JP3536901B2 - 飛灰からの有価金属回収方法 - Google Patents
飛灰からの有価金属回収方法Info
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- JP3536901B2 JP3536901B2 JP27961798A JP27961798A JP3536901B2 JP 3536901 B2 JP3536901 B2 JP 3536901B2 JP 27961798 A JP27961798 A JP 27961798A JP 27961798 A JP27961798 A JP 27961798A JP 3536901 B2 JP3536901 B2 JP 3536901B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ごみや産業廃
棄物を燃焼又は溶融したときに生じる飛灰から鉛、亜
鉛、カルシウムなどの有価金属を回収する方法に関する
ものである。
棄物を燃焼又は溶融したときに生じる飛灰から鉛、亜
鉛、カルシウムなどの有価金属を回収する方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】これまで都市ごみや産業廃棄物を燃焼又
は溶融したときに生じる燃えがらや飛灰は、最終処分場
に堆積されていた。しかし近年最終処分場に堆積される
飛灰に含まれる鉛、亜鉛などの重金属やダイオキシン類
の有害性が社会問題化している。この問題を解決するた
めに、従来より飛灰から鉛、亜鉛などの有価金属を回収
する方法として、飛灰を硫酸、硝酸又は塩酸により処理
して金属を浸出した後、電解により金属を採取する方法
や、或いは浸出した金属を含む液を中和して沈殿させる
湿式製錬法が知られている。
は溶融したときに生じる燃えがらや飛灰は、最終処分場
に堆積されていた。しかし近年最終処分場に堆積される
飛灰に含まれる鉛、亜鉛などの重金属やダイオキシン類
の有害性が社会問題化している。この問題を解決するた
めに、従来より飛灰から鉛、亜鉛などの有価金属を回収
する方法として、飛灰を硫酸、硝酸又は塩酸により処理
して金属を浸出した後、電解により金属を採取する方法
や、或いは浸出した金属を含む液を中和して沈殿させる
湿式製錬法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電解により金
属を採取する方法は、金属濃度が低いために電解効率が
悪く除去限界値が高い不具合がある。また上記硫酸で直
接飛灰を処理する場合には、飛灰にカルシウム成分が大
量に含まれていると、石膏が同時に大量に生成し、飛灰
に含まれる鉛が石膏ととに沈殿して鉛、シリカ、アルミ
ナを分離できない問題がある。また上記硝酸で飛灰を処
理する場合には、薬品代が高く、しかも最後の廃液中の
窒素の分解手段がないため、大量の飛灰の処理には不適
当である。更に上記塩酸で飛灰を処理する場合には、薬
品代は硝酸よりは安いが硫酸と比べると遥かに高く実用
化は困難である。塩酸での処理はカルシウムが溶け、不
溶性の鉛、シリカ、アルミナと分離できるので鉛以外の
有価金属を分離するには好適であるけれども、大量の塩
酸を使用する場合には大規模な廃水処理施設を必要とす
る。
属を採取する方法は、金属濃度が低いために電解効率が
悪く除去限界値が高い不具合がある。また上記硫酸で直
接飛灰を処理する場合には、飛灰にカルシウム成分が大
量に含まれていると、石膏が同時に大量に生成し、飛灰
に含まれる鉛が石膏ととに沈殿して鉛、シリカ、アルミ
ナを分離できない問題がある。また上記硝酸で飛灰を処
理する場合には、薬品代が高く、しかも最後の廃液中の
窒素の分解手段がないため、大量の飛灰の処理には不適
当である。更に上記塩酸で飛灰を処理する場合には、薬
品代は硝酸よりは安いが硫酸と比べると遥かに高く実用
化は困難である。塩酸での処理はカルシウムが溶け、不
溶性の鉛、シリカ、アルミナと分離できるので鉛以外の
有価金属を分離するには好適であるけれども、大量の塩
酸を使用する場合には大規模な廃水処理施設を必要とす
る。
【０００４】本発明の目的は、飛灰から有価金属を比較
的に安価にかつ効率よく回収する方法を提供することに
ある。本発明の別の目的は、飛灰から有価金属を回収す
る際に廃液の発生量が少なくて済み、廃水処理の負荷が
小さい方法を提供することにある。本発明の更に別の目
的は、飛灰中に含まれるカルシウム成分から高品質な石
膏を回収する方法を提供することにある。
