JPH09234447A

JPH09234447A - プラスチック廃棄物中の鉛回収方法

Info

Publication number: JPH09234447A
Application number: JP4262796A
Authority: JP
Inventors: Chikara Ueno; 主税上野; Kimihiro Tadauchi; 仁弘忠内; Takeshi Gotanda; 武志五反田
Original assignee: KADEN SEIHIN KYOKAI; Toshiba Corp
Current assignee: KADEN SEIHIN KYOKAI; Toshiba Corp
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】塩化ビニルのような塩素系ポリマーを含むプ
ラスチック廃棄物を油化する際に、残渣や生成油に含ま
れる鉛を回収する方法を提供する。【解決手段】本発明の鉛回収方法は、廃家電製品など
から取り出されたポリ塩化ビニルを含むプラスチック廃
棄物を熱分解して得られる残渣、あるいは該残渣と熱分
解により生成する油から、これらに含有される鉛成分
を、鉛と溶解度の大きい塩または錯体を形成する酸また
はキレート剤の水溶液（場合によっては水）により抽出
した後、この抽出液にアルカリを添加するとともに、二
酸化炭素のような鉛と反応して炭酸塩を形成する気体を
吹き込み、塩基性炭酸鉛として沈殿させ分離回収して構
成される。抽出液に吹き込む気体としては、熱分解工程
で、ポリ塩化ビニルに含有されているフタル酸系などの
可塑剤の分解により生じる二酸化炭素を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック廃棄
物中の鉛回収方法に係わり、特にポリ塩化ビニルのよう
な塩素系ポリマーを含むプラスチック廃棄物を熱分解し
て燃料油を生成する際に、プラスチック中に含有されて
いる鉛成分を回収する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチックの生産および消費量
が増加してきており、中でもポリ塩化ビニル（塩化ビニ
ル樹脂）の生産・消費の増加が著しく、シート、レザ
ー、ホース、機械器具部品の他、冷蔵庫やエアコンディ
ショナー（エアコン）室内機のような家庭用電気製品の
構成材の一部として広く使用されている。

【０００３】このようなポリ塩化ビニルを含む廃棄物
は、従来から焼却による廃棄処理がなされているが、高
い発熱量に加え、塩化水素ガスの発生などの問題があっ
た。また、このような焼却処理においては、廃棄物に含
有されている鉛成分の回収がなされておらず、環境を汚
染するおそれがあった。すなわち、ポリ塩化ビニルに
は、熱および光に対する安定剤として、鉛白と呼ばれる
塩基性炭酸鉛［２ＰｂＣＯ₃・Ｐｂ（ＯΗ）₂］、三塩
基性硫酸鉛［３ＰｂＯ・ＰｂＳＯ₄・Η₂Ｏ］、二塩基
性亜リン酸鉛［２ＰｂΟ・ＰｂＨＰＯ₄・１／２Ｈ
₂Ｏ］などの、鉛を80重量％（以下、％と示す。）程度
含有する無機鉛塩系化合物が、 3〜 7％程度配合されて
おり、またステアリン酸鉛やステアリン酸バリウムのよ
うな金属石けん系化合物が、 0.3〜 1.5％程度配合され
ている。総じて、ポリ塩化ビニル中には、無機鉛塩系が
大半を占める鉛化合物が 5％程度含有されており、鉛単
体としての含有量は 1〜 3％となっている。

【０００４】そして、鉛（鉛単体）の融点は 328℃と低
いので、ポリ塩化ビニルを焼却処理した場合、約 900℃
の焼却炉でこれらの鉛成分は大部分が微粒子状の酸化鉛
（ＰｂＯ）となり、飛灰中に含まれるようになる。この
ような飛灰は、焼却灰や不燃物などとともに埋め立てら
れているため、浸出水への鉛の混入などのおそれが指摘
されていた。

