JP6327943B2 - Method for recovering valuable metals in waste - Google Patents

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Description

本発明は、廃棄物中の有価金属回収方法に関し、特に、都市ごみ焼却灰、汚泥等の廃棄物に含まれる有価金属を回収する方法に関する。   The present invention relates to a method for recovering valuable metals in waste, and more particularly, to a method for recovering valuable metals contained in waste such as municipal waste incineration ash and sludge.

従来、家電に使用される電子基板類をリサイクルし、金、銀、銅、錫、ニッケル等の有価金属を回収している。また、水銀灯や蛍光灯のリサイクルを通じて水銀の回収も行われている。   Conventionally, electronic substrates used in home appliances are recycled to collect valuable metals such as gold, silver, copper, tin, and nickel. Mercury is also collected through recycling of mercury lamps and fluorescent lamps.

また、特許文献1には、都市ごみ等の廃棄物を破砕機で破砕し、必要に応じて乾燥機で水分を除去し、熱分解炉で熱分解して熱分解残渣を生成し、該熱分解残渣からチャーを選別装置で選別した後微粉化装置で微粉化し、微粉化したチャーを移送手段で移送し、別設備で燃料として燃焼させることで、良質な有価金属やガラス類を回収し得る廃棄物の燃料利用方法が提案されている。   Patent Document 1 discloses that waste such as municipal waste is crushed with a crusher, moisture is removed with a dryer as necessary, and pyrolysis is performed in a pyrolysis furnace to produce a pyrolysis residue. After sorting char from the decomposition residue with a sorting device, it can be pulverized with a pulverizing device, the pulverized char can be transferred with a transfer means, and burned as fuel in another facility, so that valuable valuable metals and glass can be recovered. Waste fuel utilization methods have been proposed.

さらに、特許文献2には、飛灰を脱塩素洗浄し、該脱塩素洗浄した飛灰、亜鉛含有原料、フラックス及び石炭を混合し、乾燥させて粉砕した後、団鉱とし、該団鉱を溶融還元することで有価金属を回収する方法が記載されている。   Further, in Patent Document 2, fly ash is dechlorinated and washed, and the dechlorinated and washed fly ash, zinc-containing raw material, flux and coal are mixed, dried and pulverized, and then formed into briquette. A method for recovering valuable metals by smelting reduction is described.

特開2000−283430号公報JP 2000-283430 A 特開2007−186761号公報JP 2007-186761 A

しかし、上記従来の技術では、廃棄物等の乾燥粉砕や熱処理等に大量のエネルギーを消費するため運転コストが高騰する。一方、小規模のバッチ式等の回収装置を用いた場合には、採算面から実現が困難であるという問題があった。   However, in the above conventional technique, a large amount of energy is consumed for dry pulverization of wastes, heat treatment, etc., so that the operation cost increases. On the other hand, in the case of using a collection device such as a small batch type, there is a problem that it is difficult to realize from the profit side.

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、都市ごみ焼却灰、汚泥等の廃棄物に含まれる有価金属を低コストで回収することを目的とする。   Then, this invention is made | formed in view of the said problem, Comprising: It aims at collect | recovering the valuable metals contained in wastes, such as municipal waste incineration ash and sludge, at low cost.

上記目的を達成するため、本発明は、セメント焼成炉から排出された燃焼ガスの全量を冷却する冷却塔を有するセメント製造工程から有価金属を回収する方法であって、回収される金又は/及び銀の濃度を高めるため、塩素バイパスダストを含む原料を前記セメント焼成炉に供給し、前記冷却塔の排ガスに含まれるダストを回収し、該回収したダストを水洗して金又は/及び銀を含むダストを回収することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a method for recovering valuable metals from a cement manufacturing process having a cooling tower for cooling the entire amount of combustion gas discharged from a cement firing furnace, wherein the recovered gold or / and In order to increase the concentration of silver, a raw material containing chlorine bypass dust is supplied to the cement firing furnace, the dust contained in the exhaust gas of the cooling tower is collected, and the collected dust is washed with water to contain gold or / and silver. It is characterized by collecting dust.

本発明によれば、セメント製造工程から回収した金又は/及び銀を含む塩素バイパスダストを含む原料を、セメント製造工程で熱処置して金又は/及び銀が濃縮されたダストを回収するため、別途熱処理等のエネルギーを必要とせず、低コストで有価金属を含むダストを回収することができる。   According to the present invention, a raw material containing chlorine bypass dust containing gold and / or silver recovered from a cement manufacturing process is heat-treated in the cement manufacturing process to recover gold or / and silver-enriched dust. Dust containing valuable metals can be recovered at low cost without the need for energy such as separate heat treatment.

上記廃棄物中の有価金属回収方法において、前記塩素バイパスダストは、プレヒーターサイクロンを有するセメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部を冷却しながら抽気した抽気ガスから回収したものとすることができる。   In the method for recovering valuable metals in the waste, the chlorine bypass dust is cooled while cooling a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage from the bottom of the cement kiln having the preheater cyclone to the bottom cyclone. It can be recovered from the extracted gas extracted.

また、前記塩素バイパスダストを水洗、酸洗浄又は浮遊選鉱処理した後、前記セメント焼成炉に供給することができ、水洗等により有価金属の濃度を高めた原料を使用して、回収されるダストの有価金属濃度を高めることができる。 Further, after the chlorine bypass dust washed with water, acid washing or floating election Kosho sense, the can be supplied to the cement burning furnace, using a material with increased concentrations of valuable metals by washing with water or the like, it is recovered The valuable metal concentration of dust can be increased.

さらに、前記セメント焼成炉をエコセメントを焼成するエコセメントキルンとすることができ、エコセメント製造工程から低コストで有価金属を含むダストを回収することができる。   Furthermore, the cement firing furnace can be an eco cement kiln for firing eco cement, and dust containing valuable metals can be recovered from the eco cement manufacturing process at low cost.

