CN101309761A - 含氯废弃物的处理方法及处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可从含氯废弃物中分离回收氯成分、氯除去率高、可获得高纯度氯化合物、可消减用于氯回收的水使用量的含氯废弃物的处理方法及处理装置，其特征在于，本发明的含氯废弃物的处理方法包括，水洗·过滤工序，其中，将包含含氯废弃物及水的浆料分离为固体成分和滤液，并将该固体成分作为水泥原料；过滤处理工序，其中，在该滤液中添加还原剂及pH调整剂生成含重金属及钙的沉淀物，过滤·分离该沉淀物；晶析工序，其中，加热·蒸发·浓缩该滤液，作为晶析氯化合物的浆料，将该浆料分离为含有氯化合物的固体成分和母液，回收固体成分；分离母液处理工序，其中，将母液的一部分返还至水泥制造设备。

Description

含氯废弃物的处理方法及处理装置
技术领域
本发明涉及一种含氯废弃物的处理方法及处理装置，更详细而言，在封闭系统中处理含氯的焚烧灰或水泥窑的排气或排气粉末等含氯废弃物，作为无害的水泥原料而再资源化，同时，除去的成分也可以以作为工业原料再利用的品质进行回收的含氯废弃物的处理方法及处理装置。
背景技术
近年，在水泥制造设备中，伴随工业废弃物的处理量的增加，工业废弃物中所含的氯等挥发性成分在窑内增加，存在对水泥质量或水泥窑系统的操作产生不良影响的忧虑。因此，作为此对策设置有从水泥制造设备中去除氯的氯旁路装置。
此氯旁路装置，是如下装置：为了去除在水泥窑和预热机之间反复挥发和凝结而浓缩的氯等挥发性成分，通过从水泥窑尾部抽排气体进行冷却，生成使以氯化合物为主的挥发性成分固化的氯旁路粉末，将此氯旁路粉末排出系统外，由此，从水泥窑中除去氯。
因为在此氯旁路装置中发生的氯旁路粉末含有大量氯化合物或重金属类等，所以，为了再次作为水泥原料进行再利用，需要去除这些氯化合物或重金属类等。
因此，提出了通过水洗净氯旁路粉末而去除氯成分的方法且被实用化。
例如，提出了一种水泥原料化处理方法(专利文献1)，该方法在含氯的废弃物中添加水而浆料化，使废弃物中所含的氯溶出，过滤该溶出了氯的浆料，再根据需要进行洗净而除去氯，接着，将此浆料过滤分为脱氯滤渣和滤液，将脱氯滤渣作为水泥原料使用，并且，通过在滤液中添加螯合剂或pH调整剂等，使重金属及有害成分沉淀并除去，在除去了这些重金属及有害成分后的滤液中添加添加剂，将钙离子置换为钠离子，将此时析出的碳酸钙作为水泥原料使用。
另外，提出了一种废弃物的处理方法(专利文献2)，该方法为分离回收由水洗废弃物而去除的氯化合物的方法，具有：水洗废弃物使氯成分及铅成分溶出进行固液分离的工序(水洗工序)；在过滤分别的固体成分中加入碱溶液而使铅成分溶出，并且，使钙变化为氢氧化物进行过滤区分的工序(碱溶出工序)；将该滤液加入在水洗工序分离的滤液中，添加硫化剂沉淀分离铅的工序(脱铅工序)；在该脱铅的滤液中加入碳酸源沉淀分离钙的工序(脱钙工序)；还有，加热该滤液使氯化物析出进行分离回收的工序(氯回收工序)。
【专利文献1】专利第3304300号公报
【专利文献2】专利公开2003-1218号公报
然而，在现有的氯旁路粉末的处理方法中，由于排水中含有重金属，所以需要另行去除重金属的处理，存在废弃物处理成本提高的问题点。
另外，在使氯化物析出进行分离回收的工序中获得的氯化物，并不一定是高纯度品，因此，存在无法获得可实现有效利用的高纯度氯化物。
而且，存在使碳酸钙或氯化物析出时，需要大量能源的问题点。
发明内容
本发明是为解决上述课题而提出的，其目的在于，提供一种含氯废弃物的处理方法及处理装置，可从通过水泥烧制设备的氯旁路装置捕集的氯旁路粉末或含氯焚烧灰等高含氯废弃物中，分离回收氯成分作为有用的氯化合物，而且，氯除去率高，可获得高纯度氯化合物，进而，可消减用于回收氯的水的使用量。
本发明为解决上述课题，提供如下的含氯废弃物的处理方法及处理装置。
即，本发明的含氯废弃物的处理方法是将含氯废弃物中所含的无机成分作为水泥原料利用，并且，回收该含氯废弃物中所含的氯的含氯废弃物的处理方法，其特征在于，包括：