【０００５】したがってこのような焼却方法に代わり、
プラスチック廃棄物を乾溜・熱分解して燃料油を生成
（油化）する方法が、比較的商品価値の高い再生品を得
ることができる方法として注目されている。そして、プ
ラスチック廃棄物の乾溜・熱分解により得られる燃料油
は、一般に多成分の混合物であり価値が低いので、気相
接触触媒を用いて油を回収する方法（例えば、特開昭 6
3-178195号公報および特開平 2-29492号公報参照）が提
案されている。しかしこの方法では、発生する塩化水素
ガスにより触媒活性が著しく低下するため、ポリ塩化ビ
ニルを含むプラスチック廃棄物への適用は困難であっ
た。

【０００６】また、このような難点に対処可能な方法と
して、本出願人は、塩化水素を中和するためのアルカリ
をプラスチック廃棄物に添加して熱分解する方法を提案
している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の熱分解方法により、ポリ塩化ビニルを含むプラスチッ
ク廃棄物から燃料油を生成回収することが可能である
が、これらの方法においても、残渣や生成した油に鉛成
分が含まれたままになっているという問題があった。特
に、鉛は比重が大きく、プラスチックの熱分解後には大
部分が残渣中に含まれるため、残渣を廃棄処理する場
合、このような含有鉛の存在が問題とされていた。また
最近では、熱分解後の残渣を、活性炭やトナーの原料あ
るいは道路補修材などとして再利用する用途が確立され
つつあるため、残渣中に含有される鉛がとりわけ大きな
問題となっていた。

【０００８】本発明はこれらの事情に鑑みてなされたも
ので、ポリ塩化ビニルのような塩素系ポリマーを含むプ
ラスチック廃棄物を熱分解して燃料油を生成する際に、
残渣中などに含有される鉛を確実に分離回収する方法を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のプラスチック廃
棄物中の鉛回収方法は、塩素系ポリマーを含むプラスチ
ック廃棄物中に含有されている鉛を回収する方法におい
て、前記プラスチック廃棄物を熱分解して得られる残
渣、あるいは該残渣および前記熱分解により生成する油
から、鉛と溶解度の大きい塩または錯体を形成する酸ま
たはキレート剤の水溶液により、鉛を抽出した後、この
抽出液にアルカリを添加するとともに鉛と反応して炭酸
塩を形成する気体を吹き込み、抽出された前記鉛を塩基
性炭酸鉛として沈殿させて分離回収することを特徴とす
る。

【００１０】また、本発明の第２の発明のプラスチック
廃棄物中の鉛回収方法は、塩素系ポリマーを含むプラス
チック廃棄物中に含有されている鉛を回収する方法にお
いて、前記プラスチック廃棄物をアルカリを添加し熱分
解して得られる残渣、あるいは該残渣および前記熱分解
により生成する油から、水により鉛を抽出した後、この
抽出液にアルカリ存在下で鉛と反応して炭酸塩を形成す
る気体を吹き込み、抽出された前記鉛を塩基性炭酸鉛と
して沈殿させて分離回収することを特徴とする。本発
明において、鉛と反応して炭酸塩を形成する気体として
は、二酸化炭素（炭酸ガス）、二酸化五炭素のような酸
化炭素があり、特に二酸化炭素の使用が望ましい。ま
た、塩素系ポリマーとしては、塩化ビニルの単独重合体
あるいは塩化ビニルを主体とする共重合体であるポリ塩
化ビニル（塩化ビニル樹脂）だけでなく、ポリ塩化ビニ
リデン、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩素化
ポリエチレンなど、熱分解により塩化水素を発生する高
分子物質を全て含むものとする。

【００１１】このような塩素系ポリマー（例えば、ポリ
塩化ビニル）を含むプラスチック廃棄物中の鉛回収方法
のフローを、図１および図２にそれぞれ示す。図１は、
加熱温度を調節することにより、アルカリを加えずに塩
化水素を除去した後にプラスチック廃棄物の乾溜・熱分
解を行なう場合について、図２は、アルカリを添加して
塩化水素を中和させながらプラスチック廃棄物の乾溜・
熱分解を行なう場合について、それぞれ鉛回収のフロー
を示したものである。

