JP3991171B2 - 重質油系燃焼灰の処理方法 - Google Patents
重質油系燃焼灰の処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3991171B2 JP3991171B2 JP1389098A JP1389098A JP3991171B2 JP 3991171 B2 JP3991171 B2 JP 3991171B2 JP 1389098 A JP1389098 A JP 1389098A JP 1389098 A JP1389098 A JP 1389098A JP 3991171 B2 JP3991171 B2 JP 3991171B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- vanadium
- extract
- extraction
- heavy oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 40
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 title claims description 36
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 168
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 87
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 86
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 86
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 72
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 37
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 37
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 19
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 15
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 15
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 13
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 11
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 10
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 9
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims description 9
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims description 9
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 8
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 8
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000003682 vanadium compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 4
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 12
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 4
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- -1 vanadium Chemical class 0.000 description 3
- UHSURKDCQCGNGM-UHFFFAOYSA-N 5-(2-hydroxyimino-2-phenylethyl)nonan-2-ol Chemical compound CCCCC(CCC(C)O)CC(=NO)C1=CC=CC=C1 UHSURKDCQCGNGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- XKBGEWXEAPTVCK-UHFFFAOYSA-M methyltrioctylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCC[N+](C)(CCCCCCCC)CCCCCCCC XKBGEWXEAPTVCK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 2
