CN100455532C - 水泥窑燃烧气体抽气灰尘的处理***及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种可降低设备成本及运转成本，同时有效地将铅从水泥窑燃烧气体抽气灰尘中除去的水泥窑燃烧气体抽气灰尘的处理***及处理方法。本发明的处理***1包含有：探管3，其由从水泥窑窑尾至最下段的旋风除尘器的窑排气流路一边冷却一部分的燃烧气体一边抽气；第一分级机5，是分离已抽出的燃烧气体中的灰尘粗粉；集尘器7，是收集含有从前述第一分级机5排出的细粉的抽气灰尘；第二分级机8，其将从集尘器7排出的灰尘分离为粗粉和细粉。由于铅偏在已经第二分级机8分类的细粉侧中，因此不使用药品等亦可有效地将铅除去。也可以将已经分级机8分类的细粉水洗脱盐，再将水洗后得到的高铅浓度的滤饼作为资源再利用，将盐水添加至水泥磨机。粗粉也可添加至水泥粉碎工序或在水洗脱盐后返回水泥原料粉碎工序。

Description

水泥窑燃烧气体抽气灰尘的处理***及处理方法

技术领域

本发明是有关一种水泥窑燃烧气体抽气灰尘的处理***及处理方法，特别是一种由从水泥窑窑尾至最下段的旋风除尘器的窑排气流路，将燃烧气体的一部分抽出并除去氯，且可有效地将铅从含在抽气的燃烧气体内的灰尘中除去的方法。

背景技术

以往，氯、硫磺、碱等是成为引起水泥制造设备中的预热器堵塞等问题的原因，其中又以氯特别会造成问题。着眼于这些，使用了由从水泥窑窑尾至最下段的旋风除尘器的窑排气流路可将燃烧气体的一部分抽出并除去氯的旁路设备。

在该氯的旁路设备中，由于氯在冷却业经抽出的排气而生成的灰尘的细粉侧分布不均，因此通过分级机将灰尘分离为细粉与粗粉，并随着使粗粉回到水泥窑***的同时，回收含有已经分离的氯化钾等的细粉(氯旁路灰尘)并添加至水泥粉碎磨机中。(例如，参照专利文献1)

但，近年来，随着废弃物的水泥原料化或燃料化的资源回收不断推展，废弃物处理量的增加，水泥窑中所含的有害的铅量也随之增加，水泥中的铅浓度也有超过管理基准值的可能性。

以往，在从氯旁路灰尘等中除去铅等重金属时，例如，专利文献2中所记载的技术是在窑燃烧气体的灰尘中添加水，使其成为最适合灰尘中Cd沉淀的pH12的一次泥浆之后，利用沉淀于一次泥浆中的固体物作为水泥原料等，在一次泥浆中添加二氧化碳气体，使其成为最适合铅沉淀的pH9的二次泥浆，将二次泥浆中沉淀的固态物利用在水泥原料等中。

另外，在专利文献3中提供一种对于回收含在废弃物中的铅等具有优异效果的处理方法。所公开的该处理方法是将硫酸、盐酸、硝酸或二氧化碳气体加入已水洗处理含重金属废弃物的滤液中，使滤液中的重金属沉淀为氢氧化物、硫酸盐或碳酸盐，并碱溶沉淀污泥以溶出重金属，再对该滤液进行中和或硫化处理，使滤液中铅等重金属沉淀且加以回收。

另外，在专利文献4中记载一种可将废弃物中的氯成分及铅成分有效地分离除去的废弃物处理方法，该处理方法包含有：废弃物的水洗工序、将滤出的固体成分碱溶出工序、从该氯液中将铅沉淀并分离的脱铅工序、从已脱铅的滤液中将钙沉淀且分离的脱钙工序、及加热该滤液以析出氯化物并分离回收的盐成分回收工序。

另外，在专利文献5中公开一种废弃物处理方法。该方法为了在水洗处理灰尘等废弃物时，可一边保持高度的脱盐效果一边抑制重金属类的溶出，并可提高回收效果，通过在水洗含有氯及重金属类的废弃物并脱盐的处理工序中将废弃物的水性泥浆(水性悬浮液)的pH值保持在8.5～13范围内进行水洗，藉此抑制重金属类的溶出并进行脱盐。

