JP2002068791A - 泥漿の再利用方法 - Google Patents
泥漿の再利用方法Info
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Abstract
る難溶性化合物を含む泥漿を有効に活用するための新規
な再利用方法を提供する。 【解決手段】泥漿に含まれる上記難溶性化合物を塩濃度
10重量%以下の水と接触せしめた後、濾過し、得られ
た固形分をセメント用原料の一部として使用する。
Description
際に生成する泥漿の再利用方法に関する。詳しくは、粗
塩水に精製剤を添加して沈降せしめた難溶性化合物を含
む泥漿を有効に活用するための新規な再利用方法であ
る。
はアンモニアソーダ法による炭酸ナトリウムの製造原料
として使用される食塩(NaCl)は、原塩の形態で入
手され、これを精製して使用される。
カルシウム、マグネシウム、硫酸イオンなどの不純イオ
ンは、種々の問題を引き起こす。例えば、イオン交換膜
法電解において、カルシウム、マグネシウム等の多価金
属イオンはイオン交換膜の電気抵抗を短時間の内に上昇
させ、また、硫酸イオンはイオン交換膜に損傷を与え、
電流効率の低下を招く等の問題を有する。
として、原塩を水に溶解した粗塩水に、苛性ソーダ、ソ
ーダ灰、塩化カルシウム、塩化バリウム、炭酸バリウム
等の精製剤を添加して該不純イオンを難溶性化合物とし
て沈降せしめる方法が一般に実施される。
は、次いで、これを沈降せしめる静定槽の下部より泥漿
として得られる。上記のようにして得られた泥漿は飽和
に近い食塩水を溶媒とするため、これを濾過して分離さ
れた固形分は、高濃度の食塩を含み、他の用途に対して
の再利用が困難であり、埋め立て地等に廃棄されている
のが現状である。
するための運動が推進される近年において、かかる固形
分を有効に利用する対応が望まれている。
は、前記粗塩水に精製剤を添加して生成する難溶性化合
物を含む泥漿を有効に活用することができる、新規な再
利用方法を提供することにある。
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、上記泥漿より分離
される難溶性化合物を主成分とする固形分は飽和食塩水
を含んでいるものの、意外にも濾過性が良好であり、特
定の食塩濃度以下の水と接触させた後、濾過することに
より、上記濾過性が更に大幅に向上し、得られる固形分
中の食塩濃度を、容易に、極めて低濃度に低減できると
いう知見を得た。
減された上記固形物は、セメント原料として利用した場
合、得られるセメントの性能に殆ど影響を与えることな
く有効に使用し得ることを見い出し、本発明を完成する
に至った。
り生成する難溶性化合物を含む泥漿を再利用する方法で
あって、該泥漿に含まれる上記難溶性化合物を食塩濃度
10重量%以下の水と接触せしめた後、濾過し、得られ
た固形分をセメント用原料の一部として使用することを
特徴とする泥漿の再利用方法である。
シウムイオン、マグネシウムイオン及び硫酸イオンより
なる不純物イオンの少なくとも一種を含む、食塩(Na
Cl)の水溶液であり、代表的なものとして、原塩を飽
和水溶液となるように水に溶解して得られた粗塩水(以
下、かかる粗塩水を調製粗塩水ともいう。)が挙げられ
る。
塩は、塩の生産国より入手できる公知の原塩が特に制限
なく使用される。また、上記原塩の水への溶解の方法
は、原塩の層中に水を通過させて飽和水溶液として取り
出す方法など、公知の方法が特に制限なく採用される。
において、循環使用される塩水も、上記不純物イオンを
含有するものは、本発明でいう、粗塩水に含まれる(以
下、かかる粗塩水を循環粗塩水ともいう。)。
に精製剤を添加することによって、主として、カルシウ
ムイオン、マグネシウムイオン及び/又は硫酸イオンよ
りなる不純物イオンを難溶性化合物として難溶化し、こ
れを沈降せしめて濃縮した部分を取り出すことによって
得られる。
オンと反応し、難溶性の化合物を生成する公知のものが
特に制限なく使用される。例えば、カルシウムイオンに
対しては炭酸ナトリウムが、マグネシウムイオンに対し
ては水酸化ナトリウムが好適である。上記精製剤との反
応により、カルシウムイオンは炭酸カルシウムとなり、
マグネシウムイオンは水酸化マグネシウムとなる。
