JP2003512160A - 水溶液中の溶解金属及びメタロイドの濃度を低下させる方法 - Google Patents
水溶液中の溶解金属及びメタロイドの濃度を低下させる方法Info
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Abstract
(57)【要約】
水溶液、例えば排ガススクラバーからの流出液に、第一鉄イオン含有溶液もしくは塩、又は他のこのような第一鉄イオン含有源とヒドロキシル生成塩基とを添加して処理し、金属及びメタロイドと共に第一鉄イオンをin situで析出させることにより、金属イオン及びメタロイドイオンを除去する。反応条件には、温度が約６０℃以上であることと、ｐＨが約６〜約１０であることが含まれる。
Description
【０００１】
技術分野
本発明は、一般的には水溶液の処理に関するものであり、より詳しくは、水溶
液中、例えば乾式冶金プラントのスクラバー溶液中の溶解金属、及び溶解メタロ
イドの濃度を低下させる方法に関するものである。
液中、例えば乾式冶金プラントのスクラバー溶液中の溶解金属、及び溶解メタロ
イドの濃度を低下させる方法に関するものである。
【０００２】
背景技術
昨今の卑金属溶解炉は、精錬で生じる排ガスから大量の二酸化硫黄ガス（ＳＯ ２
）と煙塵を捕捉する。水を用いたスクラビングによって排ガス洗浄を行うと、
典型的には、ＳＯ２と、クロム、コバルト、銅、鉄、鉛、ニッケル、亜鉛等のよ
うな溶解金属と、セレン、テルル、砒素等のような溶解メタロイドとに富んだ酸
性溶液が生じる。スクラバー溶液に含まれる溶解種のうちのあるものの濃度は、
水管理についての政府のガイドライン（例えば、カナダ国オンタリオ州の環境及
びエネルギー省による「Water Management Policies, Guidelines, Provincial
Water Quality Objectives」（１９９４年７月）を参照のこと）を超えることが
ある。その為、スクラバー溶液からこれらの種を除去するのが望ましい。これら
の種のうちの多くは、例えば石灰を用いて中和させて析出させることにより除去
できる（例えば、Jackson, E.著、「Hydrometallurgical Extraction and Recla
mation」、ワイレイ、トロント、１９８６年を参照のこと）。しかしながら、典
型的には、中和だけでは、溶解セレン、テルル及び砒素の除去に対しては効果が
ない。例えば、溶解炉のスクラバー溶液は、１リットルにつき１〜６０ミリグラ
ム（ｍｇ／Ｌ）、もしくはそれ以上の溶解セレンを亜セレン酸塩（Ｓｅ（ＩＶ）
）イオン及び／もしくはセレン酸塩（Ｓｅ（ＶＩ））イオンの形で、１〜５ｍｇ
／Ｌ、もしくはそれ以上の溶解テルルを亜テルル酸塩（Ｔｅ（ＩＶ））イオン及
び／もしくはテルル酸塩（Ｔｅ（ＶＩ））イオンの形で、また５０〜２３０ｍｇ
／Ｌ、もしくはそれ以上の溶解砒素を亜砒酸塩（Ａｓ（ＩＩＩ））イオン及び／
もしくは砒酸塩（Ａｓ（Ｖ））イオンの形で含有することがある。
典型的には、ＳＯ２と、クロム、コバルト、銅、鉄、鉛、ニッケル、亜鉛等のよ
うな溶解金属と、セレン、テルル、砒素等のような溶解メタロイドとに富んだ酸
性溶液が生じる。スクラバー溶液に含まれる溶解種のうちのあるものの濃度は、
水管理についての政府のガイドライン（例えば、カナダ国オンタリオ州の環境及
びエネルギー省による「Water Management Policies, Guidelines, Provincial
Water Quality Objectives」（１９９４年７月）を参照のこと）を超えることが
ある。その為、スクラバー溶液からこれらの種を除去するのが望ましい。これら
の種のうちの多くは、例えば石灰を用いて中和させて析出させることにより除去
できる（例えば、Jackson, E.著、「Hydrometallurgical Extraction and Recla
mation」、ワイレイ、トロント、１９８６年を参照のこと）。しかしながら、典
型的には、中和だけでは、溶解セレン、テルル及び砒素の除去に対しては効果が
ない。例えば、溶解炉のスクラバー溶液は、１リットルにつき１〜６０ミリグラ
ム（ｍｇ／Ｌ）、もしくはそれ以上の溶解セレンを亜セレン酸塩（Ｓｅ（ＩＶ）
）イオン及び／もしくはセレン酸塩（Ｓｅ（ＶＩ））イオンの形で、１〜５ｍｇ
／Ｌ、もしくはそれ以上の溶解テルルを亜テルル酸塩（Ｔｅ（ＩＶ））イオン及
び／もしくはテルル酸塩（Ｔｅ（ＶＩ））イオンの形で、また５０〜２３０ｍｇ
／Ｌ、もしくはそれ以上の溶解砒素を亜砒酸塩（Ａｓ（ＩＩＩ））イオン及び／
もしくは砒酸塩（Ａｓ（Ｖ））イオンの形で含有することがある。
【０００３】
スクラバー溶液から溶解砒素を除去する手順は、米国特許第５，８２０，９６
６号（Krause等）明細書に開示されている。この方法は、溶液の成分を、例えば
空気を添加して酸化させた後、十分な量の溶解鉄（Ｆｅ（ＩＩＩ））イオンの存
在下で、例えば消石灰を添加して中和させる工程を含むものである。溶けている
砒素と共にＦｅ（ＩＩＩ）イオンが析出して、環境的に好ましい固体の鉄-砒素
化合物を生成し、それによって溶液中の溶解砒素の濃度が低下する。溶液に含ま
れる多くの溶解金属の濃度も低下する。しかしながら、この方法単独では、かな
りの濃度の溶解セレン、特にＳｅ（ＶＩ）イオンを含有する溶液からセレンを除
去するのには有効でない。
６号（Krause等）明細書に開示されている。この方法は、溶液の成分を、例えば
空気を添加して酸化させた後、十分な量の溶解鉄（Ｆｅ（ＩＩＩ））イオンの存
在下で、例えば消石灰を添加して中和させる工程を含むものである。溶けている
砒素と共にＦｅ（ＩＩＩ）イオンが析出して、環境的に好ましい固体の鉄-砒素
化合物を生成し、それによって溶液中の溶解砒素の濃度が低下する。溶液に含ま
れる多くの溶解金属の濃度も低下する。しかしながら、この方法単独では、かな
りの濃度の溶解セレン、特にＳｅ（ＶＩ）イオンを含有する溶液からセレンを除
去するのには有効でない。
【０００４】
溶液からセレンイオンを除去する為の一つの公知の方法は、ＳＯ２を供給し、
Ｓｅ（ＩＶ）イオンを含有する溶液を加熱して、Ｓｅ（ＩＶ）イオンを元素状態
のセレンに還元する工程を含むものである（例えば、Kudryavtsev, A.A.著、「T
he Chemistry and Technology of Selenium and Tellurium」、コレッツ、ロン
ドン、１９７４年を参照のこと）。この方法は、長い滞留時間を要し、しかも溶
液からＳｅ（ＶＩ）イオンを除去するのには有効でない。
Ｓｅ（ＩＶ）イオンを含有する溶液を加熱して、Ｓｅ（ＩＶ）イオンを元素状態
のセレンに還元する工程を含むものである（例えば、Kudryavtsev, A.A.著、「T
he Chemistry and Technology of Selenium and Tellurium」、コレッツ、ロン
ドン、１９７４年を参照のこと）。この方法は、長い滞留時間を要し、しかも溶
液からＳｅ（ＶＩ）イオンを除去するのには有効でない。
【０００５】
米国特許第４，４０５，４６４号（Baldwin等）明細書には、約６．０以下に
調節した溶液ｐＨで金属鉄と接触させることにより、水溶液からＳｅ（ＶＩ）イ
オンを除去する方法が開示されている。このBaldwin等の特許明細書中の実施例
は、Ｓｅ（ＶＩ）を約０．５ｍｇ／Ｌ未満含有する溶液の処理に関するものであ
る。この方法は、高濃度のＳｅ（ＶＩ）を減少させるのには有効でない。
調節した溶液ｐＨで金属鉄と接触させることにより、水溶液からＳｅ（ＶＩ）イ
オンを除去する方法が開示されている。このBaldwin等の特許明細書中の実施例
は、Ｓｅ（ＶＩ）を約０．５ｍｇ／Ｌ未満含有する溶液の処理に関するものであ
る。この方法は、高濃度のＳｅ（ＶＩ）を減少させるのには有効でない。
【０００６】
米国特許第４，８０６，２６４号（Murphy）明細書には、水溶液からＳｅ（Ｉ
Ｖ）イオンとＳｅ（ＶＩ）イオンを除去する方法が開示されている。この方法は
、約８〜１０のｐＨで、また約１０〜３５℃の好ましい温度で、溶液を或る量の
固形水酸化第一鉄と接触させる工程を含むものである。このMurphyの特許明細書
中の実施例は、Ｓｅ（ＶＩ）を約１ｍｇ／Ｌ未満含有する溶液の処理に関するも
のである。しかしながらこの方法は、高濃度のＳｅ（ＶＩ）を減少させるのには
有効ではない。
Ｖ）イオンとＳｅ（ＶＩ）イオンを除去する方法が開示されている。この方法は
、約８〜１０のｐＨで、また約１０〜３５℃の好ましい温度で、溶液を或る量の
固形水酸化第一鉄と接触させる工程を含むものである。このMurphyの特許明細書
中の実施例は、Ｓｅ（ＶＩ）を約１ｍｇ／Ｌ未満含有する溶液の処理に関するも
のである。しかしながらこの方法は、高濃度のＳｅ（ＶＩ）を減少させるのには
有効ではない。
【０００７】
上記先行技術の方法の、溶液からの溶解テルルの除去に対する有効性は分かっ
ていない。
ていない。
【０００８】
水溶液から溶解金属、及び溶解メタロイドを除去することのできる新しい効率
的な方法、特に比較的高濃度の（例えば１ｍｇ／Ｌを超える）セレン、テルル、
及び砒素のような溶解メタロイドを除去することのできる方法が、求められてい
る。
的な方法、特に比較的高濃度の（例えば１ｍｇ／Ｌを超える）セレン、テルル、
及び砒素のような溶解メタロイドを除去することのできる方法が、求められてい
る。
【０００９】
その為、初期濃度のメタロイドイオンを含有する水溶液を反応ゾーンに導入す
る工程と、反応ゾーンにおいて第一鉄（Ｆｅ（ＩＩ））イオンをヒドロキシル（
