JPH11172346A - 水銀硫化物の精錬方法及び精錬装置 - Google Patents

水銀硫化物の精錬方法及び精錬装置

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JPH11172346A
JPH11172346A JP36319897A JP36319897A JPH11172346A JP H11172346 A JPH11172346 A JP H11172346A JP 36319897 A JP36319897 A JP 36319897A JP 36319897 A JP36319897 A JP 36319897A JP H11172346 A JPH11172346 A JP H11172346A
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松山明人
Masato Ujiie
氏家正人
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Abstract

(57)【要約】 【課題】水銀硫化物から水銀を低温で除去すること。 【解決手段】水銀硫化物に酸化剤と遷移金属添加剤とを
混合して、水銀沸点よりも低い温度で加熱して水銀硫化
物から水銀を取り出す精錬方法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水銀硫化物の精錬
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、水銀鉱石などの水銀硫化物（辰
砂）を精製する方法として、水銀硫化物を６００℃〜７
００℃程度の高温に加熱し、鉱石中に含まれる水銀化合
物を分解し、金属水銀として蒸発させ、急激に冷却する
ことにより回収しています。このように処理することに
より、水銀硫化物を含む水銀汚染土壌も浄化することが
できる。
【０００３】従来の６００℃〜７００℃程度の高温処理
では、作業に危険が伴うと共に、処理コストが高くな
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、水銀硫化物
から水銀を容易に除去することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、水銀硫化物に
酸化剤と遷移金属添加剤とを混合して、水銀沸点よりも
低い温度で加熱して水銀硫化物から水銀を取り出す、水
銀硫化物の精錬方法、又は、前記水銀硫化物の精錬方法
において、酸化剤は、過炭酸塩や過硫酸塩などの過酸化
物を使用することを特徴とする、水銀硫化物の精錬方
法、又は、水銀硫化物の精錬方法において、遷移金属添
加剤は、二価の鉄を主成分とすることを特徴とする、水
銀硫化物の精錬方法、又は、水銀硫化物の精錬方法にお
いて、遷移金属添加剤は、ＦｅＳ又はＦｅＳ２とするこ
とを特徴とする、水銀硫化物の精錬方法、又は、水銀硫
化物の精錬方法において、加熱温度は、２００℃〜４０
０℃にすることを特徴とする、水銀硫化物の精錬方法、
又は、加熱装置、温度測定装置、圧力計と捕集装置とを
備え、加熱装置内部を外気圧より圧力を低くし、２００
℃〜４００℃で水銀硫化物と酸化剤と遷移金属添加剤と
の混合物を加熱し、水銀硫化物から水銀を蒸発させ、捕
集装置で水銀を捕集する、水銀硫化物の精錬装置にあ
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。
【０００７】＜イ＞水銀硫化物の精錬 水銀鉱石などの水銀硫化物（辰砂）に遷移金属添加剤と
酸化剤との添加剤を攪拌混合し、水銀の沸点よりも低い
温度で加熱する。この処理により、水銀硫化物中の水銀
を蒸発気化して取り出すことができる。
【０００８】＜ロ＞遷移金属添加剤 遷移金属添加剤は、二価の鉄などの遷移金属元素を主成
分とするものであればよい。例えば、鉄の硫化物で、Ｆ
ｅＳ、ＦｅＳ２ などが使用できる。
【０００９】添加の形態としては、種々の形態があり、
例えば、試薬レベルや鉄鉱石などの鉱物は、十分な精錬
効率を有する。
【００１０】＜ハ＞酸化剤 酸化剤は、加熱状態で酸化作用を起こす物質であればよ
く、水銀の沸点よりも低い温度、例えば、２００℃〜４
００℃程度の温度で酸化作用を起こすものが好ましい。
酸化剤は、例えば、過炭酸カリウムや過炭酸ナトリウム
など過炭酸塩や過硫酸塩などの過酸化物などが使用でき
る。
【００１１】＜ニ＞土壌の加熱 水銀硫化物である水銀鉱石の加熱方法としては、精錬対
象となる水銀鉱石場周辺に粉塵防止壁などの設備を設け
ることにより、作業環境を周辺環境から隔てる。この作
業環境の中で、例えば、バックホウやベルトコンベアな
どの建設機械を用いて、水銀鉱石を運搬する。運ばれた
鉱石は、ロータリーキルンなどの連続焼却炉中へ導入さ
れ、水銀の沸点よりも低い温度、例えば、２００℃〜４
００℃程度の温度で加熱処理される。この際、加熱処理
で生成した水銀蒸気が外部へ漏れないように、例えば、
加熱装置及び全体システムを減圧状態に維持する。
【００１２】＜ホ＞添加剤との混合 遷移金属添加剤や酸化剤の添加剤を水銀鉱石に混合する
方法は、水銀鉱石と添加剤とが十分に反応すればよく、
例えば、ロータリーキルンを用いる場合、事前に水銀鉱
石と添加剤全量を攪拌混合しておき、ロータリーキルン
内に投入する。攪拌は、予めロータリーキルン内に設け
た攪拌翼によっても行われ、加熱中継続して行い、水銀
鉱石と添加剤との反応を十分に進行させる。
【００１３】
【実施例】以下に、硫化鉄を用いた水銀の加熱除去の実
施例を説明する。
【００１４】＜イ＞精製装置 水銀鉱石の精錬装置は、水銀鉱石から水銀を除去する装
置であり、例えば、図１に水銀鉱石の精錬のシステムを
示している。試料を試料容器３に入れ、ロータリーキル