的に安価にかつ効率よく回収する方法を提供することに
ある。本発明の別の目的は、飛灰から有価金属を回収す
る際に廃液の発生量が少なくて済み、廃水処理の負荷が
小さい方法を提供することにある。本発明の更に別の目
的は、飛灰中に含まれるカルシウム成分から高品質な石
膏を回収する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すようにカルシウム成分と塩素成分と有価金属
とを含む飛灰から前記有価金属のうち鉛又は亜鉛のいず
れか一方又はその双方を回収する方法において、飛灰を
塩酸酸性液で処理することにより亜鉛を含む有価金属成
分を溶出させる第１工程１１と、この第１工程の処理液
をろ過し除滓することにより鉛残渣を分離する第２工程
１２と、この第２工程で除滓した液に硫酸を加えて反応
させる第３工程１３と、この第３工程の反応生成液をろ
過して石膏と塩酸酸性液を生成する第４工程１４とを含
むことを特徴とする。請求項２に係る発明は、請求項１
に係る発明であって、第１工程１１で用いる塩酸酸性液
が第４工程１４で生成した塩酸酸性液の一部又は全部で
ある飛灰からの有価金属回収方法である。
図１に示すようにカルシウム成分と塩素成分と有価金属
とを含む飛灰から前記有価金属のうち鉛又は亜鉛のいず
れか一方又はその双方を回収する方法において、飛灰を
塩酸酸性液で処理することにより亜鉛を含む有価金属成
分を溶出させる第１工程１１と、この第１工程の処理液
をろ過し除滓することにより鉛残渣を分離する第２工程
１２と、この第２工程で除滓した液に硫酸を加えて反応
させる第３工程１３と、この第３工程の反応生成液をろ
過して石膏と塩酸酸性液を生成する第４工程１４とを含
むことを特徴とする。請求項２に係る発明は、請求項１
に係る発明であって、第１工程１１で用いる塩酸酸性液
が第４工程１４で生成した塩酸酸性液の一部又は全部で
ある飛灰からの有価金属回収方法である。
【０００６】請求項３に係る発明は、請求項２に係る発
明であって、第４工程１４で生成した塩酸酸性液を第１
工程１１で用いる前の塩酸酸性液の一部又は全部が、塩
酸水溶液であるか、或いは飛灰の一部と水とを混合する
ことにより生成したスラリーをろ過し除滓した液に硫酸
を加えて生成した塩酸酸性液である飛灰からの有価金属
回収方法である。請求項４に係る発明は、請求項１ない
し３いずれかに係る発明であって、第３工程１３で硫酸
を加える前に、処理液をろ過し除滓した液に種石膏を加
える飛灰からの有価金属回収方法である。
明であって、第４工程１４で生成した塩酸酸性液を第１
工程１１で用いる前の塩酸酸性液の一部又は全部が、塩
酸水溶液であるか、或いは飛灰の一部と水とを混合する
ことにより生成したスラリーをろ過し除滓した液に硫酸
を加えて生成した塩酸酸性液である飛灰からの有価金属
回収方法である。請求項４に係る発明は、請求項１ない
し３いずれかに係る発明であって、第３工程１３で硫酸
を加える前に、処理液をろ過し除滓した液に種石膏を加
える飛灰からの有価金属回収方法である。
【０００７】請求項５に係る発明は、請求項１ないし４
いずれかに係る発明であって、第４工程１４で生成した
塩酸酸性液の一部に炭酸カルシウムを加えて中和する第
５工程１５と、この第５工程で中和した処理液に水酸化
カルシウム又は水酸化ナトリウムを加える第６工程１６
と、この第６工程で中和した処理液をろ過することによ
り、亜鉛を含む残渣を回収する第７工程１７とを更に含
む飛灰からの有価金属回収方法である。請求項６に係る
発明は、請求項１ないし５いずれかに係る発明であっ
て、第１工程で飛灰を処理する前に、飛灰を５００℃以
上の温度で加熱処理する第８工程１８を更に含む飛灰か
らの有価金属回収方法である。請求項７に係る発明は、
請求項１に係る発明であって、第２工程１２で分離した
鉛残渣を鉛として回収する鉛製錬工程２１を更に含む飛
灰からの有価金属回収方法である。請求項８に係る発明
は、請求項５に係る発明であって、第７工程１７で回収
した亜鉛を含む残渣を亜鉛として回収する亜鉛製錬工程
２２を更に含む飛灰からの有価金属回収方法である。
いずれかに係る発明であって、第４工程１４で生成した
塩酸酸性液の一部に炭酸カルシウムを加えて中和する第
５工程１５と、この第５工程で中和した処理液に水酸化
カルシウム又は水酸化ナトリウムを加える第６工程１６
と、この第６工程で中和した処理液をろ過することによ
り、亜鉛を含む残渣を回収する第７工程１７とを更に含
む飛灰からの有価金属回収方法である。請求項６に係る
