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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023071449
(43)【公開日】2023-05-23
(54)【発明の名称】脱塩洗浄灰の回収方法
(51)【国際特許分類】
B09B 3/70 20220101AFI20230516BHJP
B09B 3/00 20220101ALI20230516BHJP
【ＦＩ】
B09B3/00 304G
B09B3/00 ZAB
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021184242
(22)【出願日】2021-11-11
(71)【出願人】
【識別番号】000006264
【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088719
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 博史
(72)【発明者】
【氏名】高馬 琢磨
(72)【発明者】
【氏名】村岡 弘樹
(72)【発明者】
【氏名】矢島 達哉
【テーマコード（参考）】
4D004
【Ｆターム（参考）】
4D004AA36
4D004AB06
4D004BA02
4D004BA05
4D004CA13
4D004CA22
4D004CA34
4D004CA39
4D004CA40
4D004CC01
4D004CC03
4D004CC12
(57)【要約】
【課題】、焼却灰等に含まれる塩素化合物の種類に応じて低コストで効率よく脱塩処理する脱塩洗浄灰の回収方法を提供する。
【解決手段】塩素含有灰についてＸＲＤ分析を行い、難溶性塩素含有物が確認されないときは水洗浄を行って脱塩し、難溶性塩素含有物が確認されたときは薬液洗浄を行い、該薬液洗浄において、該難溶性塩素含有物がフリーデル氏塩のみであるときは水洗浄後に炭酸洗浄を行い、炭酸源と反応しない難溶性塩素化合物を含むときは塩酸洗浄またはアルカリ洗浄を行うことを特徴とする脱塩洗浄灰の回収方法。
【選択図】図１
【解決手段】塩素含有灰についてＸＲＤ分析を行い、難溶性塩素含有物が確認されないときは水洗浄を行って脱塩し、難溶性塩素含有物が確認されたときは薬液洗浄を行い、該薬液洗浄において、該難溶性塩素含有物がフリーデル氏塩のみであるときは水洗浄後に炭酸洗浄を行い、炭酸源と反応しない難溶性塩素化合物を含むときは塩酸洗浄またはアルカリ洗浄を行うことを特徴とする脱塩洗浄灰の回収方法。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
塩素含有灰についてＸＲＤ分析を行い、難溶性塩素含有物が確認されないときは水洗浄を行って脱塩し、難溶性塩素含有物が確認されたときは薬液洗浄を行い、該薬液洗浄において、該難溶性塩素含有物がフリーデル氏塩のみであるときは水洗浄後に炭酸洗浄を行い、炭酸源と反応しない難溶性塩素化合物を含むときは塩酸洗浄またはアルカリ洗浄を行うことを特徴とする脱塩洗浄灰の回収方法。
【請求項2】
上記薬液洗浄において、塩素含有灰に含まれるカルシウムを回収する場合にはアルカリ洗浄を行い、カルシウムを回収しない場合には水洗浄後に塩酸洗浄を行う請求項１に記載する脱塩洗浄灰の回収方法。
【請求項3】
