(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を主成分とする第１反応液中に無機廃材と、該無機廃材の陽イオンをイオン交換により吸着可能な陽イオン交換樹脂とを共存させることにより、該陽イオンを該陽イオン交換樹脂に吸着させて該無機廃材から該陽イオンを除去することを特徴とする無機廃材の処理方法。
【請求項２】
水を主成分とする第１反応液、無機廃材及び該無機廃材の陽イオンをイオン交換により吸着可能な陽イオン交換樹脂を共存させ、該陽イオンを該陽イオン交換樹脂に吸着させて該無機廃材から該陽イオンを除去する反応槽を有することを特徴とする無機廃材の処理用反応装置。
【請求項３】
水を主成分とする第１反応液、無機廃材及び該無機廃材の陽イオンをイオン交換により吸着可能な陽イオン交換樹脂を共存させる第１反応槽と、
水を主成分とする第２反応液及び該第１反応槽によるイオン交換後の該陽イオン交換樹脂を存在させ、該第２反応液に二酸化炭素を泡立たせ得る第２反応槽と、を有し、
該第１反応槽には該第１反応槽内の該陽イオン交換樹脂を排出可能な第１洗浄籠が収納されていることを特徴とする無機廃材の処理用反応装置。
【請求項４】
水を主成分とする第１反応液、無機廃材及び該無機廃材の陽イオンをイオン交換により吸着可能な陽イオン交換樹脂を共存させる第１反応槽と、
水を主成分とする第２反応液及び該第１反応槽によるイオン交換後の該陽イオン交換樹脂を存在させ、該第２反応液に二酸化炭素を泡立たせ得る第２反応槽と、を有し、
該第２反応槽には該第２反応槽内の該陽イオン交換樹脂を排出可能な第２洗浄籠が収納されていることを特徴とする無機廃材の処理用反応装置。
【請求項５】
水を主成分とする第１反応液、無機廃材及び該無機廃材の陽イオンをイオン交換により吸着可能な陽イオン交換樹脂を共存させる第１反応槽と、
水を主成分とする第２反応液及び該第１反応槽によるイオン交換後の該陽イオン交換樹脂を存在させ、該第２反応液に二酸化炭素を泡立たせ得る第２反応槽と、を有し、
該第１反応槽には該第１反応槽内の該陽イオン交換樹脂を排出可能な第１洗浄籠が収納され、
該第２反応槽には該第２反応槽内の該陽イオン交換樹脂を排出可能な第２洗浄籠が収納されていることを特徴とする無機廃材の処理用反応装置。
【請求項６】
第１洗浄籠と第２洗浄籠とは同一のものであることを特徴とする請求項５記載の無機廃材の処理用反応装置。
【請求項７】
第１反応槽には第１反応液の電気伝導率を計測可能な手段が設けられていることを特徴とする請求項３又は５記載の無機廃材の処理用反応装置。
【請求項８】
第１反応槽には第１反応液を攪拌又は振動可能な手段が設けられていることを特徴とする請求項３、５又は７記載の無機廃材の処理用反応装置。
【請求項９】
第１反応槽には弁手段を介して濾過した第１反応液を回収可能な第１濾液受け槽が接続され、該第１濾液受け槽内の該第１反応液は該第１反応槽又は外部に供給可能になされていることを特徴とする請求項３、５、７又は８記載の無機廃材の処理用反応装置。
【請求項１０】
第２反応槽には第２反応液のｐＨを計測可能な手段が設けられていることを特徴とする請求項４又は５記載の無機廃材の処理用反応装置。
【請求項１１】
第２反応槽には第２反応液を攪拌又は振動可能な手段が設けられていることを特徴とする請求項４、５又は１０記載の無機廃材の処理用反応装置。
【請求項１２】
第２反応槽には第２反応液に塩基物を添加可能な手段が設けられていることを特徴とする請求項４、５、１０又は１１記載の無機廃材の処理用反応装置。
【請求項１３】
第２反応槽には弁手段を介して濾過した第２反応液を回収可能な第２濾液受け槽が接続され、該第２濾液受け槽内の該第２反応液は該第２反応槽又は外部に供給可能になされていることを特徴とする請求項４、５、１０、１１又は１２記載の無機廃材の処理用反応装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメント系建築廃材、スラグ等の無機廃材の処理方法と、無機廃材の処理用反応装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築・土木産業ではビルの解体等によってセメント系建築廃材が大量に放出され、また鉄鋼産業では高炉や転炉のスラグが必ず放出される。従来、これらの無機廃材はそのほとんどが埋め立て等に利用されるだけであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの無機廃材は、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3及びＣａＯを多く含むため、回収後、窯業等の原料として再利用し得ると考えられる。これにより、資源の有効活用を図り得る。ただ、回収された無機廃材は、ガラス屑、コンクリート屑等を種々の割合で含み、かつ同じ例えばガラス屑だけにしてもそのガラス屑をなす成分が種々の割合でＳｉＯ2等を含んでいるため、およそそのままでは、組成のばらつきから、窯業等の原料として再利用することが困難である。特に、無機廃材が種々の割合でＣａＯ等のアルカリ土類金属酸化物を含む場合、その無機廃材は焼成温度のばらつきを生じることから、窯業等の原料として再利用することが困難である。
【０００４】
この点、こうした無機廃材からアルカリ土類金属を回収すべく、硫酸等の鉱酸を用いた酸処理による溶解抽出法が行われ得る。こうして、無機廃材からアルカリ土類金属を回収すれば、残部を焼成温度にはさほど影響を与えないＳｉＯ2及びＡｌ2Ｏ3で主として構成することができると考えられるため、残部を窯業等の原料として再利用することが容易になると考えられる。
【０００５】
しかしながら、かかる酸処理による溶解抽出法では、無機廃材の性状によってその溶解に長時間を要したり、高濃度の鉱酸を必要とするために操作上の危険性があるとともに装置・設備の腐食等を生じたりし、作業性が悪いという問題がある。
