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公開番号2024037161
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-18
出願番号2023143033
出願日2023-09-04
発明の名称ダストの洗浄処理方法
出願人南海化学株式会社
代理人弁理士法人OHSHIMA&ASSOCIATES,個人
主分類B09B 3/70 20220101AFI20240311BHJP(固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生)
要約【課題】硫化水素ガスの発生を抑えて安全性を確保しつつ、ダストの処理時間を短縮し、処理コストの低減が実現できるダストの洗浄処理方法を提供する。
【解決手段】重金属を含むダストと水とを混合して得られたスラリーを液体成分と固体成分とに分離し、分離後の液体成分に含まれる鉛の含有量に合わせて硫黄化合物をアルカリ性条件下で添加し、セレン以外の重金属を沈殿させ、さらに、この溶液中に第一鉄化合物を添加して硫化鉄を生成させ、さらに、この溶液をpH3～pH5に調整することにより、6価のセレンの還元反応を促進させる。そして、この溶液にアルカリ剤を添加してpH8～pH10に調整し、鉄イオンから生じた沈殿性の鉄化合物と、析出したセレンとを共沈させ、重金属を除去する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも鉛及びセレンを含むダストと水とを混合してスラリーを得る混合工程と、
前記スラリーを液体成分と固体成分とに分離する第一の固液分離工程と、
前記第一の固液分離工程で分離した液体成分について、硫黄化合物をアルカリ性条件下で添加して、セレン以外の重金属を硫化物として沈殿させる第一の沈殿工程と、
前記第一の沈殿工程で生成した硫化物沈殿物を含む液に、セレンを還元する還元剤として第一鉄化合物を添加して、残存する前記硫黄化合物と反応させて硫化鉄を生成させる第二の沈殿工程と、
前記第二の沈殿工程で第一鉄化合物を添加した後、当該処理液をｐＨ３～ｐＨ５の液に調整することにより、６価のセレンの還元反応を促進させるｐＨ調整工程と、
前記ｐＨ調整工程後の溶液にアルカリ剤を添加してｐＨ８～ｐＨ１０に調整することにより、溶液中のイオン濃度積を溶解度積よりも高くなる過飽和な状態とし、鉄イオンから生じた沈殿性の鉄化合物と析出したセレンとを共沈させる共沈工程と、
前記共沈工程後の固液を分離する第二の固液分離工程と、を備えるダストの洗浄処理方法。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記硫黄化合物が、硫化水素、硫化水素ナトリウム、硫化ナトリウムおよび四硫化ナトリウムからなる群から選択される１種以上である請求項１に記載のダストの洗浄処理方法。
【請求項３】
前記第二の沈殿工程において、前記第一鉄化合物として塩化第一鉄を添加する請求項１又は２に記載のダストの洗浄処理方法。
【請求項４】
前記第一の固液分離工程の後に、前記液体成分に含まれる鉛の含有量を測定する重金属含有量測定工程を備える請求項１又は２に記載のダストの洗浄処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも鉛及びセレンを含むダストの洗浄処理方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
セメント製造設備において、産業廃棄物をセメント原料として用いる量が多くなり、そのため、産業廃棄物に含まれる塩素がセメントキルン内で増加してセメントの品質や設備に悪影響を及ぼすため、セメント製造設備から塩素等を除去する塩素バイパス設備が用いられている。塩素バイパス設備では、セメントキルンから塩素を含む燃焼ガスの一部を抽気・冷却して塩素バイパスダストと呼ばれるダストを生成し、セメント製造設備外へ排出される。この塩素バイパスダストから塩素成分を除去してセメント原料として再利用することが行われている。この塩素バイパスダストには、塩素の他に、鉛、銅、亜鉛、カドミウム、水銀、セレン及びタリウム等の多種類の金属が含まれることが多い。
