(57)【要約】【課題】重金属類を含む鉱物性粉体、特に焼却灰から、処理後の鉱物性粉体が粉体の状態を保持したままで、鉛、カドミウムなどの重金属類を除去する処理方法及び処理装置を提供すること。【解決手段】重金属類を含む鉱物性粉体を、塩化カルシウム及び／又は塩化マグネシウム及び／又は塩化ナトリウム及び／又は塩化カリウム（以下、「塩化カルシウム等」という）の存在下、６１０℃〜１０９０℃の温度範囲で、媒体ガス気流と接触させ、重金属類化合物を塩化カルシウム等との反応により、その重金属類塩化物に変成し、この重金属類塩化物をその蒸気として媒体ガス中に移動せしめ、処理後の鉱物性粉体と重金属類の塩化物蒸気を含む媒体ガスを４００〜１０９０℃の温度範囲で分離することを特徴とする重金属類を含む鉱物性粉体（焼却灰）から重金属類を除去する処理方法。【選択図】図１
2009269010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重金属類を含む鉱物性粉体を、塩化カルシウム及び／又は塩化マグネシウム及び／又は塩化ナトリウム及び／又は塩化カリウムの存在下、６１０℃〜１０９０℃の温度範囲で、媒体ガス気流と接触させ、塩化カルシウム及び／又は塩化マグネシウム及び／又は塩化ナトリウム及び／又は塩化カリウムとの反応により、重金属類化合物をその重金属類塩化物に変成し、この重金属類塩化物をその蒸気として媒体ガス中に移動せしめ、処理後の鉱物性粉体と重金属類の塩化物蒸気を含む媒体ガスを４００〜１０９０℃の温度範囲で分離することを特徴とする重金属類を含む鉱物性粉体から重金属類を除去する処理方法
【請求項２】
媒体ガスが炭酸ガス及び／又は水蒸気を含むガスであることを特徴とする請求項１に記載の重金属類を含む鉱物性粉体から重金属類を除去する処理方法
【請求項３】
重金属類を含む鉱物性粉体を媒体ガス気流と接触させる温度範囲が、７００℃〜１０５０℃であり、処理後の鉱物性粉体と重金属類の塩化物蒸気を含む媒体ガスを４００〜１０５０℃の温度範囲で分離することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の重金属類を含む鉱物性粉体から重金属類を除去する処理方法
【請求項４】
酸化カルシウム及び／又は酸化マグネシウムの存在下で処理することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の重金属類を含む鉱物性粉体から重金属類を除去する処理方法
【請求項５】
鉱物性粉体が焼却灰であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の重金属類を含む鉱物性粉体から重金属類を除去する処理方法
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の処理を行う処理装置がキルン型処理装置又は移動床型処理装置又は流動床型処理装置であることを特徴とする重金属類を含む鉱物性粉体から重金属類を除去する処理装置
【請求項７】
処理後の鉱物性粉体と重金属類の塩化物蒸気を含む媒体ガスを分離する部分の壁の温度が４００〜９９０℃の温度範囲となるように保温及び／又は加熱する構造を備えていることを特徴とする請求項６に記載の重金属類を含む鉱物性粉体から重金属類を除去する処理装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  鉱物性粉体から重金属類を除去する技術に関するものである。特に、焼却灰から重金属類を除去する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  焼却灰を無害化して再資源化する技術としては、高温溶融法とエコセメントが行われている。前者は、１４００〜１８００℃、後者は、１４００〜１６００℃の高温で処理することにより、重金属類を排ガス側に蒸発させることにより焼却灰から分離して、焼却灰から得られるスラグまたはエコセメントを無害化している。しかし、これらの方法の難点は、１４００〜１８００℃、または、１４００〜１６００℃の高温で処理することにあり、そのため、エネルギー消費量が多い点にある。【０００３】  特許第３１０８０６１号では、焼却灰を６５０〜９９０℃、実際は７５０〜８５０℃の比較的低温度で、処理して無害化する技術が提案されている。しかし、この技術は、焼却灰中の重金属類を不溶化して無害化する技術であり、処理灰の中に重金属類が不溶化されて残っている。一方、「平成１４年１２月２６日付け環境省令第２９号」の土壌汚染に関わる環境基準では、重金属類の鉛、カドミウム、セレン及び砒素の含有量を１５０ｍｇ／ｋｇ以下に下げることを要求している。特許第３１０８０６１号の方法では、鉱物性粉体または焼却灰中の重金属類の溶出を不溶化により抑えて、同法の重金属類の溶出に関わる環境基準、または、それよりも厳しい「平成３年８月２３日付け環境省告示第４６号」の重金属類の溶出に関わる環境基準を十分に達成しているが、重金属類を焼却灰から分離除去していないので、環境省令第２９号の土壌汚染に関わる環境基準である鉛、カドミウムなどの重金属類の含有量を、同省令の分析方法で同省令の環境基準である１５０ｍｇ／ｋｇ以下に下げることはできない。【０００４】  本発明者は、先に述べたように、特許第３１０８０６１号で、焼却灰を７００〜９９０℃、実際は７５０〜８５０℃の比較的低温度で、焼却灰を処理して無害化する技術を提案した。この技術では、焼却灰中の重金属類を不溶化して無害化する技術であり、処理灰の中に重金属類が不溶化されて残っており、塩化ナトリウム、塩化カルシウムなどの塩化物もそのまま残っている。しかし、この技術を開発する過程で、焼却灰を処理して無害化する技術として、灰とガスの間の反応が有用であることを見出し、いろいろな角度から研究を続けた。【０００５】  即ち、灰の表面にある化学種に、ガス中に蒸発した化学種が衝突して起こる反応を利用することにより、有利に焼却灰などに含まれる有害物質を除去または無害化することができると考えて、研究を続けた。