(57)【要約】【課題】工程及び薬剤の数が少なく、しかも簡易な操作によって、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ことができる処理方法を提供する。【解決手段】本発明の微粉末の処理方法は、（Ａ）カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水と、硫化剤を混合して、固体分である鉛硫化物を含むスラリーを得る工程と、（Ｂ）工程（Ａ）で得られたスラリーに硫酸を加えて、スラリーのｐＨを１．５〜７．５に調整し、固体分である鉛硫化物及び硫酸カルシウムを含むスラリーを得る工程と、（Ｃ）工程（Ｂ）で得られたスラリーに捕収剤を加えて、スラリー中の鉛硫化物を疎水化させる工程と、（Ｄ）工程（Ｃ）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を含む。【選択図】図１
2008062169.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、水と、硫化剤を混合して、固体分である鉛硫化物を含むスラリーを得る鉛硫化物生成工程と、
（Ｂ）工程（Ａ）で得られた前記スラリーに硫酸を加えて、該スラリーのｐＨを１．５〜７．５に調整し、固体分である鉛硫化物及び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捕収剤を加えて、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、
（Ｄ）工程（Ｃ）で得られたスラリーに浮遊選鉱処理して、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】
カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水と、硫化剤を混合して、固体分である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前記スラリーに硫酸を加えて、固体分である鉛硫化物及び硫酸カルシウムを含むスラリーを得るための硫酸カルシウム生成装置と、
該硫酸カルシウム生成装置で得られたスラリーに捕収剤を加えて、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、本発明は、工程及び薬剤の数が少なく、しかも簡易な操作によって、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ことができる処理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】
【０００５】
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、水と、硫化剤を混合して、固体分である鉛硫化物を含むスラリーを得た後、このスラリーに硫酸を加えて、該スラリーのｐＨを１．５〜７．５に調整し、固体分である硫酸カルシウムをさらに生成させ、次いで、得られた鉛硫化物及び硫酸カルシウムを含むスラリーに対して、捕収剤を加えて疎水化処理を行うとともに、スラリーの起泡が少ない場合には、起泡剤を加え、その後、浮選機を用いて浮遊選鉱を行えば、硫酸カルシウムを主に沈鉱の中に含有させ、かつ、鉛硫化物を主に浮鉱の中に含有させることができ、カルシウム成分及び鉛成分を容易に分別回収しうることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［２］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、水と、硫化剤を混合して、固体分である鉛硫化物を含むスラリーを得る鉛硫化物生成工程と、（Ｂ）工程（Ａ）で得られた前記スラリーに硫酸を加えて、該スラリーのｐＨを１．５〜７．５に調整し、固体分である鉛硫化物及び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捕収剤を加えて、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、（Ｄ）工程（Ｃ）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］  カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水と、硫化剤を混合して、固体分である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前記スラリーに硫酸を加えて、固体分である鉛硫化物及び硫酸カルシウムを含むスラリーを得るための硫酸カルシウム生成装置と、該硫酸カルシウム生成装置で得られたスラリーに捕収剤を加えて、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】
【０００７】
本発明の処理方法によれば、工程及び薬剤の数が少なく、しかも簡易な操作によって、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末から、鉛成分の分配率が大きくかつカルシウム成分の分配率が小さい浮鉱（フロス）と、カルシウム成分の分配率が大きくかつ鉛成分の分配率が小さい沈鉱とに分別することができる。
このうち、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。
鉛成分は、鉛硫化物として回収され、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。
【０００８】
また、本発明の処理方法は、硫化剤を加えた後に硫酸を加えているため、硫酸を加えた後に硫化剤を加える場合と比べて、次の利点を有する。
