(57)【要約】【課題】カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末から、カルシウム成分及び鉛成分を浮遊選鉱処理によって分別して回収するに際し、大きな含有率で鉛を含む浮鉱と、大きな含有率でカルシウムを含み、かつ従来よりも小さな含有率で鉛を含む沈鉱を得ることのできる処理方法を提供する。【解決手段】カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末を処理対象物として第一の浮遊選鉱処理を行ない、浮鉱及び沈鉱を得た後、この沈鉱を処理対象物としてさらに１回以上、追加の浮遊選鉱処理を行ない、この追加の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱を、前記の微粉末と共に第一の浮遊選鉱処理の処理対象物として用いる。第一の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱は、大きな含有率で鉛を含む。追加の浮遊選鉱処理で最終的に得られた沈鉱は、大きな含有率でカルシウムを含み、かつ、従来よりも小さな含有率で鉛を含む。【選択図】図１
2010188273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末を処理対象物として第一の浮遊選鉱処理を行ない、浮鉱及び沈鉱を得た後、該沈鉱を処理対象物としてさらに１回以上、追加の浮遊選鉱処理を行ない、該追加の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱を、前記微粉末と共に前記第一の浮遊選鉱処理の処理対象物として用いることを特徴とするカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理方法。
【請求項２】
（Ａ）カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水と、硫化剤と、硫酸を混合して、固体分である硫酸カルシウム及び鉛硫化物を含むスラリーを得るスラリー調製工程と、
（Ｂ）該スラリーに疎水化剤を加えて、前記鉛硫化物を疎水化させ、浮遊選鉱処理用スラリーを得る疎水化工程と、
（Ｃ）前記浮遊選鉱処理用スラリーに対して第一の浮遊選鉱処理を行ない、鉛硫化物を含む浮鉱と、硫酸カルシウムを含む沈鉱を得る第一の浮遊選鉱処理工程と、
（Ｄ）前記沈鉱を処理対象物としてさらに１回以上、追加の浮遊選鉱処理を行ない、鉛硫化物を含む浮鉱と、硫酸カルシウムを含む沈鉱を得る追加の浮遊選鉱処理工程と、
（Ｅ）前記追加の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱を工程（Ａ）に返送し、前記微粉末と共に前記スラリーの材料として用いる浮鉱返送工程と、
を含むことを特徴とするカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理方法。
【請求項３】
前記第一の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱に含まれる鉛の含有率が、酸化物換算で５０質量％以上であり、かつ、前記追加の浮遊選鉱処理で得られた沈鉱に含まれる鉛の含有率が、酸化物換算で０．４質量％以下である請求項１又は２に記載のカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理方法。
【請求項４】
前記微粉末が、塩素バイパスダストである請求項１〜３のいずれか１項に記載のカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理方法。
【請求項５】
カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末を処理対象物として第一の浮遊選鉱処理を行なうための第一の浮遊選鉱機と、該第一の浮遊選鉱機で得られた沈鉱を処理対象物としてさらに１回以上、追加の浮遊選鉱処理を行なうための一つ以上の追加の浮遊選鉱機と、該一つ以上の追加の浮遊選鉱機で得られた浮鉱を、前記微粉末と共に前記第一の浮遊選鉱機における処理対象物として用いるための浮鉱返送手段と、を含むことを特徴とするカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理システム。
【請求項６】
カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水と、硫化剤と、硫酸を混合して、固体分である硫酸カルシウム及び鉛硫化物を含むスラリーを得るためのスラリー調製手段と、
前記スラリーに疎水化剤を加えて、前記鉛硫化物を疎水化させ、浮遊選鉱処理用スラリーを得るための疎水化手段と、
