JPS59127634A - 銅分と亜硫酸ガスを含有する排ガスの処理方法 - Google Patents

銅分と亜硫酸ガスを含有する排ガスの処理方法

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JPS59127634A
JPS59127634A JP58001182A JP118283A JPS59127634A JP S59127634 A JPS59127634 A JP S59127634A JP 58001182 A JP58001182 A JP 58001182A JP 118283 A JP118283 A JP 118283A JP S59127634 A JPS59127634 A JP S59127634A
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sulfur dioxide
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copper
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Nobuo Takahashi
信夫 高橋
Hiroyasu Teranishi
寺西 啓容
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、銅を含有する粉塵及び亜硫酸ガス等を含む排
ガスの処理方法に関する。
更に詳しくは、該排ガスをアルカリを含む水溶液又はア
ルカリ土類金属酸化物のスラリーと反応させ、液中に存
在する不溶解物を分離した排水中の難処理性の化学的酸
素要求量(以下00Dと略す)を低減せしめる方法に関
するものである。
一般に、金属硫化物を含んだ鉱石等を製錬業等において
乾式処理する場合に発生する排ガス中には、種々の金属
を含む微量の粉塵と亜硫酸ガス等が含まれている。
上記排ガスの処理法としては、一般に亜硫酸ガスが稀薄
の場合には湿式排煙脱硫法が行われている。
この湿式排煙脱硫法では、排ガス中の亜硫酸ガスを除去
するために、アルカリ又はアルカリ塩の水溶液、るるい
はアルカリ土類金属酸化物のスラリー(以下これらの水
溶液又はスラリーを亜硫酸ガス吸収液と略する)を亜硫
酸ガス吸収塔の頂部から下方ヘンヤワーし、排ガスはこ
れと向流に流すことによって排ガス中の亜硫酸ガス等を
吸収させる。このとき亜硫酸ガス吸収液は、亜硫酸ガス
吸収塔内を循環させながら、その一部を次工程に送り空
気やその他の酸化剤によって亜硫酸塩を硫酸塩にまで酸
化処理し、最終的に石膏等として系外に取出し回収され
る。しかし、その際分離される脱硫排水中には、通常C
OD成分、浮遊物、有機物等が含まれているので、その
まX公共水域に放流することはできない。
そのため、従来、これらの脱硫排水中の環境汚染物は、
活性汚泥法、凝集沈澱法等によって除去するのが基本的
な方法である。
しかしながら、これらの処理によっても尚除去できない
COD成分が処理済みの排水中に相当量残留し、充分な
排水処理法とは云い難い場合が多かった。
この難処理性のCOD成分は、亜硫酸ガス吸収液中の亜
硫酸塩の一部が酸化処理中に変化して生じた2チオン酸
イオン(8206)によるものであることは公知である
本願発明者等の研究によれば、この2チオン酸イオンの
生成は、排ガス中の粉塵に銅を含んでいる場合に特に著
しい事がX線回折の結果間らかになった。2チオン酸イ
オンは、本来極めて安定な物質で、塩素、オゾン、過酸
化水素、次亜塩素酸ナトIJウム等の酸化痢による酸化
分解の如き通常の方法では分解除去することは困難であ
る。
この2チオン酸イオンの処理法としては、硫酸酸性下1
00〜120℃程度の温度で加水分解するのが一般的な
方法である。
しかし、加水分解法によるには、該排水中の8206濃
度が低いので、通常は適尚な条件下で陰イオン交換樹脂
で8206を濃縮分離したのち、硫酸酸性下100〜1
20℃で加水分解させる方法を採用することになるが、
