JPH10286555A - 水銀汚染土壌から水銀を回収する方法 - Google Patents
水銀汚染土壌から水銀を回収する方法Info
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- JPH10286555A JPH10286555A JP11526697A JP11526697A JPH10286555A JP H10286555 A JPH10286555 A JP H10286555A JP 11526697 A JP11526697 A JP 11526697A JP 11526697 A JP11526697 A JP 11526697A JP H10286555 A JPH10286555 A JP H10286555A
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- contaminated soil
- heating
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- 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
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/20—Waste processing or separation
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】金属水銀の形態として有効に水銀だけを分離さ
せ回収できる、水銀汚染土壌から水銀を回収する方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】鉄の硫化物などの反応促進添加剤および過
酸化物を、あるいは反応促進添加剤および水素化物を水
銀汚染土壌に混合し、かつ汚染土壌を加熱処理し、排気
相中に移行した除去水銀を金属水銀として回収する、水
銀汚染土壌から水銀を回収する方法を特徴とするもので
ある。
せ回収できる、水銀汚染土壌から水銀を回収する方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】鉄の硫化物などの反応促進添加剤および過
酸化物を、あるいは反応促進添加剤および水素化物を水
銀汚染土壌に混合し、かつ汚染土壌を加熱処理し、排気
相中に移行した除去水銀を金属水銀として回収する、水
銀汚染土壌から水銀を回収する方法を特徴とするもので
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水銀汚染土壌から、
水銀を金属水銀として回収する方法である。
水銀を金属水銀として回収する方法である。
【０００２】
【従来の技術】本件出願人は水銀汚染土壌の浄化処理方
法として鉄などの環移元素化合物を添加剤として、汚染
土壌に混合撹幹し、ロータリキルン等によつて250 ℃〜
300 ℃に低温加熱し、これにより、汚染土壌中の水銀を
蒸発除去する方法を既に特許出願（特願平7 −203805）
している。本発明はこの方法特許をさらに改良したもの
である。水銀で汚染された土壌を加熱浄化処理した際に
生成する水銀の捕集方法としてはこれまでに次のような
方法が提案されている。＜イ＞水銀鉱石の精鎌技術とし
てこれまでに広く行われている方法であって、鉱石を60
0 ℃〜800 ℃程度に高温加熱し、鉱石中の水銀を水銀蒸
気として加熱気化させ、急激に蒸気を冷却することによ
り水銀を凝縮・沈澱させる方法。＜ロ＞鉱石ではなく水
銀汚染土壌を、前述と同程度の高温で加熱処理する場合
は、過マンガン酸カリウム・硫酸酸性溶液（通称カメレ
オン溶液）による湿式酸化吸収溶液中に蒸発水銀を捕集
させる方法、あるいは、単純に活性炭などで吸着除去さ
せる方法。
法として鉄などの環移元素化合物を添加剤として、汚染
土壌に混合撹幹し、ロータリキルン等によつて250 ℃〜
300 ℃に低温加熱し、これにより、汚染土壌中の水銀を
蒸発除去する方法を既に特許出願（特願平7 −203805）
している。本発明はこの方法特許をさらに改良したもの
である。水銀で汚染された土壌を加熱浄化処理した際に
生成する水銀の捕集方法としてはこれまでに次のような
方法が提案されている。＜イ＞水銀鉱石の精鎌技術とし
てこれまでに広く行われている方法であって、鉱石を60
0 ℃〜800 ℃程度に高温加熱し、鉱石中の水銀を水銀蒸
気として加熱気化させ、急激に蒸気を冷却することによ
り水銀を凝縮・沈澱させる方法。＜ロ＞鉱石ではなく水
銀汚染土壌を、前述と同程度の高温で加熱処理する場合
は、過マンガン酸カリウム・硫酸酸性溶液（通称カメレ
オン溶液）による湿式酸化吸収溶液中に蒸発水銀を捕集
させる方法、あるいは、単純に活性炭などで吸着除去さ
