CN104496224A - 煤灰的处理方法及处理装置 - Google Patents

Abstract

煤灰的处理方法及处理装置，将水泥窑排气中的水银浓度减低，同时，有效地利用煤灰。将火力发电厂等产生的煤灰接收至水泥制造设备，将所接收的煤灰分离为灰分及未燃碳；在水泥制造设备中利用已分离的灰分作为水泥原料；与该水泥制造设备的水泥窑的排气中的水银浓度相应地在该水泥制造设备中利用已分离的未燃碳。当水泥制造设备的水泥窑的排气中水银浓度高时，将煤灰中水银偏聚的未燃碳不投入于水泥制造设备中，而在该水泥制造设备以外的设备中处理，亦可调整投入于水泥制造设备的未燃碳的量。从已分离的未燃碳分离水银，将分离水银后的未燃碳可在水泥制造设备中作为燃料利用。

Description

煤灰的处理方法及处理装置

本申请是名称为“煤灰的处理方法及处理装置”、国际申请日为2007年11月30日、国际申请号为PCT/JP2007/073146、国家申请号为200780049528.6的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及煤灰的处理方法及处理装置，特别涉及将水泥窑排气中的水银浓度减低，同时以燃煤火力发电厂等所产生的飞灰(Fly-ash)等作为水泥原料进行有效利用的煤灰的处理方法及处理装置。

背景技术

过去，在燃煤火力发电厂等所产生的飞灰，被利用为水泥用混合材料、混凝土用混合材料、人工轻量骨材的原料等。此时，由于飞灰中未燃碳产生多种问题，故有必要去除未燃碳，因而有多种的技术被揭示。特别是将飞灰利用为水泥用混合材料时，在通过湿式浮选法进行的脱碳处理后，将湿灰添加于水泥磨，被认为是最能够抑制设备成本和运转成本的有效方法。

因此，在将飞灰利用为水泥用混合材料时，在向飞灰中加水做成泥浆(Slurry)后，添加起泡剂进行搅拌，同时使之产生气泡，使飞灰中的未燃碳附着于该气泡，去除气泡，将飞灰中的未燃碳去除后，与煤渣(Clinker)同时于水泥磨中粉碎(例如，参考专利文献1)。

另一方面，水泥窑的排气中含有微量的金属水银。其来源除作为水泥的主原料的石灰石等天然原料含有水银以外，还包括飞灰等的其他种类的回收资源中所含的水银。

近年来，积极推动废弃物的水泥原料化及通过燃料化进行的资源回收，随着废弃物处理量的增加，水泥窑排气中的水银浓度亦有随着增加的倾向。

(专利文献1)日本专利，特许第3613347号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，对水泥窑排气中以低浓度含有的水银，难于从多量的排气中去除，若水泥窑排气中的水银浓度增加，则有成为大气污染的原因的虞，同时亦有可能成为阻碍飞灰等回收资源扩大利用的主要原因。

因此，本发明是鉴于前述问题而进行的，目的在于提供将水泥窑排气中的水银浓度减低，同时可将煤灰有效地利用的煤灰的处理方法及处理装置。

为了解决课题的手段

为达到前述目的，本发明的煤灰的处理方法，其特征在于，包含以下步骤：将煤灰接收至水泥制造设备；将所接收的煤灰分离为灰分及未燃碳；将分离后的灰分在该水泥制造设备中作为水泥原料利用；与该水泥制造设备的水泥窑的排气中的水银浓度相应地在该水泥制造设备中利用已分离的未燃碳；在所述水泥制造设备的水泥窑的排气中的水银浓度过高时，将水银偏聚的未燃碳不投入到所述水泥制造设备中，而在所述水泥制造设备以外的设备中进行处理，或调整向所述水泥制造设备投入的未燃碳的量。

本发明的煤灰处理装置，其特征在于，具备：将煤灰接收至水泥制造设备的接收机构；将所接收的煤灰分离为灰分及未燃碳的第1分离机构；将分离后的灰分作为水泥原料供给至该水泥制造设备的第1供给机构；从通过所述第1分离机构分离出的未燃碳分离出水银的第2分离机构；以及将去除水银后的未燃碳作为燃料供给至所述水泥制造设备的第2供给机构，在所述水泥制造设备的水泥窑的排气中的水银浓度过高时，将水银偏聚的未燃碳不投入到所述水泥制造设备中，而在所述水泥制造设备以外的设备中进行处理，或调整向所述水泥制造设备投入的未燃碳的量。