これでは処理操作が煩雑であるだけでなく、イオン交換
樹脂の洗浄、溶離。
再生等で多量の水、アルカリ、酸を要し、これらの操作
で排出される浴液の処理も附随してくる等問題が多かっ
た。
本発明は、銅製錬等における銅分全含有する粉塵と亜硫
酸ガスとを含む排ガスを、湿式法で排煙脱硫処理する際
爾後の処理に支障が起らないように、脱硫処理後の排水
中に2チオン酸イオンを極力生成させない該排ガスの処
理方法を提供する亀を目的とする。
この目的を達成するため本発明の方法は、銅分と亜硫酸
ガスを含有する排ガスをpH49,5以上の水溶液又は
スラリーで洗滌し、あるいはpH9,5以下の水溶液又
はスラリーで洗滌して亜硫酸塩としたのち、pI−I9
.5以上で該水溶液を酸化して硫酸塩とするというもの
である。
該排ガスを洗、滌する吸収液のpHを95以上とする理
由は、これ以下では排ガス中の粉塵中に含1れる銅分が
、水に可溶性のものは勿論、水に不溶性のものでも排ガ
ス中の湿分、亜硫酸ガス、空気等により水に可溶性とな
り、シかも通常なら水酸化物として沈澱するべき例えば
pH5〜6でも、この吸収液で亜硫酸塩全生成する際に
沈澱を生成せず、銅イオンとして2チオン酸イオンの生
成に寄与するからでおる。従ってこの場合含有される銅
イオンがo、 61 t7を以下と少量の場合には該吸
収液のpHは95以下でも良い。
次に上記の処理を終えた亜硫酸塩を、例えば空気、塩素
ガス等で酸化する際のpHを95以上とするのは、前述
の理由とはソ同様にpH値がこれ以下では銅イオンの存
在で、その濃度が窩い程顕著に2チオン酸イオ′ンの生
成が見られるためでおる。
吸収液のpHと亜硫酸塩の酸化時のpHi夫々95以上
として処理すると、例え該水溶液の銅濃度が1 t/を
程度と濃厚な場合でも2チオン酸イオンは00D1in
値として数ppm程度まで制御することができる。
以下本発明の方法を詳細に説明する。
一般に銅製錬等における排ガスに含まれる粉塵中の銅分
け、そのま\水に可溶のもの、酸溶性のもの、酸化され
て易溶性を呈するもの等が多い。
上記のごとき粉塵と亜硫酸ガスを含む排ガスを酸性ない
しアルカリ性の吸収液で洗滌すると、粉塵中の銅分の一
部は吸収液にmmするが、水溶液のpHが5〜6程度な
ら、この銅イオンは水酵化物として沈澱する筈であるが
この場合には沈澱を生成しない。
その理由は、排ガス中の亜硫酸ガスは吸収液に吸収され
亜硫酸塩となり、これは還元性が強いので共存する銅イ
オンは還元され第一銅となり、ついで亜硫酸塩と錯化合
物となり安定するためではないかと思われる。
試験例を示すと下記の如くでるる。試薬1級の薬品で調
JRシた9 0 ?/lのNa25o3、pH2,0の
水溶液に、  Ou  を1.0 ?/lの濃度になる
ように添加し、これに2 o q/lの水酸化ナトリウ
ム溶液を添加して所定のpH値とし、生成した沈澱k 
No、5B f紙を用い分離し水溶液中のOu濃度を調
べた。尚液温は35℃である。
その結果を第1表に示す。
第1表に示したように、該水溶液のpHがかなり高くな
っても銅イオンが和光の濃度で残留していた。
冥際に、銅製錬における銅分全台む粉塵と亜硫酸ガスと
を含有する排ガスの亜硫酸ガス吸収液中には、通常銅イ
オンが01〜10≠の濃度で含まれている。
湿式排煙脱硫法而で行、亜硫酸ガスを吸収した亜硫酸塩
全空気その他の酸化剤で酸化し硫酸塩とするのが一般的
である。しかしながら、このような従来法では前にも述
べたように2チオン酸イオンが生成する。
その試験例を示すと下記の如くである。
試薬で調製した9 0 fP/7のNa2SO3、液温
35℃、pI−(5,5、7,5の各水溶液に夫々銅イ
オンを1. o VL金含有せたもの、銅イオン−無添
加のもの各ltを用意し、これを3時間エアレーション
し定のち、水溶液中の2チオン酸濃度を、過−マンガン
酸滴定法によるCOD値として定量し友。その結果を第
2表に示す。
第2表より明らかなように亜硫酸塩を酸化する時に銅イ
オンが共存しないと、2チオン酸イオンは生成しiい。
したがって銅分と亜硫酸を含む排ガスを湿式排煙脱硫法
