JP2000282155A - 鉛の分離方法 - Google Patents
鉛の分離方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゴミ焼却灰などの廃棄物から鉛を分離し
てセメント原料に適するようにする鉛の分離方法を提供
する。 【解決手段】 鉛化合物を含有する被処理物を、塩素の
存在下で、塩化鉛の沸点以上に焼成し、鉛化合物を塩化
鉛に転じて揮発分離する方法において、鉛化合物含有量
とアルカリ金属化合物含有量の合計量に見合う量の塩素
存在下で焼成することを特徴とする鉛の分離方法。
てセメント原料に適するようにする鉛の分離方法を提供
する。 【解決手段】 鉛化合物を含有する被処理物を、塩素の
存在下で、塩化鉛の沸点以上に焼成し、鉛化合物を塩化
鉛に転じて揮発分離する方法において、鉛化合物含有量
とアルカリ金属化合物含有量の合計量に見合う量の塩素
存在下で焼成することを特徴とする鉛の分離方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は廃棄物等から鉛を効
率よく分離して鉛の残留率を大幅に低減する方法に関す
る。より詳しくは、生活・産業廃棄物に含まれる鉛の残
留率を２０wt％以下、好ましくは１０wt％以下に分離し
てセメント原料として利用できるようにする鉛の分離方
法に関する。
率よく分離して鉛の残留率を大幅に低減する方法に関す
る。より詳しくは、生活・産業廃棄物に含まれる鉛の残
留率を２０wt％以下、好ましくは１０wt％以下に分離し
てセメント原料として利用できるようにする鉛の分離方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰
やその溶融スラグおよびこれらの飛灰などの廃棄物量が
著しく増加し、その処理対策が問題となっている。これ
らの廃棄物の処理対策として、含有する金属化合物を回
収し、またその焼却物をセメント原料として利用する試
みがなされている。この焼却物には廃棄物に由来するか
なりの量の鉛化合物が含まれており、これを効率よく分
離する必要がある。
やその溶融スラグおよびこれらの飛灰などの廃棄物量が
著しく増加し、その処理対策が問題となっている。これ
らの廃棄物の処理対策として、含有する金属化合物を回
収し、またその焼却物をセメント原料として利用する試
みがなされている。この焼却物には廃棄物に由来するか
なりの量の鉛化合物が含まれており、これを効率よく分
離する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】廃棄物中に含まれる鉛
は塩素の存在下で焼成することにより、塩化鉛に転じて
揮発させることができる。しかし、アルカリ金属が共存
すると鉛の塩素化による揮発が抑制されて十分に鉛を分
離できない問題がある。アルカリ金属塩化物と塩化鉛の
蒸気圧を比較すると、塩化鉛の蒸気圧が低いので、従来
はアルカリ金属の存在は鉛の揮発に影響しないと一般に
考えられているが、実際にはアルカリ金属の方が鉛より
も塩化物となる傾向が強いため、鉛とアルカリ金属が共
存すると、アルカリ金属によって塩化鉛の一部が酸化鉛
に転換されて鉛の揮発が抑制される。このため、酸化鉛
の沸点(1470℃)以下では鉛の残留率を２０wt％以下に低
減するのが難しくなる。
は塩素の存在下で焼成することにより、塩化鉛に転じて
揮発させることができる。しかし、アルカリ金属が共存
すると鉛の塩素化による揮発が抑制されて十分に鉛を分
離できない問題がある。アルカリ金属塩化物と塩化鉛の
蒸気圧を比較すると、塩化鉛の蒸気圧が低いので、従来
はアルカリ金属の存在は鉛の揮発に影響しないと一般に
考えられているが、実際にはアルカリ金属の方が鉛より
も塩化物となる傾向が強いため、鉛とアルカリ金属が共
存すると、アルカリ金属によって塩化鉛の一部が酸化鉛
に転換されて鉛の揮発が抑制される。このため、酸化鉛
の沸点(1470℃)以下では鉛の残留率を２０wt％以下に低
減するのが難しくなる。
【０００４】本発明は、廃棄物等から鉛を分離する方法
において、従来の上記問題を解決したものであり、生活
・産業廃棄物等に含まれる鉛の残留率を２０wt％以下、
好ましくは１０wt％以下に分離してセメント原料として
利用できるようにする鉛の分離方法を提供することを目
的とする。
において、従来の上記問題を解決したものであり、生活
・産業廃棄物等に含まれる鉛の残留率を２０wt％以下、
好ましくは１０wt％以下に分離してセメント原料として
利用できるようにする鉛の分離方法を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、鉛