前記浮遊選鉱処理用スラリーに対して第一の浮遊選鉱処理を行ない、鉛硫化物を含む浮鉱と、硫酸カルシウムを含む沈鉱を得るための第一の浮遊選鉱機と、
前記第一の浮遊選鉱機で得られた沈鉱を処理対象物として、さらに１回以上、追加の浮遊選鉱処理を行ない、鉛硫化物を含む浮鉱と、硫酸カルシウムを含む沈鉱を得るための一つ以上の追加の浮遊選鉱機と、
前記一つ以上の追加の浮遊選鉱機で得られた浮鉱を、前記スラリー調製手段に返送して、前記微粉末と共に前記スラリーの材料として用いるための浮鉱返送手段と、
を含むことを特徴とするカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントキルンの排ガスの一部を抽気する塩素バイパス技術で得られる微粉末等の、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理方法及び処理システムに関し、より詳しくは、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末に含まれているカルシウム成分及び鉛成分を分別して回収するための処理方法及び処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭ごみ、焼却灰等の廃棄物を原料の一部として用いるセメントキルンにおいては、塩素の含有率が高い排ガスが発生する。この排ガスは、塩素バイパス技術によって処理される。塩素バイパス技術とは、セメントキルンの排ガスの一部を抽気した後、この抽気した高温の排ガス中の粗粉（塩素含有量が少ない固体分）をサイクロンで捕集し、セメント原料としてセメントキルンに戻す一方、サイクロンを通過した排ガスを冷却して生じる微粉末（塩素含有量が多い固体分）を、バグフィルター等の集塵機で捕集して、塩素成分を除去する技術をいう。捕集した微粉末は、カルシウム成分、カリウム成分、鉛成分及びその他の重金属成分、塩素成分等を含む。なお、この微粉末（以下、塩素バイパスダストともいう。）は、カリウム成分、鉛成分、塩素成分等を除去すれば、カルシウム成分を主成分とするセメント原料として、セメントキルンに戻すことができる。
【０００３】
一方、塩素成分、カルシウム成分、及び鉛成分を含むダストに対して、水洗により塩素成分を除去した後、浮遊選鉱を行い、カルシウム成分と鉛成分を分別して回収する技術が知られている。
例えば、（Ａ）カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水と、硫酸を混合して、液性をｐＨ１〜４に調整し、固体分である硫酸カルシウムを含むスラリーを得る硫酸カルシウム生成工程と、（Ｂ）工程（Ａ）で得られた前記スラリーに硫化剤を加えて、固体分である硫酸カルシウム及び硫化鉛を含むスラリーを得る硫化鉛生成工程と、（Ｃ）工程（Ｂ）で得られたスラリーに捕収剤及び起泡剤を加えて、浮遊選鉱を行ない、硫化鉛を主成分とする浮鉱と、硫酸カルシウムを主成分とする沈鉱を得る鉛・カルシウム分離工程、を含むカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理方法が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４６５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に記載された方法では、浮鉱中の鉛と沈鉱中の鉛との合計量中の浮鉱中の鉛の質量割合（分配率）が６０質量％以上であり、鉛の分離性が良好である。
しかし、鉛が有害物質であることから、硫酸カルシウムを主成分とする沈鉱を、セメント原料等として利用するに際し、当該沈鉱中の鉛の含有率を従来よりも小さくすることが望まれている。
そこで、本発明は、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末から、カルシウム成分及び鉛成分を浮遊選鉱処理によって分別して回収するに際し、大きな含有率で鉛を含む浮鉱と、大きな含有率でカルシウムを含み、かつ従来よりも小さな含有率で鉛を含む沈鉱を得ることのできる処理方法及び処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末を処理対象物として第一の浮遊選鉱処理を行ない、浮鉱及び沈鉱を得た後、この沈鉱を処理対象物としてさらに１回以上、追加の浮遊選鉱処理を行ない、この追加の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱を、前記第一の浮遊選鉱処理の処理対象物として、前記の微粉末に加えて繰り返し循環させて用いることによって、前記第一の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱については、大きな含有率で鉛を含む鉛含有物質として回収し、非鉄精錬原料等として用いることができ、かつ、前記追加の浮遊選鉱処理で最終的に得られた沈鉱については、従来よりも小さな含有率で鉛を含むカルシウム含有物質として回収し、セメント原料等として用いうることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、下記の［１］〜［６］を提供するものである。
