JP2008247647A - Manufacture method of sodium chloride aqueous solution for industrial use - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease the amount of sludge generated when purifying the aqueous solution of a byproduct salt, and to make heavy metals in the sludge reclaimable in soil. <P>SOLUTION: During the process of purification of a solution containing the byproduct salt which is recovered by adding sodium bicarbonate to a combustion exhaust gas, carbonate group dissolved in the solution is reacted with hydrochloride for removal by decomposition until the pH reaches less than 8; sulfurate group remained in the solution where carbonate group is removed is insolubilized; heavy metals remained in the solution where sulfurate group is insolubilized is reacted with a chelating agent added to the solution to insolubilize the heavy metals and then these insolubilized products are separated from the solution to be discarded. The insolubilization of the sulfurate group is performed by making the sulfate group into calcium sulfate, and the remaining sulfate group is insolubilized as barium sulfate. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、工業用の塩化ナトリウム水溶液の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an industrial aqueous sodium chloride solution.

廃棄物の焼却排ガス中に含まれる塩化水素を除去する方法として、燃焼排ガス中に粉末状の炭酸水素ナトリウム(以下、重曹という。)を添加して塩化水素と反応させ、この反応により生じた固体の塩化ナトリウム(副生塩)を集塵機で捕集し、回収する技術が知られている。   As a method of removing hydrogen chloride contained in waste incineration exhaust gas, powdered sodium hydrogen carbonate (hereinafter referred to as baking soda) is added to the combustion exhaust gas and reacted with hydrogen chloride, and the solid produced by this reaction A technique for collecting and recovering sodium chloride (by-product salt) with a dust collector is known.

一方、この燃焼排ガスの処理において回収された塩化ナトリウムを水に溶解して水溶液とし、この水溶液を工業的に再生して利用する試みが検討されている。例えば、電解ソーダ工業において、塩化ナトリウムの水溶液は、苛性ソーダや塩素、炭酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム等の製造原料として用いられる。   On the other hand, attempts are being made to dissolve sodium chloride recovered in the treatment of the combustion exhaust gas in water to form an aqueous solution, and industrially regenerate and use this aqueous solution. For example, in the electrolytic soda industry, an aqueous solution of sodium chloride is used as a raw material for producing caustic soda, chlorine, sodium carbonate, sodium hypochlorite and the like.

しかし、排ガス処理施設から回収される固体の塩化ナトリウムには、不純物(例えば、重金属類、排ガス中の硫黄酸化物に起因する硫酸根、未反応の重曹に由来する炭酸根等)が含まれるため、工業用原料としての塩化ナトリウムに要求される規格には適合しない。そのため、塩化ナトリウムの水溶液を工業用原料として再利用するためには、この水溶液を精製して不純物を取り除く必要がある。   However, solid sodium chloride recovered from an exhaust gas treatment facility contains impurities (for example, heavy metals, sulfate radicals derived from sulfur oxides in exhaust gas, carbonate radicals derived from unreacted sodium bicarbonate, etc.). It does not meet the standards required for sodium chloride as an industrial raw material. Therefore, in order to reuse an aqueous solution of sodium chloride as an industrial raw material, it is necessary to purify the aqueous solution to remove impurities.

これに対し、例えば、燃焼排ガス中に重曹を添加して回収される固体生成物を水に溶解し、その溶解液をpH8〜14として、溶液中の多価金属を水酸化物として沈澱除去し、次いで、溶解性の多価金属をキレート樹脂に吸着させて分離除去する一方、溶解液中にカルシウム薬剤を添加して、硫酸根、炭酸根をそれぞれ硫酸カルシウム、炭酸カルシウムとして沈澱除去することにより、得られた塩化ナトリウム水溶液を工業用原料として再利用する技術が開示されている(特許文献1参照)。   On the other hand, for example, a solid product recovered by adding sodium bicarbonate to combustion exhaust gas is dissolved in water, the solution is adjusted to pH 8 to 14, and polyvalent metals in the solution are precipitated and removed as hydroxides. Then, the soluble polyvalent metal is adsorbed on the chelate resin and separated and removed, while the calcium chemical is added to the solution, and the sulfate radical and carbonate radical are precipitated and removed as calcium sulfate and calcium carbonate, respectively. A technique for reusing the obtained sodium chloride aqueous solution as an industrial raw material is disclosed (see Patent Document 1).