本発明者は、この反応を用いた技術をＡＧＲ（Ａｓｈ  Ｇａｓ  Ｒｅａｃｔｉｏｎ）技術と命名した。【０００６】  ＡＧＲ技術では、ガス中の拡散を利用するので、一般に、反応速度が速く工業的に有利である。反応速度の律速段階は灰（固体）の中の化学種の移動速度であると考えられるので、粉体の環境温度を５００〜１１００℃と高いレベルに保ち、粉体の粒度を小さくすることにより、反応速度を工業的に有用なレベルまで高めることができる可能性が高い。【０００７】  また、ＡＧＲ技術が有用なもう一つの点は、この反応が５００〜１１００℃の温度範囲で焼却灰の有害成分除去などに効率よく働く点にある。この温度範囲では、焼却灰の粉体を溶融することなく、また、クリンカー化や固結することなく、「粉��として取扱うこと」ができる。このことは、焼却灰を処理する工程が簡素化されるので装置面で有利であるだけでなく、焼却灰を再資源化する上で様々な有利性を提供する。例えば、高温溶融法で得られるスラグと異なり、処理後の鉱物性粉体（処理灰）が、粉体の状態を保持したままで得られることにより、セメントや土質改良材の原料として再資源化する場合、手間とエネルギーがかかる粉砕を必要としないことなどが考えられる。【０００８】  本発明者は、既に、特許第３６７６７６８号において、「ＡＧＲ技術に基づく、六価クロムの無害化技術」を提案している。本発明者は、さらにＡＧＲ技術について研究を続け、今回、本発明として、「ＡＧＲ技術に基づく、重金属類を含む鉱物性粉体（焼却灰）より重金属類を除去する技術」を提案するものである。なお、並行して、「ＡＧＲ技術に基づく、塩化物を含む鉱物性粉体（焼却灰）より塩化物の塩素分を除去する技術」を提案している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  本発明の課題は、重金属類を含む鉱物性粉体（焼却灰）から、処理後の粉体（以下、「処理粉体」又は「処理灰」という）が粉体の状態を保持したままで、鉛、カドミウムなどの重金属類を除去する処理方法及び処理装置の提供することである。【００１０】  即ち、本発明の課題は、鉱物性粉体（焼却灰）に含有されている重金属類を、従来行はれている高温溶融法の１４００〜１８００℃、よりも温度の低い、６１０〜１０９０℃の温度範囲で処理して、処理粉体（処理灰）が粉体の状態を保持したままで、経済的に除去する方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  本発明の要旨は、重金属類を含む鉱物性粉体を
▲１▼  塩化カルシウム及び／又は塩化マグネシウム及び／又は塩化ナトリウム及び／又は塩化カリウム（以下、「塩化カルシウム等」という）の存在下、
▲２▼  ６１０℃〜１０９０℃の温度範囲で、
▲３▼  媒体ガス気流と接触させ、
▲４▼  塩化カルシウム等との反応により、重金属類化合物をその重金属類塩化物に変成し、
▲５▼  この重金属類塩化物をその蒸気として媒体ガス中に移動せしめ、
▲６▼  処理粉体と重金属類の塩化物蒸気を含む媒体ガスを４００〜１０９０℃の温度範囲で分離することにより、
重金属類を含む鉱物性粉体から重金属類を除去することにある。【００１２】  または、重金属類を含む鉱物性粉体を
▲１▼  塩化カルシウム等の存在下、
▲２▼  ６１０℃〜１０９０℃の温度範囲で、
▲３▼  炭酸ガス及び／又は水蒸気を含む媒体ガス気流と接触させ、
▲４▼  塩化カルシウム等との反応により、重金属類化合物をその重金属類塩化物に変成し、
▲５▼  この重金属類塩化物をその蒸気として媒体ガス中に移動せしめ、
▲６▼  処理粉体と重金属類の塩化物蒸気を含む媒体ガスを４００〜１０９０℃の温度範囲で分離することにより、
重金属類を含む鉱物性粉体から重金属類を除去することにある。【００１３】  ここで、鉱物性粉体は、その主成分が鉱物性物質、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯなどを主成分とする物質の、粒径３ｍｍ以下の粉体である。例えば、鉱物系粉体の粒径が４ｍｍ以下であっても、粒径３ｍｍ以下の鉱物性粉体を含む場合は、本発明の鉱物性粉体とみなす。【００１４】鉱物性粉体の代表的なものは、一般廃棄物（ゴミ）及び／又は産業廃棄物の焼却灰である。焼却灰としては、ストーカ方式の焼却施設から排出する飛灰及び／又は燃え殻を粉砕したもの及び流動床方式の焼却施設から排出する飛灰が代表的なものであるが、これらに限るものではない。【００１５】  重金属類は、鉛及びカドミウムが代表的なものであるが、この他に亜鉛、銅、砒素、セレンなども含まれる。なお、重金属類の化合物としては、６１０℃〜１０９０℃の温度範囲で比較的蒸気圧が低い、酸化鉛、酸化カドミウムなどこれら重金属類の酸化物を、本発明の主な対象としているが、重金属類の硫酸塩、燐酸塩、水酸化物なども含まれる。【００１６】    鉱物系粉体の粒径は、３ｍｍ以下としているが、鉱物系粉体に残存する重金属類の量を下げるためには、より細かい１ｍｍ以下が好ましく、０．２５ｍｍ以下がより好ましい。
なお、比較例３に示したように、粒径４ｍｍ以上の焼却灰の燃え殻について、粒径以外の他の条件を本発明の方法で試験した結果、重金属類の除去率は大幅に低下することが分かった。【００１７】  本発明の媒体ガスの組成は、窒素を主体とするガスで、炭酸ガス、水蒸気を含むことが好ましく、酸素を含んでもよい。
水蒸気及び炭酸ガスは、アルカリ金属の塩化物である塩化ナトリウム及び塩化カリウムが重金属類の酸化物と反応する際に、前者は水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムを、後者は炭酸ナトリウム及び炭酸カリウムを生成し、生成系を安定化する働きがある。【００１８】  本発明の処理温度の範囲は、６１０℃〜１０９０℃であるが、温度が低いと反応速度が遅くなり、温度が高いと鉱物系粉体の溶融温度に近づき、「粉体が固結する」おそれがある。また、温度が高いと処理設備の材料の面でも不利となる。このような観点から、処理温度の範囲は、好ましくは、７００〜１０５０℃、より好ましく実際的には、装置の経済性を考慮して、７５０〜９９０℃である。