水洗·过滤工序，其中，在上述含氯废弃物中添加水进行混合作为第1浆料，将该第1浆料通过过滤分离为固体成分和滤液，将获得的固体成分作为水泥原料；
滤液处理工序，其中，在上述滤液中添加还原剂及pH调整剂生成包含该滤液中所含的重金属及钙的沉淀物，通过过滤分离该沉淀物；
晶析工序，其中，通过加热·蒸发浓缩除去了该沉淀物的滤液作为使该滤液中所含的氯化合物晶析的第2浆料，将该第2浆料分离为含有氯化合物的固体成分和母液，回收该固体成分；
分离母液处理工序，其中，将上述母液的一部分返还至水泥制造设备。
在此含氯废弃物的处理方法中，在水洗·过滤工序中，将水添加至含氯废弃物中进行混合作为第1浆料，通过过滤将该第1浆料分离为固体成分和滤液，由此，以少量的水的使用量有效地去除氯化合物，另外，在滤液处理工序中，通过将滤液中所含的重金属及钙作为沉淀物分离回收，而有效地回收一部分溶出在滤液中的重金属及钙，在分离母液处理工序中，将母液的一部分排放回水泥制造设备。
由此，所得到的氯化合物的纯度提高，用于回收氯的水的使用量也得以消减。
上述第1浆料，优选混合100重量份的上述含氯废弃物和200重量份以上到400重量份的上述水而成。
在该含氯废弃物的处理方法中，通过使用提高了含氯废弃物的含有率的浆料，可用少量水的使用量从含氯废弃物有效地取出氯成分。
优选将上述水洗·过滤工序中的上述过滤作为加压过滤，以对该加压过滤后的上述固体成分进行加压的状态，将新的水压送至该固体成分中，洗净该固体成分。
在该含氯废弃物的处理方法中，以对加压过滤后的上述固体成分进行加压的状态将新的水压送至该固体成分中，洗净该固体成分，由此容易提高含氯废弃物的脱氯率。由此，即使将脱氯的废弃物作为水泥原料返还至水泥制造设备中，也没有再次带入氯成分的忧虑。
优选为回收在上述晶析工序中蒸发的水分，作为上述水洗·过滤工序的水进行再利用。
在该含氯废弃物的处理方法中，通过将在晶析工序中蒸发的水分作为水洗·过滤工序的水进行再利用，从而该含氯废弃物的处理系统不会产生的排水。由此，完全不存在氯成分或重金属类向此处理系统外部漏出的忧虑。
优选在通过上述滤液处理工序的上述过滤而分离的滤液中添加重金属捕集剂，从上述滤液中分离含重金属的组成物。
在该含氯废弃物的处理方法中，通过在由滤液处理工序产生的滤液中添加重金属捕集剂，从上述滤液中分离含重金属的组成物，从而所得到的滤液成为不含重金属的水。由此，在向该处理系统外部排水时也完全不存在重金属漏出的忧虑，也没有环境污染等忧虑。
优选水洗在上述晶析工序中从上述第2浆料分离的固体成分，从该固体成分中除去杂质。
在该含氯废弃物的处理方法中，通过水洗在上述晶析工序中从上述第2浆料中分离的固体成分，从该固体成分中除去杂质，从而使获得的固体成分中的杂质极少。由此，可将杂质极少的固体成分作为工业用原料等有效利用。
本发明的含氯废弃物的处理装置是将含氯废弃物中所含的无机成分作为水泥原料利用，并且，回收该含氯废弃物中所含的氯的含氯废弃物的处理装置，其特征在于，具备以下而成：
水洗·过滤装置，其在上述含氯废弃物中添加水进行混合作为第1浆料，通过过滤将该第1浆料分离为固体成分和滤液，将获得的固体成分作为水泥原料；
滤液处理装置，其在上述滤液中添加还原剂及pH调整剂，生成包含该滤液中所含的重金属及钙的沉淀物，通过过滤分离该沉淀物；
晶析装置，其通过加热·蒸发浓缩除去了该沉淀物的滤液作为使该滤液中所含的氯化合物晶析的第2浆料，将该第2浆料分离为含有氯化合物的固体成分和母液，回收该固体成分；
分离母液处理装置，其将上述母液的一部分返还至水泥制造设备。
在该含氯废弃物的处理装置中，通过水洗·过滤装置将水添加至含氯废弃物中进行混合作为第1浆料，通过过滤将该第1浆料分离为固体成分和滤液，由此，以少量水的使用量有效地去除氯化合物，另外，通过滤液处理装置，将滤液中所含的重金属及钙作为沉淀物分离回收，由此，有效地回收一部分溶出在滤液中的重金属及钙，通过分离母液处理装置，将母液的一部分排放回水泥制造设备。
由此，可回收高纯度的氯化合物，可用少量水的使用量回收氯。
优选在上述晶析装置上设置水洗从上述第2浆料中分离的固体成分并从该固体成分中除去杂质的水洗装置。