特許第3390433号公報Japanese Patent No. 3390433

ところで、上記のように、燃焼排ガスを処理する際に回収される生成物を再利用する場合、生成物中に含まれる不純物は精製プロセスから分離され、通常埋め立て処理される。   By the way, as mentioned above, when recycling the product collect | recovered when processing combustion exhaust gas, the impurity contained in a product is isolate | separated from a refinement | purification process, and a normal landfill process is carried out.

しかしながら、特許文献1のように、多価金属を水酸化物として分離し、これを回収処理する場合、重金属類が埋め立て基準を満たさないため、このままでは埋め立て処分ができないという問題がある。また、水酸化物が分離された溶解液は、キレート樹脂塔において溶解液中に残存する多価金属が吸着分離されるため、例えば、pH調整や固液分離の操作が多くなり、プロセスが煩雑になる。   However, as in Patent Document 1, when separating polyvalent metal as a hydroxide and recovering it, there is a problem that landfill disposal cannot be performed as it is because heavy metals do not satisfy the landfill standard. In addition, the solution from which the hydroxide has been separated is adsorbed and separated from the polyvalent metal remaining in the solution in the chelate resin tower, and therefore, for example, operations for pH adjustment and solid-liquid separation increase, and the process is complicated. become.

また、溶解液中の炭酸根や硫酸根を沈澱除去する際には多量のカルシウム薬剤が必要となるため、沈殿物の汚泥が大量に発生するという問題がある。   In addition, since a large amount of calcium chemicals is required to precipitate and remove carbonate and sulfate radicals in the solution, there is a problem that a large amount of sediment sludge is generated.

一方、廃棄物の燃焼排ガス中には、例えば、フッ化水素などが含まれており、フッ化水素は重曹と反応して副生塩中にフッ素化合物の不純物として存在する。つまり、塩化ナトリウム水溶液を工業的に再利用するためには、フッ素化合物などの不純物を除去する必要があるのに対し、特許文献1においては、この点について、なんら検討がされていない。   On the other hand, waste combustion exhaust gas contains, for example, hydrogen fluoride and the like, and hydrogen fluoride reacts with sodium bicarbonate and exists as an impurity of a fluorine compound in the byproduct salt. In other words, in order to industrially reuse the sodium chloride aqueous solution, it is necessary to remove impurities such as a fluorine compound, while Patent Document 1 does not discuss this point at all.

本発明の課題は、燃焼排ガスを重曹で処理して回収される副生塩の水溶液を精製する際に発生する汚泥の量を少なくし、かつ汚泥中の重金属類を埋め立て処分可能とする工業用の塩化ナトリウム水溶液の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to reduce the amount of sludge generated when purifying an aqueous solution of by-product salt recovered by treating combustion exhaust gas with baking soda, and to make it possible to landfill and dispose of heavy metals in the sludge. It is in providing the manufacturing method of sodium chloride aqueous solution.

