(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分別して回収する処理方法であって、工程及び薬剤の数が少なく、簡易であり、微粉末中のカルシウム成分の含有率の大きさにかかわらず、常に、高い回収率で鉛成分およびカルシウム成分を回収しうる方法を提供する。【解決手段】（Ａ）処理対象物である微粉末と水を混合し、スラリーを得る工程と、（Ｂ）工程（Ａ）で得たスラリーを流通路内で一方向に流通させながら、該流通路を流通する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工程と、（Ｃ）工程（Ｂ）で得たスラリーに硫化剤を添加して、鉛硫化物を生成させる工程と、（Ｄ）工程（Ｃ）で得たスラリーに捕収剤を添加して、スラリー中の鉛硫化物を疎水化させる工程と、（Ｅ）工程（Ｄ）で得たスラリーを浮遊選鉱処理して、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を含む。【選択図】図１
2008093491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）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、スラリーを得る混合工程と、
（Ｂ）工程（Ａ）で得られたスラリーを流通路内で一方向に流通させながら、該流通路を流通する前記スラリーに硫酸を添加して、硫酸の添加地点の下流側において硫酸カルシウムを生成させ、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、
（Ｃ）工程（Ｂ）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、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鉛硫化物生成工程と、
（Ｄ）工程（Ｃ）で得られたスラリーに捕収剤を添加して、スラリー中の鉛硫化物を疎水化させる鉛硫化物疎水化工程と、
（Ｅ）工程（Ｄ）で得られたスラリーを浮遊選鉱処理して、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鉛・カルシウム分離工程と、
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２】
工程（Ｂ）において、硫酸の添加後のスラリーのｐＨが１．５〜７．０となるように、硫酸の添加量を定める請求項１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３】
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、スラリーを得るための混合装置と、
該混合装置で得られたスラリーを一方向に流通させるための硫酸添加用流通路と、
前記硫酸添加用流通路を流通するスラリーに硫酸を添加するための硫酸添加手段と、
前記硫酸添加用流通路を通過した後のスラリーを貯留して、硫酸カルシウムを均一に含むスラリーを得るための貯留槽と、
前記貯留槽で得られたスラリーに硫化剤を添加して、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鉛硫化物生成装置と、
該鉛硫化物生成装置で得られたスラリーに捕収剤を添加して、スラリー中の鉛硫化物を疎水化させるための鉛硫化物疎水化装置と、
該鉛硫化物疎水化装置で得られたスラリーを浮遊選鉱処理するための浮遊選鉱装置と、
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並びに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並びに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、塩素成分等を含む。なお、この微粉末は、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、及び鉛成分等の重金属成分を含むダストに対して、浮遊選鉱を行い、カルシウム成分と、鉛成分等の重金属成分とを分別して回収する技術が知られている。