本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、好適な作業性の下、無機廃材の窯業等の原料としての再利用を容易にすることのできる無機廃材の処理方法及びそのための反応装置を提供することを解決すべき課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行い、陽イオン交換樹脂が有効であることを発見し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の無機廃材の処理方法は、水を主成分とする第１反応液中に無機廃材と、該無機廃材の陽イオンをイオン交換により吸着可能な陽イオン交換樹脂とを共存させることにより、該陽イオンを該陽イオン交換樹脂に吸着させて該無機廃材から該陽イオンを除去することを特徴とする。
また、本発明の無機廃材の処理用反応装置は、水を主成分とする第１反応液、無機廃材及び該無機廃材の陽イオンをイオン交換により吸着可能な陽イオン交換樹脂を共存させ、該陽イオンを該陽イオン交換樹脂に吸着させて該無機廃材から該陽イオンを除去する反応槽を有することを特徴とする。
【０００７】
発明者らの試験によれば、本発明の無機廃材の処理方法及びそのための反応装置では、陽イオン交換樹脂を用いていることから、無機廃材の性状にかかわらず無機廃材が迅速に溶解する。かかる溶解のメカニズムは、水を主成分とする第１反応液中において無機廃材から微量に溶出した陽イオンと陽イオン交換樹脂との間でイオン交換を生じ、その分だけ第１反応液中の平衡状態が損なわれることから、それを補うために第１反応液中に陽イオンが溶出していくことによると考えられる。なお、第１反応液中におけるイオン交換は、陽イオン交換樹脂の樹脂基体に導入された官能基から一般には水素イオンが分離する一方、そこに無機廃材の陽イオンが吸着することにより生じると考えられている。
【０００８】
こうして、本発明の無機廃材の処理方法及びそのための反応装置によれば、無機廃材から陽イオンを除去することができるため、好適な作業性の下、残部の無機廃材を窯業等の原料として再利用することを容易にすることができる。また、イオン交換後の陽イオン交換樹脂を回収すれば、無機廃材から除去した陽イオンを陽イオン交換樹脂に吸着させた形で回収することができる。
【０００９】
無機廃材は粉末状であることが好ましい。粉末状の無機廃材は、イオン交換の際、第１反応液との接触面積が大きいことから陽イオンを溶出しやすく、全体として溶解しやすいからである。また、陽イオン交換樹脂も粉末状又は粒状であることが好ましい。粉末状又は粒状の陽イオン交換樹脂は、イオン交換の際、第１反応液との接触面積が大きいことから陽イオンを吸着しやすく、反応効率が高いからである。また、粉末状又は粒状の陽イオン交換樹脂は、バブリングの際に再生もしやすく、かつ作業性にも優れるからである。また、イオン交換の際、第１反応液を攪拌したり、振動を与えたりすることが好ましい。攪拌や振動により、無機廃材からの陽イオンの溶出が促進されたり、陽イオンと陽イオン交換樹脂との接触が促進され、第１反応液全体でイオン交換を行いやすいと考えられるからである。このため、後述する反応装置における第１反応槽には、第１反応液を攪拌又は振動可能な手段が設けられていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の無機廃材の処理方法として、水を主成分とする第２反応液中にイオン交換後の陽イオン交換樹脂を存在させ、第２反応液に二酸化炭素を泡立たせることが好ましい。こうすれば、第２反応液中に陽イオンを分離抽出させることができるため、陽イオン交換樹脂を再生することができる。また、第２反応液中で少なくとも陽イオンとＣＯ32-とが反応した固体生成物を生成することができることから、近年地球環境の維持の観点から削減が要求されている二酸化炭素を経済的かつ大量に固定化することができる。
【００１１】
このバブリングの際、第２反応液中に塩基物を存在させることが好ましい。かかる手段としては、後述する反応装置における第２反応槽に塩基物を添加可能な手段を設けることができる。塩化物を添加するのは、二酸化炭素の固定化反応がｐＨ１０程度の塩基性の下で進行しやすいからである。この塩基物としては、アンモニア水、ＮａＯＨ水溶液、ジエチルアミン、ジエチレントリアミン、エチレンジアミン、トリメタノールアミン等を採用することができるが、アンモニア水を採用することが好ましい。アンモニア水では固体生成物を高い回収率で生成できるからである。
【００１２】
また、このバブリングの際、第２反応液を攪拌したり、振動を与えたりすることが好ましい。攪拌や振動により、陽イオン交換樹脂からの陽イオンの分離抽出が促進されたり、二酸化炭素の第２反応液中への溶解が促進され、固体生成物の生成量を向上させることができると考えられるからである。このため、後述する反応装置における第２反応槽には、第２反応液を攪拌又は振動可能な手段が設けられていることが好ましい。
【００１３】
さらに、このバブリングの際、第２反応液の温度は２５°Ｃ程度以下が好ましい。第２反応液の温度が２５°Ｃ程度を超えれば二酸化炭素及び塩基物の第２反応液への溶解度が減少し、反応しにくくなるからである。
陽イオンがＣａ2+等のアルカリ土類金属イオンであれば、無機廃材からアルカリ土類金属イオンを除去できることとなる。また、イオン交換後の陽イオン交換樹脂を回収すれば、無機廃材から除去したアルカリ土類金属イオンを陽イオン交換樹脂に吸着させた形で回収することができる。そして、無機廃材からアルカリ土類金属イオンを除去した残部は、焼成温度にはさほど影響を与えないＳｉＯ2及びＡｌ2Ｏ3で主として構成されることとなると考えられるため、その残部を窯業等の原料として再利用することが容易になる。さらに、無機廃材から炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）等のアルカリ土類炭酸塩を製造するに際し、バブリングにより二酸化炭素を消費することができるため、安定した窯業等の原料としてのアルカリ土類炭酸塩の確保と地球環境の維持とを両立することができる。