発明は、請求項１ないし５いずれかに係る発明であっ
て、第１工程で飛灰を処理する前に、飛灰を５００℃以
上の温度で加熱処理する第８工程１８を更に含む飛灰か
らの有価金属回収方法である。請求項７に係る発明は、
請求項１に係る発明であって、第２工程１２で分離した
鉛残渣を鉛として回収する鉛製錬工程２１を更に含む飛
灰からの有価金属回収方法である。請求項８に係る発明
は、請求項５に係る発明であって、第７工程１７で回収
した亜鉛を含む残渣を亜鉛として回収する亜鉛製錬工程
２２を更に含む飛灰からの有価金属回収方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】都市ごみや産業廃棄物の中には塩
化ビニール袋、プラスチック、塩等が存在し、これらを
燃焼又は溶融すると、塩素成分が蒸発する。また焼却炉
や溶融炉の煙道を通過する廃ガス中に含まれるダイオキ
シンや塩素成分を吸着除去するために、通常生石灰粉が
煙道に吹き込まれる。このためバグフィルタ等で回収さ
れた飛灰中には、塩素成分とカルシウム成分が含まれ
る。この実施の形態では飛灰にはカルシウム（Ｃａ）が
３０〜５０重量％、塩素（Ｃｌ）が１０〜２０重量％、
鉄（Ｆｅ）が０．５〜１．０重量％、銅（Ｃｕ）が０．
５〜１．０重量％、鉛（Ｐｂ）が１．０〜２．０重量
％、亜鉛（Ｚｎ）が５．０〜１５．０重量％含まれる。
化ビニール袋、プラスチック、塩等が存在し、これらを
燃焼又は溶融すると、塩素成分が蒸発する。また焼却炉
や溶融炉の煙道を通過する廃ガス中に含まれるダイオキ
シンや塩素成分を吸着除去するために、通常生石灰粉が
煙道に吹き込まれる。このためバグフィルタ等で回収さ
れた飛灰中には、塩素成分とカルシウム成分が含まれ
る。この実施の形態では飛灰にはカルシウム（Ｃａ）が
３０〜５０重量％、塩素（Ｃｌ）が１０〜２０重量％、
鉄（Ｆｅ）が０．５〜１．０重量％、銅（Ｃｕ）が０．
５〜１．０重量％、鉛（Ｐｂ）が１．０〜２．０重量
％、亜鉛（Ｚｎ）が５．０〜１５．０重量％含まれる。
【０００９】請求項１に係る発明では、図１に示す第１
工程１１で飛灰を塩酸酸性液で処理することにより、主
成分のカルシウムが溶けて鉛以外の重金属が溶出する一
方、鉛とシリカとアルミナの不溶な残渣を生じる。第２
工程１２で処理液をろ過することにより鉛残渣を分離す
ることができる。鉛残渣は鉛製錬工程２１で鉛として回
収される。また第３工程１３でこのろ過液に硫酸を加え
ることにより次式（１）により、 ＣａＣｌ2＋Ｈ2ＳＯ4→ＣａＳＯ4↓＋２ＨＣｌ ……… （１） 石膏と塩酸酸性液が生成される。ここで硫酸の代りに硝
酸を加えても塩酸酸性液は回収できるが、カルシウムが
硝酸カルシウムとなって溶解してしまうため、廃液処理
を行うことができなくなる。また硫酸の代りにシュウ酸
を用いる場合には薬品代が高価になり過ぎる。これらの
ことから硫酸を添加するのが最も良い。また硫酸を加え
るときにろ過液を４０〜６０℃に加熱すると、板状で大
きい良質な石膏が得られる。
工程１１で飛灰を塩酸酸性液で処理することにより、主
成分のカルシウムが溶けて鉛以外の重金属が溶出する一
方、鉛とシリカとアルミナの不溶な残渣を生じる。第２
工程１２で処理液をろ過することにより鉛残渣を分離す
ることができる。鉛残渣は鉛製錬工程２１で鉛として回
収される。また第３工程１３でこのろ過液に硫酸を加え
ることにより次式（１）により、 ＣａＣｌ2＋Ｈ2ＳＯ4→ＣａＳＯ4↓＋２ＨＣｌ ……… （１） 石膏と塩酸酸性液が生成される。ここで硫酸の代りに硝
酸を加えても塩酸酸性液は回収できるが、カルシウムが
硝酸カルシウムとなって溶解してしまうため、廃液処理
を行うことができなくなる。また硫酸の代りにシュウ酸
を用いる場合には薬品代が高価になり過ぎる。これらの
ことから硫酸を添加するのが最も良い。また硫酸を加え
るときにろ過液を４０〜６０℃に加熱すると、板状で大
きい良質な石膏が得られる。
【００１０】請求項２に係る発明では、第４工程１４で
生成した塩酸酸性液の一部又は全部が第１工程１１にフ
ィードバックされる。この実施の形態では工程１４で生
成した塩酸酸性液の８０重量％が工程１１にフィードバ
ックされ、残りの２０重量％が工程１５で用いられる。
第１工程１１で必要な塩酸酸性液を第４工程１４で自己
生成できるので、塩酸の薬品代が安価で済み、しかも塩
素の負荷が小さな環境に優しい廃水処理を行うことがで
きる。この塩酸酸性液をフィードバックする割合は塩酸
酸性液中の塩素成分とカルシウム成分の含有量に依存す