- WQEVDHBJGNOKKO-UHFFFAOYSA-K vanadic acid Chemical compound O[V](O)(O)=O WQEVDHBJGNOKKO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl dihydrogen phosphate Chemical compound CCCCC(CC)COP(O)(O)=O LJKDOMVGKKPJBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 description 1
- DAPUDVOJPZKTSI-UHFFFAOYSA-L ammonium nickel sulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DAPUDVOJPZKTSI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N n,n-dioctyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(CCCCCCCC)CCCCCCCC XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001456 vanadium ion Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、重質油系燃焼灰からバナジウムなどの有価金属を効果的に分離回収する処理方法に関する。より詳しくは、新たなエネルギー源として注目されているオリマルジョン等の重質油系燃焼灰からバナジウムを効率良く回収し、また後続の処理工程において燃焼灰に含有されているニッケルやマグネシウムあるいは石膏をさらに分離する上で好適な処理方法に関する。
【0002】
火力発電所や各種工業プラントのボイラー等は重油や石油コークス等の重質油系燃料を用いるものが多く、現在、多量の燃焼灰が排出されている。これらの大部分は埋め立て処分されているが、この燃焼灰にはバナジウム等の有価金属が含有されており、環境汚染の防止および再資源化の観点から、その有効利用が求められている。
【0003】
【従来の技術】
このような重油灰から有価物を回収する方法が従来いくつか提案されている。特開昭60−46930号には、石油系燃料の燃焼灰スラリーに硫酸を加えて未燃カーボンを分離した後に、酸化剤とアンモニアを加えてアルカリ性下で鉄分を沈殿させ、次いで液性を強酸性に調整して液中のバナジウムを五酸化バナジウムとして沈殿させ、これを分離回収した後に再び液性をアルカリ性に戻し、硫化物を添加して液中のニッケルを硫化ニッケルとして沈殿させ、これを分離回収した濾液に石灰を添加して石膏を析出させて回収する処理方法が開示されている。しかし、この処理方法は液性の調整が煩雑であり、処理コストが嵩む問題がある。さらに、酸化剤とアンモニアを加えたときにバナジウム化合物も鉄分と同時に沈殿してしまい、バナジウム化合物を分離して回収するのが難しい。
【0004】
上記処理方法の改良として、特公平4−61709号に、鉄分を除去した後の濾液を冷却してバナジウムのアンモニウム化合物を沈殿させ、分離後、濾液に硫酸を添加して酸性下で硫酸ニッケルアンモニウムを析出させる方法が提案されている。この方法は先の処理方法によりも液性の調整が省略されているが、いずれの方法でも、アンモニア化合物の沈殿を形成させる際に同種の金属が共存するとこれらが同時に沈殿するので分離回収が難しい。また、アンモニアが過剰になるとアンミン錯塩が形成されて沈殿を生じない。しかもその調整が難しいなどの問題がある。
【0005】
【発明の解決課題】
本発明は、重質油系燃焼灰の処理方法について、従来の処理方法における上記問題を解決したものであり、ニッケルやバナジウムの回収効率が高く、これらの分離効果に優れた経済的な処理方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決する手段】
本発明は、重質油系燃焼灰あるいはその処理物をアンモニア水に混合してニッケルを浸出させ、この浸出液から溶媒抽出によってニッケルを効率よく抽出して回収できるようにし、また、ニッケルと共にバナジウムおよびマグネシウムが含むものについては、これらも効率よく同時に回収できるようにした。
【0007】
【課題を解決する手段】
本発明は、(1)重質油系燃焼灰またはその処理物の浸出液を用い、中性の液性下でニッケル抽出溶媒を加えてニッケルを抽出するニッケル抽出工程、抽出したニッケルを析出させるニッケル析出工程、析出したニッケルを固液分離する回収工程を有することを特徴とする重質油系燃焼灰の処理方法。
【0008】
本発明の処理方法は、(2)ニッケル抽出工程とニッケル析出工程の間に、抽出したニッケルを含有する有機溶媒に硫酸液を加えてニッケルを硫酸液に抽出する逆抽出工程を有し、この硫酸液から硫酸ニッケルを析出させる上記(1)の処理方法を含む。
【0009】
さらに本発明の上記処理方法は、(3)重質油系燃焼灰またはその処理物の浸出液を用い、中性の液性下でバナジウム抽出溶媒を加えてバナジウムを抽出するバナジウム抽出工程、抽出したバナジウムを析出するバナジウム析出工程、析出したバナジウムを固液分離する回収工程を含むことを特徴とする重質油系燃焼灰の処理方法に関する。
【0010】
本発明の上記処理方法は、(4)バナジウム抽出工程とバナジウム析出工程の間に、バナジウム抽出溶媒に逆抽出液を加えてバナジウムを水相に抽出する逆抽出工程を有し、この逆抽出液にアンモニアを添加してバナジウム化合物を析出させる上記(3)の処理方法、(5)逆抽出液として塩化アンモニウムとアンモニア水の混合液を用いる上記(3)または上記(4)の処理方法を含む。
