JP5028742B2 - ダストの処理方法 - Google Patents
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Description
一方、特許文献2の処理方法では、ダストを水に浸漬して得られたスラリーにNaOH、Ca(OH)2等のアルカリを添加することによって可溶性重金属塩を不溶性の重金属水酸化物としているけれども、重金属水酸化物はその種類毎に溶解度が異なるため、上記アルカリによって水酸化物を生成させる処理では、複数の重金属を低濃度まで除去し難く、結果としてろ液中の重金属濃度を低減することができない。また、スラリーの状態でpH調整を行う場合、使用する薬剤消費量が多量となるとともに、pH制御も非常に難しく、固体中の成分種との反応のため平衡状態に達するには時間がかかる問題もあった。
更に、上記特許文献1及び特許文献2にそれぞれ示される処理方法では、pH調整による重金属除去として重金属水酸化物による沈殿を利用しているため、複数種類の重金属を除去するには、一度のpH調整では困難である。また水酸化物の溶解度は金属の種類によってはそれほど小さくないものも存在するため、低濃度にまで重金属を除去することは難しかった。
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明であって、炭酸根が水溶性炭酸塩又は炭酸ガスのいずれか一方又はその双方である処理方法である。
請求項3に係る発明は、請求項1に係る発明であって、第2固液分離により得られた第2ろ液21を蒸発・晶析する工程24と、蒸発・晶析により得られた固形物26から肥料原料又は化学原料を生成する工程とを更に含む処理方法である。
請求項4に係る発明は、請求項1に係る発明であって、第1固液分離又は第2固液分離のいずれか又は双方により得られた残渣14,22から製錬原料又はセメント原料を生成する工程を更に含む処理方法である。
請求項6に係る発明は、図1の実線に示すように、ハロゲン類及びアルカリ金属類を含み、かつCd、Pb、Zn及びCuの重金属を少なくとも含むダスト10と水11とをダストと水との比が1:10〜1:20の割合となるように混合してスラリーを調製するとともに、ダスト10に含まれるハロゲン類、アルカリ金属類をスラリー中に溶解させ、更にスラリー中でCuの殆どを水に不溶性の水酸化物にする工程12と、調製したスラリーを第1ろ液13と残渣14とに固液分離し、第1ろ液13へのダストに含まれるハロゲン類、アルカリ金属類の移行効率をそれぞれ90%以上とする第1固液分離工程16と、第1固液分離により得られた第1ろ液13にpH調整剤を添加することにより、上記第1ろ液13のpHを10〜12に調整するとともに、第1ろ液に炭酸根17を添加することにより、ろ液に溶解しているPb、Zn、Cdの水に対する溶解度を低下させ、水に不溶性の水酸化物又は炭酸塩の形態で沈殿させる工程18と、pHを調整し炭酸根を添加した第1ろ液13を1〜12時間の範囲内で静置して、ろ液に溶解して残留している重金属を炭酸塩との共沈効果により沈殿させ、ろ液に溶解している重金属濃度をより一層低減する静置工程19と、静置工程19の静置物を第2ろ液21と残渣22とに固液分離する第2固液分離工程23と、第1固液分離又は第2固液分離のいずれか又は双方により得られた残渣14,22から製錬原料又はセメント原料を生成する工程とを含む製錬原料又はセメント原料の製造方法である。
本発明処理方法の対象となるダストは、例示すれば、セメントキルンから塩素、アルカリ等をバイパスさせて得られたキルンダスト、或いは焼却炉、溶融炉、ガス化溶融炉等から得られた飛灰、溶融飛灰、ダストである。ダストに含まれる重金属には、Cd、Pb、Zn、Cu等が例示される。
一方、第1固液分離及び第2固液分離により得られた残渣14,22には若干重金属を含むものの大部分がカルシウム化合物、シリカから構成されているので、この残渣により製錬原料又はセメント原料が製造される。
このように本発明の処理方法における各工程を経ることにより、pH調整を1段階行うだけで複数種類の重金属を同時に低濃度まで除去することが可能である。
<実施例1>
先ず、セメントキルンダストA、B及びCをそれぞれ用意し、このダスト組成を分析した。各組成を表1にそれぞれ示す。
また、第2ろ液A1〜F1の重金属除去後のろ液を加熱し、水分を揮発除去させた。得られた結晶中のK純分はK2O換算にて55%ほどの値であり、塩化カリウム肥料規格を十分満足するものであった。
先ず、上記表1に示すダストA〜Cを用い、これらダストと水との比が次の表4に示す割合となるように混合して5種類のスラリー1〜5をそれぞれ調製した。次いで、調製したスラリーのうち、スラリー1〜3について第1固液分離して第1ろ液1〜3と残渣1〜3とに分離した。次に、第1ろ液1〜3とスラリー4及び5について、液中のpHが11.0となるようにpH調整剤を用いてpH調整を行った。使用したpH調整剤の種類及びその使用量と、pH調整にかかった時間を次の表4にそれぞれ示す。
11 水
12 スラリーの調製工程
13 第1ろ液
14 残渣
16 第1固液分離工程
17 炭酸根
18 重金属の沈殿工程
19 静置による残留重金属塩との共沈工程
21 第2ろ液
22 残渣
23 第2固液分離工程