本発明は、上記課題を解決するため、燃焼排ガス中に重曹を添加して生成される生成物を水に溶解し、この溶解液を精製して塩化ナトリウム水溶液を製造する塩化ナトリウム水溶液の製造方法において、溶解液中に溶存する炭酸根を塩酸と反応させてpH8未満になるまで分解して除去する第1のステップと、第1のステップによって炭酸根が除去された溶解液中に溶存する硫酸根を不溶化させる第2のステップと、第2のステップによって硫酸根が不溶化された溶解液中に残存する重金属類と溶解液中に添加されているキレート剤とを反応させて重金属類を不溶化させる第3のステップと、第2のステップと第3のステップによって不溶化された不溶化物を溶解液から分離して除去する第4のステップとを含み、第2のステップは、硫酸根を硫酸カルシウムとして不溶化させた後、この不溶化処理された溶解液中に残存する硫酸根を硫酸バリウムとして不溶化させることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the present invention is a method for producing a sodium chloride aqueous solution in which a product produced by adding sodium bicarbonate to combustion exhaust gas is dissolved in water, and the solution is purified to produce a sodium chloride aqueous solution. 1, a first step in which carbonate radicals dissolved in the solution are reacted with hydrochloric acid to decompose and remove until pH is less than 8, and a sulfuric acid dissolved in the solution from which carbonate radicals have been removed by the first step A second step of insolubilizing the root; and a heavy metal remaining in the solution in which the sulfate radical is insolubilized by the second step and a chelating agent added in the solution are reacted to insolubilize the heavy metal. A third step, a second step, and a fourth step of separating and removing the insolubilized material insolubilized by the third step from the solution, wherein the second step comprises sulfate radical After insoluble as calcium sulfate, and the sulfate radical remaining lysates, which is the insolubilization treatment characterized in that to insolubilize as barium sulfate.

このように、溶解液に溶存する炭酸根と硫酸根を順次処理した後、その溶解液中に残存する多価金属を溶解液中のキレート剤と連続的に反応させて不溶化させることにより、例えば、pH調整や固液分離の処理を少なくできるとともに、操作方法や設備構成を簡単化できる。また、溶解液から分離回収された重金属キレート化合物は、多価金属を安定して固定するため、埋め立て基準を満たし、そのまま埋め立て処理することができる。   Thus, after sequentially treating the carbonate and sulfate radicals dissolved in the solution, the polyvalent metal remaining in the solution is continuously reacted with the chelating agent in the solution to insolubilize, for example, In addition, it is possible to reduce pH adjustment and solid-liquid separation, and to simplify the operation method and equipment configuration. Moreover, since the heavy metal chelate compound separated and recovered from the dissolved solution stably fixes the polyvalent metal, it can satisfy the landfill standard and can be directly landfilled.

また、本発明では、溶解液中の炭酸根を分解処理した後に硫酸根を不溶化処理しているため、この処理に用いる薬剤は硫酸根の除去に由来するものだけで済み、炭酸根の影響を受けずに硫酸根を効率的に除去することができる。これにより、薬剤の使用量及び汚泥発生量を少なくすることができる。   In the present invention, since the sulfate radical is insolubilized after decomposing the carbonate radical in the solution, the agent used for this treatment is only derived from the removal of the sulfate radical. The sulfate radicals can be removed efficiently without receiving. Thereby, the usage-amount of a chemical | medical agent and sludge generation amount can be decreased.

さらに、炭酸根が除去された溶解液中にカルシウム薬剤を添加することにより、溶解液中の硫酸根を硫酸カルシウムとして不溶化させるとともに、その溶解液中に溶存するフッ素化合物をフッ化カルシウムとして不溶化させることができる。そして、この溶解液中に、例えば、塩化バリウムを添加することにより、硫酸根の分離効率をさらに向上できる。これは、水100gに対する溶解度が硫酸カルシウムは0.298gであるのに対し、硫酸バリウムは0.000115gであることを利用したものである。   Furthermore, by adding calcium chemicals to the solution from which carbonate radicals have been removed, the sulfate radical in the solution is insolubilized as calcium sulfate, and the fluorine compound dissolved in the solution is insolubilized as calcium fluoride. be able to. Then, for example, by adding barium chloride to the solution, the separation efficiency of sulfate radicals can be further improved. This is based on the fact that the solubility in 100 g of water is 0.298 g for calcium sulfate, whereas 0.000115 g for barium sulfate.