【００１４】
また、本発明の無機廃材の処理用反応装置は、水を主成分とする第１反応液、無機廃材及び該無機廃材の陽イオンをイオン交換により吸着可能な陽イオン交換樹脂を共存させる第１反応槽と、
水を主成分とする第２反応液及び該第１反応槽によるイオン交換後の該陽イオン交換樹脂を存在させ、該第２反応液に二酸化炭素を泡立たせ得る第２反応槽と、を有し、
該第１反応槽には該第１反応槽内の該陽イオン交換樹脂を排出可能な第１洗浄籠が収納されていることを特徴とする。
さらに、本発明の無機廃材の処理用反応装置は、水を主成分とする第１反応液、無機廃材及び該無機廃材の陽イオンをイオン交換により吸着可能な陽イオン交換樹脂を共存させる第１反応槽と、
水を主成分とする第２反応液及び該第１反応槽によるイオン交換後の該陽イオン交換樹脂を存在させ、該第２反応液に二酸化炭素を泡立たせ得る第２反応槽と、を有し、
該第２反応槽には該第２反応槽内の該陽イオン交換樹脂を排出可能な第２洗浄籠が収納されていることを特徴とする。
また、本発明の無機廃材の処理用反応装置は、水を主成分とする第１反応液、無機廃材及び該無機廃材の陽イオンをイオン交換により吸着可能な陽イオン交換樹脂を共存させる第１反応槽と、
水を主成分とする第２反応液及び該第１反応槽によるイオン交換後の該陽イオン交換樹脂を存在させ、該第２反応液に二酸化炭素を泡立たせ得る第２反応槽と、を有し、
該第１反応槽には該第１反応槽内の該陽イオン交換樹脂を排出可能な第１洗浄籠が収納され、
該第２反応槽には該第２反応槽内の該陽イオン交換樹脂を排出可能な第２洗浄籠が収納されていることを特徴とする。
【００１５】
イオン交換の際の第１反応槽をそのままバブリングの際の第２反応槽に用いるとすれば、反応装置が単槽式となり、第１、２反応液を収容する反応槽を変えることなくイオン交換及びバブリングができるため、良好な作業性を得ることができると考えられる。しかしながら、単槽式にした場合、連続した反応を行いにくいため、反応効率が悪くなる。この点、本発明の反応装置では、イオン交換を行う第１反応槽とバブリングを行う第２反応槽との二槽式で反応装置を主として構成しているため、連続した反応により、優れた反応効率を確保することができる。
【００１６】
第１反応槽には、第１反応槽内の陽イオン交換樹脂を排出可能な第１洗浄籠が収納されている。同様に、第２反応槽には、第２反応槽内の陽イオン交換樹脂を排出可能な第２洗浄籠が収納されている。ここで、第１洗浄籠と第２洗浄籠とを同一のものとすればより好ましい。また、第１反応槽には、弁手段を介して濾過した第１反応液を回収可能な第１濾液受け槽が接続され、第１濾液受け槽内の第１反応液は第１反応槽又は外部に供給可能になされていることが好ましい。同様に、第２反応槽には、弁手段を介して濾過した第２反応液を回収可能な第２濾液受け槽が接続され、第２濾液受け槽内の第２反応液は第２反応槽又は外部に供給可能になされていることが好ましい。これらにより、無機廃材や陽イオン交換樹脂等の移動をスムーズに行い得るからである。また、反応後の第１、２反応液を再利用できるからである。
【００１７】
また、第１反応槽には、第１反応液の電気伝導率を計測可能な手段を設けることが好ましい。同様に、第２反応槽には、第２反応液のｐＨを計測可能な手段が設けられていることが好ましい。それぞれの反応状況を把握し、最適な条件の下で無機廃材の処理を行うことができるからである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態１〜５を図面を参照しつつ説明する。
（実施形態１）
実施形態１では、無機廃材としてモルタル廃材を用いた。このモルタル廃材をジョークラッシャー等で粗砕後、ボ−ルミルで２４時間湿式細摩し、９０℃の乾燥機で一週間乾燥させ、モルタル廃材粉末とした。得られたモルタル廃材粉末の平均粒径は６．５５μｍである。このモルタル廃材粉末の構成相は、ＸＲＤチャートによると、石英（ｑｕａｒｔｚ）、曹長石（ａｌｂｉｔｅ）、方解石（ｃａｌｃｉｔｅ）、緑泥石（ｃｌｉｎｏｃｈｌｏｒｅ）及び白雲母（ｍｕｓｃｏｖｉｔｅ）である。また、このモルタル廃材粉末の化学組成（質量％）は、ＸＲＦ分析によると、表１の通りであった。
【００１９】
【表１】
0003800471.tif 000002
さらに、陽イオン交換樹脂として、ゲル型強酸性陽イオン交換樹脂（ダイヤイオンＳＫ；三菱化学（株）製、直径約０．２ｍｍの粒状、比重は１．１）を用意した。この陽イオン交換樹脂を多量の蒸留水で洗浄後、減圧濾過して湿潤状態とした。
【００２０】
そして、モルタル廃材粉末２．０ｇと陽イオン交換樹脂０〜３．５ｇとを反応槽内で第１反応液としての２５°Ｃの蒸留水５０ｍｌに添加し、３０分間攪拌する。
効果を確認するため、濾紙により第１反応液を濾過し、ＩＣＰにより濾液のＣａ2+の濃度（ｍＭ）を測定した。また、濾液のｐＨ及び電気伝導度（ｍＳ／ｃｍ）を測定した。これらと陽イオン交換樹脂の添加量（ｇ）との関係を図１に示す。
【００２１】
図１より、第１反応液中において、図２に示す陽イオン交換樹脂の官能基であるＳＯ3-からＨ+が分離する一方、そこにモルタル廃材粉末のＣａ2+が吸着することによりイオン交換が生じていることが想定される。
また、陽イオン交換樹脂の添加量に対するＣａ2+の濃度の変化と電気伝導度の変化とがほぼ一致していることがわかる。ここで、陽イオン交換樹脂を２．５ｇ以上添加すると電気伝導度が急激に上昇するのは、同時にｐＨが低下していることから、モルタル廃材粉末における石膏中のＣａＳＯ4が溶解し、硫酸を放出するためであると考えられる。
【００２２】
こうして、この処理方法及び処理用反応装置では、モルタル廃材粉末からＣａ2+を除去できることがわかる。また、イオン交換後の陽イオン交換樹脂を回収すれば、モルタル廃材粉末から除去したＣａ2+を陽イオン交換樹脂に吸着させた形で回収できることがわかる。そして、モルタル廃材粉末からＣａ2+を除去した残部は、焼成温度にはさほど影響を与えないＳｉＯ2及び／又はＡｌ2Ｏ3で主として構成されることとなるため、その残部を窯業等の原料として再利用しやすいことがわかる。