る。この塩酸酸性液のフィードバックにより第２回目以
降の飛灰の浸出がスムーズに進み、鉛残渣中の鉛の品位
が向上する。また工程１４で石膏を回収するため、鉛残
渣中のカルシウム成分が大幅に減って滓量も減少する。
回収した石膏は水で洗浄してもよい。なお、第４工程１
４で生成した塩酸酸性液を加熱蒸発させて、塩化水素ガ
スとして回収し、これを水に溶解して第１工程１１に供
給してもよい。請求項３に係る発明では、塩酸酸性液を
自己生成する前の飛灰処理用の塩酸酸性液には、図１の
破線で示すように新規な塩酸水溶液を用いる。別の方法
として、やはり図１の破線で示すように飛灰の一部と水
とを混合することにより飛灰に含まれているカルシウム
成分と塩素成分を十分に溶かして塩化カルシウム（Ｃａ
Ｃｌ2）水溶液を主成分とするスラリーを生成し、この
スラリーをろ過し除滓した液に硫酸を加えることによ
り、前述した式（１）により生成した塩酸酸性液を用い
る。この実施の形態では飛灰に対して液体を飛灰：液体
＝１：５（重量比）の割合で混合してスラリーを調製す
る。
生成した塩酸酸性液の一部又は全部が第１工程１１にフ
ィードバックされる。この実施の形態では工程１４で生
成した塩酸酸性液の８０重量％が工程１１にフィードバ
ックされ、残りの２０重量％が工程１５で用いられる。
第１工程１１で必要な塩酸酸性液を第４工程１４で自己
生成できるので、塩酸の薬品代が安価で済み、しかも塩
素の負荷が小さな環境に優しい廃水処理を行うことがで
きる。この塩酸酸性液をフィードバックする割合は塩酸
酸性液中の塩素成分とカルシウム成分の含有量に依存す
る。この塩酸酸性液のフィードバックにより第２回目以
降の飛灰の浸出がスムーズに進み、鉛残渣中の鉛の品位
が向上する。また工程１４で石膏を回収するため、鉛残
渣中のカルシウム成分が大幅に減って滓量も減少する。
回収した石膏は水で洗浄してもよい。なお、第４工程１
４で生成した塩酸酸性液を加熱蒸発させて、塩化水素ガ
スとして回収し、これを水に溶解して第１工程１１に供
給してもよい。請求項３に係る発明では、塩酸酸性液を
自己生成する前の飛灰処理用の塩酸酸性液には、図１の
破線で示すように新規な塩酸水溶液を用いる。別の方法
として、やはり図１の破線で示すように飛灰の一部と水
とを混合することにより飛灰に含まれているカルシウム
成分と塩素成分を十分に溶かして塩化カルシウム（Ｃａ
Ｃｌ2）水溶液を主成分とするスラリーを生成し、この
スラリーをろ過し除滓した液に硫酸を加えることによ
り、前述した式（１）により生成した塩酸酸性液を用い
る。この実施の形態では飛灰に対して液体を飛灰：液体
＝１：５（重量比）の割合で混合してスラリーを調製す
る。
【００１１】請求項４に係る発明では、微粒子の種石膏
を処理液に添加混合した後、硫酸を加えると種石膏から
石膏の結晶が効率良く成長し、高品質で大型の石膏を回
収することができる。請求項５に係る発明では、第４工
程１４で生成した塩酸酸性液のフィードバックを繰返す
ことにより、処理液中の亜鉛その他の金属の濃度が高ま
れば、循環液の一部を抜き出し、第５工程１５で塩酸酸
性液に炭酸カルシウムを加えて塩酸酸性液を次式（２）
に示すように中和する。工程１５の中和剤として炭酸カ
ルシウムを用いるのは、中和剤の薬品代が安価で済むた
めである。 ２ＨＣｌ＋ＣａＣＯ3→ＣａＣｌ2＋ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ …… （２） 中和した処理液に更に第６工程１６で水酸化カルシウム
（Ｃａ(ＯＨ)2）又は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を
加えて塩酸酸性液を次式（３）に示すように更に中和す
る。工程１６の中和剤としてＣａ(ＯＨ)2又はＮａＯＨ
を用いるのは、亜鉛を水酸化物として濃縮して回収する
ためである。 ＺｎＣｌ2＋Ｃａ(ＯＨ)2→Ｚｎ(ＯＨ)2↓＋ＣａＣｌ2 … （３） 中和した処理液を第７工程１７でろ過することにより亜
鉛を含む残渣を回収することができる。この中和ろ液は
廃水処理工程１９で所定の水質基準に浄化されて放水さ
れる。亜鉛残渣は亜鉛製錬工程２２で亜鉛として回収さ
れる。請求項６に係る発明では、図１の破線で示すよう
に第８工程１８で本発明の飛灰原料を５００℃以上の温
度で加熱処理する。これにより飛灰中に含まれるダイオ
キシンを予め分解しておくことができる。
を処理液に添加混合した後、硫酸を加えると種石膏から
石膏の結晶が効率良く成長し、高品質で大型の石膏を回
