JP3501546B2 - 有価金属の回収方法 - Google Patents
有価金属の回収方法Info
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- JP3501546B2 JP3501546B2 JP13869695A JP13869695A JP3501546B2 JP 3501546 B2 JP3501546 B2 JP 3501546B2 JP 13869695 A JP13869695 A JP 13869695A JP 13869695 A JP13869695 A JP 13869695A JP 3501546 B2 JP3501546 B2 JP 3501546B2
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- Y02W30/54—
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は化石燃料類、例えば重
油、タール、アスファルト、石灰等、並びにこれらをエ
マルジョン化した燃料の燃焼の際に得られる集塵機灰の
内、カーボン並びに、硫酸アンモニウム又は硫酸アンモ
ニウム及び硫酸マグネシウムを含有する集塵機灰を硫酸
アンモニウムを熱分解する乾式法とその熱分解残渣を水
に懸濁・濾過する湿式法を組み合わせて、合理的にバナ
ジウム化合物、ニッケル化合物を回収すると共に、窒素
分を含有せず、他方に環境に無害で放流可能な廃水を得
るものである。この廃水は集塵機灰が硫酸マグネシウム
をも含有している場合にはマグネシウム化合物の原料と
しても使用可能な硫酸マグネシウム水溶液として得られ
る。
油、タール、アスファルト、石灰等、並びにこれらをエ
マルジョン化した燃料の燃焼の際に得られる集塵機灰の
内、カーボン並びに、硫酸アンモニウム又は硫酸アンモ
ニウム及び硫酸マグネシウムを含有する集塵機灰を硫酸
アンモニウムを熱分解する乾式法とその熱分解残渣を水
に懸濁・濾過する湿式法を組み合わせて、合理的にバナ
ジウム化合物、ニッケル化合物を回収すると共に、窒素
分を含有せず、他方に環境に無害で放流可能な廃水を得
るものである。この廃水は集塵機灰が硫酸マグネシウム
をも含有している場合にはマグネシウム化合物の原料と
しても使用可能な硫酸マグネシウム水溶液として得られ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から重油灰などをまず水に懸濁して
水溶性物質に分離して処理するいわゆる、湿式処理方法
は公知である（特開昭５０−８７９６号公報、特開昭５
０−１０７９９号公報等）。また、この湿式処理におい
ては、重油灰が一般に相当量の硫酸アンモニウムを含有
しているため、その硫酸アンモニウムがバナジウム分な
どの析出・回収後の廃水中に含有されることも知られて
いる。
水溶性物質に分離して処理するいわゆる、湿式処理方法
は公知である（特開昭５０−８７９６号公報、特開昭５
０−１０７９９号公報等）。また、この湿式処理におい
ては、重油灰が一般に相当量の硫酸アンモニウムを含有
しているため、その硫酸アンモニウムがバナジウム分な
どの析出・回収後の廃水中に含有されることも知られて
いる。
【０００３】この廃水中の硫酸アンモニウムは、最近の
閉鎖性海域への放流廃水についての窒素分の規制強化に
伴って、急速に問題視されるようになり、前記の湿式処
理方法で生じる廃水の処理方法が種々検討されるように
なった。例えば、前記の廃水に水酸化カルシウムを加え
て、アンモニウムを遊離させて気化・分離し、液中に生
じる硫酸カルシウム（石膏）を濾過した後、濾液を放流
する方法が提案されている（特開昭５３−９０５０号公
報）。また、このいわゆるアンモニアストリッピングの
前又は後に鉄、ニッケルなどの分離除去工程を加えた方
法も提案されている。
閉鎖性海域への放流廃水についての窒素分の規制強化に
伴って、急速に問題視されるようになり、前記の湿式処
理方法で生じる廃水の処理方法が種々検討されるように
なった。例えば、前記の廃水に水酸化カルシウムを加え
て、アンモニウムを遊離させて気化・分離し、液中に生
じる硫酸カルシウム（石膏）を濾過した後、濾液を放流
する方法が提案されている（特開昭５３−９０５０号公
報）。また、このいわゆるアンモニアストリッピングの
前又は後に鉄、ニッケルなどの分離除去工程を加えた方
法も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法では多量に生じる硫酸カルシウムの濾過設備に多大の
費用を必要とするばかりでなく、アンモニアストリッピ
ングと、そこで得られるアンモニアの有効利用にも相当
の設備とエネルギーが必要であり、集塵機灰の処理コス
トの増大が悩みの種となっている。
法では多量に生じる硫酸カルシウムの濾過設備に多大の
費用を必要とするばかりでなく、アンモニアストリッピ
ングと、そこで得られるアンモニアの有効利用にも相当
の設備とエネルギーが必要であり、集塵機灰の処理コス
トの増大が悩みの種となっている。
【０００５】さらに、最近は燃料の多様化に伴って燃焼
時に腐食性物質を生成するものも多く、腐食防止のため
にマグネシウム化合物を添加する方法がしばしば採用さ
れている。このため、集塵機灰に硫酸アンモニウムのみ
ならず硫酸マグネシウムが共に含有される場合も多く、