ンなどの加熱装置２で加熱する。試料を温度センサ１で
測定し、所定の温度で熱処理する。加熱装置２内を大気
圧より若干低い圧力に保ち、空気１２を流す。加熱処理
前、又は加熱処理中にも、水銀鉱石と添加剤が反応しや
すいように、試料を混合攪拌する。加熱処理前の場合、
別個の混合攪拌装置を使用する。加熱処理中の場合、加
熱装置内に混合攪拌手段を配置する。
【００１５】蒸発した水銀は、搬送気体と共に矢印（ガ
スの流れ１３）の方に流れる。ガス分析用二連管４によ
り搬送してきたガスを分析する。流量計５は、ガスの流
量を測定する。圧力計６は、ガスの圧力を測定する。第
１水銀捕集装置７は、過マンガン酸カリウムと硫酸溶液
からなり水銀蒸気を捕集する。第２水銀捕集装置８は、
活性炭を利用して、更に水銀を捕集する。減圧瓶９はシ
ステム内の圧力を弱減圧状態に維持するため、アスピレ
ータ（水流ポンプ）１０を作動させる。作動させる際、
一時的に急激な圧力変化による負荷が装置内にかかるた
め装置が破損する可能性がある。この急激な圧力変化を
減圧瓶９をアスピレータの前段に組み込むことによって
緩和させることができる。圧力調整用アスピレータ１０
は、アスピレータ（水流ポンプ）を作動させることによ
り装置内の空気を吸引し、圧力を９５ｋＰａ程度の弱減
圧状態に設定する。尚、１１は、スライダックスであ
る。
【００１６】＜ロ＞処理条件 水銀鉱石は模擬水銀鉱石とし、硫化水銀（辰砂）１２ｍ
ｇに石英砂５ｇを添加混合したものである。模擬水銀鉱
石の水銀濃度は２０００ｍｇ／ｋｇ（２０００ｐｐｍ）
乾土となる。酸化剤は過炭酸ナトリウムを用い、遷移金
属添加剤は硫化鉄（ＦｅＳ）を用いた。空気流量は５０
０〜１０００ｍｌ／ｍｉｎ、加熱温度は３００℃、加熱
装置内圧力は９９〜９６ｋＰａとする。加熱時間は、１
５分間、３０分間、４５分間、６０分間とする。
【００１７】＜ハ＞加熱処理方法 模擬水銀鉱石に遷移金属添加剤として硫化鉄（ＦｅＳ）
を重量比で２％程度（０．１ｇ）、及び、酸化剤として
過炭酸ナトリウムを０．１ｇ混合した。
【００１８】加熱昇温速度は、３００℃までで５分〜１
０分程度に設定した。加熱昇温を行っている間も通風
し、装置内減圧を保持した。３００℃に達した後、１５
分間、３０分間、４５分間、６０分間加熱を行った。加
熱後、通風することにより１５分程度で品温を１００℃
以下まで下げ、処理土壌を加熱装置より取り出し、土壌
中の水銀含有量を計測した。
【００１９】＜ニ＞水銀除去の結果 熱処理による水銀除去の結果を図２に示す。図２の白丸
のグラフは、遷移金属添加剤と酸化剤を共に添加してい
ない硫化水銀（辰砂）を熱処理した結果を示している。
この場合、１２０分間熱処理しても、水銀が蒸発気化し
た割合は４０％程度であった。
【００２０】それに対して、硫化水銀（辰砂）に硫化鉄
と過炭酸ナトリウムを添加した場合を図２の黒丸のグラ
フに示す。この場合、１５分間の熱処理で既に気化率が
５０％を越え、３０分間で気化率が９０％に達し、６０
分間で１００％近くまで気化している。この様に、添加
剤を混合し、低い温度で熱処理しても、水銀を容易に、
かつ早く取り除くことができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、次のような効果を得ることが
できる。 ＜イ＞添加剤を混合することにより、水銀の沸点よりも
低い温度で短時間、熱処理しても、容易に水銀を除去す
ることができる。 ＜ロ＞添加剤は、二次危険性がなく、安全性の向上や処
理コストの低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水銀鉱石の精製装置の図
【図２】水銀除去率を示すグラフの図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】水銀硫化物に酸化剤と遷移金属添加剤とを
    混合して、水銀沸点よりも低い温度で加熱して水銀硫化
    物から水銀を取り出す、 水銀硫化物の精錬方法。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の水銀硫化物の精錬方法に
    おいて、 酸化剤は、過炭酸塩や過硫酸塩などの過酸化物を使用す
    ることを特徴とする、 水銀硫化物の精錬方法。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の水銀硫化物の精錬方法に
    おいて、 遷移金属添加剤は、二価の鉄を主成分とすることを特徴
    とする、 水銀硫化物の精錬方法。
  4. 【請求項４】請求項１に記載の水銀硫化物の精錬方法に
    おいて、 遷移金属添加剤は、鉄の硫化物とすることを特徴とす
    る、 水銀硫化物の精錬方法。
  5. 【請求項５】請求項１に記載の水銀硫化物の精錬方法に
    おいて、 加熱温度は、２００℃〜４００℃にすることを特徴とす
    る、 水銀硫化物の精錬方法。
  6. 【請求項６】加熱装置、温度測定装置、圧力計と捕集装
    置とを備え、 加熱装置内部を外気圧より圧力を低くし、２００℃〜４
    ００℃で水銀硫化物と酸化剤と遷移金属添加剤との混合
    物を加熱し、水銀硫化物から水銀を蒸発させ、捕集装置
    で水銀を捕集する、 水銀硫化物の精錬装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104805317A (zh) * 2015-05-15 2015-07-29 务川自治县银昱矿产有限公司 一种工业用汞制备方法
CN109136566A (zh) * 2018-08-28 2019-01-04 昆明理工大学 一种微波加热处理含汞酸泥的方法

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