処理温度の効果に関するデータを、実施例１、実施例３〜８及び比較例２に示す。【００１９】  処理粉体（処理灰）と重金属塩化物の蒸気を含む媒体ガスを分離する温度範囲は、試験データに基づき、４００〜１０９０℃としている。なお、この温度は、５００〜１０９０℃とすることが好ましく、６００〜１０９０℃とすることがより好ましい。
実施例１、実施例２、及び比較例１は、処理粉体（処理灰）と重金属塩化物の蒸気を含む媒体ガスを分離する温度の影響を示すために行った試験である。実施例２のデータより、重金属塩化物の蒸気を含む媒体ガスを分離する温度の範囲を設定した。比較例１は、本発明で規定する温度範囲よりも低い場合に、媒体ガス中に含まれる重金属塩化物が処理粉体（処理灰）に再吸着され、処理粉体（処理灰）中の重金属類の濃度が高くなり、それらの除去率が著しく低下する例を示した。【００２０】  請求項４記載の酸化カルシウム及び／又は酸化マグネシウムの存在の役割は、重金属類の塩化物蒸気を含むガスと処理粉体（処理灰）を分離する時に、少量の重金属類の塩化物が処理灰に再吸着される可能性があり、処理粉体（処理灰）からこれらの重金属類が溶出して「平成３年８月２３日付け環境省告示第４６号」の環境基準を超える虞があるので、これを防ぐことである。即ち、処理粉体（処理灰）に再吸着された少量の重金属類の塩化物を少量の重金属類の酸化物に変えて不溶化し、無害化するためのものである。【００２１】  本発明の処理方法で、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウムなどの塩化物が、原理的に有効であることを確かめるために、メークアップ試料を調製して試験を行った。試験結果を実施例９〜１２に示す。塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム及び塩化カリウムは、本発明の塩化物としての効果があることが確かめられた。【００２２】  鉱物性粉体に含まれる鉛、カドミウムなどの重金属類の合計に対する、塩化カルシウム等の塩化物の塩素分合計の当量比は、鉱物性粉体に含まれる鉛、カドミウムなどの重金属類をどのレベルまで下げるかによって決めるべきものであるので、あらかじめ予備試験を行って、重金属類の合計に対する塩化物の塩素分合計の当量比を定めることが好ましい。鉱物性粉体が一般廃棄物の焼却灰の場合、通常、焼却灰が含有する塩化物の塩素分の量は、本発明で除去できる重金属類（鉛、カドミウム、砒素、銅、亜鉛など塩素を消費する全ての重金属類の合計）の量に対し、その当量比が１０倍前後であり、新たに塩化物を添加する必要がない場合が多い。【００２３】  以下に、本発明に到達した経緯を説明すると共に、「ＡＧＲ技術」の基本的な考え方を説明する。
特許第３１０８０６１号では、水溶性の塩化鉛、塩化カドミウムなどの重金属塩化物が、ロータリキルンなどの反応装置内で蒸発し、酸化カルシウム及び／又は酸化マグネシウムと効率よく反応して酸化鉛、酸化カドミウムなどとして固定され、不溶化されることを見出した。しかし、この特許に関わる試験結果を詳細に検討した結果、処理した灰の中で、塩化鉛、塩化カドミウムなど水溶性で蒸気圧の高い重金属塩化物だけでなく酸化鉛、酸化カドミウムなども減少していることを見出し、その理由を追及する中で本発明に関する研究の端緒を得たことは、先に述べた通りである。【００２４】  数々の試行錯誤を繰り返した後に、本発明者は、本発明に関する２つの重要な事実を発見した。
一つは、ＡＧＲ処理（焼却灰を６１０℃〜１０９０℃の温度範囲で媒体ガス気流と接触させること）を行う際に、酸化鉛、酸化カドミウムなど高温でも比較的蒸気圧が低い物質が、塩化カルシウム等の存在により、揮散し易くなる現象（以下、「本発明の発見１」という）である。この現象は、後述する実施例９〜１２で、メークアップ粉体について試験することにより確認している。【００２５】  もう一つの発見は、ＡＧＲの反応装置内で、焼却灰から媒体ガス中に移動した重金属類の塩化物蒸気が、反応装置の出口で低温の処理灰に接触すると、低温の処理灰に再吸着されることを見出したこと（以下、「本発明の発見２」という）である。
この事実に基づき、上記本発明の要旨の▲６▼で提案している「処理灰と重金属類の塩化物蒸気を含む媒体ガスを４００〜１０９０℃の温度範囲で分離する」ことにより、処理灰の重金属類の量を大幅に低下させることが出来ることを見出した。
これら「二つの発見」と「ＡＧＲ技術」を組み合わせることにより、本発明に到達した。【００２６】  ここで、本発明の基礎となっている「ＡＧＲ技術」について説明する。
ＡＧＲ技術の基本技術の特徴の一つは、「鉱物性粉体」と「媒体ガス気流」を接触させて、反応に寄与する物質Ａの分子を「媒体ガス」に移動させ、この反応に寄与する物質Ａの分子を「媒体ガス」中で速い速度で移動させること（以下、「ＡＧＲ技術の原理１」という）、及びこの速い速度で移動させた物質Ａの分子を「鉱物性粉体」の表面にある反応に寄与する別の物質Ｂの分子に接触させて目的の反応を行わせること（以下、「ＡＧＲ技術の原理２」という）である。このように、「媒体ガス」中で反応に寄与する物質の分子が速い速度で移動することを利用することにより、全体として工業的に有用な反応速度を実現している。【００２７】  このために、ＡＧＲ技術を行う反応装置は、鉱物性粉体と媒体ガス気流の接触がよいものを使用することが必要である。その要件を満たす反応装置としては、キルン型反応装置、流動床型反応装置、移動床型反応装置などが好適に使用される。
キルン型反応装置は、ＡＧＲ技術を行う反応装置として最も適している。構造が簡単であり、鉱物性粉体と媒体ガス気流の接触効率もよい上に、鉱物性粉体のピストンフロー性も優れており反応率を高める上でも有利である。唯、難点は反応の容積効率が悪く反応装置が処理能力の割には大型となることである。