せる方法。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の方
法では次のような問題があった。 ＜イ＞活性炭では水銀を金属として回収することができ
ない。活性炭は金属水銀蒸気であれば物理・化学的吸着
によって水銀を気相中より除去処理することは可能であ
るが、化合物の形態となると物理的な吸着が主体となる
ため、十分な除去性能を示すとは限らない。 ＜ロ＞カメレオン溶液の場合は、水銀あるいは水銀化合
物であっても大抵の水銀化合物は酸化捕集することがで
きる。しかし化学的には可能であるが、補集能力や捕集
速度を考慮にいれると、捕集しやすい化合物とそうでは
ない化合物が生ずる。一例を挙げると、水銀除去のため
の反応促進剤として硫化鉄を用いた場合、土壌中の水銀
は硫化水銀として除去される。この硫化水銀は化学的に
安定な物質であり、本捕集溶液によって迅速に捕集する
ことは困難である。また仮に本溶液で水銀を吸収させた
としても、水銀単体として回収するための処理プロセス
では、再度還元剤を添加し加熱する必要があることな
ど、操作が煩雑である。 ＜ハ＞活性炭では水銀吸着限界が生じるため、適宣交換
しなければならない。カメレオン溶液の場合は、時間経
過とともに溶液中の過マンガン酸カリウムが空気中の酸
素と反応して自動酸化されるため、定期的に溶液を交換
しなければならないなど、メインテナンスが必要とな
る。
法では次のような問題があった。 ＜イ＞活性炭では水銀を金属として回収することができ
ない。活性炭は金属水銀蒸気であれば物理・化学的吸着
によって水銀を気相中より除去処理することは可能であ
るが、化合物の形態となると物理的な吸着が主体となる
ため、十分な除去性能を示すとは限らない。 ＜ロ＞カメレオン溶液の場合は、水銀あるいは水銀化合
物であっても大抵の水銀化合物は酸化捕集することがで
きる。しかし化学的には可能であるが、補集能力や捕集
速度を考慮にいれると、捕集しやすい化合物とそうでは
ない化合物が生ずる。一例を挙げると、水銀除去のため
の反応促進剤として硫化鉄を用いた場合、土壌中の水銀
は硫化水銀として除去される。この硫化水銀は化学的に
安定な物質であり、本捕集溶液によって迅速に捕集する
ことは困難である。また仮に本溶液で水銀を吸収させた
としても、水銀単体として回収するための処理プロセス
では、再度還元剤を添加し加熱する必要があることな
ど、操作が煩雑である。 ＜ハ＞活性炭では水銀吸着限界が生じるため、適宣交換
しなければならない。カメレオン溶液の場合は、時間経
過とともに溶液中の過マンガン酸カリウムが空気中の酸
素と反応して自動酸化されるため、定期的に溶液を交換
しなければならないなど、メインテナンスが必要とな
る。
【０００４】
【本発明の目的】本発明はこれら問題点を解決するため
になされたものであり、水銀汚染土壌において、金属水
銀の形態として有効に水銀だけを分離させ回収できる、
水銀汚染土壌から水銀を回収する方法を提供することを
目的とする。
になされたものであり、水銀汚染土壌において、金属水
銀の形態として有効に水銀だけを分離させ回収できる、
水銀汚染土壌から水銀を回収する方法を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、鉄の
硫化物などの反応促進添加剤および過酸化物を、水銀汚
染土壌に混合し、かつ汚染土壌を加熱処理し、排気相中
に移行した除去水銀を金属水銀として回収する、水銀汚
染土壌から水銀を回収する方法を特徴とするものであ
る。
硫化物などの反応促進添加剤および過酸化物を、水銀汚
染土壌に混合し、かつ汚染土壌を加熱処理し、排気相中
に移行した除去水銀を金属水銀として回収する、水銀汚
染土壌から水銀を回収する方法を特徴とするものであ
る。
【０００６】あるいは本発明は、鉄の硫化物などの反応
促進添加剤および水素化物を、水銀汚染土壌に混合し、
かつ汚染土壌を加熱処理し、排気相中に移行した除去水
銀を金属水銀として回収する、水銀汚染土壌から水銀を
回収する方法を特徴とするものである。
促進添加剤および水素化物を、水銀汚染土壌に混合し、
かつ汚染土壌を加熱処理し、排気相中に移行した除去水
銀を金属水銀として回収する、水銀汚染土壌から水銀を
回収する方法を特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態に一例
を説明する。
を説明する。
【０００８】＜イ＞本発明の水銀除去方法の概要 硫化水銀などの水銀化合物によって汚染された土壌に反
応促進添加剤を添加して撹件混合し、水銀の沸点よりも
低い温度、例えば250 ℃〜300 ℃程度の温度で加熱す
る。これによつて気相中に生成してくる水銀を化合物の
形態ではなく、金属水銀の形態を取らせ、加熱空気を急