この場合において、第3のステップにおいては、溶解液中に残存する重金属類をキレート剤と反応させることに加えて、この重金属類の一部を硫化ナトリウム(NaS)や水硫化ナトリウム(NaHS)などのナトリウム化合物と反応させることが好ましい。このように、ナトリウム化合物を溶解液中に添加することにより、一部の重金属は、キレート剤よりもナトリウム化合物と優先的に反応し、硫化物として不溶化されるため、重金属類を高い精度で除去することができる。なお、ここで生成される重金属の硫化物は、埋め立て基準を満たしている。 In this case, in the third step, in addition to reacting the heavy metal remaining in the solution with the chelating agent, a part of the heavy metal is converted into sodium sulfide (Na 2 S) or sodium hydrosulfide (NaHS). It is preferable to react with a sodium compound such as Thus, by adding sodium compounds to the solution, some heavy metals react preferentially with sodium compounds over chelating agents and are insolubilized as sulfides, so heavy metals are removed with high accuracy. can do. In addition, the heavy metal sulfide produced | generated here satisfy | fills a landfill standard.

また、本発明に使用するキレート剤は、ジチオカルバミン酸基又はチオール基を有する液体又は粉体のキレート剤であることが好ましい。   The chelating agent used in the present invention is preferably a liquid or powder chelating agent having a dithiocarbamic acid group or a thiol group.

本発明によれば、副生塩の水溶液を精製する際に回収される汚泥の発生量を少なくすることができ、かつ、汚泥中の重金属類の埋め立て基準を満たすことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the generation amount of the sludge collect | recovered when refine | purifying the aqueous solution of by-product salt can be decreased, and the landfill standard of the heavy metals in sludge can be satisfy | filled.

本実施形態は、燃焼排ガスに重曹を添加して処理する焼却施設から回収される副生塩を精製し、工業用の原料となる塩化ナトリウム水溶液を製造するプロセスに関するものである。以下、本発明が適用される工業用の塩化ナトリウム水溶液の製造方法の一例について図面を用いて説明する。   The present embodiment relates to a process for producing a sodium chloride aqueous solution to be used as an industrial raw material by refining by-product salt recovered from an incineration facility that is treated by adding baking soda to combustion exhaust gas. Hereinafter, an example of the manufacturing method of the industrial sodium chloride aqueous solution to which this invention is applied is demonstrated using drawing.

図1は、本発明が適用される塩化ナトリウム水溶液の製造システムの系統図である。本実施形態の塩化ナトリウム水溶液の製造システムは、溶解槽1、調整槽2、第1反応槽3、第2反応槽4、凝集槽5、沈澱槽6、貯留槽7、砂ろ過塔8、活性炭塔9、回収槽10、濃縮槽11、脱水機12を備えて構成される。   FIG. 1 is a system diagram of a sodium chloride aqueous solution manufacturing system to which the present invention is applied. The manufacturing system of the sodium chloride aqueous solution of the present embodiment includes a dissolution tank 1, an adjustment tank 2, a first reaction tank 3, a second reaction tank 4, a coagulation tank 5, a precipitation tank 6, a storage tank 7, a sand filtration tower 8, and activated carbon. A tower 9, a recovery tank 10, a concentration tank 11, and a dehydrator 12 are provided.

家庭用廃棄物や都市廃棄物などの焼却施設において、焼却炉から排出される排ガス中には、飛灰、有害酸性成分及び重金属類(例えば、水銀,鉛など)などが含まれている。このため、先ず、焼却炉から排出される排ガスは、1段目のバグフィルタ(図示せず)を通過する際に飛灰と重金属の大部分が濾布に捕集される。続いて1段目のバグフィルタを通過した排ガス中に、空気輸送管を通じて空気輸送された微粉重曹が添加される。排ガス中に添加された重曹は、例えば、後流側に設置される2段目のバグフィルタ(図示せず)の濾布面に堆積し排ガス処理層を形成する。これにより、排ガス中の塩化水素や硫黄酸化物などの酸性ガスは、排ガス処理層を通過する際に微粉重曹と反応して中和処理され、ここで生成された副生塩が回収される。   In incineration facilities such as household waste and municipal waste, exhaust gas discharged from the incinerator contains fly ash, harmful acidic components, heavy metals (for example, mercury, lead, etc.) and the like. For this reason, when the exhaust gas discharged from the incinerator first passes through a first-stage bag filter (not shown), most of the fly ash and heavy metal are collected on the filter cloth. Subsequently, fine powder baking soda that is air-transported through an air transport pipe is added to the exhaust gas that has passed through the first-stage bag filter. The baking soda added to the exhaust gas is deposited, for example, on the filter cloth surface of a second stage bag filter (not shown) installed on the downstream side to form an exhaust gas treatment layer. As a result, acidic gas such as hydrogen chloride and sulfur oxide in the exhaust gas reacts with the fine powder sodium bicarbonate when passing through the exhaust gas treatment layer, and is neutralized, and the by-product salt generated here is recovered.

