(57)【要約】【課題】比較的アルシン濃度が低く、かつガス流量の多い非鉄製錬の排ガスから、アルシンを有効に除去することができる排ガス中のアルシン除去方法を提供する。【解決手段】非鉄製錬におけるアルシンを含む排ガスから、アルシンを除去する方法であって、前記排ガスを湿式スクラバー内に送り込み、前記湿式スクラバー内で、酸化剤を含む洗浄液と前記排ガスとを接触させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非鉄製錬におけるアルシンを含む排ガスから、アルシンを除去する方法であって、前記排ガスを湿式スクラバー内に送り込み、前記湿式スクラバー内で、酸化剤を含む洗浄液と前記排ガスとを接触させる、排ガス中のアルシン除去方法。
【請求項２】
アルシンを含む前記排ガスが、銅製錬で発生する排ガスである、請求項１に記載の排ガス中のアルシン除去方法。
【請求項３】
アルシンを含む前記排ガスが、銅製錬の電解採取工程で発生する排ガスである、請求項２に記載の排ガス中のアルシン除去方法。
【請求項４】
アルシンを含む前記排ガス中のアルシン濃度が、１０００ｐｐｍ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の排ガス中のアルシン除去方法。
【請求項５】
非鉄製錬で発生する前記排ガスの流量が、４０ｍ3／ｍｉｎ〜８０ｍ3／ｍｉｎである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の排ガス中のアルシン除去方法。
【請求項６】
前記湿式スクラバー内で排ガスに接触させる前記洗浄液が、次亜塩素酸ナトリウムまたは過マンガン酸カリウムを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の排ガス中のアルシン除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非鉄製錬で発生する排ガスに含まれることのあるアルシンを除去する方法に関するものであり、特に、比較的アルシン濃度が低く、かつガス流量の多い当該排ガスから、アルシンを有効に除去することのできる技術を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
非鉄金属の製錬では種々の有害物が発生するが、なかでも、銅製錬の電解採取工程で発生する排ガスに含まれることのある砒化水素（アルシン）は極めて強い毒性を示す。そのため、非鉄製錬の排ガスからは、このアルシンを確実に除くことが必要とされる。
【０００３】
ここで、非鉄金属の製錬で生じる排ガスは通常、ガス流量は、たとえば４０ｍ3／ｍｉｎ〜８０ｍ3／ｍｉｎと多い一方で、アルシン濃度は、たとえば１０００ｐｐｍ以下と比較的低く、従来は、このような排ガスのアルシン濃度を、所定の排出基準値まで十分に低下させるため、活性炭を用いてアルシンを吸着除去する方法を採用していた。
より詳細には、非鉄製錬で発生した排ガスを、活性炭の充填層を設けた吸着塔に送り込み、この吸着塔内で、排ガスが活性炭の充填層を通過することにより、排ガス中のアルシンを活性炭に吸着させて除去する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したようにして、活性炭を用いて排ガスからアルシンを除去する場合、吸着塔に設けた活性炭は、使用に伴う吸着能力の低下が否めないことから、一定期間の使用後に、新しいものと交換し、又は、再度使用するために賦活その他の再生処理を施すことが必要になる。
それ故に、メンテナンスの作業性やコスト等の観点から、さらに有効な他のアルシン除去方法を検討する余地があった。
【０００５】
この発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、それの目的とするところは、比較的アルシン濃度が低く、かつガス流量の多い非鉄製錬の排ガスから、アルシンを有効に除去することができる排ガス中のアルシン除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者は鋭意検討の結果、非鉄製錬で発生したアルシンを含む排ガスの処理に、湿式スクラバーを用いることにより、ガス流量が多く、かつアルシン濃度が低い当該排ガスであっても、そこに含まれるアルシンを十分有効に除去できる可能性があることを見出した。
【０００７】
このような知見に基き、この発明の排ガス中のアルシン除去方法は、非鉄製錬におけるアルシンを含む排ガスから、アルシンを除去する方法であって、前記排ガスを湿式スクラバー内に送り込み、前記湿式スクラバー内で、酸化剤を含む洗浄液と前記排ガスとを接触させることにある。
【０００８】
この発明の排ガス中のアルシン除去方法では、アルシンを含む前記排ガスとして、銅製錬で発生する排ガスを対象とすることができ、なかでも、銅製錬の電解採取工程で発生する排ガスを対象とすることができる。
【０００９】
この発明は、アルシンを含む前記排ガス中のアルシン濃度が、１０００ｐｐｍ以下であるものに対して有効に用いることができる。また、非鉄製錬で発生する前記排ガスの流量が、４０ｍ3／ｍｉｎ〜８０ｍ3／ｍｉｎであるものに対して有効に用いることができる。
【００１０】
ここで、前記湿式スクラバー内で排ガスに接触させる前記洗浄液は、次亜塩素酸ナトリウムまたは過マンガン酸カリウムを含むものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の排ガス中のアルシン除去方法によれば、湿式スクラバー内で、酸化剤を含む洗浄液と排ガスとを接触させることにより、排ガス中のアルシンが洗浄液に捕集されることから、比較的アルシン濃度が低く、かつガス流量の多い非鉄製錬の排ガスから、アルシンを有効に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例で用いたアルシン吸収処理装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