【０００７】
［１］  カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末を処理対象物として第一の浮遊選鉱処理を行ない、浮鉱及び沈鉱を得た後、該沈鉱を処理対象物としてさらに１回以上、追加の浮遊選鉱処理を行ない、該追加の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱を、前記微粉末と共に前記第一の浮遊選鉱処理の処理対象物として用いることを特徴とするカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理方法。
［２］  （Ａ）カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水と、硫化剤と、硫酸を混合して、固体分である硫酸カルシウム及び鉛硫化物を含むスラリーを得るスラリー調製工程と、（Ｂ）該スラリーに疎水化剤を加えて、前記鉛硫化物を疎水化させ、浮遊選鉱処理用スラリーを得る疎水化工程と、（Ｃ）前記浮遊選鉱処理用スラリーに対して第一の浮遊選鉱処理を行ない、鉛硫化物を含む浮鉱と、硫酸カルシウムを含む沈鉱を得る第一の浮遊選鉱処理工程と、（Ｄ）前記沈鉱を処理対象物としてさらに１回以上、追加の浮遊選鉱処理を行ない、鉛硫化物を含む浮鉱と、硫酸カルシウムを含む沈鉱を得る追加の浮遊選鉱処理工程と、（Ｅ）前記追加の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱を工程（Ａ）に返送し、前記微粉末と共に前記スラリーの材料として用いる浮鉱返送工程と、を含むことを特徴とするカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理方法。
［３］  前記第一の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱に含まれる鉛の含有率が、酸化物換算で５０質量％以上であり、かつ、前記追加の浮遊選鉱処理で得られた沈鉱に含まれる鉛の含有率が、酸化物換算で０．４質量％以下である前記［１］又は［２］に記載のカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理方法。
［４］  前記微粉末が、塩素バイパスダストである前記［１］〜［３］のいずれかに記載のカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理方法。
【０００８】
［５］  カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末を処理対象物として第一の浮遊選鉱処理を行なうための第一の浮遊選鉱機と、該第一の浮遊選鉱機で得られた沈鉱を処理対象物としてさらに１回以上、追加の浮遊選鉱処理を行なうための一つ以上の追加の浮遊選鉱機と、該一つ以上の追加の浮遊選鉱機で得られた浮鉱を、前記微粉末と共に前記第一の浮遊選鉱機における処理対象物として用いるための浮鉱返送手段と、を含むことを特徴とするカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理システム。
［６］  カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水と、硫化剤と、硫酸を混合して、固体分である硫酸カルシウム及び鉛硫化物を含むスラリーを得るためのスラリー調製手段と、前記スラリーに疎水化剤を加えて、前記鉛硫化物を疎水化させ、浮遊選鉱処理用スラリーを得るための疎水化手段と、前記浮遊選鉱処理用スラリーに対して第一の浮遊選鉱処理を行ない、鉛硫化物を含む浮鉱と、硫酸カルシウムを含む沈鉱を得るための第一の浮遊選鉱機と、前記第一の浮遊選鉱機で得られた沈鉱を処理対象物として、さらに１回以上、追加の浮遊選鉱処理を行ない、鉛硫化物を含む浮鉱と、硫酸カルシウムを含む沈鉱を得るための一つ以上の追加の浮遊選鉱機と、前記一つ以上の追加の浮遊選鉱機で得られた浮鉱を、前記スラリー調製手段に返送して、前記微粉末と共に前記スラリーの材料として用いるための浮鉱返送手段と、を含むことを特徴とするカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理システム。