例えば、廃棄物を焼却した際に発生する飛灰を処理する方法であって、炭酸ガスを吹送しながら水を用いて飛灰を洗浄する洗浄工程と、該洗浄工程で得られた固体残渣に対して、炭酸カルシウム用浮選剤を用いて浮遊選鉱を行い、フロス（浮鉱）として炭酸カルシウムを回収する第１浮遊選鉱工程と、該第１浮遊選鉱工程の沈降残渣（沈鉱）に硫酸を加えるなどして重金属の金属塩を生成し、さらに水を加えて金属塩を溶解すると同時に、溶解した銅イオンを金属銅として析出させ、該金属銅、硫酸鉛等を含む混合物を生成させた後、この混合物を濾過等によって濾滓として回収する浸出工程と、該浸出工程で回収した濾滓に対して、硫化剤等の活性化剤と、捕収剤及び起泡剤とを用いて浮遊選鉱を行い、フロス（浮鉱）として金属銅及び硫酸鉛を回収する第２浮遊選鉱工程とを有する飛灰の処理方法が、提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−３２３３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の塩素バイパス技術で得られる微粉末は、カルシウム成分、カリウム成分、鉛成分、塩素成分等を含むものである。このうち、カリウム成分、塩素成分等は、水洗処理後の濾液中の成分として回収することができる。
しかし、セメント原料として利用可能なカルシウム成分と、非鉄精錬原料として利用可能な鉛成分を、例えば、上述の文献に記載された技術を用いて分別して回収しようとすると、工程や薬剤の数が多いため、多大の手間を要し、かつ高コストになる。
そこで、本発明者は、まず、硫酸および硫化剤を用いて、処理対象となる微粉末中のカルシウム成分および鉛成分を各々、硫酸カルシウム、鉛硫化物に変化させた後、浮遊選鉱の技術を用いて、硫酸カルシウムと鉛硫化物を分離し回収する簡易な処理方法を検討した。
【０００５】
ところが、この簡易な処理方法には、次のような問題があることがわかった。
すなわち、塩素バイパス技術で得られる微粉末とスラリーを混合してスラリーを得た後、このスラリーに硫酸を添加して、スラリー中のカルシウム成分を硫酸カルシウムに変化させると共にスラリーのｐＨを所定の数値範囲（例えば、２〜７）内に調整し、その後、得られたスラリーを他の液槽に導いて、この液槽にてスラリーに硫化剤を添加して、スラリー中の鉛成分を鉛硫化物に変化させ、次いで、得られたスラリーに捕収剤（例えば、ザンセート）を添加した後にスラリーを浮遊選鉱装置（浮選機）に導入し、鉛硫化物を含む浮鉱と、硫酸カルシウムを含む沈鉱に分離するという一連の手順を含む方法において、硫酸の添加後のスラリーのｐＨ（例えば、２〜７）が、添加時から経時的に増大していく傾向があり、硫酸の添加時から捕収剤の添加時までの時間が長い場合には、捕収剤の添加時に、スラリーのｐＨが、捕収剤の使用に適するｐＨ（例えば、ザンセートでは２．０〜７．５）の上限値（７．５）を超えることがあるという問題を見出した。
なお、捕収剤の使用に適するｐＨの数値範囲を外れたｐＨ条件下で、スラリー中の鉛硫化物を疎水化処理した場合、浮鉱に含まれる鉛硫化物の量が少なくなり、鉛硫化物の回収率が小さくなる。
【０００６】
一方、本発明者は、上述の簡易な処理方法において、硫酸を添加した後のスラリーのｐＨの経時的増大の程度は、微粉末中のカルシウム成分の含有率が大きいほど、大きいことを見出した。つまり、上述のｐＨの増大による鉛硫化物の回収率の低下の問題は、処理対象物である微粉末中のカルシウム成分の含有率が大きい場合（例えば、ＣａＯの含有率として４０重量％以上の場合）に顕著である。
これらの事情を考慮すると、微粉末中のカルシウム成分の含有率の大きさにかかわらず、上述の簡易な処理方法を用いて、常に、高い回収率で鉛成分およびカルシウム成分を回収することのできる方法を見出すことができれば、好都合である。
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分別して回収するための処理方法であって、工程及び薬剤の数が少なく、簡易であり、微粉末中のカルシウム成分の含有率の大きさにかかわらず、常に、高い回収率で鉛成分およびカルシウム成分を回収することのできる方法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】
【０００７】
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と、水を混合して、スラリーを得た後、該スラリーを流通路内で一方向に流通させながら、該流通路を流通する前記スラリーに硫酸を添加して、硫酸の添加地点の下流側において硫酸カルシウムを生成させ、以後、スラリーに対して、硫化剤の添加による鉛硫化物の生成、捕収剤の添加による鉛硫化物の疎水化、および、浮遊選鉱処理による硫酸カルシウムと鉛硫化物の分離を、この順で行なえば、硫酸の添加を液槽内で行う場合と比べて、硫酸を添加した後におけるスラリーのｐＨの経時的な上昇の幅が小さくなり、それゆえ、硫酸の添加時から捕収剤の添加時までの時間が長い場合（例えば、４０分間以上）であっても、捕収剤の添加時において、捕収剤による鉛硫化物の疎水化を良好に行ないうるｐＨの数値範囲内に、スラリーのｐＨを確実に収めることができることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［３］を提供するものである。