【００１２】アルカリ無添加の場合には、図１に示すよ
うに、まず予熱工程で 250〜 270℃に加熱することによ
って、ポリ塩化ビニルを含むプラスチック廃棄物を溶融
させる。このとき、ポリ塩化ビニルに含有された可塑剤
の分解により分解ガスが発生し、それとともに二酸化炭
素（炭酸ガス）が 3〜 4％の割合で発生する。すなわ
ち、一般にポリ塩化ビニルには、ＤＯＰ（フタル酸ジオ
クチル）、ＤＢＰ（フタル酸ジブチル）、ＤＨＰ（フタ
ル酸ジヘプチル）、ＤＩＤＰ（フタル酸ジイソデシル）
のようなフタル酸系の可塑剤が40〜60％の割合で含まれ
ており、これら可塑剤の熱分解により、2-エチルヘキサ
ン、2-エチルヘキサノール、2-エチルヘキサナルのよう
な鎖状炭化水素、無水フタル酸のような芳香族炭化水
素、および二酸化炭素が発生する。

【００１３】次いで、溶融したプラスチック廃棄物を脱
塩化水素槽に移し、 270〜 350℃、より好ましくは約 3
00℃に加熱することにより、溶融プラスチックから塩化
水素を発生させる。発生した塩化水素は、排ガス処理工
程に導かれ、ここで排気処理される。なお、予熱による
可塑剤の分解と脱塩化水素とそれぞれの槽および工程を
分けているのは、可塑剤の分解により生じた分解ガスと
塩化水素ガスとが反応し、有機塩素化合物が生じるのを
防ぐためである。

【００１４】次に、塩化水素が脱離された溶融プラスチ
ックを熱分解槽（油化槽）に移し、350℃から最終的に
は 500℃近くの温度まで加熱して分解する。そして、熱
分解により生じた蒸気状態の油を、熱分解槽の上部から
抜き取り、冷却して凝縮させる。また、熱分解槽の底部
から残渣を回収する。このとき、プラスチック廃棄物に
含まれていた鉛成分は、比重が重いので、そのほとんど
が残渣中に含まれることになる。

【００１５】こうして回収された残渣に、その中の鉛と
反応して溶解度の大きい塩または錯体を形成する酸また
はキレート剤の水溶液を加え、十分に撹拌振盪して鉛を
水溶液中に抽出する。ここで、このような酸またはキレ
ート剤としては、硝酸、酢酸などの酸、あるいはＥＤＴ
Ａ（エチレンジアミン四酢酸）のようなポリアミノカル
ボン酸系のキレート剤を使用することができる。このよ
うな酸またはキレート剤の水溶液の濃度は、 0.1〜1.0m
ol/lとし、添加容量は、残渣が該溶液に十分に浸り、か
つ生成する鉛との塩または錯体が過飽和にならない（溶
解度を越えない）ように、残渣容量の 1.5〜 2倍程度と
することが望ましい。

【００１６】鉛は、大部分が単一の金属として一部が塩
化鉛として残渣中に含まれているが、前記した酸または
キレート剤との塩または錯体の水に対する溶解度が大き
く、酸性状態（ｐΗ＝ 3以下）で鉛イオンＰｂ²⁺として
溶解するので、前記酸またはキレート剤の水溶液により
効率よく抽出することができる。こうして鉛を抽出した
後、抽出液と残渣とを濾過分離し、抽出液を炭酸鉛生成
槽に移す。

【００１７】次いで炭酸鉛生成槽において、抽出液に水
酸化ナトリウムなどのアルカリを加えるとともに、二酸
化炭素を吹き込み、抽出液中の鉛イオンを沈殿させる。
抽出液中の鉛イオンは、以下の（１）式にしたがい、塩
基性炭酸鉛いわゆる鉛白として沈殿する。

