JPH01108102A

JPH01108102A - ヨウ素の回収装置

Info

Publication number: JPH01108102A
Application number: JP62265406A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Iwaki; 岩城　嘉一; Hidekazu Masuda; 増田　英一; Itsuki Tate; 舘　厳
Original assignee: Nippoh Chemicals Co Ltd
Current assignee: Nippoh Chemicals Co Ltd
Priority date: 1987-10-22
Filing date: 1987-10-22
Publication date: 1989-04-25
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JP2575152B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、ヨウ素回収用燃焼炉に関する。更に詳細に述
べると、有機化合物、ヨウ素および／またはヨウ素化合
物およびアルカリ金属化合物を含有する廃棄物からヨウ
素を回収するために使用するヨウ素回収用燃焼炉に関す
る。

（従来の技術）近年、ファインケミカルス工業の発展に伴ない種々の有
機化合物を選択的に反応させる場合、ヨウ素を触媒とし
であるいはヨウ素化合物の型で反応させるケースが増大
している。例えば、有機フッ素化合物の合成、アニリン
系ゴム安定剤の合成、ざらに有機化合物の脱水素反応、
異性化反応および有機金属化合物の合成には、ヨウ素が
触媒あるいはヨウ素化合物として使用されている。

これら製造工程より排出される産業廃棄物は、ヨウ素を
単体あるいは種々なヨウ素化合物の形で含有しており、
廃液、廃油、汚泥物として排出される。従って、これら
の廃棄物より、高価なヨウ素を回収して循環使用するこ
とは、経済的かつ省資源の見地より重要であるばかりで
なく、産業廃棄物による環境汚染の点からも重要である
。

従来、ヨウ素回収に関しては種々の提案がなされている
。例えば、特公昭４Ｂ−４３，３５７号には、有機物の
気相脱水素反応において排出されたヨウ素含有反応混合
気体を高温下に酸化銅と接触することによりヨウ化銅と
してヨウ素を分離回収する方法、特開昭４８−３１，１
８０号には、ヨウ素を含有する気体を硝酸と接触させ、
不揮発性のヨウ素酸としてヨウ素を回収する方法、さら
に特公昭５４−１３．２３４号には、ヨウ素またはヨウ
素化合物を含有する廃棄物を燃焼炉に連続的に導入して
遊離ヨウ素を発生させ、このヨウ素ガスをチオ硫酸ナト
リウムまたは亜硫酸ナトリウム水溶液で吸収する方法が
記載されている。また、特開昭５４−３５，８８８号に
はヨウ素またはヨウ素化合物を溶解している発煙硫酸を
水で希釈後、二酸化硫黄または亜硫酸すｉ−リウム等の
還元剤を添加して単体状ヨウ素を析出させる方法が記載
されている。

従来のヨウ素回収に関して、燃焼炉に係る製造方法とし
て前記特公昭５４−１３，２３４号があるが、燃焼炉内
でヨウ素ガスを発生させることは、ヨウ素ガスが腐蝕性
であることから好ましくない。

長期間の使用に耐える回収装置材Ｈの点からも経演的で
あるとはいえない。そこで、本発明者達は、ヨウ素とア
ルカリ金属とを反応させてヨウ化アルカリ金属とするこ
とにより、高温時において、ヨウ素ガスを極めて容易か
つ高収量でヨウ素を回収する方法を見い出した。

しかしながら、ヨウ素を含む廃棄物には多くの場合有機
化合物が数％〜数１０％含まれている。

粘性油状物質、汚染物質および高沸点極性有機化合物等
が含まれる廃棄物の場合においては、廃棄物中のヨウ素
および／またはヨウ素化合物をアルカリ金属とを反応さ
せ、かつ、有機化合物を除去するために加熱して高温に
すると、ある温度以上となると有機化合物が急激に燃焼
し、燃焼炉を破壊するという恐れがあった。