在该含氯废弃物的处理装置中，通过由上述水洗装置水洗从上述第2浆料中分离的固体成分，从该固体成分中除去杂质，而使获得杂质极少的固体成分变得容易。由此，可将杂质极少的固体成分作为工业用原料等提供。
根据本发明的含氯废弃物的处理方法，在水洗·过滤工序中，将水添加至含氯废弃物中进行混合作为第1浆料，通过过滤将该第1浆料分离为固体成分和滤液，所以，可用少量水的使用量有效地去除氯化合物。另外，在滤液处理工序中，将滤液中所含的重金属及钙作为沉淀物分离回收，所以，有效地回收一部分溶出在滤液中的重金属及钙，此外，在分离母液处理工序中，将母液的一部分排放回水泥制造设备，所以，可提高所得到的氯化合物的纯度，还可消减用于回收氯的水的使用量。
因此，可有效地从在水泥烧制设备的氯旁路装置捕集的氯旁路粉末或含氯焚烧灰等高含氯废弃物中分离回收高纯度氯化合物。
根据本发明的含氯废弃物的处理装置，通过水洗·过滤装置，将水添加至含氯废弃物中进行混合作为第1浆料，通过过滤将该第1浆料分离为固体成分和滤液，所以，可用少量水的使用量有效地去除氯化合物。另外，通过滤液处理装置，将滤液中所含的重金属及钙作为沉淀物分离回收，所以，有效地回收一部分溶出在滤液中的重金属及钙，此外，通过分离母液处理装置，将上述母液的一部分排放回水泥制造设备，所以，可容易地回收高纯度氯化合物，并且，可用少量水的使用量回收氯。
因此，可有效且低成本地从在水泥烧制设备的氯旁路装置捕集的氯旁路粉末或含氯焚烧灰等高含氯废弃物中分离回收高纯度氯化合物。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的水泥制造设备中的含氯废弃物的处理装置的模式图。
图2是表示本发明的一实施方式的水泥制造设备中的含氯废弃物的处理方法的工序图。
图中：
1-水洗·过滤部，2-过滤处理部，3-晶析部，4-分离母液处理部，11-混合槽，12-压滤器，21～23、26-反应槽，24-沉淀槽，25-压滤器，27-精密过滤装置，31-pH调整槽，32-真空泵，33-结晶罐，34-加热器，35-电容器，36-离心分离装置，37-振动干燥器，41-雾化器，42-水泥制造设备，D-氯旁路粉末，W-水，W’-洗净水，S1～S4、S6、S7-浆料，S5-上澄水，S8-母液，C-脱氯饼，F1～F5-滤液，P-高分子凝聚剂，T-金属捕集剂，MS-重金属沉淀物，MP-悬浮物，ST-水蒸气
具体实施方式
根据附图对本发明的含氯废弃物的处理方法及处理装置的最佳方式进行说明。
另外，本方式是为了更好地理解发明宗旨而具体说明的方式，在没有特别指定的情况下，不限定本发明。
图1是表示本发明的一实施方式的水泥制造设备中的含氯废弃物的处理装置的模式图，是将含氯废弃物中的钙成分作为水泥原料利用，并且回收并有效利用该含氯废弃物中所含的氯成分的处理装置的例子。
图1中，1是水洗·过滤部(水洗·过滤装置)，2是滤液处理部(滤液处理装置)，3是晶析部(晶析装置)，4是分离母液处理部(分离母液处理装置)。
水洗·过滤部1，是在氯旁路粉末(含氯废弃物)中添加水进行混合作为第1浆料，通过过滤将该第1浆料分离为脱氯饼(固体成分)和滤液，将获得的脱氯饼作为水泥原料的装置，由以下构成：混合槽11，其混合氯旁路粉末D和新的水(以下，也称新水)W作为(第1)浆料S1；压滤器(脱水机)12，其通过加压过滤将该浆料S1分离为脱氯饼C和滤液F1，以对该加压过滤后获得的脱氯饼C进行加压的状态，压送新水W并洗净脱氯饼C。也可用将在下述结晶罐33中通过蒸发或加热而发生的水蒸气进行冷却的回收水(W’)代替上述新水。
滤液处理部2，是在滤液中添加还原剂及pH调整剂，并且添加碳酸钾生成包含该滤液中所含的重金属及钙的沉淀物，通过过滤分离该沉淀物的装置，以在滤液F1中还原、共沉淀金属和/或凝聚无机物为目的，例如由以下构成：(第1)反应槽21，其添加硫酸亚铁(FeSO4)或氯化亚铁(FeCl2)等，并且以使钙反应为目的添加碳酸钾(K2CO3)、二氧化碳(CO2)等而使其反应；(第2)反应槽22，其在生成的浆料S2中添加盐酸(HCI)或硫酸(H2SO4)，从而降低pH，成为重金属的溶解度低的区域，使氢氧化物析出；(第3)反应槽23，其在含有该碳酸钙及SS化的重金属、或微粒化的重金属、或氢氧化物的重金属的浆料S3中添加高分子凝聚剂P作为浆料S4；沉淀分离槽24，其进行该浆料S4的沉降分离；脱水机25，其对该沉淀物进行加压并分离为含有碳酸钙(CaCO3)及重金属的饼(重金属沉淀物)MS和滤液F2；(第4)反应槽26，其在沉淀分离槽24的上澄水S5中添加金属捕集剂T而使其反应，使微量残留在上澄水S5中的重金属凝聚；精密过滤膜(MF)装置27，其利用薄膜滤器(MF：精密过滤膜)捕集的重金属及在上澄水S5中遗留此反应的浆料S6的微细悬浮物MP从滤液F3中分离。