【0011】
本発明の処理方法は、ニッケル処理に関する上記(1)〜(2)の処理方法と、バナジウム処理に関する上記(3)〜上記(5)の処理方法とを組み合わせて実施することができる。この場合、何れの処理系を先に組み合わせても良い。例えば、本発明の処理方法は以下の態様の処理方法を含む。
(6)重質油系燃焼灰またはその処理物の浸出液に中性の液性下でニッケル抽出溶媒を加えてニッケルを抽出する一方、このニッケル抽出工程で分離した浸出液にバナジウム抽出液を加えてバナジウムを抽出する上記(3)〜上記(5)のいずれかに記載の処理方法。
(7)上記(3)〜上記(5)のいずれかの処理工程を経てバナジウムを分離した濾液を用い、これにニッケル抽出溶媒を加えてニッケルを抽出する工程、抽出したニッケルを析出させる工程、析出したニッケルを固液分離する回収工程を有する処理方法。
【0012】
さらに、本発明の処理方法は、(8)バナジウム抽出工程で分離した水相に酸化マグネシウムを追加して水酸化マグネシウムを析出させ、これを濾過分離して回収する上記(3)〜上記(7)のいずれかに記載の処理方法、(9)水酸化マグネシウムを分離した濾液に石灰を加えて石膏を析出させ、これを濾過分離して回収する上記(8)の処理方法を含む。
【0013】
【発明の実施の態様】
以下に本発明の処理方法を実施例と共に具体的に説明する。
本発明の処理方法は、(イ)重質油系燃焼灰またはその処理物の浸出液を用い、中性の液性下でニッケル抽出溶媒を加えてニッケルを抽出するニッケル抽出工程、抽出したニッケルを析出させるニッケル析出工程、析出したニッケルを固液分離する回収工程を有することを特徴とする重質油系燃焼灰の処理方法である。
また、本発明の処理方法は、(ロ)重質油系燃焼灰またはその処理物の浸出液を用い、中性の液性下でバナジウム抽出溶媒を加えてバナジウムを抽出するバナジウム抽出工程、抽出したバナジウムを析出するバナジウム析出工程、析出したバナジウムを固液分離する回収工程を含むことを特徴とする重質油系燃焼灰の処理方法である。
さらに、本発明の処理方法は、(ハ)ニッケルおよびバナジウムと共にマグネシウムを含む浸出液について、上記バナジウム抽出工程で分離した水相に酸化マグネシウムを追加して水酸化マグネシウムを析出させ、これを濾過分離して回収する工程を含む。
【0014】
以下、各工程ごとに詳しく説明する。なお、各工程において示した溶媒および抽出条件等は例示であり、使用される溶媒は例示されるものに限らず、また抽出条件も使用する溶媒の種類に応じて定められる。また、各抽出工程における抽出装置はミキサセトラー等の一般の装置を用いることができる。
【0015】
( I ) 重質油系燃焼灰
本発明において重質油系燃焼灰とは、タール質燃料、重油、石油コークス、石油ピッチ、アスファルト等の重質油系燃料を燃焼した際に生じる塵灰を云う。これらは発電所や各種工業プラントのボイラー等から排出される集塵灰等を処理対象にすることができる。
タール質燃料の1種としてオリノコタールと称する超重質油が最近注目されている。これはベネズエラのオリノコ川流域から産出する高粘性の重質油であり、豊富な埋蔵量が見込まれることから新たなエネルギー源として注目されている。これをエマルジョン化したものはオリマルジョンと呼ばれている。
本発明の処理方法は、このオリマルジョンを含む各種重質油系燃料の燃焼灰を処理対象とする。因みに、オリマルジョン燃焼灰の成分は、例えば、V2O5:5〜10.0wt%、Ni:0.5〜4wt%、MgO:5〜25wt%、NH3:15〜30wt%、SO3 :30〜60wt%であり、この成分例に示すように、バナジウムおよびマグネシウム、ニッケルが含有されており、硫黄分およびアンモニアが多く、有価資源として利用することができる。
【0016】
本発明は上記重質油系燃焼灰あるいはその処理物を処理対象とする。燃焼灰を直接にアンモニア浸出しても良いが、予めこの燃焼灰を水性スラリーとし、溶出したバナジウムを分離した後の処理物を用いればバナジウム処理の負担が軽減されるので好ましい。なお、重質油系燃焼灰の処理物は以上のような水性スラリーとしてバナジウムを分離処理したものに限らない。各種の処理工程を経たものでも良い。
【0017】
(II)処理工程
(A) アンモニア浸出工程
重質油系燃焼灰またはその処理物をアンモニア水と混合してニッケルおよびバナジウムを浸出させる。アンモニアを用いて浸出することにより、重質油系燃焼灰およびその処理物に含有されるニッケル、バナジウムおよびマグネシウムなどが浸出される。浸出は固体濃度30%以下、好ましくは20%以下が良く、浸出時間は2時間以上が適当である。
【0018】
(B) ニッケル抽出工程
上記浸出液を濾過して浸出残渣を除去した後に、濾液にニッケル抽出溶媒を加えて混合し、溶媒中にニッケルを抽出する。ニッケルイオンを含む抽出液(有機相)を浸出液(水相)と分離してニッケル析出工程に導く。一方、分離した水相(浸出液)にはニッケルと共に浸出したバナジウム等が含まれているのでバナジウム抽出工程に導いて処理する。
ニッケルの抽出溶媒としては、キレート剤(2-Hydroxy-5-Nonylacetophenone-Oxime)をケロシンで5vol%に希釈したものなどを用いることができる。抽出操作は、例えば、浸出液に対してこの溶媒を1:1の液量で混合し、液性を中性付近(pH:8前後)に保って行う。なお、一般にニッケル抽出溶媒として用いられている他の溶液を用いても良い。