前記冷却塔の排ガスから回収して水洗したダストを、酸浸出工程及びアルカリ浸出工程に供して金又は/及び銀を含むダストを回収することで、さらに有価金属濃度の高いダストを回収することができる。   The dust recovered from the exhaust gas of the cooling tower and washed with water is subjected to an acid leaching step and an alkali leaching step to collect dust containing gold and / or silver, thereby collecting dust having a higher valuable metal concentration. it can.

また、前記冷却塔の排ガスから回収して水洗したダストの一部、又は前記水洗したダストを酸浸出工程及びアルカリ浸出工程に供したダストの一部を金又は/及び銀を含むダストとして回収し、残りを前記セメント焼成炉に戻すことができ、ダストを循環させることにより、回収されるダストの有価金属濃度をさらに高めることができる。   Further, a part of the dust recovered from the exhaust gas of the cooling tower and washed with water, or a part of the dust subjected to the water washed dust in the acid leaching step and the alkali leaching step is recovered as dust containing gold or / and silver. The remainder can be returned to the cement firing furnace, and the concentration of valuable metals in the recovered dust can be further increased by circulating the dust.

以上のように、本発明によれば、都市ごみ焼却灰、汚泥等の廃棄物に含まれる有価金属を低コストで回収することができる。   As described above, according to the present invention, valuable metals contained in waste such as municipal waste incineration ash and sludge can be recovered at low cost.

本発明に係る廃棄物中の有価金属回収方法を適用したセメント焼成装置を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the cement baking apparatus to which the valuable metal recovery method in the waste which concerns on this invention is applied. 図1のセメント焼成装置におけるHMX処理工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the HMX process process in the cement baking apparatus of FIG.

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明においては、本発明に係る廃棄物中の有価金属回収方法をプレヒーターサイクロンを有するセメント製造装置、及び燃焼ガスの全量を冷却する冷却塔を有するエコセメント焼成装置に適用した場合を例にとって説明する。   Next, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the method for recovering valuable metals in waste according to the present invention is applied to a cement manufacturing apparatus having a preheater cyclone and an ecocement firing apparatus having a cooling tower for cooling the entire amount of combustion gas. Will be described as an example.

図1は、上記プレヒーターサイクロンを有するセメント製造装置に付設された塩素バイパス設備1と、エコセメント焼成装置の排ガス処理設備2とを示す。   FIG. 1 shows a chlorine bypass facility 1 attached to a cement production apparatus having a preheater cyclone and an exhaust gas treatment facility 2 of an ecocement firing apparatus.

塩素バイパス設備1は、セメントキルン11の窯尻から最下段サイクロン(不図示)に至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部Gを冷却しながら抽気するプローブ12と、プローブ12で抽気した抽気ガスG1に含まれるダストの粗粉D1を分離する分級機としてのサイクロン13と、サイクロン13から排出された微粉D2を含む抽気ガスG2を冷却する熱交換器14と、熱交換器14からの抽気ガスG3を集塵するバグフィルタ15と、熱交換器14及びバグフィルタ15から排出されたダスト(D3+D4)を貯留するダストタンク16と、バグフィルタ15からの排ガスG4を大気へ放出する排気ファン17等で構成される。   The chlorine bypass facility 1 includes a probe 12 for extracting air while cooling a part G of combustion gas from a kiln exhaust gas passage from a kiln bottom of a cement kiln 11 to a lowermost cyclone (not shown), From the cyclone 13 as a classifier for separating the coarse dust D1 contained in the extracted gas G1, the heat exchanger 14 for cooling the extracted gas G2 containing the fine powder D2 discharged from the cyclone 13, and the heat exchanger 14 Filter 15 that collects the extracted gas G3, a dust tank 16 that stores the dust (D3 + D4) discharged from the heat exchanger 14 and the bag filter 15, and an exhaust gas that releases the exhaust gas G4 from the bag filter 15 to the atmosphere. It is composed of a fan 17 and the like.

上記塩素バイパス設備1における各装置は、一般的な塩素バイパス設備に設置されているものであって、詳細説明を省略する。   Each device in the chlorine bypass facility 1 is installed in a general chlorine bypass facility and will not be described in detail.

エコセメント焼成装置の排ガス処理設備2は、セメントキルン21からの燃焼排ガスの全量を冷却する冷却塔22と、冷却塔22からの排ガスG5から粗粉を分離するための分級装置としてのサイクロン23と、サイクロン23からの排ガスG6に含まれる微粉を回収する第1バグフィルタ24と、第1バグフィルタ24からの排ガスG7に消石灰粉等の酸性ガス処理剤GTを添加した後にダストを回収する第2バグフィルタ25と、第2バグフィルタ25の排ガスG8を脱硫・脱硝する脱硫塔26及び脱硝塔27と、脱硫塔26から排出された活性コークスACを加熱再生する再生塔29と、再生塔29の排ガスG11を洗浄する排ガス洗浄工程30と、洗浄後の排ガスから水銀を回収する水銀回収工程31と、高濃度の塩化物を含有するダストD6〜D8をゼロエミッション思想に基づいて処理するHMX処理工程32と、最終排水処理工程33と、HMX処理工程32で分離された有価金属を含むカルシウム澱物CAを分取する回収装置34とで構成される。   The exhaust gas treatment facility 2 of the eco-cement firing apparatus includes a cooling tower 22 that cools the entire amount of combustion exhaust gas from the cement kiln 21, and a cyclone 23 that serves as a classification device for separating coarse powder from the exhaust gas G5 from the cooling tower 22. A first bag filter 24 that collects fine powder contained in the exhaust gas G6 from the cyclone 23, and a second bag that collects dust after adding an acid gas treatment agent GT such as slaked lime powder to the exhaust gas G7 from the first bag filter 24. A bag filter 25, a desulfurization tower 26 and a denitration tower 27 for desulfurizing and denitrating the exhaust gas G8 of the second bag filter 25, a regeneration tower 29 for heating and regenerating the activated coke AC discharged from the desulfurization tower 26, and a regeneration tower 29 Contains exhaust gas cleaning step 30 for cleaning exhaust gas G11, mercury recovery step 31 for recovering mercury from the exhaust gas after cleaning, and high-concentration chloride. HMX treatment process 32 for treating strikes D6 to D8 based on the zero emission concept, final waste water treatment process 33, and recovery device 34 for fractionating calcium starch CA containing valuable metals separated in HMX treatment process 32, Consists of.

