(57)【要約】【課題】錯体との結合により水銀を除去するとともに、フィルターを再生することができる、水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法を提供すること。【解決手段】水銀捕獲用フィルター１を、硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液２又は多硫化物イオン、過マンガン酸イオン、亜硝酸イオン若しくはヨウ化水素酸の少なくとも１種からなる試薬溶液６に浸漬し、このフィルター１に付着した水銀を錯体又は試薬と結合させて分離し捕獲する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水銀捕獲用フィルターを、硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液又は多硫化物イオン、過マンガン酸イオン、亜硝酸イオン若しくはヨウ化水素酸の少なくとも１種からなる試薬溶液に浸漬し、該フィルターに付着した水銀を錯体又は試薬と結合させて分離し捕獲することを特徴とする水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法。
【請求項２】
水銀捕獲用フィルターを、多硫化物イオン、過マンガン酸イオン、亜硝酸イオン又はヨウ化水素酸の少なくとも１種からなる試薬溶液に浸漬した後、硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液に浸漬することを特徴とする請求項１記載の水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法。
【請求項３】
硫黄架橋三核モリブデン錯体と結合した水銀に硫黄を反応させることにより硫化水銀を生成し、硫黄架橋三核モリブデン錯体を遊離することを特徴とする請求項１又は２記載の水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法に関し、特に、錯体との結合により水銀を除去するとともに、フィルターを再生することができる、水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、蛍光管は、白熱灯に比べて少ない電気量でより明るい光が得られることから、家庭用や事業用を問わず広く使用されており、国内における蛍光管の生産量は、年間約４億５千万本に達している。
蛍光管には、１本につき十数ミリグラムを越える水銀が含まれており、少なく見積もっても年間数トンの水銀が使用されるとともに、毎年、生産量にほぼ相当する廃蛍光管が廃棄されている。
【０００３】
このような廃棄物から取り出した気体状の水銀は、これまでは、水銀捕獲用フィルターを用いて捕獲することが多かった。
しかしながら、水銀が付着した水銀捕獲用フィルターの処理は難しく、一部は海外へ処理を依頼している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のように、従来の水銀捕獲用フィルターの処理方法が問題点を有することに鑑み、錯体との結合により水銀を除去するとともに、フィルターを再生することができる、水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収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】
上記目的を達成するため、本発明の水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法は、水銀捕獲用フィルターを、硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液又は多硫化物イオン、過マンガン酸イオン、亜硝酸イオン若しくはヨウ化水素酸の少なくとも１種からなる試薬溶液に浸漬し、該フィルターに付着した水銀を錯体又は試薬と結合させて分離し捕獲することを特徴とする。
【０００６】
この場合において、水銀捕獲用フィルターを、多硫化物イオン、過マンガン酸イオン、亜硝酸イオン又はヨウ化水素酸の少なくとも１種からなる試薬溶液に浸漬した後、硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液に浸漬することができる。
【０００７】
また、硫黄架橋三核モリブデン錯体と結合した水銀に硫黄を反応させることにより硫化水銀を生成し、硫黄架橋三核モリブデン錯体を遊離することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法によれば、水銀捕獲用フィルターを、硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液又は多硫化物イオン、過マンガン酸イオン、亜硝酸イオン若しくはヨウ化水素酸の少なくとも１種からなる試薬溶液に浸漬することから、水銀捕獲用フィルターに付着した水銀を錯体又は試薬と結合させることによって分離することができ、これにより、水銀を捕獲するとともに、水銀捕獲用フィルターを再生することができる。
【０００９】
この場合、水銀捕獲用フィルターを、多硫化物イオン、過マンガン酸イオン、亜硝酸イオン又はヨウ化水素酸の少なくとも１種からなる試薬溶液に浸漬した後、硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液に浸漬することにより、前段で水銀をある程度減じ、後段の硫黄架橋三核モリブデン錯体の使用量を減じることができる。