以上のニッケル抽出工程は、後述するバナジウム抽出工程からバナジウム化合物の析出工程、分離回収工程に至るバナジウム処理工程を経た溶液を用いても良い。
【0019】
(C) ニッケル逆抽出工程
抽出したニッケルイオンを含む溶液(有機相)は、ニッケル析出工程に導く前に硫酸による逆抽出を行うと良い。すなわち、ニッケル含有抽出液(有機相)に硫酸液を加えて該硫酸液中にニッケルを逆抽出する。ニッケルが逆抽出された有機相はニッケルを含む水相(硫酸液)から分離してニッケル抽出工程に循環し、再利用することができる。
逆抽出は、例えば、硫酸とニッケル含有抽出液を、硫酸:抽出液=1:15の液量で混合し、液性をpH1前後に調整して行う。
【0020】
(D) ニッケル析出工程
抽出溶媒(有機相)と分離した硫酸溶液(逆抽出液)から硫酸ニッケルを析出させる。析出操作は、例えば、この硫酸溶液を80℃程度に加熱して水分を蒸発させ濃縮すれば良い。あるいは硫酸ニッケルの溶解度以下に冷却して析出させても良い。
【0021】
(E) ニッケル回収工程
析出した硫酸ニッケルを濾過し、回収して乾燥すれば粉末状の硫酸ニッケルが得られる。この濾液は逆抽出液として再利用することができる。
【0022】
(F) バナジウム抽出工程
上記アンモニア浸出液、あるいは、上記ニッケル抽出工程で有機溶媒相と分離した浸出液(水相)をバナジウム抽出工程に導き、これにバナジウム抽出溶媒を加えて混合し、溶媒中にバナジウムを抽出する。抽出手段としてはミキサセトラー等を利用すると良い。
バナジウムの抽出溶媒としては、キレート剤(Tricaprylyl Methyl Ammonium Chloride)をケロシンで5vol%に希釈したものなどを用いることができる。抽出操作は、例えば、浸出液に対してこの溶媒を1:1の液量で混合し、液性を中性(pH=7.5程度)に保って行う。なお、一般にバナジウム抽出溶媒として用いられている他の溶液を用いても良い。
抽出したバナジウムイオンを含む溶媒(有機相)は浸出液(水相)と分離し、バナジウムの析出工程に導く。分離した水相は、ニッケルやバナジウムと共にマグネシウムを含むものはマグネシウム回収工程に導いて処理する。なお、バナジウムの析出は予め逆抽出によりバナジウムを水相に移行させて行うと良い。
【0023】
(G) バナジウム逆抽出工程
抽出したバナジウムを含む有機溶媒に逆抽出液(水相)を加えてバナジウムを水相に移行させ、有機相から分離する。逆抽出液としては、例えば、塩化アンモニウムとアンモニア水の混合液(NH4Cl75%、NH4OH25%)などを用いることができる。この逆抽出液を有機相に対して、逆抽出液:有機相=1:15の液量で混合し、中性付近(pH:8.5)の液性下で逆抽出する。なお、逆抽出液は上記溶液に限らず、また抽出条件も逆抽出液に応じて定められる。
バナジウムを含む逆抽出液をバナジウム析出工程に導く。一方、逆抽出液と分離した有機溶媒はバナジウム抽出工程に循環して再利用することができる。
【0024】
(H) バナジウム析出工程
バナジウムを含む逆抽出液にアンモニア水を加えてアンモニア濃度を高めることによりバナジウム化合物(メタバナジン酸アンモニウム)を析出させる。なお、この場合、溶液のpHを9前後に調整し、液温を75℃前後に加熱するのが好ましい。
【0025】
(I) バナジウム回収工程
析出したバナジウム化合物を濾過分離して回収する。分離した濾液はバナジウム逆抽出工程に循環し、逆抽出液として再利用することができる。回収したメタバナジン酸アンモニウムは乾燥して製品にし、あるいは210℃以上に加熱して分解し、バナジン酸の粉末を得る。また、900℃前後に加熱してバナジン酸のフレークとしても良い。
【0026】
(J) 後続の処理工程
アンモニア浸出工程において、ニッケルやバナジウムと共にマグネシウムや硫黄が浸出されている場合には、ニッケル抽出工程で分離した浸出液からマグネシウムおよび石膏を回収することができる。
回収方法の一例としては、ニッケル抽出工程で分離された浸出液(水相)に酸化マグネシウムを追加し、液温を100〜250℃前後に加熱した後に、アンモニア水を加えてpH9〜10前後に調整することにより水酸化マグネシウムを析出させる。これを濾過分離して回収する。
また、この濾液に石灰を加え沈殿した石膏を回収することができる。なお、石膏を分離した液部はアンモニア浸出工程に循環して再利用すると良い。
【0027】
以下、本発明を実施例によって具体的に示す。
実施例1
タール質燃料の燃焼灰(V2O5:4.0wt%、Ni:0.4wt%、MgO:4.2wt%、NH3:21.3wt%、SO3:53.9wt%)500kgを固体濃度が20%になるようにアンモニア水を加えて2時間混合し、濾過した。この濾液(アンモニア浸出液)にニッケルの抽出溶媒を加えてニッケルを抽出した。ニッケル抽出溶媒としては、キレート剤(2-Hydroxy-5-Nonylacetophenone-Oxime)をケロシンで5vol%に希釈したものを用い、溶液のpHを8に調整し、浸出液に対してこの溶媒を1:1の液量で加えて3分間混合した。
このニッケル抽出液を浸出液と分離し、該抽出液90mlに硫酸液(濃度20wt%)6mlgを加え(Ni抽出液:硫酸=15:1)、pH1.5の液性下で3分間混合してニッケルを逆抽出した。引き続き、この硫酸液を80℃に加熱し、水分を蒸発させて硫酸ニッケル粉末6gを得た。この粉末の不純物濃度はFe,Mg,Vが何れも50ppm以下であった。
【0028】
実施例2
