平成30年度 公害防止管理者 大気有害物質特論 問2を解説｜りん鉱石からのふっ素揮散

平成30年度 大気有害物質特論 問2は、りん鉱石を原料とする各製品のうち、作る過程でふっ素が最も気体側へ抜けるものはどれかを選ぶ問題です。該当する製品を1つ選びます。

この問題のポイント

りん鉱石にはふっ素がもともと含まれており、これを加工するとふっ素の一部がふっ化水素などの気体になって排ガス側へ移ります。どれだけ抜けるかを決めるのはその製造工程が高温か、それとも液の中の反応かという一点です。5つの製品名を暗記するのではなく、名前に「焼」の字があるかどうか、つまり炉で焼く工程を持つかどうかで振り分けると迷いません。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解：選択肢(4)

各選択肢の判定

選択肢(4)のポイント（ここが答え）

りん鉱石中のふっ素は、りん酸塩の結晶の中に組み込まれた形で存在しています。この結晶を壊さない限りふっ素は動きません。壊し方には大きく二通りあり、酸で分解する湿式の系統と、炉で高温に加熱する乾式の系統に分かれます。りん酸・過りん酸石灰・重過りん酸石灰は前者、焼成りん肥と溶成りん肥は後者に属します。

湿式の系統では、反応が液の中で進むため、遊離したふっ素はまず液に溶け込み、その一部が気体として出ていくにとどまります。残りは製品や副生物の中に取り込まれるので、気体側へ抜ける割合は限定的です。

これに対して焼成りん肥は、りん鉱石を高温の炉で焼くことで結晶構造を作り替え、作物が吸収できる形のりん酸に変える製法です。この加熱そのものがふっ素を追い出す操作を兼ねており、ふっ素は気体として系外へ抜ける割合が最も大きくなります。裏を返せば、この工程の排ガス対策を怠ればふっ素化合物がそのまま大気へ出るということで、だからこそ大気有害物質特論で問われます。

紛らわしいのが溶成りん肥です。こちらも高温を使いますが、他の原料と一緒に溶かして固める製法であり、ふっ素が気体側へ抜ける割合は焼成りん肥ほどにはなりません。「高温＝必ず最大」ではなく、加熱がふっ素を飛ばす操作そのものになっているのはどれかで見分けます。

覚え方

• 原料中の成分がどこへ行くかは液の中の反応か、炉で焼く反応かでまず二分する。
• 液中で分解する製法＝成分は液や製品側に残りやすい。炉で焼く製法＝気体側へ抜けやすい。
• りん鉱石系でふっ素の揮散率が最も高いのは焼成りん肥。「焼」の字を目印にする。
• 溶成りん肥も高温だが、焼成りん肥ほどは飛ばない。高温なら常に最大という決めつけは避ける。
• 揮散率が高い工程＝排ガス処理の負担が大きい工程、と結びつけて覚える。

理解度チェック

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