サイクロン23は、排ガスG5に含まれる粗粉を回収するために備えられ、回収されたダストD6は、HMX処理工程32に送られる。   The cyclone 23 is provided for recovering coarse powder contained in the exhaust gas G5, and the recovered dust D6 is sent to the HMX processing step 32.

第1バグフィルタ24は、サイクロン23からの排ガスG6に含まれる微粉を回収するために備えられ、回収されたダストD7は、HMX処理工程32に送られる。   The first bag filter 24 is provided to collect fine powder contained in the exhaust gas G6 from the cyclone 23, and the collected dust D7 is sent to the HMX processing step 32.

第2バグフィルタ25は、排ガスG7に脱硫剤として消石灰粉等の酸性ガス処理剤GTを添加した後、この排ガスG7に含まれるダストD8を回収するために備えられ、回収されたダストD8は、HMX処理工程32に送られる。   The second bag filter 25 is provided to recover the dust D8 contained in the exhaust gas G7 after adding an acid gas treatment agent GT such as slaked lime powder as a desulfurizing agent to the exhaust gas G7. It is sent to the HMX processing step 32.

脱硫塔26は、活性コークスACに排ガスG8を接触させ、排ガスG8に含まれるSOxを活性コークスACに吸着させて除去するために設けられる。排ガス中のSOxは、硫酸として活性コークスACに吸着されて除去される。   The desulfurization tower 26 is provided to bring the exhaust gas G8 into contact with the activated coke AC, and to remove SOx contained in the exhaust gas G8 by adsorbing the activated coke AC. SOx in the exhaust gas is adsorbed and removed by activated coke AC as sulfuric acid.

脱硝塔27は、脱硫塔26からの排ガスG9にアンモニアガス(NH3)を注入した後、活性コークスACに排ガスG9を接触させ、NH3によってNOxを窒素に還元して無害化すると共に、排ガスG9に残留するNOxを活性コークスACに吸着させて除去するために設けられる。 The denitration tower 27 injects ammonia gas (NH 3 ) into the exhaust gas G9 from the desulfurization tower 26, then contacts the exhaust gas G9 with the activated coke AC, reduces NOx to nitrogen by NH 3 and renders it harmless. The NOx remaining in G9 is provided to be adsorbed and removed by the activated coke AC.

再生塔29は、活性度が低下した活性コークスACを再生するために備えられ、硫酸、アンモニウム塩等の吸着物質を熱風によって加熱して脱離させて活性度を元に戻す。加熱再生の際には、活性コークスACからの脱離物をパージするため窒素ガスが供給される。   The regeneration tower 29 is provided to regenerate the activated coke AC having a lowered activity, and the adsorbed material such as sulfuric acid and ammonium salt is heated and desorbed with hot air to restore the activity. During heat regeneration, nitrogen gas is supplied to purge the desorbed material from the activated coke AC.

排ガス洗浄工程30は、再生塔29からの排ガスG11を洗浄するために備えられ、この洗浄によって、水銀を多く含む廃液W2と、その他の成分を含む廃液W3とに分離する。   The exhaust gas cleaning step 30 is provided for cleaning the exhaust gas G11 from the regeneration tower 29, and is separated into a waste liquid W2 containing a large amount of mercury and a waste liquid W3 containing other components.

水銀回収工程31は、排ガス洗浄工程30からの廃液W2に含まれる水銀を回収するために備えられ、排ガス洗浄工程30からの廃液W2を、水銀を含む汚泥Sと、廃液W4とに分離する。   The mercury recovery process 31 is provided for recovering mercury contained in the waste liquid W2 from the exhaust gas cleaning process 30, and separates the waste liquid W2 from the exhaust gas cleaning process 30 into sludge S containing mercury and the waste liquid W4.

HMX処理工程32は、高濃度の塩化物を含有するダストD6〜D8から有価物を回収するために備えられ、図2に示すように、ダストD6〜D8に水と苛性ソーダ又は酸を添加してpH9〜11でアルカリ塩を水洗除去し(ステップS1)、水洗によって発生した塩素を含む廃液W1を最終排水処理工程33に導入し、水洗後の固形分を水と硫酸を用いて酸浸出させる酸浸出工程(ステップS2)に供給する。   The HMX treatment step 32 is provided for recovering valuable materials from dusts D6 to D8 containing a high concentration of chloride. As shown in FIG. 2, water and caustic soda or acid are added to the dusts D6 to D8. An acid that removes the alkali salt with water at pH 9 to 11 (step S1), introduces the waste liquid W1 containing chlorine generated by the water washing into the final waste water treatment process 33, and leaches the solid content after the water washing with water and sulfuric acid. It supplies to a leaching process (step S2).

酸浸出工程(ステップS2)からは、2系統の工程に供給される。浸出残渣はアルカリ浸出工程(ステップS3)へ供給される。浸出液は、亜鉛粉を添加した後、銅回収工程(ステップS4)へ供給される。アルカリ浸出工程(ステップS3)では、苛性ソーダを添加しアルカリ性の状態とし、浸出残渣をカルシウム澱物CAとする一方、浸出液は亜鉛・鉛回収工程(ステップS5)へ供給される。   From the acid leaching process (step S2), it is supplied to two processes. The leaching residue is supplied to the alkali leaching step (step S3). The leachate is supplied to the copper recovery step (step S4) after adding zinc powder. In the alkaline leaching step (step S3), caustic soda is added to make the state alkaline, and the leaching residue is converted to calcium starch CA, while the leachate is supplied to the zinc / lead recovery step (step S5).

銅回収工程(ステップS4)では、先に添加された亜鉛粉の効果により、イオン化傾向の違いを利用して銅人工鉱物を析出させて回収すると共に、析出後の残液を亜鉛・鉛回収工程(ステップS5)に供給する。   In the copper recovery process (step S4), due to the effect of the zinc powder added earlier, the copper artificial mineral is precipitated and recovered using the difference in ionization tendency, and the remaining liquid after the precipitation is recovered in the zinc / lead recovery process. (Step S5).