収することができる。請求項５に係る発明では、第４工
程１４で生成した塩酸酸性液のフィードバックを繰返す
ことにより、処理液中の亜鉛その他の金属の濃度が高ま
れば、循環液の一部を抜き出し、第５工程１５で塩酸酸
性液に炭酸カルシウムを加えて塩酸酸性液を次式（２）
に示すように中和する。工程１５の中和剤として炭酸カ
ルシウムを用いるのは、中和剤の薬品代が安価で済むた
めである。 ２ＨＣｌ＋ＣａＣＯ3→ＣａＣｌ2＋ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ …… （２） 中和した処理液に更に第６工程１６で水酸化カルシウム
（Ｃａ(ＯＨ)2）又は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を
加えて塩酸酸性液を次式（３）に示すように更に中和す
る。工程１６の中和剤としてＣａ(ＯＨ)2又はＮａＯＨ
を用いるのは、亜鉛を水酸化物として濃縮して回収する
ためである。 ＺｎＣｌ2＋Ｃａ(ＯＨ)2→Ｚｎ(ＯＨ)2↓＋ＣａＣｌ2 … （３） 中和した処理液を第７工程１７でろ過することにより亜
鉛を含む残渣を回収することができる。この中和ろ液は
廃水処理工程１９で所定の水質基準に浄化されて放水さ
れる。亜鉛残渣は亜鉛製錬工程２２で亜鉛として回収さ
れる。請求項６に係る発明では、図１の破線で示すよう
に第８工程１８で本発明の飛灰原料を５００℃以上の温
度で加熱処理する。これにより飛灰中に含まれるダイオ
キシンを予め分解しておくことができる。
【００１２】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 ＜実施例＞新規な塩酸水溶液を全く用いずに、生成した
塩酸酸性液を飛灰に３回繰返し加えて処理した。 (a) 塩酸酸性液の生成 先ず表１に示す有価金属と塩素を含む飛灰１００ｋｇ
に水５００リットルを加えて混合しスラリーを調製し
た。最初は塩酸を生成するためにこのスラリーに硫酸を
直接加えた。即ち、このスラリーに濃度９０重量％の硫
酸９５ｋｇを加えて混合した。この混合液をろ過して石
膏と滓の混合物１２６ｋｇ（乾燥重量）と塩酸酸性液５
０リットルを生成した。最初に生成された石膏の品質は
悪いため別途鉛製錬処理した。 (b) 生成した塩酸酸性液の飛灰への第１回混合 上記(a)で生成した塩酸酸性液５００リットルすべてを
新たな飛灰１００ｋｇに加えて混合してスラリーを調製
した。このスラリーをろ過し除滓した液に濃度９０重量
％の硫酸９５ｋｇを加えて混合した。この混合液をろ過
して石膏１０１ｋｇ（乾燥重量）と塩酸酸性液５００リ
ットルを生成した。 (c) 生成した塩酸酸性液の飛灰への第２回混合 上記(b)で生成した塩酸酸性液４４０リットルと水７２
リットルを新たな飛灰１００ｋｇに加えて混合してスラ
リーを調製した。このスラリーをろ過し除滓した液に濃
度９０重量％の硫酸９５ｋｇを加えて混合した。この混
合液をろ過して石膏１１５ｋｇ（乾燥重量）と塩酸酸性
液５００リットルを生成した。
る。 ＜実施例＞新規な塩酸水溶液を全く用いずに、生成した
塩酸酸性液を飛灰に３回繰返し加えて処理した。 (a) 塩酸酸性液の生成 先ず表１に示す有価金属と塩素を含む飛灰１００ｋｇ
に水５００リットルを加えて混合しスラリーを調製し
た。最初は塩酸を生成するためにこのスラリーに硫酸を
直接加えた。即ち、このスラリーに濃度９０重量％の硫
酸９５ｋｇを加えて混合した。この混合液をろ過して石
膏と滓の混合物１２６ｋｇ（乾燥重量）と塩酸酸性液５
０リットルを生成した。最初に生成された石膏の品質は
悪いため別途鉛製錬処理した。 (b) 生成した塩酸酸性液の飛灰への第１回混合 上記(a)で生成した塩酸酸性液５００リットルすべてを
新たな飛灰１００ｋｇに加えて混合してスラリーを調製
した。このスラリーをろ過し除滓した液に濃度９０重量
％の硫酸９５ｋｇを加えて混合した。この混合液をろ過
して石膏１０１ｋｇ（乾燥重量）と塩酸酸性液５００リ
ットルを生成した。 (c) 生成した塩酸酸性液の飛灰への第２回混合 上記(b)で生成した塩酸酸性液４４０リットルと水７２
リットルを新たな飛灰１００ｋｇに加えて混合してスラ
リーを調製した。このスラリーをろ過し除滓した液に濃
度９０重量％の硫酸９５ｋｇを加えて混合した。この混
合液をろ過して石膏１１５ｋｇ（乾燥重量）と塩酸酸性
液５００リットルを生成した。
【００１３】(d) 生成した塩酸酸性液の飛灰への第３回
混合 上記(c)で生成した塩酸酸性液４４０リットルと水７２