実施例1のニッケル抽出工程で抽出溶媒と分離したアンモニア浸出液900mlにバナジウム抽出溶媒を加えてバナジウムを抽出した。バナジウムの抽出溶媒としては、キレート剤(Tricaprylyl Methyl Ammonium Chloride)をケロシンで5vol%に希釈したもの用い、浸出液に対してこの溶媒を1:1の液量で混合し、溶液のpHを7.5に調整して、3分間混合した。
次に、このバナジウム抽出液に逆抽出液(塩化アンモニウム75%とアンモニア水25%の混合液)60ml(逆抽出液:V抽出液=1:15)を混合し、溶液のpHを8.5に調整し、3分間混合してバナジウムを逆抽出した。この逆抽出液をバナジウム抽出溶媒と分離し、その全量にアンモニア水を加えて溶液のpHを9に調整し、液温を75℃に加熱して生じた析出物を濾過分離して回収し、乾燥してメタバナジン酸アンモニウム粉末3.3gを得た。この粉末の不純物濃度はCa,Feが何れも50ppm以下であった。
【0029】
実施例3
実施例2のバナジウム抽出工程で分離したアンモニア浸出液500mlを用い、該浸出液100重量部に対して酸化マグネシウム0.3重量部を加え、液温を100〜250℃に加熱した後に、アンモニア水を加え、液性をpH9.8に調整して沈殿物を析出させ、これを濾過分離して回収し、乾燥して水酸化マグネシウム粉末15gを得た。
さらに、水酸化マグネシウムを分離した濾液200mlに生石灰20gを加えて石膏を沈殿させ、濾過分離して石膏61gを回収した。
【0030】
実施例4
重質油系燃料の燃焼灰として、V2O5:7wt%、Ni:2wt%、MgO:10wt%、NH3:18wt%、SO343wt%の成分からなるものを500g用い、ニッケル抽出溶媒として2-ethylhexylphosphoric acid、ニッケル逆抽出液として硫酸、バナジウム抽出溶媒としてtri-octyl amine、バナジウム逆抽出液として炭酸ナトリウム溶液を用いた以外は実施例1,2と同様にして硫酸ニッケル粉末27g、バナジン酸アンモニウム粉末10gを回収した。これらの粉末の不純物濃度はCa,Feが何れも100ppm以下であった。
【0031】
【発明の効果】
本発明の処理方法によれば、重質油系燃焼灰に含まれているニッケルおよびバナジウムを効果的に分離して回収することができる。また、ニッケルやバナジウムと共にマグネシウムや硫黄分を含むものについても、予めニッケルやバナジウムを分離回収できるのでマグネシウムや硫黄分の処理負担が軽減する。
このように本発明の処理方法は、新たなエネルギー源として注目されているオリマルジョン燃焼灰等の各種の重質油系燃焼灰を再資源化して利用することができ、従来、廃棄処理されていた燃焼灰を有効に活用することができる。
Claims (9)
- 重質油系燃焼灰またはその処理物の浸出液を用い、中性の液性下でニッケル抽出溶媒を加えてニッケルを抽出するニッケル抽出工程、抽出したニッケルを析出させるニッケル析出工程、析出したニッケルを固液分離する回収工程を有することを特徴とする重質油系燃焼灰の処理方法。
- ニッケル抽出工程とニッケル析出工程の間に、抽出したニッケルを含有する有機溶媒に硫酸液を加えてニッケルを硫酸液に抽出する逆抽出工程を有し、この硫酸液から硫酸ニッケルを析出させる請求項1の処理方法。
- 重質油系燃焼灰またはその処理物の浸出液を用い、中性の液性下でバナジウム抽出溶媒を加えてバナジウムを抽出するバナジウム抽出工程、抽出したバナジウムを析出するバナジウム析出工程、析出したバナジウムを固液分離する回収工程を含むことを特徴とする重質油系燃焼灰の処理方法。
- バナジウム抽出工程とバナジウム析出工程の間に、バナジウム抽出溶媒に逆抽出液を加えてバナジウムを水相に抽出する逆抽出工程を有し、この逆抽出液にアンモニアを添加してバナジウム化合物を析出させる請求項3の処理方法。
- 逆抽出液として塩化アンモニウムとアンモニア水の混合液を用いる請求項4の処理方法。
- 重質油系燃焼灰またはその処理物の浸出液に中性の液性下でニッケル抽出溶媒を加えてニッケルを抽出する一方、このニッケル抽出工程で分離した浸出液にバナジウム抽出液を加えてバナジウムを抽出する請求項3〜5のいずれかに記載の処理方法。
- 請求項3〜5のいずれかの処理工程を経てバナジウムを分離した濾液を用い、これにニッケル抽出溶媒を加えてニッケルを抽出する工程、抽出したニッケルを析出させる工程、析出したニッケルを固液分離する回収工程を有する処理方法。
- バナジウム抽出工程で分離した水相に酸化マグネシウムを追加して水酸化マグネシウムを析出させ、これを濾過分離して回収する請求項3〜7のいずれかに記載の処理方法。
- 水酸化マグネシウムを分離した濾液に石灰を加えて石膏を析出させ、これを濾過分離して回収する請求項8の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1389098A JP3991171B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 重質油系燃焼灰の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1389098A JP3991171B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 重質油系燃焼灰の処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11207293A JPH11207293A (ja) | 1999-08-03 |
