JP3333910B2 - セメントキルン排ガスダストの脱塩方法 - Google Patents
セメントキルン排ガスダストの脱塩方法Info
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Description
ガス中のダスト(以下排ガスダスト或いはダストという
ことがある)の脱塩方法に関し、より詳しくは、塩素バ
イパス或いはアルカリバイパス(以下塩素バイパスとい
う)と呼ばれる装置を用いてセメントキルンから塩分を
排ガスダストとともに抜き出すことによりクリンカー中
の塩素含有量を低減させる技術において、得られる排ガ
スダストの水洗による脱塩方法に関する。
をセメント製造の燃料乃至原料として多量に使用する場
合には、これらの廃棄物中に多量に含まれる塩素により
プレヒーターへのコーチングが増加して操業状態が不安
定となったり、或いはクリンカー中の塩素分が増加して
セメント組成がJIS規格から逸脱したりするという問題
を生じている。この様な事態を回避するために、セメン
トキルンに塩素バイパスと呼ばれるバイパス経路を設け
ることにより、塩分が付着したダストを排ガスとともに
系外に抜き出すことが行われている(特開昭62-252351
号公報、特開昭63-265847号公報など参照)。抜き出し
た排ガスダストは、そのまま廃棄処分したり、或いは水
で洗浄して塩分を除去した後、原料として再びキルンに
リサイクルすることも行われている。しかしながら、こ
れらの公報に記載された技術においては、水による洗浄
についての具体的な方法乃至装置に関しては、明らかに
されていない。また、ダストの洗浄に際し多量に発生す
る洗浄廃水の処理に関しても、セメント系固化材製造用
の原料成形水として再利用することが知られているに過
ぎない(特開平7-277786号公報参照)。
対して多量の水を使用すれば、洗浄後のダストに残留す
る塩分は確かに低下するが、同時に洗浄濾液が大量に発
生するので、これを蒸発乾固させるために多量のエネル
ギーを必要とすることになる。一方、洗浄水が少量であ
る場合には、ダストに高塩分濃度の液が残留して、再び
多量の塩分がキルンに戻されることになり、洗浄効果か
極めて低く、抜き出すべき排ガスダストの量も多くなら
ざるを得ない。その結果、設備の容量が大きくなった
り、エネルギーロスが大きくなったりする。
終了した状態にあるので、水に触れると、アルカリ性を
呈し、含まれている鉛などの両性有害重金属も塩分とと
もに溶出してくる。従って、排ガスダストの洗浄濾液を
蒸発乾固して回収した塩も、そのままでは重金属を含む
ので、有効利用し難い。
ない水量で洗浄を効率良く行って排ガスダストから塩分
を除去することができ、洗浄後のダストとともにキルン
に戻される塩分量を減少させ、しかも洗浄濾液を蒸発乾
固して回収される塩分を有効に利用することを可能とす
る新たな技術を提供することを主な目的とする。
な技術の現状を考慮して研究を重ねた結果、セメントキ
ルン排ガスダストの洗浄を複数段階で行う場合には、従
来技術の問題点を著しく軽減しうることを見出した。
ン排ガスの脱塩方法を提供するものである: 1.セメントキルン排ガス中のダストを抜き出し、ダス
トを水で洗浄して脱塩する方法において、ダストの洗浄
を複数段階(n段階;n≧2)で行い、ダストの最初の
洗浄段階で使用した水を濾過して塩類を回収するととも
に、最終段階のダスト洗浄において新水により洗浄を行
い、その濾液を順次前段のダスト洗浄段階における洗浄
水としてリサイクル使用することを特徴とするセメント
キルン排ガスダストの脱塩方法。
を低下させることにより、濾液中の重金属を水酸化物と
して沈殿させて除去し、有用物を回収利用する上記項1
に記載のセメントキルン排ガスダストの脱塩方法。
は、クリンカー中に取り込まれる塩素或いはアルカリ量
を低減させるために、塩素バイパス装置によってセメン
トキルンから抜き出されるダストである限り、特に限定
されない。塩素バイパス装置も、特に限定されず、一例
として、セメントキルン窯尻近傍からバイパス経路によ
ってキルン排ガスとともにダストを抜き出し、これに冷
気を吹き込むことにより気化状態にある塩化物などのガ
スをダスト表面に凝縮・付着させ、集塵器でダストとと
もに捕集して系外に取り出す形式の装置を挙げることが
できる。
細に説明する。
階(少なくとも2段階;以下主に2段階での洗浄につい
て説明する)で行う。図1に示すように、セメントキル
ンから排ガスとともに抜き出されたダストは、洗浄槽1
において、後述する濾過器4から循環される濾液からな
る洗浄水により一次洗浄された後、洗浄水とともに濾過
器2に送られ、ここで濾液から分離される。洗浄槽とし
ては、特に限定されるものではないが、通常撹拌洗浄槽
などが使用される。また、濾過器としても、制限されな
いが、通常フィルタープレスなどが使用される。
れるか或いは所定の処理(蒸発乾固など)後固形物の形
態で廃棄される。
浄槽3に送られ、ここで新水により二次洗浄された後、
洗浄水とともに第二の濾過器4に送られ、ここで濾液か
ら分離される。
法に従って、キルンに戻し、セメント原料の一部として
再利用することができる。
洗浄槽3における洗浄対象であるダストがすでに一次洗
浄されていることおよび洗浄槽3での洗浄液が新水であ
ることにより、未だ高度の洗浄力を有しているので、本
発明では、これを洗浄槽1に循環して、ダストの一次洗