（実施形態２）
実施形態２では、無機廃材として高炉スラグ微粉未（エスメントＰ；東京化成品（株）製）を用いた。この高炉スラグ微粉未は、急冷した高炉スラグを微粉砕したものであり、通常、セメントに１０〜２０質量％混合されて高炉スラグセメントとして供されている。高炉スラグ微粉未の平均粒径は１１．０６μｍである。この高炉スラグ微粉未は、ＸＲＤチャートによると、ガラス質のみが確認された。この高炉スラグ微粉未の化学組成（質量％）は、ＸＲＦ分析によると、表２の通りであった。
【００２３】
【表２】
0003800471.tif 000003
さらに、陽イオン交換樹脂として実施形態１と同一のゲル型強酸性陽イオン交換樹脂を用意した。なお、この陽イオン交換樹脂は実施形態１と同様に前処理したものである。
【００２４】
そして、高炉スラグ微粉未２．０ｇと陽イオン交換樹脂０〜１５．０ｇとを反応槽内で第１反応液としての２５°Ｃの蒸留水１００ｍｌに添加し、１時間攪拌する。
効果を確認するため、濾紙により第１反応液を濾過し、ＩＣＰにより濾液のＳｉ4+、Ａｌ3+及びＣａ2+の濃度（ｍＭ）を測定した。また、濾液のｐＨ及び電気伝導度（ｍＳ／ｃｍ）を測定した。これらと陽イオン交換樹脂の添加量（ｇ）との関係を図３に示す。
【００２５】
図３より、Ｓｉ4+は陽イオン交換樹脂の添加量の増加と共に上昇し、最終的には高炉スラグ微粉未を構成するＳｉＯ2の９２重量％を溶解できることがわかる。また、Ａｌ3+及びＣａ2+は二段階で溶解することがわかる。
こうして、この処理方法及び処理用反応装置では、高炉スラグ微粉未からＳｉ4+、Ａｌ3+及びＣａ2+を除去できることがわかる。また、イオン交換後の陽イオン交換樹脂を回収すれば、高炉スラグ微粉未から除去したＡｌ3+及びＣａ2+を陽イオン交換樹脂に吸着させた形で回収できることがわかる。さらに、陽イオン交換樹脂の添加量を多くすることにより、高炉スラグ微粉未からＳｉ4+を多く含む濾液（高Ｓｉ液）を製造できることがわかる。かかる高Ｓｉ液はコンタクトレンズ等の製造に供し得ると考えられる。
【００２６】
また、高炉スラグ微粉未からＳｉ4+とＡｌ3+及びＣａ2+とを選択的に除去し得ると考えられる。しかし、Ａｌ3+及びＣａ2+については、陽イオン交換樹脂の添加量で濃度に差をもたせることができないことから、これらを分離するためには他の手段を要すると考えられる。こうして、Ｓｉ4+とＡｌ3+及びＣａ2+とを選択的に除去することができれば、高炉スラグ微粉未の残部をＳｉＯ2で主として構成したり、Ａｌ2Ｏ3及びＣａＯで主として構成したりすることができることになるため、そうであればその残部は窯業等の原料としてさらに再利用しやすくなる。
（実施形態３）
実施形態３では、無機廃材としては実施形態１と同一のモルタル廃材粉末を用い、陽イオン交換樹脂としてポーラス型（スチレン系）強酸性陽イオン交換樹脂（ダイヤイオンＰＫ２２８；三菱化学（株）製）を用いた。この陽イオン交換樹脂を多量の蒸留水で洗浄後、６０°Ｃで３日間乾燥して乾燥状態とした。
「評価１」
そして、モルタル廃材粉末０〜２０．０ｇと陽イオン交換樹脂５．０ｇとを反応槽内で第１反応液としての２５°Ｃの蒸留水３００ｍｌに添加し、１５分間攪拌する。
【００２７】
効果を確認するため、目開き１４９μｍの篩いを用いてイオン交換後の陽イオン交換樹脂を分離し、残りのモルタル廃材粉末及び第１反応液を８０°Ｃで３日間乾燥させ、モルタル廃材粉末の質量減少量を求めた。求めたモルタル廃材粉末の質量減少量を陽イオン交換樹脂に吸着したＣａ2+を含むＣａＯの質量であると仮定し、陽イオン交換樹脂へのＣａ2+の吸着率（％）を計算した。モルタル廃材粉末の量（ｇ）と吸着率との関係を図４に示す。
【００２８】
図４より、モルタル廃材粉末の量を増やすにつれて吸着率が増大することがわかる。
「評価２」
また、モルタル廃材粉末４．０ｇと陽イオン交換樹脂５．０ｇとを反応槽内で第１反応液としての２５°Ｃの蒸留水１００〜３００ｍｌに添加し、１５分間攪拌する。
【００２９】
第１反応液の水量（ｍｌ）と上記と同様のＣａ2+の吸着率（％）との関係を図５に示す。
図５より、水量が少ないほど吸着率が増大することがわかる。これは、水量が減少することにより第１反応液中のＣａ2+の濃度が高くなり、陽イオン交換樹脂とＣａ2+との接触頻度が高くなるためであると推察される。
「評価３」
さらに、モルタル廃材粉末４．０ｇと陽イオン交換樹脂５．０ｇとを反応槽内で第１反応液としての２５°Ｃの蒸留水３００ｍｌに添加し、０〜６０分間攪拌する。
【００３０】
攪拌時間としての反応時間（分）と上記と同様のＣａ2+の吸着率（％）との関係を図６に示す。
図６より、反応時間とともに吸着率が増大することがわかる。
（実施形態４）
実施形態４では、図７の流れ図に従って、以下のイオン交換及びバブリングを実行する。無機廃材としては実施形態１と同一のモルタル廃材粉末をもちい、陽イオン交換樹脂としては実施形態３と同一のポーラス型（スチレン系）強酸性陽イオン交換樹脂を用いた。なお、陽イオン交換樹脂は実施形態３と同様に前処理したものである。
「イオン交換」
まず、ステップＳ１において、第１反応槽１内に目開き１４９μｍの第１洗浄籠２を収納する。また、第１反応槽１内に３００ｍｌの蒸留水からなる第１反応液３と、４．０ｇのモルタル廃材粉末４と、５．０ｇの陽イオン交換樹脂５とを投入する。そして、スターラー６により１５分間攪拌する。これにより、陽イオン交換樹脂５にモルタル廃材粉末４から除去したＣａ2+を吸着させる。
【００３１】
この後、ステップＳ２において、第１反応槽１から第１洗浄籠２を持ち上げ、Ｃａ2+を吸着した陽イオン交換樹脂５を残りのモルタル廃材粉末４及び第１反応液３から分離する。
そして、ステップＳ３において、残りのモルタル廃材粉末４と第１反応液３とを濾過により分離する。第１反応液３はステップＳ１の第１反応槽１内に戻す。また、ステップＳ４において、蒸留水７を用いて陽イオン交換樹脂５を洗浄し、陽イオン交換樹脂５の表面に付着した処理後のモルタル廃材粉末４を除去する。