上記のような方法での解決をより困難にしている。
時に腐食性物質を生成するものも多く、腐食防止のため
にマグネシウム化合物を添加する方法がしばしば採用さ
れている。このため、集塵機灰に硫酸アンモニウムのみ
ならず硫酸マグネシウムが共に含有される場合も多く、
上記のような方法での解決をより困難にしている。
【０００６】従って、上記のような問題点が解決できる
集塵機灰の画期的な処理方法が求められている。また、
その処理方法は集塵機灰の硫酸マグネシウム含有の有無
にかかわらず、広く適用できることが望まれている。
集塵機灰の画期的な処理方法が求められている。また、
その処理方法は集塵機灰の硫酸マグネシウム含有の有無
にかかわらず、広く適用できることが望まれている。
【０００７】本発明の目的は、上記のような従来の技術
的な欠点を解決する斬新な方法により、集塵機灰からバ
ナジウム化合物、ニッケル化合物などが簡単に回収でき
ると共に、最近の廃水放流に関する規制にも対応でき、
しかも経済的な集塵機灰の処理が可能な有価金属の回収
方法を提供することにある。
的な欠点を解決する斬新な方法により、集塵機灰からバ
ナジウム化合物、ニッケル化合物などが簡単に回収でき
ると共に、最近の廃水放流に関する規制にも対応でき、
しかも経済的な集塵機灰の処理が可能な有価金属の回収
方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく鋭意検討した結果、集塵機灰に含有され
ている硫酸アンモニウムを熱分解させると共にカーボン
を燃焼させることにより、前記課題が解決できることを
見いだし、本発明を完成するに到った。
的を達成すべく鋭意検討した結果、集塵機灰に含有され
ている硫酸アンモニウムを熱分解させると共にカーボン
を燃焼させることにより、前記課題が解決できることを
見いだし、本発明を完成するに到った。
【０００９】即ち、本発明の要旨は、
（１） 化石燃料の燃焼の際に得られる硫酸アンモニウ
ム並びにカーボンを含有する集塵機灰に下記（ａ）〜
（ｃ）の処理工程を施すことを特徴とする有価金属の回
収方法、（ａ） 該集塵機灰を５２０〜８００℃に加熱
し、含有されている硫酸アンモニウムを熱分解させると
共にカーボンを燃焼させて、気体成分として除去する処
理工程、（ｂ） 上記（ａ）の処理工程で得られる残渣
を水に懸濁、攪拌した後、濾過してバナジウム酸化物の
含有率の高い不溶性残渣と、硫酸ニッケルを含有する濾
液とを得る処理工程、（ｃ） 上記（ｂ）の処理工程で
得られる濾液にアルカリを加えて、ニッケル水酸化物を
析出させ、濾過してニッケル水酸化物を得る処理工程、 （２） 化石燃料の燃焼の際に得られる硫酸アンモニウ
ム及び硫酸マグネシウム並びにカーボンを含有する集塵
機灰に下記（ａ）〜（ｃ）の処理工程を施すことを特徴
とする有価金属の回収方法、（ａ） 該集塵機灰を５２
０〜６８０℃に加熱し、含有されている硫酸アンモニウ
ムを熱分解させると共にカーボンを燃焼させて、気体成
分として除去する処理工程、（ｂ） 上記（ａ）の処理
工程で得られる残渣を水に懸濁、攪拌した後、濾過して
バナジウム酸化物の含有率の高い不溶性残渣と、硫酸マ
グネシウム及び硫酸ニッケルを含有する濾液とを得る処
理工程、（ｃ） 上記（ｂ）の処理工程で得られる濾液
にアルカリを加えて、ニッケル水酸化物を析出させ、濾
過してニッケル水酸化物と、濾液である硫酸マグネシウ
ム水溶液とを得る処理工程、 （３） 処理工程（ａ）の集塵機灰の加熱の際に、集塵
機灰１ｇあたり１〜１００ｍｌ／分の空気を供給する上
記（１）又は（２）記載の有価金属の回収方法、に関す
る。
ム並びにカーボンを含有する集塵機灰に下記（ａ）〜
（ｃ）の処理工程を施すことを特徴とする有価金属の回
収方法、（ａ） 該集塵機灰を５２０〜８００℃に加熱
し、含有されている硫酸アンモニウムを熱分解させると
共にカーボンを燃焼させて、気体成分として除去する処
理工程、（ｂ） 上記（ａ）の処理工程で得られる残渣
を水に懸濁、攪拌した後、濾過してバナジウム酸化物の
含有率の高い不溶性残渣と、硫酸ニッケルを含有する濾
液とを得る処理工程、（ｃ） 上記（ｂ）の処理工程で
得られる濾液にアルカリを加えて、ニッケル水酸化物を
析出させ、濾過してニッケル水酸化物を得る処理工程、 （２） 化石燃料の燃焼の際に得られる硫酸アンモニウ
ム及び硫酸マグネシウム並びにカーボンを含有する集塵
機灰に下記（ａ）〜（ｃ）の処理工程を施すことを特徴
とする有価金属の回収方法、（ａ） 該集塵機灰を５２
０〜６８０℃に加熱し、含有されている硫酸アンモニウ
ムを熱分解させると共にカーボンを燃焼させて、気体成
分として除去する処理工程、（ｂ） 上記（ａ）の処理
工程で得られる残渣を水に懸濁、攪拌した後、濾過して
バナジウム酸化物の含有率の高い不溶性残渣と、硫酸マ
グネシウム及び硫酸ニッケルを含有する濾液とを得る処
理工程、（ｃ） 上記（ｂ）の処理工程で得られる濾液
にアルカリを加えて、ニッケル水酸化物を析出させ、濾
過してニッケル水酸化物と、濾液である硫酸マグネシウ
ム水溶液とを得る処理工程、 （３） 処理工程（ａ）の集塵機灰の加熱の際に、集塵
機灰１ｇあたり１〜１００ｍｌ／分の空気を供給する上
記（１）又は（２）記載の有価金属の回収方法、に関す
る。
【００１０】まず、本発明の処理方法の対象となる集塵