ＯＨ-）イオンと反応させ、メタロイドイオンの存在においてＦｅ（ＩＩ）イオ
ンを析出させてメタロイドイオンを析出させることにより、該溶液中のメタロイ
ドイオンの濃度を低下させる工程を含む、水溶液中のメタロイドイオンの濃度を
低下させる方法を提供する。ここで特に適切なメタロイドイオンには、Ｓｅ（Ｉ
Ｖ）イオン、Ｓｅ（ＶＩ）イオン、Ｔｅ（ＩＶ）イオン、Ｔｅ（ＶＩ）イオン、
Ａｓ（ＩＩＩ）イオン、及びＡｓ（Ｖ）イオンが含まれる。一つの態様において
は、水溶液が初期濃度の金属イオンも含有していて、反応ゾーンにおいて金属イ
オンの少なくとも一部をＯＨ-イオンと反応させて金属イオンを析出させ、水溶
液中の金属イオンの濃度を低下させる。
る工程と、反応ゾーンにおいて第一鉄（Ｆｅ（ＩＩ））イオンをヒドロキシル（
ＯＨ-）イオンと反応させ、メタロイドイオンの存在においてＦｅ（ＩＩ）イオ
ンを析出させてメタロイドイオンを析出させることにより、該溶液中のメタロイ
ドイオンの濃度を低下させる工程を含む、水溶液中のメタロイドイオンの濃度を
低下させる方法を提供する。ここで特に適切なメタロイドイオンには、Ｓｅ（Ｉ
Ｖ）イオン、Ｓｅ（ＶＩ）イオン、Ｔｅ（ＩＶ）イオン、Ｔｅ（ＶＩ）イオン、
Ａｓ（ＩＩＩ）イオン、及びＡｓ（Ｖ）イオンが含まれる。一つの態様において
は、水溶液が初期濃度の金属イオンも含有していて、反応ゾーンにおいて金属イ
オンの少なくとも一部をＯＨ-イオンと反応させて金属イオンを析出させ、水溶
液中の金属イオンの濃度を低下させる。
【００１０】
供給溶液を反応ゾーンに導入する工程；反応ゾーンにおいてＦｅ（ＩＩ）イオ
ンをＯＨ-イオンと反応させ、メタロイドイオンの存在においてＦｅ（ＩＩ）イ
オンを析出させて、析出したメタロイドと、メタロイドイオンの初期濃度よりも
低いメタロイドイオン濃度を有する溶液とを含有するスラリーを生成する工程；
反応ゾーンからスラリーを取り出す工程；及びメタロイドイオンの濃度が低下し
た溶液の少なくとも一部をそのスラリーから分離する工程を含む、初期濃度のメ
タロイドイオンとＳＯ２を含有する供給水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低
下させる方法も提供する。一つの態様においては、この方法には、供給溶液中の
金属イオンの初期濃度を低下させる工程も含まれる。この場合、反応ゾーンにお
いて供給溶液中の金属イオンをＯＨ-イオンと反応させ、スラリー中で金属イオ
ンを析出させる。また、スラリーから分離した溶液は、供給溶液中の金属イオン
の初期濃度よりも低い濃度の金属イオンを含有する。
ンをＯＨ-イオンと反応させ、メタロイドイオンの存在においてＦｅ（ＩＩ）イ
オンを析出させて、析出したメタロイドと、メタロイドイオンの初期濃度よりも
低いメタロイドイオン濃度を有する溶液とを含有するスラリーを生成する工程；
反応ゾーンからスラリーを取り出す工程；及びメタロイドイオンの濃度が低下し
た溶液の少なくとも一部をそのスラリーから分離する工程を含む、初期濃度のメ
タロイドイオンとＳＯ２を含有する供給水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低
下させる方法も提供する。一つの態様においては、この方法には、供給溶液中の
金属イオンの初期濃度を低下させる工程も含まれる。この場合、反応ゾーンにお
いて供給溶液中の金属イオンをＯＨ-イオンと反応させ、スラリー中で金属イオ
ンを析出させる。また、スラリーから分離した溶液は、供給溶液中の金属イオン
の初期濃度よりも低い濃度の金属イオンを含有する。
【００１１】
本明細書に記載する方法により、金属イオン、並びにセレンイオン、テルルイ
オン、及び砒素イオンのようなメタロイドイオンの濃度を、典型的にはそれぞれ
１．０ｍｇ／Ｌ以下のレベルに、有利に低下させることができる。
オン、及び砒素イオンのようなメタロイドイオンの濃度を、典型的にはそれぞれ
１．０ｍｇ／Ｌ以下のレベルに、有利に低下させることができる。
【００１２】
本発明によれば、環境及び／もしくは健康問題をもたらすことのある、水溶液
中の有毒な溶解金属及びメタロイドの濃度が、著しく、且つ効率的に低下する。
本発明に従って水溶液から除去できる溶解メタロイドには、Ｓｅ（ＩＶ）イオン
、Ｓｅ（ＶＩ）イオン、Ｔｅ（ＩＶ）イオン、Ｔｅ（ＶＩ）イオン、Ａｓ（ＩＩ
Ｉ）イオン、及びＡｓ（Ｖ）イオンが含まれる。本発明に従って水溶液から除去
できる溶解金属には、クロム、コバルト、銅、鉄、鉛、ニッケル、及び亜鉛が含
まれる。本明細書で用いる「含む」及び「含んでいる」という語は、「含んでは
いるが、限定されない」という意味に解さなければならない。本発明による金属
イオン、及びメタロイドイオンの除去は、このような除去を行うのが望ましいあ
らゆる水性の環境中で行うことができる。ほんの少しの例を挙げれば、飲料水系
、廃水系、実験室水系、及び天然水系から、金属及びメタロイドを除去できるも
のと期待される。
中の有毒な溶解金属及びメタロイドの濃度が、著しく、且つ効率的に低下する。
本発明に従って水溶液から除去できる溶解メタロイドには、Ｓｅ（ＩＶ）イオン
、Ｓｅ（ＶＩ）イオン、Ｔｅ（ＩＶ）イオン、Ｔｅ（ＶＩ）イオン、Ａｓ（ＩＩ
Ｉ）イオン、及びＡｓ（Ｖ）イオンが含まれる。本発明に従って水溶液から除去
できる溶解金属には、クロム、コバルト、銅、鉄、鉛、ニッケル、及び亜鉛が含
まれる。本明細書で用いる「含む」及び「含んでいる」という語は、「含んでは
いるが、限定されない」という意味に解さなければならない。本発明による金属
イオン、及びメタロイドイオンの除去は、このような除去を行うのが望ましいあ
らゆる水性の環境中で行うことができる。ほんの少しの例を挙げれば、飲料水系
、廃水系、実験室水系、及び天然水系から、金属及びメタロイドを除去できるも
のと期待される。
【００１３】
本発明による方法を図１に示すが、本方法では、セレンイオン（Ｓｅ（ＩＶ）
及び／もしくはＳｅ（ＶＩ）として）、テルルイオン（Ｔｅ（ＩＶ）及び／もし
くはＴｅ（ＶＩ）として）、並びに／又は砒素イオン（Ａｓ（ＩＩＩ）及び／も
しくはＡｓ（Ｖ）として）のような溶解メタロイドを含有する供給流を反応ゾー
ン１０に送り、そこでＦｅ（ＩＩ）イオンをＯＨ-イオンと反応させる。このよ
うにして、メタロイドイオンを析出性の種に変える。例えばセレンイオンを、少
なくとも一部、固体の元素状態のセレンに変える。その後で、メタロイドのレベ
ルの低下した溶液を、反応ゾーンから取り出せばよい。一つの態様においては、
供給流は溶解金属も含有していて、その溶解金属が供給流と共に反応ゾーン１０
に送られて、そこでＦｅ（ＩＩ）イオンと溶解金属がＯＨ-イオンと反応する。
このようにして、金属イオンとメタロイドイオンを、それぞれ析出性の種に変え
る。その後で、金属及びメタロイドのレベルの低下した溶液を、反応ゾーンから
取り出せばよい。
及び／もしくはＳｅ（ＶＩ）として）、テルルイオン（Ｔｅ（ＩＶ）及び／もし
くはＴｅ（ＶＩ）として）、並びに／又は砒素イオン（Ａｓ（ＩＩＩ）及び／も
しくはＡｓ（Ｖ）として）のような溶解メタロイドを含有する供給流を反応ゾー
ン１０に送り、そこでＦｅ（ＩＩ）イオンをＯＨ-イオンと反応させる。このよ
うにして、メタロイドイオンを析出性の種に変える。例えばセレンイオンを、少
なくとも一部、固体の元素状態のセレンに変える。その後で、メタロイドのレベ
ルの低下した溶液を、反応ゾーンから取り出せばよい。一つの態様においては、
供給流は溶解金属も含有していて、その溶解金属が供給流と共に反応ゾーン１０
に送られて、そこでＦｅ（ＩＩ）イオンと溶解金属がＯＨ-イオンと反応する。
このようにして、金属イオンとメタロイドイオンを、それぞれ析出性の種に変え
る。その後で、金属及びメタロイドのレベルの低下した溶液を、反応ゾーンから
取り出せばよい。
【００１４】
反応ゾーン１０は、いずれかのタイプの連続式もしくはバッチ式の反応器、好
ましくは連続式攪拌タンク反応器（ＣＳＴＲ）の容器のような、いずれかの容器
の中にあってよい。反応ゾーンの内容物は、約６０℃以上、より好ましくは約８
０〜約１００℃の温度に、またＯＨ-を生成する塩基を添加して約６〜約１０の
ｐＨに保つのが好ましい。第一鉄イオンは、以下で検討するような、当業者に知
られているあらゆる第一鉄イオン源から得ることができ、また（図に示すように
）反応ゾーン１０に直接導入してもよいし、或いは供給流が反応ゾーンに入る前
に、供給流に導入してもよいし、供給流中に既に存在していてもよい。
ましくは連続式攪拌タンク反応器（ＣＳＴＲ）の容器のような、いずれかの容器
の中にあってよい。反応ゾーンの内容物は、約６０℃以上、より好ましくは約８
０〜約１００℃の温度に、またＯＨ-を生成する塩基を添加して約６〜約１０の
ｐＨに保つのが好ましい。第一鉄イオンは、以下で検討するような、当業者に知
られているあらゆる第一鉄イオン源から得ることができ、また（図に示すように
）反応ゾーン１０に直接導入してもよいし、或いは供給流が反応ゾーンに入る前
に、供給流に導入してもよいし、供給流中に既に存在していてもよい。
【００１５】
一般的に、所定量の水溶液に対しては、水溶液中のセレンイオン、テルルイオ
ン及び／もしくは砒素イオンの濃度が高くなるほど、セレンイオン、テルルイオ
ン及び／もしくは砒素イオンの量を減らすのに必要なＦｅ（ＩＩ）の量が多くな
る。当然の結果として、減少量は、Ｆｅ（ＩＩ）の添加量と関係している。すな
わち、Ｆｅ（ＩＩ）の量が多いほど、水溶液中の溶解Ｓｅ（ＩＶ）イオン、Ｓｅ
（ＶＩ）イオン、Ｔｅ（ＩＶ）イオン、Ｔｅ（ＶＩ）イオン、Ａｓ（ＩＩＩ）イ
オン及びＡｓ（Ｖ）イオンの減少量が大きくなる。例えば、溶解セレン、テルル