リットルを新たな飛灰１００ｋｇに加えて混合してスラ
リーを調製した。このスラリーをろ過し除滓した液に濃
度９０重量％の硫酸９５ｋｇを加えて混合した。この混
合液をろ過して石膏１１８ｋｇ（乾燥重量）と塩酸酸性
液５００リットルを生成した。上記のように、最初に飛
灰の水スラリーを直接硫酸で処理して塩酸酸性液を生成
した後、この生成した塩酸酸性液で飛灰を処理したとこ
ろ、ほぼ３回で定常状態に達した。このことから本発明
の方法の有効性を実証することができた。この定常状態
に達したときの石膏析出前の残渣の各成分を表１に、
同じく石膏析出時のろ液の各成分を表１に、同じく析
出した石膏の各成分を表１にそれぞれ示す。
混合 上記(c)で生成した塩酸酸性液４４０リットルと水７２
リットルを新たな飛灰１００ｋｇに加えて混合してスラ
リーを調製した。このスラリーをろ過し除滓した液に濃
度９０重量％の硫酸９５ｋｇを加えて混合した。この混
合液をろ過して石膏１１８ｋｇ（乾燥重量）と塩酸酸性
液５００リットルを生成した。上記のように、最初に飛
灰の水スラリーを直接硫酸で処理して塩酸酸性液を生成
した後、この生成した塩酸酸性液で飛灰を処理したとこ
ろ、ほぼ３回で定常状態に達した。このことから本発明
の方法の有効性を実証することができた。この定常状態
に達したときの石膏析出前の残渣の各成分を表１に、
同じく石膏析出時のろ液の各成分を表１に、同じく析
出した石膏の各成分を表１にそれぞれ示す。
【００１４】(e) (d)で生成した塩酸酸性液の抜き出し
と一次中和 定常状態に達したろ液である(d)で生成した塩酸酸性液
６０リットルを抜き出し、この塩酸酸性液に濃度２５重
量％の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）水溶液４４ｋｇを
加えて混合し、一次中和した。 (f) 二次中和 一次中和した液に水酸化カルシウム（Ｃａ(ＯＨ)2）粉
末３０ｋｇを加えて混合し、二次中和した。この中和液
をろ過し９２リットルのろ過液と１２．５ｋｇの残渣
（乾燥重量）を生成した。このろ過液及び残渣に含まれ
る各成分の割合を表１及びにそれぞれ示す。
と一次中和 定常状態に達したろ液である(d)で生成した塩酸酸性液
６０リットルを抜き出し、この塩酸酸性液に濃度２５重
量％の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）水溶液４４ｋｇを
加えて混合し、一次中和した。 (f) 二次中和 一次中和した液に水酸化カルシウム（Ｃａ(ＯＨ)2）粉
末３０ｋｇを加えて混合し、二次中和した。この中和液
をろ過し９２リットルのろ過液と１２．５ｋｇの残渣
（乾燥重量）を生成した。このろ過液及び残渣に含まれ
る各成分の割合を表１及びにそれぞれ示す。
【００１５】＜比較例＞実施例と同一の組成の飛灰を用
いて、新規な塩酸と水のみで飛灰を処理した。比較例で
は塩酸酸性液を生成する必要がないので、石膏を析出す
る工程は不要である。先ず表１に示す有価金属と塩素
を含む飛灰１００ｋｇに濃度３６．５重量％の塩酸（Ｈ
Ｃｌ）１５８ｋｇと水４０５リットルを加えて混合して
ｐＨ１．５のスラリー液に調製した。このスラリー液を
ろ過して５００リットルのろ過液と９．５ｋｇの残渣
（乾燥重量）を生成した。この残渣に含まれる各成分の
割合を表１に示す。一方このろ過液に濃度２５重量％
の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）水溶液１６ｋｇを加え
て混合し、一次中和した。一次中和した液に水酸化カル
シウム（Ｃａ(ＯＨ)2）粉末１００ｋｇを加えて二次中
和した後、ろ過し４９０リットルのろ過液と１５．５ｋ
ｇの残渣（乾燥重量）を生成した。このろ過液及び残渣
に含まれる各成分の割合を表１及びにそれぞれ示
す。
いて、新規な塩酸と水のみで飛灰を処理した。比較例で
は塩酸酸性液を生成する必要がないので、石膏を析出す
る工程は不要である。先ず表１に示す有価金属と塩素
を含む飛灰１００ｋｇに濃度３６．５重量％の塩酸（Ｈ
Ｃｌ）１５８ｋｇと水４０５リットルを加えて混合して
ｐＨ１．５のスラリー液に調製した。このスラリー液を
ろ過して５００リットルのろ過液と９．５ｋｇの残渣
（乾燥重量）を生成した。この残渣に含まれる各成分の
割合を表１に示す。一方このろ過液に濃度２５重量％
の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）水溶液１６ｋｇを加え
