ガス発生期の反応性を利用した廃石膏と廃プラスチックからの資源生成

Research Project

Project/Area Number	18760557
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Metal making engineering
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	植田滋 Tohoku University, 多元物質科学研究所, 助教 (80359497)
Project Period (FY)	2006 – 2007
Project Status	Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help	¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000) Fiscal Year 2007: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2006: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords	廃石膏 / 廃プラスチック / 塩化ビニル / ふっ素樹脂 / 廃棄物処理 / 高温プロセス
Research Abstract	ハロゲン元素を含有する廃プラスチックと石膏ボード等の廃石膏を反応させふっ化カルシウム、塩化カルシウム、元素硫黄等の資源を回収するプロセスを構築出来れば上記の問題を同時に解決することが可能になる。本研究はハロゲン含有プラスチック分解の際に発生するハロゲン系ガスを廃石膏等の固体廃棄物と反応させ、ふっ化カルシウム、塩化カルシウムなどを生成し固定無害化することを目的とする。石膏および塩化物、ふっ化物系プラスチックの反応条件を制御し、CaCl2、 CaF2の生成実験を行った。反応条件は熱力学的平衡からCaCl2、 CaF2が生成する範囲に限定したが反応条件の差異により生成状況も変化する。反応方法方法として(1)プラスチック類と石膏を混合し加熱、(2)プラスチック類を乾留し発生ガスと石膏を反応、(3)高温の石膏にプラスチックを投入し反応、を選択した。 (1)および(2)の方法ではCaCl、 CaF2が生成せず、石膏と塩化物の反応温度とプラスチックのガス化温度の差異、ガス発生時の残留チャーによる還元性雰囲気の有無が反応に寄与した。 (3)の方法ではCaCl2およびCaF2の生成が可能であり、生成条件として以下の知見を得た。 □石膏とふっ素樹脂の反応によりふっ素を固定するには1173K以上の高温が有利である。 □CaF2の生成には水和石膏のH2Oが反応を促進する傾向が観察された。 □CaSO4と塩化ビニルからのCaCl2の生成では1073K以下ではほとんど反応が進行しない、一方1273K程度では迅速に反応が進行する。