第一に、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末からの鉛の回収率を高めることができる。
第二に、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末中のＣａOの含有率の大きさ、及び、硫酸の添加量の大きさにかかわらず、微粉末からの鉛の回収率を安定させることができる。この点、硫酸を加えた後に硫化剤を加える場合には、微粉末中のＣａOの含有率の大きさによって、硫酸の最適な添加量の数値範囲が異なり、この数値範囲から外れると、鉛の回収率が低下するという問題がある。
第三に、硫酸の添加によるｐＨ調整時から浮遊選鉱の開始時までの時間が長い場合であっても、鉛の回収率は低下しない。この点、硫酸を加えた後に硫化剤を加える場合には、硫酸の添加によるｐＨの調整後、時間の経過と共にｐＨが増大する傾向があり、ｐＨ調整時から浮遊選鉱の開始時までの時間が長いと、ｐＨが、浮遊選鉱に適する数値範囲の上限値を超えることがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。図２は、本発明の処理方法において、鉛硫化物生成工程と硫酸カルシウム生成工程の順序を逆にした方法（比較例の方法）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）処理対象物である微粉末と、水と、硫化剤を混合して、鉛硫化物を含むスラリーを得る工程（鉛硫化物生成工程）、（Ｂ）工程（Ａ）で得られたスラリーに硫酸を添加してｐＨを１．５〜７．５に調整し、鉛硫化物及び硫酸カルシウムを含むスラリーを得る工程（硫酸カルシウム生成工程）、及び、（Ｃ）工程（Ｂ）で得られたスラリーに、捕収剤を加えて、スラリー中の鉛硫化物を疎水化させる工程（鉛硫化物疎水化工程）、および、（Ｄ）工程（Ｃ）で得られたスラリーを浮遊選鉱処理して、鉛硫化物と硫酸カルシウムを分離する工程（鉛・カルシウム分離工程）を含む。以下、各工程について説明する。
【００１０】
［（Ａ）鉛硫化物生成工程］
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、水と、硫化剤を混合して、固体分である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の例としては、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得ら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（Ｄ）における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（Ｄ）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。
【００１１】
カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水と、硫化剤を混合する方法としては、例えば、撹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と、硫化剤を収容して攪拌し、略均一なスラリー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（Ｄ）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。
【００１２】
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。
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ことから、狭い数値範囲内に特に限定されるものではない。
なお、本発明においては、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、工程（Ｂ）における硫酸の添加によって、ｐＨを適正な数値範囲内に調整することができる。この点、硫酸の添加後に硫化剤を加える場合（工程（Ａ）と工程（Ｂ）の順序を逆にした場合；図２に示す比較例の場合）には、硫化剤を過剰に加えることによって、浮遊選鉱におけるｐＨの値が、適正な数値範囲の上限値を超えることがある。
本工程においては、硫化剤を添加した後に十分に撹拌することが好ましい。撹拌時間は、好ましくは５〜３０分間である。
【００１３】
［（Ｂ）硫酸カルシウム生成工程］
本工程は、工程（Ａ）で得られた前記スラリーに硫酸を加えて、該スラリーのｐＨを１．５〜７．５、好ましくは２．０〜７．０、特に好ましくは２．５〜６．５に調整し、固体分である鉛硫化物及び硫酸カルシウムを含むスラリーを得る工程である。該ｐＨが１．５未満または７．５を超えると、工程（Ｄ）における鉛の回収率が低下する。
本工程の実施形態としては、例えば、次の（Ｂ−１）、（Ｂ−２）が挙げられる。
（Ｂ−１）ｐＨ測定手段を用いる方法
この方法は、工程（Ａ）で得られたスラリーに対して、好ましくは撹拌下で、硫酸を加えつつ、ｐＨ測定手段（ｐＨ計）を用いて当該スラリーのｐＨを測定することによって、ｐＨを１．５〜７．５、好ましくは２．０〜７．０、特に好ましくは２．５〜６．５に調整する方法である（図４参照）。
この方法によれば、ｐＨ測定手段を用いるだけで、ｐＨを調整することができる。
この方法におけるｐＨの調整は、工程（Ｂ）のスラリーのｐＨの測定に代えて、工程（Ｃ）（鉛硫化物疎水化工程）のスラリーのｐＨの測定によって行なってもよい。工程（Ｂ）のスラリーと工程（Ｃ）のスラリーとでは、ｐＨは同じとみなしてよいからである。
（Ｂ−２）硫酸の添加量を予め定める方法
この方法は、工程（Ａ）の前に、本発明の処理対象物である微粉末中のＣａＯの含有量を測定するとともに、工程（Ｂ）において、前記のＣａＯの含有量の測定値に基づいて、スラリー中のＨ2ＳＯ4／ＣａＯのモル比が０．８５〜１．２０、好ましくは０．９０〜１．１２、より好ましくは０．９２〜１．０５の範囲内となる量の硫酸を添加する方法である（図５参照）。