【专利文献1】国际公开第WO97/21638号小册子

【专利文献2】日本专利第2764508号公报

【专利文献3】日本特开2002-11429号公报

【专利文献4】日本特开2003-1218号公报

【专利文献5】日本特开2002-18394号公报

发明内容

但，在前述以前的除铅方法中，必须设置使灰尘泥浆化的设备、水槽等沉淀处理设备、水洗设备等，因此提高了设备成本，而且除了这些设备的操作以外，也必须添加各种药品等，因此提高了操作成本。

因此，本发明是鉴于前述现有技术中的问题点而作成的，其目的在提供一种可降低设备成本及操作成本，同时有效地将铅从水泥窑燃烧气体抽气灰尘中除去的装置及方法。

为达到上述目的，本发明是水泥窑抽气气体处理***，包含有：由从水泥窑窑尾至最下段的旋风除尘器的窑排气流路一边冷却一部分的燃烧气体一边抽气的探管；第一分级机，其分离包含在由前述探管抽出的燃烧气体中的灰尘粗粉；集尘器，其收集含有从前述第一分级机排出的细粉的抽气灰尘；第二分级机，其将从前述集尘器排出的灰尘分离为细粉与粗粉。

依据本发明，通过第一分级机分离含在一边以探管冷却一边抽气的燃烧气体中的灰尘粗粉，并且通过第二分级机将含有从第一分级机排出的细粉的灰尘分离为粗粉与细粉，由于铅偏在以第二分级机分类的细粉侧，因此可以简单的设备将铅有效地除去。另外，在本发明中，由于不需要添加药品等，因此也可降低操作成本。

在前述水泥窑抽气气体处理***中，还包含有：干式集尘器，其收集由前述第二分级机分离的细粉；溶解槽，其可将由前述干或集尘器所收集的灰尘溶解于水中；及固液分离器，其可将从前述溶解槽排出的泥浆固液分离。

依据前述构成，通过干式集尘器收集由第二分级机分离的细粉，用溶解槽溶解收集的灰尘于水中，并用固液分离器固液分离从溶解槽排出的泥浆，因此可得到铅浓度高的滤饼及盐水。滤饼可还原至矿场等再利用为资源，同时得到的盐水可添加至水泥中等。

在前述水泥窑抽气气体处理***中，还可包含有：湿式集尘器，其收集由前述第二分级机分离的细粉；及固液分离器，其将从前述湿式集尘器排出的泥浆固液分离。这样，可如同前述构成的情况得到铅浓度高的滤饼及盐水。

在前述水泥窑抽气气体处理***中，从前述第二分级机排出的气体回到前述第二分级机，并以供该第二分级机分散用及分类用。藉此，可防止吸水性及潮解性显著的水泥窑燃烧气体抽气灰尘附着在分级机并阻塞分级机，亦可防止因抽气灰尘的结固而无法分类的情况。

另外，本发明是一种水泥窑燃烧气体抽气灰尘处理方法，其特征是，由从水泥窑窑尾至最下段的旋风除尘器的窑排气流路一边冷却一部分的燃烧气体一边抽气，且分离含在抽气的燃烧气体中一部分的灰尘粗粉，再收集含有分离粗粉后的细粉的抽气气体的灰尘，最后再将收集的灰尘分离为细粉与粗粉。藉此，可使铅如上所述偏在细粉侧，因此可将铅有效地除去。

在前述水泥窑燃烧气体抽气灰尘处理方法中，将收集了已分离前述粗粉后的含有细粉的抽气气体的灰尘分离为平均粒径0.1μm以上5μm以下的高浓度细粉，和粗粉。

在前述水泥窑燃烧气体抽气灰尘处理方法中，将在前述收集了含有细粉的抽气气体的灰尘分离为细粉与粗粉时所得到的细粉水洗脱盐，并将水洗后所得到的滤饼再利用为资源。

在前述水泥窑燃烧气体抽气灰尘处理方法中，可以将在前述水洗后所得到的盐水添加至水泥磨机、排水处理后放到下水中、或以回收盐工序回收工业盐之中任一个方法进行处理。

在前述水泥窑燃烧气体抽气灰尘处理方法中，可将在前述收集了含有细粉的抽气气体的灰尘分离为细粉与粗粉时所得到的粗粉，添加至水泥粉碎工序、或水洗脱盐后回到水泥原料粉碎工序之中任一个方法进行处理。由于在粗粉侧不仅铅而且氯的浓度也降低，因此可添加至水泥粉碎工序。另外，由于使氯降低因此容易处理，即使是便宜的装置也可稳定地添加。