機灰について説明する。化石燃料の燃焼の際には発生す
る排ガス中のダストを除去するために、電気集塵機を使
用するのが一般的である。その場合、集塵効率を保つた
めには、ダストの電気抵抗値を制御する必要があり、そ
の目的でアンモニア水が散布される。排ガスはＳＯＸと
Ｏ2 を含有しているので電気集塵機で捕集される灰には
硫酸アンモニウムが多量に含有されている。
機灰について説明する。化石燃料の燃焼の際には発生す
る排ガス中のダストを除去するために、電気集塵機を使
用するのが一般的である。その場合、集塵効率を保つた
めには、ダストの電気抵抗値を制御する必要があり、そ
の目的でアンモニア水が散布される。排ガスはＳＯＸと
Ｏ2 を含有しているので電気集塵機で捕集される灰には
硫酸アンモニウムが多量に含有されている。
【００１１】また、最近、使用が開始された化石燃料の
中には、燃焼時に腐食性物質を生成するものがあり、こ
れらの使用に当たっては、腐食防止のためにマグネシウ
ム化合物を添加する方法が、しばしば採用されている。
このマグネシウム化合物は電気集塵機で硫酸マグネシウ
ムとして捕集されるので、集塵機灰は硫酸マグネシウム
をも含有することになる。
中には、燃焼時に腐食性物質を生成するものがあり、こ
れらの使用に当たっては、腐食防止のためにマグネシウ
ム化合物を添加する方法が、しばしば採用されている。
このマグネシウム化合物は電気集塵機で硫酸マグネシウ
ムとして捕集されるので、集塵機灰は硫酸マグネシウム
をも含有することになる。
【００１２】従って、集塵機灰は未燃焼カーボン、金属
酸化物などの水不溶性の灰分の外に多量の硫酸アンモニ
ウム、又は硫酸アンモニウムと硫酸マグネシウムを含有
しており、これから有価金属を回収する一方、他の成分
を環境に問題のないように処理することが必要である。
集塵機灰の組成の例を表１に示す。ここでは、電気集塵
機灰について説明したが、本発明は同様の成分を有する
他の集塵機灰にも適用されることは勿論である。
酸化物などの水不溶性の灰分の外に多量の硫酸アンモニ
ウム、又は硫酸アンモニウムと硫酸マグネシウムを含有
しており、これから有価金属を回収する一方、他の成分
を環境に問題のないように処理することが必要である。
集塵機灰の組成の例を表１に示す。ここでは、電気集塵
機灰について説明したが、本発明は同様の成分を有する
他の集塵機灰にも適用されることは勿論である。
【００１３】
【表１】
【００１４】次に、本発明の処理方法を順次説明する。
本発明の有価金属の回収方法は、上記のような集塵機灰
に以下で述べる３つの処理工程を施すことを特徴とする
ものであるが、集塵機灰が硫酸アンモニウム並びにカー
ボンを含有する第１の態様と、集塵機灰が更に硫酸マグ
ネシウムを含有する第２の態様がある。
本発明の有価金属の回収方法は、上記のような集塵機灰
に以下で述べる３つの処理工程を施すことを特徴とする
ものであるが、集塵機灰が硫酸アンモニウム並びにカー
ボンを含有する第１の態様と、集塵機灰が更に硫酸マグ
ネシウムを含有する第２の態様がある。
【００１５】第１の態様における処理工程（ａ）は、集
塵機灰を５２０〜８００℃に加熱し、含有されている硫
酸アンモニウムを熱分解させると共にカーボンを燃焼さ
せて、気体成分として除去する処理工程である。硫酸ア
ンモニウムを熱分解すると、アンモニアとＳＯ2 及び／
又はＳＯ3 が得られることは公知であるが、それを集塵
機灰の処理に有効に生かす方法はこれまで知られていな
かった。本発明では、集塵機灰中に多量に含有されてい
る硫酸アンモニウムを熱分解して、ＮＨ3 とＳＯ2 、Ｓ
Ｏ3 などからなるガスを発生させると共に、カーボン分
を燃焼・除去することを第１工程とし、その残渣をその
後の有価金属の回収工程に供するものである。
塵機灰を５２０〜８００℃に加熱し、含有されている硫
酸アンモニウムを熱分解させると共にカーボンを燃焼さ
せて、気体成分として除去する処理工程である。硫酸ア
ンモニウムを熱分解すると、アンモニアとＳＯ2 及び／
又はＳＯ3 が得られることは公知であるが、それを集塵
機灰の処理に有効に生かす方法はこれまで知られていな
かった。本発明では、集塵機灰中に多量に含有されてい
る硫酸アンモニウムを熱分解して、ＮＨ3 とＳＯ2 、Ｓ
Ｏ3 などからなるガスを発生させると共に、カーボン分
を燃焼・除去することを第１工程とし、その残渣をその
後の有価金属の回収工程に供するものである。
【００１６】カーボンが存在しない場合の硫酸アンモニ
ウムの熱分解は、まず次の式に従う分解から始まるが、
その後、種々の段階を経て進行し、その機構は複雑であ
るが、最終的な生成物としてＮＨ3 とＳＯ2 、ＳＯ3 と
なる。 （ＮＨ4)2 ＳＯ4 → ＮＨ4 ＨＳＯ4 ＋ＮＨ3 また、この分解の際にカーボンが存在すると、次の式に
従う還元が起こり、分解が促進されることが明らかにさ
れている。 １／２Ｃ＋（ＮＨ4)2 ＳＯ4 ＝２ＮＨ3 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＳＯ
2 ＋１／２ＣＯ2
ウムの熱分解は、まず次の式に従う分解から始まるが、
その後、種々の段階を経て進行し、その機構は複雑であ
るが、最終的な生成物としてＮＨ3 とＳＯ2 、ＳＯ3 と
なる。 （ＮＨ4)2 ＳＯ4 → ＮＨ4 ＨＳＯ4 ＋ＮＨ3 また、この分解の際にカーボンが存在すると、次の式に