「バブリング」
次いで、ステップＳ５において、３００ｍｌの蒸留水からなる第２反応液８が収容された第２反応槽９を用意し、第２反応槽９内に第１洗浄籠２とともに陽イオン交換樹脂５を収納する。そして、スターラー１０で攪拌しつつ、ＣＯ2ガス（ＣＯ2１００％）を流量０．１５ｍｌ／分で１０分間泡立たせる。こうして、第２反応液８中のＣＯ2濃度を一定にした後、ピペット１１により濃度２９％のアンモニア水を塩基物１２として第２反応液８に加え、ｐＨ１０に保持しつつ更に１０分間ＣＯ2ガスを流量０．１５ｍｌ／分で泡立たせる。なお、第２反応槽９にはｐＨ計１３も設けられている。こうして、陽イオン交換樹脂５から第２反応液８（塩基物１２を含む。）中にＣａ2+を分離抽出させ、陽イオン交換樹脂５を再生するとともに、第２反応液８（塩基物１２を含む。）中で少なくともＣａ2+とＣＯ32-とを反応させ（炭酸化）、固体生成物１４としてのＣａＣＯ3を生成し、沈殿させる。
【００３２】
この後、ステップＳ６において、第２反応槽９から第１洗浄籠２を持ち上げ、Ｃａ2+を分離抽出した陽イオン交換樹脂５を固体生成物１４及び第２反応液８（塩基物１２を含む。）から分離する。
そして、ステップＳ７において、固体生成物１４と第２反応液８（塩基物１２を含む。）とを濾過により分離する。固体生成物１４は、８０°Ｃの乾燥器で３日間乾燥後、秤量し、ＸＲＤにて方解石と同定した。他方、第２反応液８（塩基物１２を含む。）はステップＳ５の第２反応槽９内に戻す。また、ステップＳ８において、蒸留水１５を用いて陽イオン交換樹脂５を洗浄し、陽イオン交換樹脂５の表面に付着した固体生成物１４を除去する。
【００３３】
次いで、ステップＳ９において、塩酸及び蒸留水からなる第３反応液１６内に陽イオン交換樹脂５を浸漬し、陽イオン交換樹脂５をほぼ完全に再生する。この陽イオン交換樹脂５はステップＳ１の第１反応槽１内に戻す。
こうして、この実施形態４では、モルタル廃材粉末４からＣａＣＯ3を製造するに際し、近年地球環境の維持の観点から削減が要求されているＣＯ2を経済的かつ大量に固定化することができるため、安定した窯業等の原料としてのＣａＣＯ3の確保と地球環境の維持とを両立することができる。
「評価１」
塩基物１２として、上記アンモニア水の代わりに、ＮａＯＨ水溶液、ジエチルアミン、ジエチレントリアミン、エチレンジアミン又はトリメタノールアミンを用い、塩基物１２の種類による固体生成物１４への影響について検討した。
【００３４】
この結果、アンモニア水とジエチルアミン以外の塩基物１２についてはＣａＣＯ3を生成できず、ＮａＯＨ水溶液を用いれば固体生成物１４としてＮａ2ＣＯ3を主に生成できた。この理由は、ＮａＯＨ水溶液は高い電離度の強塩基であり、第２反応液８中でのＮａ+の濃度が高いことからＣＯ32‐と反応しやすくなるのに対し、アンモニア水は低い電離度の弱塩基であり、第２反応液８中でのＮＨ4+の濃度が低いことからＣＯ32‐との反応が起こりにくいからであると推測される。他方、ジエチレントリアミン、エチレンジアミン及びトリメタノールアミンについては、炭酸化反応の促進を期待したが、ＸＲＤでは同定不可能な黒いタール状の有機物を固体生成物１４として生成した。ｐＨを調整するためにこれらを多量に添加したためであると思われる。また、アンモニア水では方解石及び霰石（ａｒａｇｏｎｉｔｅ）を生成できたが、ジエチルアミンを用いると主に霰石を生成することができた。
【００３５】
したがって、霰石を生成する上においては、塩化物１２としてジエチルアミンを用いることが好ましいことがわかる。
ＣａＣＯ3の回収率（％）は、アンモニア水を用いた場合では２１．０％、ジエテルアミンを用いた場合では７．４％であり、アンモニア水を用いた場合の方が高い回収率を確保できることがわかる。
【００３６】
したがって、塩化物１２としてアンモニア水を用いることが高い回収率を確保できる点で好ましいことがわかる。
「評価２」
また、ＣＯ2ガスを泡立たせた反応時間を５〜８０分間とし、反応時間（分）と、ＣａＣＯ3の回収率（％）と、固体生成物１４への影響との関係について検討した。
【００３７】
反応時間と回収率との関係を図８に示す。図８より、反応時間が長いほど回収率も高くなることがわかる。
また、固体生成物１４のＸＲＤチャートによれば、反応時間を５分とすると方解石のみが生成した。一方、反応時間を１０分以上とすると霰石及び方解石の生成が認められた。更に反応時間を長くすると再び方解石を生じやすくなり、霰石を生じにくくなる。反応時間を８０分とすると方解石のみを生成した。これにより、ＣａＣＯ3の生成速度が大きいときには霰石ができやすく、ＣａＣＯ3は方解石の方が安定していることがわかる。
【００３８】
したがって、反応時間の調整によって霰石又は方解石を選択的に生成できることがわかる。
「評価３」
さらに、モルタル廃材粉末４の量を０．５〜８．０ｇとし、陽イオン交換樹脂５へのＣａ2+の吸着率（％）と、ＣａＣＯ3の生成量（ｇ）及び回収率（％）との関係を求めた。結果を図９に示す。
【００３９】
図９より、吸着率の向上に伴い、生成量が大きく、回収率が高くなるが、吸着率が５０％程度で生成量及び回収率が飽和することがわかる。また、バブリング前後の陽イオン交換樹脂５について、断面の線分析及び断面の面分析で比較すると、バブリング前にはＣａ2+が内部まで均―に吸着していること、バブリング後にはＣａ2+の濃度が減少し、表面付近のＣａ2+の濃度が下がっていることが確認できた。このため、ＣａＣＯ3の生成は、陽イオン交換樹脂５の内部で起こるのではなく、陽イオン交換樹脂５の表面から第２反応液８（塩基物１２を含む。）中にＣａ2+が溶出し、第２反応液８（塩基物１２を含む。）において、そのＣａ2+とＣＯ32‐とが反応することによって起こることがわかる。そして、陽イオン交換樹脂５の表面で不足したＣａ2+を補うように陽イオン交換樹脂５の内部からＣａ2+が拡散していくと推測される。よって、吸着率が５０％程度で生成量及び回収率が飽和するのは、反応時間が１０分と比較的短く、吸着率が５０％程度でＣａ2+の拡散速度若しくはＣＯ2の第２反応液８（塩基物１２を含む。）への溶解速度が律速となり、陽イオン交換樹脂５に吸着したＣａ2+の全量がＣａＣＯ3生成に消費されず、ＣａＣＯ3の生成量が反応時間１０分での平衡値に達するからであると推定される。