如上所述，依据本发明的水泥窑燃烧气体抽气灰尘的处理***及处理方法，可降低设备成本及运转成本，同时有效地将铅从水泥窑燃烧气体抽气灰尘中除去。

附图简单说明

第1图是显示本发明的处理***的第一实施方式的流程图。

第2图是显示本发明的处理***的第二实施方式的流程图。

第3图是用以说明本发明的除铅效果的图，且是供给在超细粉分级机中的水泥窑燃烧气体抽气灰尘(原粉)与利用超细细粉分级机进行分类的粗粉及细粉中铅及氯化钙的含率的比较图。

第4图是用以说明本发明的除铅效果的图，且是洗净第3图所示的各粉后所得到的各个滤饼的含铅率的比较图。

符号说明

1，21…处理***

2…水泥窑

3…探管

4…冷却风扇

5…旋风除尘器

6…冷却器

7，10…袋滤器

8…超细粉分级机

9…粗粉槽

11…溶解槽

12…固液分离器

22…湿式集尘器

23…循环液槽

24…泵

25…风扇

具体实施方式

第1图是显示本发明的水泥窑燃烧气体抽气灰尘的处理***(以下简称为处理***)的第一实施方式的流程图，该处理***1是包含有：由在水泥窑2窑尾至没有图示的最下段的旋风除尘器的窑排气流路可抽气一部分燃烧气体的探管3；可作为分离包含在由前述探管3抽出的燃烧气体中的灰尘粗粉的分级机的旋风除尘器5；可冷却含有从旋风除尘器5排出的细粉的抽气灰尘的冷却器6；可作为分类由冷却器6及袋滤器7收集的灰尘的第二集尘器的超细粉分级机8；及用以固液分离由超细粉分级机8分类的细粉的溶解槽11及固液分离器12等。

超细粉分级机8是用以将从旋风除尘器5经冷却器6及袋滤器7供给的且平均粒径为9μm左右以下的灰尘细粉进一步分离成平均粒径为0.1μm～5μm的细粉(考虑到除铅效率及细粉的处理性等，优选细粉的平均粒径1μm～3μm)与粗粉。例如，可使用日本pneumatic工业股份有限公司所制造的MP-250、MP-360、MP-460等干式气流分级机。另外，亦可使用一般的干式冷却器作为冷却器6、一般的离心式分级机作为固液分级机12。

接着，一面参照第1图一面针对具有上述构成的处理***1的操作加以说明。

由从水泥窑2窑尾至最下段的旋风除尘器的窑排气流路抽出的抽气气体是由探管3中冷却风扇4所吹出的冷风冷却之后，再输入旋风除尘器5，分离为粗粉与平均粒径为9μm左右以下的细粉及气体，而已经分离的含氯率低的粗粉则回到水泥窑***。

含氯率高的细粉及气体由冷却器6而冷却后再收集至袋滤器7。由袋滤器7收集的灰尘及由冷却器6排出的灰尘是在超细粉分级机8中分类，且由袋滤器10回收平均粒径为0.1μm～5μm左右的高铅浓度细粉。另一方面，由超细粉分级机8分类的低铅浓度粗粉储存在粗粉槽9，并通过车辆等运送至水泥粉碎工序。另外，储存在粗粉槽9的粗粉在经水洗脱盐之后可作为水泥原料利用。

由袋滤器10收集的高铅浓度细粉是与溶解槽11中的水混合并泥浆化之后，再供给至固液分级机12。在固液分级机12中固液分离泥浆之后可得到含高浓度铅的滤饼及作为滤液的盐水。含有高浓度铅的滤饼是可还原至矿场再作为资源。而盐水是可添加至水泥磨机，亦可在排水处理后放到下水中，或是以盐回收工序回收工业盐。

第2图是显示本发明的处理***的第二实施方式。在本实施形态中是配置湿式集尘器22与循环液槽23等代替第1图所示的处理***1的滤袋器10及溶解槽11。在湿式集尘器22与循环液槽23间设有泵24，在湿式集尘器22产生的循环液可经过循环液槽23及泵24循环。另外，本发明亦设有可将已通过湿式集尘器22的气体释放至空气中的风扇25。