本发明是一种煤灰的处理方法，其特征在于，包含以下步骤：将煤灰接收至水泥制造设备；将所接收的煤灰分离为灰分及未燃碳；将分离后的灰分在该水泥制造设备中作为水泥原料利用；与该水泥制造设备的水泥窑的排气中的水银浓度相应地在该水泥制造设备中利用已分离的未燃碳。

这样，根据本发明，因为在水泥制造设备的水泥窑的排气中的水银浓度过高时，将煤灰中水银偏聚的未燃碳不投入于水泥制造设备中，而在该水泥制造设备以外的设备中进行处理，亦可调整投入于该水泥制造设备的未燃碳的量，故可避免水泥窑排气中的水银浓度上升。

在前述煤灰的处理方法中，可从前述分离后的未燃碳分离水银，将分离水银后的未燃碳作为燃料在前述水泥制造设备中利用。由此，不会增加水泥窑排气中的水银浓度，可在前述水泥制造设备中将未燃碳作为燃料利用。

在前述煤灰的处理方法中，可通过静电法或浮选法分离前述煤灰中的前述灰分和前述未燃碳。

在前述煤灰的处理方法中，可通过使用惰性气体的升温脱离、或使用氧化剂的溶出分离，从前述分离后的未燃碳分离出前述水银。又，在前述煤灰的处理方法中，可将去除前述水银后的未燃碳，作为水泥窑的锻烧用燃料、或湿式脱碳后的煤灰干燥用燃料使用。

再者，在前述煤灰的处理方法中，可将从前述未燃碳去除的前述水银吸附于离子交换树脂、或氧化做成固体分离后还原至矿坑现场。

再者，本发明是煤灰的处理装置，具备：将煤灰接收至水泥制造设备的接收机构；将所接收的煤灰分离为灰分及未燃碳的第1分离机构；将分离后的灰分作为水泥原料供给至该水泥制造设备的第1供给机构；从通过前述第1分离机构分离出的未燃碳分离出水银的第2分离机构；将去除水银后的未燃碳作为燃料供给至前述水泥制造设备的第2供给机构。

这样，根据该煤灰处理装置，如前所述，可将通过第1分离机构分离的灰分在水泥制造设备中作为水泥原料利用，同时，从通过前述第1分离机构分离出的未燃碳，通过第2分离机构去除水银，由此，不会增加水泥窑排气中的水银浓度，可在水泥制造设备中将去除了水银的未燃碳作为燃料利用。

发明的效果

如前所述，根据有关本发明的煤灰的处理方法及处理装置，可减低水泥窑排气中的水银浓度，同时有效地利用煤灰。

具体实施方式

为了实施发明的最佳方式

下面，关于本发明的实施方式，参照图面说明。另，在以下的说明中，作为成为根据与本发明有关的方法及装置进行的处理的对象的煤灰，以在燃煤火力发电厂等所产生的飞灰的情形为例进行说明。

如图1所示，与本发明有关的煤灰处理装置1，由飞灰接收设备2、未燃碳去除装置3、水银回收装置4构成。

飞灰接收设备2，是为了在水泥制造设备中进行有效利用而用于接收在燃煤火力发电厂等所产生的飞灰的，具备压送式的槽等。

未燃碳去除装置3，是用于通过静电法或浮选法等，从由飞灰接收设备2供给的飞灰去除未燃碳而得到灰分及未燃碳而设置的。

水银回收装置4，是用于从通过未燃碳去除装置3从飞灰分离出的未燃碳分离回收水银而设置的，例如使用升温脱离装置、溶出分离装置等。

下面，关于具有前述构成的煤灰处理装置1的动作，参照图1说明。

将从燃煤火力发电厂等产生的飞灰，接收至飞灰接收设备2，经输送机等将飞灰至供给未燃碳去除装置3。

然后，在未燃碳去除装置3中去除飞灰中的未燃碳。例如通过浮选法时，可使用有关日本国特许第3613347号飞灰中未燃碳的去除方法等。

通过未燃碳去除装置3分离出的灰分，经输送机等供给至水泥锻烧设备5作为水泥用原料。

另一方面，通过未燃碳去除装置3分离出的未燃碳，供给至水银回收装置4，通过使用惰性气体的升温脱离等，从未燃碳回收水银。

通过水银回收装置4去除水银的未燃碳，在水泥锻烧装置5中作为水泥制造用辅助燃料使用。该未燃碳既可经由燃烧器吹入到临时烧炉中，亦可从主燃烧器吹入到水泥窑中。又，该未燃碳不但可用作水泥制造用燃料，亦可用作湿式脱碳后的煤灰干燥用燃料。