［１］  （Ａ）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、スラリーを得る混合工程と、（Ｂ）工程（Ａ）で得られたスラリーを流通路内で一方向に流通させながら、該流通路を流通する前記スラリーに硫酸を添加して、硫酸の添加地点の下流側において硫酸カルシウムを生成させ、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、（Ｃ）工程（Ｂ）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、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鉛硫化物生成工程と、（Ｄ）工程（Ｃ）で得られたスラリーに捕収剤を添加して、スラリー中の鉛硫化物を疎水化させる鉛硫化物疎水化工程と、（Ｅ）工程（Ｄ）で得られたスラリーを浮遊選鉱処理して、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鉛・カルシウム分離工程と、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。
［２］  工程（Ｂ）において、硫酸の添加後のスラリーのｐＨが１．５〜７．０となるように、硫酸の添加量を定める前記の［１］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。
【０００９】
［３］  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、スラリーを得るための混合装置と、該混合装置で得られたスラリーを一方向に流通させるための硫酸添加用流通路と、前記硫酸添加用流通路を流通するスラリーに硫酸を添加するための硫酸添加手段と、前記硫酸添加用流通路を通過した後のスラリーを貯留して、硫酸カルシウムを均一に含むスラリーを得るための貯留槽と、前記貯留槽で得られたスラリーに硫化剤を添加して、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鉛硫化物生成装置と、該鉛硫化物生成装置で得られたスラリーに捕収剤を添加して、スラリー中の鉛硫化物を疎水化させるための鉛硫化物疎水化装置と、該鉛硫化物疎水化装置で得られたスラリーを浮遊選鉱処理するための浮遊選鉱装置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】
【００１０】
本発明においては、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水を混合してなるスラリーを、流通路内で一方向に流通させながら、該流通路を流通する前記スラリーに硫酸を添加して、硫酸の添加地点の下流側において硫酸カルシウムを生成させているので、スラリーを貯留した液槽内に硫酸を添加して、硫酸カルシウムを生成させる場合と比べて、硫酸を添加した後のスラリーのｐＨの経時的増大を抑制することができ、その結果、浮遊選鉱処理の前処理である鉛硫化物の疎水化処理のために捕収剤を添加する時に、スラリーのｐＨを、確実に、捕収剤の使用に適するｐＨの数値範囲内（例えば、ザンセートを用いた場合、２．０〜７．０）に収めることができる。
【００１１】
特に、処理対象物である微粉末中のカルシウム成分の含有率が大きい場合（例えば、ＣａＯの含有率が４０重量％以上の場合）、本発明によるスラリーのｐＨの経時的増大の抑制効果を、顕著に得ることができる。
したがって、本発明では、処理に要する時間の長さや、処理対象の微粉末の成分組成（特に、カルシウム成分の含有率の大きさ）にかかわらず、沈鉱中の鉛成分と浮鉱中の鉛成分の合計量中の浮鉱中の鉛成分の質量割合（分配率）を常に高く維持することができる。
そして、浮鉱を鉛含有物質として回収することによって、微粉末から高い回収率で鉛成分を回収することができる。一方、沈鉱は、鉛成分の含有率が小さくかつカルシウム成分の含有率が大きいカルシウム含有物質として、回収することができる。
【００１２】
なお、カルシウム成分は、硫酸カルシウムとして回収され、セメント原料等として用いることができる。
また、鉛成分は、鉛硫化物（例えば、硫化鉛等）として回収され、山元還元による非鉄精練原料等として用いることができる。特に、浮遊選鉱で回収される固体分として、硫酸カルシウム、鉛硫化物以外の他の物質（例えば、ケイ素、アルミニウム等の化合物）が高含有率で含まれる場合であっても、当該他の物質が、硫酸カルシウムと共に沈鉱として回収されるため、浮鉱に含まれる鉛硫化物の含有率を高く維持することができ、常に、良質の非鉄精錬原料を得ることができる。
本発明の処理方法及び処理システムによれば、工程及び薬剤の数が少なく、しかも簡易に、処理対象物である微粉末からカルシウム成分及び鉛成分を分別して回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明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を説明する。