【００１８】３Ｐｂ²⁺＋２ＯΗ^-＋２ＣＯ₃ ^2-→２ＰｂＣＯ₃・Ｐｂ（ＯＨ）₂↓…（１）生成した塩基性炭酸鉛は、水に非常に難溶であり沈殿す
るので、抽出液から容易に分離して除去することができ
る。また前記したように、塩基性炭酸鉛はポリ塩化ビニ
ルに安定剤として加えられており、その他の用途も多い
ので、より付加価値の高い形で鉛成分を回収することが
できることになる。

【００１９】さらに、沈殿した塩基性炭酸鉛は、上澄み
液と分離して回収されるので、蒸発等による消失分を補
充するのみで、上澄み液を鉛抽出用の水溶液として再使
用することも可能である。すなわち、上澄み液中の鉛の
濃度は、塩基性炭酸鉛の理論溶解度（ 0.3mg/l）から考
慮して、中性（ｐΗ＝ 7付近）ならば約 1.0mg/l以下で
あるので、鉛抽出用に用いた酸とアルカリとの塩が高濃
度に生成し、炭酸鉛の沈殿生成に対して何らかの妨害要
因にならない限りは、上澄み液を鉛抽出用水溶液として
循環使用することができる。こうして、排水のクローズ
（閉鎖系）化を図ることが可能である。

【００２０】さらに、塩基性炭酸鉛の沈殿生成工程にお
いて、抽出液中に吹き込む二酸化炭素としては、前記し
たプラスチック廃棄物の予熱工程において、可塑剤の分
解により発生した分解ガスから、鎖状の炭化水素や芳香
族炭化水素を冷却凝縮により分離除去して得られたガス
成分（二酸化炭素）を用いることが望ましい。前記した
ように、ポリ塩化ビニルの単位量から発生する二酸化炭
素量は 3〜 4％であり、同じくポリ塩化ビニルの単位量
に含まれる鉛量は 1〜 3％程度であるので、通常、抽出
液中の鉛の量に対して十分な反応当量の二酸化炭素が発
生する。万ー、二酸化炭素の発生量が不足する場合に
は、市販の炭酸ガスボンベなどからの供給により、適宜
補充すれば良い。

【００２１】アルカリを添加してプラスチック廃棄物の
乾溜・熱分解を行なう場合には、図２に示すように、ま
ず熱分解槽（油化槽）において、ポリ塩化ビニルを含む
プラスチック廃棄物に水酸化ナトリウムなどのアルカリ
と水とを加え、常圧で 400〜500℃、好ましくは約 450
℃に加熱して熱分解させる。このとき、ポリ塩化ビニル
から脱離する塩化水素がアルカリによって中和され、二
酸化炭素を含む可塑剤分解ガスと蒸気状態の油が発生す
る。なお、二酸化炭素は、 300℃以上の加熱により一酸
化炭素に変換される割合が増大するので、発生したガス
の一部を徐々に排出するなどの措置を採ることが望まし
い。

【００２２】次いで、発生するこれらの分解ガス（可塑
剤分解ガスと蒸気状態の油）を残渣と分離した後、 200
〜 300℃好ましくは約 250℃の温度で１次冷却し、凝縮
した重質油成分を、蒸気状態の軽質油成分および可塑剤
分解ガスと分離する。軽質油成分および可塑剤分解ガス
については、引き続いて50〜 150℃好ましくは約70℃の
温度で２次冷却し、凝縮した軽質油および可塑剤分解ガ
ス（2-エチルヘキサノールのようなアルコールおよび無
水フタル酸のような芳香族炭化水素）などを回収し、二
酸化炭素のみを後述する炭酸鉛生成槽に送る。１次冷却
により凝縮した重質油については、さらに加圧熱分解を
行なって軽質油化させた後、同様に２次冷却凝縮工程に
送り、軽質油として回収する。重質油の加圧熱分解は、
0.1〜 1.0MPa の圧力をかけ 400〜 500℃の温度に加熱
して行なうことが望ましく、より好ましくは0.4MPaの圧
力下約 450℃の温度に加熱する。