もしくは砒素の濃度を、約１００ｍｇ／Ｌのオーダーの初期濃度から約１ｍｇ／
Ｌ以下の最終濃度に低下させたい場合には、次のような量比が好ましい。Ｆｅ（
ＩＩ）イオンの量は、初期濃度のＳｅ（ＩＶ）イオンを含有する水溶液中のＳｅ
（ＩＶ）イオンの量の少なくとも約４倍（より好ましくは少なくとも約６倍、更
により好ましくは少なくとも約８倍）でなければならず；Ｆｅ（ＩＩ）イオンの
量は、初期濃度のＳｅ（ＶＩ）イオンを含有する水溶液中のＳｅ（ＶＩ）イオン
の量の少なくとも約６倍（より好ましくは少なくとも約１０倍、更により好まし
くは少なくとも約１３倍）でなければならない。テルルイオンの除去に関しては
、Ｆｅ（ＩＩ）イオンの量は、初期濃度のＴｅ（ＩＶ）イオンを含有する水溶液
中のＴｅ（ＩＶ）イオンの量の少なくとも約３倍（より好ましくは少なくとも約
４倍、更により好ましくは少なくとも約５倍）でなければならず；Ｆｅ（ＩＩ）
イオンの量は、初期濃度のＴｅ（ＶＩ）イオンを含有する水溶液中のＴｅ（ＶＩ
）イオンの量の少なくとも約４倍（より好ましくは少なくとも約６倍、更により
好ましくは少なくとも約８倍）でなければならない。砒素イオンの除去に関して
は、Ｆｅ（ＩＩ）の量は、初期濃度の砒素イオンを含有する水溶液中の砒素イオ
ンの量の少なくとも約３倍、より好ましくは少なくとも約１０倍でなければなら
ない。
ン及び／もしくは砒素イオンの濃度が高くなるほど、セレンイオン、テルルイオ
ン及び／もしくは砒素イオンの量を減らすのに必要なＦｅ（ＩＩ）の量が多くな
る。当然の結果として、減少量は、Ｆｅ（ＩＩ）の添加量と関係している。すな
わち、Ｆｅ（ＩＩ）の量が多いほど、水溶液中の溶解Ｓｅ（ＩＶ）イオン、Ｓｅ
（ＶＩ）イオン、Ｔｅ（ＩＶ）イオン、Ｔｅ（ＶＩ）イオン、Ａｓ（ＩＩＩ）イ
オン及びＡｓ（Ｖ）イオンの減少量が大きくなる。例えば、溶解セレン、テルル
もしくは砒素の濃度を、約１００ｍｇ／Ｌのオーダーの初期濃度から約１ｍｇ／
Ｌ以下の最終濃度に低下させたい場合には、次のような量比が好ましい。Ｆｅ（
ＩＩ）イオンの量は、初期濃度のＳｅ（ＩＶ）イオンを含有する水溶液中のＳｅ
（ＩＶ）イオンの量の少なくとも約４倍（より好ましくは少なくとも約６倍、更
により好ましくは少なくとも約８倍）でなければならず；Ｆｅ（ＩＩ）イオンの
量は、初期濃度のＳｅ（ＶＩ）イオンを含有する水溶液中のＳｅ（ＶＩ）イオン
の量の少なくとも約６倍（より好ましくは少なくとも約１０倍、更により好まし
くは少なくとも約１３倍）でなければならない。テルルイオンの除去に関しては
、Ｆｅ（ＩＩ）イオンの量は、初期濃度のＴｅ（ＩＶ）イオンを含有する水溶液
中のＴｅ（ＩＶ）イオンの量の少なくとも約３倍（より好ましくは少なくとも約
４倍、更により好ましくは少なくとも約５倍）でなければならず；Ｆｅ（ＩＩ）
イオンの量は、初期濃度のＴｅ（ＶＩ）イオンを含有する水溶液中のＴｅ（ＶＩ
）イオンの量の少なくとも約４倍（より好ましくは少なくとも約６倍、更により
好ましくは少なくとも約８倍）でなければならない。砒素イオンの除去に関して
は、Ｆｅ（ＩＩ）の量は、初期濃度の砒素イオンを含有する水溶液中の砒素イオ
ンの量の少なくとも約３倍、より好ましくは少なくとも約１０倍でなければなら
ない。
【００１６】
ヒドロキシルイオンは、以下で検討するもののような、当業者に知られている
あらゆるヒドロキシルイオン源から得ることができる。ＯＨ-イオンはＦｅ（Ｉ
Ｉ）イオンと反応して、例えばセレンイオンと共にＦｅ（ＩＩ）イオンを析出さ
せる。それにより、セレンイオン（Ｓｅ（ＩＶ）とＳｅ（ＶＩ）の両方）が少な
くとも一部、元素状態のセレンに変わり、セレンイオンの濃度が比較的短時間の
うちに、約１ｍｇ／Ｌ以下のレベルに低下する。溶解メタロイド、例えばセレン
イオンと共にＦｅ（ＩＩ）イオンを析出させることは、それが元素状態のセレン
ような不溶性のメタロイド化合物、並びに酸化及び／もしくは水酸化鉄（Ｆｅ３ Ｏ４、ＦｅＯＯＨ、Ｆｅ（ＯＨ）２）の生成を伴うので重要である。
あらゆるヒドロキシルイオン源から得ることができる。ＯＨ-イオンはＦｅ（Ｉ
Ｉ）イオンと反応して、例えばセレンイオンと共にＦｅ（ＩＩ）イオンを析出さ
せる。それにより、セレンイオン（Ｓｅ（ＩＶ）とＳｅ（ＶＩ）の両方）が少な
くとも一部、元素状態のセレンに変わり、セレンイオンの濃度が比較的短時間の
うちに、約１ｍｇ／Ｌ以下のレベルに低下する。溶解メタロイド、例えばセレン
イオンと共にＦｅ（ＩＩ）イオンを析出させることは、それが元素状態のセレン
ような不溶性のメタロイド化合物、並びに酸化及び／もしくは水酸化鉄（Ｆｅ３ Ｏ４、ＦｅＯＯＨ、Ｆｅ（ＯＨ）２）の生成を伴うので重要である。
【００１７】
本発明に従って金属及びメタロイドを析出させるのに必要な塩基の量の決定は
、当業者の裁量に委ねられている。従来の手法を用いる一つの態様においては、
当業者が、酸性の状態（例えば供給流酸）を中和させるのに必要なＯＨ-の量を
計算して、本発明による好ましいｐＨをもつ水溶液とすることができる。更に、
当業者は、クロム、コバルト、銅、鉄、鉛、ニッケル、亜鉛等のような金属を析
出させるのに必要なＯＨ-の量を計算するのにも、従来の手法を用いることがで
きる。
、当業者の裁量に委ねられている。従来の手法を用いる一つの態様においては、
当業者が、酸性の状態（例えば供給流酸）を中和させるのに必要なＯＨ-の量を
計算して、本発明による好ましいｐＨをもつ水溶液とすることができる。更に、
当業者は、クロム、コバルト、銅、鉄、鉛、ニッケル、亜鉛等のような金属を析
出させるのに必要なＯＨ-の量を計算するのにも、従来の手法を用いることがで
きる。
【００１８】
本発明の方法によって、精錬中に生じた排ガスをスクラビングするのに用いた
溶液のようなスクラバー溶液から、セレン、テルル、砒素等の溶解メタロイド、
及びクロム、コバルト、銅、鉄、鉛、ニッケル、亜鉛等のような溶解金属が有利
に除去される。本方法の目的は、溶液中の溶解セレン、溶解テルル、溶解砒素、
並びにその他の溶解金属及びメタロイドの濃度を、それぞれ１．０ｍｇ／Ｌ以下
に低下させることである。
溶液のようなスクラバー溶液から、セレン、テルル、砒素等の溶解メタロイド、
及びクロム、コバルト、銅、鉄、鉛、ニッケル、亜鉛等のような溶解金属が有利
に除去される。本方法の目的は、溶液中の溶解セレン、溶解テルル、溶解砒素、
並びにその他の溶解金属及びメタロイドの濃度を、それぞれ１．０ｍｇ／Ｌ以下
に低下させることである。
【００１９】
さて図２に示すのは、本方法を実施する為の工業的な装置の一例を示す概略図
である。付加的な第一の工程においては、溶解セレンイオンを含有する供給流Ｆ
（例えば、ＳＯ２、テルルイオンや砒素イオンのような溶解メタロイド、及びク
ロム、コバルト、銅、鉄、鉛、ニッケル、亜鉛等の溶解金属イオンを含有するこ
とのある、排ガスのスクラビングにより生じる水溶液）を、容器１１０内にある
予備反応ゾーンに先ず導入する。予備反応ゾーンは、約６０℃以上、好ましくは
約８０〜約１００℃の温度に保つ。容器１１０はＣＳＴＲ、もしくは多数のＣＳ
ＴＲを直列につないだものであるのが好ましい。
である。付加的な第一の工程においては、溶解セレンイオンを含有する供給流Ｆ
（例えば、ＳＯ２、テルルイオンや砒素イオンのような溶解メタロイド、及びク
ロム、コバルト、銅、鉄、鉛、ニッケル、亜鉛等の溶解金属イオンを含有するこ
とのある、排ガスのスクラビングにより生じる水溶液）を、容器１１０内にある
予備反応ゾーンに先ず導入する。予備反応ゾーンは、約６０℃以上、好ましくは
約８０〜約１００℃の温度に保つ。容器１１０はＣＳＴＲ、もしくは多数のＣＳ
ＴＲを直列につないだものであるのが好ましい。
【００２０】
「熟成」工程とも呼べる付加的な第一の工程においては、溶解Ｓｅ（ＩＶ）イ
オン（例えばＨ２ＳｅＯ３として）の濃度が、以下の反応式に従うＳＯ２との反
応によって低下する。ＳＯ２は、供給溶液中に存在していてもよいし、及び／も
しくは他のいずれかの手段により容器１１０に供給してもよい Ｈ２ＳｅＯ３＋２ＳＯ２＋２Ｈ２Ｏ → Ｓｅ＋２Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ （Ｉ）
オン（例えばＨ２ＳｅＯ３として）の濃度が、以下の反応式に従うＳＯ２との反
応によって低下する。ＳＯ２は、供給溶液中に存在していてもよいし、及び／も
しくは他のいずれかの手段により容器１１０に供給してもよい Ｈ２ＳｅＯ３＋２ＳＯ２＋２Ｈ２Ｏ → Ｓｅ＋２Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ （Ｉ）
【００２１】
この工程では、Ｓｅ（ＩＶ）が還元されて元素状態のセレンになるが、Ｓｅ（
ＶＩ）イオンは著しく影響されることはない。Ｓｅ（ＩＶ）イオン濃度を所望の
レベルにまで低下させるのに必要とされる容器１１０での溶液の選ばれる滞留時
間は、セレンイオンの初期濃度と溶液の温度に左右される。温度が高いほど、所
望の濃度レベルを達成するのに必要とされる滞留時間は短くなる。セレンイオン
の初期濃度が高いほど、必要とされる滞留時間は長くなる。通常、３０分以上必
要である。当業者は、上記の条件に従って滞留時間を調節することに慣れている
。
ＶＩ）イオンは著しく影響されることはない。Ｓｅ（ＩＶ）イオン濃度を所望の
レベルにまで低下させるのに必要とされる容器１１０での溶液の選ばれる滞留時
間は、セレンイオンの初期濃度と溶液の温度に左右される。温度が高いほど、所
望の濃度レベルを達成するのに必要とされる滞留時間は短くなる。セレンイオン
の初期濃度が高いほど、必要とされる滞留時間は長くなる。通常、３０分以上必
要である。当業者は、上記の条件に従って滞留時間を調節することに慣れている
