JPS6199639A - 水銀含有ガスの精製並びに金属状での水銀の同時回収方法 - Google Patents

水銀含有ガスの精製並びに金属状での水銀の同時回収方法

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JPS6199639A JP60230905A JP23090585A JPS6199639A JP S6199639 A JPS6199639 A JP S6199639A JP 60230905 A JP60230905 A JP 60230905A JP 23090585 A JP23090585 A JP 23090585A JP S6199639 A JPS6199639 A JP S6199639A
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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】 （発明の利用分野） 本発明はガス状元素水銀に対するガスの精製並びに電解
法による金属状での水銀の回収方法に関する。
本方法は特に熱による方法、例えばか焼又は溶融方法が
起る冶金方法にその起源を有するプロセスガス（ｐｒｏ
ｃｅｓｓ　ｇａｓ）の加工、特に硫黄をＳＯ。
の形で含有するガスの加工によく適するものである。
（発明の背景） 本方法の背後の動機は環境的配慮の中にまじって主とし
て見い出されている。特に近年、水銀は環境に極めて有
毒であるとの明白な認識がある。
これは環境に対する水銀の放出又は分散の形式に確固と
した制限の引締めとなっている。その結果（２′・１業
＆！　Ｉ　ｔＷ：　＊出物及０生産物ゞ”″′水水含含
有量関して新しい要求と直面している。斯くして、ＥＥ
Ｃ＃Ｂ国では、１９８４年３月８日付の新しい指令によ
り、新しい、より厳しい制限値が一般に化学及び冶金工
業からの水銀放出物に対して決定された。
金属原料が乾燥、か焼、焙焼又は溶融の如き熱による方
法によって処理されるとき、水銀のために環境上の問題
のあることが多くの場合、周到な研究によって明らかに
なっている０例え低濃度の水銀が原料に存在していても
、熱による方法ではこれは屡々揮発し、よく排出ガスに
水銀を含有せしめる。これは考慮すべき問題となってい
る。
原料が硫化物であるならば、硫黄の燃焼は通常、冶金工
程の最初の段階として、所謂焙焼において行なわれる。
このような場合、硫黄を含有する焙焼ガスが生成され、
それにはまた水銀を含有する。
このガスがさらに硫酸の製造に加工されるとき、この酸
は普通重大な品質上の劣化となる程度に水銀を吸収する
ようになる。硫酸は食物連鎖に入る肥料生成物又は他の
生成物の製造に大きく利用されている。
新しいＥＥＣの規制に徴して、化学工業における水銀の
取入量（ｉｎ　Ｌａｋｅ）での増加は第２次水銀放出物
の問題を生じ、そこでは水銀が生成物に入って来たり、
或は工程排出物に非常に多量に生ずる。
これの実施上の結果は、硫酸全部は問題なしで市販され
るように水銀含有量に関して厳しい要求に合致しなけれ
ばならない。
所望の結果の達成を確めるのに、ガスにおける水銀含有
量を除去する多くの口案と工業的方法とがある。
工業上、最も広く利用されている方法は、確かに“ザボ
リデンーノルジンクプロセス（Ｔｈｅ　Ｂｏｌｉｄｐｎ
／Ｎｏｒｚｉｎｋ　ｐｒｏｃｅｓｓ）　　″の名称で知
られているものである。この方法は米国特許第３，８４
９，５３７号及び第４．２３３，２７４号で処理されて
いる。この方法の工業的態様は多くの刊行物、例えばＧ
ｅｏｒｇ　５ｔｅｉｎｔｖｅｉｔ（ジョージ　スタイン
ベート）によってＰｒｏｃ、ＡＩＭＥ″Ｌｅａｄ−Ｚｉ
ｎｃ−Ｔｔｎ　８０　”　（プロセンシング　ニーアイ
エムイー１鉛−亜鉛一錫８０″）第８５ｆｆ真に特に詳
細に記載されている。この刊行物は“　Ｂｏｌｉｄｅｎ
／　Ｎｏｒｚｉｎｋ　ｐｒｏｃｅｓ　”における先行技
術を述べているものと見なされる。これより、水銀を含
有するガスは精製しようとするとき、反応塔における洗
