JP4710034B2 - 砒素含有物質の処理方法 - Google Patents
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Description
As2S3+3/2O2+H2O→2HAsO2+3S (1)
HAsO2+1/2O2+NaOH→NaH2AsO4 (2)
HAsO2+1/2O2+2NaOH→Na2HAsO4+H2O (3)
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2Na2HAsO4+3CaO+H2O→4NaOH+Ca3(AsO4)2
2NaH2AsO4+3CaO+過剰のCaO
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2Na2HAsO4+3CaO+H2O+過剰のCaO
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2Na3AsO4+3CaO+3H2O+過剰のCaO
→6NaOH+Ca3(AsO4)2+Ca(OH)2+Ca2+(溶解成分)
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、固液分離後の浸出液(主にNaとAsを含む液)にアルカリ土類を添加する。アルカリ浸出後の浸出液にCaOなどのアルカリ土類を添加すると、アルカリ土類金属が砒素と反応してアルカリ土類金属と砒素の化合物を生成するとともに、NaOHのようなアルカリ液を再生する。なお、アルカリ薬品は非常に高価であるので、再生されたアルカリ液は前工程に繰り返し使用される。
次に、固形分として得られた砒素とアルカリ土類金属の化合物に付着したアルカリ液を水洗する。この水洗では、固形分中に砒素をとどめておく必要がある。砒素が洗浄排水中に溶出すると、その排水中の砒素を除去するための煩雑な操作が必要になるからである。そのような操作を回避するために、洗浄によってアルカリ液を除去するが砒素を除去しないようにすることが必要である。このような洗浄を可能にするために、上述したようにアルカリ土類を添加する際にアルカリ土類リッチにしてアルカリ性にするのが好ましい。また、アルカリ土類リッチにすると、洗浄によってアルカリ液が洗い流されるだけでなく、アルカリ土類金属が優先的に溶出し、砒素とアルカリ土類金属の化合物はそのまま保持される。なお、アルカリ土類の添加量は、洗浄水の量の増加に伴って多くなるが、Asと反応する量よりも0.5〜1.0質量%だけ過剰にするのが好ましい。
次に、洗浄後の砒素とアルカリ土類金属の化合物を硫酸溶液に添加して、強く撹拌しながら反応させて、砒素を再溶解させるとともに石膏を生成する。この砒素とアルカリ土類金属の化合物は、アルカリ側では不溶性であるが、pHが4以下ではほぼ全量が溶解するので、鉱酸によってpHを4以下にすれば、ほぼ全量を溶解させることが可能である。しかし、砒素とアルカリ土類金属を分離するためには、硫酸を用いて石膏と砒素含有溶液に分離するのが好ましい。砒素とアルカリ土類金属の化合物を硫酸溶液に添加すると、砒素の溶解と同時に、アルカリ土類と硫酸塩の析出反応が起こる。
Claims (5)
- 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、この浸出液にアルカリ土類金属またはその塩を添加した後に固液分離して砒素とアルカリ土類金属の化合物を含む残渣を得る工程と、この残渣を洗浄して硫酸溶液に添加した後に固液分離して砒素含有溶液を得る工程とを備え、前記砒素含有物質として硫黄を含む砒素含有物質を使用するか、あるいは前記砒素含有物質が硫黄を含まない場合には前記砒素含有物質または前記浸出液に硫黄を添加し、さらに、前記浸出液に添加する前記アルカリ土類金属またはその塩の量を、前記砒素とアルカリ土類金属の化合物を生成するのに必要なアルカリ土類金属またはその塩の量以上にすることを特徴とする、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に記載の砒素含有物質の処理方法。
- 前記アルカリ溶液が、ナトリウムまたはカリウムの化合物からなるアルカリの溶液であることを特徴とする、請求項1または2に記載の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り、その溶液中の水酸化ナトリウム濃度が50〜300g/L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。
- 前記アルカリ土類金属またはその塩が、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウム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。
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