。
【００２２】
付加的な第一の工程の別の態様においては、予備反応ゾーンは、その中を溶液
が通過して加熱される、及び／もしくはＦｅ（ＩＩ）イオン源のような他の成分
と混合される、単純な導管の中にある。また、元素状態のセレンを回収する為に
、予備反応ゾーン（例えば容器１１０）から流出する溶液から、例えば濾過、清
澄化等により、元素状態のセレンを含有する固体を分離してもよい。
が通過して加熱される、及び／もしくはＦｅ（ＩＩ）イオン源のような他の成分
と混合される、単純な導管の中にある。また、元素状態のセレンを回収する為に
、予備反応ゾーン（例えば容器１１０）から流出する溶液から、例えば濾過、清
澄化等により、元素状態のセレンを含有する固体を分離してもよい。
【００２３】
付加的な第一の工程を離れる溶液は、容器１３０に直接送ってもよい（以下で
検討）が、ライン１０１経由で容器１２０に送るのが好ましい。容器１２０も、
好ましくはＣＳＴＲである。容器１２０には、シックナー１５０のアンダーフロ
ーから分割された、シックナー容器１５０からの再循環流Ｒも送る（以下で説明
）。本方法のこの工程の目的は、含カルシウム塩基を用いてｐＨを調節する場合
の容器１３０内でのスケールの形成速度を、硫酸カルシウム種結晶を供給するこ
とで低下させ、それにより結晶成長に利用可能な表面積を大きくすることである
。この態様は、米国特許第５，８２０，９６６号明細書に例示されている。この
特許は、参考として本明細書に記載するものである。
検討）が、ライン１０１経由で容器１２０に送るのが好ましい。容器１２０も、
好ましくはＣＳＴＲである。容器１２０には、シックナー１５０のアンダーフロ
ーから分割された、シックナー容器１５０からの再循環流Ｒも送る（以下で説明
）。本方法のこの工程の目的は、含カルシウム塩基を用いてｐＨを調節する場合
の容器１３０内でのスケールの形成速度を、硫酸カルシウム種結晶を供給するこ
とで低下させ、それにより結晶成長に利用可能な表面積を大きくすることである
。この態様は、米国特許第５，８２０，９６６号明細書に例示されている。この
特許は、参考として本明細書に記載するものである。
【００２４】
容器１２０から流出するスラリーを、ライン１０３経由で容器１３０に送る。
容器１３０も、好ましくはＣＳＴＲ（もしくは一連のＣＳＴＲ）である。第一鉄
塩もしくはその溶液を容器１３０に添加する、及び／又はＦｅ（ＩＩ）イオンを
含有する塩もしくは溶液を供給流と混合するといった、当業者に知られているい
ずれかの従来の手法により、第一鉄イオンを容器１３０の内容物に供給する。或
いは、十分な量のＦｅ（ＩＩ）イオンが、供給溶液中に既に存在していてもよい
。好ましい態様においては、Ｆｅ（ＩＩ）イオンを第一鉄塩溶液の形で容器１３
０の内容物に添加する。好ましい第一鉄塩には、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４・ｘＨ ２ Ｏ）、塩化第一鉄（ＦｅＣｌ２・ｘＨ２Ｏ）、炭酸第一鉄（ＦｅＣＯ３）、及
び硫酸アンモニウム第一鉄（Ｆｅ（ＮＨ４）２（ＳＯ４）２・ｘＨ２Ｏ）が含ま
れる。あらゆる適切な第一鉄塩を用いることができる、ということは言うまでも
ない。第一鉄塩のその他の例には、沃化第一鉄（ＦｅＩ２・ｘＨ２Ｏ）、弗化第
一鉄（ＦｅＦ２・ｘＨ２Ｏ）、臭化第一鉄（ＦｅＢｒ２）、過塩素酸第一鉄（Ｆ
ｅ（ＣｌＯ４）２・Ｈ２Ｏ）、及び酢酸第一鉄（Ｆｅ（Ｃ２Ｈ３Ｏ２）２・４Ｈ ２ Ｏ）が含まれる。本発明で用いるＦｅ（ＩＩ）イオンは、当業者に知られてい
るどのようなＦｅ（ＩＩ）イオン源から得てもよい、ということも言うまでもな
いことである。例えば、屑鉄を酸溶液と接触させて、Ｆｅ（ＩＩ）を得ることが
できる。
容器１３０も、好ましくはＣＳＴＲ（もしくは一連のＣＳＴＲ）である。第一鉄
塩もしくはその溶液を容器１３０に添加する、及び／又はＦｅ（ＩＩ）イオンを
含有する塩もしくは溶液を供給流と混合するといった、当業者に知られているい
ずれかの従来の手法により、第一鉄イオンを容器１３０の内容物に供給する。或
いは、十分な量のＦｅ（ＩＩ）イオンが、供給溶液中に既に存在していてもよい
。好ましい態様においては、Ｆｅ（ＩＩ）イオンを第一鉄塩溶液の形で容器１３
０の内容物に添加する。好ましい第一鉄塩には、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４・ｘＨ ２ Ｏ）、塩化第一鉄（ＦｅＣｌ２・ｘＨ２Ｏ）、炭酸第一鉄（ＦｅＣＯ３）、及
び硫酸アンモニウム第一鉄（Ｆｅ（ＮＨ４）２（ＳＯ４）２・ｘＨ２Ｏ）が含ま
れる。あらゆる適切な第一鉄塩を用いることができる、ということは言うまでも
ない。第一鉄塩のその他の例には、沃化第一鉄（ＦｅＩ２・ｘＨ２Ｏ）、弗化第
一鉄（ＦｅＦ２・ｘＨ２Ｏ）、臭化第一鉄（ＦｅＢｒ２）、過塩素酸第一鉄（Ｆ
ｅ（ＣｌＯ４）２・Ｈ２Ｏ）、及び酢酸第一鉄（Ｆｅ（Ｃ２Ｈ３Ｏ２）２・４Ｈ ２ Ｏ）が含まれる。本発明で用いるＦｅ（ＩＩ）イオンは、当業者に知られてい
るどのようなＦｅ（ＩＩ）イオン源から得てもよい、ということも言うまでもな
いことである。例えば、屑鉄を酸溶液と接触させて、Ｆｅ（ＩＩ）を得ることが
できる。
【００２５】
別の好ましい態様においては、Ｆｅ（ＩＩ）イオンを含有する水性プロセス流
（例えば、鉱石濃縮溶解炉からのスクラバー溶液）を、より高価な第一鉄塩溶液
と共に、もしくはその代わりに用いることができる。Ｆｅ（ＩＩ）イオンを含有
する流れを、容器１１０、もしくは容器１３０に添加すればよい。Ｆｅ（ＩＩ）
イオンを溶液に供給するので、容器１３０には、少量の第一鉄塩を添加するだけ
ですむ。
（例えば、鉱石濃縮溶解炉からのスクラバー溶液）を、より高価な第一鉄塩溶液
と共に、もしくはその代わりに用いることができる。Ｆｅ（ＩＩ）イオンを含有
する流れを、容器１１０、もしくは容器１３０に添加すればよい。Ｆｅ（ＩＩ）
イオンを溶液に供給するので、容器１３０には、少量の第一鉄塩を添加するだけ
ですむ。
【００２６】
Ｆｅ（ＩＩ）イオン源の添加と同時に、もしくはそれに引き続いて、水溶液中
でＯＨ-イオンを生成する塩基源を容器１３０に添加して、Ｆｅ（ＩＩ）イオン
を析出させる。連続法では、Ｆｅ（ＩＩ）イオン源の添加と同時に塩基を添加す
るのが好ましい。第一鉄イオンを析出させることのできる、当業者に知られてい
るあらゆる適切な塩基源が本発明で用いるのに適している、ということは言うま
でもない。このような塩基源は、好ましくは、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）のよう
なアルカリ土類金属の水酸化物、もしくは水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）のよう
なアルカリ金属の水酸化物であるが、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３・ｘＨ２Ｏ
）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３・ｘＨ２Ｏ）、焼成ドロマイト（すなわち、酸化
カルシウムと酸化マグネシウムの混合物）等のような、どのような適切な塩基で
あってもよい。炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）のような弱い塩基は、それ単独で
は適さないが、中和を引き起こして溶液のｐＨを約５に上げる為にこのような塩
基を添加することはできる。その後、強い塩基を添加して、本発明に必要な溶液
ｐＨとすることができる。
でＯＨ-イオンを生成する塩基源を容器１３０に添加して、Ｆｅ（ＩＩ）イオン
を析出させる。連続法では、Ｆｅ（ＩＩ）イオン源の添加と同時に塩基を添加す
るのが好ましい。第一鉄イオンを析出させることのできる、当業者に知られてい
るあらゆる適切な塩基源が本発明で用いるのに適している、ということは言うま
でもない。このような塩基源は、好ましくは、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）のよう
なアルカリ土類金属の水酸化物、もしくは水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）のよう
なアルカリ金属の水酸化物であるが、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３・ｘＨ２Ｏ
）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３・ｘＨ２Ｏ）、焼成ドロマイト（すなわち、酸化
カルシウムと酸化マグネシウムの混合物）等のような、どのような適切な塩基で
あってもよい。炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）のような弱い塩基は、それ単独で
は適さないが、中和を引き起こして溶液のｐＨを約５に上げる為にこのような塩
基を添加することはできる。その後、強い塩基を添加して、本発明に必要な溶液
ｐＨとすることができる。
【００２７】
Ｆｅ（ＩＩ）イオンと反応してセレンイオンと共にＦｅ（ＩＩ）イオンを析出
させるＯＨ-イオンのイオン源が、塩基によりもたらされる。十分に塩基を添加
して、ｐＨを約６〜約１０、好ましくは約８〜約９に調節する。容器１３０は、
約６０℃以上、好ましくは約８０〜約１００℃の温度に保つ。供給溶液の加熱は
また、容器１３０の手前の、プロセスのいずれの段階で行ってもよい。溶液の容
器１３０中の滞留時間は、好ましくは約５分以上であり、より好ましくは約３０
分〜約１時間である。