この発明の排ガス中のアルシン除去方法では、非鉄製錬で発生してアルシンを含む排ガスを、湿式スクラバー内に送り込んで、湿式スクラバー内で、酸化剤を含む洗浄液と排ガスとを接触させる。
【００１４】
（排ガス）
この発明のアルシン除去方法は、非鉄製錬で発生する排ガスのうち、アルシンを含む排ガスを対象とし、なかでも銅製錬の電解採取工程で発生してアルシンを含む排ガスに対して、有効に用いることができる。たとえば銅電解では、脱銅電解ないし脱砒電解（清浄電解）にて、銅濃度が下がって、カソードで水素が析出する状況下において液中の砒素が水素化された際に生じる排ガスを対象とすることができる。あるいは、一般電解では、アルミニウム等の金属製工具その他の、水素が発生して溶解する金属が液に接触することでアルシンガスが発生する可能性があるので、ここで生じる排ガスを対象とすることもできる。
【００１５】
このような排ガスは、電解採取工程等で発生する際のガス流量が比較的多いが、アルシン濃度は比較的低いことが特徴である。たとえば、ある非鉄製錬では、流量が４０ｍ3／ｍｉｎ〜８０ｍ3／ｍｉｎの排ガスが発生し、これには、アルシンが、１０００ｐｐｍ以下、特に１００ｐｐｍ以下の濃度で含まれることがあり、このような排ガスに対し、この発明の実施形態ではアルシンの除去を行う。
【００１６】
なお、非鉄製錬で発生する排ガスには、アルシンの他、たとえば、水素等が含まれる場合があり、このような物質を含む排ガスであっても、この発明の実施形態を適用することが可能である。
【００１７】
（湿式スクラバー）
上述した排ガスを送り込む湿式スクラバーとしては、たとえば、半導体等の製造工程、化学分析その他の過程で発生し得るガスに含まれるアルシンを除去するために現状で用いられているもの等の、既に知られている湿式スクラバーを用いることができる。
【００１８】
このような湿式スクラバーは具体的には、たとえば、供給された排ガスを、貯留させた洗浄液中にくぐらせる溜水式や、内部を通過する排ガスに対して、洗浄液を噴射する加圧水式、プラスチックないし磁器等の充填物に洗浄液を吹付け、そこに排ガスを通過させる充填層式、洗浄液を回転体で分散させた空間に、排ガスを通過させる回転式のもの等がある。
たとえば、下部から排ガスを流入させ、そして、内部で上方に向けて流れる排ガスに洗浄液を吹付け、または、排ガスを、内部に充填した洗浄液中にくぐらせた後、上部から排ガスを排出する充填塔タイプの湿式スクラバーを用いることができる。
【００１９】
かかる湿式スクラバーでは、そこに送り込まれた排ガスを洗浄液と接触させることにより、洗浄液に含まれる酸化剤で排ガス中のアルシンを亜ヒ酸又はヒ酸等に酸化させて、洗浄液中に溶解させる。それにより、排ガス中のアルシンは、洗浄液中に捕集されるので、湿式スクラバーから排出される洗浄後の排ガスのアルシン濃度を有効に低下させることができる。
【００２０】
湿式スクラバーで用いる洗浄液としては、水又は、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、過マンガン酸カリウムもしくは苛性ソーダを含む水溶液等を用いることができるが、なかでも、アルシン除去効果に優れる次亜塩素酸ナトリウムまたは過マンガン酸カリウム、特に過マンガン酸カリウムを含む洗浄液がより好ましい。
ここで、洗浄液として使用可能な水はより詳細には、水道水、工業用水、蒸留水、精製水、イオン交換水、アルカリ水、酸性水、純水、超純水等とすることができる。
【００２１】
以上に述べたような湿式スクラバーを通過した後の排ガスは、洗浄液によってアルシンが十分に除去されている。湿式スクラバー内でアルシンを除去した後の排ガス中のアルシン濃度は、０ｐｐｍ以下であれば好ましい。
【実施例】
【００２２】
次に、この発明の排ガス中のアルシン除去方法を試験的に実施し、その効果を確認したので、以下に説明する。但し、ここでの説明は単なる例示を目的としたものであって、これに限定されることを意図するものではない。
【００２３】
図１に示す構成を有するアルシン吸収処理装置を用いて、アルシンを含む排ガスからアルシンを除去する試験を行った。
この試験では、電解槽から発生して点検口より吸引した排ガスを、容量５００ｍＬの吸収瓶にそれぞれ洗浄液としての吸収液を１００ｍＬ貯留させた１段目と２段目の貯留部に送り込んで、それぞれの貯留部で吸収液にくぐらせた。そして、両貯留部の吸収液を通過させる前と後のそれぞれの排ガス中のアルシン濃度を、吸引開始より１０分、２０分及び３０分が経過した際に検知管で測定し、それらの測定値よりアルシン除去率を算出した。その結果を表１に示す。なお試験は、表１に示すように吸収液の種類を変更して複数回行った。
【００２４】
【表１】
2016190206.tif 000002
【００２５】
ここで、各吸収液によるアルシンの吸収反応は、以下の式のそれぞれで示される反応によるものと仮定し、吸収効率はモル濃度に依存すると考え、各吸収液の濃度を１ｍｏｌ／Ｌとした。
・過酸化水素：          ２ＡｓＨ3＋６Ｈ2Ｏ2＝Ａｓ2Ｏ3＋９Ｈ2Ｏ
・次亜塩素酸ナトリウム：２ＡｓＨ3＋６ＮａＣｌＯ＝Ａｓ2Ｏ3＋６ＮａＣｌ＋３Ｈ2Ｏ
・苛性ソーダ：          ＡｓＨ3＋３ＮａＯＨ＋２Ｏ2＝Ｎａ3ＡｓＯ4＋３Ｈ2Ｏ
【００２６】
表１に示す結果より、最もアルシン除去率が高かったのは、次亜塩素酸ナトリウムを使用した場合であることが解かる。
以上より、この方法によれば、排ガス中のアルシンを有効に除去できることが解かった。
【図１】
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