晶析部3由以下构成：结晶罐33，其在由精密过滤装置27除去微细悬浮物MP的滤液F3中添加氢氧化钾(KOH)等碱金属化合物，由真空泵32减压调整pH的pH调整槽31和调整了该pH的滤液F4，使其在加热器34之间循环运转并加热，使滤液F4中所含的水分蒸发并浓缩，使该滤液F4中所含的氯化钾(KCl)等氯化合物晶析；电容器35，其冷却由该结晶罐33发生的水蒸气，作为氯旁路粉末D的溶解水而再利用的回收水；离心分离装置36，其将氯化钾(KCl)等氯化合物晶析的浆料S7分离为，晶析的氯化钾(KCl)等氯化合物和不含氯化合物的母液S8；振动干燥器37，其在对晶析的氯化钾(KCl)等氯化合物施加振动的同时使其干燥。
分离母液处理部4由以下构成：滴下器41，其将由离心分离装置36分离的母液S8的一部分滴下；水泥制造设备42，其投入被滴下的母液。
接着，根据图1及图2对本实施方式的含氯废弃物的处理方法进行说明。
本发明的含氯废弃物的处理方法是将含氯废弃物中所含的无机成分作为水泥原料利用，并且回收该含氯废弃物中所含的氯的含氯废弃物的处理方法，包括：
水洗·过滤工序，其中，在上述含氯废弃物中添加水进行混合作为第1浆料，通过过滤将该第1浆料分离为固体成分和滤液，将获得的固体成分作为水泥原料；
滤液处理工序，其中，在上述滤液中添加还原剂、pH调整剂及碳酸钾，生成包含该滤液中所含的重金属及钙的沉淀物，通过过滤分离该沉淀物；
晶析工序，其中，通过加热·蒸发浓缩除去了该沉淀物的滤液，作为使该滤液中所含的氯化合物晶析的第2浆料，将该第2浆料分离为含有氯化合物的固体成分和母液，回收该固体成分；
分离母液处理工序，其中，将上述母液的一部分返还至水泥制造设备。
关于上述各工序，进行更进一步的详细说明。
另外，在本实施方式的含氯废弃物的处理方法中，作为对象的含氯废弃物是包括从城市垃圾焚烧炉或工业废弃物焚烧炉中排出的焚烧灰或飞尘、或通过附设于水泥烧制设备上的氯旁路装置获得的高浓度氯化合物的粉末等的含氯粉末。
在此，以在水泥烧制设备的氯旁路装置获得的氯旁路粉末为对象，详细叙述在上述各工序的处理。
[水洗·过滤工序]
首先，对于作为脱氯洗净对象的氯旁路粉末D，添加2～4重量倍的新水W进行搅拌使其浆化，并且，使所含氯化合物等可溶成分溶出并再制浆。在此将水的添加量如上述限定的理由是因为，若水的添加量为粉末的2重量倍以下，则粉末中的可溶成分的溶出不充分，残留于在后阶段的压滤器12过滤而获得的脱氯饼C中的可溶成分变多。而且获得的浆料粘性变高，难以向下一个工序的泵输送。
另外，若水的添加量为粉末的4重量倍以上，则钙成分或重金属类等其他成分的溶出变多，从而，在后阶段工序中，用于去除这些成分的药剂的使用量变多，而且，大量需要在晶析工序中使用的蒸汽量等。
在上述再制浆中，可溶成分的溶解速度高，因此，也可将混合槽11内的温度提高至40℃以上。另外，搅拌时间在10小时以内可充分溶解氯成分，但长时间的搅拌，粉末中所含的钙与碱成分及氯的复盐生成并产生沉淀物，存在无法进行充分的脱盐的忧虑，所以不为优选。
由此再制浆生成的浆料S1，通过压滤器12压榨，进行固液分离之后，用新水W洗净含有残留在压滤器12内的脱氯饼的可溶成分的水分。该用新水W的洗净，以对压滤器12进行加压的状态，从一方向向脱氯饼压送新水W，由此，可以少量水有效地进行洗净。
使用于此洗净的新水W，相对于供给于脱氯洗净的粉末量，优选0.5～2.0重量倍。
通过由该新水的洗净，可充分降低脱氯饼中的氯含量。
另外，获得的脱氯饼C直接被送至水泥制造设备，混合在其他原料中，干燥·粉碎后，作为粉末水泥原料在水泥烧制工序中再循环使用，作为水泥熟料进行烧制。