【００１０】
また、硫黄架橋三核モリブデン錯体と結合した水銀に硫黄を反応させて硫化水銀を生成することにより、水銀を、硫黄架橋三核モリブデン錯体と結合させた後、硫化水銀として回収するとともに、結合した硫黄架橋三核モリブデン錯体を水銀から遊離し、新たな溶液として水銀の捕獲に再使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１に、本発明の水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法の第１実施例を示す。
この水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、水銀の付着した水銀捕獲用フィルター１を硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液２に浸漬し、該フィルター１に付着した水銀を錯体と結合させて分離し捕獲するようにしている。
【００１３】
Ｍｏ３Ｓ４からなる基本骨格を有する硫黄架橋三核モリブデン錯体、例えば、代表的には、ニトリロ三酢酸（Ｈ３ｎｔａ）を配位子とするＭｏ３Ｓ４からなる基本骨格を有する硫黄架橋三核モリブデン錯体［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−の水銀との結合は迅速で、水銀捕獲剤として非常に優れている。
この性質を利用して、水銀の付着した水銀捕獲用フィルター１から水銀を除去することができる。
具体的には、硫黄架橋三核モリブデン錯体［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−の溶液２に水銀が付着した水銀捕獲用フィルター１を浸けることにより、フィルター１に付着した水銀が、硫黄架橋三核モリブデン錯体［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−と結合して、水銀捕獲用フィルター１が再生される（下記式１参照）。
【００１４】
Ｈｇ−フィルター＋［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−→Ｈｇ−［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−＋フィルター      ・・・（１）
【００１５】
ここで、「Ｈｇ−フィルター」は水銀捕獲用フィルターに付着した水銀を、「Ｈｇ−［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−」は、硫黄架橋三核モリブデン錯体［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−と結合した水銀を表す。
【００１６】
この場合、図１（ｄ）〜（ｅ）に示すように、硫黄架橋三核モリブデン錯体と結合した水銀３に硫黄４を反応させることにより硫化水銀５を生成し、硫黄架橋三核モリブデン錯体を遊離することができる。
Ｍｏ３Ｓ４からなる基本骨格を有する硫黄架橋三核モリブデン錯体［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−と結合した水銀は、Ｈｇ−［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−となる。
この錯体と結合した水銀Ｈｇ−［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−は、硫黄４との反応により、水に不溶の硫化水銀ＨｇＳを生成し、硫黄架橋三核モリブデン錯体［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−を遊離する。
遊離した硫黄架橋三核モリブデン錯体［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−は、下記式２に示すように、元の硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液２となり、そのまま別の水銀の捕獲に再使用することができる。
【００１７】
Ｈｇ−［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−＋Ｓ→ＨｇＳ＋［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−      ・・・（２）
【００１８】
具体的には、硫黄架橋三核モリブデン錯体と反応した水銀、Ｈｇ−［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−を含む溶液３に、硫黄粉末４を加えて加熱した後、生じた不溶性の硫化水銀ＨｇＳを濾過することにより、硫黄架橋三核モリブデン錯体［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−を得る。なお、加熱は反応を促進させるために行う。
【００１９】
次に、図２に、本発明の水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法の第２実施例を説明する。
この水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、水銀捕獲用フィルター１を、多硫化物イオン、過マンガン酸イオン、亜硝酸イオン又はヨウ化水素酸の少なくとも１種からなる試薬溶液６に浸漬し、該フィルター１に付着した水銀を錯体と結合させて分離し捕獲するようにする。