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、浮遊選鉱処理を多段階で行なうとともに、二段目以降の追加の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱を、本発明の処理対象物である微粉末と共に第一の浮遊選鉱処理のスラリーの材料として用いているため、第一の浮遊選鉱処理において、大きな含有率で鉛を含む浮鉱を得ることができ、この浮鉱を非鉄精錬原料等として用い得るとともに、追加の浮遊選鉱処理において最終的に得られる沈鉱として、大きな含有率でカルシウムを含み、かつ、浮遊選鉱処理を１段で行なった場合に比べて鉛の含有率が小さい沈鉱を得ることができ、この沈鉱をセメント原料等として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の微粉末の処理方法の一例を示すフロー図である。
【図２】図２は、図１に示す処理方法の例における第一の浮遊選鉱処理までの手順を示すフロー図である。
【図３】図３は、本発明の微粉末の処理システムの一例を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の微粉末の処理方法及び処理システムの例を、図面を参照して説明する。
図１中、まず、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末を処理対象物として、水、硫化剤、硫酸、及び疎水化剤を加えた後、第一の浮遊選鉱処理（１段目の浮遊選鉱処理）を行ない、浮鉱Ａ及び沈鉱Ａを得る。浮鉱Ａは、鉛硫化物を主成分として含む。沈鉱Ａは、硫酸カルシウムを主成分として含む。なお、第一の浮遊選鉱処理までの手順の詳細は、後述する。
次に、沈鉱Ａを処理対象物として追加の浮遊選鉱処理（２段目の浮遊選鉱処理）を行ない、浮鉱Ｂ及び沈鉱Ｂを得る。浮鉱Ｂは、鉛硫化物を主成分として含むものであるが、浮鉱Ａに比べて鉛の含有率が小さいものである。沈鉱Ｂは、硫酸カルシウムを主成分として含むものであり、沈鉱Ｂに比べて鉛の含有率が小さいものである。
次に、沈鉱Ｂを処理対象物として追加の浮遊選鉱処理（３段目の浮遊選鉱処理）を行ない、浮鉱Ｃ及び沈鉱Ｃを得る。浮鉱Ｃは、鉛硫化物を主成分として含むものであるが、浮鉱Ａに比べて鉛の含有率が小さいものである。沈鉱Ｃは、硫酸カルシウムを主成分として含むものであり、沈鉱Ｂに比べて鉛の含有率がさらに小さいものである。
追加の浮遊選鉱処理の回数は、図１に示す例では２回であるが、１回でもよいし、３回以上でもよい。該回数は、最終的に得られる沈鉱中の鉛の含有率を小さくするとともに設備の複雑化及び処理コストの増大等を回避する観点から、好ましくは１〜３回、より好ましくは２回である。
なお、本明細書において、浮遊選鉱処理とは、浮遊選鉱機を用いたスラリーの処理を意味するものであり、後述の疎水化剤の添加等の前処理を含まないものとする。
【００１２】
追加の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱Ｂ及び浮鉱Ｃは、新たに供給される本発明の処理対象物である微粉末と共に、第一の浮遊選鉱処理の処理対象物として用いられる。浮鉱Ｂ及び浮鉱Ｃは、繰り返し循環させて第一の浮遊選鉱処理の処理対象物として用いられるものであり、浮鉱Ａと異なり回収されることがない。仮に、浮鉱Ｂ及び浮鉱Ｃを第一の浮遊選鉱処理に返送せずに浮鉱Ａと共に回収する場合、回収された浮鉱Ａと浮鉱Ｂと浮鉱Ｃとからなる鉛含有物質は、浮鉱Ａのみからなる鉛含有物質に比べて鉛の含有率が小さいので、非鉄精錬原料等としての価値が低下する。そのため、本発明では、浮鉱Ａのみを回収し、浮鉱Ｂ及び浮鉱Ｃを回収せずに循環使用するのである。
追加の浮遊選鉱処理で最終的に得られた沈鉱Ｃは、硫酸カルシウムを主成分とし、かつ、沈鉱Ａ及び沈鉱Ｂに比べて鉛の含有率が小さいので、セメント原料等として好適に用いられる。
本発明において最終的に得られる沈鉱（上述の例では沈鉱Ｃ）に含まれる鉛の含有率は、酸化物換算で、好ましくは０．４質量％以下、より好ましくは０．３質量％以下である。
第一の浮遊選鉱処理後に回収される浮鉱（上述の例では浮鉱Ａ）に含まれる鉛の含有率は、酸化物換算で、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは５５質量％以上、特に好ましくは６０質量％以上である。
【００１３】
次に、第一の浮遊選鉱処理までの手順等について詳しく説明する。