図１は、本発明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の一例を示すフロー図である。
本発明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は、図１に示すように、（Ａ）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、スラリーを得る混合工程と、（Ｂ）工程（Ａ）で得られたスラリーを流通路内で一方向に流通させながら、該流通路を流通する前記スラリーに硫酸を添加して、硫酸の添加地点の下流側において硫酸カルシウムを生成させ、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、（Ｃ）工程（Ｂ）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、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鉛硫化物生成工程と、（Ｄ）工程（Ｃ）で得られたスラリーに、捕収剤と必要に応じて起泡剤とを添加して、スラリー中の鉛硫化物を疎水化させる鉛硫化物疎水化工程と、（Ｅ）工程（Ｄ）で得られたスラリーを浮遊選鉱処理して、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鉛・カルシウム分離工程とを含む。
【００１４】
［（Ａ）混合工程］
本工程は、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、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、塩素バイパス技術によるセメントキルンの排ガスの処理の過程で捕集される微粉末や、焼却飛灰、溶融飛灰等が挙げられる。
本発明の処理対象となる微粉末中のカルシウム成分の含有率（ＣａＯ換算の質量割合）は、特に限定されないが、好ましくは５〜７０質量％、より好ましくは１０〜６０質量％、特に好ましくは１５〜５０質量％である。該含有率が５質量％未満では、本発明の処理方法によって回収されるカルシウム成分の量が少なくなり、カルシウム成分の再資源化を十分に図ることができない。該含有率が７０質量％を超えると、工程（Ｅ）における浮鉱への鉛の分配率が低下することがある。
【００１５】
本発明の処理対象物である微粉末中の鉛成分の含有率（ＰｂＯ換算の質量割合）は、特に限定されないが、好ましくは０．１〜１０質量％、より好ましくは０．５〜９質量％、特に好ましくは１〜８質量％である。該含有率が０．１質量％未満では、鉛の含有量が少なすぎて、本発明の方法を適用する必要性が小さくなる。該含有率が１０質量％を超えると、工程（Ｅ）で分離回収した硫酸カルシウム中に鉛が多く残留することがある。
カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水を混合する方法としては、例えば、攪拌翼付きの液槽内に、水と、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末を収容して攪拌し、略均一な混合物を得る方法が挙げられる。
水１リットル当たりのカルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の量は、好ましくは
５〜３００ｇ、より好ましくは２０〜２５０ｇ、特に好ましくは５０〜２００ｇである。該量が５ｇ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。該量が３００ｇを超えると、鉛・カルシウム分離工程（Ｅ）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。
【００１６】
［（Ｂ）硫酸カルシウム生成工程］
本工程は、工程（Ａ）で得られたスラリーを流通路内で一方向に流通させながら、該流通路を流通する前記スラリーに硫酸を添加して、硫酸の添加地点の下流側において硫酸カルシウムを生成させ、固体分である硫酸カルシウムを含むスラリーを得る工程である。
スラリーに硫酸を添加する地点は、流通路の内部空間の断面積の大きさによっても異なり、特に限定されないが、例えば、流通路の排出口（下流側の端部）から上流に向かって、５〜２００ｃｍの地点である。
【００１７】
硫酸カルシウム生成工程（Ｂ）における硫酸の添加量は、例えば、硫酸の添加後のスラリーのｐＨを、ｐＨ測定手段（ｐＨ計）を用いて測定することによって定める。具体的には、ｐＨの測定値が目標値（例えば、１．５〜７．０）の範囲外である場合、ｐＨの測定値が目標値の数値範囲内となるように、硫酸の添加量を増減する。