【０００３】
特許文献１には、塩素成分の他、多種類の金属を含むダストをセメント原料として再利用する際に、環境を汚染するおそれがなく再利用可能に処理するダストの洗浄処理方法が開示されている。このダストの洗浄処理方法は、鉛、銅、亜鉛、カドミウム、水銀、セレン及びタリウムを含むダストと水とを混合してスラリーを得る混合工程と、前記スラリーを液体成分と固体成分とに分離する固液分離工程と、前記固液分離工程の後、硫黄が当量比になるように硫黄化合物を添加するために、前記液体成分に含まれる鉛、銅、亜鉛、カドミウム、水銀、タリウム及び硫黄の含有量を測定する工程と、前記液体成分における鉛、銅、亜鉛、カドミウム、水銀及びタリウムに対して硫黄が当量比１．０を超え２．０未満になるように、前記液体成分に硫黄化合物を添加して沈殿物を形成した後に該沈殿物と上澄み水とを固液分離する第一沈殿工程と、前記第一沈殿工程で得られた上澄み水に、第一鉄イオン源を添加して沈殿物を形成した後に該沈殿物と上澄み水とを固液分離する第二沈殿工程とを備えている。
【０００４】
このダストの洗浄処理方法によれば、鉛、銅、亜鉛、カドミウム、水銀、セレン及びタリウムを含むダストと水とを混合してスラリーを得る混合工程と、前記スラリーを液体成分と固体成分とに分離する固液分離工程とを実施することで、ダストに含まれる鉛、銅、亜鉛、カドミウム、水銀、セレン及びタリウムを水に溶出させて、固体成分から、鉛、銅、亜鉛、カドミウム、水銀、セレン及びタリウムを除去することができる。
【０００５】
さらに、固液分離工程で分離した前記液体成分に含まれる鉛、銅、亜鉛、カドミウム、水銀及びタリウムに対して、硫黄が当量比１．０を超え２．０未満になるように、前記液体成分に硫黄化合物を添加して、沈殿物と上澄み水とに分離する第一沈殿工程を実施することで、前記液体成分中の鉛、銅、亜鉛、カドミウム、水銀及びタリウムを硫化物として沈殿させて回収することができる。
【０００６】
また、前記第一沈殿工程で得られた上澄み水に、第一鉄イオン源を添加して、さらに、沈殿物と上澄み水とに分離する第二沈殿工程を実施することで、前記第一沈殿工程の上澄み水に含まれるセレンを還元して沈殿物として回収することができる。同時に、前記第一沈殿工程で添加した硫黄化合物中に含まれる硫黄が上澄み水中に残存している場合でも、これを硫化鉄として沈殿させて上澄み水から除去することができる。
【０００７】
また、特許文献２には、塩素バイパスダストの水洗時に発生する排水を浄化処理する際に、設備コストや運転コストを低減しながら、効率よく重金属を除去することを目的として、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より抽気した燃焼ガスに含まれるダストの水洗時に発生する排水のｐＨが１０以上の状態で硫化剤を添加し、第一鉄化合物を添加した排水から析出物を分離する排水処理方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１３－２３７０１０号公報
特開２００９－１１２９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特許文献１のダストの洗浄処理方法では、第一沈殿工程で各金属の沈殿反応が終わった後、沈殿物を含む混合物をフィルタープレス等の固液分離装置に導入して、液体成分としての上澄み水と、固体成分としての沈殿物とに分離する。第二沈殿工程では、前記第一沈殿工程で得られた上澄み水を、さらに別の反応沈殿槽に導入し、第一鉄イオン源を添加して、上澄み水に含まれているセレンと、残存する硫黄化合物とを沈殿させている。
【００１０】
しかし、ダストの洗浄処理において、洗浄処理水からセレンを含む各種金属を除去し、環境に良い排水を得る上では、第一沈殿工程から第二沈殿工程に移行する際の固液分離工程は、その必要性に乏しく、かえって処理時間を要することとなり、また、固液分離装置の設備費も要することから、全体的に処理コストが高くなると考えられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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