廃棄物懸濁液中の硫酸カルシウム（石膏）の分離法と有効利用法について

質問

廃棄物懸濁液中の硫酸カルシウム（石膏）の分離法と有効利用法について

　ある粉末状（直径0.1ｍｍ以下程度）の廃棄物から特定の元素を取り出すために硫酸を添加すると、本来の目的である元素は廃棄物から溶出・回収できるのですが、硫酸が廃棄物中のカルシウム化合物と反応して硫酸カルシウムの針状結晶が生成します。この時の水溶液のｐＨは、0.5程度です。また、生成したものが石膏であることはＸ線回折により確認しております。最終廃棄物量を減量化（埋め立て処分量を減らすため）し、生成する石膏を分離・回収して石膏ボード原料か何かに有効利用できれないか検討しております。　そこで、次の２点について技術、情報をお持ちの方、是非連絡いただけませんでしょうか。
１．硫酸酸性溶液中から、硫酸カルシウムを分離する方法として、比重差を利用して遠心分離する方法があると聞いておりますがまだ詳細は未確認です。遠心分離法も含めて何か有効な分離方法はないものでしょうか。
２．生成する硫酸カルシウムの有効利用法として、石膏ボード原料を現在考えておりますが、他に良い利用法はないでしょうか。

回答No.2

ichiyaduke · ベストアンサー

こんにちは，参考にできるかわかりませんが・・・

１．
X線回折で硫酸カルシウムしか検出されないのであれば固液分離でOKと思います。
もしそうでないなら，固体同士を液体中で分けたい場合，カテゴリは「湿式選別」になると思います。
乾かしてから固体同士を分けたい場合は「乾式選別」です。
湿式選別の方が微粒の選別精度がいいので，湿式選別で探してみてください。（「選鉱」分野にもヒントがあるかもしれません。）選別精度がいいといっても，基本的に固体同士の分離は難しいです。
硫酸カルシウム以外の固体によりますが，比重を利用する選別法は金属とプラスチックくらいの比重差がないとそう簡単でない気がします。（詳細には調べてみないとわからないですが）
比重以外にも，分けたい固体同士の表面電位，表面が疎水性か親水性か，粒度，形状の違いなど選別に利用できますし，担体に吸着させるのもありかなと思うので検討してみてください。

2
他に思いつくのはセメント原料くらいです・・・。

お礼

ご回答いただきありがとうございます。
懸濁物については、X線回折の結果、石膏であることは確認しておりますが、顕微鏡（光学顕微鏡）で見る限り石膏以外に黒い粒状の固体があるにもかかわらずX線では同定は難しいようです。「湿式選別」について調べてみたいと思います。乾式選別は考えておりません。実際にどこかのメーカーでそのような機械を紹介していただける方から回答がいただけると非常にありがたいのですが、いかがでしょうか。
　石膏の有効利用のことですが、今回お話させていただいている事例は、硫酸の生成がゆっくりであるためか、比較的結晶がきれいいで大きいように思います。そのような点から、さらに有効利用というのは考えられないものでしょうか。

回答No.1

zaykax

1.固液分離装置であれば何でも候補に挙がってしまうような気が
しますので、固液分離などのキーワードで検索してみてください。
溶液のpHや濃度、分離後の水分率、その前後の工程とのバランス、
分離後の用途、掛けられるコストや作業スペース、なども考慮して
選定する必要があるかと思います。

個人的には、硫酸除去や乾燥などの工程も必要になりそうですし
そっちの方が大変かなという印象です。

2.はパス。

お礼

ご回答いただきありがとうございます。
私の説明不足であったかもしれませんが、私の求めている回答にはなっておりません。
固液分離ではありません。硫酸酸性水溶液中の硫酸カルシウムと廃棄物、つまり固体と固体の分離方法をお尋ねしているものです。
遠心力を利用し、比重差や粒径差による分離の事例、具体的技術等について情報をいただきたいのですが、どなたかご存じのかたおられませんでしょうか。
再度、よろしくお願いいたします。

補足

回答いただきありがとうございます。私の説明不足があったようですので補足説明させていただきます。
　分離したいものは、硫酸酸性水溶液中にある、反応済みの廃棄物（固体で水溶液中に懸濁している）と硫酸と反応し生成した硫酸カルシウム（石膏）です。つまり、溶液中の２種類の固体を分離する方法について何か情報をいただけたらと考えております。今のところ、反応済みの廃棄物と生成結晶の比重差で遠心分離できるのではないかと考えておりますが、詳細は今後検討予定です。私としてはまだ他にも可能性のある方法がないかと思案中です。
　よろしくお願いします。