図２中、第一の浮遊選鉱処理までの手順は、（Ａ）カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水と、硫化剤と、硫酸を混合して、固体分である硫酸カルシウム及び鉛硫化物を含むスラリーを得るスラリー調製工程と、（Ｂ）前記スラリーに疎水化剤を加えて、前記鉛硫化物を疎水化させ、浮遊選鉱処理用スラリーを得る疎水化工程と、（Ｃ）前記浮遊選鉱処理用スラリーに対して浮遊選鉱処理を行い、鉛硫化物を含む浮鉱と、硫酸カルシウムを含む沈鉱を得る第一の浮遊選鉱処理工程と、を含む。
これら工程（Ａ）〜工程（Ｃ）について詳しく説明する。
【００１４】
［工程（Ａ）：スラリー調製工程］
工程（Ａ）は、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水と、硫化剤と、硫酸を混合して、固体分である硫酸カルシウム及び鉛硫化物を含むスラリーを得る工程である。
本発明の処理対象となる微粉末としては、例えば、前記の背景技術の欄で説明した塩素バイパスダストや、焼却飛灰、溶融飛灰等が挙げられる。
本発明の処理対象物である微粉末中のカルシウムの酸化物換算の含有率（ＣａＯの質量割合）は、セメント原料等に用いうる、カルシウムを主成分とする沈鉱を多く得る観点から、好ましくは５質量％以上、より好ましくは８質量％以上、特に好ましくは１０質量％以上である。
本発明の処理対象物である微粉末中のカルシウムの酸化物換算の含有率（ＣａＯの質量割合）の上限値は、特に限定されないが、好ましくは７０質量％、より好ましくは６０質量％、特に好ましくは５０質量％である。該上限値が７０質量％を超えると、工程（Ｃ）（第一の浮遊選鉱処理）における浮鉱への鉛の分配率が低下して、その結果、鉛の回収率が低下することがある。
本発明の処理対象物である微粉末中の鉛の酸化物換算の含有率（ＰｂＯの質量割合）は、特に限定されないが、好ましくは０．１〜１８質量％、より好ましくは０．５〜１５質量％、特に好ましくは１〜１２質量％である。該含有率が０．１質量％未満では、鉛の含有率が小さすぎて、本発明の処理方法を適用する必要性が低くなる。該含有率が１８質量％を超えると、多段階の浮遊選鉱処理によって最終的に得られる沈鉱中の鉛の含有率を十分に小さくするための、浮遊選鉱処理の回数が多くなり、処理設備の複雑化及び処理コストの増大等を招くことがある。
【００１５】
スラリーを調製する手順の一例としては、図２に示すように、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水を混合して、スラリーを得た後、このスラリーに硫化剤を加えて、固体分である鉛硫化物を含むスラリーを得て、次いで、このスラリーに硫酸を加えて、固体分である硫酸カルシウム及び鉛硫化物を含むスラリーを得るものが挙げられる。
この場合、硫化剤を過剰に加えて、ｐＨが大きくなり過ぎた場合であっても、その後の硫酸の添加によって、ｐＨを適正な数値範囲内（具体的には、１．５〜７．５、好ましくは２〜７）に調整することができるという利点がある。
なお、本発明の処理の開始時においては、処理対象物は、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末のみである。浮鉱Ｂ及び浮鉱Ｃを得た後は、工程（Ａ）における処理対象物は、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末に加えて、浮鉱Ｂ及び浮鉱Ｃを含む。
スラリーを調製する手順の他の例としては、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水を混合して、スラリーを得た後、このスラリーに硫酸を加えて、固体分である硫酸カルシウムを含むスラリーを得て、次いで、このスラリーに硫化剤を加えて、固体分である硫酸カルシウム及び鉛硫化物を含むスラリーを得るものが挙げられる。
この場合、微粉末と水を混合してなるスラリーに対して、ｐＨが１．５〜７．５、好ましくは２〜７となるように硫酸を加え、その後、硫化剤を加える。該ｐＨが１．５未満では、設備の耐久性の低下などの問題が生じうる。該ｐＨが７．５を超えると、工程（Ｃ）（第一の浮遊選鉱処理工程）における浮鉱の量が多くなり、浮鉱中の鉛の含有率が低下する。
【００１６】
スラリーを調製するための混合手段としては、例えば、撹拌翼付きの混合槽が挙げられる。
スラリーを調製するための混合手段における滞留時間は、各混合手段毎に、通常、５〜６０分間である。滞留時間が５分間未満では、液中の均一化または反応が不十分となることがある。滞留時間が６０分間を超えると、処理の効率が低下するなどの不都合がある。
硫化剤の例としては、水硫化ソーダ（ＮａＳＨ）、硫化ソーダ（Ｎａ２Ｓ）、硫化水素ガス（Ｈ２Ｓ）等が挙げられる。
スラリー中に生成する鉛硫化物の例としては、硫化鉛（ＰｂＳ）等が挙げられる。