ウム、塩化バリウム、炭酸バリウムが好適に使用され、
反応により硫酸イオンは硫酸カルシウム、硫酸バリウム
となる。
ンに応じて公知の方法が特に制限なく採用される。例え
ば、硫酸イオンとカルシウムイオンが混在する場合、硫
酸イオンの除去を行うための塩化カルシウムを添加後、
残余のカルシウムイオンを除去するための炭酸ナトリウ
ムを添加する方法が好ましい。また、マグネシウムイオ
ンを除去するための水酸化ナトリウムは、炭酸ナトリウ
ムと同時に添加するのが一般的である。
等の固体状で添加しても良いし、水に溶解した溶液状で
添加しても良い。
物を沈降及び濃縮せしめて泥漿を得る操作は、一般に静
定槽を設けて行うことが望ましい。
の前に別途反応槽を設けて行うことが好ましい。勿論、
反応槽において沈降が激しい場合は、反応槽が静定槽を
兼ね、生成物の一部又は全部を反応槽の下部より泥漿と
して取り出すことも可能である。また、かかる反応槽
は、単数でも多段に設けても良い。また、静定槽での難
溶性化合物の沈降を促すため、反応槽出口に凝集剤を添
加しても良い。
槽から得られる泥漿を混合して、後述する処理に供する
こともできる。例えば、前記調製粗塩水より得られた泥
漿と循環粗塩水より得られた泥漿とを混合して、後述す
る処理に供しても良い。
難溶性化合物を食塩濃度10重量%以下、好ましくは、
0.05〜5重量%、さらに好ましくは、0.1〜0.
5重量%の水と接触せしめた後、濾過して固形分として
回収することが極めて重要である。
泥漿に含まれる難溶性化合物の濾過性は、生成する炭酸
カルシウム及び硫酸カルシウムの特性により、意外にも
良好であり、更に、上記難溶性化合物が接触している水
の食塩濃度を10重量%以下となるように調整した場
合、上記濾過性が著しく向上することを見い出したので
ある。
は、驚くべきことに、乾燥状態での塩素濃度が0.1重
量%以下にまで低減され、セメント原料として使用した
場合でも、セメントの製造工程或いは得られるセメント
に対して、殆ど悪影響を及ぼさないことが確認された。
性化合物を食塩濃度10重量%以下の水と接触せしめる
方法は特に制限されるものではない。
ことにより、泥漿中の食塩濃度を低下せしめ、前記範囲
に調整することも可能である。しかし、かかる方法は、
濾液を廃棄せざるを得ず、食塩の再利用率の低下を招く
おそれがある。
を分離した後、再度水に分散せしめることにより食塩濃
度を低下させた分散液を濾過する方法は、上記泥漿を濾
過して得られる高濃度の塩水を回収し、再利用すること
ができるため、推奨される。
られた固形分を濾布上で、濾液の食塩濃度が前記濃度以
下となるまで水で洗浄する方法が挙げられる。
る水としては、工業用水、ピット排水等を使用すること
が経済的である。
濾過して得られる固形分を再分散させた分散液の濾過な
どに使用する濾過装置は、公知のものが特に制限なく使
用される。例えば、フィルタープレス式濾過装置が最も
効率が良く、経済的である。
10重量%以下の水と接触せしめた後の濾過により得ら
れる固形分中に占める水分の割合(水分率)は、かかる
接触による濾過性の向上を利用して可及的に低く抑える
ことが、最終的に得られる固形分中の食塩濃度を低く抑
えるために好ましい。
は40重量%以下とすることが好ましい。
れた、泥漿に含まれる難溶性化合物を主成分とする固形
物は、セメント製造装置において製造される種々のセメ
ントを製造するためのセメント原料の一部として特に制
限なく使用される。
は、一般に、乾燥・粉砕された後、予熱装置を経て、焼
成炉(キルン)に供給されて焼成され、セメントクリン
カーとなるが、本発明において、上記固形分のセメント
原料への添加は、乾燥・粉砕工程に供給されるセメント
原料に混合することによって行うのが一般的である。
低いため、セメント原料に添加する割合は、セメントの
組成を大きく変動しない範囲で任意に決定することがで
きるが、一般に、全セメント原料中に占める固形分の割
合が、0.005〜10重量%程度、特に、0.01〜
5重量%程度の量で添加することが好ましい。
ーは、必要な成分調整を行うと共に粉砕され、セメント
となる。例えば、ポルトランドセメントの場合、上記セ
メントクリンカーに、石膏を添加して粉砕することによ
って製品化される。