従う還元が起こり、分解が促進されることが明らかにさ
れている。 １／２Ｃ＋（ＮＨ4)2 ＳＯ4 ＝２ＮＨ3 ＋Ｈ2 Ｏ＋ＳＯ
2 ＋１／２ＣＯ2
【００１７】他方、熱分解生成物であるＮＨ3 は酸素の
存在で高温度において、次の式に従う酸化を受けること
も当然である。 ２ＮＨ3 ＋３Ｏ2 ＝Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏ
存在で高温度において、次の式に従う酸化を受けること
も当然である。 ２ＮＨ3 ＋３Ｏ2 ＝Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏ
【００１８】また、集塵機灰中に含有されているニッケ
ル酸化物は硫酸アンモニウムと反応して、アンモニアを
発生すると共に、硫酸ニッケルとなる。 （ＮＨ4)2 ＳＯ4 ＋ＮｉＯ → ＮｉＳＯ4 ＋２ＮＨ3
＋Ｈ2 Ｏ 一方、同時に含有されているカーボンは、上記の硫酸ア
ンモニウムの熱分解で消費される他、単独でも燃焼し、
ほぼ完全に除去される。
ル酸化物は硫酸アンモニウムと反応して、アンモニアを
発生すると共に、硫酸ニッケルとなる。 （ＮＨ4)2 ＳＯ4 ＋ＮｉＯ → ＮｉＳＯ4 ＋２ＮＨ3
＋Ｈ2 Ｏ 一方、同時に含有されているカーボンは、上記の硫酸ア
ンモニウムの熱分解で消費される他、単独でも燃焼し、
ほぼ完全に除去される。
【００１９】本発明では硫酸アンモニウムの熱分解の際
にカーボンが存在するため、硫酸アンモニウムの熱分解
が促進されるが、その一方、カーボンの存在量が微量で
あると硫酸アンモニウム単独での分解も起こり得、逆に
カーボンの存在量が多いと、カーボン単独での燃焼も起
こり得る。従って、本発明の処理工程（ａ）は、上記の
全ての反応を同時に起こさせることを意図しているので
はなく、上記の反応により硫酸アンモニウムとカーボン
をより多く除去して、その残渣を次の処理工程に供する
ことを意図するものである。
にカーボンが存在するため、硫酸アンモニウムの熱分解
が促進されるが、その一方、カーボンの存在量が微量で
あると硫酸アンモニウム単独での分解も起こり得、逆に
カーボンの存在量が多いと、カーボン単独での燃焼も起
こり得る。従って、本発明の処理工程（ａ）は、上記の
全ての反応を同時に起こさせることを意図しているので
はなく、上記の反応により硫酸アンモニウムとカーボン
をより多く除去して、その残渣を次の処理工程に供する
ことを意図するものである。
【００２０】このようにカーボンの存在量によって、反
応の起こり方が異なる結果、分解速度、および分解ガス
中のＳＯ2 ／ＳＯ3 比率は変化する現像が見られ、ま
た、燃焼装置の構造による分解生成ガスの滞留時間の変
動、燃焼条件による雰囲気中の酸素濃度の変動によっ
て、ＮＨ3 のＮ2 とＨ2 Ｏへの酸化に大きな変化が認め
られるが、本発明の目的には支障来すことなく、これら
の変化に対応して処理することができる。
応の起こり方が異なる結果、分解速度、および分解ガス
中のＳＯ2 ／ＳＯ3 比率は変化する現像が見られ、ま
た、燃焼装置の構造による分解生成ガスの滞留時間の変
動、燃焼条件による雰囲気中の酸素濃度の変動によっ
て、ＮＨ3 のＮ2 とＨ2 Ｏへの酸化に大きな変化が認め
られるが、本発明の目的には支障来すことなく、これら
の変化に対応して処理することができる。
【００２１】硫酸アンモニウムの熱分解は５５０〜６５
０℃で２時間行うことで実質上、完全に行われる。これ
以上の温度でも実施可能であるが、高温になる程、熱経
済上、不利となり、８００℃以上の温度ではそれが特に
著しい。より低温でも加熱時間を長くすることによっ
て、目的を達成することは可能であるが、滞留時間を大
きくするには加熱装置が著しく大型化するため、設備費
的に不利となる。そのため、第１の態様では処理工程
（ａ）の加熱温度は、通常５２０〜８００℃であり、好
ましくは５５０〜６５０℃である。
０℃で２時間行うことで実質上、完全に行われる。これ
以上の温度でも実施可能であるが、高温になる程、熱経
済上、不利となり、８００℃以上の温度ではそれが特に
著しい。より低温でも加熱時間を長くすることによっ
て、目的を達成することは可能であるが、滞留時間を大
きくするには加熱装置が著しく大型化するため、設備費
的に不利となる。そのため、第１の態様では処理工程
（ａ）の加熱温度は、通常５２０〜８００℃であり、好
ましくは５５０〜６５０℃である。
【００２２】一方、硫酸マグネシウムの熱分解は７００
℃で始まるので、その温度以下の条件では集塵機灰に硫
酸マグネシウムが同時に含有されている場合において
も、それが分解して、難溶性の酸化マグネシウムを生じ
ることはない。そのため、第２の態様における処理工程
（ａ）は、該集塵機灰を５２０〜６８０℃、好ましくは
５５０〜６５０℃に加熱し、含有されている硫酸アンモ
ニウムを熱分解させると共にカーボンを燃焼させて、気
体成分として除去する処理工程である。
℃で始まるので、その温度以下の条件では集塵機灰に硫
酸マグネシウムが同時に含有されている場合において
も、それが分解して、難溶性の酸化マグネシウムを生じ
ることはない。そのため、第２の態様における処理工程
（ａ）は、該集塵機灰を５２０〜６８０℃、好ましくは
５５０〜６５０℃に加熱し、含有されている硫酸アンモ
ニウムを熱分解させると共にカーボンを燃焼させて、気