ｐＨの目標値は、工程（Ｄ）において捕収剤としてザンセートを用いる場合、好ましくは１．５〜７．０、より好ましくは２．０〜６．０である。ザンセートの使用に適するスラリーのｐＨは、２．０〜７．５であるので、前記の数値範囲（１．５〜７．０）内に硫酸添加後のスラリーのｐＨを調整すれば、その後にｐＨが経時的に増大しても、捕収剤の添加時のスラリーのｐＨを、前記のザンセートの使用に適するｐＨの範囲（２．０〜７．５）内に確実に収めることができる。
なお、本明細書において、「硫酸の添加後のスラリーのｐＨ」とは、硫酸の添加直後のｐＨが不安定な領域（硫酸添加地点の下流側の近傍領域）を過ぎて、ｐＨが比較的安定した領域に至った地点におけるｐＨ（通常、流通路の下流側の端部に接続して配設される貯留槽内のスラリーのｐＨ）をいう。
【００１８】
硫酸を添加した後のスラリーは、通常、流通路から液槽（貯留槽）に導かれ、液槽内に貯留される。
スラリーを液槽内に貯留させることによって、スラリー中に硫酸カルシウムを均一に分布させることができ、後工程における各反応を安定化することができる。
スラリーを貯留する具体的な方法としては、流通路を通過したスラリーを、流通路の排出口（下流側の端部）から攪拌翼付きの液槽内に導入した後、該液槽内のスラリーを攪拌しながら、所定の滞留時間下で、未反応の硫酸とスラリー中の未反応のカルシウム成分との反応による硫酸カルシウムの生成を進行させて、十分な量の硫酸カルシウムを均一に含むスラリーを得る方法が挙げられる。
滞留時間は、好ましくは１０〜９０分間、より好ましくは１５〜６０分間である。滞留時間が１０分間未満では、硫酸カルシウムの生成が不十分となることがある。滞留時間が９０分間を超えると、処理の効率が低下するばかりか、スラリーのｐＨが過度に増大して本発明の効果が十分に得られないことがあるなどの不都合がある。
【００１９】
［（Ｃ）鉛硫化物生成工程］
本工程は、工程（Ｂ）で得られた硫酸カルシウムを含むスラリーに硫化剤を添加して、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。
本工程で得られるスラリー中に生成される鉛硫化物は、例えば、硫化鉛（ＰｂＳ）等が挙げられる。
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。
硫化剤の添加量は、スラリー化する前の微粉末中の鉛成分の量に応じて定められる。具体的には、Ｓ（硫化剤中の硫黄）／Ｐｂ（微粉末中の鉛）のモル比が０．８〜３．０の範囲内となる量の硫化剤を添加することが望ましい。但し、硫化剤の添加量は、微粉末に含まれる他の金属成分によってもその最適値が変動するものであり、特に限定されるものではない。
【００２０】
工程（Ｂ）で得られたスラリーに硫化剤を加える方法としては、例えば、攪拌翼付きの液槽内に、工程（Ｂ）で得られたスラリーを収容し、所定の滞留時間および撹拌下で、該液槽内に硫化剤を加えて、均一なスラリーを得る方法が挙げられる。
滞留時間は、好ましくは５〜３０分間である。滞留時間が５分間未満では、鉛硫化物の生成が不十分となることがある。滞留時間が３０分間を超えると、処理の効率が低下するばかりか、スラリーのｐＨが過度に増大して本発明の効果が十分に得られないことがあるなどの不都合がある。
【００２１】
［（Ｄ）鉛硫化物疎水化工程］
本工程は、工程（Ｄ）で得られたスラリーに、捕収剤と必要に応じて起泡剤とを添加して、スラリー中の鉛硫化物を疎水化させる工程である。
本発明で用いられる捕収剤は、工程（Ｃ）で生成した鉛硫化物の疎水性を高めるためのものである。鉛硫化物は、捕収剤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。
【００２２】
捕収剤の例としては、ザンセートや、酸性ジチオリン酸エステル類（商品名：エロフロート）や、ｎ−ドデシル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩や、オレイン酸ナトリウム等の不飽和脂肪族カルボン酸塩等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
中でも、ザンセート、酸性ジチオリン酸エステル類、オレイン酸ナトリウム等は、本発明において好ましく用いられる。
ここで、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。
捕収剤の添加量は、スラリー１リットルに対して、好ましくは１０ｍｇ以上、より好ましくは３０ｍｇ以上、特に好ましくは５０ｍｇ以上である。該量が１０ｍｇ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。
捕収剤の添加量の上限値は、特に限定されないが、薬剤コストの削減等の観点から、スラリー１リットルに対して、好ましくは１，０００ｍｇ以下、より好ましくは５００ｍｇ以下である。
【００２３】
本工程において、起泡が十分に生じない場合には、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。