上記アルカリ洗浄が亜臨界アルカリ洗浄である請求項１または請求項２に記載する脱塩洗浄灰の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、焼却灰等に含まれる塩素化合物の種類に応じて低コストで効率よく脱塩処理する脱塩洗浄灰の回収方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般廃棄物や産業廃棄物の焼却によって発生した焼却灰（主灰、飛灰、燃え殻、煤塵）や最終処分場に埋め立て処分された焼却灰、あるいはセメント工場から発生するクリンカダスト等をセメント原料等として再利用することが進められている。一方、これらの焼却灰等には十質量％前後の塩素が含まれているので、これらの塩素を含む上記各種の焼却灰やクリンカダスト等（以下、これらを塩素含有灰と云う）を再資源化するには用途に応じた程度まで脱塩する必要がある。
【0003】
また、上記塩素含有灰にはカルシウム分が酸化物換算で概ね２０～５０質量％程度と豊富に含まれおり、このカルシウム分を有効に回収できれば、セメント原料以外にも様々な用途に再利用することが可能となる。
【0004】
上記塩素含有灰に含まれる塩素化合物の大部分は水溶性なので水洗浄して脱塩できるが、塩素化合物の一部は水に難溶性のフリーデル氏塩（3CaO・Al２O３・CaCl２・10H２O）等を形成しており、水洗浄だけでは十分に脱塩することができない。そこで、塩素含有灰を炭酸洗浄して脱塩する方法が知られている（特許文献１、特許文献２）。しかし、炭素源と反応し難い難溶性塩素化合物（Ellestadaite：Ca９.４(SO４)３(SiO４)３Cl０.８など）が含まれていると十分に脱塩できない問題がある。さらに、難溶性塩素化合物を含む焼却灰等に酸を加えて脱塩する方法が知られているが、酸を加えると塩素と共にカルシウムも溶出するので、脱塩と共にカルシウムの回収を意図する場合には不都合である。
【0005】
一方、塩素含有灰に含まれる塩素含有物が水溶性である場合に、炭酸洗浄や塩酸洗浄を行うと、薬剤の無駄になり処理コストが嵩む問題がある。また、フリーデル氏塩以外の難溶性塩素化合物を含まない場合に、塩酸洗浄やアルカリ洗浄を行うと、前記と同様に薬剤の無駄になり処理コストが嵩む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００６－３２６４６２号公報
【特許文献2】特許第３９２４８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は従来の脱塩方法における上記問題を解決した脱塩方法を提供するものであり、焼却灰等に含まれる塩素化合物を予め検知し、その塩素化合物の種類に応じた脱塩方法を段階的に適用することによって、経済的に効率よく脱塩する脱塩洗浄灰の回収方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は以下の構成を有する脱塩洗浄灰の回収方法に関する。
〔１〕塩素含有灰についてＸＲＤ分析を行い、難溶性塩素含有物が確認されないときは水洗浄を行って脱塩し、難溶性塩素含有物が確認されたときは薬液洗浄を行い、該薬液洗浄において、該難溶性塩素含有物がフリーデル氏塩のみであるときは水洗浄後に炭酸洗浄を行い、炭酸源と反応しない難溶性塩素化合物を含むときは塩酸洗浄またはアルカリ洗浄を行うことを特徴とする脱塩洗浄灰の回収方法。
〔２〕上記薬液洗浄において、塩素含有灰に含まれるカルシウムを回収する場合にはアルカリ洗浄を行い、カルシウムを回収しない場合には水洗浄後に塩酸洗浄を行う上記[１]に記載する脱塩洗浄灰の回収方法。
〔３〕上記アルカリ洗浄が亜臨界アルカリ洗浄である上記[１]または上記[２]に記載する脱塩洗浄灰の回収方法。