【００２３】前記した常圧熱分解を行なった後の残渣か
らの鉛回収においては、前述のアルカリ無添加で乾溜・
熱分解を行なった場合と同様に、残渣中の鉛を酸または
キレート剤の水溶液により抽出した後、抽出液から鉛イ
オンを塩基性炭酸鉛として沈殿させて回収する。

【００２４】しかし、熱分解工程でアルカリを加えてい
るので、酸またはキレート剤の水溶液の代わりに水を用
いても鉛を抽出することができる。その理由は、鉛は両
性元素であり、過剰なアルカリの存在下では、亜鉛（な
まり）酸イオンΗＰｂＯ₂ ^-として水に溶解するためで
あり、この場合には、二酸化炭素の吹き込みにより、以
下の反応式にしたがって塩基性炭酸鉛が生成し沈殿す
る。

【００２５】ＨＰｂＯ₂ ^-＋Ｈ⁺→Ｐｂ（ＯΗ）₂ …（２）Ｐｂ（ＯＨ）₂→Ｐｂ²⁺＋２ＯΗ^- …（３）３Ｐｂ²⁺＋２ＯΗ^-＋２ＣＯ₃ ^2-→２ＰｂＣＯ₃・Ｐｂ（ＯΗ）₂↓…（１）水を用いる鉛の抽出では、酸などの水溶液による抽出に
比べて抽出速度が遅いため、全体として鉛の回収率が低
下するが、酸などの化学薬剤の消費量を抑えることがで
きるという利点がある。したがって、鉛の抽出工程を複
数設けた場合などには、初めの工程では水による粗抽出
を行ない、それらの工程での残渣をまとめて、最後に酸
などの水溶液を用いて仕上げ抽出を行なうようにすれ
ば、化学薬剤の使用量を低減することができる。

【００２６】なお、このようにアルカリを添加してある
いはアルカリ無添加でプラスチック廃棄物の乾溜・熱分
解を行なった場合、熱分解後冷却凝縮して生成した油の
中に、鉛が若干混入する可能性があるので、生成した油
についても残渣と同様にして鉛の回収を行なうことがで
きる。すなわち、生成油から鉛を酸またはキレート剤の
水溶液により抽出し、油水分離した後、抽出液にアルカ
リを添加するとともに二酸化炭素を吹き込み、鉛イオン
を塩基性炭酸鉛として沈殿させる。抽出液と分離された
油は、より高品質の油として再回収される。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。

【００２８】図３は、図１で示したアルカリ無添加で熱
分解を行なう場合の鉛回収のフローを実施するために使
用する装置（鉛回収装置付き油化装置）の実施例を概略
的に示す図であり、図４は、図２で示したアルカリを添
加して熱分解を行なう場合の鉛回収のフローを実施する
ために使用する装置の実施例を概略的に示す図である。
図３において、符号１は、廃エアコンや廃冷蔵庫のよ
うな廃家電製品から取り出されたポリ塩化ビニルを含む
プラスチック廃棄物を加熱して溶融させ、可塑剤を分解
させる予熱分解槽、２は、溶融したプラスチック廃棄物
をさらに加熱して塩化水素を発生させるための脱塩化水
素槽（エクストルーダー）、３は、予熱分解槽１および
脱塩化水素槽２にそれぞれ付設されたヒーター、４は、
塩化水素が脱離された溶融プラスチックを加熱分解し油
化するための常圧熱分解槽（油化槽）、５は、予熱分解
槽１および常圧熱分解槽４から発生する可塑剤分解ガス
および蒸気状態の油を、冷却して凝縮させる凝縮器、６
および７は、それぞれ凝縮器５により冷却凝縮された可
塑剤分解ガスおよび生成油の回収槽、８は、常圧熱分解
槽４の底部から回収された残渣から鉛成分を水溶液中に
抽出する鉛抽出槽、９は、鉛抽出槽８に設けられた抽出
残渣の排出口、１０および１１は、それぞれ鉛成分を抽
出するための酸またはキレート剤のタンク（貯溜槽）、
およびこれらの酸またはキレート剤に水を加えた水溶液
のタンク、１２は抽出液搬送ポンプ、１３は、抽出液搬
送ポンプ１２により鉛抽出槽８から搬送された抽出液
に、予熱分解槽１から凝縮器５を経て供給される二酸化
炭素を吹き込み、鉛イオンを塩基性炭酸鉛として生成沈
殿させる炭酸鉛生成槽、１４は、炭酸鉛生成槽１３に設
けられた炭酸鉛排出口、１５は、炭酸鉛生成槽１３で分
離された上澄み液を、抽出用の水溶液として酸またはキ
レート剤水溶液のタンク１１に搬送し循環させる分離液
搬送ポンプ、１６は、炭酸鉛生成槽１３に供給されるア
ルカリのタンク、１７は排ガス処理装置をそれぞれ示し
ている。