【００４０】
したがって、モルタル廃材粉末４の量を増大させれば、陽イオン交換樹脂５へのＣａ2+の吸着率を高めることができ、これによりＣａＣＯ3の回収率を向上できることがわかる。
「評価４」
また、第２反応液８に添加する塩基物１２としてのアンモニア水量を変化させることにより、第２反応液８（塩基物１２を含む。）のｐＨを９、９．５、１０、１０．５の４水準に変化させ、第２反応液８（塩基物１２を含む。）のｐＨとＣａＣＯ3の回収率（％）との関係を求めた。結果を図１０に示す。
【００４１】
図１０より、第２反応液８（塩基物１２を含む。）のｐＨ１０程度で最も高い回収率を発揮できるものの、第２反応液８（塩基物１２を含む。）のｐＨによって回収率はほとんど変化しないことがわかる。この原因のひとつは、反応時間が比較的短いために、ＣＯ2の溶解が進んでおらず、ＣＯ32-の濃度が第２反応液８（塩基物１２を含む。）のｐＨにそれほど寄与していないからであると考えられる。また、所定のｐＨに保つためにアンモニア水量が増え、これにより第２反応液８（塩基物１２を含む。）の量も増えることから、ＣＯ32-とＣａ2+を吸着した陽イオン交換樹脂５との接触が妨げられることも原因であると考えられる。
【００４２】
また、固体生成物１４のＸＲＤチャートによれば、ｐＨによる生成相の違いは認められなかった。
したがって、第２反応液８（塩基物１２を含む。）はｐＨ１０程度が好ましいことがわかる。
「評価５」
ＣＯ2の供給源としては工場等からの排ガスを使用することが予想される。このため、ガス中のＣＯ2濃度（％）を変化させた。なお、ガスのＣＯ2を除く残部はＮ2である。こうして、反応時間１０〜４０分の下、ＣＯ2濃度とＣａＣＯ3の回収率（％）との関係を求めた。結果を図１１に示す。
【００４３】
図１１より、ＣＯ2濃度が下がると、回収率もそれに応じて減少することがわかる。また、ＣＯ2濃度の変化に伴う回収率の挙動は、反応時間１０分、２０分では大きな差は認められないが、反応時間４０分では同じＣＯ2濃度における反応時間２０分の場合に比べ、約２倍の回収率を示すことがわかる。これは、ＣＯ2濃度の滅少に伴い、第２反応液８（塩基物１２を含む。）中へのＣＯ2の溶解量が減少することから、ＣＯ32-とＣａ2+を吸着した陽イオン交換樹脂５との接触の機会が減少するためにＣａＣＯ3の回収率は減少する一方、反応時間を長くすることで第２反応液８（塩基物１２を含む。）中のＣＯ32-の濃度が確保され、ＣａＣＯ3の回収率が向上するからであると推定される。
【００４４】
また、固体生成物１４のＸＲＤチャートによれば、ＣＯ2濃度が低く、反応時間が短い場合には、ＣａＣＯ3の生成量が低かった。特に、ＣＯ2濃度が５％、反応時間が１０分の場合は、ＸＲＤ分析が困難なほどＣａＣＯ3の生成量が低かった。
したがって、ＣＯ2濃度の高いガスを使用することが好ましいことがわかる。また、排ガス等のＣＯ2濃度の低いガスをバブリングに用いる場合、反応時間を長くする、攪拌速度を上げる、振動させる、ＣＯ2ガスの流量を上げる、ＣＯ2ガスの気泡を細かくする等、ＣＯ2の溶解を促進してＣＯ32-とＣａ2+を吸着した陽イオン交換樹脂５との接触の頻度を増加させる手段が必要となると思われる。
「評価６」
第２反応液８（塩基物１２を含む。）の攪拌速度を１００〜４００（ｒｐｍ）で変化させ、攪拌速度とＣａＣＯ3の回収率（％）との関係を求めた。結果を図１２に示す。
【００４５】
図１２より、攪拌速度を上げるにつれて、ＣａＣＯ3の回収率も向上することがわかる。攪拌速度を上げることにより、ＣＯ2の溶解及びＣａ2+とＣＯ32-との接触頻度が高められるためと思われる。
また、固体生成物１４のＸＲＤチャートによれば、攪拌速度の違いで生成相に相違を生じないことが確認された。
【００４６】
したがって、排ガス等のＣＯ2濃度の低いガスをバブリングに用いる場合、攪拌速度を上げることは有効であると考えられる。
「評価７」
第２反応槽９内の第２反応液８（塩基物１２を含む。）を振動すべく、第２反応槽９に超音波発信器を設け、２８ｋＨｚ、４５ｋＨｚ、１００ｋＨｚの３水準で周波数を変化させた。この際、攪拌は行わないこととした。こうして、超音波の周波数とＣａＣＯ3の回収率（％）との関係を求めた。結果を図１３に示す。
【００４７】
図１３より、周波数が低いほど、ＣａＣＯ3の回収率が増大していることがわかる。しかし、周波数が高くなるほど、ＣａＣＯ3の生成量が低下する。超音波を用いることにより発生するキャビテーションの影響により、第２反応液８（塩基物１２を含む。）とＣａ2+を吸着した陽イオン交換樹脂５との間に摩擦力が生じ、これによりＣａ2+を吸着した陽イオン交換樹脂５の結合が切れることが推定される。
【００４８】
また、固体生成物１４のＸＲＤチャートによれば、周波数が低い場合には霰石の生成が確認された。
したがって、超音波を用いて第２反応液８（塩基物１２を含む）を振動させる場合には、比較的低い周波数の方がＣａＣＯ3の回収に適していることがわかる。
「評価８」
評価７と同様、第２反応槽９内の第２反応液８（塩基物１２を含む。）を振動すべく、第２反応槽９に超音波発信器を設け、出力を３水準で変化させた。この際、攪拌は行わないこととした。こうして、超音波の強さとＣａＣＯ3の回収率（％）との関係を求めた。また、第２反応液８（塩基物１２を含む。）をｐＨ１０に保持すべく使用したアンモニア水量（ｌ）とＣａＣＯ3の回収率（％）との関係を求めた。結果を図１４に示す。
【００４９】