て混合し、一次中和した。一次中和した液に水酸化カル
シウム（Ｃａ(ＯＨ)2）粉末１００ｋｇを加えて二次中
和した後、ろ過し４９０リットルのろ過液と１５．５ｋ
ｇの残渣（乾燥重量）を生成した。このろ過液及び残渣
に含まれる各成分の割合を表１及びにそれぞれ示
す。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１から明らかなように、飛灰１００ｋｇ
当り、比較例の廃水（表１）中のＣｌが約７２ｋｇ
（１４７ｇ／Ｌ×４９０Ｌ）含まれているのに対して、
実施例ではその廃水（表１）中のＣｌの含有量が約１
６ｋｇ（１７５ｇ／Ｌ×９２Ｌ）であり、非常に少なか
った。また高コストの濃度３６．５重量％の塩酸を実施
例では全く使用しないことから、比較例と比べて実施例
では回収コストを著しく低減することができた。更に比
較例では塩酸を含む廃水量が多く廃水処理に多大の負担
が強いられることが判った。
当り、比較例の廃水（表１）中のＣｌが約７２ｋｇ
（１４７ｇ／Ｌ×４９０Ｌ）含まれているのに対して、
実施例ではその廃水（表１）中のＣｌの含有量が約１
６ｋｇ（１７５ｇ／Ｌ×９２Ｌ）であり、非常に少なか
った。また高コストの濃度３６．５重量％の塩酸を実施
例では全く使用しないことから、比較例と比べて実施例
では回収コストを著しく低減することができた。更に比
較例では塩酸を含む廃水量が多く廃水処理に多大の負担
が強いられることが判った。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、第
１工程で必要な塩酸酸性液を第４工程で自己生成するた
め、飛灰から有価金属を比較的に安価に回収することが
できる。また第４工程から第１工程へのフィードバック
を繰返すことにより、処理液中の有価金属の濃度を高め
て効率よく有価金属を回収することができる。
１工程で必要な塩酸酸性液を第４工程で自己生成するた
め、飛灰から有価金属を比較的に安価に回収することが
できる。また第４工程から第１工程へのフィードバック
を繰返すことにより、処理液中の有価金属の濃度を高め
て効率よく有価金属を回収することができる。
【００１９】また塩酸酸性液を再利用するため、飛灰か
ら有価金属を回収する際に廃液の発生量が少なくて済
み、廃水処理の負荷が小さくなる特長がある。更に硫酸
を加える前に種石膏を処理液に添加することにより、飛
灰中に含まれるカルシウム成分から高品質な石膏を回収
することができる。
ら有価金属を回収する際に廃液の発生量が少なくて済
み、廃水処理の負荷が小さくなる特長がある。更に硫酸
を加える前に種石膏を処理液に添加することにより、飛
灰中に含まれるカルシウム成分から高品質な石膏を回収
することができる。
【図１】本発明の飛灰から有価金属を回収する方法を示
す工程図。
す工程図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ２２Ｂ 19/00 Ｃ２２Ｂ 19/22
19/30 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｇ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C22B 1/00 - 61/00
B09B 3/00
Claims (8)
- 【請求項１】 カルシウム成分と塩素成分と有価金属と
を含む飛灰から前記有価金属のうち鉛又は亜鉛のいずれ
か一方又はその双方を回収する方法において、 前記飛灰を塩酸酸性液で処理することにより亜鉛を含む
有価金属成分を溶出させる第１工程(11)と、前記第１工
程の処理液をろ過し除滓することにより鉛残渣を分離す
る第２工程(12)と、前記第２工程で除滓した液に硫酸を
加えて反応させる第３工程(13)と、前記第３工程の反応
生成液をろ過して石膏と塩酸酸性液を生成する第４工程
(14)とを含むことを特徴とする飛灰からの有価金属回収
方法。 - 【請求項２】 第１工程(11)で用いる塩酸酸性液が第４
工程(14)で生成した塩酸酸性液の一部又は全部である請
求項１記載の飛灰からの有価金属回収方法。 - 【請求項３】 第４工程(14)で生成した塩酸酸性液を第
１工程(11)で用いる前の塩酸酸性液の一部又は全部が、
塩酸水溶液であるか、或いは飛灰の一部と水とを混合す
ることにより生成したスラリーをろ過し除滓した液に硫
酸を加えて生成した塩酸酸性液である請求項２記載の飛
灰からの有価金属回収方法。 - 【請求項４】 第３工程(13)で硫酸を加える前に、処理
