JPH0461709B2 - - Google Patents
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- JPH0461709B2 JPH0461709B2 JP915385A JP915385A JPH0461709B2 JP H0461709 B2 JPH0461709 B2 JP H0461709B2 JP 915385 A JP915385 A JP 915385A JP 915385 A JP915385 A JP 915385A JP H0461709 B2 JPH0461709 B2 JP H0461709B2
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- gypsum
- separate
- combustion ash
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、石油系燃焼灰を湿式処理して、燃焼
灰の大部分の成分を有価物として回収する方法に
関するものである。 〔従来の技術〕 従来、燃焼灰は産業廃棄物として焼却、埋立が
なされていることが多く、環境面、費用面で問題
があり、一部には工業的にバナジウムが回収され
ているが、不十分であり、他の大部分の成分は有
効に活用されていない。燃焼灰からバナジウムを
はじめ他の成分を経済的に回収する方法が確立す
れば、燃焼灰は貴重な資源となる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者等は、石油系燃焼灰の各成分を経済的
に有価物として回収する方法を確立すべく鋭意研
究を行つた。 〔問題点を解決するための手段〕 その結果、極めて合理的で有効な燃焼灰の湿式
処理方法を開発し、本発明を達成するに至つた。 すなわち本発明は、石油系燃料を使用するボイ
ラー等の排ガス煙道中に設けられた集塵器等より
捕集された燃焼灰を湿式処理してカーボン及び重
金属等を回収する方法において、下記(1)〜（11）
の処理を施すことを特徴とする石油系燃焼灰の処
理方法である。 (1) 燃焼灰と水とを混合し、必要に応じて硫酸と
添加しPHを３以下に調整してスラリー状態とす
る。 (2) 固形分（カーボン）を分離する。 (3) 液部を70℃以上に加温し、アンモニアと酸化
剤を供給し、PHを７〜９に調整しながら金属を
酸化する。 (4) 析出物（鉄スラツジ）を分離する。 (5) 液部を40℃以下に冷却し、バナジウム化合物
（メタバナジン酸アンモニウム）を析出させる。 (6) 析出したバナジウム化合物を分離する。 (7) 液部に硫酸を添加してPHを３〜５に調整し、
ニツケル化合物（硫酸ニツケルアンモニウム）
を析出させる。 (8) 析出したニツケル化合物を分離する。 (9) 液部に水酸化カルシウム又は酸化カルシウム
を添加し、石こうを析出させ、アンモニアを遊
離させる。 (10) アンモニアを溶解している石こうスラリーか
ら、アンモニア、石こうを分離する。 (11) 石こう分離後の水は系内に再循環して使用
する。 本発明における石油系燃焼灰とは、ボイラー等
において重油、アスフアルト、石油ピツチ又は石
油コークス等の石油系燃料を燃焼する際に生ずる
粉塵であつて、一部はボイラー内に付着、堆積す
るが、大部分は集塵装置で捕捉されている。石油
系燃焼灰の組成は、燃料の種類、燃焼条件、ボイ
ラー及び／又は集塵装置への添加剤の注入有無等
により変動するが概略第１表のようなものであ
る。
灰の大部分の成分を有価物として回収する方法に
関するものである。 〔従来の技術〕 従来、燃焼灰は産業廃棄物として焼却、埋立が
なされていることが多く、環境面、費用面で問題
があり、一部には工業的にバナジウムが回収され
ているが、不十分であり、他の大部分の成分は有
効に活用されていない。燃焼灰からバナジウムを
はじめ他の成分を経済的に回収する方法が確立す
れば、燃焼灰は貴重な資源となる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者等は、石油系燃焼灰の各成分を経済的
に有価物として回収する方法を確立すべく鋭意研