【００２９】また、図４において、符号４、５および７
〜１７は、それぞれ図３における同一符号の部分と同一
の部分を示す。また符号１８は、常圧熱分解槽（油化
槽）４に添加するアルカリおよび水のタンク、１９は、
１次凝縮器５により冷却凝縮された重質油成分を搬送す
る重質油搬送ポンプ、２０は、重質油搬送ポンプ１９に
より搬送された重質油成分を加圧熱分解して軽質油化さ
せる加圧熱分解槽をそれぞれ示している。

【００３０】次に、これらの装置を使用してプラスチッ
ク廃棄物中の鉛回収を行なった具体的実施例について記
載する。

【００３１】実施例１エアコン室内機や冷蔵庫のような家電製品に使用されて
いる塩化ビニル樹脂を模擬した材料として、ＤＯＰ（可
塑剤）が配合されたＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）を取り上
げ、このＰＶＣとＰＰ（ポリプロピレン）との混合ペレ
ットを、図３に示した装置を使用し図１に示したフロー
にしたがって乾溜・熱分解（油化）した。このとき発生
した残渣と二酸化炭素の量をそれぞれ以下に示す。な
お、装置各部の温度、圧力などの諸条件については、前
述した最適操作条件範囲内に設定した。１）投入プラス
チック量ＰＶＣ： 3kg，ＰＰ： 3kg ２）発生残渣量および残渣中の鉛含有量残渣： 1.5kg、鉛含有量： 90g（→残渣中の鉛含有割
合：60g/kg）３）二酸化炭素発生量 4.2×10^-3ｍ³N （→ΡＶＣ 1kg当り 1.4×10^-3ｍ³N
）次いで、下記の条件で、残渣中の鉛を硝酸水溶液により
抽出した後、抽出液に水酸化ナトリウムを加え、かつ油
化の際に発生した二酸化炭素を吹き込み、塩基性炭酸鉛
を沈殿させて分離した。抽出および二酸化炭素吹き込み
による沈殿生成の条件を、それぞれ以下に示す。また、
生成した塩基性炭酸鉛の量と、残渣、抽出液および生成
炭酸鉛中に含有される鉛量の定量測定を行なった。測定
結果をそれぞれ表１に示す。なお、鉛量の測定は、ＩＣ
Ｐ（誘導結合高周波プラズマ）発光分光分析法により行
なった。

【００３２】抽出および沈殿生成条件硝酸溶液の濃度および添加量：1.0mol/l×4l 水酸化ナトリウムの添加量：1.5mol当量抽出（撹拌振盪）時間： 30min 二酸化炭素吹き込み時間： 30min 実施例２、３可塑剤としてＤＯＰが配合されたＰＶＣとＰＰとの混合
ペレットを、図４に示した装置を使用し図２に示したフ
ローにしたがって油化した。このとき発生した残渣と二
酸化炭素の量をそれぞれ以下に示す。なお、装置各部の
温度、圧力などの諸条件については、実施例１と同様に
最適操作条件範囲内に設定した。