体成分として除去する処理工程である。
【００２３】以上における加熱操作としては、上記の温
度で集塵機灰が加熱され気体成分が排出されるものであ
れば、特に限定されることなく、いずれの公知の操作も
適用できる。但し、カーボンの燃焼等を考慮すると空気
等の酸素含有ガスを適宜供給する必要がある。具体的に
は、集塵機灰をガス流通型の容器に入れ、加熱の際に集
塵機灰１ｇあたり、好ましくは１〜１００ｍｌ／分、よ
り好ましくは５〜３０ｍｌ／分の空気を供給することが
できる。
度で集塵機灰が加熱され気体成分が排出されるものであ
れば、特に限定されることなく、いずれの公知の操作も
適用できる。但し、カーボンの燃焼等を考慮すると空気
等の酸素含有ガスを適宜供給する必要がある。具体的に
は、集塵機灰をガス流通型の容器に入れ、加熱の際に集
塵機灰１ｇあたり、好ましくは１〜１００ｍｌ／分、よ
り好ましくは５〜３０ｍｌ／分の空気を供給することが
できる。
【００２４】第１の態様における処理工程（ｂ）は、上
記（ａ）の処理工程で得られる残渣を水に懸濁、攪拌し
た後、濾過してバナジウム酸化物の含有率の高い不溶性
残渣と、硫酸ニッケルを含有する濾液とを得る処理工程
である。即ち、処理工程（ａ）で得られる残渣は硫酸ニ
ッケル、及びバナジウムなどの金属の酸化物を含有して
いるので、これを水に懸濁、攪拌した後、濾過して不溶
性残渣としてバナジウム酸化物等を含有する残渣、濾液
として硫酸ニッケルを含有する水溶液を得るものであ
る。ここで得られる不溶性残渣は、バナジウムの含有率
が比較的高く、品位の高いバナジウム原料として利用す
ることができる。
記（ａ）の処理工程で得られる残渣を水に懸濁、攪拌し
た後、濾過してバナジウム酸化物の含有率の高い不溶性
残渣と、硫酸ニッケルを含有する濾液とを得る処理工程
である。即ち、処理工程（ａ）で得られる残渣は硫酸ニ
ッケル、及びバナジウムなどの金属の酸化物を含有して
いるので、これを水に懸濁、攪拌した後、濾過して不溶
性残渣としてバナジウム酸化物等を含有する残渣、濾液
として硫酸ニッケルを含有する水溶液を得るものであ
る。ここで得られる不溶性残渣は、バナジウムの含有率
が比較的高く、品位の高いバナジウム原料として利用す
ることができる。
【００２５】第２の態様における処理工程（ｂ）は、処
理工程（ａ）で得られる残渣が硫酸マグネシウム、硫酸
ニッケル、及びバナジウムなどの酸化物を含有している
ので、これを水に懸濁、攪拌した後、濾過して不溶性残
渣としてバナジウム酸化物を含有する残渣、濾液として
硫酸マグネシウムと硫酸ニッケルとを含有する水溶液を
得ることを目的とする。即ち、処理工程（ｂ）は、上記
（ａ）の処理工程で得られる残渣を水に懸濁、攪拌した
後、濾過してバナジウム酸化物の含有率の高い不溶性残
渣と、硫酸マグネシウム及び硫酸ニッケルを含有する濾
液とを得る処理工程である。ここで得られる不溶性残渣
は第１の態様と同様に、品位の高いバナジウム原料とし
て利用することができる。
理工程（ａ）で得られる残渣が硫酸マグネシウム、硫酸
ニッケル、及びバナジウムなどの酸化物を含有している
ので、これを水に懸濁、攪拌した後、濾過して不溶性残
渣としてバナジウム酸化物を含有する残渣、濾液として
硫酸マグネシウムと硫酸ニッケルとを含有する水溶液を
得ることを目的とする。即ち、処理工程（ｂ）は、上記
（ａ）の処理工程で得られる残渣を水に懸濁、攪拌した
後、濾過してバナジウム酸化物の含有率の高い不溶性残
渣と、硫酸マグネシウム及び硫酸ニッケルを含有する濾
液とを得る処理工程である。ここで得られる不溶性残渣
は第１の態様と同様に、品位の高いバナジウム原料とし
て利用することができる。
【００２６】なお、処理工程（ｂ）における懸濁、攪
拌、濾過等の操作も特に限定されることなく、公知の操
作がいずれも適用できる。
拌、濾過等の操作も特に限定されることなく、公知の操
作がいずれも適用できる。
【００２７】第１の態様における処理工程（ｃ）は、上
記（ｂ）の処理工程で得られる濾液にアルカリを加え
て、ニッケル水酸化物を析出させ、濾過してニッケル水
酸化物を得る処理工程である。即ち、処理工程（ｂ）で
得られた濾液は硫酸ニッケルを含有するものであり、こ
の濾液にアルカリを加えて、ニッケル水酸化物を析出さ
せ、濾過してこれを回収すると共に、濾液として環境に
無害で放流可能な廃水を得る工程である。
記（ｂ）の処理工程で得られる濾液にアルカリを加え
て、ニッケル水酸化物を析出させ、濾過してニッケル水
酸化物を得る処理工程である。即ち、処理工程（ｂ）で
得られた濾液は硫酸ニッケルを含有するものであり、こ
の濾液にアルカリを加えて、ニッケル水酸化物を析出さ
せ、濾過してこれを回収すると共に、濾液として環境に
無害で放流可能な廃水を得る工程である。
【００２８】用いられるアルカリとしては、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等アリカリ金属水酸化物が挙げ
られるが、廃水を硫酸マグネシウムの原料として利用す
るためには酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムを使
用することも出来る。
リウム、水酸化カリウム等アリカリ金属水酸化物が挙げ
られるが、廃水を硫酸マグネシウムの原料として利用す