究を行つた。 〔問題点を解決するための手段〕 その結果、極めて合理的で有効な燃焼灰の湿式
処理方法を開発し、本発明を達成するに至つた。 すなわち本発明は、石油系燃料を使用するボイ
ラー等の排ガス煙道中に設けられた集塵器等より
捕集された燃焼灰を湿式処理してカーボン及び重
金属等を回収する方法において、下記(1)〜（11）
の処理を施すことを特徴とする石油系燃焼灰の処
理方法である。 (1) 燃焼灰と水とを混合し、必要に応じて硫酸と
添加しPHを３以下に調整してスラリー状態とす
る。 (2) 固形分（カーボン）を分離する。 (3) 液部を70℃以上に加温し、アンモニアと酸化
剤を供給し、PHを７〜９に調整しながら金属を
酸化する。 (4) 析出物（鉄スラツジ）を分離する。 (5) 液部を40℃以下に冷却し、バナジウム化合物
（メタバナジン酸アンモニウム）を析出させる。 (6) 析出したバナジウム化合物を分離する。 (7) 液部に硫酸を添加してPHを３〜５に調整し、
ニツケル化合物（硫酸ニツケルアンモニウム）
を析出させる。 (8) 析出したニツケル化合物を分離する。 (9) 液部に水酸化カルシウム又は酸化カルシウム
を添加し、石こうを析出させ、アンモニアを遊
離させる。 (10) アンモニアを溶解している石こうスラリーか
ら、アンモニア、石こうを分離する。 (11) 石こう分離後の水は系内に再循環して使用
する。 本発明における石油系燃焼灰とは、ボイラー等
において重油、アスフアルト、石油ピツチ又は石
油コークス等の石油系燃料を燃焼する際に生ずる
粉塵であつて、一部はボイラー内に付着、堆積す
るが、大部分は集塵装置で捕捉されている。石油
系燃焼灰の組成は、燃料の種類、燃焼条件、ボイ
ラー及び／又は集塵装置への添加剤の注入有無等
により変動するが概略第１表のようなものであ
る。
以下、本発明は第１図のフローシートによつて
詳述する。 １ 燃焼灰Ａを、溶解槽１で攪拌機等を用いて循
環水Ｋとよく混合し、スラリー状態として、燃
焼灰の硫安、金属等を溶解させる。PHは概ね３
以下となるが、SO4に比してNH4及び／又は
Mgが多い等の理由により、PHが３より大きく
なる場合もあり、この場合は金属の溶解が不十
分となるので、硫酸Ｇを添加してPHを３以下に
調整する。余りPHを下げすぎると金属を回収す
る部分でPH調整用のアルカリを多量に必要とし
不経済であるので、PHは1.5〜３程度が好まし
い。温度は溶解速度を高めるため高温が好まし
いが、通常40〜70℃が適当である。攪拌時間は
30分程度以上は必要である。 ２ スラリー化した燃焼灰はカーボン分離機２
で、未溶解のカーボンＢを分離し、液部（
液）はカーボン液タンク３へ移送する。カー
ボンの含水率は通常数＋％程度であり、液部の
溶解成分（硫安や金属）を多く含んでいるので
カーボンは水で洗浄するのが好ましい。洗浄用
の水としては、必要なカーボンの製品品質を維
持できる範囲で循環水Ｋ又は工業用水等を使う
ことができる。カーボンを洗浄した後カーボン
と分離して得た水（洗浄液）は、量が少なく
及び／又は溶解成分濃度が高い場合には液と
混合するのが適当であるが、逆の場合には、混
合により液中の溶解成分の濃度を低下させ、金
属等の分離の効率を低下させるので、洗浄液
は循環水タンク１５へ移送するのが好ましい。 ３ 液部（カーボン液）を金属酸化槽４へ移送
し、70℃以上に加温してアンモニアと酸化剤を
供給し、PHを７〜９に調整しながら金属を酸化
する。金属酸化槽では、４価のバナジウムを５
価に、２価の鉄を３価に酸化し、それぞれの金
属塩の析出を容易にすることを目的にしている
が、これ等の酸化はPHが７以上（アルカリ側）
で容易に行われる。PHは余り高くすると後の中
和の行程で硫酸を多く必要とするため得策では
なく、PHは７〜９が適当であり、更に好ましく
は８〜９である。 カーボン液の中和剤としては、後にメタバ
ナジン酸アンモニウムを析出させるためNH4 +
は必須であるが、硫安が十分存在する場合はア
ンモニアでなくとも苛性ソーダなどのアルカリ
の使用も可能である。しかし、系に新たな科学
種を持ち込むよりはアンモニアのみを用いる方
が好ましい。酸化剤としては、空気、酸素、オ
ゾン、過酸化水素等を使用できるが、空気を用
