JPS607937A - 重金属吸着剤の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は谷柚重金属知を含む工業排水等の処理に有用な
班金嬌吸唐剤の製造方法に関する。

谷紳の化学工業あるいは鉱業における排水には神々の重
金椙知を含むものが多く環境汚染防止のため厳しい排出
規制が行なわれている。これらの取金属知を含む排水に
ついては種々の処理方法が（Ｕ）死されており、水酸化
物沈殿法、硫化物沈殿法。

還元法、浮選法、フェライト法、イオン又換法。

１！ｋ　ン７ｉ法などの中からそれぞれの排出蔚に最も
適した処理方法により処理されている。そして環境基３
１７％値が厳しく、極めて高度の処理を必要とする場合
の排水処理方法としては活性炭、イオン交換樹脂などを
用いる吸看法が最適であるといわれている。しかしなが
らこの吸温法は、特に倣」ｄ：の汚染物の除去に著しい
効果を発揮するが、比較的高価な吸着剤を必要とするた
め経済的な観点から実用化が制限されており、安価な吸
着剤の開発が望まれている。

従来この種の重金ＩＡ頬を含む排水の処理に用いられ、
あるいは病死されている吸着剤としてはイオン父換樹脂
、活性炭、珪酸塩類などがあるがいずれも比較的高価で
あり、また多くは粉末状の形態で取扱いにりく、大量の
排水の処理には不適当であった。

大量の排水処理に適した充填層形式で排水処理を行なう
ためにはこれらの吸着剤を成型して使用するのが好都合
であるが、その場合成型物の弓！Ｉｉ匪が弱く長時間あ
るいはくり返しの使用に耐えられなかったり、成型によ
り比表面積が減少して圧損失が大きくなったり、吸着能
力が低下するなどの問題があった。また石炭を成型し、
乾留賦活して得られる成型活性コークスも吸着剤として
用いらパれているが重金Ｕｔ４知に対する吸沿能カレま
イＬ（い。

本元明者らは重金属類を含む排水処理方法についてイ、
！ｉＩ々検討の結果、−ｉＡ当な比率で灰分を含４１′
１″る石炭ボタを成型し、乾留することにより従来σ）
欠点の改良されｌこ高性能の軍金椙吸后剤を安価にｊｊ
４造できることを見出した口 本発明ハ灰分が４０〜８０重量％である石炭７］（夕を
粉砕し、そσ）粉砕物を成型したσ）ち最高温波７００
〜１０００’ｃｔ乾留することによる３１ｉ金１・へ吸
シ（’）斉１１の製造方法である。

本発明の重金属吸着剤は次のようにして製造する。丁な
わち灰分が４０〜８０重開１％である石炭ボタを必要に
より乾燥したのち１００メ・ノシュリ、下の粒度に漏Ｊ
砕する。次いで適量σ）水を加えて十分に混イＩＩ　Ｌ
　ｒ　ｒ望の形状、大きさに成型する・通常は３〜５　
ｎ＋ｍφ×４〜１ｏｆｆｌＩｌ＋のタブレット型が充填
層に充填した場合の通水性もよく使い易い。こσ）１５
５Ｅ型ｒ吻を乾Ｑ）Ａ代乾υ１炉に入れ、中性あるいは
還元雰囲気下で徐々に７００〜１０００℃まで昇温し、
５分〜１時間保って乾留を終る。列温速度は成型物の大
きさ。

形状にもよるが辿當毎分３〜２０℃程度が適当である。

昇温速度が半丁ぎると成型物の部分的な膨張や亀裂の原
因となり、均質で強度の茜い製品をイ（することかでき
ない。また乾留温度が低すぎると比表面積が小で製品強
度が強くならず、灰分中の成分の適正な反応が起らず、
その結果強い吸虐力を示さない。乾留温肢は最高１００
０℃程度で充分であり、これ以上冒くすることはエネル
ギーσ）無駄になり１寸た吸沼剤の性能も低下する卸同
にある。

石炭ボタ中の灰分叫、が少な′１−きるとＩｌ重金・、
フル類の吸ンｊ■能力が低下し、また粒子の粘漕力が低
下するので成型がしにくくなる。また灰分が多丁ぎると
製品の細孔構造１強度などの性状が劣化する。

原料の石炭ボタは石炭の採掘１選炭１稈から生ずる石炭
を含んだ粘土鉱物を生成分とする副雄物であって１通常
は特に成分のｈｌ、−１整をすることなく使用て゛きる
が、ボタの成分は産炭地や選炭処理方法等により異なる
ので特定の成分が不足する場合には必要成分を補充１−
ることにλり成分を調整して使用すれはよい。中でも本
発明の原料としてイ史用Ｊ−るには微粉ボタを主成分と
する石炭スライムが特に好都合である。またカルシウム
分の含有量の多いボタ（例えば三池炭ボタ）を使用する
と重金属類の捕Ｉｔｓ　ｈ’Ｑ力が峙て同上し、また処
理液σ）ｐＨが一般的に重金属励の処理に適したアルカ
リ側になるので好４１１５合である。