激に冷却することにより水銀だけを分離させる方法であ
る。
応促進添加剤を添加して撹件混合し、水銀の沸点よりも
低い温度、例えば250 ℃〜300 ℃程度の温度で加熱す
る。これによつて気相中に生成してくる水銀を化合物の
形態ではなく、金属水銀の形態を取らせ、加熱空気を急
激に冷却することにより水銀だけを分離させる方法であ
る。
【０００９】＜口＞反応促進添加剤 反応促進添加剤として鉄の硫化物を用いる。反応促進添
加剤は、各種試薬レベルから、上述の構成成分などを主
成分とする工業製品によっても十分な除去率を得ること
ができる。水銀汚染土壌に鉄の硫化物を反応促進剤とし
て混合加熱することにより、十分な除去率を得ることが
できるが、加熱反応によって除去された水銀は、加熱排
出空気が冷却されるにつれて気相中で化学反応を起し、
黒色硫化水銀（β-HgS ）の形態となって排出される。
この硫化水銀は水銀化合物中で最も安定なものとされて
おり、カメレオン溶減でも捕集することは困難である。
そこでペルオキソ炭酸ナトリウムや水素化カルシウムな
どの金属水銀回収剤を、反応促進添加剤として加熱時に
添加しておくことにより、硫化水銀とさせず金属水銀と
して回収することができる。
加剤は、各種試薬レベルから、上述の構成成分などを主
成分とする工業製品によっても十分な除去率を得ること
ができる。水銀汚染土壌に鉄の硫化物を反応促進剤とし
て混合加熱することにより、十分な除去率を得ることが
できるが、加熱反応によって除去された水銀は、加熱排
出空気が冷却されるにつれて気相中で化学反応を起し、
黒色硫化水銀（β-HgS ）の形態となって排出される。
この硫化水銀は水銀化合物中で最も安定なものとされて
おり、カメレオン溶減でも捕集することは困難である。
そこでペルオキソ炭酸ナトリウムや水素化カルシウムな
どの金属水銀回収剤を、反応促進添加剤として加熱時に
添加しておくことにより、硫化水銀とさせず金属水銀と
して回収することができる。
【００１０】＜ハ＞添加剤の混合 添加剤の混合方法は、例えばロータリーキルンを用いる
場合、事前に汚染土壌と添加剤全量を撹拌混合してお
き、キルン内に投入する。
場合、事前に汚染土壌と添加剤全量を撹拌混合してお
き、キルン内に投入する。
【００１１】
【実施例】以下に硫化鉄を用いた水銀の加熱除去実験例
を説明する。
を説明する。
【００１２】図−１に示す加熱実験系を用いて実験を行
った。本実験系はロータリキルンの構造を模したもので
あり、加熱を行いながら実験系を大気圧より若干低い圧
力に保ち、空気を横に流すことができる。なお図中１は
加熱反応炉、２は資料、３は水銀吸収反応器、４は微量
水銀除去用活性炭である。
った。本実験系はロータリキルンの構造を模したもので
あり、加熱を行いながら実験系を大気圧より若干低い圧
力に保ち、空気を横に流すことができる。なお図中１は
加熱反応炉、２は資料、３は水銀吸収反応器、４は微量
水銀除去用活性炭である。
【００１３】（実験条件） 装置：空気流量500 〜600ml/min ，加熱温度300 ℃、装
置内圧力99〜96kPa 試薬及び土壌：硫化水銀 石英砂 加熱時間：60分間 カメレオン溶液測定： 15 、30、45、60分後 実験に供した模擬汚染土壌濃度：2000mg／kg乾土（2000
ppm ）
置内圧力99〜96kPa 試薬及び土壌：硫化水銀 石英砂 加熱時間：60分間 カメレオン溶液測定： 15 、30、45、60分後 実験に供した模擬汚染土壌濃度：2000mg／kg乾土（2000
ppm ）
【００１４】実験に用いた石英砂による模擬汚染土壌
は、石英砂5gに硫化水銀12mgを添加混合することによっ
て作成した。作成後、硫化鉄（FeS ）を重量比で2 ％程
度（0.1g）およびペルオキソ炭酸ナトリウムを重量比で
3 ％程度（0.15g ）混合し、加熱実験に供した。加熱昇
温速度は300 ℃までで5 分〜10分程度に設定した。加熱
昇温を行っている間も通風し装置内減圧は保持した。30
0 ℃に達して後、15分ごとに4 回カメレオン溶液中の水
銀濃度を測定し経時変化をみた。その結果、硫化鉄を模
擬汚染土壌を加熱した実験結果と比べ、ペルオキソ炭酸
ナトリウムを混合することにより、水銀はカメレオン溶
液中に移行し十分に捕集された。（図−2 ）
は、石英砂5gに硫化水銀12mgを添加混合することによっ
て作成した。作成後、硫化鉄（FeS ）を重量比で2 ％程
度（0.1g）およびペルオキソ炭酸ナトリウムを重量比で
3 ％程度（0.15g ）混合し、加熱実験に供した。加熱昇
温速度は300 ℃までで5 分〜10分程度に設定した。加熱
昇温を行っている間も通風し装置内減圧は保持した。30
0 ℃に達して後、15分ごとに4 回カメレオン溶液中の水
銀濃度を測定し経時変化をみた。その結果、硫化鉄を模
擬汚染土壌を加熱した実験結果と比べ、ペルオキソ炭酸