いるのがプロセス上好適である。すなわち、中
和剤としてアンモニアを、酸化剤として空気を
使用する場合、後述するように、アンモニア曝
気塔○イ１１で、石こうスラリーからアンモニア
を分離するのに空気による曝気をした場合に
は、該曝気ガス（アンモニアと空気との混合ガ
ス）をそのまま使用して金属を酸化することが
できる。 PHを７〜９とし、金属を酸化すると固形分
（鉄スラツジ）が析出してくる。鉄はほぼ完全
に析出し、バナジウムは大部分メタバナジン酸
アンモニウムとして液部に溶解している。鉄ス
ラツジは鉄、バナジウム、シリカ等から成つて
いるが、温度が高い程バナジウムの含有量は減
少する。従つて、後でのバナジウムの回収率を
高めるためには、該鉄スラツジの析出を高温下
で行うのが好ましく、70℃以上、更に好ましく
は85〜95℃で行う。 ４ 金属酸化槽４を出た液を鉄スラツジ分離機５
に供給し、鉄スラツジＣを分離する。鉄スラツ
ジをバナジウム化合物Ｄの析出前に分離するこ
とによつて、鉄のみならずシリカも同時に除く
ことができ、バナジウム化合物Ｄの純度を著し
く高めることができる。鉄スラツジＣを分離し
ない場合には、鉄、シリカはバナジウム化合物
Ｄに混入しバナジウム化合物の純度を低下させ
る。バナジウム化合物Ｄの鉄スラツジＣへの混
入をできる限り抑制し、バナジウムの回収率を
高めるためには、温度の低下を抑制し、高温の
まま鉄スラツジＣに分離することが好ましい。 鉄スラツジＣの分離には通常の各種の方法が
利用できるが、鉄スラツジ中の鉄は水酸化物、
酸化物などであり、かなり細かいので、必要に
応じて高分子凝集剤等を添加し、スラツジを沈
降濃縮した後デカンター等で分離する方法が好
適である。 ５ 次に液部をバナジウム化合物晶析器６へ移送
し、40℃以下に冷却し、バナジウム化合物（メ
タバナジン酸アンモニウム）Ｄを析出させる。
メタバナジン酸アンモニウムは温度が低い程、
硫安濃度が高い程析出しやすい。従つて硫安濃
度が低い時程低温にする必要がある。硫安濃度
が10〜30wt％程度の場合には温度は40℃以下、
好ましくは20〜30℃以下で行う。 ６ バナジウム化合物Ｄをバナジウム分離機７で
分離する。分離には種々の方法が利用できる
が、沈降濃縮し、過する方法が好適である。
分離したバナジウム化合物を冷水で洗浄するこ
とにより高純度（約98〜99％）のメタバナジン
酸アンモニウムを得ることができる。 ７ 液部をニツケル化合物晶析器８に移送し、硫
酸Ｇを添加しPHを３〜５に調整してニツケル化
合物Ｅを析出させる。析出したニツケル化合物
は、硫酸ニツケルアンモニウム〔NiSO4・
（NH4）2SO4・6H2Ｏ〕と推定され、同時に析
出したマグネシウム化合物を含有している。ニ
ツケル化合物も温度が低い程、硫安濃度が高い
程析出しやすいが、バナジウム化合物に比較し
て溶解度が大きく、析出しにくいので液部のニ
ツケル濃度を高くする必要がある。そのため濃
縮し、生じた水は前述したように、循環水Ｋと
して燃焼灰Ａの溶解に使用する等系内でリサイ
クル使用することによつてニツケル濃度を高め
ることができる。溶解度以上のニツケル化合物
が析出することになる。 ８ 析出したニツケル化合物Ｅはニツケル化合物
分離器９で分離する。分離には種々の方法が利
用できるが、沈降濃縮し、過する方法が好適
である。 ９ 液部を石こう反応器１０に移送し、水酸化カ
ルシウム又は酸化カルシウム、取扱い上好まし
くは水酸化カルシウムを粉体又はスラリー状に
て添加し石こうＦを析出させ、アンモニアを遊
離させる。石こう反応器内での主な反応は、
（NH4）2SO4＋Ca（OH）2＝CaSO4・2H2Ｏ＋
2NH3 H2SO4＋Ca（OH）2＝CaSO4・2H2Ｏ であり、生成した石こう（CaSO4・2H2Ｏ）は
スラリー状となり、アンモニア（NH3）は大
部分液に遊離アンモニアとして溶解している。 添加する水酸化カルシウム（酸化カルシウ
ム）の量は化学量論量ないしは若干過剰とす
る。この時、石こうスラリー液のPHは遊離アン
モニアと未反応水酸化カルシウム等により９〜
12程度となるが、多くの場合はPHが10〜11とな
る。 バナジウム化合物やニツケル化合物をよく析
出させるためには硫安濃度が高い方が良いこと