さらに、有機化合物の燃焼により発生する排出ガス中に
は、多くの場合環境汚染となる物質が含まれており、汚
染物質を新たに処理する必要が生じてくる。

（発明が解決しようとする問題点）従って、本発明の目的は、上記問題点を解決して、有機
化合物、ヨウ素および／またはヨウ素化合物およびアル
カリ金属を含有する廃棄物の液状物または泥状物を乾燥
したのち、３００〜１３００′Ｃ１好ましくは５００〜
９００’Ｃの温度で熱処理してアルカリ金属ヨウ化物を
回収することを特徴とするヨウ素の分離回収方法に使用
するヨウ素回収用燃焼炉を提供することでおる。

（問題点を解決するための手段）上記目的は、燃焼炉内に耐熱性容器を備え、該燃焼炉壁
に該耐熱性容器の搬出入用および該耐熱性容器内溶液流
出入用に少なくとも１つの開閉口を有し、主（メイン）
燃焼装置と補助燃焼装置の少なくとも２つの燃焼装置を
有する、内部を耐火物で被覆した燃焼炉であることを特
徴とするヨウ素含有廃棄物からのヨウ素回収用燃焼炉に
より達成される。

また、本発明は、補助燃焼装置がバーナーであるヨウ素
回収用燃焼炉である。さらに、本発明は、バーナーの噴
射角度が４５°〜９０’である前記ヨウ素回収用燃焼炉
である。

（作用）本発明で使用される耐熱性容器は、１３００”Ｃ１好ま
しくは９００　’Ｃ以下の加熱温度において変質、変形
などを生じない耐久性のおるものならばいずれでもよい
が、通常アルミナ磁器、アルミナシリカ系耐火物をまた
はステンレススチール製の容器等が使用できる。該耐熱
性容器は、通常器状であり、燃焼炉内部に備えられてお
り、燃焼炉外部に取り出すことも可能である。

本発明で使用される耐熱性容器の搬出入用の開閉口およ
び耐熱性容器内溶液流出入用の開閉口は、それぞれ耐熱
性容器および該容器内溶液を搬出入および流出入可能で
あればいずれの形状でもよい。

該開閉口は、通常燃焼炉側部に設ける。

、本発明で使用される燃焼装置は、ガスバーナー、オイ
ルバーナー等のバーナー、炭化ケイ素等の無機発熱体で
あり、通常、耐熱性容器の下部を主に加熱する主（メイ
ン）燃焼装置と、被処理物を直接加熱する補助燃焼装置
の少なくとも二つのものからなる。補助燃焼装置は、耐
腐蝕性の点から、ガスバーナーまたはオイルバーナー等
のバーナーが好ましい。補助バーナーの噴射角度は、燃
焼炉内上部に設けられており、被処理物の有効加熱の点
から、４５〜９０’の範囲が好ましい。主（メイン）燃
焼装置は、通常燃焼炉下部または側下部に設けられてい
る。

本発明で使用される耐火物は、少なくとも１３ｏｏ’ｃ
の温度で耐熱耐久性を有するものであればよく、通常Ｓ
！０２、ＡΩ２０３　、Ｓ！０２−ＡΩ２０３　、Ｚｒ
Ｏ２、ＭＱＯ，Ｃｒ２０３　、Ｃｒ２０３−ＭＱＯ，Ｍ
ＱＯ−ｃａｏ、ＭｇＯ−ＣｌＭＱＯ−ＡΩ２０＋　、Ｓ
ｉＣ等のづくなくとも１つを原料とする耐火物である。

該耐火物は、燃焼炉内面に沿って設けられている。

本発明で使用される燃焼炉は、通常箱型である。

また、本発明の対象とするヨウ素含有廃棄物は、有機化
合物、ヨウ素および／またはヨウ素化合物およびアルカ
リ金属を含有する廃棄物でおり、該廃棄物は、液状物ま
たは泥状物である。

本発明において、ヨウ素またはヨウ素化合物とは、ヨウ
素単体の他にヨウ化水素、ピロリドンヨウ素等の付加物
、ヨウ化メチル、ヨウ化エチルあるいはヨウ化ベンゼン
等の各種ヨウ素化合物およびヨウ化ナトリウム、ヨウ化
カリウム、ヨウ化マグネシウム等のヨウ化金属等または
それらの混合物である。

また、本発明において有機化合物とは、有機フッ素化合
物の合成、アニリン系ゴム安定剤の合成、有機化合物の
脱水素反応、異性化反応、有機金属化合物の合成等にお
いて、ヨウ素を触媒としであるいはヨウ素化合物として
使用される際に排出される有機物である。