亜鉛・鉛回収工程(ステップS5)では、アルカリ浸出工程(ステップS3)の浸出液及び銅回収工程(ステップS4)の残液の供給を受け、苛性ソーダ又は硫酸によりpHを10〜12に調整することにより亜鉛・鉛化合物を析出させて回収し、析出後の残液を最終排水処理工程33に導入する。回収された亜鉛・鉛化合物、銅人工鉱物は、非鉄金属精錬原料NIとして回収される。   In the zinc / lead recovery process (step S5), the supply of the leachate from the alkali leaching process (step S3) and the residual liquid from the copper recovery process (step S4) is received, and the pH is adjusted to 10-12 with caustic soda or sulfuric acid. The zinc / lead compound is precipitated and collected, and the remaining liquid after the precipitation is introduced into the final waste water treatment step 33. The recovered zinc / lead compound and copper artificial mineral are recovered as a non-ferrous metal refining raw material NI.

図1に戻り、最終排水処理工程33は、排ガス洗浄工程30、水銀回収工程31及びHMX処理工程32の各々からの廃液W3、W4、W1を排水処理して放流するために備えられ、これらの廃液W3、W4、W1に含まれるエコセメント原料に由来する鉄澱物Iを回収する。   Returning to FIG. 1, the final waste water treatment process 33 is provided for draining and discharging the waste liquids W3, W4, W1 from the exhaust gas cleaning process 30, the mercury recovery process 31 and the HMX treatment process 32, respectively. The iron starch I derived from the eco-cement raw material contained in the waste liquids W3, W4, W1 is recovered.

回収装置34は、HMX処理工程32で分離されたカルシウム澱物CAを分取するために備えられ、分取したカルシウム澱物CAは、金、銀を含むダストMEとして回収される。   The recovery device 34 is provided for separating the calcium starch CA separated in the HMX processing step 32, and the collected calcium starch CA is recovered as dust ME containing gold and silver.

次に、上記セメント焼成装置を用いた本発明にかかる廃棄物中の有価金属回収方法について、図1及び図2を参照しながら説明する。   Next, a method for recovering valuable metals in waste according to the present invention using the cement baking apparatus will be described with reference to FIGS.

図1において、セメントキルン11に付設されたプレヒーター(不図示)に供給されたセメント原料は、プレヒーターで予熱され、仮焼炉(不図示)で仮焼された後、セメントキルン11で焼成される。   In FIG. 1, a cement raw material supplied to a preheater (not shown) attached to the cement kiln 11 is preheated by a preheater, calcined in a calcining furnace (not shown), and then fired in the cement kiln 11. Is done.

セメント原料には、汎用の原料(石灰石、粘土、鉄滓等)に加え、焼却主灰、焼却飛灰、汚泥、シュレッダーダスト等の各種廃棄物が用いられる。例えば、焼却主灰や焼却飛灰には、金が0.1〜4ppm、銀が5〜50ppm含まれている事例が確認されている。焼却主灰や焼却飛灰の使用量は、クリンカ1トンあたり10kg以上、より好ましくは20kg以上とすることが好ましい。10kg以上使用することで、塩素バイパスダストの金及び銀の濃度が高くなり、最終的に回収されるダストMEは金及び銀の濃度も高くなるので、精錬用原料としてより有用なものとなる。   In addition to general-purpose raw materials (limestone, clay, iron slag, etc.), various wastes such as incinerated main ash, incinerated fly ash, sludge, and shredder dust are used as cement raw materials. For example, incineration main ash and incineration fly ash have been confirmed to contain 0.1 to 4 ppm of gold and 5 to 50 ppm of silver. The amount of incinerated main ash and incinerated fly ash used is preferably 10 kg or more, more preferably 20 kg or more per ton of clinker. By using 10 kg or more, the concentration of gold and silver in the chlorine bypass dust increases, and the dust ME that is finally recovered also increases in the concentration of gold and silver, so that it becomes more useful as a raw material for refining.

図1において、セメントキルン11の燃焼ガスの一部Gをプローブ12で冷却しながら抽気すると、燃焼ガスG中の揮発成分の微結晶が生成され、抽気ガスG1に含まれるダストの微粉側に有価金属が偏在しているため、サイクロン13で分級した粗粉D1をセメントキルン系に戻す。一方、サイクロン13によって分離された微粉D2を含む抽気ガスG2は、熱交換器14に導入されて抽気ガスG2と媒体との熱交換が行われる。熱交換によって冷却された抽気ガスG3は、バグフィルタ15に導入され、バグフィルタ15において抽気ガスG3に含まれるダストD4が回収される。バグフィルタ15で回収されたダストD4は、熱交換器14から排出されたダストD3と共にダストタンク16に一旦貯留された後、塩素バイパスダストD5としてエコセメント焼成の調合原料RMの一部に使用される。   In FIG. 1, when a part of the combustion gas G of the cement kiln 11 is extracted while being cooled by the probe 12, fine crystals of the volatile components in the combustion gas G are generated and valuable on the fine powder side of the dust contained in the extraction gas G1. Since the metal is unevenly distributed, the coarse powder D1 classified by the cyclone 13 is returned to the cement kiln system. On the other hand, the extraction gas G2 containing the fine powder D2 separated by the cyclone 13 is introduced into the heat exchanger 14 to exchange heat between the extraction gas G2 and the medium. The extraction gas G3 cooled by heat exchange is introduced into the bag filter 15, and the bag filter 15 collects the dust D4 contained in the extraction gas G3. The dust D4 collected by the bag filter 15 is once stored in the dust tank 16 together with the dust D3 discharged from the heat exchanger 14, and then used as a part of the mixed raw material RM for ecocement firing as chlorine bypass dust D5. The