この方法によれば、ｐＨ測定手段でｐＨの値を測定しなくても、スラリーのｐＨを１．５〜７．５の範囲内とすることができる。
【００１４】
［（Ｃ）鉛硫化物疎水化工程］
本工程は、工程（Ｂ）で得られたスラリーに捕収剤を加えて、スラリー中の鉛硫化物を疎水化させる工程である。
本工程は、工程（Ｄ）（鉛・カルシウム分離工程）における浮遊選鉱の前処理として、鉛硫化物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空気を供給して、この空気の泡の表面に、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。
本発明で用いられる捕収剤は、工程（Ａ）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。
【００１５】
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。
【００１６】
本工程において、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。
【００１７】
［（Ｄ）鉛・カルシウム分離工程］
本工程は、工程（Ｃ）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。
浮遊選鉱の手段としては、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。
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（質量％）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、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、浮鉱）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。
【００１８】
次に、本発明の微粉末の処理装置について、説明する。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。
図３中、本発明の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、水を混合したスラリーを貯留するための混合槽１と、混合槽１から供給されたスラリーに硫化剤を加えて、鉛硫化物を生成するための鉛硫化物生成槽２と、鉛硫化物生成槽２に硫化剤を供給するための硫化剤貯留槽３と、鉛硫化物生成槽２から供給されたスラリーに硫酸を加えて、硫酸カルシウムを生成するための硫酸カルシウム生成槽４と、硫酸カルシウム生成槽４に硫酸を供給するための硫酸貯留槽５と、硫酸カルシウム生成槽４から供給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疎水化反応槽６と、疎水化反応槽６に捕収剤を供給するための捕収剤貯留槽７と、疎水化反応槽６内のスラリーのｐＨを測定するためのｐＨ測定手段（ｐＨ計）１０と、疎水化反応槽６から供給されたスラリーに対して浮遊選鉱を行なうための浮選機９と、疎水化反応槽６から浮選機９までの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貯留槽８とを備えている。
【００１９】
ｐＨ測定手段１０の設置場所は、硫酸カルシウム生成槽４から疎水化反応槽６まで（工程（Ｂ）〜工程（Ｃ））のいずれでもよいが、疎水化反応槽６に設置することが好ましい。ｐＨ測定手段１０の設置場所が、例えば、硫酸カルシウム生成槽４や、硫酸カルシウム生成槽４と疎水化反応槽６の間の流通路であると、処理対象物となる微粉末中のＣａＯの含有率の大きさやスラリーの固液比等によって、疎水化反応槽６に到達するまでにスラリーのｐＨの測定値の変動が大きくなる場合があるからである。
本発明の処理システムを構成する各部（ただし、ｐＨ測定手段１０を除く。）の間には、スラリーの流通路、または硫化剤等の薬剤の供給路が設けられている。
本発明の処理システム中、鉛硫化物生成槽２及び硫化剤貯留槽３を含む部分は、鉛硫化物生成装置を構成している。硫酸カルシウム生成槽４及び硫酸貯留槽５を含む部分は、硫酸カルシウム生成装置を構成している。疎水化反応槽６、捕収剤貯留槽７及び起泡剤貯留槽８を含む部分は、鉛硫化物疎水化装置を構成している。浮選機９は、浮遊選鉱装置である。
処理対象物である微粉末中のＣａＯの含有量を予め測定して、硫酸貯留槽６からの硫酸の供給量を定めている場合には、ｐＨ測定手段１０は省略することができる。
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】
【００２０】
本発明を実施例およ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、表１に示す４種（Ａ〜Ｄ）を用意した。これらの微粉末はいずれも、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である。
【表１】
2008062169.tif 000003
【００２１】
［実施例１］
図３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。
撹拌翼付きの混合槽１内に、水と、水１リットル当たり１５０ｇの量の微粉末Ａを投入して撹拌して、均一なスラリーを得た。
このスラリーを撹拌翼付きの鉛硫化物生成槽２（容量：９０リットル）に導いた後、槽内のスラリーに対して、スラリー１リットル当たり３，０００ｍｇ（固形分）の水硫化ソーダの添加量になるように水硫化ソーダ水溶液（濃度：２０質量％）を加えて、３０分間の滞留時間下で撹拌し、鉛硫化物（硫化鉛を含む。）を生成させた。