[滤液处理工序]
在水洗·过滤工序中获得的压榨后的滤液F1及洗净后的水，除溶出有粉末中的氯之外，还含有重金属类、钙成分、氯成分等。因此，在该滤液F1及洗净后的水中添加还原剂及pH调整剂，并且添加碳酸钾，生成包含该滤液F1及洗净后的水中所含的重金属及钙的沉淀物，由过滤分离该沉淀物。
在此，将滤液F1投入反应槽21中，以在该滤液F1中还原、共沉淀金属和/或凝聚无机物为目的，例如，添加硫酸亚铁(FeSO4)或氯化亚铁(FeCl2)等，并且以使钙反应为目的，添加碳酸钾(K2CO3)、二氧化碳(CO2)等而使其反应，生成浆料S2。
例如，通过将滤液F1的pH设为9～10.5左右生成重金属的氢氧化物的沉淀物，可大幅度去除重金属类。
另外，作为pH调整剂，酸性也可，但最优选为二氧化碳。通过使用二氧化碳，可大幅度去除溶解在滤液F1中的钙。
在此，同时添加二氧化碳(CO2)和碳酸钾(K2CO3)，所以可使溶解在滤液F1中的钙作为碳酸钙完全沉淀。
另外，最终回收的盐为氯化钾，所以，最优选的碳酸碱为碳酸钾。另外，也可利用碳酸钠或碳酸氢钠。
另外，在无法准备二氧化碳(CO2)的情况下，也可只用碳酸钾(K2CO3)处理溶解在滤液F1中的钙。
包含如此获得的碳酸钙(CaCO3)的浆料S2被送至反应槽22。
在反应槽22中，在该浆料S2中添加盐酸(HCI)或硫酸(H2SO4)而降低pH，形成重金属的溶解度低的区域，析出氢氧化物。由此，浆料S2成为包含碳酸钙及SS化的(悬浮化的、或微粒化的、或氢氧化物的)重金属的浆料S3，被送至反应槽23。
在反应槽23中，通过在此浆料S3中添加高分子凝聚剂P，使浆料S3中的碳酸钙及SS化的重金属、或微粒化的重金属、或氢氧化物的重金属凝聚。由此，浆料S3成为由碳酸钙及重金属的凝聚体而悬浮的浆料S4，被送至沉淀分离槽24。
在沉淀分离槽24中，将此浆料S4静置规定时间。由此，浆料S4通过其中所含的碳酸钙及重金属的凝聚体沉淀，而被分离为包含碳酸钙及重金属的凝聚体及滤液的沉淀物和上澄水S5。该沉淀物被送至脱水机25，上澄水S5被送至反应槽26。
在脱水机25中，通过对该沉淀物加压·脱水，而分离为包含碳酸钙(CaCO3)及重金属的饼(重金属沉淀物)MS和滤液F2。该滤液F2被添加在被送至反应槽21的滤液F1中，由此循环使用。
另一方面，在反应槽26中，在上澄水S5中添加金属捕集剂T而使其反应，使微量残留在上澄水S5中的重金属凝聚。由此，上澄水S5成为包含数％以下的SS成分(悬浮物)的浆料S6。
该浆料S6被送至精密过滤膜(MF)装置27中，由安装在其中的薄膜滤器(MF：精密过滤膜)捕集的重金属及遗留在上澄水S5中的微细悬浮物MP被从滤液F3中分离。
该滤液F3，通过去除悬浮物MP，SS成分成为1mg/L(1ppm)以下，被送至晶析工序。
另一方面，被分离的悬浮物MP，通过干燥、根据需要进行粉碎，而成为粉末状含重金属无机物质，之后，被处理。
[晶析工序]
在由水泥制造设备的氯旁路装置捕集的粉末中，作为氯化合物含有大量氯化钾。另外，作为其他氯化合物，含有氯化钠或重金属和氯化合物的复盐等。
在上述水洗·过滤工序中，极力去除了重金属或钙等，但重要的是在该晶析工序中以高纯度获得作为有用盐类的氯化钾。
该晶析工序是为了将大量含于在滤液处理工序中获得的、经过精密过滤处理的、去除了SS成分的滤液中的氯成分作为氯化钾析出而成为有用盐，使不混入氯化钠等其他碱金属盐的晶析操作成为可能的工序。
在该晶析工序中，在滤液处理工序中获得的、经过精密过滤处理的、SS成分少的滤液F3被送至pH调整槽31，成为pH被氢氧化钾(KOH)调整至12左右的滤液F4。
在此，将滤液F3调整至pH12左右的理由是因为通过使用氢氧化钾将pH调整至12左右，而实现在后续工序中的防止氧化皮的附着，防止装置的腐蚀，同时，不降低晶析后获得的氯化钾的纯度。
调整了pH的滤液F4被送至结晶罐33。
在结晶罐33中，从pH调整槽31送来的滤液F4在加热器34与被加热的滤液F5合流，用真空泵32抽取真空成为减压状态，由此，通过使此滤液F4、F5中所含的水分蒸发浓缩，使该滤液F4、F5中所含的氯化钾(KCl)等氯化合物晶析。