で処理する場合でも、亜硫酸ガス吸収液中に銅イオンが
存在しない状態で亜硫酸ガスを吸収させ、同様の状態で
酸化処理することができれば2チオン酸イオンの生成は
はソ抑制できるでろろうと思われた。
そこで該吸収液中に銅イオンを共存させない方法として 1)亜硫酸ガス吸収塔の前段で除塵を徹底的に行なう。
2)亜硫酸ガス吸収液中の銅イオンをキレート樹脂等で
除去して循環供給する。等が考えられるが何れも実用規
模での効率的実施は困難である。
本願発明者等は以上の知見から、亜硫酸ガスの吸収液及
び又は亜硫酸ガスを吸収した水溶液の酸化時の銅イオン
濃度と生成する2チオ、/酸イオン濃度(00DMn値
)との関係を調べたところ、第3表に示す如く吸収液中
に共存する銅イオン濃度を極めて低くし々ければ2チオ
ン酸イオンの生成を抑制することはできない事を解明し
た。
第  3  表 次に亜硫酸塩を硫酸塩まで酸化する、該水溶液中の銅イ
オン濃度を固定して、pH値を変動させた場合の820
6生成への影響を訓育した。試薬1級品を使用し該水溶
液中のNa2SO3濃度は85グ/l、Ou濃度10グ
/L 、 pH5,5〜130とし、液温は35℃に保
持して3時間エアレーションし、得られた処理液の上澄
液を分析し友。■の結果を第4表に示す。
第4表 第4表の結果から、亜硫酸塩を硫酸塩まで酸化する際に
、銅イオンが共存していても2チオン酸イオンの生成を
殆んど抑える事が可能でるる条件が見出され友。
すなわち銅分を含む粉塵と亜硫酸ガス全含有する排ガス
を湿式排煙脱硫工程により処理する工程で、亜硫酸ガス
を吸収した吸収液を空気等で硫酸塩にまで酸化する際に
、銅イオンが共存していても該吸収液のpH’1i=9
.5以上に保持することにより、2チオン酸イオンを殆
んど生成させないで、亜硫酸塩を全量硫酸塩とすること
ができる。
湿式排煙脱硫法にお%では、排ガスに空気が含′まれで
いる場合には亜硫酸ガス吸収塔内でも、亜硫酸ガス吸収
液中の亜硫酸塩は一部酸化され、吸収塔内でもすでに2
チオン酸の生成が起ることが考えられる。
したがって、このような場合亜硫酸ガス吸収液の使用前
のpHを常時95以上に保持し、循環使用するのが好ま
しい。
本発明の方法は、以上述べたように銅分を含む粉塵と亜
硫酸ガスとを含有する排ガスを、亜硫酸ガス吸収塔に入
る亜硫酸ガス吸収液のpHと、亜硫酸ガスを吸収した水
溶液の空気等による酸化時のpHとの両者又は後者のみ
をpH9,’5以上に常に保持することによって、銅イ
オンの共存下でも、2チオン酸イオンを殆んど生成させ
ることなく、亜硫酸ガスを吸収し吸収生成した亜硫酸塩
を硫酸′塩にまで酸化することを可能としたものである
本発明の方法によれば、あまりコスト高にならずに確実
に排出水のCOD値を低減させることができるので従来
方法のように爾後のCOD除去のための処理は不要とな
る等の利点が得られる。
以下実施例について説明する。
実施例 200−3001)I)mの亜硫酸ガス、2O−60p
pbの銅を含む粉塵、15容量%□の酸素、10容量%
の水分、残部窒素等の銅製錬廃ガスを、内径08m、高
さ3.0 mの亜硫酸ガス吸啄塔の塔底に10 N)7
/win’の流速で送入し、一方該吸収塔の頂上から、
水酸化ナトリウム水溶液を使用してpH10,0に調整
された水溶液を35t/#Izn′の割合でシャワーし
、排ガス中の亜硫酸ガスを吸収させた。該吸収液は塔底
から取出し、水溶液のp Hを100に調整して再び塔
頂よリシャワーさせるという循環方式を取ったが、この
循環系からは100 m−17mm’の割合で該吸収液
を抜き取り、新たに同じ量の水を自動的に供給し、しか
る後pI(調整してガス吸収塔へという方式を取った。
上記循環系から抜取ったー 亜硫酸ガスを吸収した水溶
液は50A入りのエアレーション槽に連続的に導入し、
水酸化ナトリウム水溶液を用いて自動的にpH10,0
に調整しながら15 Q mt/Tninの空気を吹込
んでエアレーションする。上記一連の操作を3ケ月間継
続して行ない、吸収塔出口の水溶液を3日に1回の頻度
で分析したところ、2チオン酸イオンはCODMn値と