液をろ過し除滓した液に種石膏を加える請求項１ないし
３いずれか記載の飛灰からの有価金属回収方法。 - 【請求項５】 第４工程(14)で生成した塩酸酸性液の一
部に炭酸カルシウムを加えて中和する第５工程(15)と、
前記第５工程で中和した処理液に水酸化カルシウム又は
水酸化ナトリウムを加える第６工程(16)と、前記第６工
程で中和した処理液をろ過することにより、亜鉛を含む
残渣を回収する第７工程(17)とを更に含む請求項１ない
し４いずれか記載の飛灰からの有価金属回収方法。 - 【請求項６】 第１工程(11)で飛灰を処理する前に、飛
灰を５００℃以上の温度で加熱処理する第８工程(18)を
更に含む請求項１ないし５いずれか記載の飛灰からの有
価金属回収方法。 - 【請求項７】 第２工程(12)で分離した鉛残渣を鉛とし
て回収する鉛製錬工程(21)を更に含む請求項１記載の飛
灰からの有価金属回収方法。 - 【請求項８】 第７工程(17)で回収した亜鉛を含む残渣
を亜鉛として回収する亜鉛製錬工程(22)を更に含む請求
項５記載の飛灰からの有価金属回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27961798A JP3536901B2 (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | 飛灰からの有価金属回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27961798A JP3536901B2 (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | 飛灰からの有価金属回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000109938A JP2000109938A (ja) | 2000-04-18 |
| JP3536901B2 true JP3536901B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=17613486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27961798A Expired - Lifetime JP3536901B2 (ja) | 1998-10-01 | 1998-10-01 | 飛灰からの有価金属回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3536901B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4431767B2 (ja) * | 2003-10-27 | 2010-03-17 | Ｄｏｗａメタルマイン株式会社 | 飛灰の湿式処理法 |
| JP2005279637A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-10-13 | Mitsubishi Materials Corp | 土壌中重金属の除去及び回収方法 |
| JP4734603B2 (ja) * | 2005-02-09 | 2011-07-27 | Ｄｏｗａメタルマイン株式会社 | インジウムの回収方法 |
| JP4826532B2 (ja) * | 2007-04-17 | 2011-11-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 溶融飛灰の処理方法 |
| JP5686470B2 (ja) * | 2011-02-15 | 2015-03-18 | 太平洋セメント株式会社 | 銀および鉛の回収方法 |
| JP2014128744A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-10 | Mitsuboshi Mining Co Ltd | 水洗スラッジの処理方法 |
-
1998
- 1998-10-01 JP JP27961798A patent/JP3536901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000109938A (ja) | 2000-04-18 |
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