ナトリウムを混合することにより、水銀はカメレオン溶
液中に移行し十分に捕集された。（図−2 ）
【００１５】
【本発明の効果】以上の通り、本発明によれば汚染土壌
中の水銀を金属水銀として回収できるから、資源リサイ
クルが可能となる。加熱排気を冷却するだけで水銀を回
収することができるため、回収プロセスが簡易になり、
処理プラントのイニシャルコストを低減することができ
る。
中の水銀を金属水銀として回収できるから、資源リサイ
クルが可能となる。加熱排気を冷却するだけで水銀を回
収することができるため、回収プロセスが簡易になり、
処理プラントのイニシャルコストを低減することができ
る。
【図１】本発明を実施するための装置の例の説明図
【図２】捕集率の相違を示す図
Claims (4)
- 【請求項１】鉄の硫化物などの反応促進添加剤および過
酸化物を、 水銀汚染土壌に混合し、 かつ汚染土壌を加熱処理し、 排気相中に移行した除去水銀を金属水銀として回収す
る、 水銀汚染土壌から水銀を回収する方法。 - 【請求項２】鉄の硫化物などの反応促進添加剤および水
素化物を、 水銀汚染土壌に混合し、 かつ汚染土壌を加熱処理し、 排気相中に移行した除去水銀を金属水銀として回収す
る、 水銀汚染土壌から水銀を回収する方法。 - 【請求項３】過酸化物として、ペルオキソ炭酸ナトリウ
ム（過炭酸ナトリウム）、過酸化カルシウムなどの過酸
化物を使用することを特徴とする、 請求項１記載の水銀汚染土壌から水銀を回収する方法。 - 【請求項４】水素化物として水素化カルシウムを使用す
ることを特徴とする、 請求項２記載の水銀汚染土壌から水銀を回収する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11526697A JP3775891B2 (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 水銀汚染土壌から水銀を回収する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11526697A JP3775891B2 (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 水銀汚染土壌から水銀を回収する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10286555A true JPH10286555A (ja) | 1998-10-27 |
| JP3775891B2 JP3775891B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=14658423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11526697A Expired - Fee Related JP3775891B2 (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 水銀汚染土壌から水銀を回収する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3775891B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002052376A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-19 | Taisei Corp | 汚染土壌浄化方法 |
| CN114164004A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-11 | 北京市生态环境保护科学研究院 | 土壤零价汞复合氧化剂及其修复土壤的方法 |
-
1997
- 1997-04-17 JP JP11526697A patent/JP3775891B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002052376A (ja) * | 2000-08-09 | 2002-02-19 | Taisei Corp | 汚染土壌浄化方法 |
| CN114164004A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-11 | 北京市生态环境保护科学研究院 | 土壤零价汞复合氧化剂及其修复土壤的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3775891B2 (ja) | 2006-05-17 |
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