2001 Fiscal Year Annual Research Report
石炭中に含まれる有害重金属の高度クリーニング技術の開発
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11218209
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
大木 章 鹿児島大学, 工学部, 教授 (20127989)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 常憲 鹿児島大学, 工学部, 教務職員 (70284908)
高梨 啓和 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (40274740)
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| Keywords | 石炭 / フライアッシュ / 有害重金属 / クリーニング / キレート剤 / 抽出 / 熱分解 / 吸着剤 |
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| Research Abstract |
石炭中には多種類の重金属が含まれるが,その中で特に問題となるのは,石炭中に比較的多く含まれ,有害性が高く,揮発性の高いものである。本研究では,石炭中やフライアッシュ中の有害重金属を燃焼前(または廃棄前)に効果的に除去できるクリーニング技術の開発を行った。本研究で得られた成果は、以下のとおりである。
1.石炭粉末を酸溶液やキレート剤溶液と振とうすることにより、Cu, Mn, Pb, Znなどの重金属を効果的に抽出・除去することができた。しかしながら、Co, Crは抽出されにくかった。
2.石炭からのHg抽出については、EDTAのようなキレート剤は効果的でなく、イオウを含む試薬(亜二チオン酸ナトリウムなど)が高い抽出能を示した。
3.石炭粉末を窒素気流下で300-400℃に加熱すると、ある種の石炭では効果的なHg除去が行えた。しかしこのマイルド熱分解によるHg除去率は炭種に大きく依存し、14-80%の範囲であった。
4.石炭フライアッシュのXPS測定により、フライアッシュ表面にAsやPbが80-90倍濃縮されていることがわかった。酸溶液やキレート剤で抽出を行った場合、Asはよく抽出されるがPbの抽出率は低かった。この場合の抽出廃液中に排水基準を超えて含まれるのはAsのみなので、吸着剤による除去システムを検討した。
5.今後は、石炭から水相への重金属の抽出挙動を、重金属除去と溶出挙動の解析という両面からさらに詳細な検討を行う。石炭中のHgについては、特に対策が求められている元素であり、抽出とマイルド熱分解およびこれらの組み合わせについて、多くの炭種に適用できる実用的な除去法の開発を目指す。領域内他研究者の測定法との比較をさらに詳細に行い,また重金属抽出除去と他研究者により開発された石炭事前処理法との効果的なカップリングも検討する。
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[Publications] Y.-H.Xu, A.Ohki, S.Maeda: "Adsorption and removal of antimony from aqueous solution by an activated alumina. 1. Adsorption capacity of adsorbent and effect of process variables"Toxicological and Environmental Chemistry. 80. 133-144 (2001)
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[Publications] Y.-H.Xu, A.Ohki: "Adsorption and removal of antimony from aqueous solution by an activated alumina. 2. Adsorption rate and column operation with adsorption and desorption cycles"Toxicological and Environmental Chemistry. 80. 145-154 (2001)
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[Publications] Y.-H.Xu, T.Nakajima, A.Ohki: "Leaching of arsenic from coal fly ashes. 1. Leaching behavior of arsenic and mechanism study"Toxicological and Environmental Chemistry. 81. 55-68 (2001)
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[Publications] Y.-H.Xu, T.Nakajima, A.Ohki: "Leaching of arsenic from coal fly ashes. 2. Arsenic pre-leaching with sodium gluconate solution"Toxicological and Environmental Chemistry. 81. 69-80 (2001)