【００２４】
［（Ｅ）鉛・カルシウム分離工程］
本工程は、工程（Ｄ）で得られたスラリーを浮遊選鉱処理して、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空気を供給して、この空気によって生じた泡の表面に、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。
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。
【００２５】
浮鉱への鉛の分配率は、本発明の処理対象物である微粉末に含まれるカルシウム成分の含有率の大きさ等によっても変動するが、通常、６０質量％以上である。
浮鉱中の鉛の含有率は、処理対象物である微粉末中に含まれるカルシウム成分の含有率の大きさ等によっても変動するが、通常、１０質量％以上である。
沈鉱は、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、沈鉱）から分離することができる。
沈鉱は、浮鉱とは逆に、硫酸カルシウムの分配率が大きく、かつ、鉛硫化物の分配率が小さいので、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。
沈鉱へのカルシウム（Ｃａ）の分配率は、通常、８０質量％以上である。
【００２６】
次に、本発明の微粉末の処理システムの実施の形態について説明する。図２は、微粉末の処理システムの一例を概念的に示す図である。
微粉末の処理システムは、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、水を混合して、スラリーを得るための混合槽（混合槽）１と、混合槽１から供給されたスラリーを一方向に流通させるための硫酸添加用流通路２と、硫酸添加用流通路２内を流通するスラリーに対して、流通路２の所定の地点（予め定めた地点）にて硫酸を添加するための硫酸添加手段（硫酸貯留槽３、硫酸添加量調節弁１１、及び硫酸貯留槽３から流通路２に硫酸を供給するための供給路）と、硫酸添加用流通路２から導入されたスラリーを攪拌下で貯留して、硫酸カルシウムを均一に含むスラリーを得るための貯留槽４と、貯留槽４から導入されたスラリーに硫化剤を添加して、鉛硫化物を生成するための鉛硫化物生成装置（鉛硫化物生成槽５、硫化剤貯留槽６、硫化剤添加量調節弁（図示せず）、及び硫化剤貯留槽６から鉛硫化物生成槽５に硫化剤を供給するための供給路）と、鉛硫化物生成槽５から導入されたスラリーに捕収剤を加えて、スラリー中の鉛硫化物の疎水性を高めるための鉛硫化物疎水化装置（疎水化反応槽７、捕収剤貯留槽８、捕収剤添加量調節弁（図示せず）、及び鉛硫化物生成槽５から疎水化反応槽７に捕収剤を供給するための供給路）と、疎水化反応槽７から導入されたスラリーに対して浮遊選鉱を行うための浮選機１０と、疎水化反応槽７と浮選機１０を結ぶ流通路の所定の地点にて起泡剤を供給するための起泡剤供給手段（起泡剤貯留槽９、起泡剤添加量調節弁（図示せず）、及び起泡剤貯留槽９からスラリーの流通路に起泡剤を供給するための供給路）を備えている。
なお、本発明の処理システムを構成する各部の間には、スラリーの流通路、または硫酸等の薬剤の供給路が設けられている。
【００２７】
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。
貯留槽４には、貯留槽４内のスラリーのｐＨを測定するためのｐＨ測定手段（ｐＨ計１２）が設けられている。硫酸添加量調節弁１１は、貯留槽４内のスラリーのｐＨ値が所定の数値範囲内に保たれるように、ｐＨ計１２の測定値に基づいて硫酸の添加量を調節する手段である。
【００２８】
硫酸添加用流通路２には、硫酸添加用流通路２の排出口２ｂから上流側に向かって所定の距離を隔てた地点にて硫酸が添加されるように、硫酸導入口２ａが設けられている。
硫酸導入口２ａを設ける地点は、硫酸添加用流通路２の排出口２ｂから上流側に向かって好ましくは５〜２００ｃｍの距離を隔てた地点である。該距離が５ｃｍ以上であれば、本発明の効果である硫酸の添加後のスラリーのｐＨの経時的増大を、より効果的に抑制することができる。該距離が２００ｃｍ以下であれば、硫酸添加用流通路２を形成する管体の径が小さい場合であっても、硫酸添加用流通路２内のスラリー中に硫酸カルシウムが多量に生成して、スラリーの円滑な流通が阻害される事態が生じることはない。
【実施例】
【００２９】
本発明を実施例及び比較例によって説明する。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、微粉末Ａを用意し、微粉末Ａ中のカルシウム成分と鉛成分を、Ｃａ：ＪＡＣＳ  Ｉ−１２．６．２、Ｐｂ：ＪＡＣＳ  Ｉ−５１．３．１９の方法に準拠して測定した。微粉末Ａ中のカルシウム成分の含有率は、３５．０％（ＣａＯ換算の質量割合）であり、鉛成分の含有率は３．３％（ＰｂＯ換算の質量割合）であった。