〔１〕塩素含有灰についてＸＲＤ分析を行い、難溶性塩素含有物が確認されないときは水洗浄を行って脱塩し、難溶性塩素含有物が確認されたときは薬液洗浄を行い、該薬液洗浄において、該難溶性塩素含有物がフリーデル氏塩のみであるときは水洗浄後に炭酸洗浄を行い、炭酸源と反応しない難溶性塩素化合物を含むときは塩酸洗浄またはアルカリ洗浄を行うことを特徴とする脱塩洗浄灰の回収方法。
〔２〕上記薬液洗浄において、塩素含有灰に含まれるカルシウムを回収する場合にはアルカリ洗浄を行い、カルシウムを回収しない場合には水洗浄後に塩酸洗浄を行う上記[１]に記載する脱塩洗浄灰の回収方法。
〔３〕上記アルカリ洗浄が亜臨界アルカリ洗浄である上記[１]または上記[２]に記載する脱塩洗浄灰の回収方法。
【0009】
〔具体的な説明〕
本発明の処理方法は、塩素含有灰についてＸＲＤ分析を行い、（Ａ）難溶性塩素含有物が確認されないときは水洗浄を行って脱塩し、（Ｂ）難溶性塩素含有物が確認されたときは薬液洗浄を行い、該薬液洗浄において、(B1)該難溶性塩素含有物がフリーデル氏塩のみであるときは水洗浄の後に炭酸洗浄を行い、(B2)炭酸源と反応しない難溶性塩素化合物を含むときは塩酸洗浄またはアルカリ洗浄を行うことを特徴とする脱塩洗浄灰の回収方法である。本発明の回収方法は亜臨界アルカリ洗浄である態様を含む。
本発明の回収方法の一例を図１の工程図に示す。
本発明の処理方法は、塩素含有灰についてＸＲＤ分析を行い、（Ａ）難溶性塩素含有物が確認されないときは水洗浄を行って脱塩し、（Ｂ）難溶性塩素含有物が確認されたときは薬液洗浄を行い、該薬液洗浄において、(B1)該難溶性塩素含有物がフリーデル氏塩のみであるときは水洗浄の後に炭酸洗浄を行い、(B2)炭酸源と反応しない難溶性塩素化合物を含むときは塩酸洗浄またはアルカリ洗浄を行うことを特徴とする脱塩洗浄灰の回収方法である。本発明の回収方法は亜臨界アルカリ洗浄である態様を含む。
本発明の回収方法の一例を図１の工程図に示す。
【0010】
塩素含有灰
塩素含有灰は一般廃棄物や産業廃棄物の焼却灰や最終処分場に埋め立て処分された焼却灰あるいはセメント工場から発生するダストなどの塩素を含む灰類を広く含む。
塩素含有灰は一般廃棄物や産業廃棄物の焼却灰や最終処分場に埋め立て処分された焼却灰あるいはセメント工場から発生するダストなどの塩素を含む灰類を広く含む。
【0011】
ＸＲＤ分析
本発明の処理方法は、塩素含有灰についてＸＲＤ分析を行って塩素化合物の種類を判定する。ＸＲＤは一般的な広域ＸＲＤおよび微小部ＸＲＤを利用することができる。
なお、微小部ＸＲＤ測定を利用し、例えば照射X線を１００μｍまで絞ることによって、サンプル表面の１００μｍの領域で構造解析が可能となる。
本発明の処理方法は、塩素含有灰についてＸＲＤ分析を行って塩素化合物の種類を判定する。ＸＲＤは一般的な広域ＸＲＤおよび微小部ＸＲＤを利用することができる。
なお、微小部ＸＲＤ測定を利用し、例えば照射X線を１００μｍまで絞ることによって、サンプル表面の１００μｍの領域で構造解析が可能となる。
【0012】
一般的な広域ＸＲＤによれば、フリーデル氏塩（3CaO・Al２O３・CaCl２・10H２O）や、炭酸源と反応し難いシリカ系の難溶性塩素化合物（Ellestadaite：Ca９.４(SO４)３(SiO４)３Cl０.８）などの存在を確認することができる。また、微小部ＸＲＤによれば、最も溶解し難い燐系の難溶性塩素化合物（Chlorapatite：Ca５(PO４)３Cl）などの存在を確認することができる。これらのフリーデル氏塩、Ellestadaite、Mayenite(Ca１２Al１４O３２Cl２)、Chlorapatiteなどの水に溶解し難い塩素化合物を難溶性塩素化合物と云う。