るためには酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムを使
用することも出来る。
【００２９】第２の態様における処理工程（ｃ）は、処
理工程（ｂ）で得られた濾液が硫酸マグネシウムと硫酸
ニッケルとを含有するため、この濾液にアルカリを加え
て、ニッケル水酸化物を析出させ、濾過してこれを回収
し、ニッケル原料に供すると共に、濾液に硫酸マグネシ
ウムを含有する水溶液を得、これをマグネシウム化合物
の原料に供するか、または中和後、環境に無害な廃水と
して放流可能とすることを目的とする。即ち、処理工程
（ｃ）は、上記（ｂ）の処理工程で得られる濾液にアル
カリを加えて、ニッケル水酸化物を析出させ、濾過して
ニッケル水酸化物と、濾液である硫酸マグネシウム水溶
液とを得る処理工程である。
理工程（ｂ）で得られた濾液が硫酸マグネシウムと硫酸
ニッケルとを含有するため、この濾液にアルカリを加え
て、ニッケル水酸化物を析出させ、濾過してこれを回収
し、ニッケル原料に供すると共に、濾液に硫酸マグネシ
ウムを含有する水溶液を得、これをマグネシウム化合物
の原料に供するか、または中和後、環境に無害な廃水と
して放流可能とすることを目的とする。即ち、処理工程
（ｃ）は、上記（ｂ）の処理工程で得られる濾液にアル
カリを加えて、ニッケル水酸化物を析出させ、濾過して
ニッケル水酸化物と、濾液である硫酸マグネシウム水溶
液とを得る処理工程である。
【００３０】用いられるアルカリとしては、第１の態様
と同様のものが挙げられるが、濾液へのＮａ，Ｋの夾雑
を避けるため、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム
が好ましい。
と同様のものが挙げられるが、濾液へのＮａ，Ｋの夾雑
を避けるため、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム
が好ましい。
【００３１】なお、処理工程（ｃ）におけるアルカリの
添加、濾過等の操作も特に限定されることなく、公知の
操作がいずれも適用できる。
添加、濾過等の操作も特に限定されることなく、公知の
操作がいずれも適用できる。
【００３２】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例等によ
りなんら限定されるものではない。
らに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例等によ
りなんら限定されるものではない。
【００３３】実施例１
表２のａ行の集塵機灰２０ｇを内径３０ｍｍの石英管中
に２００ｍｍの長さに装填し、この石英管を管状電気炉
に入れ、電気炉中で６００±１０℃に２時間加熱した。
この間、石英管中には２リットル／ｍｉｎ．の空気を通
じた。石英管の出口にはＮａＯＨ水溶液を仕込んだ吸収
瓶をおき、発生するガスを吸収させた。上記の加熱・焼
成後、石英管中の内容物を取り出し、水１００ｍｌ中に
懸濁し、６０〜７０℃で１時間攪拌した後、濾過して、
残渣と濾液を得た。この処理の各段階の分析値を表２の
ｂ、ｃ、ｄの各行に示した。
に２００ｍｍの長さに装填し、この石英管を管状電気炉
に入れ、電気炉中で６００±１０℃に２時間加熱した。
この間、石英管中には２リットル／ｍｉｎ．の空気を通
じた。石英管の出口にはＮａＯＨ水溶液を仕込んだ吸収
瓶をおき、発生するガスを吸収させた。上記の加熱・焼
成後、石英管中の内容物を取り出し、水１００ｍｌ中に
懸濁し、６０〜７０℃で１時間攪拌した後、濾過して、
残渣と濾液を得た。この処理の各段階の分析値を表２の
ｂ、ｃ、ｄの各行に示した。
【００３４】
【表２】
【００３５】この結果によれば、加熱・焼成での硫酸ア
ンモニウムの熱分解、カーボンの燃焼・除去は十分達成
されており、焼成物を水に懸濁した後、濾過すれば残渣
として、バナジウム濃縮物、濾液に硫酸ニッケル含有水
溶液が得られたことが明らかである。引き続き、得られ
た濾液にアルカリ（ＮａＯＨ等）を添加した後、濾過す
れば残渣としてニッケル水酸化物、濾液に環境に有害な
物質を含まない廃水が得られる。
ンモニウムの熱分解、カーボンの燃焼・除去は十分達成
されており、焼成物を水に懸濁した後、濾過すれば残渣
として、バナジウム濃縮物、濾液に硫酸ニッケル含有水
溶液が得られたことが明らかである。引き続き、得られ
た濾液にアルカリ（ＮａＯＨ等）を添加した後、濾過す
れば残渣としてニッケル水酸化物、濾液に環境に有害な
物質を含まない廃水が得られる。
【００３６】比較例１
実施例１において、加熱・焼成温度を５００±１０℃と
した場合の焼成物の分析値を表３のｅ行に記した。硫酸
アンモニウムの分解、カーボンの燃焼が共に、不十分で
あることを示している。
した場合の焼成物の分析値を表３のｅ行に記した。硫酸
アンモニウムの分解、カーボンの燃焼が共に、不十分で
あることを示している。
【００３７】
【表３】
【００３８】実施例２
実施例１において、加熱・焼成時間を１時間とした場合
の焼成物の分析値を表３のｆ行に記した。硫酸アンモニ
ウムの分解、カーボンの燃焼がやや不十分であるが、実
用上それ程問題とならないレベルであることを示してい
る。
の焼成物の分析値を表３のｆ行に記した。硫酸アンモニ
ウムの分解、カーボンの燃焼がやや不十分であるが、実
用上それ程問題とならないレベルであることを示してい
る。