在加热器34中，通过使用水蒸气ST的热交换使从结晶罐33排出的滤液F5的温度上升至规定温度，例如50～80℃的范围，并使其在和结晶罐33之间循环。
该滤液F4、F5通过在加热器34和结晶罐33之间循环，反复温度上升及蒸发并逐渐浓缩，成为大量含有微结晶氯化合物的浆料S7。
例如，通过在加热器34中通过水蒸气ST进行热交换，而将滤液F4、F5的温度提高至60℃左右，在保持减压的结晶罐34中蒸发水分，浓缩至约5倍，使高纯度氯化钾晶析。通过反复进行该操作，滤液F4、F5成为氯化钾晶析的浆料S7。
另外，在结晶罐33中蒸发的水蒸气通过电容器35返回至水后，作为水洗·过滤工序的洗净水W’进行再利用。
如上所述，通过在结晶罐33和加热器34之间进行循环，被浓缩至高浓度的氯化钾晶析浆料S7，由离心分离装置36被分离为晶析氯化钾(KCl)等氯化合物和不含氯化合物的母液S8。在该分离时，通过使用纯水洗净固体成分晶析的氯化合物，可成为纯度更高的氯化合物。
该氯化合物由振动干燥器37施加振动同时被干燥后，作为含高纯度氯化钾的有用盐而被利用于工业原料。另外，母液S8通过结晶罐33及加热器34被循环使用。
在此晶析工序中，若通过在结晶罐33和加热器34之间循环而连续加热·浓缩滤液F4、F5，则有可能产生氧化皮成分、重金属的浓缩等。因此，若将排放一部分的母液S8作为水洗·过滤工序的洗净水的一部分利用，则也可作为水洗·过滤工序的沉淀物回收。
排放母液S8的比例根据粉末的成分决定，但通常优选为导入晶析工序的滤液F3的重量的1/20～1/70重量份左右。
另外，关于浓缩至高浓度的浆料S7的分离，优选(1)在加热浓缩后的浆料S7的氯化钾的结晶浓度达到10～25重量％左右后，连续分离为含氯化钾的固体成分和母液的方法(2)暂时积聚氯化钾晶析浆料S7并冷却，使氯化钾结晶成长后分离的方法中的任一方法，或将这些组合的方法。
[分离母液处理工序]
由于氯旁路粉末中还含有钠，因此，若通过在结晶罐33和加热器34之间循环而连续加热·浓缩滤液，则随着加热·浓缩的进行，钠的浓度变高，在进行氯化钾的有效利用的情况下有可能发生不良情况。因此，在钠的浓度变高时，有必要根据需要排放一部分。
上述在晶析工序中分离的母液S8，其一部分通过排放而返回至水泥制造工序，由此，可安全处理。
如以上说明，根据本实施方式的含氯废弃物的处理装置，由以下构成：水洗·过滤部1，其在含氯废弃物中添加水进行混合作为浆料，通过过滤将该浆料分离为固体成分和滤液，将获得的固体成分作为水泥原料；滤液处理部2，其在该滤液中添加还原剂及pH调整剂，生成含重金属及钙的沉淀物，通过过滤分离该沉淀物；晶析部3，其通过加热·蒸发，浓缩除去了该沉淀物的滤液，并作为使氯化合物的浆料晶析的浆料，将该浆料分离为含氯化合物的固体成分和母液，回收该固体成分；分离母液处理部4，其将该母液的一部分返还至水泥制造设备。因此，可容易地回收高纯度氯化钾等氯化合物，并且，可用少量水的使用量回收氯。
从而，可有效且低成本地从在水泥烧制设备的氯旁路装置捕集的氯旁路粉末或含氯焚烧灰等高含氯废弃物中分离回收高纯度氯化合物。
另外，根据本发明的含氯废弃物的处理方法，包括：水洗·过滤工序，其中，对在含氯废弃物中添加水进行混合而获得的浆料进行过滤，由此分离为固体成分和滤液，将获得的固体成分作为水泥原料；滤液处理工序，其中，在该滤液中添加还原剂及pH调整剂而生成含重金属及钙的沉淀物，通过过滤分离该沉淀物；晶析工序，其中，通过加热·蒸发浓缩除去了该沉淀物的滤液，使氯化合物晶析后，分离为含有氯化合物的固体成分和母液并回收固体成分；分离母液处理工序，其中，将母液的一部分返还至水泥制造设备。因此，可有效地从含氯废弃物中分离回收高纯度氯化合物。
实施例
以下，关于本发明的含氯废弃物的处理方法，举实施例具体进行说明，但本发明在不超出其宗旨的情况下，不限于以下实施例。
需要说明的是，在此实施例中，作为成为脱盐对象的粉末，使用了从水泥窑排出、由氯旁路装置提取的氯旁路粉末。
将该粉末的组成示于表1。
表1
  项目   单位   含量
  SiO2   重量％   8.1