【0013】
(Ａ)難溶性塩素化合物が確認されない場合
難溶性塩素化合物が確認されないときは水洗浄によって脱塩する。水洗浄は塩素含有灰に水を加えてスラリーにして撹拌ないし振とうすればよい。水スラリーの液固比(Ｌ/Ｓ)および洗浄時間などは塩素含有灰の性状に応じて定めればよい。例えば、液固比５～２０、好ましくは液固比１０前後、常温、１０分～３時間ほど撹拌すればよい。水洗浄後に固液分離して脱塩水洗浄灰を回収する。
難溶性塩素化合物が確認されないときは水洗浄によって脱塩する。水洗浄は塩素含有灰に水を加えてスラリーにして撹拌ないし振とうすればよい。水スラリーの液固比(Ｌ/Ｓ)および洗浄時間などは塩素含有灰の性状に応じて定めればよい。例えば、液固比５～２０、好ましくは液固比１０前後、常温、１０分～３時間ほど撹拌すればよい。水洗浄後に固液分離して脱塩水洗浄灰を回収する。
【0014】
この水洗浄によって塩素含有灰に含まれている水溶性塩素化合物（NaCl、KCl、CaCl(OH)、CaCl２など）が溶出し、脱塩した洗浄灰を回収することができる。塩素含有灰に含まれる塩素化合物は水溶性であり、難溶性塩素化合物は含まれていないので、水洗浄によって塩素化合物は溶解して除去される。水洗浄の後に塩酸洗浄やアルカリ洗浄を行う必要はない。
【0015】
(Ｂ)難溶性塩素化合物が確認された場合
ＸＲＤ分析によって塩素含有灰中に難溶性塩素化合物の存在が確認された場合には薬液洗浄が行われる。薬液洗浄は以下のように難溶性塩素化合物の種類に応じて、炭酸洗浄、またはアルカリ洗浄または塩酸洗浄が選択される。
ＸＲＤ分析によって塩素含有灰中に難溶性塩素化合物の存在が確認された場合には薬液洗浄が行われる。薬液洗浄は以下のように難溶性塩素化合物の種類に応じて、炭酸洗浄、またはアルカリ洗浄または塩酸洗浄が選択される。
【0016】
（B1）難溶性塩素化合物がフリーデル氏塩のみであるとき
フリーデル氏塩は炭酸源と反応して分解するので、水洗浄の後に炭酸洗浄を行う。水洗浄は、水溶性塩素化合物の脱塩洗浄と同様に、塩素含有灰に純水を加えて撹拌ないし振とうした後に固液分離して水洗浄灰を回収すればよい。この水洗浄によって次の炭酸洗浄の脱塩の負担を軽減することができる。
フリーデル氏塩は炭酸源と反応して分解するので、水洗浄の後に炭酸洗浄を行う。水洗浄は、水溶性塩素化合物の脱塩洗浄と同様に、塩素含有灰に純水を加えて撹拌ないし振とうした後に固液分離して水洗浄灰を回収すればよい。この水洗浄によって次の炭酸洗浄の脱塩の負担を軽減することができる。
【0017】
炭酸洗浄は、水洗浄灰に炭酸溶液を加え、または、洗浄灰に純水を加えて水スラリーにし、この水スラリーに炭酸源を加えて炭酸スラリーにし、撹拌ないし振とうすればよい。炭酸源として二酸化炭素（炭酸ガス）、炭酸カルシウム、炭酸アンモニウムなどを用いることができる。炭酸ガスとして燃焼排ガスを利用することができる。塩素含有灰の水スラリーは塩基性なので、炭酸ガス等を導入するとスラリーのｐＨは徐々に低下する。ｐＨ３.０～６.０の範囲で炭酸洗浄を行うとよい。フリーデル氏塩は炭酸と反応して分解し、塩素が溶出して脱塩炭酸洗浄灰を得ることができる。
【0018】
炭酸スラリーの液固比(L/S)は２～２０（Ｌ/Ｓ＝２～２０）が良く、３～１０が好ましい。液固比が２未満ではスラリー濃度が高くなり送液系の負担が大きくなり、液固比が２０より大きいと炭酸量が多くなり薬剤コストが嵩む。
【0019】