次いで、このスラリーを撹拌翼付きの硫酸カルシウム生成槽４（容量：４５リットル）に導いた後、槽内のスラリーに対して、該スラリーのｐＨ（ただし、測定場所は疎水化反応槽６とした。）が、図４に示す値となる量の硫酸（濃度：９８質量％）を添加して、３０分間の滞留時間下で撹拌し、硫酸カルシウムを生成させた。なお、硫酸の添加量は、図４に示すとおり、５つの変量とした。これら５つの変量の各々について、実験を行なった。
【００２２】
次いで、このスラリーを撹拌翼付きの疎水化反応槽６（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になるように、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、３０分間の滞留時間下で撹拌した。
次いで、このスラリーを、疎水化反応槽６から流通路を介してＦＷ型浮選機９に導いた後、ＦＷ型浮選機９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、ＦＷ型浮選機９にスラリーを導く際に、流通路の所定の地点にて、起泡剤貯留槽８から、起泡剤として、スラリー１リットル当たり７０ｍｇの添加量になるように、メチルイソブチルカルビノール（ＭＩＢＣ）を添加した。
浮遊選鉱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。その結果、微粉末Ａから浮鉱として回収された鉛の割合（鉛の回収率）は、図４に示すとおりであった。
【００２３】
［実施例２］
微粉末Ａに代えて微粉末Ｃを用いたこと以外は、実施例１と同様にして実験した。鉛の回収率は、図４に示すとおりであった。
［実施例３］
微粉末Ａに代えて微粉末Ｄを用いたこと以外は、実施例１と同様にして実験した。鉛の回収率は、図４に示すとおりであった。
【００２４】
［実施例４］
図３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。
撹拌翼付きの混合槽１内に、水と、水１リットル当たり１５０ｇの量の微粉末Ａを投入して撹拌して、均一なスラリーを得た。
このスラリーを撹拌翼付きの鉛硫化物生成槽２（容量：９０リットル）に導いた後、槽内のスラリーに対して、スラリー１リットル当たり３，０００ｍｇ（固形分）の水硫化ソーダの添加量になるように水硫化ソーダ水溶液（濃度：２０質量％）を加えて、３０分間の滞留時間下で撹拌し、鉛硫化物（硫化鉛を含む。）を生成させた。
次いで、このスラリーを撹拌翼付きの硫酸カルシウム生成槽４（容量：４５リットル）に導いた後、槽内のスラリーに対して、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が図５に示す値となる量の硫酸（濃度：９８質量％）を添加して、３０分間の滞留時間下で撹拌し、硫酸カルシウムを生成させた。なお、硫酸の添加量は、図５に示すとおり、６つの変量とした。これら６つの変量の各々について、実験を行なった。
硫酸カルシウム生成槽４内のスラリーのｐＨ（ｐＨ測定手段１０による測定値）は、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が最小の０．７５である場合に、６．０であり、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が最大の１．１３である場合に、１．５であった。
【００２５】
次いで、このスラリーを撹拌翼付きの疎水化反応槽６（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になるように、アミルザンセート水溶液を加えて、３０分間の滞留時間下で撹拌した。
次いで、このスラリーを、疎水化反応槽６から流通路を介してＦＷ型浮選機９に導いた後、ＦＷ型浮選機９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、ＦＷ型浮選機９にスラリーを導く際に、流通路の所定の地点にて、起泡剤貯留槽８から、起泡剤として、スラリー１リットル当たり７０ｍｇの添加量になるように、メチルイソブチルカルビノール（ＭＩＢＣ）を添加した。
浮遊選鉱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。その結果、鉛の回収率は、図５に示すとおりであった。
なお、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が１．０２となるように硫酸を添加した場合において、浮鉱への鉛の分配率は、７５質量％であった。浮鉱中のＣａ、Ｐｂの含有率は、各々、７．７質量％、３５．８質量％であった。
【００２６】
［実施例５］
微粉末Ａに代えて微粉末Ｃを用いたこと以外は、実施例４と同様にして実験した。鉛の回収率は、図５に示すとおりであった。
なお、硫酸カルシウム生成槽４内のスラリーのｐＨは、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が最小の０．９０である場合に、７．０であり、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が最大の１．０９である場合に、２．０であった。
また、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が１．０２となるように硫酸を添加した場合において、浮鉱への鉛の分配率は、６８質量％であった。浮鉱中のＣａ、Ｐｂの含有率は、各々、１５．４質量％、１５．５質量％であった。
【００２７】
［実施例６］
微粉末Ａに代えて微粉末Ｄを用いたこと以外は、実施例４と同様にして実験した。鉛の回収率は、図５に示すとおりであった。