して1〜5 ppm 、 Ouo、3−0.8 f/L
 、 Na280320〜25 ?/L 、 Na2S
O445〜55 r/Lの範囲に維持された。同様にエ
アレーンヨン槽からオーバーフローして排出される、酸
化処理後の水溶液は、2チオン酸イオン(COD Mn
値)は3−7 ppm 、 Ou O,3〜0.8 f
/l 、 Na、2S0465〜75 ?/l 、 N
a2SO3検出されず、の範囲に維持された。
比較例 亜硫酸ガス吸収塔の頂上からシャワーする水溶液のpl
−1f 7.5とし、次の工程のエアレーション槽内の
水溶液のJ)Mを75とした以外は実施例と同様にして
処理したところ、亜硫酸ガス吸収塔がらの抜取液は2チ
オン酸イオン(CODMn値)360〜590 ppm
 −Ou 0.3〜0.8.f/l−Na2SO315
〜25t/l、 Na280445〜55 ?/lの範
囲に維持された。
またエアレーション槽からの処理液は、2チオン酸イオ
ン(CODMn値)650〜74.0 ppm、cuO
,3〜0.8 W/l 、 Na2.SO465〜75
 ?/L 、 Na2SO3検出されず、の範囲に維持
された。
この比較例と実施例を比較すると本発明の方法の効果は
明瞭であるが、こヌで問題にしている2チオン酸イオン
(8206)の生成は轟初に説明したように、これを分
解してCOD値を下げようとすれば、多量の蒸気、硫酸
等の消費と煩雑な操作を必要とし、かつ無用の排水処理
のための副排水が随伴するが、本発明の方法によればこ
れらの処理工程が無用となる。
本発明の方法による処理済みの排水は、他の一般雑水と
合せて要すれば弱酸性の排水と合流させて、そのま\公
共域に放流することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 排ガス中の亜硫酸ガスをアルカリ又はアルカリ塩の水溶
    液、あるいはアルカリ土類金属酸化物のスラリーで吸収
    し、ついで該水溶液ろるいはスラリー中に生成した亜硫
    酸塩を硫酸塩に酸化する工程において、亜硫酸ガスの吸
    収時の該水溶液又はスラリーのpHと、亜硫酸塩を硫酸
    塩に酸化する際のpHの両者、又は後者のみのpHf 
    9.5以上に保持することを特徴とする銅分と亜硫酸ガ
    スを含有する排ガスの処理方法。
JP58001182A 1983-01-10 1983-01-10 銅分と亜硫酸ガスを含有する排ガスの処理方法 Expired JPS6021764B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008142650A (ja) * 2006-12-12 2008-06-26 Sumitomo Metal Mining Co Ltd セレン酸含有液からセレンの除去方法
JP2015211959A (ja) * 2014-03-28 2015-11-26 マン ディーゼル アンド ターボ フィリアル エーエフ マン ディーゼル アンド ターボ エスイー ティスクランド 内燃機関、及び排気ガスから硫黄酸化物を除去する方法

Cited By (3)

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JP2008142650A (ja) * 2006-12-12 2008-06-26 Sumitomo Metal Mining Co Ltd セレン酸含有液からセレンの除去方法
JP4529969B2 (ja) * 2006-12-12 2010-08-25 住友金属鉱山株式会社 セレン酸含有液からセレンの除去方法
JP2015211959A (ja) * 2014-03-28 2015-11-26 マン ディーゼル アンド ターボ フィリアル エーエフ マン ディーゼル アンド ターボ エスイー ティスクランド 内燃機関、及び排気ガスから硫黄酸化物を除去する方法

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