（B2）炭酸源と反応しない難溶性塩素化合物を含むとき
ＸＲＤ分析によって、Ellestadite（Ca９.４(SO４)３(SiO４)３Cl０.８）やChlorapatite（Ca５(PO４)３Cl）などの存在が確認されたときは、これらの塩素化合物は炭酸と反応し難いので、塩酸洗浄またはアルカリ洗浄を行う。この塩酸洗浄またはアルカリ洗浄の選択は、塩素含有灰に含まれるカルシウムの回収の有無によって定められる。
ＸＲＤ分析によって、Ellestadite（Ca９.４(SO４)３(SiO４)３Cl０.８）やChlorapatite（Ca５(PO４)３Cl）などの存在が確認されたときは、これらの塩素化合物は炭酸と反応し難いので、塩酸洗浄またはアルカリ洗浄を行う。この塩酸洗浄またはアルカリ洗浄の選択は、塩素含有灰に含まれるカルシウムの回収の有無によって定められる。
【0020】
(イ) カルシウムを回収する場合にはアルカリ洗浄を行う。
アルカリ洗浄は塩素含有灰にアルカリを加えてスラリーにし、撹拌ないし振とうすればよい。アルカリの種類は水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの一般的なアルカリ金属の水酸化物を用いることができる。アルカリ洗浄によって、ＯＨ－イオンと難溶性塩素化合物に含まれるＣｌ－イオンとのイオン交換反応によって塩素が溶出する。また、灰に含まれているカルシウムはＯＨ－イオンと反応して水酸化カルシウムが生成する。固液分離して脱塩洗浄灰と共に水酸化カルシウムを回収することができる。
アルカリ洗浄は塩素含有灰にアルカリを加えてスラリーにし、撹拌ないし振とうすればよい。アルカリの種類は水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの一般的なアルカリ金属の水酸化物を用いることができる。アルカリ洗浄によって、ＯＨ－イオンと難溶性塩素化合物に含まれるＣｌ－イオンとのイオン交換反応によって塩素が溶出する。また、灰に含まれているカルシウムはＯＨ－イオンと反応して水酸化カルシウムが生成する。固液分離して脱塩洗浄灰と共に水酸化カルシウムを回収することができる。
【0021】
アルカリの濃度は０.５mol/L以上がよく、１.０mol/L以上が好ましい。アルカリ濃度が０.５mol/L未満では脱塩が不十分になる。またｐＨ７以下になると水酸化カルシウムが溶解するので、塩素含有灰に含まれるカルシウムを水酸化カルシウムにして回収するのが難しくなる。一方、アルカリ濃度が１.０mol/Lを上回ると最終的に廃棄するカルシウム回収後のろ過廃液の中和処理に多量の塩酸添加が必要となるため不経済になる。
アルカリ洗浄の時間は概ね１８０分～４８０分程度がよく、１８０分～３００分が好ましい。
アルカリ洗浄の時間は概ね１８０分～４８０分程度がよく、１８０分～３００分が好ましい。
【0022】
アルカリ洗浄は亜臨界域の洗浄が好ましい。亜臨界域のアルカリ洗浄（亜臨界アルカリ洗浄）とは、１００℃以上～３５０℃以下であって０.１MPa以上～２００MPa以下の温度圧力域でのアルカリ洗浄を云う。一般に、１００℃以上および１気圧以上～水の臨界点（３７４℃、２１８気圧）以下の水は亜臨界水と云われる。亜臨界水は強い加水分解作用を有することが知られている。亜臨界域でのアルカリ洗浄を行うことによって、亜臨界水の強い加水分解作用を利用し、塩素含有灰に含まれる難溶性塩素化合物を分解して十分に塩素の溶出を促し、塩素濃度が格段に低い脱塩アルカリ洗浄灰を回収することができる。
【0023】