スラリーにおける水１リットル当りのカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の質量は、好ましくは５〜３００ｇ／リットル、より好ましくは２０〜２５０ｇ／リットル、特に好ましくは５０〜２００ｇ／リットルである。該値が５ｇ／リットル未満では、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の単位質量当たりの水量が大きくなり、処理の効率が低下する。該値が３００ｇ／リットルを超えると、工程（Ｃ）（第一の浮遊選鉱処理）における鉛成分とカルシウム成分の分離性能が低下する。
【００１７】
［工程（Ｂ）：疎水化工程］
疎水化工程は、工程（Ａ）で得られたスラリーに対して、浮遊選鉱処理の前処理として、疎水化剤を加えて、鉛硫化物の粒子を疎水化させるものである。
浮遊選鉱とは、疎水性の表面を有する粒子及び親水性の表面を有する粒子を含む水中にガスを供給して、このガスからなる泡の表面に、疎水性の表面を有する粒子を付着させ、該粒子が付着している泡を、水中で浮力により浮上させることによって、沈鉱である親水性の表面を有する粒子と、浮鉱である疎水性の表面を有する粒子とに分離するものである。
なお、通常、粒子の表面の疎水性及び親水性を人為的に調節して、分離性能を高めるために、捕収剤と呼ばれる種々の化学薬剤が用いられる。従来知られている個々の捕収剤は、粒子の種類によってその効果（適否）が異なることが知られている。
本工程では、鉛硫化物と硫酸カルシウムを分離させるために、鉛硫化物の粒子の表面の疎水性を高めるための捕収剤である疎水化剤を用いる。
疎水化剤の好ましい例として、ザンセートが挙げられる。鉛硫化物は、ザンセートによって疎水性を高められた後、泡の表面に付着して、水中を浮上し、浮鉱となる。
【００１８】
ザンセートとは、−ＯＣ（＝Ｓ）−Ｓ−の化学構造を有するキサントゲン酸塩をいう。ザンセートの例としては、Ｒ−ＯＣ（＝Ｓ）−Ｓ−Ｍ＋（式中、Ｒは炭素数１〜２０（好ましくは２〜５）のアルキル基、ＭはＮａ、Ｋ等のアルカリ金属またはＮＨ４等を表す。）の一般式で表される化合物が挙げられる。
ザンセートの使用量は、例えば、本発明の処理対象物である微粉末中の鉛成分の通常の含有率から推測して定めることができる。具体的には、ザンセート／Ｐｂのモル比が、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０３以上、さらに好ましくは０．０４以上となる量のザンセートを添加することが望ましい。該値が０．０１未満では、鉛硫化物を浮鉱として十分に浮上させることが困難となる。
ザンセートの使用量の上限値は、特に限定されないが、薬剤コストの削減等の観点から、ザンセート／Ｐｂのモル比が、好ましくは１．０以下、より好ましくは０．５以下、さらに好ましくは０．２以下となる量であることが望ましい。
【００１９】
スラリーに起泡剤を加えることもできる。起泡剤を用いることによって、浮遊選鉱における浮鉱の浮上を促進することができる。起泡剤は、通常、鉛硫化物を疎水化した後に添加される。
起泡剤の例としては、メチルイソブチルカルビノール（ＭＩＢＣ；４−メチル−２−ペンタノール）、メチルイソブチルケトン、パイン油、エチレングリコール、プロピレングリコールメチルエーテル、クレゾール酸等が挙げられる。起泡剤として、前記の例示物の他に、例えば、炭素数６〜８の鎖状の炭化水素基（アルキル基等）や炭素数１０〜１５の環状の炭化水素基（芳香族基、シクロアルキル基等）等の疎水性基、及び、水酸基、カルボキシル基等の親水性基を有する化合物も、使用することができる。
起泡剤の添加量は、スラリー１リットルに対して、好ましくは５〜１００ｍｇである。
なお、本発明において、起泡剤の添加は必須ではなく、任意である。
【００２０】
［工程（Ｃ）：第一の浮遊選鉱処理工程］
工程（Ｃ）は、工程（Ｂ）で得られた浮遊選鉱処理用スラリーに対して浮遊選鉱処理を行い、鉛硫化物を含む浮鉱と、硫酸カルシウムを含む沈鉱を得る工程である。
浮遊選鉱を行う手段としては、ファーレンワルド型浮選機（ＦＷ型浮選機）、ＭＳ型浮選機、フェジャーグレン型浮選機、アジテヤ型浮選機、ワーマン型浮選機等の浮選機が挙げられる。
浮鉱は、スラリーの液中の上部領域（特に液面付近）に存在する固体分を回収することによって、スラリーの他の成分（液分、沈鉱）から分離することができる。
浮鉱は、鉛（Ｐｂ）の分配率（換言すれば、浮鉱中のＰｂと沈鉱中のＰｂの合計量中の浮鉱中のＰｂの質量割合）が大きいので、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末に由来する鉛含有物質として分離回収することができる。
沈鉱は、追加の浮遊選鉱処理における処理対象物として、さらに処理される。
以上が、図２に示す第一の浮遊選鉱処理までの手順である。
【００２１】
［追加の浮遊選鉱処理］
次に、二段目以降の追加の浮遊選鉱処理について詳しく説明する。