流動床型反応装置は、鉱物性粉体と媒体ガス気流の接触効率はキルン型反応装置よりも優れているが、完全混合型反応装置であるために鉱物性粉体の反応率を高める点では不利である。しかし、これは余り反応率を高める必要がない場合には適している。なお、設備費の点では問題があるが、流動床型反応装置を複数個直列に接続して使用することにより、反応率を高めることも可能である。
移動床型反応装置は、鉱物性粉体と媒体ガス気流の接触効率を高めるには工夫を要するが、鉱物性粉体のピストンフロー性が優れており、また、反応の容積効率を高めることが可能である。なお、移動床型反応装置では、鉱物性粉体をうまく連続的に流す機構にも工夫が必要である。【００２８】  ＡＧＲ技術の基本技術のもう一つの特徴は、５００℃〜１１００℃の温度範囲の高温により、粉体粒子内部での分子の拡散による移動速度が高められること（以下、「ＡＧＲ技術の原理３」という）を利用していることである。このことは、後に述べる特許第３６７６７６８号において、常温から１００℃の温度範囲の水洗ではなかなか焼却灰粒子の内部の六価クロムの除去が出来なかったが、５００℃〜１０００℃の温度範囲の高温で鉱物性粉体（焼却灰）と酸素濃度の低い媒体ガス（窒素ガス）気流を接触させることにより、工業的に有意義な反応速度を得ていることで示されている。また、本発明と並行して出願している、「ＡＧＲ技術に基づく、塩化物を含む鉱物性粉体（焼却灰）より塩化物の塩素分を除去する技術」と水洗による脱塩との比較でも示唆されている。即ち、「ＡＧＲ技術に基づく、塩化物を含む鉱物性粉体（焼却灰）より塩化物の塩素分を除去する技術」の６５０℃〜１１００℃の温度範囲では残存の塩素分１０００ｐｐｍ台を達成しているが、１００℃以下で処理する水洗では、５０００ｐｐｍが限度であることでも示唆された。【００２９】  また、ＡＧＲ技術の基本技術のさらにもう一つの特徴は、先にも述べたように、５００℃〜１１００℃の温度範囲で、鉱物性粉体（焼却灰）を粉体のままで処理することができる点にある。処理灰を粉体のまま取出すことにより、処理灰を再資源化する場合に有利なことが多い。【００３０】  以下に、本発明者が提案した発明を例として、「ＡＧＲ技術」についてさらに説明する。
特許第３１０８０６１号では、６５０℃〜９８０℃の温度範囲で、焼却灰の粒子の中から塩化鉛等の重金属類の塩化物の分子が速い拡散速度で粒子の表面に移動する（ＡＧＲ技術の原理３）。この表面層の塩化鉛等が粒子に接触した媒体ガス気流中に蒸発し、蒸発した塩化鉛等の分子は、媒体ガス中を速い速度で移動し（ＡＧＲ技術の原理１）、同じ焼却灰の粒子の表面層にある酸化カルシウム又は酸化マグネシウムの粒子の表面に吸着され、ここで、酸化鉛等の酸化物に変成されて不溶化される現象（ＡＧＲ技術の原理２）を利用している。
焼却灰の粒子の表面層にある塩化鉛等の分子が、固体の表面を移動して同じ粒子の表面層にある酸化カルシウム等の処まで直接到達することは困難であるが、ＡＧＲ技術では媒体ガスを仲介に用いることにより、その移動速度が格段に速くなる現象（ＡＧＲ技術の原理１）及び粉体粒子の表面にある相手の化学種の分子と接触して目的の反応が進む現象（ＡＧＲ技術の原理２）を利用することにより、全体の反応速度を工業的に有用なレベルまで高めている。【００３１】  また、特許第３６７６７６８号では、「焼却灰粉体」と「酸素を殆ど含まない窒素からなる媒体ガス気流」を接触させることにより、焼却灰粉体粒子の中にある六価クロムが保有する酸素が５００〜１０００℃の温度範囲で、比較的に速く粉体粒子の中をその表面に移動し（ＡＧＲ技術の原理３）、表面から酸素分圧が低い窒素からなる媒体ガス中に放散される現象（ＡＧＲ技術の原理１）を利用して、工業的に有用なレベルの反応速度で、焼却灰粉体粒子の内部の有害な六価クロムを脱酸素して、無害な三価の酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）に変成することを達成している。
なお、六価クロムを含む粉体から六価クロムを１００℃以下の水洗で十分に除去することが極めて困難であったことが、特許第３６７６７６８号を発明する端緒となった。【００３２】  さらに、本提案と並行して提案している、「ＡＧＲ技術に基づく、鉱物性粉体（焼却灰）より塩化物の塩素分を除去する技術」は、鉱物性粉体中に存在する塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウムなどの塩化物が、６５０℃〜１１００℃の温度範囲で、鉱物性粉体の内部から表面に比較的早い速度で拡散し、鉱物性粉体の表面に到達する現象（ＡＧＲ技術の原理３）と、これら塩化物が媒体ガス中に蒸発し、この塩化物の分子が、媒体ガス中を早い速度で移動する現象（ＡＧＲ技術の原理１）により、系内に共存させている酸化鉄の表面に吸着して、６５０℃〜１１００℃の温度範囲ではきわめて蒸気圧が高い塩化鉄に変成する現象（ＡＧＲ技術の原理２）、及びこの塩化鉄を媒体ガス中に蒸発させて、これら塩化物の塩素分を鉱物性粉体中から分離する現象を組み合わせて、鉱物性粉体から塩化物の塩素分を除去するものである。
ここでも、このようにＡＧＲ技術の三つの原理、即ち、「５００℃〜１１００℃の温度範囲の高温により、粉体粒子内部での分子の拡散による移動速度が高められること」（ＡＧＲ技術の原理３）並びに「媒体ガス中での分子の早い移動速度」（ＡＧＲ技術の原理１）及び「媒体ガス中の反応成分Ａの分子が、粉体粒子表面にある反応成分Ｂの分子と接触して起こる反応による変成」（ＡＧＲ技術の原理２）に基づく現象が、発明の基礎となっている。【００３３】  ＡＧＲ技術の三つの原理、即ち、「ガス媒体による物質Ａの分子の速い移動−ＡＧＲ技術の原理１」、「速い速度で移動してきた物質Ａの分子が、鉱物性粉体の粒子の表面にある物質Ｂの分子と接触して起こる物質ＡＢの変成−ＡＧＲ技術の原理２」及び「５００℃〜１１００℃の温度範囲における鉱物性粉体の内部から表面への分子の拡散速度が速いこと−ＡＧＲ技術の原理３」は、いずれもよく知られた現象である。しかし、本発明は、解決すべき課題に対応して、これらをうまく組合わせて、試験を行い課題を解決するための条件を見出し、課題を解決したものである。【００３４】  本発明は、先に述べたように、今回見出した２つの発見とＡＧＲ技術を組み合わせて成り立っている。具体的にその内容を述べると以下の通りである。