亜臨界アルカリ洗浄は、１２０℃以上～２００℃以下であって０.２MPa以上～１.５MPa以下での洗浄が好ましい。１２０℃未満であって０.２MPa未満の領域では、亜臨界の加水分解作用が弱いので、難溶性塩素化合物の脱塩が不十分になりやすい。一方、２００℃および１.５MPaを上回る領域では加熱加圧の負担が大きくなる。亜臨界アルカリ洗浄の時間は１８０分～４８０分程度であればよく、１８０分～３００分程度が好ましい。
【0024】
(ロ) カルシウムを回収しない場合には水洗浄後に塩酸洗浄を行う。
水洗浄は上記(Ａ)の場合と同様に行えばよい。この水洗浄によって塩素含有灰に含まれている水溶性塩素化合物が溶出し、次の塩酸洗浄の負担を軽減することができる。塩酸洗浄は水洗浄灰を塩酸スラリーにして撹拌ないし振とうすればよい。塩素含有灰は強アルカリ性であるので、塩酸を加えてスラリーのｐＨを酸性域にして塩酸洗浄を行う。この塩酸洗浄によって、水洗浄灰に含まれている難溶性塩素化合物が分解して塩素が溶出するので塩素濃度が低い脱塩塩酸洗浄灰を回収することができる。また、塩酸洗浄では塩素含有灰から溶出したカルシウムは水酸化物を形成せずに液中に含まれるので、固液分離することによって、洗浄灰を水酸化カルシウムなどから分離して回収することができる。
水洗浄は上記(Ａ)の場合と同様に行えばよい。この水洗浄によって塩素含有灰に含まれている水溶性塩素化合物が溶出し、次の塩酸洗浄の負担を軽減することができる。塩酸洗浄は水洗浄灰を塩酸スラリーにして撹拌ないし振とうすればよい。塩素含有灰は強アルカリ性であるので、塩酸を加えてスラリーのｐＨを酸性域にして塩酸洗浄を行う。この塩酸洗浄によって、水洗浄灰に含まれている難溶性塩素化合物が分解して塩素が溶出するので塩素濃度が低い脱塩塩酸洗浄灰を回収することができる。また、塩酸洗浄では塩素含有灰から溶出したカルシウムは水酸化物を形成せずに液中に含まれるので、固液分離することによって、洗浄灰を水酸化カルシウムなどから分離して回収することができる。
【0025】
塩酸洗浄スラリーのｐＨは５以下の範囲がよい。ｐＨ６以上では難溶性塩素化合物の分解が進まない。ｐＨ２以下では塩素含有灰に含まれているケイ素や鉄、アルミニウムなどの不純物が溶出するので、塩素と共にこれらの不純物の少ない洗浄灰を回収することができる。
【0026】
塩酸スラリーの液固比(L/S)は２～２０（Ｌ/Ｓ＝２～２０）が好ましい。液固比がこれより小さいとスラリー濃度が高くなり、配管やポンプ等の摩耗が激しくなる。一方、液固比がこれより大きいと、塩酸量が多くなり薬剤コストが嵩むとともに排水処理の負荷が増す。液温は４０℃～８０℃が好ましい。４０℃未満では脱塩処理の時間が長くなり、８０℃を超えると加熱コストが嵩む。
【発明の効果】
【0027】
本発明の回収方法によれば、塩素含有灰に含まれる塩素化合物の種類に応じて適切な脱塩洗浄手法を適用するので、薬剤コストやエネルギーコストを低減することができ、かつ塩素濃度の低い洗浄灰を回収することができる。また、塩素濃度が低い洗浄灰はセメント製造の原料として再利用することができる。さらに、アルカリ洗浄を行う場合には、塩素含有灰に含まれるカルシウムを水酸化物として回収できるので、このカルシウムをセメント製造原料として利用することができる。
【0028】
また、塩酸洗浄を行う場合、塩酸スラリーのｐＨを十分に下げることによって、塩素と共にケイ素や鉄、アルミニウムなどの不純物が少ない洗浄灰を回収することができる。
さらに、難溶性塩素化合物がフリーデル氏塩であり、それ以外の難溶性塩素化合物を含まない場合には、水洗浄後に炭酸洗浄を行う方法を選択することによって塩酸洗浄やアルカリ洗浄を行わずに低コストで塩素濃度の低い洗浄灰を回収することができる。