追加の浮遊選鉱処理は、第一の浮遊選鉱処理で得られた沈鉱に対して行なわれる。
図１に示すような追加の浮遊選鉱処理を２回行う場合について説明すると、まず、第一の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱Ａ及び沈鉱Ａを含むスラリーから、沈鉱Ａを含むスラリー部分を回収する。この回収したスラリー部分に対して、疎水化剤を添加した後、二段目の浮遊選鉱処理を行い、浮鉱Ｂ及び沈鉱Ｂを含むスラリーを得る。
ここでの疎水化剤の使用量は、疎水化剤としてザンセートを用いる場合、特に限定されるものではないが、ザンセート／沈鉱Ａ中の鉛（Ｐｂ）のモル比が上述の第一の浮遊選鉱処理における値と同じになる量であることが好ましい。疎水化剤の添加場所は、沈鉱Ａを浮遊選鉱機に導く前に配設した混合槽でもよいし、浮遊選鉱機に疎水化剤の添加手段を付属させたものでもよい。
次いで、このスラリーから沈鉱Ｂを含むスラリー部分を回収する。この回収したスラリー部分に対して、疎水化剤を添加した後、三段目の浮遊選鉱処理を行い、浮鉱Ｃ及び沈鉱Ｃを含むスラリーを得る。
ここでの疎水化剤の使用量及び添加場所は、二段目の浮遊選鉱処理におけるものと同じである。
【００２２】
浮鉱Ｂ及び浮鉱Ｃは、上述の工程（Ａ）（スラリー調製工程）に返送されて、本発明の処理対象物である微粉末と共に、第一の浮遊選鉱処理の対象となる。以後、浮鉱Ｂ及び浮鉱Ｃは、繰り返し循環して浮遊選鉱処理される。浮鉱Ａのみが鉛含有物質として回収され、非鉄精錬原料等として用いられる。
三段目の浮遊選鉱処理によって最終的に得られる沈鉱Ｃは、スラリーの液中の下部領域（特に底面上）に存在する固体分を回収することによって、スラリーの他の成分（液分、浮鉱）から分離することができる。
沈鉱Ｃは、大きな含有率で硫酸カルシウムを含み、かつ非常に小さな含有率で鉛硫化物を含むものであり、セメント原料等として用いることができる。沈鉱には、ケイ素、アルミニウム等の化合物が含まれることがある。
【００２３】
次に、本発明の微粉末の処理システムの一例を説明する。
図３中、本発明の微粉末の処理システムは、図１及び図２に示す処理方法に対応する処理システムであって、処理対象物である微粉末と、水を混合して、スラリーを得るための混合槽１と、混合槽１で得られたスラリーに硫化剤を添加して、鉛硫化物を生成させるための鉛硫化物生成槽４と、鉛硫化物を含むスラリーに硫酸を添加して、硫酸カルシウムを生成させるための硫酸カルシウム生成槽６と、鉛硫化物及び硫酸カルシウムを含むスラリーに、疎水化剤を添加するための疎水化反応槽８と、疎水化反応槽８で得られたスラリーを導入して第一の浮遊選鉱処理を行なうための第一の浮遊選鉱機１０と、第一の浮遊選鉱機１０で得られた沈鉱をさらに浮遊選鉱処理するための第二の浮遊選鉱機１１と、第二の浮遊選鉱機１１で得られた沈鉱をさらに浮遊選鉱処理するための第三の浮遊選鉱機１２と、第二の浮遊選鉱機１１及び第三の浮遊選鉱機１２で得られた浮鉱を混合槽１に返送するための返送路１９を備えている。
ここで、混合槽１、鉛硫化物生成槽４、硫酸カルシウム生成槽６、及び疎水化反応槽８は、各々、スラリーを撹拌するための撹拌翼を備えている。
【００２４】
混合槽１には、処理対象物である微粉末を供給するための微粉末供給手段２（例えば、微粉末の貯留槽及び流通路を有するもの）、及び、水を供給するための水供給手段３（例えば、水道管等の水の流通路）が接続されている。
鉛硫化物生成槽４には、硫化剤を供給するための硫化剤供給手段５（例えば、硫化剤の貯留槽及び流通路を有するもの）が接続されている。
硫酸カルシウム生成槽６には、硫酸を供給するための硫酸供給手段７（例えば、硫酸の貯留槽及び流通路を有するもの）が接続されている。
疎水化反応槽８には、疎水化剤供給手段９（例えば、疎水化剤の貯留槽及び流通路を有するもの）が接続されている。
なお、硫酸カルシウム生成槽６と疎水化反応槽８の各々には、ｐＨ測定手段２０，２１が設けられている。ｐＨ測定手段２０とｐＨ測定手段２１のいずれか一方のみを設けてもよい。処理対象物である微粉末中のカルシウムの含有量を予め測定して、硫酸供給手段７からの硫酸の添加量を定めている場合には、ｐＨ測定手段２０，２１は省略することができる。
第二の浮遊選鉱機１１及び第三の浮遊選鉱機１２の各々には、追加の疎水化剤を供給するための疎水化剤供給手段２２，２３（例えば、疎水化剤の貯留槽及び流通路を有するもの）が接続されている。なお、本発明において、複数の浮遊選鉱機は直列に配設される。
混合槽１、鉛硫化物生成槽４、硫酸カルシウム生成槽６、疎水化反応槽８、第一の浮遊選鉱機１０、第二の浮遊選鉱機１１、及び第三の浮遊選鉱機１２の相互間には、各々、スラリーが混合槽１から浮遊選鉱機１０まで一方向に流通するように、スラリーの流通路１３〜１８（例えば、ポンプ及び管路）が設けられている。