は前述したが、燃焼灰の中には硫安分が少ない
ものもある。このような場合水酸化カルシウム
又は酸化カルシウムの添加量を減らして未反応
の硫安を残すことにより、循環水Ｋ中の硫安濃
度を高め、これを燃焼灰Ａの溶解にリサイクル
使用することによりバナジウム化合物晶析器６
及びニツケル化合物晶析器８での液部の硫安濃
度を高めることができる。 10 次にアンモニアを溶解している石こうスラリ
ーから、アンモニアと石こうとを分離する。ア
ンモニアと石こうを分離する順序はいずれでも
可能である。 アンモニアを分離する方法は蒸留法、液温を
高めて不活性ガス、例えば空気Ｈを供給して分
離する曝気法等通常の溶解ガスを分離する方法
が使用できる。アンモニアの形態もガス状又は
分離したアンモニアガスを水に吸収させてアン
モニア水としても回収することができる。 第１図には曝気法によりアンモニアを先に分
離する方法を示してあるが、この方が操作上ア
ンモニア臭の問題がほとんどなく好ましい。 第１図ではアンモニアの分離を金属酸化槽４
へ供給するアンモニア曝気ガスを得るためのア
ンモニア曝気塔〓１１とアンモニアを回収する
ためのアンモニア曝気塔〓１２と２個のアンモ
ニア分離器を設けているが、もちろんどちらか
一方でもかまわない。後者の場合、曝気ガスを
分岐する等の方法により、金属酸化槽４へ供給
するアンモニア曝気ガスの必要量を得ることが
できる。 アンモニアを分離された石こうスラリーは、
石こうPH調整槽１３で分離されずに残留してい
るアンモニア及び未反応の水酸化カルシウムを
硫酸Ｇで中和することが好ましい。このときPH
を７以下、好ましくは３〜５の調整することに
より、残留アンモニアを硫安に、、又未反応水
酸化カルシウムを石こうに変えることができ
る。このようにPHの調整により石こう性状を良
好にすることができる。残留アンモニア及び未
反応水酸化カルシウムが極めて少ない場合には
必ずしもPH調整はしなくてもよい。 石こうスラリーは石こうPH調整槽１３から石
こう分離機１４に移送される。これには種々の
分離機が使えるが、遠心過型の分離機が好適
である。 11 石こうを分離して得た水は循環水タンク１５
へ移送する。循環水Ｋ中にはニツケル、バナジ
ウム等析出しきれなかつた分が溶解しているの
で、燃焼灰の溶解槽１及び水酸化カルシウム又
は酸化カルシウムＩのスラリー化用の水として
消石灰スラリータンク１６等系内へリサイクル
して使用し、系外への排水をなくし、仮にあつ
ても極く少量にする。 循環水のリサイクル使用によつて、バナジウ
ム化合物晶析器６やニツケル晶析器８における
バナジウムやニツケル濃度を高め、結局沈澱と
して回収することができる。 〔実施例〕 次に実施例によつて本発明を更に具体的に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の
実施例に制約されるものではない。 実施例 １ Ｃ重油を燃焼しているボイラーの煙道に設置さ
れた電気集塵器により捕捉された燃焼灰を、第１
図に示すフローシートに従つて連続処理した。結
果は以下のとおりであつた。 (1) 燃焼灰の処理量は5500Kg／日であり、組成と
各成分の含有量は次のとおりであつた。
詳述する。 １ 燃焼灰Ａを、溶解槽１で攪拌機等を用いて循
環水Ｋとよく混合し、スラリー状態として、燃
焼灰の硫安、金属等を溶解させる。PHは概ね３
以下となるが、SO4に比してNH4及び／又は
Mgが多い等の理由により、PHが３より大きく
なる場合もあり、この場合は金属の溶解が不十
分となるので、硫酸Ｇを添加してPHを３以下に
調整する。余りPHを下げすぎると金属を回収す
る部分でPH調整用のアルカリを多量に必要とし
不経済であるので、PHは1.5〜３程度が好まし
い。温度は溶解速度を高めるため高温が好まし
いが、通常40〜70℃が適当である。攪拌時間は
30分程度以上は必要である。 ２ スラリー化した燃焼灰はカーボン分離機２
で、未溶解のカーボンＢを分離し、液部（
液）はカーボン液タンク３へ移送する。カー
ボンの含水率は通常数＋％程度であり、液部の
溶解成分（硫安や金属）を多く含んでいるので
カーボンは水で洗浄するのが好ましい。洗浄用
の水としては、必要なカーボンの製品品質を維