さらに、難溶性塩素化合物がフリーデル氏塩であり、それ以外の難溶性塩素化合物を含まない場合には、水洗浄後に炭酸洗浄を行う方法を選択することによって塩酸洗浄やアルカリ洗浄を行わずに低コストで塩素濃度の低い洗浄灰を回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の回収方法の一例を示す工程図。
【図2】実施例１の灰ＮについてのＸＲＤチャート。
【図3】実施例１の灰ＫについてのＸＲＤチャート。
【図4】実施例１の灰ＳについてのＸＲＤチャート。
【図5】灰Ｓの微小部ＸＲＤチャート。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、本発明の方法の実施例を示す。灰中の塩素濃度はイオンクロマトグラフィーによって測定した。塩素化合物は一般的な広域ＸＲＤ分析および微小部ＸＲＤ分析によって特定した。
【0031】
〔実施例１〕
焼却灰Ｎ、Ｋ、Ｓについて一般的な広域ＸＲＤ分析を行った。灰Ｎの結果を図２に示し、灰Ｋの結果を図３に示し、灰Ｓの結果を図４に示した。さらに灰Ｓについて微小部ＸＲＤ分析を行った。この結果を図５に示した。
焼却灰Ｎ、Ｋ、Ｓについて一般的な広域ＸＲＤ分析を行った。灰Ｎの結果を図２に示し、灰Ｋの結果を図３に示し、灰Ｓの結果を図４に示した。さらに灰Ｓについて微小部ＸＲＤ分析を行った。この結果を図５に示した。
【0032】
〔実施例２〕
灰Ｎは、図２に示すように、検出される塩素化合物は何れも水溶性であり、フリーデル氏塩などの難溶性塩素化合物は含まれていないので、灰Ｎについて水洗浄による脱塩を行った。水洗浄は灰Ｎに純水を加え、液固比１０の水スラリーにし、常温で１時間、振とうした後に固液分離して水洗浄灰を回収した。洗浄前の灰Ｎ（原灰）の塩素濃度は１６.４１質量％であったが、洗浄灰の塩素濃度は０.２８質量％であり、水洗浄のみで塩素濃度０.５質量％未満の脱塩洗浄灰を得た。
灰Ｎは、図２に示すように、検出される塩素化合物は何れも水溶性であり、フリーデル氏塩などの難溶性塩素化合物は含まれていないので、灰Ｎについて水洗浄による脱塩を行った。水洗浄は灰Ｎに純水を加え、液固比１０の水スラリーにし、常温で１時間、振とうした後に固液分離して水洗浄灰を回収した。洗浄前の灰Ｎ（原灰）の塩素濃度は１６.４１質量％であったが、洗浄灰の塩素濃度は０.２８質量％であり、水洗浄のみで塩素濃度０.５質量％未満の脱塩洗浄灰を得た。
【0033】
〔実施例３〕
灰Ｋは、図３に示すように、検出される難溶性塩素化合物はフリーデル氏塩のみであって、その他の塩素化合物は水溶性であるので、灰Ｋについて、水洗浄後に炭酸洗浄を行った。水洗浄は実施例１と同様にして行った。次に回収した水洗浄灰にｐＨが４.０になるように炭酸源を加えて液固比１０の炭酸スラリーにし、常温で１時間、振とうして炭酸洗浄を行った。炭酸洗浄後に固液分離して炭酸洗浄灰を回収した。
洗浄前の灰Ｋ（原灰）の塩素濃度は１５.０８質量％であったが、水洗洗浄灰の塩素濃度は１.２９質量％に減少し、さらに炭酸洗浄灰の塩素濃度は０.４０質量％に低減した。アルカリ洗浄および塩酸洗浄を行わずに、炭酸洗浄によって塩素濃度０.５質量％未満の脱塩洗浄灰を得た。
灰Ｋは、図３に示すように、検出される難溶性塩素化合物はフリーデル氏塩のみであって、その他の塩素化合物は水溶性であるので、灰Ｋについて、水洗浄後に炭酸洗浄を行った。水洗浄は実施例１と同様にして行った。次に回収した水洗浄灰にｐＨが４.０になるように炭酸源を加えて液固比１０の炭酸スラリーにし、常温で１時間、振とうして炭酸洗浄を行った。炭酸洗浄後に固液分離して炭酸洗浄灰を回収した。