先ず、鉱物性粉体（焼却灰）の粒子の中に含まれる塩化カルシウム等の塩化物の分子が６１０〜１０９０℃の温度範囲で比較的速い速度で鉱物性粉体の粒子の中を移動し、粒子の表面に到達し（ＡＧＲ技術の原理３）媒体ガス中に蒸発する。これと並行して、鉱物性粉体の粒子の中に含まれる酸化鉛、酸化カドミウムなど鉱物性粉体の重金属類の主成分で蒸気圧の低い蒸発し難い物質が、６１０〜１０９０℃の温度範囲で比較的速い速度で鉱物性粉体の粒子の中を移動し、粒子の表面に到達する（ＡＧＲ技術の原理３）。媒体ガス中に蒸発した塩化カルシウム等の分子は、速い速度で媒体ガス中を移動し（ＡＧＲ技術の原理１）、鉱物性粉体の粒子の表面に到達している酸化鉛、酸化カドミウムなどと接触して、ここで酸化鉛、酸化カドミウムなどは塩化カルシウム等と反応して、蒸気圧の高い塩化鉛、塩化カドミウムなどに変成する（ＡＧＲ技術の原理２）（本発明の発見１）。一般に、重金属類の塩化物は高温における蒸気圧が高いので、効率よく媒体ガス中に蒸発し、鉛、カドミウムなどが鉱物性粉体粒子から分離される。さらに、「処理粉体（処理灰）と重金属類の塩化物蒸気を含む媒体ガスを４００〜１０９０℃の温度範囲の温度範囲で分離すること」（本発明の発見２）により、反応装置内で鉱物性粉体から媒体ガス中に移動した重金属類の塩化物蒸気が、低温の処理粉体中の酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどに再吸着されることなく処理粉体から分離することが出来る。【００３５】  本発明の現象は、上に述べたように鉱物性粉体（焼却灰）中に存在する塩化カルシウム及び／又は塩化マグネシウム及び／又は塩化ナトリウム及び／又は塩化カリウムが、６１０〜１０９０℃の温度範囲で、媒体ガス中に蒸発し、これら塩化物の分子が、鉱物性粉体の表面に存在する酸化鉛、酸化カドミウムなど重金属類の酸化物の分子に衝突し、そこで、下記のような複分解反応が起こることによると考えられる。【００３６】  複分解反応の例：
媒体ガスが炭酸ガス及び水蒸気を含まない場合
▲１▼  ＰｂＯ＋ＣａＣｌ２  →  ＰｂＣｌ２＋ＣａＯ
▲２▼  ＣｄＯ＋ＭｇＣｌ２  →  ＣｄＣｌ２  ＋ＭｇＯ
▲３▼  ＰｂＯ＋２ＮａＣｌ  →  ＰｂＣｌ２＋Ｎａ２Ｏ
媒体ガスが炭酸ガスを含む場合
▲４▼  ＣｄＯ＋ＣａＣｌ２＋ＣＯ２  →  ＣｄＣｌ２＋ＣａＣＯ３
▲５▼  ＰｂＯ＋ＭｇＣｌ２＋ＣＯ２  →  ＰｂＣｌ２＋ＭｇＣＯ３
▲６▼  ＣｄＯ＋２ＮａＣｌ＋ＣＯ２  →  ＣｄＣｌ２＋Ｎａ２ＣＯ３
媒体ガスが水蒸気を含む場合
▲７▼  ＣｄＯ＋２ＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ  →  ＣｄＣｌ２＋２ＮａＯＨ
▲８▼  ＰｂＯ＋２ＫＣｌ＋Ｈ２Ｏ  →  ＰｂＣｌ２＋２ＫＯＨ【００３７】  反応▲３▼では、Ｎａ２Ｏが生成するが、Ｎａ２Ｏは本発明の処理を行う６１０℃〜１０９０℃の温度範囲では不安定であるので、処理灰（処理灰）を安定化するために、炭酸ガス及び／又は水蒸気を含む媒体ガスを用いることが好ましい。反応▲７▼及び反応▲８▼で生成するＮａＯＨ及びＫＯＨは、本発明の処理を行う６１０℃〜１０９０℃の温度範囲では、安定であり蒸気圧が比較的高いので、一部が媒体ガス中に蒸発する。【００３８】  本発明を実施する処理装置としては、先に述べたように、ロータリキルン型反応装置、移動床型反応装置、流動床型反応装置が好適に使用される。移動床型反応装置としては、溶鉱炉型反応装置、ヘルショフ炉型など多段床型反応装置などが考えられる。【００３９】  ロータリキルン型反応装置及び移動床型反応装置では鉱物性粉体の流れと媒体ガスの流れを向流とすることも、また、並流とすることも出来る。ロータリキルン型反応装置及び移動床型反応装置は、鉱物性粉体の流れのピストンフロー性が高いので、反応率を高めて処理灰の塩素分濃度を下げる上で有利である。一方、流動床型反応装置は、媒体ガスと鉱物性粉体との接触を良くする上では有利であるが、完全混合型反応装置であるので、反応率を高める面では不利である。反応率を高めるためには、２段又は複数段の流動床型反応装置を用いることが考えられる。
【発明の効果】
【００４０】  本発明で提案する方法で、鉛、カドミウムなどの重金属類を含む鉱物性粉体（焼却灰）から重金属類を除去することが出来る。
また、本発明の処理温度が、高温溶融法やエコセメントのように、１４００〜１８００℃、又は、１４００〜１６００℃の高温でなく、６１０℃〜１０９０℃の温度範囲であるので、処理粉体（処理灰）は、灰が溶融して得られるスラグや半溶融のクリンカーでなく、粉体の状態を保持したままで得られる。これを再資源化するのに便利な面が多い。例えば、本発明による処理を行った処理灰を土質改良材又はセメント原料に使用する場合は、処理灰を粉砕せずに使用することが出来る。【００４１】  また、本発明は、高温溶融法やエコセメントと比べて処理温度が大幅に低いのでエネルギー消費量が少ない省エネ型の技術であり、炭酸ガス負荷など環境負荷の低減に寄与するものと考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】  本発明の実施の形態として、ロータリキルン型反応装置の場合及び流動床型反応装置の場合について説明する。しかし、本発明の実施の形態はこれらに限るものではない。【００４３】  本発明に基づく反応装置へ供給する重金属類を除去する処理を受ける鉱物性粉体としては、ゴミの焼却灰が代表的なものである。ここでは、本発明の処理方法による焼却灰の処理について説明する。ゴミの焼却灰には、ストーカ炉から出てくる燃え殻及び飛灰、流動床炉から出てくる飛灰などがある。この内、ストーカ炉からの飛灰及び流動床炉からの飛灰は、そのまま処理することができるが、ストーカ炉からの燃え殻は、前処理が必要である。燃え殻の場合、水分が多い時は、予め乾燥する。次に、磁選機で鉄分を除去する。粒径は、粉砕して３ｍｍ以下、又は必要に応じ、１ｍｍ以下、０．２５ｍｍ以下、０．１ｍｍ以下などとなるように調製する。これら飛灰と粉砕した燃え殻を混合して、または、単独で処理を受ける焼却灰とする。【００４４】  次に、焼却灰に含まれる、鉛、カドミウム、セレン、銅、亜鉛など重金属類の量並びに塩化カルシウム等の塩化物の塩素分の量を定量し、重金属類の合計に対する塩化物の塩素分合計の当量比を計算し、この当量比が所定値より大きいことを確認する。この当量比が所定値よりも小さい場合は塩化物を添加して調整する。当量比が所定値よりも大きい場合は塩化物を添加する必要はない。