化合物を含有する被処理物を、塩素の存在下で、塩化鉛
の沸点以上に焼成し、鉛化合物を塩化鉛に転じて揮発分
離する方法において、鉛化合物含有量とアルカリ金属化
合物含有量の合計量に見合う量の塩素存在下で焼成する
ことを特徴とする鉛の分離方法に関するものである。
化合物を含有する被処理物を、塩素の存在下で、塩化鉛
の沸点以上に焼成し、鉛化合物を塩化鉛に転じて揮発分
離する方法において、鉛化合物含有量とアルカリ金属化
合物含有量の合計量に見合う量の塩素存在下で焼成する
ことを特徴とする鉛の分離方法に関するものである。
【０００６】本発明の鉛の分離方法は、好ましくは、塩
素の化学当量からアルカリ金属の化学当量を差し引いた
量の鉛の化学当量に対する比（塩素当量比）が−１０以
上となる範囲に塩素量を制御し、９５０〜１５００℃の
温度で焼成することにより、鉛を揮発分離する方法を含
む。
素の化学当量からアルカリ金属の化学当量を差し引いた
量の鉛の化学当量に対する比（塩素当量比）が−１０以
上となる範囲に塩素量を制御し、９５０〜１５００℃の
温度で焼成することにより、鉛を揮発分離する方法を含
む。
【０００７】より具体的には、本発明の鉛分離方法は、
塩素当量比−１０〜−５の範囲において１４００〜１５
００℃の温度で焼成し、塩素当量比−５以上の範囲にお
いて９５０℃以上の温度で焼成することにより鉛残留率
を２０wt％以下に低減する方法を含み、さらに好ましく
は、塩素当量比８以上の範囲で９５０℃以上の温度で焼
成することにより鉛残留率を３wt％以下に低減する方法
を含む。
塩素当量比−１０〜−５の範囲において１４００〜１５
００℃の温度で焼成し、塩素当量比−５以上の範囲にお
いて９５０℃以上の温度で焼成することにより鉛残留率
を２０wt％以下に低減する方法を含み、さらに好ましく
は、塩素当量比８以上の範囲で９５０℃以上の温度で焼
成することにより鉛残留率を３wt％以下に低減する方法
を含む。
【０００８】また、本発明の鉛分離方法は、塩素量は塩
化物の添加量および被処理物の塩化物含有量の合計量で
ある態様を含み、また、被処理物がセメント原料、セメ
ント原料用材料またはコンクリート用材料として利用さ
れるもの、および被処理物の全部または一部が生活・産
業廃棄物である態様を含む。
化物の添加量および被処理物の塩化物含有量の合計量で
ある態様を含み、また、被処理物がセメント原料、セメ
ント原料用材料またはコンクリート用材料として利用さ
れるもの、および被処理物の全部または一部が生活・産
業廃棄物である態様を含む。
【０００９】
【発明の実施の態様】以下、本発明を実施態様に即して
具体的に説明する。本発明の鉛分離方法は、鉛化合物を
含有する被処理物を、塩素の存在下で、塩化鉛の沸点以
上に焼成し、鉛化合物を塩化鉛に転じて揮発分離する方
法において、鉛化合物含有量とアルカリ金属化合物含有
量の合計量に見合う量の塩素存在下で焼成することを特
徴とする。
具体的に説明する。本発明の鉛分離方法は、鉛化合物を
含有する被処理物を、塩素の存在下で、塩化鉛の沸点以
上に焼成し、鉛化合物を塩化鉛に転じて揮発分離する方
法において、鉛化合物含有量とアルカリ金属化合物含有
量の合計量に見合う量の塩素存在下で焼成することを特
徴とする。
【００１０】本発明において、被処理物の全部または一
部は都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰、これらの溶融ス
ラグないしその飛灰等の生活廃棄物あるいはシュレッダ
ーダストなどの産業廃棄物などである。これらの焼却灰
等には鉛化合物が通常０.１〜０.５wt％、多いものでは
１.５wt％程度含まれている。また、通常、鉛と共にア
ルカリ金属化合物が１〜１０wt％含まれている。なお、
一般に鉛化合物やアルカリ金属化合物と共に銅や亜鉛が
数wt％含まれている。
部は都市ゴミ焼却灰、下水汚泥焼却灰、これらの溶融ス
ラグないしその飛灰等の生活廃棄物あるいはシュレッダ
ーダストなどの産業廃棄物などである。これらの焼却灰
等には鉛化合物が通常０.１〜０.５wt％、多いものでは
１.５wt％程度含まれている。また、通常、鉛と共にア
ルカリ金属化合物が１〜１０wt％含まれている。なお、
一般に鉛化合物やアルカリ金属化合物と共に銅や亜鉛が
数wt％含まれている。
【００１１】本発明の方法は、上記被処理物を、鉛化合
物含有量とアルカリ金属化合物含有量の合計量に見合う
量の塩素存在下で焼成する。鉛化合物とアルカリ金属化
合物とを共に含むものを塩素存在下で焼成すると、鉛化
合物が塩化鉛に転じて揮発する。この塩化鉛の生成によ
り、図１に示すように、塩化鉛(PbCl2)の沸点(約950℃)