【００３９】実施例３
実施例１において、加熱・焼成温度を７００±１０℃と
した場合の焼成物の分析値を表３のｇ行に記した。この
場合は焼成の目的は達成され、焼成物の側には問題はな
く、分解ガスの吸収液の分析値からは生成したアンモニ
アの酸化・分解が顕著となっていることがわかる。
した場合の焼成物の分析値を表３のｇ行に記した。この
場合は焼成の目的は達成され、焼成物の側には問題はな
く、分解ガスの吸収液の分析値からは生成したアンモニ
アの酸化・分解が顕著となっていることがわかる。
【００４０】実施例４
実施例１において、表２のａ行の集塵機灰の代わりに、
表４のａ’行の集塵機灰（硫酸マグネシウムを含有する
もの）を使用し、石英管中には２０ｍｌ／ｍｉｎ．の空
気を通じた。その結果を表４に記した。
表４のａ’行の集塵機灰（硫酸マグネシウムを含有する
もの）を使用し、石英管中には２０ｍｌ／ｍｉｎ．の空
気を通じた。その結果を表４に記した。
【００４１】
【表４】
【００４２】この結果によれば、加熱・焼成での硫酸ア
ンモニウムの熱分解、カーボンの燃焼・除去は十分達成
されており、しかも、硫酸マグネシウムの含有量は不変
化であり、焼成物を水に懸濁した後、濾過すれば残渣と
して、バナジウム濃縮物、濾液として硫酸マグネシウム
及び硫酸ニッケルを含有する水溶液が得られる。後者の
分析値などは表４のｄ’行に記した。この水溶液にＮａ
ＯＨ水溶液を添加してｐＨ１０±０．３とし、濾過すれ
ば残渣としてニッケル水酸化物、濾液として硫酸マグネ
シウムを含有する廃水が得られる。ニッケル水酸化物の
分析値などは表４のｅ’行に記した。
ンモニウムの熱分解、カーボンの燃焼・除去は十分達成
されており、しかも、硫酸マグネシウムの含有量は不変
化であり、焼成物を水に懸濁した後、濾過すれば残渣と
して、バナジウム濃縮物、濾液として硫酸マグネシウム
及び硫酸ニッケルを含有する水溶液が得られる。後者の
分析値などは表４のｄ’行に記した。この水溶液にＮａ
ＯＨ水溶液を添加してｐＨ１０±０．３とし、濾過すれ
ば残渣としてニッケル水酸化物、濾液として硫酸マグネ
シウムを含有する廃水が得られる。ニッケル水酸化物の
分析値などは表４のｅ’行に記した。
【００４３】比較例２
実施例４において、加熱・焼成温度を５００±１０℃と
した場合の焼成物の分析値を表５のｅ’行に記した。硫
酸アンモニウムの分解、カーボンの燃焼が不十分である
ことを示している。
した場合の焼成物の分析値を表５のｅ’行に記した。硫
酸アンモニウムの分解、カーボンの燃焼が不十分である
ことを示している。
【００４４】
【表５】
【００４５】比較例３
実施例４において、加熱・焼成温度を７００±１０℃と
した場合の焼成物の分析値を表５のｇ’行に、この焼成
物を水に懸濁した後、濾過し、その残渣及び濾液の分析
値をｈ’行及びｉ’行に記した。この場合は硫酸アンモ
ニウムの焼成及びカーボンの燃焼・除去の目的は達成さ
れるが、硫酸マグネシウムの熱分解も顕著になり、それ
に相応した量のＳＯＸが発生すると共に、水に難溶性の
酸化マグネシウムが生成する難点が生じる。
した場合の焼成物の分析値を表５のｇ’行に、この焼成
物を水に懸濁した後、濾過し、その残渣及び濾液の分析
値をｈ’行及びｉ’行に記した。この場合は硫酸アンモ
ニウムの焼成及びカーボンの燃焼・除去の目的は達成さ
れるが、硫酸マグネシウムの熱分解も顕著になり、それ
に相応した量のＳＯＸが発生すると共に、水に難溶性の
酸化マグネシウムが生成する難点が生じる。
【００４６】
【発明の効果】本発明の有価金属の回収方法によれば、
化石燃料類の燃焼の際に生じる集塵機灰からバナジウム
化合物、ニッケル化合物などを簡単に回収することがで
きる。そして、この際に生じる廃水はアンモニア性窒素
を含有せず、環境に無害である。さらには、集塵機灰が
硫酸マグネシウムを含有している場合には、マグネシウ
ム化合物の原料として利用可能な硫酸マグネシウム水溶
液が得られる。これらの結果、本発明の方法は集塵機灰
からの有価金属の優れた回収方法であると言える。
化石燃料類の燃焼の際に生じる集塵機灰からバナジウム
化合物、ニッケル化合物などを簡単に回収することがで
きる。そして、この際に生じる廃水はアンモニア性窒素
を含有せず、環境に無害である。さらには、集塵機灰が
硫酸マグネシウムを含有している場合には、マグネシウ
ム化合物の原料として利用可能な硫酸マグネシウム水溶
液が得られる。これらの結果、本発明の方法は集塵機灰
からの有価金属の優れた回収方法であると言える。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭49−65319（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−10799（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−53201（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−52290（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−18600（ＪＰ，Ａ)