なお、本発明の処理システムは、疎水化反応槽８から浮遊選鉱機１０までの流通路の途中に、起泡剤を供給するための起泡剤供給手段（図示略；例えば、起泡剤の貯留槽及び流通路を有するもの）を備えていてもよい。
本発明においては、連続式とバッチ式のいずれの処理方法及び処理システムを採用してもよいが、処理効率の観点からは、連続式の処理方法及び処理システムが好ましい。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例及び比較例により本発明を説明する。なお、以下の「％」は、特に断らない限り、質量基準である。
［カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の用意］
処理対象物であるカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末として、塩素バイパスダストを用意した。この塩素バイパスダストは、カルシウムの酸化物換算の含有率（ＣａＯの含有率）が１３．３質量％であり、かつ、鉛の酸化物換算の含有率（ＰｂＯの含有率）が６．６質量％のものである。
［実施例１］
塩素バイパスダスト２０ｋｇ及び蒸留水２００リットルを混合槽に投入し、撹拌して、均一なスラリーを得た。このスラリーに硫化剤として、水硫化ソーダ（ＮａＳＨ）／Ｐｂのモル比が１．０である量の水硫化ソーダ水溶液（濃度：１０質量％）を加えて、１５分間撹拌し、鉛硫化物を含むスラリーを得た。
次いで、このスラリーに硫酸（濃度：９８％）を加えて撹拌し、液性をｐＨ３に調整した。その後、このスラリーに疎水化剤としてザンセート水溶液（濃度：５質量％）を加えて、１５分間撹拌した。ザンセートの添加量は、ザンセート／Ｐｂのモル比が０．０４となる量であった。次に、このスラリーを第一の浮遊選鉱機に導き、２０分間、第一の浮遊選鉱処理を行なった。処理後、第一の浮遊選鉱機から浮鉱Ａを回収した。
一方、第一の浮遊選鉱機から沈鉱Ａを含むスラリー部分を回収し、このスラリー部分にザンセート水溶液（濃度：５質量％）を加えて、１０分間撹拌した。ザンセートの添加量は、ザンセート／Ｐｂのモル比が０．０４となる量であった。次に、このスラリー部分を第二の浮遊選鉱機に導き、１０分間、第二の浮遊選鉱処理を行なった。処理後、第二の浮遊選鉱機から、浮鉱Ｂを含むスラリー部分、及び沈鉱Ｂを含むスラリー部分を回収した。
【００２６】
次に、沈鉱Ｂを含むスラリー部分にザンセート水溶液（濃度：５質量％）を加えて、１０分間撹拌した。ザンセートの添加量は、ザンセート／Ｐｂのモル比が０．０４となる量であった。次に、このスラリー部分を第三の浮遊選鉱機に導き、１０分間、第三の浮遊選鉱処理を行なった。処理後、第三の浮遊選鉱機から、浮鉱Ｃを含むスラリー部分、及び沈鉱Ｃを含むスラリー部分を回収した。沈鉱Ｃを含むスラリー部分に対して、フィルタープレスを用いた固液分離を行ない、沈鉱Ｃを得た。
一方、浮鉱Ｂを含むスラリー部分、及び浮鉱Ｃを含むスラリー部分を、塩素バイパスダスト２０ｋｇ及び蒸留水２００リットルと共に混合槽に投入し、撹拌して、均一なスラリーを得た。
その後、上述の沈鉱Ｃを得るまでの手順と同様にして、硫化剤、硫酸、ザンセートの各薬剤の添加、及び、第一の浮遊選鉱処理、第二の浮遊選鉱処理、第三の浮遊選鉱処理の各浮遊選鉱処理を行なった。この過程で、第一の浮遊選鉱処理後の浮鉱Ａ’、及び、第三の浮遊選鉱処理後の沈鉱Ｃ’を回収した。
浮鉱Ａ、沈鉱Ｃ、浮鉱Ａ’、及び沈鉱Ｃ’の各々について、鉛の含有率を測定した。結果を表１に示す
表１の結果から、第二及び第三の浮遊選鉱処理で得られた浮鉱である浮鉱Ｂ及び浮鉱Ｃを、第一の浮遊選鉱処理の処理対象物として用いるために返送した場合、返送前の浮鉱Ａよりも返送後の浮鉱Ａ’のほうが鉛の含有率がやや大きく、かつ、返送前の浮鉱Ｃよりも返送後の浮鉱Ｃ’のほうが鉛の含有率が小さいことがわかる。
【００２７】
【表１】
2010188273.tif 000003
【符号の説明】
【００２８】
１    混合槽
２    微粉末供給手段
３    水供給手段
４    鉛硫化物生成槽
５    硫化剤供給手段
６    硫酸カルシウム生成槽
７    硫酸供給手段
８    疎水化反応槽
９    疎水化剤供給手段
１０    第一の浮遊選鉱機
１１    第二の浮遊選鉱機
１２    第三の浮遊選鉱機
１３，１４，１５，１６，１７，１８    流通路
１９    返送手段（返送路）
２０，２１    ｐＨ計
２２，２３    疎水化剤供給手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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