滌工程にかけられることがわかった。
ここで、反応はガスにおける金属水根と溶液における第
二水銀（Ｈｇ”）イオンの間で液相において起り、それ
によって、極く僅か可溶性の第一水銀（Ｈｇ”）化合物
が析出され、系統より除去される。工業的態様では、塩
化第二水銀化合物の使用が洗滌工程では好ましいもので
ある。
この方法は非常に満足すべき結果を与え、工業的プラン
トで９９．９％までの効率が水銀除去で達せられること
が報告されている。本性は設備及び操作に関し廉価であ
り、管理の必要も少ない。
然しながら、上記の方法には若干の欠陥があり；即ち、
精製工程より生ずる最終生成物がカロメル（ＨｇｚＣｊ
！　ｚ）であり、カロメルに対する市場は制限され、か
つ塩化物の連発性のために、水銀の製造用の通常のプラ
ントでさらに処理するのには理想的な形態ではない。
工業的方法では、塩素は塩化第一水銀（）Ｉｇ’）を第
二水銀（Ｈｇ”）化合物に再酸化するために酸他剤とし
て使用され、それにより工程における活性剤の一部を再
生する。塩素の貯蔵は可成り安全上の危険を示し、特別
の安全上の手段を必要とする。
本発明は前述の環境を実質的に改良する技術を開示し、
下記の一連の特徴より成る方法に関するものである： （１）米国特許第３，８４９．５３７号の主な特徴によ
り、金属水銀を除去することによるガス流の精製。
ガスは極く僅か可溶性のカロメルを形成する間に、塩化
第二水銀の溶液で反応装置において洗滌される。
（２）析出せるカロメルは全部反応装置に導かれ、そこ
で塩素が易溶性塩化第二水銀（Ｈｇ″２）の形成する間
に、はんの僅か可溶性のＨｇ□Ｃ１，より水銀の酸化が
起るような手段で添加される。
このようにして塩化第二水銀の比較的強溶液が生成され
る。
（３）　　この塩化第二水銀溶液が電解槽に加えられ、
電解は水銀が金属として珍種に析出され又塩素が陽極に
製造されるような手段で行なわれる。
（４）塩素は上記（２）工程で述べなように酸化反応装
置に導かれ、供給される。
（５）塩化第二水銀の強溶液において、水銀含有量の約
５０％が電解によって還元された後、部分的に消耗され
た電解液は最適のレベルで洗滌溶液に第二水銀イオンを
保有する目的で、水銀をｆｉ！７製するために洗滌塔に
戻される。
斯くして、本発明は反応が主として金属状の蒸気水銀と
溶液での水銀（Ｉｔ）塩化物との間で液相において起り
、その間にほんの僅か可溶性の水銀（１）塩化物−カロ
メルの形成と析出とが起る方法による水銀を含有するガ
スの精製並びに水銀の金属状での同時回収の方法に関す
るもので、析出するカロメルは容易に溶解する水！！（
ｎ）塩化物に塩素の添加によって酸化され、而も金属水
銀と使用する少くとも若干の塩素とが前記の形成された
水５Ｎ（ｎ）塩化物の電解によって回収されることを特
徴とする方法である。
本工程は第１図に示され、下記の反応式によって表わさ
れる。
本性は下記の反応式によって簡素化された方式で述べた
反応パターンに基き、化学量論は後者より推論される： （Ａ）：ｌ（ｇ’　（ガス）＋８ｇ（Ｊ！（液体）−Ｈ
ｇｚＣｊ！ｚ（溶液）（主反応） （Ｂ）：Ｈｇｚｏｌｚ（液体）＋Ｃｊ！ｚ（ガス）−２
８ｇ（１！ｚ（液体）（酸化） （Ｃ）：ＨｇＣｊ！ｚ（液体）＋Ｅ−Ｈｇ’（液体）＋
（：ｌ！（ガス）（電解） 式（Ａ）　＋　（Ｂ）　＋　（Ｃ）を集計すると、下記
のようになる （Ｄ）：Ｈｇ０（ガス）＋Ｅ＝Ｈｇ’（液体）−・・−
・ここでＥ　。
は電解中に加えられた電気エネルギーを意味する。
これより明らかなように、本性はもし上記式（Ｂ）によ
り生成された塩化第二水銀の半分が電解により電解的溶
解にかけられるならば、塩素に関し自給自足である。
ここで述べたような反応パターンによって達成される明
白な利点は方法の可成りの簡素化が起ることである。全
反応として、本性は入って来る流れが不純なガスと１１
気エネルギーとしてであり、出て行く流れが水銀−精製
されたガスとガスより除去された量に相当する金属水銀
の量とより成るように起る。この全工程を第２図に示す
。
本方法作業をするに当り成功の必要条件は主として塩化