持できる範囲で循環水Ｋ又は工業用水等を使う
ことができる。カーボンを洗浄した後カーボン
と分離して得た水（洗浄液）は、量が少なく
及び／又は溶解成分濃度が高い場合には液と
混合するのが適当であるが、逆の場合には、混
合により液中の溶解成分の濃度を低下させ、金
属等の分離の効率を低下させるので、洗浄液
は循環水タンク１５へ移送するのが好ましい。 ３ 液部（カーボン液）を金属酸化槽４へ移送
し、70℃以上に加温してアンモニアと酸化剤を
供給し、PHを７〜９に調整しながら金属を酸化
する。金属酸化槽では、４価のバナジウムを５
価に、２価の鉄を３価に酸化し、それぞれの金
属塩の析出を容易にすることを目的にしている
が、これ等の酸化はPHが７以上（アルカリ側）
で容易に行われる。PHは余り高くすると後の中
和の行程で硫酸を多く必要とするため得策では
なく、PHは７〜９が適当であり、更に好ましく
は８〜９である。 カーボン液の中和剤としては、後にメタバ
ナジン酸アンモニウムを析出させるためNH4 +
は必須であるが、硫安が十分存在する場合はア
ンモニアでなくとも苛性ソーダなどのアルカリ
の使用も可能である。しかし、系に新たな科学
種を持ち込むよりはアンモニアのみを用いる方
が好ましい。酸化剤としては、空気、酸素、オ
ゾン、過酸化水素等を使用できるが、空気を用
いるのがプロセス上好適である。すなわち、中
和剤としてアンモニアを、酸化剤として空気を
使用する場合、後述するように、アンモニア曝
気塔○イ１１で、石こうスラリーからアンモニア
を分離するのに空気による曝気をした場合に
は、該曝気ガス（アンモニアと空気との混合ガ
ス）をそのまま使用して金属を酸化することが
できる。 PHを７〜９とし、金属を酸化すると固形分
（鉄スラツジ）が析出してくる。鉄はほぼ完全
に析出し、バナジウムは大部分メタバナジン酸
アンモニウムとして液部に溶解している。鉄ス
ラツジは鉄、バナジウム、シリカ等から成つて
いるが、温度が高い程バナジウムの含有量は減
少する。従つて、後でのバナジウムの回収率を
高めるためには、該鉄スラツジの析出を高温下
で行うのが好ましく、70℃以上、更に好ましく
は85〜95℃で行う。 ４ 金属酸化槽４を出た液を鉄スラツジ分離機５
に供給し、鉄スラツジＣを分離する。鉄スラツ
ジをバナジウム化合物Ｄの析出前に分離するこ
とによつて、鉄のみならずシリカも同時に除く
ことができ、バナジウム化合物Ｄの純度を著し
く高めることができる。鉄スラツジＣを分離し
ない場合には、鉄、シリカはバナジウム化合物
Ｄに混入しバナジウム化合物の純度を低下させ
る。バナジウム化合物Ｄの鉄スラツジＣへの混
入をできる限り抑制し、バナジウムの回収率を
高めるためには、温度の低下を抑制し、高温の
まま鉄スラツジＣに分離することが好ましい。 鉄スラツジＣの分離には通常の各種の方法が
利用できるが、鉄スラツジ中の鉄は水酸化物、
酸化物などであり、かなり細かいので、必要に
応じて高分子凝集剤等を添加し、スラツジを沈
降濃縮した後デカンター等で分離する方法が好
適である。 ５ 次に液部をバナジウム化合物晶析器６へ移送
し、40℃以下に冷却し、バナジウム化合物（メ
タバナジン酸アンモニウム）Ｄを析出させる。
メタバナジン酸アンモニウムは温度が低い程、
硫安濃度が高い程析出しやすい。従つて硫安濃
度が低い時程低温にする必要がある。硫安濃度
が10〜30wt％程度の場合には温度は40℃以下、
好ましくは20〜30℃以下で行う。 ６ バナジウム化合物Ｄをバナジウム分離機７で
分離する。分離には種々の方法が利用できる
が、沈降濃縮し、過する方法が好適である。
分離したバナジウム化合物を冷水で洗浄するこ
とにより高純度（約98〜99％）のメタバナジン
酸アンモニウムを得ることができる。 ７ 液部をニツケル化合物晶析器８に移送し、硫
酸Ｇを添加しPHを３〜５に調整してニツケル化
合物Ｅを析出させる。析出したニツケル化合物
は、硫酸ニツケルアンモニウム〔NiSO4・
（NH4）2SO4・6H2Ｏ〕と推定され、同時に析
出したマグネシウム化合物を含有している。ニ
ツケル化合物も温度が低い程、硫安濃度が高い
程析出しやすいが、バナジウム化合物に比較し
て溶解度が大きく、析出しにくいので液部のニ