図１４より、超音波の出力の大小はＣａＣＯ3の回収率にあまり影響が無く、超音波により振動させない方が回収率が高いことがわかる。他方、超音波により振動させない方がアンモニア水の使用量が低いことがわかる。これは、超音波を使用すればキャビテーションの影響で第２反応液８（塩基物１２を含む。）の温度が上昇し、これによりイオン積の関係でｐＨが低下するためである。このため、超音波により振動させると、ｐＨ１０を維持すべくアンモニア水の使用量が増加するため、第２反応液８（塩基物１２を含む。）中のＣａ2+の割合が減少すると考えられる。また、超音波による振動で第２反応液８（塩基物１２を含む）の温度が上昇することにより、ＣＯ2の溶解度が低下し、ＣＯ2とＣａ2+との接触頻度が下がると考えられる。
【００５０】
また、固体生成物１４のＸＲＤチャートによれば、３水準共に生成相に違いがなかった。
したがって、超音波を用いて第２反応液８（塩基物１２を含む）を振動させる場合には、第２反応液８（塩基物１２を含む。）の温度を維持する手段を別に講じる必要があることが想定される。
「評価９」
第２反応液８（塩基物１２を含む。）中に供給するＣＯ2ガス（ＣＯ2１００％）の流量を０〜１５ｌ／分で変化させ、ＣＯ2ガス流量とＣａＣＯ3の回収率（％）との関係を求めた。結果を図１５に示す。
【００５１】
図１５より、流量が小さいほど回収率が低いことがわかる。しかし、流量を大きくしても回収率は飽和することがわかる。第２反応液８（塩基物１２を含む。）中のＣＯ32-の濃度が飽和するからであると想定される。
また、固体生成物１４のＸＲＤチャートによれば、ＣＯ2ガスの流量の差によって生成相に違いがなかった。
【００５２】
したがって、ＣＯ2ガスの流量は、第２反応液８（塩基物１２を含む。）の量、反応時間等との関係の下、反応効率を考慮して決定することが必要であると考えられる。
「評価１０」
無機廃材として実施形態２の高炉スラグ微粉末を用い、６．００２ｇの高炉スラグ微粉末４と２０．０ｍｌの陽イオン交換樹脂５とを第１反応液３としての２５°Ｃの蒸留水７５ｍｌに添加し、１時間攪拌し、イオン交換を行った。
【００５３】
ＩＣＰにより、このイオン交換後の第１反応液３についてＳｉ4+、Ａｌ3+及びＣａ2+のイオン濃度（ｍｇ／ｌ）を測定するとともに、このイオン交換後の陽イオン交換樹脂５についてＳｉ4+、Ａｌ3+及びＣａ2+のイオン濃度（ｍｇ／ｋｇ）を測定した。結果を表３に示す。なお、陽イオン交換樹脂５については２回の平均値を示す。
【００５４】
【表３】
0003800471.tif 000004
表３より、イオン交換によって、Ａｌ3+及びＣａ2+が陽イオン交換樹脂５に吸着されやすく、Ｓｉ4+は第１反応液３に残留しやすいことがわかる。
【００５５】
したがって、イオン交換によって、高炉スラグ微粉末４からＡｌ3+及びＣａ2+を除去できることがわかる。また、イオン交換後の陽イオン交換樹脂５を回収すれば、高炉スラグ微粉末４から除去したＡｌ3+及びＣａ2+を陽イオン交換樹脂５に吸着させた形で回収できることがわかる。そして、高炉スラグ微粉末４からＡｌ3+及びＣａ2+を除去した残部たる第１反応液３は、Ｓｉ4+を多く含むため、高Ｓｉ液としてコンタクトレンズ等の製造に供し得ると考えられる。
「評価１１」
また、上記評価１０の上記イオン交換後の２０．０ｍｌの陽イオン交換樹脂５を蒸留水１００ｍｌ及びアンモニア水１３５ｍｌからなる２５°Ｃ、ｐＨ１０の第２反応液８に添加し、ＣＯ2ガス（ＣＯ2１００％）を０．２ｍｌ／秒で１時間泡立たせ、バブリングを行った。
【００５６】
ＩＣＰにより、このバブリング後の第２反応液８についてＳｉ4+、Ａｌ3+及びＣａ2+のイオン濃度（ｍｇ／ｌ）を測定するとともに、このバブリング後の陽イオン交換樹脂５についてＳｉ4+、Ａｌ3+及びＣａ2+のイオン濃度（ｍｇ／ｋｇ）を測定した。結果を表４に示す。なお、陽イオン交換樹脂５については２回の平均値を示す。
【００５７】
【表４】
0003800471.tif 000005
表３及び表４より、バブリングによって、陽イオン交換樹脂５のＣａ2+が第２反応液８に分離抽出され、ＣａＣＯ3として生成されることがわかる。また、陽イオン交換樹脂５のＳｉ4+及びＡｌ3+は陽イオン交換樹脂５に残留しやすいことがわかる。
（実施形態５）
実施形態５では、図１６に示す反応装置を用いる。この反応装置では、処理室２０内に第１反応槽２１及び第２反応槽２２が設けられている。第１反応槽２１内には目開き１７７μｍの第１洗浄籠２３が収納され、第２反応槽２２内にも目開き１７７μｍの第２洗浄籠２４が収納されている。また、第１反応槽２１及び第１洗浄籠２３内には電気伝導率計２５及び出力可変のスターラー２６が設けられている。他方、第２反応槽２２及び第２洗浄籠２４内には、ｐＨ計２７及び出力可変のスターラー２８が設けられているとともに、アンモニア水を収納したボンベ２９とポンプ３０を介して接続されたノズル３１が設けられている。また、第２洗浄籠２４の内部底面にはＣＯ2ガスを収納したボンベ３２と接続されたノズル３３が設けられ、第２反応槽２２の内部底面には超音波発信器３４が設けられている。
【００５８】
また、第１反応槽２１の底部には弁３５を介して配管３６が接続されており、配管３６の下方にはＮｏ．５Ｂの大型濾紙をもつ脱水籠３７を上にして第１濾液受け槽３８が設けられている。第１濾液受け槽３８の底部にはポンプ３９を介して二股の配管４０が接続されている。配管４０の一端は弁４１を介して第１反応槽２１内に位置され、配管４０の他端は弁４２を介して外部に位置されている。
【００５９】
さらに、第２反応槽２２の底部にも弁４３を介して配管４４が接続されており、配管４４の下方にもＮｏ．５Ｂの大型濾紙をもつ脱水籠４５を上にして第２濾液受け槽４６が設けられている。第２濾液受け槽４６の底部にもポンプ４７を介して二股の配管４８が接続されている。配管４８の一端は弁４９を介して第２反応槽２２内に位置され、配管４８の他端は弁５０を介して外部に位置されている。
【００６０】
処理室２０の上部には排気ファン５１を介して外部に繋がる排気管５２が設けられている。また、処理室２０外には制御盤５３が設けられ、電気伝導率計２５、スターラー２６、２８、ｐＨ計２７、ポンプ３０、３９、４７、超音波発信器３４及び排気ファン５１は、この制御盤５３に接続されている。
