JPS598622A - 硫化砒素含有殿物の水熱処理方法 - Google Patents

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】 本発明は硫化砒素含有搬物の水熱処理方法に関する。よ
り詳しくは、硫化砒素含有搬物を効十的に高密度に塊成
化する方法に関する。

硫化砒素含有搬物ないしは汚泥の水熱処理方法としては
汚泥に硫黄を混合してオートクレーブ内で機械攪拌しな
がら１００℃〜１８０℃の高温高圧下で処理する方法が
公知である。さらに特公昭５７−１２４４ｏではこの方
式の改良方法として、汚泥を軟化点以上融点以下の温度
で直接水熱処理する方法を開示している。この方法によ
り汚泥は硫黄添加および攪拌が不要となった。しかし、
本発明者らは５７−１２／１４０　　では工業的規模の
オートクレーブで操業した場合、しばしば中央部に未塊
成部分が残ることを見いだした。即ち、塊成化汚泥の熱
伝導が悪いため、外周部が先に塊成化すると中央部は、
そのまま残ってしまう傾向があり一度この様な二重構造
ができてしまうと、温度を多少あげても、加熱時間を延
長しても中心部は塊成化しないという結果となる。この
二重構造の発生は、汚泥の処理量を減らしても回避でき
ない。また昇温速度をゆるめて、非常に長時間にわたっ
て徐々に加熱すれば回避できる可能性はあるが工業上不
可能である。

本発明は、このようガ問題点を解決し、工業的規模にて
有用な硫化砒素含有搬物の水熱処理による均一な塊成化
方法を提供することを目的とする。

本発明者らは均−塊成化のため種々の試みを重ねた米水
発明に至った。即ち、本発明は、水熱処理に先だって硫
化砒素含有穀物な軟化点未満の温度にて大気圧以」二の
圧力に予熱予圧した後常圧へ降圧させる工程を１回又は
２回以」二反復し、搬物内部の水分を沸騰させることに
より、内部に含まれる空気な脱気させてから以降の水熱
処理を行う方法を提供する。

本発明の方法は被処理殿物中の残留気泡をなくす効果が
あり、このことにより熱伝導性が向上し、水熱処理中の
温度勾配を減少させるものと推定される。本発明者らは
その他次に掲げる種々の脱気の試みを行った。例えば、
汚泥内部に透孔付のパイプを埋め込んで蒸気を内部に吹
き込むようにした場合には未塊成部分を縮小させる効果
は認められたが、完全になくすことはできなかった。′
！、た、コンテナに穀物な入れた抜水を注入して脱気す
る方法は十分に脱気できる時とできぬ時があＩバ操業が
不安定となるばかりか、水量増加のため昇温に余分の熱
量を要する結果となった。

以上の如く竹温前の減圧操作による脱気で安定（３） した効果がなかった。これらの方法に比べ、本発明の方
法はより確実に脱気が行える。

通常の水熱処理温度は、特公昭５７−１２４／１０に開
示されたごとく、穀物中のＳ／Ａｓモル比に応じて変化
するが、軟化点より高く融点より低い２Ｊｌｉ’１度、
好捷しくは軟化点より上５０℃以内の温度域で水熱処理
が行われる。本発明ではこの水熱処理／！！ｌｉ’１度
への昇温の途中で一度以上降圧させる。この降圧の時期
の選択は全工程の処理時間および熱効率に大きな影響を
もつ。この降圧は、降圧により搬物内部から十分の沸騰
、脱気が行われるに十分な圧力、通常約Ｉ　Ｋｐ／ｃｒ
ｌＧ以上、好ましくは２〜４　ＫｉｃｌＧｌ　場合によ
りさらに高く軟化点未満の温度を生ずるオートクレーブ
内圧力（通常は飽和蒸気圧）に達した時から行われる。

但し、実際の操作においてはオートクレーブ内温度と搬
物中心部の温度の差があるので搬物内部の温度、圧力が
所定範囲に達するよう考慮する。

１．２７０ｒｎｍφＸ３．４１０朋Ｈ程度のコンテナの
場合を一例としていえば、蒸気流量ＩＴ／ｆ（ｒ、　５
０分間の（４） 蒸気加熱でオートクレーブ内の温度は、１２０℃まで上
昇する。ここで常圧へと降圧させると、脱気が行なわれ
る。実際の操業では確実を期すために１２０°Ｃに達し
てから１０分間程度加熱状態を保持することが望ましい
。第１回目の降圧を行なう温度は１５０℃程度まで上昇
させることもできる。高温にすれば搬物内部温度も高く
なり、降圧による沸騰、脱気も十分に行なえるといえる
。しかし、実際には一定温度以上になれば、十分な効果
があり、それ以」二の加熱は時間と熱量を消費するにす
ぎず、さらに水熱処理温度に近い温度では外周部から塊
成化が始まってしまう危険がある。

外側が塊成化してからの降圧では効果は減殺される。従
って、第１回目の降圧を行なうめやすとしては１２０℃
〜１５０℃程度が好適である。実際の操業に際しての最
適範囲はもちろんオートクレーブの大きさや昇温速度等
を考慮して決定される。