させるＯＨ-イオンのイオン源が、塩基によりもたらされる。十分に塩基を添加
して、ｐＨを約６〜約１０、好ましくは約８〜約９に調節する。容器１３０は、
約６０℃以上、好ましくは約８０〜約１００℃の温度に保つ。供給溶液の加熱は
また、容器１３０の手前の、プロセスのいずれの段階で行ってもよい。溶液の容
器１３０中の滞留時間は、好ましくは約５分以上であり、より好ましくは約３０
分〜約１時間である。
【００２８】
工業用プロセスを典型的に含む本発明の一つの態様においては、安価な含カル
シウム塩基を使用することでＯＨ-イオンを供給することがある。このような塩
基を用いると、溶液に曝される装置表面に硫酸カルシウムの固形のスケールが形
成されることがある。その為、前に検討したように、硫酸カルシウムのスケール
の形成を最小限に押えるプロセスも設ける。これは、硫酸カルシウム種結晶を供
給することで達成される。米国特許第５，８２０，９６６号明細書を参照のこと
。
シウム塩基を使用することでＯＨ-イオンを供給することがある。このような塩
基を用いると、溶液に曝される装置表面に硫酸カルシウムの固形のスケールが形
成されることがある。その為、前に検討したように、硫酸カルシウムのスケール
の形成を最小限に押えるプロセスも設ける。これは、硫酸カルシウム種結晶を供
給することで達成される。米国特許第５，８２０，９６６号明細書を参照のこと
。
【００２９】
容器１３０から流出するスラリーを、ライン１０５経由で容器１４０に送る。
容器１４０も好ましくはＣＳＴＲ（もしくは一連のＣＳＴＲ）であり、生じる反
応に対して付加的な滞留時間をもたらしたり、スラリーが反応ゾーンを避けて通
り過ぎてゆくのを防いだりする役目を果たし、また容器１３０と同じ温度に保つ
のが好ましい。容器１４０中の溶液の滞留時間は、好ましくは約５分以上であり
、より好ましくは約３０分〜約１時間である。スクラバー溶液の処理を中断せず
に保守管理を行う為に容器１３０をバイパスできるよう、容器１４０は容器１３
０と同様の装備とすることができる。
容器１４０も好ましくはＣＳＴＲ（もしくは一連のＣＳＴＲ）であり、生じる反
応に対して付加的な滞留時間をもたらしたり、スラリーが反応ゾーンを避けて通
り過ぎてゆくのを防いだりする役目を果たし、また容器１３０と同じ温度に保つ
のが好ましい。容器１４０中の溶液の滞留時間は、好ましくは約５分以上であり
、より好ましくは約３０分〜約１時間である。スクラバー溶液の処理を中断せず
に保守管理を行う為に容器１３０をバイパスできるよう、容器１４０は容器１３
０と同様の装備とすることができる。
【００３０】
容器１４０から流出するスラリーは、必要に応じて、ライン１０６経由でシッ
クナー１５０での沈降工程に送る。シックナー１５０は加熱せず、温度を降下さ
せる。運転条件下では、シックナー１５０の内容物の温度は、典型的には約６０
℃になる。シックナー１５０から出て、ライン１０８を経由して放出されるオー
バーフローは、伴出される固体を除去した後には、環境中に放出するのに十分な
清浄度になる。或いは、この溶液を、プロセス水として再循環させてもよい。濃
厚な泥のようなスラリーであるアンダーフローは、その一部を分割して、ライン
１０７経由でテイリングに送ることができる。一方、シックナーのアンダーフロ
ーの他の部分は、容器１３０中でのスケールの形成を減らすという上記の目的で
、再循環させて容器１２０に戻すことができる。一般的に、再循環流Ｒは、シッ
クナー１５０の全アンダーフローの約２０〜約９０％とすることができる。好ま
しい再循環パーセンテージは、シックナー１５０のアンダーフローの約５０％以
上である。
クナー１５０での沈降工程に送る。シックナー１５０は加熱せず、温度を降下さ
せる。運転条件下では、シックナー１５０の内容物の温度は、典型的には約６０
℃になる。シックナー１５０から出て、ライン１０８を経由して放出されるオー
バーフローは、伴出される固体を除去した後には、環境中に放出するのに十分な
清浄度になる。或いは、この溶液を、プロセス水として再循環させてもよい。濃
厚な泥のようなスラリーであるアンダーフローは、その一部を分割して、ライン
１０７経由でテイリングに送ることができる。一方、シックナーのアンダーフロ
ーの他の部分は、容器１３０中でのスケールの形成を減らすという上記の目的で
、再循環させて容器１２０に戻すことができる。一般的に、再循環流Ｒは、シッ
クナー１５０の全アンダーフローの約２０〜約９０％とすることができる。好ま
しい再循環パーセンテージは、シックナー１５０のアンダーフローの約５０％以
上である。
【００３１】
様々な形態のプロセス装置を本発明に従って用いることができる、ということ
は言うまでもない。例えば容器１３０と容器１４０は、管状の単一反応器であっ
てもよい。従って、図２に示されている構成要素よりも数が少ないか、もしくは
多い構成要素を、本発明に従って用いることができる。
は言うまでもない。例えば容器１３０と容器１４０は、管状の単一反応器であっ
てもよい。従って、図２に示されている構成要素よりも数が少ないか、もしくは
多い構成要素を、本発明に従って用いることができる。
【００３２】
本発明の幾つかの特徴を、実施例１〜１０で説明する。これらの実施例は、典
型的な具体例を挙げる為に本明細書に含めるものであって、本発明の範囲を限定
するものではない。下記の比較例Ａ及びＢは、本発明の方法に従うものではない
。
型的な具体例を挙げる為に本明細書に含めるものであって、本発明の範囲を限定
するものではない。下記の比較例Ａ及びＢは、本発明の方法に従うものではない
。
【００３３】
実施例１
この実施例では、１．５リットルの攪拌タンクを反応器として用いた。供給溶
液は、０．２ノルマル（Ｎ）の硫酸と共に、セレンをＳｅ（ＶＩ）イオンとして
２００ｍｇ／Ｌ含有するものであった。反応器に供給液を１リットル添加し、８
０℃に加熱した。反応器の内容物は、ずっと攪拌した。十分な硫酸第一鉄濃縮溶
液を添加して、Ｆｅ（ＩＩ）を供給液１リットルにつき２．５グラム供給し、そ
の後、十分なＮａＯＨ濃縮溶液を添加して、反応器内容物のｐＨを８に上げた。
中和後に内容物を温度８０℃、ｐＨ８未満に６０分間保ち、その間、サンプルを
定期的に採取した。その結果を、表１に示す。
液は、０．２ノルマル（Ｎ）の硫酸と共に、セレンをＳｅ（ＶＩ）イオンとして
２００ｍｇ／Ｌ含有するものであった。反応器に供給液を１リットル添加し、８
０℃に加熱した。反応器の内容物は、ずっと攪拌した。十分な硫酸第一鉄濃縮溶
液を添加して、Ｆｅ（ＩＩ）を供給液１リットルにつき２．５グラム供給し、そ
の後、十分なＮａＯＨ濃縮溶液を添加して、反応器内容物のｐＨを８に上げた。
中和後に内容物を温度８０℃、ｐＨ８未満に６０分間保ち、その間、サンプルを
定期的に採取した。その結果を、表１に示す。
【００３４】
実施例２
この実施例は、硫酸第一鉄濃縮溶液を添加して、Ｆｅ（ＩＩ）を供給液１リッ
トルにつき５．０グラム供給する以外は、実施例１の方法と同様の方法で行った
。その結果を、表１に示す。
トルにつき５．０グラム供給する以外は、実施例１の方法と同様の方法で行った
。その結果を、表１に示す。
【００３５】
実施例３
この実施例は、供給液がＳｅ（ＶＩ）イオンではなくＳｅ（ＩＶ）イオンを含
有するものである以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果を、表１に
示す。
有するものである以外は、実施例１と同様の方法で行った。その結果を、表１に
示す。
【００３６】
実施例４
この実施例は、硫酸第一鉄の代わりに塩化第一鉄を用いる以外は、実施例１と
同様の方法で行った。その結果を、表１に示す。
同様の方法で行った。その結果を、表１に示す。
【００３７】
実施例５
この実施例は、供給液が硫酸ではなく０．２ＮのＨＣｌを含有するものである
以外は、実施例４と同様の方法で行った。その結果を、表１に示す。
以外は、実施例４と同様の方法で行った。その結果を、表１に示す。
【００３８】
比較例Ａ
この比較例は、供給溶液を８０℃ではなく５０℃に加熱し、また反応器の内容
物を８０℃ではなく５０℃に保つ以外は、実施例１と同様の方法で行った。その
結果を、表１に示す。
物を８０℃ではなく５０℃に保つ以外は、実施例１と同様の方法で行った。その
結果を、表１に示す。
【００３９】
比較例Ｂ
この比較例では、１．５リットルの攪拌タンクを反応器として用いた。供給溶
液は、０．２Ｎの硫酸と共に、溶解Ｆｅ（ＩＩ）イオンを（硫酸第一鉄として）
１リットルにつき２．５グラム含有するものであった。反応器に供給液を１リッ
トル添加し、８０℃に加熱した。反応器の内容物は、ずっと攪拌した。十分なＮ
ａＯＨ濃縮溶液を添加して反応器の内容物のｐＨを８に上げ、溶解Ｆｅ（ＩＩ）
イオンを水酸化第一鉄として析出させた。その後、セレン酸ナトリウム濃縮溶液
を、Ｓｅ（ＶＩ）の初期濃度が２００ｍｇ／Ｌになるように、反応器の内容物に
添加した。セレン酸ナトリウム溶液を添加した後、内容物を温度８０℃、ｐＨ８
未満に６０分間保ち、その間、サンプルを定期的に採取した。
液は、０．２Ｎの硫酸と共に、溶解Ｆｅ（ＩＩ）イオンを（硫酸第一鉄として）
１リットルにつき２．５グラム含有するものであった。反応器に供給液を１リッ
トル添加し、８０℃に加熱した。反応器の内容物は、ずっと攪拌した。十分なＮ
ａＯＨ濃縮溶液を添加して反応器の内容物のｐＨを８に上げ、溶解Ｆｅ（ＩＩ）
イオンを水酸化第一鉄として析出させた。その後、セレン酸ナトリウム濃縮溶液
を、Ｓｅ（ＶＩ）の初期濃度が２００ｍｇ／Ｌになるように、反応器の内容物に
添加した。セレン酸ナトリウム溶液を添加した後、内容物を温度８０℃、ｐＨ８