なお、微粉末Ａは、塩素バイパス技術によるセメントキルンの排ガスの処理の過程で捕集された微粉末である。
【００３０】
［実施例１］
図２に示す連続処理システムを用いて、以下のように微粉末Ａを処理した。
攪拌翼付きの混合槽１内に、水２００リットルと、水１リットル当たり１５０ｇの量の微粉末Ａを投入して攪拌し、均一なスラリーを得た。
このスラリーを、混合槽１と貯留槽４の間の硫酸添加用流通路（内径２．５ｃｍ、長さ２０ｃｍの円筒状の管路）２内にて一方向に、流量３リットル／分で流通させた。
この際、硫酸添加用流通路２内のスラリーに対して、硫酸添加用流通路２の排出口２ｂから上流側に向かって１０ｃｍの地点にて、貯留槽４内のスラリーのｐＨが４．０となる量の硫酸（濃度：９８％）を添加した。なお、この硫酸の添加量は、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が０．８９となる量であった。
次いで、このスラリーを、硫酸添加用流通路２から攪拌翼付きの貯留槽４（容量：９０リットル）に導き、３０分間の滞留時間下で攪拌して、硫酸カルシウムを十分に生成させて、硫酸カルシウムを均一に含むスラリーを得た。
次いで、このスラリーを攪拌翼付きの鉛硫化物生成槽５（容量：４５リットル）に導いた後、スラリー１リットル当たり３，０００ｍｇの量の水硫化ソーダを含む水硫化ソーダ水溶液（濃度：２０質量％）を加えて、１５分間の滞留時間下で攪拌して、鉛硫化物を生成させた。鉛硫化物生成槽５内のスラリーのｐＨは４．３であった。
【００３１】
次いで、このスラリーを攪拌翼付きの疎水化反応槽７（容量：４５リットル）に導いた後、槽内のスラリーに対して、鉛硫化物の疎水性を高めるための捕収剤として、スラリー１リットル当たり、４８０ｍｇ（固形分）の量のアミルザンセートの添加量となるように、アミルザンセート水溶液（濃度：０．４質量％、アミルザンセートの化学式：Ｃ５Ｈ１１−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−Ｓ−Ｋ＋）を加えて、１５分間の滞留時間下で攪拌した。疎水化反応槽７内のスラリーのｐＨは５．１であった。
次いで、このスラリーを、疎水化反応槽７から流通路を介してＦＷ型浮選機１０に導いた後、ＦＷ型浮選機１０内にて、送気しながらスラリーを浮遊選鉱し、浮鉱及び沈鉱を得た。なお、疎水化反応槽７とＦＷ型浮選機１０の間の流通路の所定の地点にて、スラリーに対して、起泡剤貯留槽９から、起泡剤として、スラリー１リットル当たり７０ｍｇの添加量となるようにメチルイソブチルカルビノール（ＭＩＢＣ）を添加した。
浮選機で得られた浮鉱及び沈鉱の各々について、鉛及びカルシウムの含有量を測定した。
微粉末Ａからの鉛の回収率は、７０質量％であった。
【００３２】
［比較例１］
硫酸導入口２ａから硫酸をスラリー中に添加することに代えて、貯留槽４内のスラリーに対して、貯留槽４内のスラリーのｐＨが４．０となるように硫酸を添加したこと以外は、実施例１と同様にして実験した。
硫酸の添加量は、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が０．８４となる量であった。なお、このモル比の値は、実施例１における値（０．８９）よりも小さい。つまり、本発明に該当しない方法を適用する場合（比較例１）よりも、本発明の方法を適用する場合（実施例１）のほうが、同一のｐＨに調整するために必要な硫酸の量が大きいことがわかる。
本例において、鉛硫化物生成槽５内のスラリーのｐＨは６．５であった。また、疎水化反応槽７内のスラリーのｐＨは８．０であり、捕収剤（アミルザンセート）の使用に適するｐＨの範囲である２．０〜７．５を超えていた。
微粉末Ａからの鉛の回収率は、４５質量％であった。
実施例１および比較例１におけるスラリーのｐＨの経時的変化を、図３にグラフで示す。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】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】本発明の微粉末の処理システムの一例を示すフロー図である。
【図３】実施例１および比較例１におけるスラリーのｐＨの経時的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１    混合槽
２    硫酸添加用流通路
２ａ  硫酸導入口
２ｂ  排出口
３    硫酸貯留槽
４    貯留槽
５    鉛硫化物生成槽
６    硫化剤貯留槽
７    疎水化反応槽
８    捕収剤貯留槽
９    起泡剤貯留槽
１０  浮選機
１１  硫酸添加量調節弁
１２  ｐＨ測定手段（ｐＨ計）
【図１】
2008093491.tif 000003
【図２】
2008093491.tif 000004
【図３】
2008093491.tif 000005