ツケル濃度を高くする必要がある。そのため濃
縮し、生じた水は前述したように、循環水Ｋと
して燃焼灰Ａの溶解に使用する等系内でリサイ
クル使用することによつてニツケル濃度を高め
ることができる。溶解度以上のニツケル化合物
が析出することになる。 ８ 析出したニツケル化合物Ｅはニツケル化合物
分離器９で分離する。分離には種々の方法が利
用できるが、沈降濃縮し、過する方法が好適
である。 ９ 液部を石こう反応器１０に移送し、水酸化カ
ルシウム又は酸化カルシウム、取扱い上好まし
くは水酸化カルシウムを粉体又はスラリー状に
て添加し石こうＦを析出させ、アンモニアを遊
離させる。石こう反応器内での主な反応は、
（NH4）2SO4＋Ca（OH）2＝CaSO4・2H2Ｏ＋
2NH3 H2SO4＋Ca（OH）2＝CaSO4・2H2Ｏ であり、生成した石こう（CaSO4・2H2Ｏ）は
スラリー状となり、アンモニア（NH3）は大
部分液に遊離アンモニアとして溶解している。 添加する水酸化カルシウム（酸化カルシウ
ム）の量は化学量論量ないしは若干過剰とす
る。この時、石こうスラリー液のPHは遊離アン
モニアと未反応水酸化カルシウム等により９〜
12程度となるが、多くの場合はPHが10〜11とな
る。 バナジウム化合物やニツケル化合物をよく析
出させるためには硫安濃度が高い方が良いこと
は前述したが、燃焼灰の中には硫安分が少ない
ものもある。このような場合水酸化カルシウム
又は酸化カルシウムの添加量を減らして未反応
の硫安を残すことにより、循環水Ｋ中の硫安濃
度を高め、これを燃焼灰Ａの溶解にリサイクル
使用することによりバナジウム化合物晶析器６
及びニツケル化合物晶析器８での液部の硫安濃
度を高めることができる。 10 次にアンモニアを溶解している石こうスラリ
ーから、アンモニアと石こうとを分離する。ア
ンモニアと石こうを分離する順序はいずれでも
可能である。 アンモニアを分離する方法は蒸留法、液温を
高めて不活性ガス、例えば空気Ｈを供給して分
離する曝気法等通常の溶解ガスを分離する方法
が使用できる。アンモニアの形態もガス状又は
分離したアンモニアガスを水に吸収させてアン
モニア水としても回収することができる。 第１図には曝気法によりアンモニアを先に分
離する方法を示してあるが、この方が操作上ア
ンモニア臭の問題がほとんどなく好ましい。 第１図ではアンモニアの分離を金属酸化槽４
へ供給するアンモニア曝気ガスを得るためのア
ンモニア曝気塔〓１１とアンモニアを回収する
ためのアンモニア曝気塔〓１２と２個のアンモ
ニア分離器を設けているが、もちろんどちらか
一方でもかまわない。後者の場合、曝気ガスを
分岐する等の方法により、金属酸化槽４へ供給
するアンモニア曝気ガスの必要量を得ることが
できる。 アンモニアを分離された石こうスラリーは、
石こうPH調整槽１３で分離されずに残留してい
るアンモニア及び未反応の水酸化カルシウムを
硫酸Ｇで中和することが好ましい。このときPH
を７以下、好ましくは３〜５の調整することに
より、残留アンモニアを硫安に、、又未反応水
酸化カルシウムを石こうに変えることができ
る。このようにPHの調整により石こう性状を良
好にすることができる。残留アンモニア及び未
反応水酸化カルシウムが極めて少ない場合には
必ずしもPH調整はしなくてもよい。 石こうスラリーは石こうPH調整槽１３から石
こう分離機１４に移送される。これには種々の
分離機が使えるが、遠心過型の分離機が好適
である。 11 石こうを分離して得た水は循環水タンク１５
へ移送する。循環水Ｋ中にはニツケル、バナジ
ウム等析出しきれなかつた分が溶解しているの
で、燃焼灰の溶解槽１及び水酸化カルシウム又
は酸化カルシウムＩのスラリー化用の水として
消石灰スラリータンク１６等系内へリサイクル
して使用し、系外への排水をなくし、仮にあつ
ても極く少量にする。 循環水のリサイクル使用によつて、バナジウ
ム化合物晶析器６やニツケル晶析器８における
バナジウムやニツケル濃度を高め、結局沈澱と
して回収することができる。 〔実施例〕 次に実施例によつて本発明を更に具体的に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の