本発明において有機化合物およびヨウ素および／または
ヨウ素化合物を含有する廃棄物は、通常、固形または液
状であり、産業上の廃棄物または研究開発等の実験、中
間実験（パイロット）等で使用されたものであり、有機
化合物およびヨウ素および／またはヨウ素化合物を含む
ものであればいずれも対象とする。

本発明方法によれば、処理すべき廃棄物中に含まれてい
るヨウ素をヨウ化アルカリ金属に変えるに充分な最のア
ルカリ金属が含有されていれば、新たにアルカリ金属化
合物を加える必要はないが、該アルカリ金属が不足して
いるかあるいは含まれていない場合にはその分だけ供給
する必要がある。

本発明において使用されるアルカリ金属化合物としては
、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム
等の水酸化アルカリ、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、
炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸アルカ
リおよびそれらの混合物等があるが、ヨウ素との反応性
および生じた化合物の取り扱いやすさの点から水酸化ナ
トリウムまたは水酸化カリウムが好ましい。

本発明において、ヨウ素単体またはヨウ素化合物中にヨ
ウ素とアルカリ金属とのモル比率は１：１〜１：１０、
好ましくは１：’１．０５〜１：５でおる。

これは、後述するように廃棄物の加熱中にヨウ素か遊Ｈ
ｔして、ヨウ素カスとして飛散することを防止するため
である。

次に図面を用いて本発明をより詳細に説明する。

第１図は、本発明のヨウ素回収燃焼炉の一実施例を示す
正面図である。第１図において、符号１は本発明のヨウ
素回収燃焼炉であり、該燃焼炉１の前部には、耐熱性容
器の搬出入用の扉６が設けられており、該扉６は、扉架
台１１に取り付けられた回転体１３を介するワイヤー１
４で上下に間開させられる。煙突７は、該燃焼炉１の後
部に設けられている。耐熱性容器内溶液流出入用の開閉
口８が、該燃焼炉１の左上部に、補助バーナー４が燃焼
炉上部に設けられている。

第２図は、第１図におけるＩＩ　−ＩＩ線に沿う断面図
である。第２図において、耐熱性容器２は、燃焼炉１内
の容器台座１２上にｉＩｉ！１されており、該燃焼炉１
右側部に設けられた開閉口５を介して搬出入される。燃
焼装置が２ケ所に設けられており、の補助燃焼装置４は
、該燃焼炉１の上部に、残りの主（メイン）燃焼装置３
は、該燃焼炉１の左側下部に設けられている。燃焼によ
り発生する排ガスは、煙室９および煙突７を通して排出
される（鳴印参照のこと）。炉壁１０は、炉全体を覆っ
ている。耐火物１５は、炉内から燃焼炉に取りつけられ
ている。第２図において、第１図と同一符号は、同一部
材を示す。

次に、第１図および第２図の燃焼炉を使用する燃焼方法
の一実施例を示す。

有機化合物、ヨウ素および／またはヨウ素化合物および
アルカリ金属を含有する廃棄物を充分に混合した液状物
または泥状物を、パイプ（図示せず）を使用して、開閉
口８を介して燃焼炉１内の耐熱性容器２に導入する。

耐熱性容器２の材質は、通常鉄、好ましくはステンレス
スチール（ＳＯ３）である。その後、燃焼炉左側下部メ
インバーナー３を作動させて、廃棄物を濃縮乾固する。

濃縮時の炉内温度は、３００　’Ｃ〜５００℃であり、
炉内温度と時間との関係を第３図に示す。濃縮は、急激
な加熱による突沸による廃棄物の飛散を防ぐ意味からも
、第３図に示すように、濃縮開示時において徐々に行な
うことが好ましい。廃棄物が飛散すると、耐火物破損の
原因となるからである。