得られた塩素バイパスダストD5(D3+D4)は、塩素と共に、焼却主灰等の各種廃棄物等に由来する金や銀の貴金属を含む。これらの金、銀の濃度は、運転条件にもよるが都市ごみ焼却灰の2〜10倍の濃度となる。従って、後のエコセメント製造工程の調合原料RMに都市ごみ焼却灰のみを用いた場合よりも、さらに効率的に金、銀を回収することができる。ここで、塩素バイパスダストD5は、塩素濃度を目安として、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15%以上とすることで金及び銀の濃度を高めることができる。   The obtained chlorine bypass dust D5 (D3 + D4) contains gold and silver precious metals derived from various wastes such as incinerated main ash together with chlorine. The concentration of these gold and silver is 2 to 10 times that of municipal waste incineration ash, although it depends on the operating conditions. Accordingly, gold and silver can be recovered more efficiently than when only municipal waste incineration ash is used as the raw material RM for the subsequent ecocement manufacturing process. Here, the chlorine bypass dust D5 can raise the density | concentration of gold | metal | money and silver by making chlorine concentration into a standard, Preferably it is 10 mass% or more, More preferably, it is 15% or more.

塩素バイパスダストD5は、10μm通過分が多くなるほど、カルシウムやシリカ分を含む粗粉D1が除去されて金及び銀の濃度が高くなるので、サイクロン23の分級点を調整して塩素バイパスダストD5の10μm通過分を80質量%以上とすることが好ましい。   As the chlorine bypass dust D5 increases in the passage of 10 μm, the coarse powder D1 containing calcium and silica is removed and the concentration of gold and silver increases. Therefore, the classification point of the cyclone 23 is adjusted to adjust the chlorine bypass dust D5. The 10 μm passage is preferably 80% by mass or more.

また、塩素バイパス設備1における抽気ガスG1の量(抽気量)は、上記キルン排ガス流路を流れる燃焼ガスの0.1〜20%とすることが好ましい。抽気量の上限値を20%とするのは、熱損失が大きく、経済的なキルンの安定運転が確保できなくなると共に、金及び銀の濃度が低下するためである。一方、抽気量の下限値を0.1%とするのは、金、銀がセメントクリンカに排出されることなく、より多く回収するためである。   Further, the amount of the extraction gas G1 (extraction amount) in the chlorine bypass facility 1 is preferably 0.1 to 20% of the combustion gas flowing through the kiln exhaust gas passage. The reason why the upper limit value of the amount of extraction is set to 20% is that heat loss is large, an economical stable operation of the kiln cannot be secured, and the concentrations of gold and silver are lowered. On the other hand, the reason why the lower limit value of the extraction amount is set to 0.1% is that gold and silver are recovered more without being discharged to the cement clinker.

塩素バイパスダストD5を混合して調合原料RMを作成し、調合原料RMをセメントキルン21で焼成することでエコセメントが製造される。セメントキルン21から排出される600〜900℃の燃焼排ガスを冷却塔22で冷却して150〜200℃とした後、サイクロン23によって排ガスG5に含まれるダスト(粗粉)D6を回収し、第1バグフィルタ24によってサイクロン23からの排ガスG6に含まれるダスト(微粉)D7を回収する。   Eco-cement is manufactured by mixing the chlorine bypass dust D5 to create a blended raw material RM and firing the blended raw material RM in the cement kiln 21. After the combustion exhaust gas at 600 to 900 ° C. discharged from the cement kiln 21 is cooled by the cooling tower 22 to 150 to 200 ° C., dust (coarse powder) D6 contained in the exhaust gas G5 is recovered by the cyclone 23, and the first The bag filter 24 collects dust (fine powder) D7 contained in the exhaust gas G6 from the cyclone 23.

次に、第1バグフィルタ24からの排ガスG7に脱硫剤として消石灰粉等の酸性ガス処理剤GTを添加して排ガスG7中のSOx濃度を低下させ、第2バグフィルタ25によって排ガスG7に含まれるダストD8を回収する。   Next, an acid gas treatment agent GT such as slaked lime powder is added as a desulfurizing agent to the exhaust gas G7 from the first bag filter 24 to lower the SOx concentration in the exhaust gas G7, and the second bag filter 25 contains the exhaust gas G7. Dust D8 is collected.

上記回収されたダストD6〜D8をHMX処理工程32に供給し、HMX処理工程32において、上述のように、銅、鉛及び亜鉛を非鉄金属精錬原料NIとして回収すると共に、カルシウムを主成分としたカルシウム澱物CAを回収する。ここで、ダストD6及びD8の金、銀の濃度はダストD7に比べて低いので、好ましくはダストD7のみをHMX処理工程32に供給し、ダストD6及びD8を水洗による脱アルカリ塩を行った後に調合原料RMに戻して金、銀を循環させることで、さらにダストMEの金、銀の濃度を高めることができる。HMX処理工程32にて生じた廃液W1は、最終排水処理工程33へ送られる。   The recovered dusts D6 to D8 are supplied to the HMX processing step 32. In the HMX processing step 32, as described above, copper, lead and zinc are recovered as the non-ferrous metal refining raw material NI, and the main component is calcium. Calcium starch CA is recovered. Here, since the concentrations of gold and silver in the dusts D6 and D8 are lower than those in the dust D7, preferably only the dust D7 is supplied to the HMX treatment step 32, and the dusts D6 and D8 are subjected to dealkalizing salt by washing with water. The concentration of gold and silver in the dust ME can be further increased by returning gold and silver to the mixed raw material RM and circulating gold and silver. The waste liquid W1 generated in the HMX treatment process 32 is sent to the final wastewater treatment process 33.

HMX処理工程32にて回収されたカルシウム澱物CAの金、銀の濃度は、鉱山で産出される金、銀鉱石の10〜100倍の濃度である。   The concentration of gold and silver in the calcium starch CA recovered in the HMX treatment step 32 is 10 to 100 times the concentration of gold and silver ore produced in the mine.