24 蒸発・晶析工程
26 固形物
Claims (6)
- ハロゲン類及びアルカリ金属類を含み、かつCd、Pb、Zn及びCuの重金属を少なくとも含むダスト(10)と水(11)とをダストと水との比が1:10〜1:20の割合となるように混合してスラリーを調製するとともに、前記ダスト(10)に含まれるハロゲン類、アルカリ金属類をスラリー中に溶解させ、更に前記スラリー中でCuの殆どを水に不溶性の水酸化物にする工程(12)と、
前記調製したスラリーを第1ろ液(13)と残渣(14)とに固液分離し、前記第1ろ液(13)への前記ダストに含まれるハロゲン類、アルカリ金属類の移行効率をそれぞれ90%以上とする第1固液分離工程(16)と、
前記第1固液分離により得られた第1ろ液(13)にpH調整剤を添加することにより、前記第1ろ液(13)のpHを10〜12に調整するとともに、前記第1ろ液に炭酸根(17)を添加することにより、前記ろ液に溶解しているPb、Zn、Cdの水に対する溶解度を低下させ、水に不溶性の水酸化物又は炭酸塩の形態で沈殿させる工程(18)と、
前記pHを調整し炭酸根を添加した第1ろ液(13)を1〜12時間の範囲内で静置して、前記ろ液に溶解して残留している重金属を炭酸塩との共沈効果により沈殿させ、ろ液に溶解している重金属濃度をより一層低減する静置工程(19)と、
前記静置工程の静置物を第2ろ液(21)と残渣(22)とに固液分離する第2固液分離工程(23)と
を含むダスト処理方法。 - 炭酸根が水溶性炭酸塩又は炭酸ガスのいずれか一方又はその双方である請求項1記載の処理方法。
- 第2固液分離により得られた第2ろ液(21)を蒸発・晶析する工程(24)と、前記蒸発・晶析により得られた固形物(26)から肥料原料又は化学原料を生成する工程とを更に含む請求項1記載の処理方法。
- 第1固液分離又は第2固液分離のいずれか又は双方により得られた残渣(14,22)から製錬原料又はセメント原料を生成する工程を更に含む請求項1記載の処理方法。
- ハロゲン類及びアルカリ金属類を含み、かつCd、Pb、Zn及びCuの重金属を少なくとも含むダスト(10)と水(11)とをダストと水との比が1:10〜1:20の割合となるように混合してスラリーを調製するとともに、前記ダスト(10)に含まれるハロゲン類、アルカリ金属類をスラリー中に溶解させ、更に前記スラリー中でCuの殆どを水に不溶性の水酸化物にする工程(12)と、
前記調製したスラリーを第1ろ液(13)と残渣(14)とに固液分離し、前記第1ろ液(13)への前記ダストに含まれるハロゲン類、アルカリ金属類の移行効率をそれぞれ90%以上とする第1固液分離工程(16)と、
前記第1固液分離により得られた第1ろ液(13)にpH調整剤を添加することにより、前記第1ろ液(13)のpHを10〜12に調整するとともに、前記第1ろ液に炭酸根(17)を添加することにより、前記ろ液に溶解しているPb、Zn、Cdの水に対する溶解度を低下させ、水に不溶性の水酸化物又は炭酸塩の形態で沈殿させる工程(18)と、
前記pHを調整し炭酸根を添加した第1ろ液(13)を1〜12時間の範囲内で静置して、前記ろ液に溶解して残留している重金属を炭酸塩との共沈効果により沈殿させ、ろ液に溶解している重金属濃度をより一層低減する静置工程(19)と、
前記静置工程の静置物を第2ろ液(21)と残渣(22)とに固液分離する第2固液分離工程(23)と
第2固液分離により得られた第2ろ液(21)を蒸発・晶析する工程(24)と、前記蒸発・晶析により得られた固形物(26)から肥料原料又は化学原料を生成する工程と
を含む肥料原料又は化学原料の製造方法。 - ハロゲン類及びアルカリ金属類を含み、かつCd、Pb、Zn及びCuの重金属を少なくとも含むダスト(10)と水(11)とをダストと水との比が1:10〜1:20の割合となるように混合してスラリーを調製するとともに、前記ダスト(10)に含まれるハロゲン類、アルカリ金属類をスラリー中に溶解させ、更に前記スラリー中でCuの殆どを水に不溶性の水酸化物にする工程(12)と、
前記調製したスラリーを第1ろ液(13)と残渣(14)とに固液分離し、前記第1ろ液(13)への前記ダストに含まれるハロゲン類、アルカリ金属類の移行効率をそれぞれ90%以上とする第1固液分離工程(16)と、
前記第1固液分離により得られた第1ろ液(13)にpH調整剤を添加することにより、前記第1ろ液(13)のpHを10〜12に調整するとともに、前記第1ろ液に炭酸根(17)を添加することにより、前記ろ液に溶解しているPb、Zn、Cdの水に対する溶解度を低下させ、水に不溶性の水酸化物又は炭酸塩の形態で沈殿させる工程(18)と、
前記pHを調整し炭酸根を添加した第1ろ液(13)を1〜12時間の範囲内で静置して、前記ろ液に溶解して残留している重金属を炭酸塩との共沈効果により沈殿させ、ろ液に溶解している重金属濃度をより一層低減する静置工程(19)と、
前記静置工程の静置物を第2ろ液(21)と残渣(22)とに固液分離する第2固液分離工程(23)と、
第1固液分離又は第2固液分離のいずれか又は双方により得られた残渣(14,22)から製錬原料又はセメント原料を生成する工程と
を含む製錬原料又はセメント原料の製造方法。
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