次に、副生塩の処理プロセスについて説明する。2段目のバグフィルタから回収された副生塩は、例えば、複数の溶解槽1に導入され、水が添加されて副生塩は溶解液となる。溶解槽1の溶解液は、それぞれ調整槽2に送液されて均一化された原水となる。次に、調整槽2の原水は、第1反応槽3に適量送液され、そこに塩酸供給手段31により塩酸(HCl)が導入される。   Next, a process for treating by-product salt will be described. The by-product salt recovered from the second-stage bag filter is introduced into, for example, a plurality of dissolution tanks 1 and water is added to form the by-product salt as a solution. The solution in the dissolution tank 1 is fed into the adjustment tank 2 and becomes uniform raw water. Next, an appropriate amount of raw water in the adjustment tank 2 is fed to the first reaction tank 3, and hydrochloric acid (HCl) is introduced thereto by the hydrochloric acid supply means 31.

第1反応槽3に塩酸が導入されることにより、槽内の原水はpH8未満、好ましくはpH6〜8に調整される。ここで、原水中に存在する炭酸根(例えば、炭酸ナトリウム:NaCO)は、塩酸と反応して分解され、同時に塩化ナトリウム(NaCl)が生成される(式1)。なお、この反応の際には、曝気等の攪拌手段を用いることにより炭酸根の分解効率が向上する。 By introducing hydrochloric acid into the first reaction tank 3, the raw water in the tank is adjusted to a pH of less than 8, preferably to a pH of 6-8. Here, carbonate radicals (for example, sodium carbonate: Na 2 CO 3 ) present in the raw water are decomposed by reacting with hydrochloric acid, and at the same time, sodium chloride (NaCl) is generated (Formula 1). In this reaction, the decomposition efficiency of carbonate radicals is improved by using stirring means such as aeration.

NaCO+2HCl → 2NaCl+HO+CO↑(式1)
続いて、原水中には、カルシウム剤供給手段32により、例えば、35wt%に調整された塩化カルシウム(CaCl)水溶液が適量導入される。これにより、原水中の硫酸根(例えば、硫酸ナトリウム:NaSO)とフッ素化合物(例えば、フッ化ナトリウム:NaF)は、塩化カルシウムと反応し、それぞれ硫酸カルシウム(CaSO)、フッ化カルシウム(CaF)として不溶化するとともに、塩化ナトリウムが生成される(式2,式3)。
Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + H 2 O + CO 2 ↑ (Formula 1)
Subsequently, an appropriate amount of, for example, a calcium chloride (CaCl 2 ) aqueous solution adjusted to 35 wt% is introduced into the raw water by the calcium agent supply means 32. As a result, sulfate radicals (for example, sodium sulfate: Na 2 SO 4 ) and fluorine compounds (for example, sodium fluoride: NaF) in the raw water react with calcium chloride, and calcium sulfate (CaSO 4 ) and calcium fluoride, respectively. While being insolubilized as (CaF 2 ), sodium chloride is generated (Formula 2 and Formula 3).

