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発明の名称 廃加硫ゴムからの重金属分の除去方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−240406(P2001−240406A)
公開日 平成13年9月4日(2001.9.4)
出願番号 特願2000−56028(P2000−56028)
出願日 平成12年2月28日(2000.2.28)
代理人 【識別番号】100077517
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 敬 (外4名)
【テーマコード(参考)】
4D004
4G046
4H012
【Fターム(参考)】
4D004 AA11 AB03 CA04 CA22 CA26 CA28 CA50 CC01 DA02 DA03 DA06 DA07 
4G046 BA04 BB01 BC01 HA09 HC02 HC09 HC10 HC14
4H012 HB09
発明者 山田 和弘 / 海藤 博幸 / 永武 寿宏
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 廃加硫ゴムの乾留炭化物又は焼却灰を不活性ガス雰囲気下において減圧下に920℃〜1000℃の温度で水蒸気又は炭酸ガスと接触させることにより廃加硫ゴムの乾留炭化物又は焼却灰中に含まれる重金属分を除去する方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は廃加硫ゴムの乾留炭化物又は焼却灰からの重金属分、特に亜鉛の除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】廃タイヤなどの廃加硫ゴム(以下、単に廃タイヤ又は廃タイヤ等ということがある)を熱分解して固形炭素化物やオイルを回収することは従来から行われており、特に固形炭素化物は活性炭などとして回収再生されている。
【0003】従来の廃タイヤの回収法は、一般には、廃タイヤを裁断して乾留させて、ガス、オイル、炭化物及び鉄屑などに分離し、この炭化物を例えば高温で塩酸ガス、炭酸ガス、水蒸気などで賦活処理し、然る後に活性炭原料として再生使用していた。しかしながら、この再生活性炭は充分賦活化はされているが、活性炭中には、亜鉛、鉛その他の重金属分が少量含まれており、これらの重金属分を例えば塩酸、硝酸、硫酸などで酸洗などの方法で除去することが行われていた。しかしながら、酸洗した場合にはまた酸廃液が発生し、更に多量の水洗水が発生するため、多量の廃水を処理しなければならないという問題が生じる。
【0004】また廃タイヤなどの廃加硫ゴムは例えば焼却ボイラーで燃焼させて、その焼却熱を回収再利用することも行われているが、この場合も相当量の焼却灰が発生し、しかもこの焼却灰中にも亜鉛、鉛その他の重金属分が含まれており、その処理が問題となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的は廃加硫ゴムの乾留炭化物又は焼却灰から重金属を簡便かつ効果的に除去する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、廃加硫ゴムの乾留炭化物又は焼却灰を不活性ガス雰囲気下において減圧下に920℃〜1000℃の温度で水蒸気又は炭酸ガスと接触させることにより廃加硫ゴムの乾留炭化物又は焼却灰中に含まれる重金属分を除去する方法が提供される。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明によれば、廃タイヤ等の加硫ゴム製品廃棄物は従来法と同様に、例えば乾留炉に合せて適当なサイズに裁断し、そして乾留炉中で例えば300〜600℃程度の温度で一般的な方法によって乾留した乾留物を処理する。乾留装置や乾留条件には何ら限定はない。通常はこの乾留によって約30〜40%の炭化物がガス、オイル及び鉄屑と共に発生する。
【0008】本発明によれば、また、廃タイヤ等の加硫ゴム製品の廃棄物はそのまま又は適当なサイズに裁断し、焼却炉で焼却し、発生する焼却熱を回収して再利用すると共に、焼却炉において発生する焼却灰を処理する。焼却装置や焼却条件には特に限定はない。具体的には例えば一次燃焼炉で加硫ゴム製品をむらなく焼却した後、発生したガスを利用して二次燃焼室で完全焼却、排ガスを浄化する。
【0009】本発明では、このようにして乾留された炭化物又は焼却残留物である焼却灰を、従来法におけるのと同様の賦活炉において、不活性ガス(例えば窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなど)の雰囲気下において、減圧下減圧度は高ければ高いほど亜鉛等の除去には有利であるが炉の設計に負担がかからない様、例えば90KPa 、更に好ましくは80〜30KPa の減圧下に、920〜1000℃、好ましくは930〜970℃の温度で、例えば0.5〜5時間、好ましくは1〜3時間、水蒸気又は炭酸ガスと接触させることにより、除去機構は定かではないが、驚くべきことに、乾留炭化物中の亜鉛その他の重金属分が効果的に除去することができるのである。
【0010】本発明においては、乾留炭化物又は焼却灰と水蒸気又は炭酸ガスとの接触温度は920〜1000℃であることが肝要であり、この温度が920℃未満では実用的処理条件で亜鉛などの重金属分を除去しにくくなり、逆に1000℃を超えると賦活炉の材質、構造その他が実用的でなくなるばかりでなく、炭素が融着を起こしたりするためか、亜鉛などの重金属分の除去効率が低下するので好ましくない。
【0011】本発明に従って、賦活炉で賦活された回収活性炭原料は、従来のように酸洗いをすることなく、亜鉛や鉛などの重金属が除去され、例えば造粒篩い分け操作をすることによって、例えば、吸着用活性炭として使用することができる。また焼却灰の場合においても乾留炭化物の場合とまったく同様である。なお、上の説明では亜鉛等の重金属分の除去と回収炭化物の賦活とを一緒に賦活炉で実施する態様について説明したが、両者は別々に実施してもよい。
【0012】実施例以下、実施例及び比較例によって本発明に係る廃加硫ゴムの乾留炭化物又は焼却灰からの重金属分の除去方法を更に具体的に説明するが、本発明の技術的範囲を以下の実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【0013】実施例1〜5及び比較例1〜5廃タイヤを平均サイズ1.8kg(1/8に分割したタイヤ)に裁断して、乾留炉(寸法:内径2400mm×深さ3400mm)で温度約600℃で30分乾留し、炭化物を得た。この炭化物の収量は原料廃タイヤ重量基準で約38%であった。次にこの炭化物(炭化物中の亜鉛含量3.99重量%、鉛含量0.20重量%)を横置式賦活炉(寸法:内径35mm×長さ1800mm)に投入し、表Iに示すような温度及び圧力条件下に、窒素ガスを0.3リットル/分で流し乍ら窒素雰囲気下で水蒸気又は炭酸ガスを処理媒体として用いて賦活処理し、処理時間1時間、3時間及び5時間後の処理物中の亜鉛含量及び鉛含量を測定した。なお水蒸気は定量ポンプを用いて0.6ml/hr〜1.0ml/hr(室温)の水を超音波ネブライザーを用いて噴霧状として流し、炭酸ガスは0.8リットル/分で通気した。
【0014】なお炭化物及び賦活後炭化試料中の亜鉛及び鉛成分の分析は以下の通りとした。即ち、約200mgの試料を採取し、3ccの硝酸とマイクロウエーブ炭化装置を用いて分解を行い、高周波誘導プラズマ発光分光装置(ICP)を用いて分析を行った。結果を表Iに示す。
【0015】また得られた炭化試料の比表面積はマイクロメリティックス社、フローソーブII、2300型を用い、1点法比表面積測定法にて測定を行い、チッ素比表面積N2 SA(m2 /g)とした。結果を表Iに示す。
【0016】
【表1】