JP3991171B2 true JP3991171B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=11845793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1389098A Expired - Lifetime JP3991171B2 (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 重質油系燃焼灰の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3991171B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001287913A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-16 | Taiyo Koko Co Ltd | 硫酸バナジウム溶液の製造方法 |
JP5343432B2 (ja) * | 2008-07-17 | 2013-11-13 | 株式会社Ihi | タールからの有価金属回収方法 |
KR101230523B1 (ko) | 2010-05-12 | 2013-02-06 | 주식회사 엔바이온 | 중유회를 이용한 tvoc 처리용 탈취패널 제조방법 |
-
1998
- 1998-01-27 JP JP1389098A patent/JP3991171B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11207293A (ja) | 1999-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4491612B2 (ja) | 畜糞系焼却灰からのリン含有水溶液の調製と重金属除去、並びにヒドロキシアパタイト及び/又はリン酸水素カルシウムの回収方法 | |
JP2751093B2 (ja) | 廃触媒からの有価金属の回収方法 | |
CN102050492B (zh) | 一种从含钼废催化剂中回收金属的方法 | |
CN101392332B (zh) | 一种硫酸稀土焙烧矿直接转化提取稀土清洁化生产工艺 | |
CN109081375A (zh) | 一种制钒的氨气回收制铵和废水循环使用的工艺 | |
CN110775998A (zh) | 一种工业化回收锌生产纳米氧化锌的系统及方法 | |
Strobos et al. | Zinc recovery from baghouse dust generated at ferrochrome foundries | |
JP3991171B2 (ja) | 重質油系燃焼灰の処理方法 | |
JP3831805B2 (ja) | 石油系燃焼灰の処理方法 | |
Zhang et al. | Cleaner and cost-efficient extraction of vanadium from Bayer vanadium sludge based on BaCO3, NaOH, and ammonium circulation | |
KR100516976B1 (ko) | 중유회 또는 오리멀젼회로 부터 산화바나듐 플레이크를회수하는 방법 | |
JP4013172B2 (ja) | 重質油系燃焼灰の処理方法 | |
JP3780359B2 (ja) | 石油系燃焼灰の処理方法 | |
JP4013171B2 (ja) | 重質油系燃焼灰の処理方法 | |
JPS5839753A (ja) | Zn含有物からZn分を回収する方法 | |
JP3780358B2 (ja) | 石油系燃焼灰の処理方法 | |
JP2004352521A (ja) | 重質油燃焼灰の処理方法 | |
JP3887710B2 (ja) | アンモニアの回収方法 | |
JP3780356B2 (ja) | 石油系燃焼灰の処理方法 | |
US5624650A (en) | Nitric acid process for ferric sulfate production | |
JP3796646B2 (ja) | 石油系燃焼灰の処理方法 | |
JPS61171582A (ja) | 石油系燃焼灰の湿式処理方法 | |
JP3322586B2 (ja) | 重質油燃料焚きボイラの集塵灰と排脱排水の混合処理方法 | |
CN105907980A (zh) | 一种从含锑烟灰中回收贵金属的方法 | |
Miura et al. | Recycling process of fly ash generated from oil burning |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040123 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060410 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070612 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070710 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120803 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130803 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |