JPS632655B2 - - Google Patents

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JPS632655B2
JPS632655B2 JP54110679A JP11067979A JPS632655B2 JP S632655 B2 JPS632655 B2 JP S632655B2 JP 54110679 A JP54110679 A JP 54110679A JP 11067979 A JP11067979 A JP 11067979A JP S632655 B2 JPS632655 B2 JP S632655B2
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JP
Japan
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mercury
sulfur
sulfide
gas
elemental sulfur
Prior art date
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Expired
Application number
JP54110679A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5637033A (en
Inventor
Hideki Abe
Hisakazu Jibiki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dowa Holdings Co Ltd
Original Assignee
Dowa Mining Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Dowa Mining Co Ltd filed Critical Dowa Mining Co Ltd
Priority to JP11067979A priority Critical patent/JPS5637033A/ja
Publication of JPS5637033A publication Critical patent/JPS5637033A/ja
Publication of JPS632655B2 publication Critical patent/JPS632655B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、酸性排ガス中の水銀を除去するに好
適な水銀吸収用物質の製造法に関する。 非鉄製錬において原料鉱物中に水銀が含有され
ている場合、その排ガス中にガス状またはミスト
状の水銀が含まれてくる場合が多い。水銀は微量
でも人体に害を与える危険性があるので、排ガス
を大気に放出する前にこれを除去しなければなら
ない。また副生硫酸を回収する工程の前で除去し
なければ硫酸中に混入するおそれがあり、微量の
水銀でもこれが含有されると、公知の如く硫酸の
使用に種々の制約を与える。 一般に、ガス中の金属分を除去する方法として
は物理的な除塵方法が採用されているが、気体状
の微量水銀を完全に除去することは困難である。
化学的な方法としては、チオ尿素溶液を使用する
方法、粉末または粒状のセレニウム層を使用する
方法、過塩化鉄と強酸の混合液とに接触させる方
法、硫化水素ガスを混合させる方法、酸化剤を含
む溶液に吸収させる方法等がある。溶液に吸収さ
せる何れの方法も実用的な規模では採用されてい
ない。すなわち、溶液に吸収させる方法はガスの
抵抗あるいは排ガス中に含まれるガスの種類によ
り使用の制約を受ける。亜硫酸ガスを含むガスを
酸化性溶液で処理することは無意味なことで水銀
の除去は困難となる。また、金属セレニウムを使
用する方法は実用化されている方法であるがセレ
ニウムの取扱いに注意を払わなければならない。 本発明はこのような従来の水銀除去剤に代わる
排ガス中の水銀吸収用物質の提供を目的としてな
されたもので、水銀蒸気を硫化物として固定ある
いは活性化された硫黄によつて吸着させて除去す
る新しい水銀吸収用物質の開発に成功したもので
ある。すなわち、本発明は人工的に合成した硫化
物または天然硫化物と亜硫酸とを反応させて生成
した単体硫黄を含む反応生成物を水銀吸収剤とし
て用いるものである。金属水銀の蒸気圧は非常に
大きく揮発し易い物質であり、水銀化合物で蒸気
圧の低いものに硫化水銀がある。水銀は硫黄と親
和力が強く化合し硫化水銀になりやすく、硫化水
銀の溶解度積は非常に小さい。本発明はこの現象
を利用したものである。 合成的に作られた硫化物あるいは天然に存在す
る硫化物は亜硫酸と反応して亜硫酸塩あるいは硫
酸塩と単体の硫黄を生成する。 PbS+SO2+1/202→PbSO3+S0 PbS+SO2+O2→PbSO4+S0 2PbS+2H2SO4+SO2→2PbSO4+2H2O+3S0 ZnS+SO2+O2→ZnSO4+S0 FeS+SO2+O2→FeSO4+S0 上記の反応により固体硫化物表面に単体硫黄が
生成されるが、この硫黄が非常に活性化された硫
黄であり、水銀との親和力が強く水銀蒸気と反応
して硫化水銀となるか、あるいは硫黄の表面に水
銀を吸着する性質を持つている。また反応物であ
る硫化物自体も水銀を吸着する性質を持つてお
り、この反応物である硫化物を吸収剤に共存させ
た場合、それらの硫化物が脱水銀をすると同時に
本発明法に従う亜硫酸により生成した活性単体硫
黄も脱水銀をする性質をもつことになる。亜硫酸
ガスと硫化水素から生成された単体硫黄も水銀と
反応する性質があり、一般的に言われているクラ
ウス反応により生成された硫黄も活性化された硫
黄と考えてよい。また棒状硫黄として市販されて
いる硫黄を微粉砕しても若干の効果はある。すな
わち二次的に生成された微細な活性化された硫黄
が水銀と親和力が強く脱水銀に効果がある。 後記実施例に示すように、合成的に作られた硫
化物あるいは天然の硫化鉱物を亜硫酸(亜硫酸水
溶液または亜硫酸ガス)と反応させて硫黄を生成
させた材料は、極めて良好な脱水銀能を示す。こ
の反応生成物は、単体硫黄単独である場合もある
が(例えば実施例1)、合成硫化物または天然硫
化鉱物の粒子表面に単体硫黄が被着した状態のも
のであつてもよい。本発明に従う水銀吸収物質を
得るための反応は、実施例に示すように、酸素を
積極的に供給して行なわせる反応ではない。この
点、特開昭50−62187号公報、特開昭48−13259号
公報、特公昭54−8475号公報などには、硫化物を
SO2含有排ガス中の水銀除去剤とすることが記載
されているが、この従来の硫化物を使用する場合
には、排ガス中には酸素が多く共存しかつSO2
度も単体硫黄が生成する程には高くはなく、硫化
物表面に単体硫黄が生成するような条件とはなら
ないのが通常である。また、たとえその硫化物表
面に硫黄が生成するようなことがあつたとしても
排ガス中の酸素と反応して瞬間的にSO2ガスとな
つて系外に排出してしまうのに対し、本発明法に
よつて得られた水銀吸収用物質は単体硫黄が予め
固着しているのでこの硫黄による脱水銀能を発揮
させることができるものであり、従来の硫化物使
用の脱水銀剤とは全く異つた脱水銀挙動を示すこ
とになる。 したがつて、本発明は従来の硫化物を使用する
SO2排ガス中の脱水銀剤とは異つた硫黄系の脱水
銀剤を提供するものであり、この新しい硫黄系の
脱水銀剤の製造法として、硫化水素ガスまたは人
工的に合成した硫化物(例えば、PbS、ZnS、
FeSなど)と、あるいはこれらに代えて、天然硫
化鉱物(具体的には、鉛精鉱、亜鉛精鉱、銅精鉱
など)と亜硫酸水溶液または亜硫酸ガスを、少な
くとも単体硫黄が生成する条件下で接触させ、こ
の反応系の固形分を多孔物質に附着させることか
らなる酸性排ガス中の水銀吸収物質の製造法を提
供するものである。 吸収剤を含ませた担体の製作方法は、担体に硫
化物あるいは単体硫黄を附着させる方法と、硫化
物を亜硫酸ガスに接触させた後あるいは亜硫酸水
に浸したのちに担体に附着させる方法がある。よ
り具体的には、多孔質物質担体面にクラウス反応
によつて単体硫黄を生成させる方法、クラウス反
応によつて生成した単体硫黄を反応系から取り出
しこれを多孔質物質に担持させる方法、硫化物
(人工硫化物または天然硫化鉱物)の粒子を多孔
質物質担体面に担持させ状態で亜硫酸水溶液また
は亜硫酸ガスと反応させ、この多孔質物質担体に
担持された硫化物の表面に単体硫黄を生成させる
方法、或いは、硫化物(人工硫化物または天然硫
化鉱物)を亜硫酸水溶液または亜硫酸ガスと接触
させて予め含硫黄固形分を得、これを多孔質物質
担体面に附着させる方法などがある。担体として
は多孔質の無機物あるいは有機物が使用可能で、
吸収剤の附着を容易ならしめ少々の振動で吸着剤
の剥離が行なわれないものが望ましい。 本発明の水銀吸収用物質の実際の使用にあたつ
ては、人工的に合成した硫化物あるいは天然硫化
物と亜硫酸とを接触させて生成させた硫黄あるい
は微細な単体硫黄を含んだ吸収剤とし、多孔質物
質例えば軽石や珪藻土を担体として使用してこの
担体にこの吸収剤を附着させ、これを吸収塔に充
填し、水銀を含むガスをこの吸収塔に通し、水銀
を吸収剤と接触させ、水銀を硫化物としてあるい
は吸着させて固定除去する。本法は、吸収塔に充
填した吸収剤とガスとを接触させることによりガ
ス中に含まれる水銀を除去することが可能である
ため、吸収装置が簡単でかつガス圧損も小さく工
場排ガス、特に非鉄製錬排ガスに通した水銀除去
方法となる。 実施例 1 硫化水素ガスと亜硫酸ガスより湿式クラウス反
応で生成した硫黄を軽石の表面に附着させたもの
を吸収剤として水銀の除去率を調べ表1の結果を
得た。吸収剤の硫黄品位は2.5%で元ガス(導入
ガス)は空気95%、亜硫酸ガス5%の混合ガスで
あり、吸収剤へのS.V(空間速度)は600、吸収剤
の充填部容積は500ml、ガス流量は300/hrで
ある。元ガスとしては水銀濃度が経時変化する系
のものを使用した。表1において、元ガスHg濃
度は、表元の経過時間を中心として前後1時間
(例えば経過時間5時間のものは4.5時間〜5.5時
間の間の1時間)の間、吸収剤充填部をバイパス
させた元ガスを捕集してそのHg濃度を分析した
値であり、処理ガスHg濃度は、表示の経過時間
を中心として前後1時間(例えば経過時間5時間
のものは4.5時間〜5.5時間の間の1時間)の間、
それぞれ新に吸収剤を充填した吸収剤充填部を通
過させ、その通過したガスを捕集してそのHg濃
度を分析した値である。
【表】 実施例 2 人工的に合成した硫化鉛を飽和亜硫酸水溶液に
浸して単体硫黄を生成させた。この固形分を軽石
(粒度約10mm)に附着させ、これを吸収塔に充填
する。この吸収塔に水銀を含む元ガスを通して水
銀除去率を調べ表2の結果を得た。元ガス(導入
ガス)は空気95%、亜硫酸ガス5%の混合ガスで
あり、この混合ガスは水銀濃度が経時変化する系
から採取する。吸収剤の充填部容積は250ml、ガ
ス流量は300/hr、S.V(空間速度)は1200であ
る。実施例1と同様の処方に従つて水銀濃度が異
なる各経過時間ごとでの水銀除去率を求め、その
結果を表2に示した。
【表】 実施例 3 鉛精鉱(方鉛鉱)を亜硫酸ガスと接触させて硫
黄を生成させ、これを軽石に附着させた吸収剤を
使用した以外は、実施例2と同一の条件で、水銀
濃度が経時変化する元ガスからの水銀除去を実施
した。その結果を表3に示す。分析試料の採取は
実施例1で述べたのと同一の処方による。
【表】 実施例 4 亜鉛精鉱(閃亜鉛鉱)を飽和亜硫酸水に浸して
硫黄を生成させ、これを軽石に附着させたものを
吸収剤として使用した以外は、実施例2と同一の
条件で、水銀濃度が経時変化する元ガスからの水
銀除去を実施した。その結果を表4に示す。分析
試料の採取は実施例1で述べたのと同一の処方に
よる。
【表】 実施例 5 軽石の表面に硫化水素ガスと亜硫酸ガスを流し
て湿式クラウス反応でこの軽石の表面に硫黄を生
成せしめたものを吸収剤として使用した以外は、
実施例2と同一の条件で、水銀濃度が経時変化す
る元ガスからの水銀除去を実施した。その結果を
表5に示す。分析試料の採取は実施例1で述べた
のと同一の処方による。
【表】 実施例 6 人工的に合成した硫化鉛を200メツシユアンダ
ーの粉末に粉砕し、水を加えてスラリー状にして
これを軽石に塗り込んだ後、飽和亜硫酸水溶液に
浸して硫黄を生成させ、この乾燥品を吸収剤とし
て使用した以外は、実施例2と同一の条件で、水
銀濃度が経時変化する元ガスからの水銀除去を実
施した。その結果を表6に示す。分析試料の採取
は実施例1で述べたのと同一の処方による。
【表】 実施例 7 人工的に合成した硫化亜鉛を200メツシユアン
ダーの粉末に粉砕し、水を加えてスラリー状にし
てこれを珪藻土にまぶした後、亜硫酸ガスと反応
させて硫黄を生成させ、その乾燥品を吸収剤とし
て使用した以外は、実施例2と同一の条件で、水
銀濃度が経時変化する元ガスからの水銀除去を実
施した。その結果を表7に示す。分析試料の採取
は実施例1で述べたのと同一の処方による。
【表】 実施例 8 硫化鉄精鉱を200メツシユアンダーの粉末に粉
砕し、水を加えてスラリー状にしてこれを珪藻土
にまぶした後、飽和亜硫酸溶液に浸して硫黄を生
成させ、その乾燥品を吸収剤として使用した以外
は、実施例2と同一の条件で、水銀濃度が経時変
化する元ガスからの水銀除去を実施した。その結
果を表8に示す。分析試料の採取は実施例1で述
べたのと同一の処方による。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 硫化水素ガスと亜硫酸水溶液または亜硫酸ガ
    スとを、単体硫黄が生成する条件下で接触させ、
    この単体硫黄を多孔質物質に附着させることから
    なる酸性排ガス中の水銀吸収用物質の製造法。 2 人工的に合成したPbS,ZnSもしくはFeSの
    少なくとも一種の固体硫化物、または鉛精鉱、亜
    鉛精鉱もしくは硫化鉄精鉱の少なくとも一種の硫
    化鉱物と、亜硫酸水溶液または亜硫酸ガスとを、
    少なくとも部分的に単体硫黄が生成する条件下で
    接触させ、この単体硫黄を含む固形分を多孔質物
    質に附着させることからなる酸性排ガス中の水銀
    吸収用物質の製造法。
JP11067979A 1979-08-30 1979-08-30 Substance for absorbing mercury in acidic exhaust gas Granted JPS5637033A (en)

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JP11067979A JPS5637033A (en) 1979-08-30 1979-08-30 Substance for absorbing mercury in acidic exhaust gas

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JPS5637033A JPS5637033A (en) 1981-04-10
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