【００２０】
このような硫黄架橋三核モリブデン錯体以外の水銀除去剤による水銀捕獲は、水銀捕獲が硫黄架橋三核モリブデン錯体ほど迅速でなくても、水銀と反応する物質であれば、水銀が付着した水銀捕獲用フィルター１から水銀を取り除くことが可能である。
【００２１】
水銀除去剤としては、多硫化物イオンＳｎ２−（ｎ≧２）、過マンガン酸イオンＭｎＯ４−、亜硝酸イオンＮＯ２−、ヨウ化水素酸ＨＩが有効である。
多硫化物イオンを水銀除去剤とする場合は、例えば、多硫化物アンモニウム水溶液（濃度、例えば、５〜０．０５％）に、水銀が付着した水銀捕獲用フィルター１を浸けることにより、フィルター１に付着した水銀を除去することができる。
【００２２】
Ｈｇ−フィルター＋Ｓｎ２−→ＨｇＳｎ２−＋フィルター      ・・・（３）
【００２３】
ここで、ＨｇＳｎ２−は、多硫化物イオンと結合した水銀を表す。
この溶液を加熱し、水分を蒸発させれば、ＨｇＳｎ２−のアンモニウム塩が固体として得られる。また、ＨｇＳｎ２−のアンモニウム塩（ＮＨ４）２ＨｇＳｎからの水銀単離も可能である。
これら式１〜３で得られた水銀を含む化合物のうち、ＨｇＳからの水銀単離は以前から工業的になされており、また、ＨｇＳｎ２−のアンモニウム塩（ＮＨ４）２ＨｇＳｎからの水銀単離も可能である。
【００２４】
なお、図３に、Ｈ２Ｏを省略した硫黄架橋三核モリブデン錯体と金属との反応を、図４に、Ｍｏ３Ｓ４からなる基本骨格を有する硫黄架橋三核モリブデン錯体［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−の代表的な化学構造式を示す。
【００２５】
一方、このような水銀の回収方法において、図２（ａ）〜（ｆ）に示すように、水銀捕獲用フィルター１を、多硫化物イオン、過マンガン酸イオン、亜硝酸イオン又はヨウ化水素酸の少なくとも１種からなる試薬溶液６に浸漬した後、硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液２に浸漬することも可能である。
すなわち、硫黄架橋三核モリブデン錯体［Ｍｏ３Ｓ４（Ｈｎｔａ）３］２−以外の試薬溶液６で大半の水銀を除去した後、硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液２を用いて残存する水銀を完全に除去するようにする。
【００２６】
この場合、図２（ｇ）〜（ｈ）に示すように、硫黄架橋三核モリブデン錯体と結合した水銀３に硫黄４を反応させることにより硫化水銀５を生成し、硫黄架橋三核モリブデン錯体を遊離することもできる。
【００２７】
かくして、本実施例の水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法は、水銀の付着した水銀捕獲用フィルター１を、硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液２又は多硫化物イオン、過マンガン酸イオン、亜硝酸イオン若しくはヨウ化水素酸の少なくとも１種からなる試薬溶液６に浸漬することから、水銀捕獲用フィルター１に付着した水銀を錯体又は試薬と結合させることによって分離することができ、これにより、水銀を捕獲するとともに、水銀捕獲用フィルター１を再生することができる。
そして、水銀捕獲用フィルター１を、多硫化物イオン、過マンガン酸イオン、亜硝酸イオン又はヨウ化水素酸の少なくとも１種からなる試薬溶液６に浸漬した後、硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液２に浸漬することにより、前段で水銀をある程度減じ、後段の硫黄架橋三核モリブデン錯体の使用量を減じることができる。
また、硫黄架橋三核モリブデン錯体と結合した水銀に硫黄を反応させて硫化水銀を生成することにより、水銀を、硫黄架橋三核モリブデン錯体と結合させた後、硫化水銀として回収するとともに、結合した硫黄架橋三核モリブデン錯体を水銀から遊離し、新たな溶液として水銀の捕獲に再使用することができる。
【００２８】
以上、本発明の水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上、本発明の水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法は、錯体との結合により水銀を捕獲し、水銀捕獲用フィルターを再生するという特性を有していることから、水銀捕獲用フィルターの再生と水銀回収の用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法の第１実施例を示す工程図である。
【図２】本発明の水銀捕獲用フィルターに付着した水銀の回収方法の第２実施例を示す工程図である。
【図３】Ｈ２Ｏを省略した硫黄架橋三核モリブデン錯体と金属との反応を示す図である。
【図４】硫黄架橋三核モリブデン錯体の一例を示す化学構造式である。
【符号の説明】
【００３１】
１    水銀捕獲用フィルター
２    硫黄架橋三核モリブデン錯体溶液
３    水銀と錯体の結合体
４    硫黄
５    硫化水銀
６    硫黄架橋三核モリブデン錯体以外の試薬溶液
【図１】
2005325379.tif 000003
【図２】
2005325379.tif 000004
【図３】
2005325379.tif 000005
【図４】
2005325379.tif 000006