実施例に制約されるものではない。 実施例 １ Ｃ重油を燃焼しているボイラーの煙道に設置さ
れた電気集塵器により捕捉された燃焼灰を、第１
図に示すフローシートに従つて連続処理した。結
果は以下のとおりであつた。 (1) 燃焼灰の処理量は5500Kg／日であり、組成と
各成分の含有量は次のとおりであつた。
前にも述べたが、本発明は下記(1)〜(4)のような
優れた効果を有する。 (1) 燃焼灰の大部分の成分を有価物として回収す
ることができる。すなわち、カーボンは固定炭
素分の高いカーボンとして、NH4はアンモニ
ア（NH3）として、SO4は水酸化カルシウム又
は酸化カルシウムと反応させて石こう
（CaSO4・2H2Ｏ）として、バナジウムはメタ
バナジン酸アンモニウム（NH4VO3）として、
ニツケルは硫酸ニツケルアンモニウム
〔（NH4）2SO4・NiSO4・6H2Ｏ〕として、鉄は
鉄スラツジとしてそれぞれ回収することができ
る。 (2) 特別の処理をすることなく高純度のメタバナ
ジン酸アンモニウム及び石こうを得ることがで
きる。 (3) 廃棄物（排水等）は実質的になく、あるとし
ても極く少量とすることができる。 (4) 系内で必要なアンモニアは回収アンモニアを
循環使用する等低コストで処理できる。
優れた効果を有する。 (1) 燃焼灰の大部分の成分を有価物として回収す
ることができる。すなわち、カーボンは固定炭
素分の高いカーボンとして、NH4はアンモニ
ア（NH3）として、SO4は水酸化カルシウム又
は酸化カルシウムと反応させて石こう
（CaSO4・2H2Ｏ）として、バナジウムはメタ
バナジン酸アンモニウム（NH4VO3）として、
ニツケルは硫酸ニツケルアンモニウム
〔（NH4）2SO4・NiSO4・6H2Ｏ〕として、鉄は
鉄スラツジとしてそれぞれ回収することができ
る。 (2) 特別の処理をすることなく高純度のメタバナ
ジン酸アンモニウム及び石こうを得ることがで
きる。 (3) 廃棄物（排水等）は実質的になく、あるとし
ても極く少量とすることができる。 (4) 系内で必要なアンモニアは回収アンモニアを
循環使用する等低コストで処理できる。
第１図は、本発明の処理方法を実施する一例を
示すフローシートである。 １……溶解槽、２……カーボン分離機、３……
カーボン液タンク、４……金属酸化槽、５……
鉄スラツジ分離機、６……バナジウム化合物晶析
器、７……バナジウム化合物分離機、８……ニツ
ケル化合物晶析器、９……ニツケル化合物分離
機、１０……石こう反応器、１１……アンモニア
曝気塔〓、１２……アンモニア曝気塔〓、１３…
…石こうPH調整槽、１４……石こう分離機、１５
……循環水タンク、１６……消石灰スラリータン
ク、Ａ……燃焼灰、Ｂ……カーボン、Ｃ……鉄ス
ラツジ、Ｄ……バナジウム化合物、Ｅ……ニツケ
ル化合物、Ｆ……石こう、Ｇ……硫酸、Ｈ……空
気、Ｉ……水酸化カルシウム又は酸化カルシウ
ム、Ｊ……アンモニア、Ｋ……循環水。
示すフローシートである。 １……溶解槽、２……カーボン分離機、３……
カーボン液タンク、４……金属酸化槽、５……
鉄スラツジ分離機、６……バナジウム化合物晶析
器、７……バナジウム化合物分離機、８……ニツ
ケル化合物晶析器、９……ニツケル化合物分離
機、１０……石こう反応器、１１……アンモニア
曝気塔〓、１２……アンモニア曝気塔〓、１３…
…石こうPH調整槽、１４……石こう分離機、１５
……循環水タンク、１６……消石灰スラリータン
ク、Ａ……燃焼灰、Ｂ……カーボン、Ｃ……鉄ス
ラツジ、Ｄ……バナジウム化合物、Ｅ……ニツケ
ル化合物、Ｆ……石こう、Ｇ……硫酸、Ｈ……空
気、Ｉ……水酸化カルシウム又は酸化カルシウ
ム、Ｊ……アンモニア、Ｋ……循環水。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 石油系燃料を使用するボイラー等の排ガス煙
道中に設けられた集塵器等により捕集された燃焼
灰を、湿式処理してカーボン及び重金属等を回収
する方法において、下記(1)〜（11）の施すことを
特徴とする石油系燃焼灰の処理方法。 (1) 燃焼灰と水とを混合し、必要に応じて硫酸を
添加しPHを３以下に調整してスラリー状態とす
る。 (2) 固形分（カーボン）を分離する。 (3) 液部を70℃以上に加温し、アンモニアと酸化