第二水銀より成る電解液が使用される電解工程に関連す
る特殊の問題を解決することである。
実施例１ “ポリデンーノルジンク（Ｂｏｌｉｄｅｎ／　Ｎｏｒｚ
ｉｎｋ　）法”を使用する工業的設備よりの金泥カロメ
ルの酸化での多くの実験中に、実験条件を試してみて最
善とするために、次の範囲内の代表的分析値を有する塩
化第二水銀の溶液が製造された＝１１Ｂ”’　　〜３０
〜Ｔ　Ｏｇ／１ １１ｚｓＯ＜　　＝　　５〜５０　ｇ／ｌｌＣｅ−＝　
ｌ　Ｏ〜３０　ｇ／ｌ 実験室におりる′ｔｆ’−解試験は上記組成の溶液で実
施された。結果は多数の陽極及び陰極材料を使用し、実
験は垂直並びに水平電極で研究された。この課程におい
て、最良の結果はニッケル又は金属水銀である陰極を使
用して達成されるという結論に達し、最適の陽極は炭素
又は“寸法安定陽極（“ＤＳＡ″！ｉｔ極”）の名でよ
く知られている陽極である、耐久８性金属（例えばチタ
ニウム）の支持構造体上の伝導性で安定な金属酸化物被
膜より成る陽極のいずれかであることが見い出された。
実施例２ 上述のように製造し、分析値を存する溶液：１１ｇ”’
　　＝　４２　ｇ　／　ｌ１１１ｔｓＯ４＝　２０　ｇ
　／　ｌｌ Ｃｅ−＝２２ｇ／ｌ が水平の水銀陰極と水平の“ＤＳＡ陽極”を備えたパイ
ロット電解槽において、電解液として使用）　　　　　
　された。溶液の電解はＨ（ｇ（ｔ＋Ｉ含有量が２１ｇ
／ｌに減少するまで行なわれ、陽極に分離された塩素は
集められて反応装置に導かれ、そこでカロメルと反応す
るようにした。分離された金属水根は集められた。電流
効率は電解液の水銀（Ｉ（ｇ”　”）分析に基いて計算
され、現在の実験条件中、９０〜１００％の範囲の電流
効率が記録された。
【図面の簡単な説明】 添付図面において、第１図は本発明の工程を図解的に示
し又は第２図は全工程を図解的に示したものである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）反応が主として金属状の蒸気水銀と溶液での塩化
    第二水銀化合物との間で液相において起り、その間にほ
    んの僅か可溶性の塩化第一水銀化合物（カロメル）の形
    成と析出とが起る方法による水銀を含有するガスの精製
    並びに水銀の金属状での同時回収の方法において、析出
    するカロメルは易溶性塩化第二水銀化合物に塩素の添加
    によって酸化され、而も金属水銀と使用する少くとも若
    干の塩素とが前記の形成された塩化第二水銀の電解によ
    って回収されることを特徴とする上記方法。
  2. （２）電解槽は電解工程で使用され、該電解槽は陰極材
    料としてニッケル又は金属水銀が使用され、一方陽極は
    炭素又は支持金属構造体上の伝導性、安定金属塩化物被
    膜（“ＤＳＡ陽極”）のいずれかが使用される特許請求
    の範囲第（１）項記載の方法。
  3. （３）析出せる全部のカロメルが酸化され、また電解液
    は塩化第二水銀の強溶液が生成され、それにより電解液
    の水銀含有量の半分が電解工程によって低減され、次い
    で一部消耗せる電解液は主洗滌サイクルの液相に導かれ
    て、それにより後者において第二水銀イオンを最適の濃
    度に保有する特許請求の範囲第（１）〜（２）項記載の
    方法。
  4. （４）カロメルの塩素化酸化により、電解液は特定の３
    ０〜７０ｇ／βの第二水銀含有量で生成され、又電解工
    程により、水銀は１５〜３５ｇ／ｌからそれぞれ第二水
    銀イオンの残留レベルに下げられる電解液の水銀含有量
    に該当し、電解液は洗滌サイクルに投入される第二水銀
    のこの残留含有量を有する量で除かれる特許請求の範囲
    第（１）〜（３）項記載の方法。
JP60230905A 1984-10-19 1985-10-16 水銀含有ガスの精製並びに金属状での水銀の同時回収方法 Granted JPS6199639A (ja)

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