洗浄前の灰Ｋ（原灰）の塩素濃度は１５.０８質量％であったが、水洗洗浄灰の塩素濃度は１.２９質量％に減少し、さらに炭酸洗浄灰の塩素濃度は０.４０質量％に低減した。アルカリ洗浄および塩酸洗浄を行わずに、炭酸洗浄によって塩素濃度０.５質量％未満の脱塩洗浄灰を得た。
【0034】
〔実施例４〕
灰Ｓは、図４に示すように、炭酸と反応しない難溶性塩素化合物（Ellestadaite）の存在が確認され、また、図５に示すように、微小部ＸＲＤ分析によってさらに難溶性の塩素化合物（Chlorapatite）の存在が確認されたので、亜臨界域のアルカリ洗浄を行った。
亜臨界アルカリ洗浄は、灰Ｓに１Ｍ濃度のＮａＯＨ溶液を加えて液固比１０のアルカリスラリーにして密閉容器に入れ、２００℃に加熱し、１.５ＭPaの圧力下、３００分間行った。亜臨界アルカリ洗浄の後に固液分離してアルカリ洗浄灰を回収した。
洗浄前の灰Ｓ（原灰）の塩素濃度は６.５５質量％であったが、アルカリ洗浄灰の塩素濃度は０.２１質量％に低減した。アルカリ洗浄灰と共に水酸化カルシウムを回収した。ＸＲＤで測定したカルシウムの回収率は８７.４％であった。
灰Ｓは、図４に示すように、炭酸と反応しない難溶性塩素化合物（Ellestadaite）の存在が確認され、また、図５に示すように、微小部ＸＲＤ分析によってさらに難溶性の塩素化合物（Chlorapatite）の存在が確認されたので、亜臨界域のアルカリ洗浄を行った。
亜臨界アルカリ洗浄は、灰Ｓに１Ｍ濃度のＮａＯＨ溶液を加えて液固比１０のアルカリスラリーにして密閉容器に入れ、２００℃に加熱し、１.５ＭPaの圧力下、３００分間行った。亜臨界アルカリ洗浄の後に固液分離してアルカリ洗浄灰を回収した。
洗浄前の灰Ｓ（原灰）の塩素濃度は６.５５質量％であったが、アルカリ洗浄灰の塩素濃度は０.２１質量％に低減した。アルカリ洗浄灰と共に水酸化カルシウムを回収した。ＸＲＤで測定したカルシウムの回収率は８７.４％であった。
【0035】
〔実施例５〕
灰Ｓについて、水洗浄後に塩酸洗浄を行った。水洗浄は実施例１と同様にして行った。回収した水洗浄灰に塩酸を加えてｐＨ３.８に調整し、液固比１０の塩酸スラリーにし、常温で１時間、振とうして塩酸洗浄を行った。塩酸洗浄後に固液分離して塩酸洗浄灰を回収した。洗浄前の灰Ｓ（原灰）の塩素濃度は６.５５質量％であったが、塩酸洗浄灰の塩素濃度は０.１９質量％に低減した。
灰Ｓについて、水洗浄後に塩酸洗浄を行った。水洗浄は実施例１と同様にして行った。回収した水洗浄灰に塩酸を加えてｐＨ３.８に調整し、液固比１０の塩酸スラリーにし、常温で１時間、振とうして塩酸洗浄を行った。塩酸洗浄後に固液分離して塩酸洗浄灰を回収した。洗浄前の灰Ｓ（原灰）の塩素濃度は６.５５質量％であったが、塩酸洗浄灰の塩素濃度は０.１９質量％に低減した。
【0036】
〔比較例１〕
灰Ｓについて、水洗浄後に炭酸洗浄を行った。炭酸洗浄は実施例３と同様にした。水洗浄灰の塩素濃度は１.００質量％であり、回収した炭酸洗浄灰の塩素濃度は０.７８質量％であり、実施例４のアルカリ洗浄灰、および実施例５の塩酸洗浄灰よりも塩素濃度が高かった。
灰Ｓについて、水洗浄後に炭酸洗浄を行った。炭酸洗浄は実施例３と同様にした。水洗浄灰の塩素濃度は１.００質量％であり、回収した炭酸洗浄灰の塩素濃度は０.７８質量％であり、実施例４のアルカリ洗浄灰、および実施例５の塩酸洗浄灰よりも塩素濃度が高かった。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】