JP3682670B2

JP3682670B2 - 土壌からの重金属類の回収方法

Info

Publication number: JP3682670B2
Application number: JP20070397A
Authority: JP
Inventors: 千秋泉川; 義勝松田; 政賢佐藤; 郁夫桐越
Original assignee: Dowa Holdings Co Ltd; Dowa Mining Co Ltd
Current assignee: Dowa Holdings Co Ltd
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1997-06-20
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2017-06-20
Also published as: JPH1110131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重金属類に汚染された土壌から重金属類を分離・回収すると共に、土壌を浄化する方法に関し、更に詳しくは、浮遊選鉱によって重金属類を浮鉱として土壌から分離回収してリサイクルすると共に土壌を浄化する土壌からの重金属類の回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、産業界における汚染物質の除去、公害防止活動の活発化等に伴い、新たな化学物質による環境汚染の懸念や、急増する廃棄物の処理問題に関連して、過去に蓄積された有害物質を含む土壌汚染の問題がクローズアップされ、汚染土は「土壌環境基準」に従って有害物質を除去して浄化する対策が必要となって来た。
【０００３】
重金属類に汚染された土壌を修復する手段としては、化学処理を行った後に封じ込めする方法やコンクリートで固化する方法、物理的な対策としては表層土壌をある深さにわたって排土し、排土された表面に汚染されていない土壌を客土する処理方法等が知られている。
【０００４】
しかしながら、従来の化学処理及び物理的対策では薬剤費や土壌の運搬コストが高い等の問題があった。
【０００５】
一方、実際に重金属類に汚染された土壌から重金属類を分離するために種々の方法が提案され公知であるが、公知の重金属分離法、例えば錯塩化による分離またはイオン交換による分離、あるいは鉱酸で重金属類を溶解して水酸化物として分離する除去法等はいずれも満足すべきものではなく、これらは薬品または装置のコストが高すぎるか又は分離過程が充分に効果のあるものではない等の問題がある。
【０００６】
上述のように、重金属に汚染されている土壌から重金属を回収してリサイクルする技術は確立されておらず、従って経済的にも安価で有効な処理法の開発が望まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来技術の諸問題を解決し、重金属類に汚染されている土壌を浄化・修復するに際し、有害物質の重金属類を濃縮分離し・回収してリサイクルするために、該汚染物を含む土壌を浮遊選鉱処理して経済的に高効率で重金属類を分離回収すると共に土壌を浄化する方法を提案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者はかかる課題を解決するために鋭意研究した結果、重金属類に汚染されている土壌から重金属類を回収してリサイクルし、汚染土壌を浄化する方法として、安価な物理的処理法を開発することができた。
【０００９】
即ち、第１の発明は、鉛等の重金属類で汚染された土壌に水を加えてスラリー化し、捕収剤、起泡剤、条件剤のうちから選ばれる１種又は２種以上を添加し条件付与した後、該スラリーを浮遊選鉱することにより、重金属類を土壌から分離して重金属類を回収すると共に土壌を浄化することを特徴とする土壌からの重金属類の回収方法であり、
【００１０】
第２の発明は、鉛等の重金属類で汚染された土壌粒子の粒径を１００μｍ以下に粉砕した後に水を加えてスラリー化し、捕収剤，起泡剤，条件剤のうちから選ばれる１種又は２種以上を添加して条件付与した後、該スラリーを浮遊選鉱することにより、重金属類を土壌から分離して重金属類を回収すると共に土壌を浄化することを特徴とする土壌からの重金属類の回収方法であり、
【００１１】
第３の発明は、鉛等の重金属類で汚染された土壌に水を加えてスラリー化し、硫化剤を添加又は吹き込み、続いて捕収剤，起泡剤，条件剤のうちから選ばれる１種又は２種以上を添加して条件付与した後、該スラリーを浮遊選鉱することにより、重金属類を土壌から分離して重金属類を回収すると共に土壌を浄化することを特徴とする土壌からの重金属類の回収方法であり、
【００１２】
第４の発明は、鉛等の重金属類で汚染された土壌粒子の粒径を１００μｍ以下に粉砕した後に水を加えてスラリー化し、硫化剤を添加又は吹き込み、続いて捕収剤，起泡剤，条件剤のうちから選ばれる１種又は２種以上を添加して条件付与した後、該スラリーを浮遊選鉱することにより、重金属類を土壌から分離して重金属類を回収すると共に土壌を浄化することを特徴とする土壌からの重金属類の回収方法を提供するものである。
【００１３】
上記本発明において、前記土壌粒子を１００μｍ以下に粉砕する粉砕機はロッドミル及び／又はボールミルであることが好ましく、また使用する捕収剤はジアルキルジチオカルバミン酸塩，キサントゲン酸塩，ジアルキルジチオリン酸塩のいずれかを含有する薬剤であること、また前記条件剤が酸あるいはアルカリであること、更に前記硫化剤が硫化ソーダ，水硫化ソーダまたは硫化水素のいずれかであることが好ましいのである。
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
重金属類による土壌汚染において、汚染物質は細かい沈殿物等として土壌粒子間隙間中に存在したり、土壌粒子の一部あるいはカチオン交換能力の高い粘土分に吸着されたりして存在したり、重金属類がメタル粉の状態で混在していることもある。従って、本発明では重金属類で汚染されている土壌を浮選機で処理して、浮鉱に重金属類を濃縮分離する点に特徴がある。
【００１５】
本発明では、処理対象とする汚染土壌には、好ましくは分級等によって重金属類を濃縮してから浮選を行うのがよいが、これは浮選処理対象物の減量を図る点に特徴がある。
【００１６】
以下、実施例によって更に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるのものではない。
【００１７】
実施例１
Ａ地区の重金属汚染土壌を粉砕機で−３５メッシュ（０．４１７ｍｍ）に粉砕した試料５００ｇをポットミルに入れ、水を７５０ｃｃ入れて４０分間磨鉱粉砕し、土壌粒子の平均粒径を１００μｍ以下とした。このパルプを京大式浮遊選鉱機（１８００ｃｃ、１２５００ｒｐｍ）に投入し、捕収剤としてジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム１５０ｇ／ｔと起泡剤として日本香料（株）製「日香＃１２５」（商品名）を２００ｇ／ｔ添加し、１０分間条件付けを行った後１５分間粗選浮選を行った。浮鉱は更に５分間精選浮選（ｐＨ１０．６）を行って、Ｐｂ精鉱を採取した。その分離成績の結果は図１の如くである。
【００１８】
実施例２
実施例１と同様の試料を用い、浮選の際に水硫化ナトリウムで硫化した後、添加する捕収剤をアミルザンセート５０ｇ／ｔに変更した他は実施例１と同様の操作によって分離した。その分離成績の結果は図２の如くである。
【００１９】
実施例３
図３は、Ａ地区の汚染土壌を選鉱工場で処理したときのフローシートを示すものであり、図４はこのときのマテリアルバランスを示すもので、これらを参照して以下説明する。
【００２０】
ビン１から抜き出された汚染土壌はロードセル２で計量され、９ｔ／ｈの速度でベルトコンベア３で運ばれ、ロッドミル（８′×１３′）４に送られる。ロッドミル４で磨鉱粉砕された土壌（粉砕後の土壌の平均粒子径１００μｍ以下）はポンプ５で１次サイクロン（ＭＤ６×３）６に送られ分級される。
【００２１】
分級されたアンダーはロッドミル４へ繰り返される。サイクロンオーバーはポンプ７で２次サイクロン８に送られ、ここで分級されたオーバーは粗選浮選コンディショナー（１，５ｍφ）１０に送られる。２次サイクロンアンダーはボールミル（５′×１０′）９に繰り返される。粗選浮選コンディショナーには捕収剤としてジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム、起泡剤として「日香＃１２５」（商品名）を添加して５分間条件付けを行った。
【００２２】
本発明において、捕収剤は特に限定されるものではないが、土壌中に含まれる重金属類はメタルや酸化物が多く、通常の硫化鉱物浮選は適用できない。従って、硫化剤で硫化してからキサントゲン酸塩やジチオカルバミン酸塩などで処理することが好ましい。
【００２３】
粗選コンディショナー１０で条件付けされたパルプは、＃２４ＦＷ浮選機（セル数：８区）に送られて粗選浮選が行われる。粗選沈鉱はポンプ１３で廃滓シックナーに送られる。一方、粗選浮鉱は精選コンディショナー１４，１５を通って＃１８ＦＷ（４区）１６に送られて精選浮選を行い、精選浮鉱は脱水タンク１９に送られて脱水後精鉱として回収される。一方、精選沈鉱はポンプ１７で粗選コンディショナー１０に繰り返される。
【００２４】
この結果、図４に示すように本発明法によって重金属類に汚染された土壌から１５．６％の鉛精鉱を回収することができた。
【００２５】
なお、前記実施例では、重金属類としてＰｂを主として説明したが、Ｃｄ、Ａｓ、Ｈｇ等についても本発明法が適用されることは勿論のことであり、実施例３における供試土壌、浮選沈鉱、Ｐｂ精鉱中の分析値も図４に例示した。また、重金属類を回収した後の土壌は表１に示す環境庁水質保全局開示の「重金属に係わる土壌汚染調査・対策指針」の含有量参考値以下であることが判明した。
【００２６】
【表１】

