鉛化合物を用いる再資源化による新しい硝酸塩廃水処理技術の開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650988
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 吉岡 敏明 東北大学, 工学部, 助手 (30241532)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥脇 昭嗣 東北大学, 工学部, 教授 (70005320)
• Keywords: 鉛 / 硝酸塩 / 廃水処理 / 窒素負荷 / リサイクル

Research Abstract

[1]酸化鉛(II)を用いた水蒸気蒸留による硝酸アンモニウム成分の再資源化
・硝酸アンモニウム水溶液に、酸化鉛(II)を加え、水蒸気蒸留することによりアンモニアと塩基性硝酸鉛(II)を短時間でほぼ100%回収し、再資源化できることを明らかにした。アンモニアと塩基性硝酸鉛(II)の回収率はPbO/NO^-_3もる比とpHに大きく依存することがわかった。
[2]鉛板のその場バフ研磨で生成する微粉による硝酸ナトリウム溶液の還元
硝酸ナトリウム溶液中では鉛の表面に皮膜が生成し、硝酸イオンの還元が妨げられるため効率的に還元を進めるためには金属鉛表面上の皮膜の剥離が有効であると考えられる。そこで、溶液中の鉛板を研磨材入りバフでその場研磨して、金属鉛粉を生成させ、硝酸ナトリウムを還元する皮膜剥離装置を試作し鉛による硝酸イオンの還元について、亜硝酸イオンへの還元速度、還元剤としての鉛粉の還元効率および還元生成物である亜硝酸イオン、アンモニアおよび窒素の選択性に及ぼす研磨材粒子径、バフ回転数、反応温度、硝酸イオン初濃度の影響等を検討し、以下の結果を得た。
・12時間で硝酸イオンは20〜100%亜硝酸イオンに還元されたが、亜硝酸イオンから窒素、アンモニアへの還元速度は小さく、生成率は最大でもそれぞれ14%,6%であった。
・硝酸イオン還元速度は、バフが粗く、回転数が高く、温度が高いほど増加したが、還元効率は低下した。
・還元効率は、バフが細かく、回転数が小さい場合に増加したが、逆に、硝酸イオン還元速度は低下した。
・本方式では、還元速度と還元効率双方のバランスから考えると、#320程度のバフが適しており、80℃、800rpm, 0.1M硝酸ントリウム溶液を亜硝酸ナトリウムに還元する速度は鉛円板の単位面積当たり2.7×10^<-5>mol cm^<-2>h^<-1>程度で、還元効率は12時間で平均82%を達成できた。

Research Products

• [Publications] 内田美穂: "鉛板のその場バフ研磨によるNaNO_3溶液の還元" 日本化学会誌. 10号. 895-902 (1996)
• [Publications] Miho Uchida: "Recovery of Ammonia and Nitrate Ion from Ammonium Nitrate in Wastewater by Steam Distillation Adding Lead (II) Oxide" Hydrometallurgy. (in press). (1997)