浄液として利用する。
構成により、ダスト洗浄に必要な水量が減少するととも
に、ダストの洗浄が効率良く行われるので、洗浄済みダ
ストをキルンへ戻す場合にも、多量の塩分がキルンに循
環されることもない。
も、洗浄水の量は、例えば、ダスト量の0.5〜10倍程度
(重量比)の範囲にある。従って、濾過器2からの回収
濾液に見合う量の新水を洗浄槽3に供給使用すればよ
い。洗浄水の量が多すぎる場合には、洗浄水の繰り返し
使用による効果が失われて、従来の1回洗浄の場合と同
程度の低い塩分除去効率にとどまるとともに、多量の洗
浄濾液が発生してしまう。これに対し、洗浄水の量が少
なすぎる場合には、洗浄が困難となり、繰り返し洗浄を
行っても、ダストに残留する塩分量が多くなって、洗浄
の効率が低下する。洗浄水の量は、より好ましくは、ダ
スト量の約2倍程度である。
フローを示す。この場合には、第一の濾過器2と第二の
洗浄槽3との間に、少なくとも1つの中間洗浄槽と少な
くとも1つの中間濾過器とを配置する。図3において、
例えばn≧3の場合、すなわち、3段階の洗浄操作を行
う場合には、濾過器4から送られてきた濾液を中間洗浄
槽13に送り、一次洗浄を終えたダストを中間洗浄す
る。中間洗浄されたダストは、中間濾過器14を経て洗
浄槽3に送られ、前記と同様にさらに洗浄処理と濾過処
理に供される。一方、中間濾過器14から回収された濾
液は、第一の洗浄槽1にリサイクルされ、ダストの一次
洗浄に使用される。3段階以上の洗浄操作を行う場合に
も、洗浄水の量は、例えば、ダスト量の0.5〜10倍程度
の範囲とすれば良い。
ではないが、洗浄効率、設備費などを考慮して、2〜3
段階で洗浄することが経済上有利である。
いては、図1に示す実施態様と変わりはない。この実施
態様においては、pH調整槽5において、酸(例えば、硫
酸、塩酸、硝酸、キルン排ガス中のCO2など)を濾過器
2からの回収濾液に添加して、そのpHを低下させること
により、濾液中のPbなどの重金属を水酸化物の形態で沈
殿させた後、濾過器6で濾別除去し、次いで濾液を乾燥
機7で乾燥して、有用成分を回収する。添加する酸とし
ては、硫酸がより好ましい。酸の濃度は、回収濾液のpH
を低下させることができ、且つ濾液の液量を著しく増大
させないものであれば、特に限定されない。
は、両性金属であり、ダスト洗浄濾液の様な高アルカリ
性液中では、HPbO2 -の様なイオンとなって溶解してい
る。しかるに、この様な濾液のpHを中性近傍まで低下さ
せると、Pbを水酸化物として沈殿除去することができ
る。また、濾液中のCa2+やSO4 2-も、石膏として沈殿
し、除去される。その結果、濾液を蒸発乾固して得られ
る塩類は、高純度のKCl、NaClなどを主とするものであ
り、有効に利用できる。
中のダストの洗浄を少量の水で効率良く行うことができ
る。
解限度まで高めることができるので、濾液の蒸発乾固に
よる有用な塩類の回収に要するエネルギーも少なくて済
む。
低いので、これをキルンに戻しても、随伴する塩分によ
る弊害も、軽減される。
油脂加工原料、ガラス製造原料、肥料原料などとして有
用である。
ころをより一層明確にする。
洗浄(実施例1、3)または3段階洗浄(実施例2、
4)による本発明方法を実施した。すなわち、セメント
キルン窯尻から塩素バイパス装置により抜き出されたダ
スト(Cl-濃度4.3%)を水:ダスト=2:1(実施
例1、2)と水:ダスト=5:1(実施例3、4)の比
率となる様に、濾過器2から濾液を回収しつつ且つ洗浄
槽3に新水を補給しつつ、それぞれ洗浄した。
濃度を測定し、ダストから濾液へ移行したCl-抽出率を
算出した。結果を表1に示す。
%)を水:ダスト=2:1(比較例1)と水:ダスト=
5:1(比較例2)の比率となる様に、水量を調整しつ
つ、ダストを1回洗浄した後、回収した濾液中のCl-濃
度を測定し、ダストから濾液へ移行したCl-抽出率を算
出した。結果を表1に併せて示す。
比較例1および実施例3、4と比較例2とを対比すれ
ば、ダストの複数回洗浄を行う本発明方法による優れた
Cl-除去効果が明らかである。
施例5)或いはpH7(実施例6)に調整し、濾過した
後、濾液を蒸発乾固して得られた塩類を分析した。結果
を表2に示す。
た回収濾液のpH調整を行うことなくそのまま蒸発乾固し
て得られた塩類を分析した。結果を表2に併せて示す。
液のpHを低下させた後、蒸発乾固を行う場合(実施例5
および6)には、得られる塩中のPb含有量を大幅に低減
させることができる。
である。
ートである。
ーチャートである。
Claims (2)
- 【請求項1】セメントキルン排ガス中のダストを抜き出
し、ダストを水で洗浄して脱塩する方法において、ダス
トの洗浄を複数段階(n段階;n≧2)で行い、ダスト
の最初の洗浄段階後で使用した水を濾過し、次いで濾液
を蒸発乾固して有用な塩類を回収するとともに、最終段
階のダスト洗浄において新水により洗浄を行い、その濾
液を順次前段のダスト洗浄段階における洗浄水としてリ
サイクル使用することを特徴とするセメントキルン排ガ
スダストの脱塩方法。 - 【請求項2】最初の洗浄段階後に回収する濾液のpHを
低下させることにより、濾液中の重金属を水酸化物とし
て沈殿させて除去し、有用物を回収利用する請求項1に
記載のセメントキルン排ガスダストの脱塩方法。
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