前記のコンテナの例では加熱５０分で１２０℃。

１０分保持で１３０℃〜１４０℃となる。この時の圧力
は４　Ｋｙ／ｄＧであるがここで弁を少し開いて常圧捷
で降圧させる。この操作により搬物中心部から十分に脱
気される。降圧工程中湿度も多少は低下するが、その後
２時間昇Δ倉νで２００℃。

１６　Ｋｙ／ｃｒｌＧまで達したら３０分程度保持して
、本来の塊成化のための水熱処理を行う。

このような予加熱、昇圧、予降圧を併った水熱処理によ
って、内部に未塊成化部分を残すことなく、内部が均一
な塊成化を行なうことができる。

このように−回の降圧操作でも十分な効果があげられる
が、大規模な工業的スケールでの操作に際しては、安定
した操作のため、降圧操作を伺回かくり返すことが望ま
しい。前述のオートクレーブの場合において、第１回目
の降圧の後再び昇温昇圧工程に入ると、１５分後には１
４０℃、３Ｋｐ／ｉＧまで回復する。　ここで再び弁を
ゆるく開いて第２回目の降圧を行なう。

降圧は特に急激に行う必要はなく、例えば第１回目が３
０分、第２回目は１５分程度で常圧まで降下すれば良い
。

この第２回目の降圧操作により塊成化の確実性はいつそ
う向」こする。

第２回目の降圧時期をさらに遅らせてもつと高い温度、
圧力にて保持時間を設定した後降圧すること等も被処理
搬物の状態に応じて、考慮される。

さらに未塊成化部分が残る場合には第３回、第４回の昇
温４圧と降圧工程をくり返すこともできる。

なお、本発明においては、搬物の機械攪拌は処理中にお
いて必要としない。

本発明の処理対象穀物は、フィルタケーギ等でもよく、
また、このケーキをさらにプレス成型し、ブリケットな
いしペレット状にしたものでもよい。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこ
れら実施例に限定されない。

実施例 硫酸工場からの亜砒酸を含む廃酸を硫化処理した硫化砒
素搬物を（Ｓ／Ａｓモル比２２．軟化点１７８℃、融点
２８２℃）の加圧濾過脱水ケーキ（水分７０％）を直径
１．２７ｍ、高さ３．４１７ｎの円筒形コンテナにつめ
る。湿量３トンで高さ３ｍとなる。このコンテナをオー
トクレーブ内に装着し、第２図（７） に示す通りの処理を行った。即ち、蒸気流量１．５〜０
．６　Ｔ、４（ｒで予熱、予圧を５０分間行ない、オー
トクレーブ内蒸気圧力４　Ｋｙ／ｃｔｌＧ　（温度１４
０”Ｃ）で１０分間保持してから第１回目の降圧を３０
分かけて行い常圧とする。常圧に達した後再び昇温昇圧
を開始し１５分後圧力３Ｋｙ／ｃ４Ｇ温度１３０”Ｃに
達した所で再び降圧を開始し、１５分後、常圧で温度１
２０℃に低下させた。ここから２時間昇温昇圧し、本格
的な水熱処理に入る。２時間後、（最初から４時間後）
温度２ｏｏ℃、圧力１６に２／ｄＧで約３０分保持して
塊成化水熱処理を行なった。その後１時間４０分で徐々
に温度、圧カとも低下させた（全工程６時間１０分）。

この結果、物の見かけ密度は２であった。

比較例 実施例と同じ被処理搬物なコンテナにつめて、オートク
レーブ内に装填し、蒸気流量１５〜ｏ６Ｔ／Ｈｒにて昇
温昇圧した。開始１時間後１９０℃。

（８） 圧力１．３．３　Ｋ９／ｃｒＩＧに達し、２時間後には
１９６℃。

圧力１．５．１．　Ｋｙ／讐Ｇとなった。３時間後に徐
々に温度、圧力を下げ始め、４時間後に１７０℃、６９
に９／ｃｒｌＧ　、　　５　時間＆　１４２℃、　　２
．ＩＫｙ／ｃ＋＋！Ｇトナツタ。

６時間後塊成化物の縮小率は元の５分の１に過ぎず、中
央部に大きな未塊成化部分が残存したので、全見掛密度
は１２であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法における塊成化水熱処理の状態のコンテ
ナ断面図を示す。図においてＨ７はコンテナへの装入時
、Ｈ２は塊成化後の穀物高さを、■は内部の未塊成化部
分を示す。 第２図は実施例の操作を圧力、温度、蒸気流量の経時変
化によって示すグラフである。 出願人　　日本鉱業株式会社 代理人　弁理士加藤朝道

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 硫化砒素含有搬物をその軟化点以上でかつ溶融点以下の
   温度において水熱処理することによって塊成化する方法
   において、硫化砒素含有搬物な、軟化点以上の温度での
   水熱処理に先立ち、軟化点未満の温度にて大気圧以上の
   圧力に予熱予圧した後常圧へ降圧させる工程を１回又は
   ２回以上反復して行うことを特徴とする砒素含有搬物の
   水熱処理方法。