【００３３】１）投入プラスチック量ＰＶＣ： 3kg，ＰＰ： 3kg ２）アルカリ添加量水酸化ナトリウム： 2.8kg（モル量で、ＰＶＣ中の塩素
モル量の約 1.5倍）３）発生残渣量および残渣中の鉛含有量残渣： 4.0kg、鉛含有量： 90g（→残渣中の鉛含有割
合：22.5g/kg）４）二酸化炭素発生量 3.6×10^-3ｍ³N （→ΡＶＣ 1kg当り 1.2×10^-3ｍ³N
）次いで、実施例２においては、下記の条件で、残渣中の
鉛を硝酸水溶液により抽出した後、抽出液に水酸化ナト
リウムを加え、かつ油化の際に発生した二酸化炭素を吹
き込み、塩基性炭酸鉛を沈殿させて分離した。また、実
施例３においては、残渣中の鉛を水（イオン交換水）に
より抽出し、抽出液に二酸化炭素を吹き込み、塩基性炭
酸鉛を沈殿させて分離した。実施例２、３における抽出
および二酸化炭素吹き込みによる沈殿生成の条件を、そ
れぞれ以下に示す。また、生成した塩基性炭酸鉛の量
と、残渣、抽出液および生成炭酸鉛中に含有される鉛量
の定量測定結果を、それぞれ表１に示す。なお、鉛の定
量測定はＩＣＰ発光分光分析法により行なった。

【００３４】抽出および沈殿生成条件硝酸溶液の濃度および添加量：2.0mol/l×4l（実施例
２）水酸化ナトリウムの添加量：1.5mol当量（実施例２）水（イオン交換水）の添加量：4l（実施例３）抽出（撹拌振盪）時間： 30min 二酸化炭素吹き込み時間： 30min 実施例４可塑剤としてＤＨＰ（フタル酸ジヘプチル）が配合され
たＰＶＣとＰＰとの混合ペレットを、実施例１と同じ装
置を使用し図１に示したフローにしたがって油化した。
このとき発生した残渣および二酸化炭素の量を、それぞ
れ以下に示す。なお、装置各部の温度、圧力などの諸条
件については、実施例１と同様に最適操作条件範囲内に
設定した。

【００３５】１）投入プラスチック量ＰＶＣ： 3kg，ＰＰ： 3kg ２）発生残渣量および残渣中の鉛含有量残渣： 1.3kg、鉛含有量： 78g（→残渣中の鉛含有割
合：60g/kg）３）二酸化炭素発生量 2.4×10^-3ｍ³N （→ΡＶＣ 1kg当り 0.8×10^-3ｍ³N
）次いで、下記の条件で、残渣中の鉛を硝酸水溶液により
抽出した後、抽出液に水酸化ナトリウムを加え、かつ二
酸化炭素を吹き込み、塩基性炭酸鉛を沈殿させて分離し
た。なお、抽出液に吹き込む二酸化炭素としては、油化
の際に発生した二酸化炭素を使用するとともに、ボンベ
から補充された二酸化炭素を使用した。抽出および二酸
化炭素吹き込みによる沈殿生成の条件を、それぞれ以下
に示す。また、生成した塩基性炭酸鉛の量と、残渣、抽
出液および生成炭酸鉛中に含有される鉛量の定量測定結
果を、それぞれ表１に示す。なお、鉛の定量測定はＩＣ
Ｐ発光分光分析法により行なった。

【００３６】抽出および沈殿生成条件硝酸溶液の濃度および添加量：1.0mol/l×4l 水酸化ナトリウムの添加量：1.2mol当量二酸化炭素補充量： 0.8×10^-3ｍ³N 抽出（撹拌振盪）時間： 30min 二酸化炭素吹き込み時間： 30min