そこで、このカルシウム澱物CAを、回収装置34で全量又は一部分取し、有価金属を含むダストMEとして回収する。カルシウム澱物CAの分取しなかった残りは、最終排水処理工程33からの鉄澱物Iと共に調合原料の一部Rとしてセメントキルン21に戻す。一部分取する方法は、常時排出されるカルシウム澱物CAを一定割合で分取してもよいし、回収とセメントキルンへの返送を間欠的に行えばよい。   Therefore, the calcium starch CA is entirely or partially taken by the recovery device 34 and recovered as dust ME containing valuable metals. The remainder of the calcium starch CA that has not been separated is returned to the cement kiln 21 as part R of the blended raw material together with the iron starch I from the final waste water treatment step 33. As a method of taking a part, the calcium starch CA that is always discharged may be collected at a constant rate, or may be collected and returned to the cement kiln intermittently.

一方、脱硫塔26において、活性コークスACに第2バグフィルタ25からの排ガスG8を接触させ、排ガスG8に含まれるSOxを活性コークスACに硫酸として吸着させて除去する。さらに、脱硫塔26からの排ガスG9にアンモニアガス(NH3)を注入し、NH3によってNOxを窒素に還元して無害化すると共に、活性コークスACに排ガスG9を接触させ、排ガスG9に残留するNOxを活性コークスACに吸着させて除去する。この際、排ガスG8に含まれる水銀も活性コークスACに吸着される。清浄化された排ガスG10は、煙突28から大気へ放出される。 On the other hand, in the desulfurization tower 26, the exhaust gas G8 from the second bag filter 25 is brought into contact with the active coke AC, and SOx contained in the exhaust gas G8 is adsorbed and removed as sulfuric acid on the active coke AC. Further, ammonia gas (NH 3 ) is injected into the exhaust gas G9 from the desulfurization tower 26, and NOx is reduced to nitrogen by NH 3 to make it harmless, and the exhaust gas G9 is brought into contact with the activated coke AC and remains in the exhaust gas G9. NOx is adsorbed and removed by the activated coke AC. At this time, mercury contained in the exhaust gas G8 is also adsorbed to the active coke AC. The cleaned exhaust gas G10 is discharged from the chimney 28 to the atmosphere.

次に、再生塔29に熱風を導入し、脱硫塔26から排出された活性コークスACを加熱再生する。これによって、活性コークスACから硫酸、水銀、アンモニウム塩等が脱離する。   Next, hot air is introduced into the regeneration tower 29, and the activated coke AC discharged from the desulfurization tower 26 is heated and regenerated. As a result, sulfuric acid, mercury, ammonium salt and the like are desorbed from the activated coke AC.

次いで、再生塔29から硫酸、水銀、アンモニウム塩等を含む排ガスG11を排ガス洗浄工程30に導入し、排ガスG11に含まれる活性コークスACのダストと活性コークスから離脱した水銀を回収する。活性コークスACのダストが回収された後の排ガスは、排ガスに含まれる硫酸又は亜硫酸を中和するために再度洗浄され、この洗浄によって生じた廃液W3は、最終排水処理工程33へ送られる。   Next, exhaust gas G11 containing sulfuric acid, mercury, ammonium salt, etc. is introduced into the exhaust gas cleaning step 30 from the regeneration tower 29, and the activated coke AC dust contained in the exhaust gas G11 and mercury separated from the active coke are recovered. The exhaust gas after the dust of the active coke AC is recovered is washed again to neutralize sulfuric acid or sulfurous acid contained in the exhaust gas, and the waste liquid W3 generated by this washing is sent to the final waste water treatment step 33.

次に、排ガス洗浄工程30から排出された廃液W2を、水銀回収工程31において、水銀を含む濃縮汚泥Sとして回収する。尚、水銀回収工程31にて生じた廃液W4は、最終排水処理工程33へ送られる。   Next, the waste liquid W2 discharged from the exhaust gas cleaning step 30 is recovered as a concentrated sludge S containing mercury in a mercury recovery step 31. The waste liquid W4 generated in the mercury recovery process 31 is sent to the final waste water treatment process 33.

最終排水処理工程33へ送られた廃液W1、W3、W4からエコセメント原料に由来する鉄澱物Iを回収した後、残渣を放流する。   After recovering the iron starch I derived from the ecocement raw material from the waste liquids W1, W3, W4 sent to the final waste water treatment step 33, the residue is discharged.

以上のように、本実施の形態では、焼却灰や汚泥等の各種廃棄物を主原料とするエコセメント原料に由来する金や銀の貴金属を含むダストを回収することができる。   As described above, in the present embodiment, it is possible to collect dust containing gold and silver precious metals derived from eco-cement raw materials mainly composed of various wastes such as incineration ash and sludge.

尚、上記実施の形態においては、サイクロン13で分離された微粉D2、すなわち熱交換器14から排出されたダストD3とバグフィルタ15で回収されたダストD4からなる塩素バイパスダストD5に有価金属が偏在しているため、この塩素バイパスダストD5をエコセメント焼成の調合原料RMの一部に用いたが、サイクロン13を設置せずに、プローブ12による抽気ガスG1に含まれるダストの全量を回収してエコセメント焼成の調合原料RMの一部として用いることもできる。   In the above embodiment, valuable metals are unevenly distributed in the fine powder D2 separated by the cyclone 13, that is, the chlorine bypass dust D5 composed of the dust D3 discharged from the heat exchanger 14 and the dust D4 recovered by the bag filter 15. Therefore, this chlorine bypass dust D5 was used as a part of the raw material RM for eco-cement firing, but without installing the cyclone 13, the total amount of dust contained in the extraction gas G1 by the probe 12 was recovered. It can also be used as part of a blended raw material RM for ecocement firing.