明によれば、泥漿の前記処理条件の選定による濾過性の
向上、母液となる水における食塩濃度の低減等の作用に
よって、濾過後の固形分中の水分率を、容易に、低減す
ることができる。
中の塩素濃度を劇的に低減することができ、該固形分を
セメントの製造原料として何ら問題なく使用することが
できる。
において発生する泥漿中の難溶性化合物を主とする固形
分を廃棄することなく、有効に使用することができ、そ
の工業的価値或いは環境上の価値は極めて高いものであ
る。
実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に何ら限定さ
れるものではない。
実施した。
%及びSO4 0.16重量%を含有する原塩1に工業用
水11を散布し、ライン12より飽和塩水を取り出し、
飽和槽2に貯蔵した。飽和槽2内の塩水は、ライン13
より撹拌機付きの反応槽3に送り、塩化カルシウム14
を添加して硫酸イオンを硫酸カルシウムとして難溶化せ
しめた。
は反応槽の下部に沈降するため、泥漿として一部抜き出
し、貯槽6に貯蔵した(図示せず)。一方、残部は処理
塩水はライン29より撹拌機付きの反応槽4に送り、水
酸化ナトリウム15と炭酸ナトリウム16を添加してマ
グネシウムイオンを水酸化マグネシウムとして、カルシ
ウムイオンを炭酸カルシウムとして難溶化せしめた。
って静定槽5に導き、下部より、上記反応槽で生成した
難溶性化合物を5重量%で含む塩水を泥漿としてライン
18より取り出し、貯槽6に貯蔵した。
2ppm、マグネシウムイオン0.1ppm、及び硫酸
イオン0.6重量%を含有するNaCl濃度25重量%
の塩水としてライン22より取り出され、塩水2次精製
設備23を経てイオン交換膜式電解装置24に供給し
た。
てフィルタープレス式濾過装置7に供給し、水分率30
重量%の固形分を得た。
形分を乾燥して分析した結果、炭酸カルシウム30重量
%、水酸化マグネシウム6重量%、硫酸カルシウム26
重量%及び塩素含有量6重量%であった。
水21を加えて水中に再分散せしめ、且つ分散液の塩水
濃度を0.3重量%に調整後、ライン25を経てフィル
タープレス式濾過装置9に供給し、水分率30重量%の
固形分が得られた。
ルタープレス式濾過装置7より全濾過面積が約30%少
ないにも拘わらず、濾過に必要な装置の稼動時間が約3
0%短縮された。
炭酸カルシウム35重量%、水酸化マグネシウム7重量
%、硫酸カルシウム25重量%及び塩素含有量0.1重
量%以下であった。上記の水分量30重量%の固形分を
そのまま、セメント製造装置10の原料粉砕工程に、全
原料の0.1重量%の割合となるように添加したが、得
られるセメントの性能には全く変動が無かった。
を示す概略図
Claims (3)
- 【請求項1】 粗塩水に精製剤を添加することにより生
成する難溶性化合物を含む泥漿を再利用する方法であっ
て、該泥漿に含まれる難溶性化合物を食塩濃度10重量
%以下の水と接触せしめた後、濾過し、得られた固形分
をセメント用原料の一部として使用することを特徴とす
る泥漿の再利用方法。 - 【請求項2】 精製剤が、水酸化ナトリウム、炭酸ナト
リウム、塩化カルシウム、塩化バリウム及び炭酸バリウ
ムよりなる群より選ばれた少なくとも一種である請求項
1記載の泥漿の再利用方法。 - 【請求項3】 固形分の水分率を50重量%以下とする
請求項1記載の泥漿の再利用方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000251788A JP4118495B2 (ja) | 2000-08-23 | 2000-08-23 | 泥漿の再利用方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2002068791A true JP2002068791A (ja) | 2002-03-08 |
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- 2000-08-23 JP JP2000251788A patent/JP4118495B2/ja not_active Expired - Lifetime
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