剤を供給し、PHを７〜９に調整しながら金属を
酸化する。 (4) 析出物（鉄スラツジ）を分離する。 (5) 液部を40℃以下に冷却し、バナジウム化合物
（メタバナジン酸アンモニウム）を析出させる。 (6) 析出したバナジウム化合物を分離する。 (7) 液部に硫酸を添加してPHを３〜５に調整し、
ニツケル化合物（硫酸ニツケルアンモニウム）
を析出させる。 (8) 析出したニツケル化合物を分離する。 (9) 液部に水酸化カルシウム又は酸化カルシウム
を添加し、石こうを析出させ、アンモニアを遊
離させる。 (10) アンモニアを溶解している石こうスラリーか
ら、アンモニア、石こうを分離する。 (11) 石こう分離後の水は系内に再循環して使用
する。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60009153A JPS61171582A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | 石油系燃焼灰の湿式処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60009153A JPS61171582A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | 石油系燃焼灰の湿式処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61171582A JPS61171582A (ja) | 1986-08-02 |
| JPH0461709B2 true JPH0461709B2 (ja) | 1992-10-01 |
Family
ID=11712670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60009153A Granted JPS61171582A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | 石油系燃焼灰の湿式処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61171582A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6033637A (en) * | 1996-12-25 | 2000-03-07 | Kashima-Kita, Electric Power Corporation | Method for treating combustion ashes |
| JP4768116B2 (ja) * | 2000-12-15 | 2011-09-07 | 千代田化工建設株式会社 | バナジウムを含有する炭素質残渣から高純度のバナジウム化合物を製造する方法 |
| US9168506B2 (en) | 2010-01-21 | 2015-10-27 | Intevep, S.A. | Additive for hydroconversion process and method for making and using same |
| US8636967B2 (en) * | 2010-01-21 | 2014-01-28 | Intevep, S.A. | Metal recovery from hydroconverted heavy effluent |
| EP3214190A1 (en) * | 2016-03-01 | 2017-09-06 | SMS Siemag Process Technologies GmbH | Process for the separation of vanadium |
-
1985
- 1985-01-23 JP JP60009153A patent/JPS61171582A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61171582A (ja) | 1986-08-02 |
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