  Al2O3   重量％   2.5
  Fe2O3   重量％   0.8
  CaO   重量％   30.9
  MgO   重量％   0.7
SO4   重量％   4.6
  Na2O   重量％   1.6
  K2O   重量％   25.7
  Cl   重量％   20.8
  Cu   mg/Kg   1750
  Zn   mg/Kg   813
  Pb   mg/Kg   3400
首先，在上述组成的粉末中相对于该粉末100重量份添加300重量份的水进行搅拌作为浆料，同时，使所含氯化合物等可溶成分溶出并再制浆。
接着，通过压滤器12(株式会社石垣制，ISDC-H1000×4CW，过滤面积6m2)以气压5kg/cm2的压力压榨该粉末浆料，获得311重量份的滤液。接着，保持此压榨状态，从滤液压送方向压入新水100重量份，进行压滤器12内的脱氯饼的贯通洗净。
获得的脱氯饼的回收量为85重量份，其含水率为40％，其氯含有率为O.3％，脱氯率为98.8％。如此获得的脱氯饼，可作为水泥原料再利用。
另一方面，在此水洗·过滤工序获得的、加入了浸出水和洗净液的滤液为415重量份，此滤液的特性是pH为13.1、导电率为200mS/cm、钾含量为47.5g/L、氯含量为46.2g/L、含铅约为250ppm、含钙为730ppm左右。
接着，将该滤液移至反应槽21中，通过在该滤液中吹入二氧化碳气体而将pH定为9.5，并且添加硫酸亚铁(FeSO4、300ppm)及碳酸钾(K2CO3、相对于滤液的Ca浓度，摩尔比1.1～2倍)，作为含碳酸钙(CaCO3)的浆料。
接着，将该浆料移至反应槽23中，在该浆料中添加聚丙烯酰胺类高分子凝聚剂(1～2ppm)，作为凝聚了浆料中的碳酸钙(CaCO3)及重金属的浆料。
接着，将此浆料移至沉淀槽24中静置规定时间，使浆料中的碳酸钙(CaCO3)及重金属沉淀。
接着，从沉淀槽24中取出沉淀物，通过压滤器25(东京工程技术工业株式会社制，AUTOPAC-PRO-614，过滤面积7m2)进行加压·脱水，分离为含碳酸钙(CaCO3)及重金属的饼状重金属沉淀物和滤液。
另外，在此沉淀槽24中获得的沉淀物，除钙之外，还大量含有铅等金属化合物盐。另外，由压滤器25过滤后的滤液返回至反应槽21。
另外，将从沉淀槽24排出的上澄水移至反应槽26，在此上澄水中添加金属捕集剂(二硫代氨基甲酸化物或硫化氢钠：50～60ppm)，使其反应。
由此，上澄水成为含有数％以下的析出SS成分(悬浮物)的浆料。
接着，将此浆料移至精密过滤装置27中，由薄膜滤器(MF：住友电工高分子机能材料株式会社制，Poreflon Module PM-305)分离为含金属的微细悬浮物和滤液。该滤液通过去除悬浮物SS成分减少至1mg/L以下。
该滤液(晶析工序原水)的特性为，pH为9.5、导电率为200mS/cm、钾含量为47.5g/L、氯含量为46.2g/L、含铅为0.1ppm、含钙为4ppm。
其后，将该滤液410重量份移送至晶析工序。
通过使用强制循环式真空加热浓缩晶析装置，对该滤液(晶析工序原水)反复实施加热及蒸发，进行浓缩，并连续使回收盐晶析。该回收盐与母液一同被放入离心分离装置35(Tanabe Willtec株式会社制，DAC-24)中进行回收。此时，回收盐的回收量为47重量份。
另外，在晶析工序中，由于Na量逐渐增加，因此，以投入液量的1/50的比例排放母液，返回至水泥制造工序。由此回收的盐是以换算值计为分别含有57重量％的K2O、0.7重量％的Na2O、7.4重量％的SO4、39.5重量％的Cl的白色结晶。
将此回收盐的组成示于表2。
表2
  项目   单位   含量
  SiO2   mg/Kg   ＜1
  Al2O3   mg/Kg   ＜1
  Fe2O3   mg/Kg   ＜1
  CaO   mg/Kg   170
  MgO   mg/Kg   8
  SO4   mg/Kg   74000
  Na2O   mg/Kg   7000
  K2O   mg/Kg   570000
  Cl   mg/Kg   395000
  Cu   mg/Kg   ＜20