次に、廃棄物の濃縮乾固終了後、更に５００〜９００　
’Ｃに加熱して廃棄物中の有機化合物を燃焼、熱分解あ
るいは炭化させ、ヨウ素とアルカリ金属化合物とを反応
させ、ヨウ化アルカリ金属としてヨウ素の飛散防止を図
る。更なる加熱は、メインバーナー３の火力に補助バー
ナー４を作動させて行なう。メインバーナー３の火力を
そのまま維持し、補助バーナーを作動させる方法を採用
すると、耐熱性容器２を高温の燃焼ガス雰囲気にさらす
ことがなくなり、該容器２のか命を長くでき、ざらに、
有機化合物の熱分解時に発生する有害ガスを補助バーナ
ー４で燃焼させることが可能となる。

補助バーナー４による有機物の燃焼が助長または行なわ
れれば、排ガスを処理する必要性がなくなり、その効果
は極めて大である。

５００〜９００　’Ｃの加熱温度は、廃棄物が溶融する
温度で（例えばＮａＩの融点・・・約６５〆ＫＩの融点
的７２０°Ｃ）以上であることが好ましい。

廃棄物が溶融すると、有機物を効率的、短時間で処理が
可能となる。このような効果を得るために、補助バーナ
ー４の噴射角は、４５〜１３５℃であることが好ましい
。この範囲を外れると、燃焼効率が低下し、前記の効果
が達成されない。

次に、第４図は、本発明のヨウ素回収用燃焼炉を使用す
るヨウ素の回収用装置の一説明図である。

有機化合物、ヨウ素および／またはヨウ素化合物および
アルカリ金属を含有する廃棄物を攪拌機１５を備えたｐ
Ｈ調整槽１６に投入し、必要に応じてアルカリ金属化合
物および／または水を加えてアルカリ性液状物または泥
状物として、充分に混合する。混合後、バルブ１７を介
して廃棄物を燃焼炉１内の耐熱性容器に導入する。燃焼
炉内で廃棄物を加熱処理する。

耐熱性容器２内で溶融したヨウ化アルカリ金属は、冷却
後、炉外へ取り出すか、またはそのまま開閉口８より該
容器２に水を加えて撹拌し、溶解後ポンプ１９を介して
濾過［２０に投入する。そのまま炉外に取り出されたヨ
ウ化アルカリ金属は、該容器内２に水を加え、攪拌は１
８で完全に溶解後、前記のように濾過＠２０に送られる
。

濾過機２０において、炭化物等の不純物を除去後、ヨウ
素回収液槽２１に送られ、公知の方法でヨウ素を回収す
る。

第４図において第１．２図と同一符号は、同一部材を示
す。

ここでヨウ素回収方法について簡単に説明覆る。

塩素ヨウ素回収液（ＨＩ、ＫＩ、ＮａＩ水溶液等）に塩素を
吹き込み、ヨウ素を析出させヨウ素スラリー液とする。

２Ｉ−＋ＣΩ→Ｉ２　＋２ＣΩ− この液を面直してヨウ素を沈降さＵ上液を抜き取り、ヨ
ウ素沈降部を加圧下１２０’Ｃに加熱してヨウ素を溶融
ざぜるか、あるいは常圧上濃硫酸を加え、１２０℃に加
熱してヨウ素を溶融させたのちヨウ素部を取り出し、冷
却固化後ブロック状あるいはフレーカ−状ヨウ素とする
。