【表１】上表の測定結果から、実施例１においては、残渣中の鉛
をほぼすべて塩基性炭酸鉛として沈殿回収できることが
わかった。また、実施例２における測定結果から、油化
時にアルカリを加えた場合でも、高い回収率で鉛を回収
できることがわかり、実施例３における測定結果から、
残渣中に過剰なアルカリが存在する場合には、残渣から
の鉛抽出に酸を用いなくても、かなりの高率で鉛を回収
できることが判明した。したがって、複数の抽出槽があ
る場合などには、水を加えて鉛を粗抽出し、その残渣を
まとめて酸で仕上げ抽出する方式を採ることができ、そ
れにより酸などの化学薬剤の使用量を低減できることが
確かめられた。さらに、実施例４における測定結果か
ら、油化の際に発生する二酸化炭素の量が少ない場合で
も、ボンベ等から二酸化炭素を補充することにより、抽
出液中の鉛イオンを全て塩基性炭酸鉛として沈殿させる
ことができ、したがって、ポリ塩化ビニル中に含まれる
可塑剤の種類によらず、鉛をほぼ完全に回収処理するこ
とができることが判明した。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の鉛回収方
法においては、エアコン室内機や冷蔵庫のような家電製
品に使用されているポリ塩化ビニルなどを含むプラスチ
ック廃棄物の乾溜・熱分解の際に生じる残渣中などの鉛
を、酸またはキレート剤の水溶液（場合によっては水）
で抽出し、この抽出液にアルカリの存在下で二酸化炭素
のような鉛と反応して炭酸塩を形成する気体を吹き込む
ことによって、鉛を水に対して安定で有用性の高い塩基
性炭酸鉛として沈殿させ、極めて高い率で回収すること
ができる。そして、こうして残渣などの中から鉛を回収
除去することによって、残渣などを廃棄または再利用す
る際の環境および作業者に対する安全性を、飛躍的に向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラスチック廃棄物中の鉛回収方法に
おいて、アルカリを添加せずに油化を行なう場合の基本
的な構成を示すフロー図。

【図２】本発明のプラスチック廃棄物中の鉛回収方法に
おいて、アルカリを添加して油化を行なう場合の基本的
な構成を示すフロー。

【図３】本発明において、アルカリ無添加で油化を行な
う場合の鉛回収のフローを実施するために使用する装置
を概略的に示す図。

【図４】本発明において、アルカリを添加して油化を行
なう場合の鉛回収のフローを実施するために使用する装
置を概略的に示す図。

【符号の説明】

１………予熱分解槽２………脱塩化水素槽４………常圧熱分解槽５………凝縮器７………生成油回収槽８………鉛抽出槽１０………酸またはキレート剤のタンク１３………炭酸鉛生成槽１６………アルカリタンク１７………排ガス処理装置１８………アルカリおよび水のタンク２０………加圧熱分解槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０９Ｂ 5/00 Ｑ (72)発明者忠内仁弘神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者五反田武志神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩素系ポリマーを含むプラスチック廃棄
物中に含有されている鉛を回収する方法において、前記プラスチック廃棄物を熱分解して得られる残渣、あ
るいは該残渣および前記熱分解により生成する油から、
鉛と溶解度の大きい塩または錯体を形成する酸またはキ
レート剤の水溶液により、鉛を抽出した後、この抽出液
にアルカリを添加するとともに鉛と反応して炭酸塩を形
成する気体を吹き込み、抽出された前記鉛を塩基性炭酸
鉛として沈殿させて分離回収することを特徴とするプラ
スチック廃棄物中の鉛回収方法。
【請求項２】塩素系ポリマーを含むプラスチック廃棄
物中に含有されている鉛を回収する方法において、前記プラスチック廃棄物をアルカリを添加し熱分解して
得られる残渣、あるいは該残渣および前記熱分解により
生成する油から、水により鉛を抽出した後、この抽出液
にアルカリ存在下で鉛と反応して炭酸塩を形成する気体
を吹き込み、抽出された前記鉛を塩基性炭酸鉛として沈
殿させて分離回収することを特徴とするプラスチック廃
棄物中の鉛回収方法。
【請求項３】前記抽出液に吹き込む気体として、プラ
スチック廃棄物の熱分解工程で、前記プラスチック廃棄
物に含有される可塑剤の分解により生じる二酸化炭素を
用いることを特徴とする請求項１または２記載のプラス
チック廃棄物中の鉛回収方法。