付近で塩素の反応量がピークに達するが、アルカリ金属
塩化物の融点(約800℃)以上では、鉛よりもアルカリ金
属の方が塩化物を生成する傾向が強いため、アルカリ金
属化合物が塩化鉛から塩素を奪って塩化物となり、塩化
鉛の一部は酸化鉛に転じる。この酸化鉛(PbO)の蒸気圧
は塩化鉛の蒸気圧より低いので鉛の揮発が抑制され、鉛
による塩素の反応量は次第に低下する。一方、焼成温度
の上昇に伴い、アルカリ金属塩化物の生成によって塩素
の消費量が増加し、その沸点付近でアルカリ金属による
塩素消費量がピークに達する。従って、アルカリ金属含
有量を除外した鉛化合物の含有量に見合う塩素量では十
分に鉛を揮発分離することができない。
物含有量とアルカリ金属化合物含有量の合計量に見合う
量の塩素存在下で焼成する。鉛化合物とアルカリ金属化
合物とを共に含むものを塩素存在下で焼成すると、鉛化
合物が塩化鉛に転じて揮発する。この塩化鉛の生成によ
り、図１に示すように、塩化鉛(PbCl2)の沸点(約950℃)
付近で塩素の反応量がピークに達するが、アルカリ金属
塩化物の融点(約800℃)以上では、鉛よりもアルカリ金
属の方が塩化物を生成する傾向が強いため、アルカリ金
属化合物が塩化鉛から塩素を奪って塩化物となり、塩化
鉛の一部は酸化鉛に転じる。この酸化鉛(PbO)の蒸気圧
は塩化鉛の蒸気圧より低いので鉛の揮発が抑制され、鉛
による塩素の反応量は次第に低下する。一方、焼成温度
の上昇に伴い、アルカリ金属塩化物の生成によって塩素
の消費量が増加し、その沸点付近でアルカリ金属による
塩素消費量がピークに達する。従って、アルカリ金属含
有量を除外した鉛化合物の含有量に見合う塩素量では十
分に鉛を揮発分離することができない。
【００１２】このように、鉛化合物とアルカリ金属化合
物とを共に含むものを塩素の存在下で焼成することによ
って鉛を揮発分離するには、鉛化合物が塩化鉛に転じる
のに消費される塩素量（ie.鉛化合物含有量に対する塩
素量）と、アルカリ金属化合物によって消費される塩素
量（ie.アルカリ金属化合物に対する塩素量）との合計
量に見合う量の塩素が必要である。
物とを共に含むものを塩素の存在下で焼成することによ
って鉛を揮発分離するには、鉛化合物が塩化鉛に転じる
のに消費される塩素量（ie.鉛化合物含有量に対する塩
素量）と、アルカリ金属化合物によって消費される塩素
量（ie.アルカリ金属化合物に対する塩素量）との合計
量に見合う量の塩素が必要である。
【００１３】具体的な例として、Ａ＝(Cl−Ｒ)／Pb（Cl
は塩素の化学当量、Ｒはアルカリ金属の化学当量、Pbは
鉛の化学当量）の式に示すように、鉛の当量に対し、塩
素の当量からアルカリ金属の当量を差し引いた量の比Ａ
（塩素当量比と略称する）を所定範囲に制御する。
は塩素の化学当量、Ｒはアルカリ金属の化学当量、Pbは
鉛の化学当量）の式に示すように、鉛の当量に対し、塩
素の当量からアルカリ金属の当量を差し引いた量の比Ａ
（塩素当量比と略称する）を所定範囲に制御する。
【００１４】上記塩素当量比の範囲および焼成温度によ
って鉛の残留率は大きく異なる。この関係を図２に示
す。図示するように、塩素当量比が−１０未満の範囲で
は焼成温度が１４００℃以下では鉛の残留率が２０wt％
以上となり、鉛残留率を２０wt％以下に低減するには１
４００℃以上の温度で焼成する必要がある。この塩素当
量比が−１０以上の範囲では、塩素当量比の範囲に応じ
て焼成温度を９５０〜１５００℃に制御することによ
り、鉛の残留率を２０wt％以下、好ましくは１０wt％以
下に低減することができる。
って鉛の残留率は大きく異なる。この関係を図２に示
す。図示するように、塩素当量比が−１０未満の範囲で
は焼成温度が１４００℃以下では鉛の残留率が２０wt％
以上となり、鉛残留率を２０wt％以下に低減するには１
４００℃以上の温度で焼成する必要がある。この塩素当
量比が−１０以上の範囲では、塩素当量比の範囲に応じ
て焼成温度を９５０〜１５００℃に制御することによ
り、鉛の残留率を２０wt％以下、好ましくは１０wt％以
下に低減することができる。
【００１５】具体的には、塩素当量比が−１０〜−５の
範囲では１４００〜１５００℃の焼成温度で鉛残留率は
概ね１０〜２０％であり、塩素当量比が−５に近づくに
つれて鉛の残留率が次第に低下し、焼成温度がやや低い
１３５０℃付近の温度でも鉛の残留率は１０〜２０％程
度に低減する。塩素当量比が大きくなるにつれて鉛の残
留率が低下する傾向は、塩素当量比が−５以上の範囲に
おいても同様であり、塩素当量比−５〜８に範囲では、
９５０〜１３５０℃の焼成温度で鉛残留率が１０〜２０
wt％に低減し、焼成温度がこれよりやや高く１３５０〜
１４５０℃では鉛残留率が更に低減して約１０％以下に