本製造方法において、原料中に含まれる谷１戊分が乾箱
゛中にどのような形で反応し、また製品中にｖ＋１１”
Ｊなる形で存在するのか明イ亀ではないか、恐らく珪素
及びカルシウム分がボタ中に含１れる他の成分も臼めて
複雑な形で結合して、より吸尤性能を高めており１石炭
酸分は粘結剤の役割を果てとともに炉内を・還元雰囲気
とし、かつ比表面積を太きくシ、圧損失の少ない製品σ
）形成に役立っているものと推足される。１だ原Ａ゛１
中に適切な比吊で石炭成分と粘土成分を含んでいるのｔ
特別な成型用バインダーを必要とゼす、水のみで成型す
ることかできるオｌ」点がある。

本児明Ｑ）方法によれは、ルる乗物である石炭ボタを利
用して高性能の重合数１．ｉ吸尤剤を製造づ−ることか
でき、その利用価値は極めて高いものである０本発明の
方法による重金属吸着剤は次のような特徴を有しており
１重金に石を含イ１する排水の処理、特に６填Ｊｔｉ７
形式による処理に好適である。

ｌ）重金属類の吸崩能力が極めて高い。

２）比表面積が大きく、適度の細孔４’４４造を１１シ
ており１粒１規もそろっているので装入密り現０．８以
」二で均一な充Ｊｉ＋、ｔが可能であり１通水＋１！］
、の圧ｊ１１失も小Ｐ〜 ３）製品σ）強度が大で面１水性もあり、長時間の使用
やＴｌｒ生してのくり返し１更１月に耐えることができ
る。

４）原料が入手し易く、その調整も面卯−で製造が容易
なので安価″１：あ之）。

見、下’Ｘ　ｂ１Ｑ＋？’ｔ　、　比ｉ１＊Ｅｆｌｌ　
ｍ　参考例Ｋ　ヨ’）　本’Ａ　明＆）　７ｊ法を具体
的に説明する。

実施例及び比較例 表１に示す組成の石炭ボタを乾燥し２００メツシユ以下
の粒度に粉砕した。次いて少量の水を加え。

よく混和したものをベレッターにより３皿１１φ×５柵
のタブレット状に成型した。この成型品を乾燥したのち
３００〜３５０℃に調整した小型ロータＩＪ−キルンに
装入して徐々に昇１７１′ＡＬ表２て示１−条件で乾留
したのち冷却し製品を得た。イれぞれの製造条件及び製
品のＩ吻性値を表２に示す。

なお３ｙ＝　２中の強ｊ民は次のようにして側鴛した。

Ｊ　Ｉ　８−Ｊ＋−ｓ　８０１に記載されているロヵ試
験方法の側に装置を用い、１ず回転ドラム内に１叫１以
上のｈ・（料３５　ｆを装入する。次にドラムを１００
０回転（５０ｒｐｍ）壊せたのち内容物を１前１１の篩
で篩分は静その前ｉ　Ｊ＝、　！ｌｊ拓二乞絆り次式で
表示する。１だ浸水後の強度は試料を水中に４８時間浸
漬したのち乾燥し。

上記の方法で４１１］足した 参考イ５１１ 実施例、比較例により製造した重金属吸沼剤及びその他
の吸沼剤を用いて谷独重金属類σ）吸温試験を行なった
。

（試験方法ｌ） １０１）Ｉ）ｍ　Ｏ）濃ｒ［になるように各種金属イオ
ンを溶解させた標準液をつくり、各々の標準液１００Ｍ
ｅを取りｐ）］を２．４，６，８．１０の５段階に調整
したのち央ｈ’Ｄ例、比較例の重金属吸λ斤剤及びその
他の吸凋剤を粉砕したもθ）それぞれ０．４５’７加え
て２時間振とうしたのち１別し、Ｐ液中に残存する金属
イオン藏ヒ乞６１１１ボした。最適ｐＨ値におけるｆｉ
ｌ１１足結果を表３に示すが実施例の重金１１口吸ＡＩ
剤を用いると悼めて効率よく除去嘔れていることがわか
る。

乾留温度の低い比較例−１のサンプルは眩７ａ能力が低
く、灰分の含＋＝Ｔ位が少ない比較例−２では成型がし
にくいため製品の歩留りが悪く、また吸凋能力も低目で
ある。さらに灰分、Ｌ℃の多い比較例−３では製品強＋
Ｋｓ−が著しく低下した。

（試１朕方法２） 天施例１０重金机吸毒剤７　ｏ　ｍ、ｅを１４１ｎｏ＋
φのガラス管に−１５０ｍ＋ｎの高きで充填し重金１５
４随の１０１３ｐｍ　浴液を７００ｍ４／ｈ＋θ）速度
で通液し２時間毎にｊ、ｈ過液をサンプリングし残存＃
を現を測置Ｌ　７；：。結果は図１に示すとおりで長時
間にわたり効率よく除去されていることがわかる。

表　１ ４、（ツ１面の簡単な刊兄明 図１は実Ｉｒ１０１１１に韮る吸姶剤Ｑ）吸沿試験結多
）ミを示す 特許出紳人　三井鉱山株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、灰分が４０〜８０重量％である石炭ボタを粉砕し、
   その粉砕物を成型したのち最高温度７００〜１０００℃
   で乾留することを特徴とする重金ｔＩｉ吸沿剤の製造方
   法。