また、塩素バイパスダストD5をそのまま調合原料RMの一部としてセメントキルン21に供給せずに、水洗、酸洗浄、浮遊選鉱又はHMX処理(HMX処理工程32と同様の処理)を行い、有価金属の濃度を高めた上でセメントキルン21に供給することで、回収されるダストMEの金や銀の濃度を高めることができる。また、後段のエコセメント製造工程において塩分を処理するために必要なエネルギー量及び水洗量、並びに塩分による腐食を低減することができ、使用できる塩素バイパスダストを増加させることができるので、さらに金、銀濃度の高いダストMEを得ることができる。   Further, without supplying the chlorine bypass dust D5 as it is as a part of the preparation raw material RM to the cement kiln 21, water washing, acid washing, flotation or HMX treatment (treatment similar to the HMX treatment step 32) is performed, By supplying the cement kiln 21 after increasing the concentration, the concentration of gold and silver in the recovered dust ME can be increased. In addition, the amount of energy and water required for treating salt in the subsequent ecocement manufacturing process, and corrosion due to salt can be reduced, and the chlorine bypass dust that can be used can be increased. Dust ME having a high silver concentration can be obtained.

上記塩素バイパスダストD5の酸洗浄とは、塩素バイパスダストD5を水洗する際に、水洗用液に塩酸等を加えることであり、これにより、塩素バイパスダストD5に含まれるカルシウムやアルカリ塩の濃度を低下させることができ、回収されるダストMEの有価金属濃度を高めることができる。また、塩酸を添加することで、石膏が生成するのを防ぎながら水洗効率を向上させることができる。   The acid cleaning of the chlorine bypass dust D5 is to add hydrochloric acid or the like to the water washing solution when the chlorine bypass dust D5 is washed with water, thereby reducing the concentration of calcium or alkali salt contained in the chlorine bypass dust D5. It is possible to reduce the concentration of valuable metals in the recovered dust ME. Moreover, the washing efficiency can be improved by adding hydrochloric acid while preventing the formation of gypsum.

また、上記塩素バイパスダストD5の浮遊選鉱とは、塩素バイパスダストD5に水及び硫化剤を添加し、生じたスラリーに捕集剤を添加し、捕集剤を添加したスラリーを浮遊選鉱し、浮遊選鉱によって得られたフロスを固液分離し、固液分離によって固体を回収して調合原料RMの一部に使用するものであって、これによって、調合原料RMの銀の濃度を高め、銀濃度の高いダストMEを回収することができる。   In addition, the above-mentioned flotation of the chlorine bypass dust D5 means adding water and a sulfiding agent to the chlorine bypass dust D5, adding a collecting agent to the resulting slurry, and flotating the slurry to which the collecting agent has been added. The floss obtained by the beneficiation is solid-liquid separated, the solid is recovered by solid-liquid separation and used as a part of the blended raw material RM, thereby increasing the silver concentration of the blended raw material RM, and the silver concentration High dust ME can be recovered.

さらに、セメント焼成炉から排出された燃焼ガスの全量を冷却する冷却塔を有するセメント製造工程であれば、エコセメントを焼成するエコセメントキルン以外のセメント焼成炉を用いることもできる。   Furthermore, if it is a cement manufacturing process which has a cooling tower which cools the whole quantity of the combustion gas discharged | emitted from the cement baking furnace, cement baking furnaces other than the eco-cement kiln which burns eco-cement can also be used.

Aセメント工場にて、都市ごみ焼却灰をクリンカ1トンあたり20kg使用し、その他廃棄物、石灰石も使用して普通ポルトランドセメントを製造した。その結果、図1に示す塩素バイパス設備1において、Au:2mg/kg、Ag:150mg/kg、CaO:41質量%、Cl:18質量%の塩素バイパスダストD5を得た。   At the A cement factory, 20 kg of municipal waste incineration ash was used per ton of clinker, and other waste and limestone were also used to produce ordinary Portland cement. As a result, in the chlorine bypass facility 1 shown in FIG. 1, chlorine bypass dust D5 with Au: 2 mg / kg, Ag: 150 mg / kg, CaO: 41 mass%, Cl: 18 mass% was obtained.

次に、Aセメント工場で得られた塩素バイパスダストD5と、その他原料に焼却灰、石灰石を使用してエコセメントの調合原料RM(図1参照)を作成した。本調合原料RMにてエコセメントを製造し、図1に示す排ガス処理設備2でエコセメント焼成装置の排ガスに含まれるダストD7をHMX処理して、カルシウム澱物CAを全量回収したところ、Au濃度は調合原料RMの300倍、Ag濃度は調合原料RMの400倍のカルシウム澱物CAを得ることができた。   Next, a mixed raw material RM for ecocement (see FIG. 1) was prepared using chlorine bypass dust D5 obtained at the A cement factory and incinerated ash and limestone as other raw materials. Eco-cement is manufactured with this blended raw material RM, and dust D7 contained in the exhaust gas of the eco-cement baking apparatus is HMX-treated with the exhaust gas treatment facility 2 shown in FIG. Was able to obtain a calcium starch CA of 300 times the formulation raw material RM and an Ag concentration of 400 times that of the formulation raw material RM.

Bセメント工場にて、都市ごみ焼却灰をクリンカ1トンあたり40kg使用し、その他廃棄物、石灰石も使用して普通ポルトランドセメントを製造した。その結果、図1に示す塩素バイパス設備1において、Au:6mg/kg、Ag:380mg/kg、CaO:14質量%、Cl:30質量%の塩素バイパスダストD5を得た。   At Port B Cement Factory, 40 kg of municipal waste incineration ash was used per ton of clinker and other waste and limestone were used to produce ordinary Portland cement. As a result, in the chlorine bypass facility 1 shown in FIG. 1, chlorine bypass dust D5 with Au: 6 mg / kg, Ag: 380 mg / kg, CaO: 14 mass%, Cl: 30 mass% was obtained.