かかる反応装置により上記実施形態４と同様にイオン交換及びバブリングを実行する。但し、作業性を考慮し、イオン交換を第１反応槽２１で行い、バブリングを第２反応槽２２で行う。
「イオン交換」
すなわち、第１反応槽２１内にそれぞれ一定量の蒸留水からなる第１反応液と、上記モルタル廃材粉末等の無機廃材と、陽イオン交換樹脂とを投入し、電気伝導率計２５により確認しつつスターラー２６により一定時間攪拌する。
【００６１】
そして、弁３５が開かれ、Ｃａ2+を吸着した陽イオン交換樹脂を第１洗浄籠２３に残し、残りの無機廃材及び第１反応液を脱水籠３７を介して第１濾液受け槽３８で受ける。この際、脱水籠３７の濾紙上に処理後の無機廃材が残留されるため、第１濾液受け槽３８には第１反応液が収納される。この第１反応液は、再利用可能であればポンプ３９及び弁４１を介して配管４０により第１反応槽２１内に環流され、再利用不能であればポンプ３９及び弁４２を介して配管４０により外部に排出される。脱水籠３７の濾紙上に残留した処理後の無機廃材を脱水し、再度第１反応槽２１内に戻したり、他で再利用することもできる。
「バブリング」
第１洗浄籠２３上に残されたイオン交換後の陽イオン交換樹脂は、そのまま第２反応槽２２内に移される。なお、第２洗浄籠２４は第１反応槽２１に戻される。ここで、陽イオン交換樹脂を脱水してから移すこともできる。第２反応槽２４内には、蒸留水と、ボンベ２９からポンプ３０及びノズル３１を介して添加されたアンモニア水とがそれぞれ一定量貯留されており、これらにより第２反応液が構成されている。そして、ｐＨ計２７で確認するとともにスターラー２８で攪拌しつつ、ボンベ３２及びノズル３３を介してＣＯ2ガスを一定流量及び一定時間泡立たせる。
【００６２】
そして、弁４３が開かれ、Ｃａ2+を分離抽出した陽イオン交換樹脂を第１洗浄籠２３に残し、ＣａＣＯ3及び第２反応液を脱水籠４５を介して第２濾液受け槽４６で受ける。この際、脱水籠４５の濾紙上にＣａＣＯ3が残留されるため、第２濾液受け槽４６には第２反応液が収納される。この第２反応液は、再利用可能であればポンプ４７及び弁４９を介して配管４８により第２反応槽２２内に環流され、再利用不能であればポンプ４７及び弁５０を介して配管４８により外部に排出される。ここで、第１洗浄籠２３上に残留した陽イオン交換樹脂を脱水し、塩酸等で洗浄後、再度第１反応槽２１内に戻して再利用する。また、脱水籠４５の濾紙上に残留したＣａＣＯ3を脱水し、他で再利用することもできる。
【００６３】
こうして、この実施形態５では、優れた作業性の下でＣａＣＯ3の確保とＣＯ2の固定化とを両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係り、濾液のＣａ2+の濃度、濾液のｐＨ及び電気伝導度と陽イオン交換樹脂の添加量との関係を示すグラフである。
【図２】実施形態１に係り、陽イオン交換樹脂の構造式及び模式平面図である。
【図３】実施形態２に係り、濾液のＳｉ4+、Ａｌ3+及びＣａ2+の濃度、濾液のｐＨ及び電気伝導度と陽イオン交換樹脂の添加量との関係を示すグラフである。
【図４】実施形態３の評価１に係り、モルタル廃材粉末の量と吸着率との関係を示すグラフである。
【図５】実施形態３の評価２に係り、水量とＣａ2+の吸着率との関係を示すグラフである。
【図６】実施形態３の評価３に係り、反応時間とＣａ2+の吸着率との関係を示すグラフである。
【図７】実施形態４の流れ図である。
【図８】実施形態４の評価２に係り、反応時間と回収率との関係を示すグラフである。
【図９】実施形態４の評価３に係り、Ｃａ2+の吸着率とＣａＣＯ3の生成量及び回収率との関係を示すグラフである。
【図１０】実施形態４の評価４に係り、第２反応液（塩基物を含む。）のｐＨとＣａＣＯ3の回収率との関係を示すグラフである。
【図１１】実施形態４の評価５に係り、ＣＯ2濃度とＣａＣＯ3の回収率との関係を示すグラフである。
【図１２】実施形態４の評価６に係り、攪拌速度とＣａＣＯ3の回収率との関係を示すグラフである。
【図１３】実施形態４の評価７に係り、超音波の周波数とＣａＣＯ3の回収率との関係を示すグラフである。
【図１４】実施形態４の評価８に係り、超音波の出力の強弱と使用したアンモニア水の量とＣａＣＯ3の回収率との関係を示すグラフである。
【図１５】実施形態４の評価９に係り、ＣＯ2の流量とＣａＣＯ3の回収率との関係を示すグラフである。
【図１６】実施形態５の反応装置の模式構成図である。
【符号の説明】
３…第１反応液
４…無機廃材（モルタル廃材粉末、高炉スラグ微粉末）
５…陽イオン交換樹脂
８…第２反応液
１４…固体生成物
１２…塩基物
１、２１…第１反応槽
９、２２…第２反応槽
２、２３…第１洗浄籠
２、２４…第２洗浄籠
２５…電気伝導率を計測可能な手段（電気伝導率計）
６、１０、２６、２８…攪拌可能な手段（スターラー）
３４…振動可能な手段（超音波発信器）
１３…ｐＨを計測可能な手段（ｐＨ計）
１１、２９、３０…塩基物を添加可能な手段（１１…ピペット、２９…ボンベ、３０…ポンプ）
３５、４１、４２、４３、４９、５０…弁手段（弁）
３８…第１濾液受け槽
４６…第２濾液受け槽
【図１】
0003800471.tif 000006
【図２】
0003800471.tif 000007
【図３】
0003800471.tif 000008
【図４】
0003800471.tif 000009
【図５】
0003800471.tif 000010
【図６】
0003800471.tif 000011
【図７】
0003800471.tif 000012
【図８】
0003800471.tif 000013
【図９】
0003800471.tif 000014
【図１０】
0003800471.tif 000015
【図１１】
0003800471.tif 000016
【図１２】
0003800471.tif 000017
【図１３】
0003800471.tif 000018
【図１４】
0003800471.tif 000019
【図１５】
0003800471.tif 000020
【図１６】
0003800471.tif 000021