なお、硫酸カルシウム生成槽４内のスラリーのｐＨは、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が最小の０．８４である場合に、６．０であり、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が最大の１．１１である場合に、１．５であった。
また、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が１．０２となるように硫酸を添加した場合において、浮鉱への鉛の分配率は、６５質量％であった。浮鉱中のＣａ、Ｐｂの含有率は、各々、１６．３質量％、９．２質量％であった。
【００２８】
［比較例１］
図３に示す連続処理システムにおいて、鉛硫化物生成装置（符号２，３）と硫酸カルシウム生成装置（符号４，５）を逆にしてなるシステムを用い、かつ、微粉末Ａに変えて微粉末Ｂを用いたこと以外は、実施例１と同様にして実験した。鉛の回収率は、図６に示すとおりであった。
［比較例２］
微粉末Ｂに代えて微粉末Ｃを用いたこと以外は、比較例１と同様にして実験した。鉛の回収率は、図６に示すとおりであった。
［比較例３］
微粉末Ｂに代えて微粉末Ｄを用いたこと以外は、比較例１と同様にして実験した。鉛の回収率は、図６に示すとおりであった。
【００２９】
［比較例４］
図３に示す連続処理システムにおいて、鉛硫化物生成装置（符号２，３）と硫酸カルシウム生成装置（符号４，５）を逆にしてなるシステムを用い、かつ、微粉末Ａに変えて微粉末Ｂを用いたこと以外は、実施例４と同様にして実験した。鉛の回収率は、図７に示すとおりであった。
なお、鉛硫化物生成槽２内のスラリーのｐＨ（ｐＨ測定手段１０による測定値）は、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が最小の０．７３である場合に、５．０であり、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が最大の１．１２である場合に、１．５であった。
また、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が０．９２となるように硫酸を添加した場合において、浮鉱への鉛の分配率は、６５．０質量％であった。また、浮鉱中のＣａ、Ｐｂの含有率は、各々、８．５質量％、２７．５質量％であった。
【００３０】
［比較例５］
微粉末Ｂに変えて微粉末Ｃを用いたこと以外は、比較例４と同様にして実験した。鉛の回収率は、図７に示すとおりであった。
なお、鉛硫化物生成槽２内のスラリーのｐＨは、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が最小の０．８８である場合に、６．０であり、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が最大の１．０６である場合に、２．０であった。
また、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が１．０１となるように硫酸を添加した場合において、浮鉱への鉛の分配率は、５９．０質量％であった。浮鉱中のＣａ、Ｐｂの含有率は、各々、１４．７質量％、１１．３質量％であった。
【００３１】
［比較例６］
微粉末Ｂに変えて微粉末Ｄを用いたこと以外は、比較例４と同様にして実験した。鉛の回収率は、図７に示すとおりであった。
なお、鉛硫化物生成槽２内のスラリーのｐＨは、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が最小の０．７８である場合に、６．０であり、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が最大の１．０９である場合に、１．５であった。
また、Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比が１．０１となるように硫酸を添加した場合において、浮鉱への鉛の分配率は、６８．０質量％であった。浮鉱中のＣａ、Ｐｂの含有率は、各々、１７．９質量％、８．０質量％であった。
図４〜図７から、比較例１〜６よりも実施例１〜６のほうが、硫酸の添加量の大きさにかかわらず、鉛の回収率が高くかつ安定していることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【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】比較例における微粉末の処理方法を示すフロー図である。
【図３】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４】実施例１〜３におけるスラリーのｐＨの値（疎水化反応槽内）と鉛の回収率の関係を示すグラフである。
【図５】実施例４〜６における硫酸の添加量（Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比）と鉛の回収率の関係を示すグラフである。
【図６】比較例１〜３におけるスラリーのｐＨの値（疎水化反応槽内）と鉛の回収率の関係を示すグラフである。
【図７】比較例４〜６における硫酸の添加量（Ｈ２ＳＯ４／ＣａＯのモル比）と鉛の回収率の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３３】
１    混合槽
２    鉛硫化物生成槽
３    硫化剤貯留槽
４    硫酸カルシウム生成槽
５    硫酸貯留槽
６    疎水化反応槽
７    捕収剤貯留槽
８    起泡剤貯留槽
９    浮選機
１０    ｐＨ測定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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