次に、Bセメント工場で得られた塩素バイパスダストD5と、その他原料に焼却灰、石灰石を使用してエコセメントの調合原料RM(図1参照)を作成した。本調合原料RMにてエコセメントを製造し、図1に示す排ガス処理設備2でエコセメント焼成装置の排ガスに含まれるダストD7をHMX処理して、1日のうちの6時間カルシウム澱物CAを採取(残りは原料として使用)することを1ヶ月継続したところ、Au濃度は調合原料RMの500倍、Ag濃度は調合原料RMの550倍のカルシウム澱物CAを得ることができた。   Next, a mixed raw material RM for ecocement (see FIG. 1) was prepared using chlorine bypass dust D5 obtained at the B cement factory and incinerated ash and limestone as other raw materials. Eco-cement is manufactured with this preparation raw material RM, dust D7 contained in the exhaust gas of the eco-cement baking apparatus is HMX-treated with the exhaust gas treatment facility 2 shown in FIG. 1, and calcium starch CA is obtained for 6 hours per day. Sampling (the rest was used as a raw material) continued for 1 month. As a result, a calcium starch CA having an Au concentration of 500 times that of the prepared raw material RM and an Ag concentration of 550 times that of the prepared raw material RM could be obtained.

このように、得られるカルシウム澱物CAは、金、銀の濃度が焼却灰の20倍以上になり、一般的な天然の鉱石に比べると50倍以上となった。   Thus, the obtained calcium starch CA has a concentration of gold and silver that is 20 times or more that of incinerated ash, and 50 or more times that of general natural ore.

1 塩素バイパス設備
2 (エコセメント焼成装置の)排ガス処理設備
11 セメントキルン
12 プローブ
13 サイクロン
14 熱交換器
15 バグフィルタ
16 ダストタンク
17 排気ファン
21 セメントキルン
22 冷却塔
23 サイクロン
24 第1バグフィルタ
25 第2バグフィルタ
26 脱硫塔
27 脱硝塔
28 煙突
29 再生塔
30 排ガス洗浄工程
31 水銀回収工程
32 HMX処理工程
33 最終排水処理工程
34 回収装置
AC 活性コークス
CA カルシウム澱物
D1 粗粉
D2 微粉
D3、D4 ダスト
D5 塩素バイパスダスト
D6〜D8 ダスト
G 燃焼ガス
G1〜G3 抽気ガス
G4〜G7 排ガス
GT 酸性ガス処理剤
I 鉄澱物
ME 有価金属を含むダスト
NI 非鉄金属精錬原料
S 汚泥
W1〜W4 廃液
RM 調合原料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chlorine bypass equipment 2 Exhaust gas treatment equipment 11 (of eco-cement baking equipment) Cement kiln 12 Probe 13 Cyclone 14 Heat exchanger 15 Bag filter 16 Dust tank 17 Exhaust fan 21 Cement kiln 22 Cooling tower 23 Cyclone 24 First bag filter 25 1st 2 Bug filter 26 Desulfurization tower 27 Denitration tower 28 Chimney 29 Regeneration tower 30 Exhaust gas cleaning process 31 Mercury recovery process 32 HMX treatment process 33 Final wastewater treatment process 34 Recovery device AC Active coke CA Calcium starch D1 Coarse powder D2 Fine powder D3, D4 Dust D5 Chlorine bypass dust D6 to D8 Dust G Combustion gas G1 to G3 Extraction gas G4 to G7 Exhaust gas GT Acid gas treatment agent I Iron starch ME Dust containing valuable metals NI Nonferrous metal refining raw material S Sludge W1 to W4 Waste liquid RM Compounding raw material

Claims (6)

セメント焼成炉から排出された燃焼ガスの全量を冷却する冷却塔を有するセメント製造工程から有価金属を回収する方法であって、
回収される金又は/及び銀の濃度を高めるため、塩素バイパスダストを含む原料を前記セメント焼成炉に供給し、
前記冷却塔の排ガスに含まれるダストを回収し、
該回収したダストを水洗して金又は/及び銀を含むダストを回収することを特徴とする廃棄物中の有価金属回収方法。
A method for recovering valuable metals from a cement manufacturing process having a cooling tower for cooling the entire amount of combustion gas discharged from a cement firing furnace,
In order to increase the concentration of recovered gold or / and silver, raw materials containing chlorine bypass dust are supplied to the cement firing furnace,
Collecting dust contained in the exhaust gas of the cooling tower;
A method for recovering valuable metals in waste, wherein the recovered dust is washed with water to recover dust containing gold and / or silver.
前記塩素バイパスダストは、プレヒーターサイクロンを有するセメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より、燃焼ガスの一部を冷却しながら抽気した抽気ガスから回収したものであることを特徴とする請求項1に記載の廃棄物中の有価金属回収方法。   The chlorine bypass dust is recovered from the extracted gas extracted while cooling a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the cement kiln having the preheater cyclone to the lowermost cyclone. The method for recovering valuable metals in waste according to claim 1. 前記塩素バイパスダストを水洗、酸洗浄又は浮遊選鉱処理した後、前記セメント焼成炉に供給することを特徴とする請求項2に記載の廃棄物中の有価金属回収方法。 The washing chlorine bypass dust, after acid washing or floating election Kosho sense, valuable metal recovery method of the waste according to claim 2, wherein the feeding to the cement kilns. 前記セメント焼成炉は、エコセメントを焼成するエコセメントキルンであることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の廃棄物中の有価金属回収方法。   4. The method for recovering valuable metals in waste according to claim 1, wherein the cement baking furnace is an eco cement kiln for baking eco cement. 前記冷却塔の排ガスから回収して水洗したダストを、酸浸出工程及びアルカリ浸出工程に供して金又は/及び銀を含むダストを回収することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の廃棄物中の有価金属回収方法。   5. The dust collected from the exhaust gas of the cooling tower and washed with water is subjected to an acid leaching step and an alkali leaching step to collect dust containing gold and / or silver. Method for recovering valuable metals in waste. 前記冷却塔の排ガスから回収して水洗したダストの一部、又は前記水洗したダストを酸浸出工程及びアルカリ浸出工程に供したダストの一部を金又は/及び銀を含むダストとして回収し、残りを前記セメント焼成炉に戻すことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の廃棄物中の有価金属回収方法。   A part of the dust recovered from the exhaust gas of the cooling tower and washed with water, or a part of the dust subjected to the water-washed dust in the acid leaching step and the alkali leaching step is recovered as dust containing gold or / and silver, and the rest The method for recovering valuable metals in waste according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal is returned to the cement firing furnace.
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