  Zn   mg/Kg   ＜20
  Pb   mg/Kg   ＜10
根据本发明的含氯废弃物的处-理方法，在水洗·过滤工序中，将水添加至含氯废弃物中进行混合作为第1浆料，通过过滤将该第1浆料分离为固体成分和滤液，所以，可用少量水的使用量有效地去除氯化合物。另外，在滤液处理工序中，将滤液中所含的重金属及钙作为沉淀物分离回收，所以，能够有效地回收一部分溶出在滤液中的重金属及钙，此外，在分离母液处理工序中，将母液的一部分排放回水泥制造设备，所以，可提高获得的氯化合物的纯度，还可消减用于回收氯的水的使用量。
因此，能够有效地从通过水泥烧制设备的氯旁路装置捕集的氯旁路粉末或含氯焚烧灰等高含氯废弃物中分离回收高纯度氯化合物。
根据本发明的含氯废弃物的处理装置，通过水洗·过滤装置，将水添加至含氯废弃物中进行混合作为第1浆料，通过过滤将该第1浆料分离为固体成分和滤液，所以，可用少量水的使用量有效地去除氯化合物。另外，在滤液处理装置，将滤液中所含的重金属及钙作为沉淀物分离回收，所以，能够有效地回收一部分溶出在滤液中的重金属及钙，此外，通过分离母液处理装置，将上述母液的一部分排放回水泥制造设备，所以，可容易地回收高纯度氯化合物，并且，可用少量水使用量回收氯。
因此，可有效且低成本地从在水泥烧制设备的氯旁路装置捕集的氯旁路粉末或含氯焚烧灰等高含氯废弃物中分离回收高纯度氯化合物。

Claims (8)

1.一种含氯废弃物的处理方法，将含氯废弃物中所含的无机成分作为水泥原料利用，并且，回收该含氯废弃物中所含的氯，其特征在于，包括：
水洗·过滤工序，其中，在上述含氯废弃物中添加水进行混合作为第1浆料，通过过滤将该第1浆料分离为固体成分和滤液，将获得的固体成分作为水泥原料；
滤液处理工序，其中，在上述滤液中添加还原剂及pH调整剂，生成包含该滤液中所含的重金属及钙的沉淀物，通过过滤分离该沉淀物；
晶析工序，其中，通过加热·蒸发浓缩除去了该沉淀物的滤液作为使该滤液中所含的氯化合物晶析的第2浆料，将该第2浆料分离为含有氯化合物的固体成分和母液，并回收该固体成分；
分离母液处理工序，其中，将上述母液的一部分返还至水泥制造设备。
2.根据权利要求1所述的含氯废弃物的处理方法，其特征在于，
上述第1浆料是将100重量份的上述含氯废弃物和200重量份以上到400重量份的上述水混合而成。
3.根据权利要求1所述的含氯废弃物的处理方法，其特征在于，
将上述水洗·过滤工序中的上述过滤作为加压过滤，在对该加压过滤后的上述固体成分加压的状态下，将新的水压送至该固体成分中，洗净该固体成分。
4.根据权利要求1所述的含氯废弃物的处理方法，其特征在于，
回收在上述晶析工序中蒸发的水分，作为上述水洗·过滤工序的水进行再利用。
5.根据权利要求1所述的含氯废弃物的处理方法，其特征在于，
在通过上述滤液处理工序的上述过滤而被分离的滤液中添加重金属捕集剂，从上述滤液中分离含重金属的组成物。
6.根据权利要求1所述的含氯废弃物的处理方法，其特征在于，
对在上述晶析工序中从上述第2浆料中分离的固体成分进行水洗，从该固体成分中除去杂质。
7.一种含氯废弃物的处理装置，其将含氯废弃物中所含的无机成分作为水泥原料利用，并且，回收该含氯废弃物中所含的氯，其特征在于，具备：
水洗·过滤装置，其在上述含氯废弃物中添加水进行混合作为第1浆料，通过过滤将该第1浆料分离为固体成分和滤液，将获得的固体成分作为水泥原料；
滤液处理装置，其在上述滤液中添加还原剂及pH调整剂，生成包含该滤液中所含的重金属及钙的沉淀物，通过过滤分离该沉淀物；
晶析装置，其通过加热·蒸发浓缩除去了该沉淀物的滤液，作为使该滤液中所含的氯化合物晶析的第2浆料，将该第2浆料分离为含有氯化合物的固体成分和母液，并回收该固体成分；
分离母液处理装置，其将上述母液的一部分返还至水泥制造设备。
8.根据权利要求7所述的含氯废弃物的处理装置，其特征在于，
在上述晶析装置上设置水洗装置，该水洗装置对从上述第2浆料中分离的固体成分进行水洗，从该固体成分中除去杂质。
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