通过水银回收装置4分离出的水银，既可添加氧化剂做成固体，还原至矿坑现场，亦可使之吸附于螯合树脂等的离子交换膜树脂回收。

下面，说明有关通过本发明的煤灰的处理方法及处理装置回收水银的效果。

表1是表示通过浮选法使飞灰中的未燃碳附着于气泡而上浮，将飞灰泥浆分离为含有未燃碳的泡沫及含有灰分的尾渣，分别测定水银含有率的结果。当测定水银含有率时，Hg是将风干后进行了微粉碎的泡沫和尾渣通过加热气化原子吸光法测定的。

表1

(注)：“-”表示小于定量下限值

如该表所示，可知道在含有未燃碳的泡沫部分偏聚有水银。因此，例如从对泡沫进行固液分离得到的块状体回收未燃碳，将该未燃碳不投入于水泥制造设备，而在该水泥制造设备以外的设备中处理，则在从未燃碳分离水银后可在水泥制造设备中作为燃料使用，由此，不会增加水泥窑排气中的水银浓度，可有效地利用飞灰。

再者，表2是将在水泥制造设备中所使用的水泥原料，分开为以石灰石为主原料的天然原料、燃煤火力发电厂等所产生的飞灰，及其他的原料时的各原料的使用量、水银含有率、水银携入量及寄与率的比较。

表2

(注)：水银含有率表示以天然原料的水银含有率为1时的各原料的水银含有率。

水银携入量＝使用量(质量％)×水银含有率

如该表所示，通过比较水银含有率可知，由于飞灰最高，寄与率为49.2％，故通过去除飞灰中所含的水银，可将水泥制造设备的水泥窑的排气中的水银浓度约减少一半。

附图说明

图1是表示与本发明有关的煤灰处理设备的一实施方式的流程图。

符号说明

1：煤灰处理装置

2：飞灰接收设备

3：未燃碳去除装置

4：水银回收装置

5：水泥锻烧装置

Claims (6)

1.一种煤灰的处理方法，其特征在于，包含以下步骤：

将煤灰接收至水泥制造设备；

将所接收的煤灰分离为灰分及未燃碳；

将分离后的灰分在该水泥制造设备中作为水泥原料利用；

与该水泥制造设备的水泥窑的排气中的水银浓度相应地在该水泥制造设备中利用已分离的未燃碳；

在所述水泥制造设备的水泥窑的排气中的水银浓度过高时，将水银偏聚的未燃碳不投入到所述水泥制造设备中，而在所述水泥制造设备以外的设备中进行处理，或调整向所述水泥制造设备投入的未燃碳的量。

2.如权利要求1所述的煤灰的处理方法，其特征在于，通过静电法或浮选法分离所述煤灰中的所述灰分和所述未燃碳。

3.如权利要求1或2所述的煤灰的处理方法，其特征在于，通过使用惰性气体的升温脱离、或使用氧化剂的溶出分离，从所述分离后的未燃碳分离出所述水银。

4.如权利要求1至3中任一项所述的煤灰的处理方法，其特征在于，将去除所述水银后的未燃碳，作为水泥窑的锻烧用燃料、或湿式脱碳后的煤灰干燥用燃料使用。

5.如权利要求1至4中任一项所述的煤灰的处理方法，其特征在于，将从所述未燃碳去除的所述水银吸附于离子交换树脂、或氧化做成固体分离后还原至矿坑现场。

6.一种煤灰处理装置，其特征在于，具备：

将煤灰接收至水泥制造设备的接收机构；

将所接收的煤灰分离为灰分及未燃碳的第1分离机构；

将分离后的灰分作为水泥原料供给至该水泥制造设备的第1供给机构；

从通过所述第1分离机构分离出的未燃碳分离出水银的第2分离机构；以及

将去除水银后的未燃碳作为燃料供给至所述水泥制造设备的第2供给机构，

在所述水泥制造设备的水泥窑的排气中的水银浓度过高时，将水银偏聚的未燃碳不投入到所述水泥制造设备中，而在所述水泥制造设备以外的设备中进行处理，或调整向所述水泥制造设备投入的未燃碳的量。