JP2007297240A - 砒素含有物の処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】砒素含有物質をアルカリ溶液に加えてpH10以上にして酸化しながらアルカリ浸出した後に固液分離して得られた砒素を含む浸出液を冷却晶析することにより、砒素を回収するとともに、再利用可能なアルカリ液を回収する。
【選択図】図1
Description
As2S3+3/2O2+H2O→2HAsO2+3S (1)
HAsO2+1/2O2+NaOH→NaH2AsO4 (2)
HAsO2+1/2O2+2NaOH→Na2HAsO4+H2O (3)
As2S3+6O2+4H2O→2HAsO2+3H2SO4 (4)
まず、上記の砒素含有物質を酸化剤とともにアルカリ溶液に添加してpH10以上、好ましくはpH12以上にし、液温50〜100℃に加熱して撹拌しながら反応させることにより、砒素含有物質を酸化しながら浸出する。このアルカリ浸出・酸化工程における反応は、pH10以上、好ましくはpH12以上の強アルカリ性で起こる反応であり、反応速度は非常に速い。
次に、得られた浸出液の冷却晶析を行う。上述したアルカリ浸出・酸化工程で使用したNaOH溶液のNaOH濃度が高いと、この浸出液中のNaOH濃度が高くなり、砒素の化合物の形態が変化すると考えられる。すなわち、希薄な溶液の場合と、NaOH濃度が若干高くなった場合のNaとAsの形態は、以下の反応式で表される。
4NaOH+2As2S3+5O2+2H2O → 4NaH2AsO4+6S
8NaOH+2As2S3+5O2 → 4Na2HAsO4+6S+2H2O
12NaOH+2As2S3+5O2 → 4Na3AsO4+6S+6H2O
まず、表1に示す組成の砒素含有物質を用意した。この砒素含有物質80gをNaOH濃度200g/LのNaOH溶液(Na濃度115g/L)800mLに入れ(NaOH溶液1L当りの砒素含有物質100g(パルプ濃度PD=100g/L))、液温98℃に加熱し、0.4L/分の流量で空気(ガス/液比率=0.5)を吹き込んで、撹拌しながら1時間反応させ、砒素含有物質を酸化しながらアルカリ浸出した。なお、砒素含有物質をNaOH溶液に入れた後のpHは約12であった。
液温を90℃とし、反応液中に空気を吹き込まなかった以外は、実施例1と同様の方法で、砒素含有物質を酸化しながらアルカリ浸出した後、固液分離し、組成分析を行った。これらの条件および分析結果をそれぞれ表2および表3に示す。なお、冷却晶析后液の量は787mLであった。
砒素含有物質の量を160g(NaOH溶液1L当りの砒素含有物質200g(パルプ濃度PD=200g/L))とした以外は、実施例1と同様の方法で、砒素含有物質を酸化しながらアルカリ浸出した後、固液分離し、組成分析を行った。これらの条件および分析結果をそれぞれ表2および表3に示す。なお、冷却晶析后液の量は606mLであった。
砒素含有物質の量を240g(NaOH溶液1L当りの砒素含有物質300g(パルプ濃度PD=300g/L))とした以外は、実施例1と同様の方法で、砒素含有物質を酸化しながらアルカリ浸出した後、固液分離し、組成分析を行った。これらの条件および分析結果をそれぞれ表2および表3に示す。なお、冷却晶析后液の量は562mLであった。
NaOH濃度を150g/Lにした以外は、実施例2と同様の方法で、砒素含有物質を酸化しながらアルカリ浸出した後、固液分離し、組成分析を行った。これらの条件および分析結果をそれぞれ表2および表3に示す。なお、冷却晶析后液の量は632mLであった。
NaOH濃度を100g/Lにした以外は、実施例2と同様の方法で、砒素含有物質を酸化しながらアルカリ浸出した後、固液分離し、組成分析を行った。これらの条件および分析結果をそれぞれ表2および表3に示す。なお、冷却晶析后液の量は725mLであった。
NaOH濃度を50g/Lにした以外は、実施例2と同様の方法で、砒素含有物質を酸化しながらアルカリ浸出した後、固液分離し、組成分析を行った。これらの条件および分析結果をそれぞれ表2および表3に示す。また、実施例1と同様の方法によって冷却晶析を試みたが、析出物が全くなかったため、その後の固液分離を行わず、組成分析および析出率の計算値も行わなかった。
NaOH濃度を25g/Lにした以外は、実施例2と同様の方法で、砒素含有物質を酸化しながらアルカリ浸出した後、固液分離し、組成分析を行った。これらの条件および分析結果をそれぞれ表2および表3に示す。また、実施例1と同様の方法によって冷却晶析を試みたが、析出物が全くなかったため、その後の固液分離を行わず、組成分析および析出率の計算値も行わなかった。
Claims (7)
- 砒素含有物質をアルカリ溶液に加えてpH10以上にして酸化しながらアルカリ浸出した後に固液分離して砒素を含む浸出液を得る工程と、この浸出液を冷却して析出物を得た後に固液分離して、砒素とアルカリ金属の化合物を得るとともにアルカリ溶液を回収する工程とを備えたことを特徴とする、砒素含有物質の処理方法。
- 前記アルカリ溶液が水酸化ナトリウム溶液であることを特徴とする、請求項1に記載の砒素含有物質の処理方法。
- 前記水酸化ナトリウム溶液中の水酸化ナトリウム濃度が150〜300g/Lであることを特徴とする、請求項2に記載の砒素含有物質の処理方法。
- 前記砒素含有物質の酸化および浸出の際の温度が70℃以上であることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の砒素含有物質の処理方法。
- 前記浸出液の冷却の際の温度が50℃以下であることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の砒素含有物質の処理方法。
- 前記浸出液の冷却の際に前記浸出液を撹拌することを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載の砒素含有物質の処理方法。
- 前記砒素含有物質が、銅、亜鉛、鉄、インジウム、ガリウム、錫、アンチモン、鉛、カドミウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウムおよびカルシウムの少なくとも一種を含むことを特徴とする、請求項1乃至6のいずれかに記載の砒素含有物質の処理方法。
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