なる。また、塩素当量比が８以上の範囲では、９５０℃
以上の焼成温度、好ましくは１３５０℃付近の焼成温度
で、鉛残留率を３wt％以下に低減することができる。
範囲では１４００〜１５００℃の焼成温度で鉛残留率は
概ね１０〜２０％であり、塩素当量比が−５に近づくに
つれて鉛の残留率が次第に低下し、焼成温度がやや低い
１３５０℃付近の温度でも鉛の残留率は１０〜２０％程
度に低減する。塩素当量比が大きくなるにつれて鉛の残
留率が低下する傾向は、塩素当量比が−５以上の範囲に
おいても同様であり、塩素当量比−５〜８に範囲では、
９５０〜１３５０℃の焼成温度で鉛残留率が１０〜２０
wt％に低減し、焼成温度がこれよりやや高く１３５０〜
１４５０℃では鉛残留率が更に低減して約１０％以下に
なる。また、塩素当量比が８以上の範囲では、９５０℃
以上の焼成温度、好ましくは１３５０℃付近の焼成温度
で、鉛残留率を３wt％以下に低減することができる。
【００１６】上記塩素量は廃棄物が含有する塩化物の量
と、添加する塩化物(塩素源)の量との合計量として定め
ることができる。鉛含有量に対して塩素含有量の多い廃
棄物については、その塩素当量比Ａに応じた焼成温度で
加熱する。塩素含有量の少ない廃棄物については塩素源
を添加し、焼成温度との兼ね合いから塩素含有当量Ａが
−１０以上の適度な範囲になるように塩素源の添加量を
調整して焼成する。塩素源としては塩化カルシウムなど
が適当である。
と、添加する塩化物(塩素源)の量との合計量として定め
ることができる。鉛含有量に対して塩素含有量の多い廃
棄物については、その塩素当量比Ａに応じた焼成温度で
加熱する。塩素含有量の少ない廃棄物については塩素源
を添加し、焼成温度との兼ね合いから塩素含有当量Ａが
−１０以上の適度な範囲になるように塩素源の添加量を
調整して焼成する。塩素源としては塩化カルシウムなど
が適当である。
【００１７】本発明の方法によって処理された廃棄物は
鉛の含有量が少ないので、セメント原料に適する。従っ
て、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰あるいはこれらの
溶融スラグや飛灰などを原料として製造されるセメント
の原料として利用することができる。また、セメント原
料用材料あるいはコンクリート用材料として利用するこ
とができる。
鉛の含有量が少ないので、セメント原料に適する。従っ
て、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰あるいはこれらの
溶融スラグや飛灰などを原料として製造されるセメント
の原料として利用することができる。また、セメント原
料用材料あるいはコンクリート用材料として利用するこ
とができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に示
す。なお、本発明はこれらの例に限定されない。
す。なお、本発明はこれらの例に限定されない。
【００１９】実施例および比較例 表１に示す組成のゴミ焼却灰に、石灰石、塩化カルシウ
ムを加え（焼却灰３５wt％、石灰石６４wt％、塩化カル
シウム０〜１.５wt％）、これを粉砕・混合して表２に示
す組成の試料を調製した。この試料を表３に示す温度で
焼成し、その鉛残留率を調べた。この結果を表３にまと
めて示した。この結果に示すように塩素当量比および焼
成温度を調整することにより鉛残留率を所望の水準に低
減することができる。
ムを加え（焼却灰３５wt％、石灰石６４wt％、塩化カル
シウム０〜１.５wt％）、これを粉砕・混合して表２に示
す組成の試料を調製した。この試料を表３に示す温度で
焼成し、その鉛残留率を調べた。この結果を表３にまと
めて示した。この結果に示すように塩素当量比および焼
成温度を調整することにより鉛残留率を所望の水準に低
減することができる。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【図１】 鉛とアルカリ金属(Ｎａ)の塩素との反応量を
示すグラフ
示すグラフ
【図２】 塩素当量比Ａ〔(Cl−R)／Pb〕と焼成温度に
対する鉛残留率を示すグラフ
対する鉛残留率を示すグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 卓 千葉県佐倉市大作二丁目４番２号 太平洋 セメント株式会社佐倉研究所内 Ｆターム(参考） 4K001 AA20 BA22 CA13
Claims (7)
- 【請求項１】 鉛化合物を含有する被処理物を、塩素の
存在下で、塩化鉛の沸点以上に焼成し、鉛化合物を塩化
鉛に転じて揮発分離する方法において、鉛化合物含有量