硫酸、二酸化マンガン法ヨウ素回収液にＩａｍ、二酸化マンガンを加える。

２Ｎａ　Ｉ＋３Ｈ２３０４＋ＭｎＯ２ −Ｉ２＋２ＮａＨ３Ｏ４＋４Ｈ２０亜硝酸ナトリウムヨウ素回収液を酸性にて亜硝酸ナトリウムを加える。

２ＨＩ＋２ｌ−ＩＮＯ２→２ＮＯ＋２日２０ヨウ素の回
収半２０ヨウ素９８％である。

（実施例）以下、実施例に暴づいて本発明をより詳細に説明覆る実施例１０％の有機化合物（油状炭化水素）を含有するヨウ素
廃液（ヨウ素含有廃棄物）１ｍ３（ヨウ素含有ｆｆｉ１
５０Ｋｇ）に３８％水酸化ナトリウム５０ｐを加え、充
分に撹拌した（ｐＨ’１１）。このヨウ素廃液を燃焼炉
内に備えた上蓋のないｓｕｓ　３０４’！容器（幅１２
００ｍ艮ざ２５００Ｍ高さ５００＃、厚ざ６＃）に投入
した。そして、メインバーナーを着火し、ヨウ素廃液を
加熱して濃縮、蒸発、乾固し、その後、補助バーナーを
作動させて更に加熱ｑて被処理物を溶融させた。加熱時
における煙突からの有機物の排出は目視では確認できな
かった。冷却後、容器ごと炉外に取り出し、水５００！
１１を加え、撹拌して得られたヨウ化アルカリ金属を完
全に溶解させた。溶解棲、得られた溶液をポンプを介し
て濾過機に送り、炭化物等を除去してヨウ素回収液を得
た。この回収液に塩素を吹き込み、ヨウ素を析出させ、
ヨウ素スラリー液とした。このスラリー液を０冴して沈
降したヨウ素を回収し、加熱下１２０’Ｃに加熱してヨ
ウ素を溶融してヨウ素１４４ＫＢを回収した。純度９９
゜８％、回収率９６％であった。使用した燃焼炉及びそ
の他の条件は以下のようであった。

［燃焼炉］・寸法　長さ３６００ｍ　　幅１８００＃高さ１７００
ｍ・厚さ　１００ｍの耐火物（材質：耐火レンガ、Ｓ　１
０２−ＡＵ２０３　）で炉内面を被覆・燃料　メタン（
使用量２０３Ｎｍ３）・バーナー出力メンバーナー　２５Ｘ１０’ＫｃａΩ／Ｈｒ補助バーナ
ー　１０ＸＩＯ’　ＫＣａｕ／ｌ−１ｒ（噴射角度＝４
５°）・２つの開閉口を有する。

［溌　　縮］　時間　５時間　温度３００〜５００’Ｃ
［蒸発乾固１　時間　１時間　温度５００〜６００　’
Ｃ［溶　　融］　時間１．５時間　温度７００〜８００
　’Ｃ（発明の効果）本発明は、燃焼炉内に耐熱性容器を備え、該燃焼炉壁に
該耐熱性容器の搬出入用および該耐熱性容器内用液流出
入用に少なくとも１つの開閉口を有し、主（メイン）燃
焼装置と補助燃焼装置の少なくとも２つの燃焼装置を有
する、内部を耐火物で被覆した燃焼炉であることを特徴
とするヨウ素含有廃棄物からのヨウ素回収用燃焼炉であ
り、被処理物を効率に加熱するとともに、有機化合物を
簡単かつ効率的に燃焼することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のヨウ素回収用燃焼炉の一実施例を示
す正面図であり、第２図は、第１図におけるＩＩ　−Ｉ
Ｉ線に沿う断面図であり、第３図は、本発明のヨウ素回
収用燃焼炉における炉内温度と時間との関係を示す一実
施例であり、そして、第４図は、本発明のヨウ素回収用
燃焼炉を使用するヨウ素の回収用装置の一説明図で市る
。１・・・燃焼炉、２・・・耐熱性容器、３・・・主（メ
イン〉燃焼装置、４・・・補助燃焼装置、５・・・開閉
口、６・・・扉、７・・・煙突、８・・・開閉口９・・
・煙空、１０・・・炉壁、１１・・・扉架台、１２・・
・容器台座、１３・・・回転体、１４・・・ワイヤー、
１５・・・耐火物、１６・・・ｐＨ調整槽、１７・・・
バルブ、１８・・・攪拌機、１９・・・ポンプ、２０・
・・濾過機、２１・・・ヨウ素回収液槽。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃焼炉内に耐熱性容器を備え、該燃焼炉壁に該耐
熱性容器の搬出入用および該耐熱性容器内用液流出入用
に少なくとも１つの開閉口を有し、主（メイン）燃焼装
置と補助燃焼装置の少なくとも２つの燃焼装置を有する
、内部を耐火物で被覆した燃焼炉であることを特徴とす
るヨウ素含有廃棄物からのヨウ素回収用燃焼炉。
（２）補助燃焼装置がバーナーであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の燃焼炉。
（３）バーナーの噴射角度が４５°〜９０°である特許
請求の範囲第２項に記載の燃焼炉。