(57)【要約】【課題】硫化水素が溶存する溶液から、硫化水素を簡単かつ経済的に酸化固定して除去する方法を提供する。【解決手段】硫化水素を含む溶液中に３価のＦｅ化合物を添加し、ｐＨを３以下とし、ＯＲＰを０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）以上として、硫化水素と３価のＦｅ化合物を反応させることにより、溶液に溶存する硫化水素を硫黄の形に固定する。反応は３０分間以上行うことが好ましい。またＦｅ化合物は、水酸化鉄であって、その溶液中濃度が、Ｆｅ量にして１ｇ／ｌ以上となるようにすることが好ましい。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫化水素を含む溶液中に３価のＦｅ化合物を添加し、ｐＨを３以下とし、ＯＲＰを０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）以上として、硫化水素と３価のＦｅ化合物を反応させることにより、溶液に溶存する硫化水素を硫黄の形に固定することを特徴とする溶存硫化水素の除去方法。
【請求項２】
硫化水素と３価のＦｅ化合物を３０分間以上反応させる請求項１に記載の溶存硫化水素の除去方法。
【請求項３】
Ｆｅ化合物が、水酸化鉄である請求項１または２に記載の溶存硫化水素の除去方法。
【請求項４】
水酸化鉄の溶液中濃度が、Ｆｅ量にして１ｇ／ｌ以上であることを特徴とする請求項３に記載の溶存硫化水素の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶液中に溶存する硫化水素を酸化固定して除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶液中に溶存する硫化水素の除去は、主に除害処理を目的として行われ、その手段として、酸化剤よる酸化固定、エアレーションによる曝気、あるいは、減圧、溶液の酸濃度の上昇等による溶解度の低下を利用する方法が一般的に用いられている。しかし、これらの方法は効果的である反面、実施にあたって設備または操業資材が大きくなる傾向がある。
【０００３】
たとえば、酸化剤による酸化固定を行う方法では、固定酸化剤として液体である過酸化水素を用いる方法が、酸化反応速度が大きく、現実的な操業資材として考えられるが、過酸化水素は高価であるためコストがかかる。
【０００４】
一方、硫化水素の溶解度を低減させる方法においては、エアレーション曝気においてはブロワーを必要とし、減圧する場合であれば密閉できる反応槽と減圧ポンプなどを必要とし、さらに、基本的に硫化水素が発生することから、その除害のために苛性ソーダ等のアルカリによるガスの吸収塔なども必要となる。そのため、大規模な設備が必要とされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、硫化水素が溶存する溶液から、硫化水素を簡単かつ経済的に酸化固定して除去する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、硫化水素を含む溶液中に３価のＦｅ化合物を添加し、ｐＨを３以下とし、かつ、ＯＲＰを０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）以上として、硫化水素と３価のＦｅ化合物を反応させることにより、溶液に溶存する硫化水素を固定して、大気中に有毒である硫化水素ガスを放出することなく、迅速に酸化固定し除去しうる非常に簡単な一連の湿式工程を提供する。
【０００７】
なお、硫化水素と３価のＦｅ化合物は３０分間以上反応させることが好ましい。また、Ｆｅ化合物は、水酸化鉄であることが好ましく、さらに、水酸化鉄の溶液中濃度が、Ｆｅ量にして１ｇ／ｌ以上となるようにすることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、３価のＦｅ化合物が、酸性溶液中で溶解して、硫化水素を酸化することによって、該溶液中に硫化水素を固定除去しうることに基づいている。その酸化反応を、次式（式１）に示す。
【０００９】
【式１】
2004089915.tif 000002
固定とは、安定な物質に変換することであり、本発明では、反応で生じたＳは硫黄として沈澱し除去できる。
【００１０】
３価のＦｅ化合物には、代表的には、鉄を含む酸性溶液を炭酸カルシウムまたは消石灰で中和する酸化脱Ｆｅ工程で得られる水酸化鉄：Ｆｅ（ＯＨ）３がある。湿式製錬を行う工場においては、工程内の廃棄物として水酸化鉄を容易に入手しうる。
【００１１】
水酸化鉄の場合では、Ｆｅ化合物の酸性溶液中濃度は、Ｆｅ基準で１．０ｇ／ｌ以上、好ましくは、１．２ｇ／ｌ以上とすることが望ましい。１．０ｇ／ｌ未満では、溶存する硫化水素を完全に固定することができない。
【００１２】
すなわち、反応のＯＲＰ（酸化還元電圧）は添加混合するＦｅ化合物量により制御可能であり、この値は、０ｍＶ以上であることが必要である。ＯＲＰは反応の進行度合いを示し、この範囲以下では十分な固定反応が起らない。水酸化鉄の場合には、添加濃度をＦｅ量にして１．０ｇ／ｌ以上とすることで、ＯＲＰを０ｍＶ以上にできる。