未満に６０分間保ち、その間、サンプルを定期的に採取した。
【００４０】
その結果を、表１に示す。
【表１】
【００４１】
実施例６
この実施例は、供給液がＳｅ（ＶＩ）イオンではなくＴｅ（ＶＩ）イオンを含
有するものであり、また硫酸第一鉄濃縮溶液を添加してＦｅ（ＩＩ）を供給液１
リットルにつき２．５グラム供給する以外は、実施例１と同様の方法で行った。
その結果を、表２に示す。
有するものであり、また硫酸第一鉄濃縮溶液を添加してＦｅ（ＩＩ）を供給液１
リットルにつき２．５グラム供給する以外は、実施例１と同様の方法で行った。
その結果を、表２に示す。
【００４２】
実施例７
この実施例は、供給液がＳｅ（ＶＩ）イオンではなくＴｅ（ＩＶ）イオンを含
有するものであり、また硫酸第一鉄濃縮溶液を添加してＦｅ（ＩＩ）を供給液１
リットルにつき１．７グラム供給する以外は、実施例１と同様の方法で行った。
その結果を、表２に示す。
有するものであり、また硫酸第一鉄濃縮溶液を添加してＦｅ（ＩＩ）を供給液１
リットルにつき１．７グラム供給する以外は、実施例１と同様の方法で行った。
その結果を、表２に示す。
【表２】
【００４３】
上の実施例１〜５が示すように、本発明の方法は、水溶液中に初めに２００ｍ
ｇ／Ｌ以上含まれている溶解セレンイオンを、数分以内に１ｍｇ／Ｌ未満にまで
除去するのに有効である。実施例２は、溶液中で析出するＦｅ（ＩＩ）の量を増
やすと、セレンイオン濃度を２００ｍｇ／Ｌから０．１ｍｇ／Ｌ未満に、数分以
内に低下させることができることを示している。実施例１〜５は、本発明の方法
が、Ｓｅ（ＩＶ）イオンとＳｅ（ＶＩ）イオンの両方を除去するのに有効である
ことを示している。実施例１〜５はまた、本発明の方法が、硫酸塩溶液や塩化物
溶液の他、硫酸塩と塩化物の混合溶液中で有効であることを示している。
ｇ／Ｌ以上含まれている溶解セレンイオンを、数分以内に１ｍｇ／Ｌ未満にまで
除去するのに有効である。実施例２は、溶液中で析出するＦｅ（ＩＩ）の量を増
やすと、セレンイオン濃度を２００ｍｇ／Ｌから０．１ｍｇ／Ｌ未満に、数分以
内に低下させることができることを示している。実施例１〜５は、本発明の方法
が、Ｓｅ（ＩＶ）イオンとＳｅ（ＶＩ）イオンの両方を除去するのに有効である
ことを示している。実施例１〜５はまた、本発明の方法が、硫酸塩溶液や塩化物
溶液の他、硫酸塩と塩化物の混合溶液中で有効であることを示している。
【００４４】
それとは対照的に、比較例Ａは、５０℃という反応温度は、セレインイオン濃
度を適切に低下させるには低過ぎることを示している。分かるように、６０分後
でも、セレンイオン濃度は６０ｍｇ／Ｌのままである。比較例Ｂは、溶解第一鉄
塩とヒドロキシル生成塩基とを先ず反応させて水酸化第一鉄の析出物を生じさせ
、その後、この水酸化第一鉄の析出物を、溶液中の溶解セレンイオンと反応させ
た場合には、適切な結果は得られなかったことを示している。セレンイオン濃度
は、６０分後でも比較的高い（すなわち５０ｍｇ／Ｌ）ままである。
度を適切に低下させるには低過ぎることを示している。分かるように、６０分後
でも、セレンイオン濃度は６０ｍｇ／Ｌのままである。比較例Ｂは、溶解第一鉄
塩とヒドロキシル生成塩基とを先ず反応させて水酸化第一鉄の析出物を生じさせ
、その後、この水酸化第一鉄の析出物を、溶液中の溶解セレンイオンと反応させ
た場合には、適切な結果は得られなかったことを示している。セレンイオン濃度
は、６０分後でも比較的高い（すなわち５０ｍｇ／Ｌ）ままである。
【００４５】
従って、反応温度、及び溶解セレンイオンと共にＦｅ（ＩＩ）イオンを析出さ
せることが、本発明の重要な点である。
せることが、本発明の重要な点である。
【００４６】
実施例６と実施例７は、本発明の方法が、水溶液中に初めに２００ｍｇ／Ｌ以
上含まれている溶解テルルイオン（Ｔｅ（ＩＶ）とＴｅ（ＶＩ）の両方）を、数
分以内に１ｍｇ／Ｌ未満にまで除去するのに有効であることを証明している。
上含まれている溶解テルルイオン（Ｔｅ（ＩＶ）とＴｅ（ＶＩ）の両方）を、数
分以内に１ｍｇ／Ｌ未満にまで除去するのに有効であることを証明している。
【００４７】
以下の実施例８〜１０は、排ガススクラバーからの水溶液である供給流の、本
発明による処理に関するものである。供給流は、下の表３に示す値の範囲内で変
動する濃度の溶解成分を含有するものであった。
発明による処理に関するものである。供給流は、下の表３に示す値の範囲内で変
動する濃度の溶解成分を含有するものであった。
【表３】
【００４８】
実施例８
この実施例では、固体を２４重量％含有する消石灰水性スラリーと、Ｆｅ（Ｉ
Ｉ）を１リットルにつき１９．４グラム含有する硫酸第一鉄溶液を、試薬として
用いた。図２をもう一度参照すると分かり易いが、この実施例では、供給流Ｆを
容器１３０に直接送り、容器１３０から流出するスラリーを容器１４０に送り、
容器１４０から流出するスラリーをプロセスから放出させた。容器１２０も再循
環流Ｒも、用いなかった。
Ｉ）を１リットルにつき１９．４グラム含有する硫酸第一鉄溶液を、試薬として
用いた。図２をもう一度参照すると分かり易いが、この実施例では、供給流Ｆを
容器１３０に直接送り、容器１３０から流出するスラリーを容器１４０に送り、
容器１４０から流出するスラリーをプロセスから放出させた。容器１２０も再循
環流Ｒも、用いなかった。
【００４９】
容器１３０と容器１４０は、８０℃に保った。それぞれの滞留時間は３０分で
あった。容器１３０と容器１４０はそれぞれ容積１６リットルのバッフル付きＣ
ＳＴＲであり、また５００ｒｐｍで作動する６枚羽根のインペラーでそれぞれ攪
拌を行った。供給流Ｆの速度は、１分間に４３５ミリリットルとした。第一鉄溶
液は、１分間に６５ミリリットルの速度で添加した。消石灰スラリーは、ｐＨを
８．０に保つのに十分な速度で添加した。各容器から流出する溶解セレンの平均
分析結果は、下の表４に示す通りであった。各容器から流出する溶解砒素の平均
分析結果は、下の表５に示す通りであった。また、容器１４０から流出する溶液
中の溶解種、銅、コバルト、鉛、クロムの平均濃度は、それぞれ＜０．１ｍｇ／
Ｌであった。容器１４０から流出する溶液中の溶解ニッケルと溶解鉄の平均濃度
は、それぞれ約０．１ｍｇ／Ｌと１ｍｇ／Ｌであった。最後に、容器１３０内で
測定したスケールの平均成長速度は、１日につき７ミリメートルであった。
あった。容器１３０と容器１４０はそれぞれ容積１６リットルのバッフル付きＣ
ＳＴＲであり、また５００ｒｐｍで作動する６枚羽根のインペラーでそれぞれ攪
拌を行った。供給流Ｆの速度は、１分間に４３５ミリリットルとした。第一鉄溶
液は、１分間に６５ミリリットルの速度で添加した。消石灰スラリーは、ｐＨを
８．０に保つのに十分な速度で添加した。各容器から流出する溶解セレンの平均
分析結果は、下の表４に示す通りであった。各容器から流出する溶解砒素の平均
分析結果は、下の表５に示す通りであった。また、容器１４０から流出する溶液
中の溶解種、銅、コバルト、鉛、クロムの平均濃度は、それぞれ＜０．１ｍｇ／
Ｌであった。容器１４０から流出する溶液中の溶解ニッケルと溶解鉄の平均濃度
は、それぞれ約０．１ｍｇ／Ｌと１ｍｇ／Ｌであった。最後に、容器１３０内で
測定したスケールの平均成長速度は、１日につき７ミリメートルであった。
【００５０】
実施例９
この実施例は、供給流Ｆの速度を１分間に４３５ミリリットルとする代わりに
１分間に３７５ミリリットルとする以外は、実施例８と同様の方法で行った。第
一鉄溶液を、１分間に６５ミリリットルとする代わりに、１分間に１２５ミリリ
ットルの速度で添加した。各容器から流出する溶解セレンの平均分析値は、下の
表４に示す通りであった。各容器から流出する溶解砒素の平均分析値は、下の表
５に示す通りであった。また、容器１４０から流出する溶液中の溶解種、銅、コ
バルト、鉛、クロムの平均濃度は、それぞれ＜０．１ｍｇ／Ｌであった。容器１
４０から流出する溶液中の溶解ニッケルと溶解鉄の平均濃度は、それぞれ約０．
１ｍｇ／Ｌと１ｍｇ／Ｌであった。最後に、容器１３０内で測定したスケールの
平均成長速度は、１日につき７ミリメートルであった。
１分間に３７５ミリリットルとする以外は、実施例８と同様の方法で行った。第
一鉄溶液を、１分間に６５ミリリットルとする代わりに、１分間に１２５ミリリ
ットルの速度で添加した。各容器から流出する溶解セレンの平均分析値は、下の
表４に示す通りであった。各容器から流出する溶解砒素の平均分析値は、下の表
５に示す通りであった。また、容器１４０から流出する溶液中の溶解種、銅、コ
バルト、鉛、クロムの平均濃度は、それぞれ＜０．１ｍｇ／Ｌであった。容器１
４０から流出する溶液中の溶解ニッケルと溶解鉄の平均濃度は、それぞれ約０．
１ｍｇ／Ｌと１ｍｇ／Ｌであった。最後に、容器１３０内で測定したスケールの
平均成長速度は、１日につき７ミリメートルであった。
【００５１】
実施例１０
この実施例は、供給流Ｆを容器１２０に送る以外は、実施例８と同様の方法で
行った。容器１２０には、シックナー１５０からの濃厚なアンダーフロースラリ
ーの５０％からなる再循環流Ｒを送った。容器１２０は容積８リットルのＣＳＴ
Ｒであって、ＣＳＴＲ１１０やその他のＣＳＴＲ容器の温度と同じ温度に保った
。ＣＳＴＲ容器１２０の滞留時間は、１５分であった。この実施例では、ＣＳＴ
Ｒ容器１１０、１２０、１３０及び１４０の作業温度は、８０℃に保った。供給
速度は４３５ｍＬ／分とし、第一鉄溶液は６５ｍＬ／分の速度で添加した。各容
器から流出する溶解セレンの平均分析値は、下の表４に示す通りであった。各容
器から流出する溶解砒素の平均分析値は、下の表５に示す通りであった。また、