在本实施方式中，从水泥窑2至粗粉槽9的部分是与第一实施方式的流程相同，从水泥窑2抽出的气体是在旋风除尘器5中分离为粗粉与细粉及气体。而含氯率高的细粉及气体是在超细粉分级机8中分类。于是，将该高铅浓度的细粉输入湿式集尘器22，并经泥浆化之后再供给至固液分级机12。在固液分级机12中将泥浆固液分类后，可得到含有高浓度铅的滤饼及盐水。

[实施例]

接着，针对由上述处理***1、21将铅从水泥窑燃烧气体抽气灰尘中除去的效果加以说明。

第3图是供给于超细粉分级机8的水泥窑燃烧气体抽气灰尘(原粉)与由超细粉分级机8分类的粗粉及细粉中的铅(Pb)及氯化钾(KCl)的含率的比较图。由同一图可了解含在原粉中的2.4％的铅在粗粉和细粉中分别分为0.3％及1.9％。因此，由超细粉分级机8的分类而可达到(1.9/2.4)×100＝79.2％的除铅率。另外，对于知氯化钾，也如同铅一样偏在细粉侧。

第4图是洗净第3图所示的各粉后所得到的各个滤饼的含铅率的比较图。由同一图而可了解细粉滤饼的铅浓度为16.4％，而粗粉滤饼的铅浓度为不超过1％，可知通过回收细粉滤饼而可得到高铅浓度的滤饼。

Claims (9)

1.一种水泥窑抽气气体的处理***，其特征在于，包含有：

由从水泥窑的窑尾至最下段的旋风除尘器的窑排气流路一边冷却一部分的燃烧气体，一边抽气的探管；

第一分级机，其分离包含在由该探管抽出的燃烧气体中的灰尘粗粉；

集尘器，其收集含有从该第一分级机排出的细粉的抽气气体灰尘；及

第二分级机，其将从该集尘器排出的灰尘分离为细粉与粗粉。

2.如权利要求1的水泥窑抽气气体的处理***，包含有：

干式集尘器，其收集由前述第二分级机分离的细粉；

溶解槽，其将由前述干式集尘器所收集的灰尘溶解于水中；及

固液分离器，其将从前述溶解槽排出的泥浆固液分离。

3.如权利要求1的水泥窑抽气气体的处理***，包含有：

湿式集尘器，其收集由前述第二分级机分离的细粉；及

固液分离器，其将从前述湿式集尘器排出的泥浆固液分离。

4.如权利要求1、2或3的水泥窑抽气气体的处理***，其中从前述第二分级机排出的气体返回到该第二分级机，并利用于该第二分级机的分散及分类中。

5.一种水泥窑燃烧气体抽气灰尘的处理方法，其特征在于，由从水泥窑窑尾至最下段的旋风除尘器的窑排气流路一边冷却一部分的燃烧气体一边抽气，

分离含在抽气的燃烧气体中一部分的灰尘的粗粉，

收集在分离了粗粉后的含有细粉的抽气气体的灰尘，

将收集的灰尘分离为细粉与粗粉。

6.如权利要求5的水泥窑燃烧气体抽气灰尘的处理方法，其特征在于，将前述收集了的分离粗粉后的含有细粉的抽气气体的灰尘分离为粗粉和0.1μm以上5μm以下的细粉。

7.如权利要求5或6的水泥窑燃烧气体抽气灰尘的处理方法，其特征在于，将在前述收集了的含有细粉的抽气气体的灰尘分离为细粉与粗粉时所得到的细粉水洗脱盐，并将水洗后所得到的滤饼作为资源再利用。

8.如权利要求7的水泥窑燃烧气体抽气灰尘的处理方法，其中将前述水洗后所得到的盐水通过添加至水泥磨机、或排水处理后放到下水中、或以回收盐工序回收工业盐之中任一个方法处理。

9.如权利要求5的水泥窑燃烧气体抽气灰尘的处理方法，其中将在前述收集了的含有细粉的抽气气体的灰尘分离为细粉与粗粉时所得到的粗粉通过添加至水泥粉碎工序、或水洗脱盐后返回到水泥原料粉碎工序中的任一个方法处理。

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