【００１３】
なお、反応の時間は３０分程度あることが必要である。この範囲以下の場合、酸化固定反応が十分に完了せず、硫化水素が完全に固定されない。
【００１４】
また、ｐＨは、３以下に制御する必要がある。Ｆｅイオンの溶解を促進し、反応速度を増加させるためである。ただし、さらに酸濃度を上昇させ、ｐＨを低下させても、反応は可能であるが、あまりｐＨを低下させると硫化水素の溶解度が低下し、本発明を採用する意味が薄れる。従って、ｐＨ１〜３程度が好ましい。
【００１５】
このように、反応時のＯＲＰを制御し、必要な時間の反応を行うことにより、任意の３価の鉄化合物の添加により本発明は達成される。ただし、上記の水酸化鉄のように工程内の廃棄物として容易に得られるものがコストの面で好ましい。他に、オートクレーブ浸出工程の残渣であるヘマタイトが考えられる。ただし、ヘマタイトは３価の鉄化合物ではあるが、安定な化合物であり、その反応性が劣るため、ヘマタイトを大過剰に加えるか、ｐＨをかなり下げて、溶解するＦｅ３＋イオンを増やす必要がある。大過剰に加える場合、実操業にて攪拌、送液に大きな装置を用いる必要が生じ不利であり、ｐＨを下げた場合、下げた分の中和にコストがかかるため現実には実施しにくい。したがって、使用する３価の鉄化合物としては、水酸化鉄がより好ましい。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
３００ｍｌのビーカーに、表１の組成の硫化水素溶存溶液２００ｍｌを入れ、中和脱Ｆｅ澱物である水分率４５．３％、Ｆｅ品位９．０％の水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）２）をその添加濃度がＦｅ量にして１．２ｇ／ｌとなるように加えた。スターラーにて中の液にエアーを噛まないよう注意して攪拌しながら、反応温度６８〜７１℃、反応ｐＨが１．９〜２．５の範囲内となる条件で、３０分間の反応を行った。その結果を表２に示す。
【００１７】
（実施例２）
水酸化鉄の添加濃度をＦｅ量にして２．５ｇ／ｌとなるように水酸化鉄を加えた以外は、実施例１と同様に反応を行った。その結果を表２に示す。
【００１８】
（比較例１）
３００ｍｌのビーカーに、表１の組成の硫化水素溶存溶液２００ｍｌを入れ、全くＦｅ化合物の添加を行わずに、スターラーにて中の液にエアーを噛まないようにして注意して攪拌を３０分間行った。その結果を表２に示す。
【００１９】
（比較例２）
反応時間を１５分間とした以外は実施例１と同様に反応を行った。その結果を表２に示す。
【００２０】
（実施例３〜４）
３００ｍｌのビーカーに、表１の組成の硫化水素溶存溶液２００ｍｌを入れ、オートクレーブ浸出残渣である水分率３０．７％、Ｆｅ品位５０．０％のヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）をその添加濃度がＦｅ量にして１７．３ｇ／ｌとなるように加えた。スターラーにて中の液にエアーを噛まないように注意して攪拌しながら、反応温度６８〜７１℃、反応ｐＨが１．９〜２．５の範囲内となる条件で、３０分間の反応を行った。その結果を表２に示す。
【００２１】
また、ヘマタイトの添加濃度がＦｅ量にして５２．０ｇ／ｌとなるようにしたものについても同様に反応を行った。
【００２２】
（比較例３〜５）
ヘマタイトの添加量を、Ｆｅ量にして１．２、２．４、８．７とした以外は、実施例３と同様に反応を行った。その結果を表２に示す。
【００２３】
【表１】
2004089915.tif 000003
【００２４】
【表２】
2004089915.tif 000004
【００２５】
反応時間を３０分として比較した場合、比較例１のように全くＦｅ化合物の添加を行わなければ、徐々に溶液から気化または、酸化されて減量していくものの、硫化水素を完全には固定することができない。
【００２６】
実施例１および２に示すように、水酸化鉄の場合、１．２ｇ／ｌ以上のＦｅ濃度となるようにスラリーを添加することにより、完全に硫化水素を固定することができる。ただし、比較例２のように、反応時間が３０分未満では、硫化水素を完全に固定できない。
【００２７】
一方、実施例３および４のように、ヘマタイトの場合は１７．３ｇ／ｌ以上とスラリー濃度を非常に高くして反応させた場合には、硫化水素を完全に固定しうるが、比較例３〜５に示すように、それ未満の低いスラリー濃度では、硫化水素を完全には固定できない。
【００２８】
また、Ｆｅ化合物の添加量を変化させることにより、反応のＯＲＰを調整することができる。硫化水素の固定を確実に行うためには、各実施例のようにＯＲＰを０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）以上とする必要がある。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、硫化水素が溶存する溶液に３価のＦｅ化合物（Ｆｅ（ＯＨ）３等）を混合することにより、簡単にかつ経済的に硫化水素を酸化固定し除去しうる一連の湿式工程を提供できる。