容器１５０から流出する溶液中の溶解種、銅、コバルト、鉛、クロムの平均濃度
は、それぞれ＜０．１ｍｇ／Ｌであった。容器１５０から流出する溶液中の溶解
ニッケルと溶解鉄の平均濃度は、それぞれ約０．１ｍｇ／Ｌと１ｍｇ／Ｌであっ
た。最後に、容器１３０内で測定したスケールの平均成長速度は、１日につき１
ミリメートルであった。
行った。容器１２０には、シックナー１５０からの濃厚なアンダーフロースラリ
ーの５０％からなる再循環流Ｒを送った。容器１２０は容積８リットルのＣＳＴ
Ｒであって、ＣＳＴＲ１１０やその他のＣＳＴＲ容器の温度と同じ温度に保った
。ＣＳＴＲ容器１２０の滞留時間は、１５分であった。この実施例では、ＣＳＴ
Ｒ容器１１０、１２０、１３０及び１４０の作業温度は、８０℃に保った。供給
速度は４３５ｍＬ／分とし、第一鉄溶液は６５ｍＬ／分の速度で添加した。各容
器から流出する溶解セレンの平均分析値は、下の表４に示す通りであった。各容
器から流出する溶解砒素の平均分析値は、下の表５に示す通りであった。また、
容器１５０から流出する溶液中の溶解種、銅、コバルト、鉛、クロムの平均濃度
は、それぞれ＜０．１ｍｇ／Ｌであった。容器１５０から流出する溶液中の溶解
ニッケルと溶解鉄の平均濃度は、それぞれ約０．１ｍｇ／Ｌと１ｍｇ／Ｌであっ
た。最後に、容器１３０内で測定したスケールの平均成長速度は、１日につき１
ミリメートルであった。
【表４】
【表５】
【００５２】
上の実施例８〜１０が示すように、本発明の方法は、スクラバー水溶液中の溶
解セレンイオンの濃度を１．０ｍｇ／Ｌ未満に低下させるのに有効である。実施
例１０は、本方法が、濃厚なアンダーフロースラリーの一部を容器１２０に再循
環させる場合も、同じく有効であることを示している。
解セレンイオンの濃度を１．０ｍｇ／Ｌ未満に低下させるのに有効である。実施
例１０は、本方法が、濃厚なアンダーフロースラリーの一部を容器１２０に再循
環させる場合も、同じく有効であることを示している。
【００５３】
実施例８〜１０は更に、本発明の方法が、スクラバー水溶液中の溶解砒素イオ
ンの濃度を１．０ｍｇ／Ｌ未満に低下させるのに有効であることを示している。
実施例８と実施例９は、溶解Ｆｅ（ＩＩ）イオンの添加量を増やすと、溶液中の
溶解砒素の濃度をより低くできることを示している。
ンの濃度を１．０ｍｇ／Ｌ未満に低下させるのに有効であることを示している。
実施例８と実施例９は、溶解Ｆｅ（ＩＩ）イオンの添加量を増やすと、溶液中の
溶解砒素の濃度をより低くできることを示している。
【００５４】
更にまた、実施例８〜１０は、スクラバー溶液中の他の溶解金属及びメタロイ
ド種の濃度（表２を参照のこと）を、約１．０ｍｇ／Ｌ未満、もしくは約０．１
ｍｇ／Ｌ未満にまで低下させることができることを示している。
ド種の濃度（表２を参照のこと）を、約１．０ｍｇ／Ｌ未満、もしくは約０．１
ｍｇ／Ｌ未満にまで低下させることができることを示している。
【００５５】
最後に、実施例８〜１０は、本発明に従って容器１４０からの濃厚なスラリー
の５０％を再循環させると、容器１２０内でのスケールの成長速度が７倍低下す
ることを示している。容器１４０から再循環されるアンダーフローの分量を多く
すると、スケールの成長速度が更に低下するものと予想される。
の５０％を再循環させると、容器１２０内でのスケールの成長速度が７倍低下す
ることを示している。容器１４０から再循環されるアンダーフローの分量を多く
すると、スケールの成長速度が更に低下するものと予想される。
【００５６】
特許法の規定に従って、本明細書には本発明の具体的な態様を例示し説明して
あるが、特許請求の範囲に入る発明の形で変更を加えることができるということ
と、本発明の幾つかの特徴は、時として、他の特徴を一緒に用いずに利用しても
利益が得られるということは、当業者にとっては言うまでもないことである。
あるが、特許請求の範囲に入る発明の形で変更を加えることができるということ
と、本発明の幾つかの特徴は、時として、他の特徴を一緒に用いずに利用しても
利益が得られるということは、当業者にとっては言うまでもないことである。
【図１】
図１は、本明細書に記載した方法の概略図である。
【図２】
図２は、クロム、コバルト、銅、鉄、鉛、ニッケル、亜鉛等のような金属イオ
ン、及びセレン、テルル、砒素等のようなメタロイドイオンを、セレンイオン、
テルルイオン、砒素イオン、ＳＯ２、並びにその他の溶解金属及びメタロイドイ
オンを含有するスクラバー流出液から除去する方法を実施する為の、工業的な装
置の概略図である。
ン、及びセレン、テルル、砒素等のようなメタロイドイオンを、セレンイオン、
テルルイオン、砒素イオン、ＳＯ２、並びにその他の溶解金属及びメタロイドイ
オンを含有するスクラバー流出液から除去する方法を実施する為の、工業的な装
置の概略図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
// Ｃ２２Ｂ 3/44 Ｃ２２Ｂ 3/00 Ｐ
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ
，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，
ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ
Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ
，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，
ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，
ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ
Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ
，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，
ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ
Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ
，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，
ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ
Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ
，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，
ＺＷ
Ｆターム(参考） 4D038 AA08 AB65 AB67 AB68 AB69
AB70 AB72 AB74 AB77 AB78
AB79 AB82 BA02 BA06 BB13
BB15
4K001 AA03 AA07 AA08 AA09 AA19
AA20 AA22 AA26 AA30 BA14
DB19 DB23
Claims (28)
- 【請求項１】 ａ）初期濃度のメタロイドイオンを含有する水溶液を反応ゾーンに導入する工
程、 ｂ）反応ゾーンにおいてＦｅ（ＩＩ）イオンをＯＨ-イオンと反応させ、メタ
ロイドイオンの存在においてＦｅ（ＩＩ）イオンを析出させてメタロイドイオン
を析出させることにより、該溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる工程
を含んでなる、水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項２】 水溶液中に含まれる金属イオンの初期濃度を低下させる工程を更に含んでなり
、工程（ａ）の水溶液が初期濃度の金属イオンを含有していて、金属イオンの少
なくとも一部をＯＨ-イオンと反応させて金属イオンを析出させ、水溶液中の金
属イオンの濃度を低下させる、請求項１に記載の、水溶液中のメタロイドイオン
の濃度を低下させる方法。 - 【請求項３】 金属イオンがクロムイオン、コバルトイオン、銅イオン、鉛イオン、ニッケル
イオン、亜鉛イオン、及びそれらの組み合わせからなる群から選ばれるものであ
り、またメタロイドイオンがセレンイオン、テルルイオン、砒素イオン、及びそ
れらの組み合わせからなる群から選ばれるものである、請求項２に記載の、水溶
液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項４】 セレンイオンがＳｅ（ＩＶ）イオン及びＳｅ（ＶＩ）イオンからなる群から選
ばれるものであり、テルルイオンがＴｅ（ＩＶ）及びＴｅ（ＶＩ）イオンからな
る群から選ばれるものであり、砒素イオンがＡｓ（ＩＩＩ）及びＡｓ（Ｖ）イオ
ンからなる群から選ばれるものである、請求項３に記載の、水溶液中のメタロイ
ドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項５】 反応ゾーンが連続式の攪拌タンク反応器内にあって、Ｆｅ（ＩＩ）イオン及び
ＯＨ-イオンを導入する間、反応器中の水溶液を攪拌する、請求項１に記載の、
水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項６】 工程（ａ）の水溶液がＦｅ（ＩＩ）イオンを含有するものである、請求項１に
記載の、水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項７】 反応ゾーンが連続式の管状反応器内にあって、Ｆｅ（ＩＩ）イオン及びＯＨ-