なお、適切な当量比の所定値は、焼却灰の性質、要求される重金属除去のレベルなどにより変わってくるので、予め当該焼却灰について試験して定めることが必要である。【００４５】  このように調整した焼却灰を、反応装置に供給し、媒体ガスを流しながら、６１０℃〜１０９０℃の温度範囲内にて定める所定の処理温度に加熱し、所定時間処理した後に、処理灰と重金属類の塩化物蒸気を含む媒体ガスを４００〜９９０℃の温度範囲内にて定める所定温度で分離する。ここで、所定の処理時間及び処理温度並びに処理灰と重金属類の塩化物蒸気を含む媒体ガスを分離する温度は、当該焼却灰の性質及び重金属類を除去するレベルによって変わる。所定の処理時間及び処理温度並びに処理灰と重金属類の塩化物蒸気を含む媒体ガスを分離する温度は、当該焼却灰について、予め試験して決定しておく必要がある。【００４６】  図１で、ロータリキルン型反応装置の場合について説明する。ロータリキルン型反応装置の粉体ガス供給部１３に、必要に応じ、塩化ナトリウム等１’を添加した焼却灰１及び燃焼炉１２で燃料８を空気９で燃焼して得る高温の媒体ガス３を供給し、両者をキルン回転部１１内に並流（向流で流すことも出来るが、図１は並流の場合を示す）で流す。回転部１１の内面は耐火煉瓦１７が内張りしてあり、その内部にリフター１６が設けられている。キルン回転部１１内部を流れる焼却灰１は、リフター１６で持ち上げられ、落下する粉体と直交して流れる媒体ガス気流３’の中を上から落下して、焼却灰１と媒体ガス気流３’がよく接触するようにしている。高温の媒体ガス３により、ロータリキルン型反応装置の内部温度を所定の処理温度に保つ。また、焼却灰１の滞留時間が所定時間となるようにキルン回転部１１の勾配と回転数を調整する。粉体ガス分離部１４で処理灰２と反応排ガス４を分離する。粉体ガス分離部１４の温度は、４００℃〜１０９０℃の温度範囲の所定の温度となるように、粉体ガス分離部−加熱保温部１５により、調節される。加熱保温部１５には、シーズヒータなどの加熱装置を設けて所定の温度に調節することが好ましい。なお、大型の装置では、加熱装置を設けなくても粉体ガス分離部１４の温度を所定の温度以上に保つことができる場合もある。
ロータリキルン型反応装置の特徴は、処理される粉体の流れのピストンフロー性が高いことである。このことは、反応率を高める上で有利である。【００４７】  図２で流動床型反応装置の場合について説明する。流動床型反応装置本体２１に、必要に応じ、塩化ナトリウム等１’を添加した焼却灰１を供給する。また、下部より循環ガス５（高温の循環ガス５’）を供給し、流動床６を形成する。流動床型反応装置本体２１の上部より出てくる循環ガス５は、サイクロン２２でサイクロン回収粉体７を分離回収した後、循環ガスブロワ２５で流動床型反応装置２１の下部に循環する。反応排ガス４は循環ガス５から分流して排出される。回収粉体７は粉体回収管２６を通して流動床型反応装置２１に回収する。流動床の温度は、燃焼炉１２で燃料８を空気９で燃焼して得る高温の媒体ガス３と循環ガス５を混合して得る高温の循環ガス５’で、所定の処理温度に保つ。粉体の滞留時間が所定値となるように、また、流動床の粉面２９が所定の高さをたもつように、ロータリバルブ２４で粉体の抜き出し量を調整する。粉体の抜き出し部２３及びサイクロン２２と回収配管２６では、重金属類の蒸気を含む媒体ガス（反応排ガス４）と処理灰２が分離されるので、分離温度が所定の分離温度となるようにする必要がある。そのため。粉体の抜き出し部２３では、その壁の温度が所定の分離温度となるように粉体抜き出し部加熱保温部２７で加熱及び／又は保温する。また、サイクロン２２及び回収配管２６でも、その壁の温度が所定の分離温度となるように、サイクロン及び粉体回収管加熱保温部２８で加熱及び／又は保温した状態でサイクロン回収粉体７と循環ガス５を分離する。
流動床型反応装置の特徴は、媒体ガスと焼却灰の接触がよく、そのために、反応速度が高められることであるが、一方、完全混合型であるので、反応率を高める面では不利である。
【実施例】
【００４８】実施例１：試験装置としては、キルン型の電気炉加熱回転式連続試験装置を用いた。図３に試験装置の概要図を、また、図４に試験装置のフローシートを示す、この反応装置の有効容積は９リットルである。実施例で用いた鉱物性粉体は、焼却灰であった。【００４９】  図３に示すように、この電気炉加熱回転式連続試験装置は、電気炉３２を貫通して設置されたＳＵＳ３１０製の回転反応筒３１の前後の外周に設けられた回転反応筒−支持ローラ受け３３が、二つ回転反応筒−支持ローラ３４の上で回転する構造となっている。回転数は、所定の値に制御される。回転反応筒３１にはリフター１６が設けられ、焼却灰１と媒体ガス気流３’の接触がよくなるようにしている。必要に応じ塩化ナトリウム等を添加した焼却灰１は粉体供給ホッパー３６から粉体供給スクリューコンベア３７で回転反応筒３１に供給される。媒体ガス３は媒体ガス供給部３８を通して回転反応筒３１へ供給される。反応排ガス４と処理灰２は、反応排ガス処理灰分離部−加熱保温部４０を設けた反応排ガス処理灰分離部３９で分離される。反応排ガス処理灰分離部−加熱保温部４０は、シーズヒータで所定の温度に加熱されている。媒体ガス供給部３８と反応排ガス処理灰分離部３９などの固定部分と回転反応筒３１と回転反応筒−支持ローラ受け３３などの回転部分の間は回転反応筒−軸封部３５でシールされている。装置全体は、連続回転式電気炉加熱試験反応装置支持台４１の上に固定されており、その回転反応筒３１の勾配を変えられる構造となっている。