【0017】実施例6及び比較例61ton /時間の廃タイヤを焼却ボイラーに連続投入し、温度約970℃で燃焼させた後急速水冷で常温まで冷却し残留焼却灰を得た。一方、発生するガスを二次燃焼室で完全焼却させ、排ガスを浄化した。焼却灰の量は原料廃タイヤ重量基準で約35%であった。次にこの焼却灰(焼却灰中の亜鉛含量2〜6重量%)を横置式賦活炉(寸法:内径35mm×長さ1800mm)に投入し、表IIに示すような温度及び圧力条件下に、窒素ガスを0.3リットル/分で流し乍ら窒素雰囲気下で水蒸気を処理媒体として用いて賦活処理し、処理時間1時間、3時間及び5時間後の処理物中の亜鉛含量及び鉛含量を測定した。なお水蒸気は定量ポンプを用いて0.6ml/hr〜1.0ml/hr(室温)の水を超音波ネブライザーを用いて噴霧状として流し、炭酸ガスは0.8リットル/分で通気した。
【0018】なお焼却灰及び賦活後炭化試料中の亜鉛の分析を行い、結果を表IIに示す。
【0019】
【表2】

【0020】
【発明の効果】表Iに示す通り、減圧したでも温度910℃以下で水蒸気で賦活処理した場合には比較例1〜4の結果に示される通り、亜鉛は充分除去されていないのに対し、本発明に従って930℃〜970℃で水蒸気で賦活処理した場合には賦活試料中の亜鉛含量が著しく低減している。一方、水蒸気に代えて炭酸ガスを使用した実施例4及び5では水蒸気処理よりも良好な結果が得られており、更に鉛の低減効果も認められた。しかしながら、比較例5から明らかなように、常圧では比表面積は増大するものの、含有している亜鉛の低減効果は認められなかった。このことは表IIに示す通り、焼却灰を用いた場合にも同様である。




 

 


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