イオンを導入する間、反応器中の水溶液を移動させる、請求項１に記載の、水溶
液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項８】 反応工程での水溶液のｐＨが約６〜約１０である、請求項１に記載の、水溶液
中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項９】 反応工程での水溶液のｐＨが約８〜約９である、請求項１に記載の、水溶液中
のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項１０】 Ｆｅ（ＩＩ）イオンのイオン源が、硫酸第一鉄、塩化第一鉄、炭酸第一鉄、硫
酸アンモニウム第一鉄、及びそれらの組み合わせからなる群から選ばれるもので
ある、請求項１に記載の、水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法
。 - 【請求項１１】 反応工程で水溶液に供給されるＦｅ（ＩＩ）イオンの量が、初期濃度のメタロ
イドイオンを含有する水溶液中のＳｅ（ＩＶ）イオンの量の少なくとも約４倍で
ある、請求項４に記載の、水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法
。 - 【請求項１２】 反応工程で水溶液に供給されるＦｅ（ＩＩ）イオンの量が、初期濃度のメタロ
イドイオンを含有する水溶液中のＳｅ（ＶＩ）イオンの量の少なくとも約６倍で
ある、請求項４に記載の、水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法
。 - 【請求項１３】 ＯＨ-イオンのイオン源が、消石灰、水酸化ナトリウム、焼成ドロマイト、炭
酸ナトリウム、炭酸カリウム、及びそれらの組み合わせからなる群から選ばれる
ものである、請求項１に記載の、水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させ
る方法。 - 【請求項１４】 ＯＨ-イオン源に、炭酸カルシウム及び／もしくは炭酸第一鉄を追加する、請
求項１３に記載の、水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項１５】 反応工程での水溶液の温度が約６０℃以上である、請求項１に記載の、水溶液
中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項１６】 反応工程での水溶液の温度が約８０〜約１００℃である、請求項１５に記載の
、水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項１７】 各メタロイドイオン種の濃度をそれぞれ約１ｍｇ／Ｌ未満に低下させる、請求
項１に記載の、水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項１８】 初期濃度のメタロイドイオンとＳＯ２を含有する供給水溶液中のメタロイドイ
オンの濃度を低下させる方法であって、 ａ）供給溶液を反応ゾーンに導入する工程、 ｂ）反応ゾーンにおいてＦｅ（ＩＩ）イオンをＯＨ-イオンと反応させ、メタ
ロイドイオンの存在においてＦｅ（ＩＩ）イオンを析出させて、析出したメタロ
イドと、供給溶液中のメタロイドイオンの初期濃度よりも低いメタロイドイオン
濃度を有する溶液とを含有するスラリーを生成する工程、及び ｃ）反応ゾーンからスラリーを取り出し、メタロイドイオンの濃度が低下した
溶液の少なくとも一部をそのスラリーから分離する工程 を含んでなる方法。 - 【請求項１９】 供給溶液中の金属イオンの初期濃度を低下させる工程を更に含んでなり、供給
溶液中の金属イオンを反応ゾーンにおいてＯＨ-イオンと反応させて工程（ｂ）
のスラリー中で金属イオンを析出させ、また工程（ｃ）でスラリーから分離した
溶液が、供給溶液中の金属イオンの初期濃度よりも低い濃度の金属イオンを含有
する、請求項１８に記載の、初期濃度のメタロイドイオンとＳＯ２を含有する供
給水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項２０】 金属イオンがクロムイオン、コバルトイオン、銅イオン、鉛イオン、ニッケル
イオン、亜鉛イオン、及びそれらの組み合わせからなる群から選ばれるものであ
り、またメタロイドイオンがセレンイオン、テルルイオン、砒素イオン、及びそ
れらの組み合わせからなる群から選ばれるものである、請求項１９に記載の、初
期濃度のメタロイドイオンとＳＯ２を含有する供給水溶液中のメタロイドイオン
の濃度を低下させる方法。 - 【請求項２１】 Ｆｅ（ＩＩ）イオンをＯＨ-イオンと反応させる工程（ｂ）に、第一鉄塩溶液
を工程（ａ）の該反応ゾーンに導入する工程が含まれる、請求項１８に記載の、
初期濃度のメタロイドイオンとＳＯ２を含有する水溶液中のメタロイドイオンの
濃度を低下させる方法。 - 【請求項２２】 供給溶液が亜セレン酸塩イオンを含有するものである方法であって、該方法が
、工程（ａ）の前に供給溶液を予備反応ゾーンに供給する工程と、予備反応ゾー
ン中のこの溶液を、亜セレン酸塩イオンを二酸化硫黄と反応させてセレン元素を
生成させるのに十分な温度に保つ工程とを更に含んでなる、請求項１８に記載の
、初期濃度のメタロイドイオンとＳＯ２を含有する水溶液中のメタロイドイオン
の濃度を低下させる方法。 - 【請求項２３】 二酸化硫黄源を予備反応ゾーンに添加する、請求項２２に記載の、初期濃度の
メタロイドイオンとＳＯ２を含有する水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下
させる方法。 - 【請求項２４】 Ｆｅ（ＩＩ）イオン源を予備反応ゾーンに導入する、請求項２２に記載の、初
期濃度のメタロイドイオンとＳＯ２を含有する水溶液中のメタロイドイオンの濃
度を低下させる方法。 - 【請求項２５】 工程（ｃ）において、メタロイドイオンの濃度が低下した溶液の少なくとも一
部をスラリーから分離して、金属析出物とメタロイド析出物を含む残留スラリー
を得る方法であって、該方法が、工程（ａ）の反応ゾーンに供給溶液を導入する
前に、この残留スラリーの一部を供給溶液に再循環させる工程を更に含んでなる
、請求項１９に記載の、初期濃度のメタロイドイオンとＳＯ２を含有する水溶液
中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項２６】 工程（ａ）の反応ゾーンのｐＨが約６〜約１０．０であり、また反応ゾーンの
温度が約６０℃以上である、請求項１８に記載の、初期濃度のメタロイドイオン
とＳＯ２を含有する水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項２７】 工程（ａ）の反応ゾーンのｐＨが約８〜約９であり、また反応ゾーンの温度が
約８０〜約１００℃である、請求項１８に記載の、初期濃度のメタロイドイオン
とＳＯ２を含有する水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低下させる方法。 - 【請求項２８】 供給流中の各メタロイドイオンの濃度が１リットルにつき約１ｍｇを超えてお
り、またメタロイドイオンの濃度が低下した溶液中の各メタロイドイオンの濃度
が１リットルにつき約１ミリグラム未満である、請求項１８に記載の、初期濃度
のメタロイドイオンとＳＯ２を含有する水溶液中のメタロイドイオンの濃度を低
下させる方法。
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| US09/420,152 US6177015B1 (en) | 1999-10-18 | 1999-10-18 | Process for reducing the concentration of dissolved metals and metalloids in an aqueous solution |
| US09/420,152 | 1999-10-18 | ||
| PCT/CA2000/000862 WO2001028934A1 (en) | 1999-10-18 | 2000-07-24 | Process for reducing the concentration of dissolved metals and metalloids in an aqueous solution |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=23665293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001531729A Withdrawn JP2003512160A (ja) | 1999-10-18 | 2000-07-24 | 水溶液中の溶解金属及びメタロイドの濃度を低下させる方法 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1228005A1 (ja) |
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| AU (1) | AU775839B2 (ja) |
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| ZA (1) | ZA200201993B (ja) |
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