特公 昭48−42325（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭49−45987（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22B 1/00 - 61/00
Claims (3)
- 【請求項１】 化石燃料の燃焼の際に得られる硫酸アン
モニウム並びにカーボンを含有する集塵機灰に下記
（ａ）〜（ｃ）の処理工程を施すことを特徴とする有価
金属の回収方法。 （ａ） 該集塵機灰を５２０〜８００℃に加熱し、含有
されている硫酸アンモニウムを熱分解させると共にカー
ボンを燃焼させて、気体成分として除去する処理工程。 （ｂ） 上記（ａ）の処理工程で得られる残渣を水に懸
濁、攪拌した後、濾過してバナジウム酸化物の含有率の
高い不溶性残渣と、硫酸ニッケルを含有する濾液とを得
る処理工程。 （ｃ） 上記（ｂ）の処理工程で得られる濾液にアルカ
リを加えて、ニッケル水酸化物を析出させ、濾過してニ
ッケル水酸化物を得る処理工程。 - 【請求項２】 化石燃料の燃焼の際に得られる硫酸アン
モニウム及び硫酸マグネシウム並びにカーボンを含有す
る集塵機灰に下記（ａ）〜（ｃ）の処理工程を施すこと
を特徴とする有価金属の回収方法。 （ａ） 該集塵機灰を５２０〜６８０℃に加熱し、含有
されている硫酸アンモニウムを熱分解させると共にカー
ボンを燃焼させて、気体成分として除去する処理工程。 （ｂ） 上記（ａ）の処理工程で得られる残渣を水に懸
濁、攪拌した後、濾過してバナジウム酸化物の含有率の
高い不溶性残渣と、硫酸マグネシウム及び硫酸ニッケル
を含有する濾液とを得る処理工程。 （ｃ） 上記（ｂ）の処理工程で得られる濾液にアルカ
リを加えて、ニッケル水酸化物を析出させ、濾過してニ
ッケル水酸化物と、濾液である硫酸マグネシウム水溶液
とを得る処理工程。 - 【請求項３】 処理工程（ａ）の集塵機灰の加熱の際
に、集塵機灰１ｇあたり１〜１００ｍｌ／分の空気を供
給する請求項１又は２記載の有価金属の回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13869695A JP3501546B2 (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 有価金属の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13869695A JP3501546B2 (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 有価金属の回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08311574A JPH08311574A (ja) | 1996-11-26 |
| JP3501546B2 true JP3501546B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=15227989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13869695A Expired - Lifetime JP3501546B2 (ja) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | 有価金属の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3501546B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT2156U1 (de) * | 1997-07-14 | 1998-05-25 | Uv & P Umweltmanagement Verfah | Verfahren zur gewinnung von ammoniumsulfat und einem verhüttbaren vanadium- und nickelhältigen sekundärrohstoff aus filteraschen ölgefeuerter anlagen |
| JP4880909B2 (ja) * | 2005-03-03 | 2012-02-22 | 大平洋金属株式会社 | ニッケル化合物またはコバルト化合物から硫黄などを除去する精製方法、フェロニッケルの製造方法 |
| CN101857915A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-10-13 | 浙江大学 | 一种含钒石煤灰渣的成球焙烧方法 |
| CN103439330B (zh) * | 2013-08-30 | 2016-05-18 | 天津长芦华信化工股份有限公司 | 五氟化钒产品纯度的检测方法 |
-
1995
- 1995-05-12 JP JP13869695A patent/JP3501546B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08311574A (ja) | 1996-11-26 |
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|---|---|---|---|
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