【００２７】
【発明の効果】
上述した通り、本発明法は従来ほとんど顧みられなかった汚染土壌から高品位の重金属類を回収すると共に土壌の浄化をも可能ならしめるもので、二次公害防止ならびに資源再利用上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例１の分離成績を示す説明図である。
【図２】本発明に係る実施例２の分離成績を示す説明図である。
【図３】本発明に係る実施例３（Ｐｂ中間濃縮物浮選試験）で実施したフローシートを示す図である。
【図４】本発明に係る実施例３のマテリアルバランスを示す図である。
【符号の説明】
１−ビン
２−ロードセル
３−ベルトコンベア
４−ロッドミル
５−ポンプ（１）
６−１次サイクロン
７−ポンプ（２）
８−２次サイクロン
９−ボールミル
１０−粗選コンディショナー
１１−粗選浮選機
１２−ポンプ（３）
１３−ポンプ（４）
１４−精選コンディショナー（１）
１５−精選コンディショナー（２）
１６−精選浮選機
１７−ポンプ（５）
１８−ポンプ（６）
１９−脱水タンク

Claims

鉛等の重金属類で汚染された土壌粒子をロッドミル及び又はボールミルで粒径１００μｍ以下に磨鉱粉砕した後に水を加えてスラリー化し、硫化剤を添加又は吹き込み、続いて捕収剤，起泡剤，条件剤のうちから選ばれる１種又は２種以上を添加して条件付与した後、該スラリーを浮遊選鉱することにより、重金属類を土壌から分離して重金属類を回収すると共に土壌を浄化することを特徴とする土壌からの重金属類の回収方法。
前記捕収剤がジアルキルジチオカルバミン酸塩、キサンドゲン酸塩、ジアルキルジチオリン酸塩のうち少なくとも１種を含有する薬剤である請求項１記載の土壌からの重金属類の回収方法。
前記条件剤が酸又はアルカリである請求項１〜２記載の土壌からの重金属類の回収方法。
前記硫化剤が硫化ソーダ、水硫化ソーダまたは硫化水素である請求項１〜３記載の土壌からの重金属類の回収方法。