とアルカリ金属化合物含有量の合計量に見合う量の塩素
存在下で焼成することを特徴とする鉛の分離方法。 - 【請求項２】 塩素の化学当量からアルカリ金属の化学
当量を差し引いた量の鉛の化学当量に対する比（塩素当
量比と略称する）が−１０以上となる範囲に塩素量を制
御し、９５０〜１５００℃の温度で焼成することにより
鉛を揮発分離する請求項１に記載する鉛の分離方法。 - 【請求項３】 塩素当量比−１０〜−５の範囲において
１４００〜１５００℃の温度で焼成し、塩素当量比−５
以上の範囲において９５０℃以上の温度で焼成すること
により鉛残留率を２０wt％以下に低減する請求項１また
は２に記載する鉛の分離方法。 - 【請求項４】 塩素当量比８以上の範囲で９５０℃以上
の温度で焼成することにより鉛残留率を３wt％以下に低
減する請求項１または２に記載する鉛の分離方法。 - 【請求項５】 塩素量が塩化物の添加量および被処理物
の塩化物含有量の合計量である請求項１〜４のいずれか
に記載する鉛の分離方法。 - 【請求項６】 被処理物がセメント原料、セメント原料
用材料またはコンクリート用材料である請求項１〜５の
いずれかに記載する鉛の分離方法。 - 【請求項７】 被処理物の全部または一部が生活・産業
廃棄物である請求項１〜６のいずれかに記載する鉛の分
離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9345599A JP2000282155A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 鉛の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9345599A JP2000282155A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 鉛の分離方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000282155A true JP2000282155A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=14082813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9345599A Pending JP2000282155A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 鉛の分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000282155A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102586615A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-07-18 | 大冶有色金属有限责任公司 | 一种高效富集复杂含硫铅废渣中有价金属的方法 |
| WO2014073399A1 (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-15 | 鳥取県 | ガラスからの重金属の分離方法 |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP9345599A patent/JP2000282155A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102586615A (zh) * | 2012-03-31 | 2012-07-18 | 大冶有色金属有限责任公司 | 一种高效富集复杂含硫铅废渣中有价金属的方法 |
| WO2014073399A1 (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-15 | 鳥取県 | ガラスからの重金属の分離方法 |
| JP2014094366A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Tottori Prefecture | ガラスからの重金属の分離方法 |
| EP2918352A4 (en) * | 2012-11-12 | 2016-06-22 | Tottori Prefecture | METHOD FOR SEPARATING HEAVY METALS FROM GLASS |
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