また、回転反応筒３１の回転数も変えられるようになっている。粉体の滞留時間は、回転反応筒３１の回転数とその勾配を調整して制御する。【００５０】  図４に示すように、必要に応じ塩化カルシウム等１’を添加した焼却灰１は、空気９、炭酸ガス８’、水蒸気９’をガスフローメータで流量を制御して所定の組成及び流量となるように調節された媒体ガス３と共に連続的に電気炉加熱回転式連続試験装置３０に供給され、所定の温度で所定の滞留時間処理された後、反応排ガス処理灰分離部３９で所定の温度で反応排ガス４と処理灰２が分離される。【００５１】  ストーカ方式の焼却設備から排出する一般廃棄物（ゴミ）の焼却灰の飛灰１０部と燃え殻を除鉄して１ｍｍ以下に粉砕したもの２０部を混合したものを灰（鉱物性粉体）の試料（以下「焼却灰混合品」という）とした。焼却灰混合品の重金属類含有量は、それぞれ金属として鉛は２４７０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムは６０ｍｇ／ｋｇ、セレンは５ｍｇ／ｋｇ（検出限界）以下であった。また、クロムは５６０ｍｇ／ｋｇ、銅は１１５０ｍｇ／ｋｇ、亜鉛は３０４０ｍｇ／ｋｇであった。この灰の塩素含有量は６．１ｗ％であった。塩素分は、主に塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウムの形で存在すると考えられる。重金属類（鉛、カドミウム、砒素、銅、亜鉛など）に対する、塩素分の当量比は、約１１倍であるので塩化物をさらに添加する必要はない。【００５２】  焼却灰混合品を、この反応装置に１ｋｇ／ｈの供給速度で供給した。灰の滞留時間は約６０分であった。同時に媒体ガスとして窒素８２％、酸素６％、炭酸ガス６％、水蒸気６％のガス２０リットル／分を���と並流で流した。灰の処理温度は８５０℃、反応排ガス−処理灰分離部３９の処理灰２と反応排ガス４を分離する温度を８００℃に保った。【００５３】  得られた処理灰を分析した結果、鉛は１４０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムは８ｍｇ／ｋｇ、セレンは５ｍｇ／ｋｇ（検出限界）以下であった。この時の鉛の除去率は、９４．３％、カドミウムの除去率は、８６．７％であった。
なお、環境省令第２９号の土壌汚染に関わる環境基準に基づく分析方法による処理灰の鉛は１２０ｍｇ／ｋｇであった。また、環境省告示第４６号の鉛の溶出に関わる環境基準に基づく分析方法による鉛の溶出は０．００１ｍｇ／Ｌ（検出限界）以下であった。【００５４】実施例２及び比較例１：実施例１と同じ装置を用い、実施例１と同じ試料を実施例１と同じ条件で試験し、実施例２では、反応排ガス処理灰分離部３９の処理灰２と反応排ガス４を分離する温度のみを６００℃に保った。また、比較例１では、この温度を２００℃に保った。【００５５】  得られた処理灰を分析した結果、実施例２では、鉛は２８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムは１２ｍｇ／ｋｇ、セレンは５ｍｇ／ｋｇ（検出限界）以下であった。この時の鉛の除去率は、８８．７％、カドミウムの除去率は、８０％であった。比較例１では、鉛は１６８０ｍｇ／ｋｇ、カドミウムは４５ｍｇ／ｋｇ、セレンは５ｍｇ／ｋｇ（検出限界）以下であった。この時の鉛の除去率は、３２％、カドミウムの除去率は、２５％であった。
実施例１、実施例２及び比較例１の試験の条件、並びに得られた処理灰を分析した結果の鉛の残存量及びこの時の鉛の除去率を表３に示す。【００５６】  焼却灰の飛灰、燃え殻及び焼却灰混合品の分析結果並びに実施例１の処理灰の分析結果を表１に示す。なお、分析結果をそのまま示したので、合計値は１００ｗ％とならず、合計すると９０ｗ％前後となっている。【００５７】
【表１】
2009269010.tif 000003
【００５８】  鉱物性粉体（焼却灰）及び処理粉体（処理灰）の分析方法を表２に示す。【００５９】
【表２】
2009269010.tif 000004
【００６０】実施例３：試験装置は、キルン型の電気炉加熱回転式回分試験装置を用いた。図５に試験装置の概要図を、また、図６に試験装置のフローシートを示す、この反応装置の有効容積は３リットルである。実施例で用いた鉱物性粉体は、焼却灰又はメークアップ粉体であった。【００６１】  図５に示すように、この電気炉加熱回転式回分試験装置は、電気炉３２を貫通して設置されたＳＵＳ３１０製の回転反応筒外筒５１の前後の外周に設けられた回転反応筒−支持ローラ受け３３が、二つの回転反応筒−支持ローラ３４の上で回転する構造となっている。回転数は、所定の値に制御される。鉱物性粉体（焼却灰）はセラミック製の回転反応筒内筒５２に所定量仕込まれる。回転反応筒内筒５２の両端は、中央に媒体ガス３が流れる孔の開いた耐熱材料で塞ぎ、鉱物性粉体（焼却灰）が外に出ないようにしてある。媒体ガス３は媒体ガス供給部３８から供給される。回転反応筒内筒５２の外側は、耐熱材料のシートを巻いて回転反応筒外筒５１に挿入し所定の位置にセットされ、媒体ガス３が回転反応筒外筒５１と回転反応筒内筒５２の間を流れず、全ての媒体ガス３が回転反応筒内筒５２の中を流れるようにしている。また、媒体ガス供給部３８と反応排ガス出口部５３などの固定部分と回転反応筒３１と回転反応筒−支持ローラ受け３３などの回転部分の間は回転反応筒−軸封部３５でシールされている。回転反応筒内筒５２にはリフター１６が設けられ、鉱物性粉体（焼却灰）と媒体ガス気流３’の接触がよくなるようにしている。反応排ガス４と処理粉体（処理灰）は回転反応筒内筒５２の出口の電気炉内部で分離される。この部分は、処理温度と同じ温度なので、回転反応筒外筒５１の出口は特に加熱する必要はない。回転反応筒外筒５１の出口には、保温された反応排ガス出口部５３を設け、ここから反応排ガス４が排出される。【００６２】  図６に示すように、回転反応筒内筒５２内に鉱物性粉体（焼却灰）が仕込まれた状態で、回転反応筒外筒５１の回転を開始し、空気９、炭酸ガス８’、水蒸気９’をガスフローメータで流量を制御して所定の組成及び流量となるように調節された媒体ガス３を媒体ガス供給部３８に供給を開始する。鉱物性粉体（焼却灰）と媒体ガス気流３’が回転反応筒内筒５２内部で、リフターの働きでよく接触している状態で、電気炉を昇温し、内部温度が所定の温度に到達したら、その所定温度を所定時間保持して、鉱物性粉体（焼却灰）の処理を行う。なお、この場合の処理粉体（処理灰）と反応排ガス４とを分離する温度は、処理温度と同一の温度である。処理終了後、電気炉を冷却した後に、回転反応筒内筒５２を取り出し、回転反応筒内筒５２から処理粉体（処理灰）を取り出す。【００６３】  実施例１と同様に調整した焼却灰混合品の試料２００ｇを回転反応筒内筒５２に仕込み、実施例１と同一組成の媒体ガス３（窒素８２％、酸素６％、炭酸ガス６％、水蒸気６％のガス）を４リットル／分で流し、電気炉を昇温し、８５０℃で６０分処理した後、電気炉を冷却して、処理灰を取り出した。この場合の処理灰と反応排ガス４とを分離する温度は、処理温度と同一の８５０℃である。【００６４】  得られた処理灰を分析した結果、鉛は１２０ｍｇ／ｋｇ、カド���ウムは６ｍｇ／ｋｇ、セレンは５ｍｇ／ｋｇ（検出限界）以下であった。この時の鉛の除去率は、９５．１％、カドミウムの除去率は、９０％であった。実施例２の試験の条件、並びに得られた処理灰を分析した結果の鉛の残存量及びこの時の鉛の除去率を表３に示す。【００６５】実施例４〜実施例８及び比較例２：実施例３と同じ試験装置を用い、実施例３と同じ試料を、実施例３と同じ方法で、処理温度のみを変えて試験した。実施例４は７００℃、実施例５は７５０℃、実施例６は８００℃、実施例７は９５０℃、実施例８は１０５０℃、比較例２は５００℃で行った。なお、処理灰と反応排ガス４とを分離する温度は、処理温度と同一である。【００６６】  実施例４〜実施例８及び比較例２の試験の条件、並びに得られた処理灰を分析した結果の鉛の残存量及びこの時の鉛の除去率を表３に示す。【００６７】比較例３：鉱物性粉体の粗い粒度の影響を調べるための試験を行った。焼却灰の燃え殻を粗粉砕したものから篩分して、粒径４ｍｍ〜８ｍｍのものを分離し、粗粒の原灰とした。この試料の鉛濃度は、１２００ｍｇ／ｋｇ、塩化物の量は塩素分として、０．９％であった。これに、他の試験と同様に塩素分当量比約１１となるように、ＮａＣｌを３．６％（塩素分として２．２％）添加したもの（原灰の塩素分と併せて塩素分は３．１％に調製したもの）を試験の試料とした。
この試料について、実施例３と同じ試験装置を用い、実施例３と同じ方法で試験した。【００６８】  比較例３の試験の条件及び得られた処理灰を分析した結果の鉛の残存量及びこの時の鉛の除去率を表３に示す。
鉛の除去率は大幅に低下している。【００６９】実施例９〜実施例１２：  実施例３と同じ試験装置を用い、下に述べるメークアップ試料を、実施例３と同じ方法で、処理温度は、実施例９は８５０℃で、実施例１０は８００℃で、実施例１１は８５０℃で、実施例１２は８００℃で、試験した。【００７０】  メークアップ試料は、実施例９は塩化ナトリウムの、実施例１０は塩化カリウムの、実施例１１は塩化カルシウムの、実施例１２は塩化マグネシウムの効果を見るために、砂に酸化鉛を鉛として、５０００ｍｇ／ｋｇ、塩化ナトリウム等を鉛が塩化鉛に変換するに必要な理論量の２０倍を添加しよく混合したものを使用した。【００７１】  実施例９〜実施例１２の試験条件並びに得られた処理灰を分析した結果の鉛は残存濃度及びこの時の鉛の除去率を表３に示す。
塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウムは、いずれも本発明の重金属類を除去するための塩化物として有効であることが確かめられた。【００７２】
【表３】
2009269010.tif 000005
2009269010.tif 000006
2009269010.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】キルン型反応装置フローシート
【図２】流動床型反応装置フローシート
【図３】電気炉加熱回転式連続試験装置の概要図
【図４】電気炉加熱回転式連続試験装置フローシート
【図５】電気炉加熱回転式回分試験装置の概要図
【図６】電気炉加熱回転式回分試験装置フローシート
【符号の説明】
【００７４】１：鉱物性粉体（焼却灰）
１’：塩化カルシウム等
２：処理粉体（処理灰）
３：媒体ガス
３’：媒体ガス気流
４：反応排ガス
５：循環ガス
５’：高温の循環ガス
６：流動床
７：サイクロン回収粉体
８：燃料
８’：炭酸ガス
９：空気
９’：水蒸気
１１：キルン回転部
１２：燃焼炉
１３：粉体ガス供給部
１４：粉体ガス分離部
１５：粉体ガス分離部−加熱保温部
１６：リフター
１７：耐火煉瓦
１８：支持ローラ
２１：流動床型反応装置本体
２２：サイクロン
２３：粉体抜出し部
２４：ロータリバルブ
２５：循環ブロワ
２６：粉体回収管
２７：粉体抜出し部−加熱保温部
２８：サイクロン及び粉体回収管−加熱保温部
２９：流動床粉面
３０：電気炉加熱回転式連続試験装置
３１：回転反応筒
３２：電気炉
３３：回転反応筒−支持ローラ受け
３４：回転反応筒−支持ローラ
３５：回転反応筒−軸封部
３６：粉体供給ホッパー
３７：粉体供給スクリューコンベア
３８：媒体ガス供給部
３９：反応排ガス処理灰分離部
４０：反応排ガス処理灰分離部−加熱保温部
４１：電気炉加熱回転式連続試験装置支持台
４２：ガスフローメータ
５０：電気炉加熱回転式回分試験装置
５１：回転反応筒外筒
５２：回転反応筒内筒
５３：反応排ガス出口部
５４：電気炉加熱回転式回分試験装置支持台
【図１】
2009269010.tif 000008
【図２】
2009269010.tif 000009
【図３】
2009269010.tif 000010
【図４】
2009269010.tif 000011
【図５】
2009269010.tif 000012
【図６】
2009269010.tif 000013