NaSO+CaCl → 2NaCl+CaSO↓(式2)
2NaF+CaCl → 2NaCl+CaF↓(式3)
次に、第1反応槽3の沈澱物を含んだ原水は、第2反応槽4に送液され、例えば、液状のキレート剤が適量添加されることにより、原水中に残存する重金属、つまり多価金属はキレート剤と反応し、キレート化合物として固定化、つまり不溶化処理される。続いて、塩化バリウム供給手段33により、例えば、25wt%に調整された塩化バリウム(BaCl)水溶液が第2反応槽4に適量導入される。これにより、塩化バリウムは、例えば、原水中に懸濁する硫酸根及び原水中に溶存する硫酸カルシウムから遊離した硫酸根と反応し、硫酸バリウム(BaSO)として不溶化する。
Na 2 SO 4 + CaCl 2 → 2NaCl + CaSO 4 ↓ (Formula 2)
2NaF + CaCl 2 → 2NaCl + CaF 2 ↓ (Formula 3)
Next, the raw water containing the precipitate in the first reaction tank 3 is sent to the second reaction tank 4, and, for example, an appropriate amount of a liquid chelating agent is added, so that heavy metals remaining in the raw water, that is, The valent metal reacts with the chelating agent and is fixed as a chelate compound, that is, insolubilized. Subsequently, an appropriate amount of barium chloride (BaCl 2 ) aqueous solution adjusted to, for example, 25 wt% is introduced into the second reaction tank 4 by the barium chloride supply means 33. Thereby, barium chloride reacts with, for example, a sulfate radical suspended in raw water and a sulfate radical released from calcium sulfate dissolved in the raw water, and becomes insoluble as barium sulfate (BaSO 4 ).

第2反応槽4の沈澱物を含んだ原水は、凝集槽5に送液され、そこに凝集剤供給手段34により、例えば、PAC(ポリ塩化アルミニウム)が適量導入される。続いて、凝集槽5には、高分子凝集剤供給手段35により、例えば、アニオン系高分子凝集剤が適量導入される。これにより、原水中に残存する硫酸カルシウム、フッ化カルシウム、硫酸バリウム、重金属キレート化合物などが原水から凝集分離される。この凝集物を含んだ原水は、沈澱槽6に送液され、そこでこれらの凝集物は汚泥として底部から排出される。   The raw water containing the precipitate in the second reaction tank 4 is sent to the coagulation tank 5, and an appropriate amount of PAC (polyaluminum chloride), for example, is introduced into the coagulant supply means 34 there. Subsequently, an appropriate amount of, for example, an anionic polymer flocculant is introduced into the flocculation tank 5 by the polymer flocculant supply means 35. Thereby, calcium sulfate, calcium fluoride, barium sulfate, heavy metal chelate compounds, etc. remaining in the raw water are agglomerated and separated from the raw water. The raw water containing the agglomerates is sent to the settling tank 6, where these agglomerates are discharged from the bottom as sludge.

次に、汚泥が取り除かれた沈澱槽6の上澄液は、貯留槽7に送液されて一時貯留された後、適宜、砂ろ過塔8に送液され、液中に残存する凝集物などがフィルタに捕集される。砂ろ過塔8を通過した上澄液は、活性炭塔9に送液され、そこで液中に残留するSS(浮遊粒子状物質)、有機物などが活性炭に吸着除去される。活性炭塔9により不純物が除去された処理液は、回収槽10に貯えられ、精製された工業用の塩化ナトリウム水溶液として回収される。   Next, the supernatant liquid from the sedimentation tank 6 from which the sludge has been removed is sent to the storage tank 7 and temporarily stored, and then sent to the sand filtration tower 8 as appropriate, and aggregates remaining in the liquid. Is collected in the filter. The supernatant liquid that has passed through the sand filtration tower 8 is sent to the activated carbon tower 9, where SS (floating particulate matter), organic matter, etc. remaining in the liquid are adsorbed and removed by the activated carbon. The treatment liquid from which impurities have been removed by the activated carbon tower 9 is stored in a recovery tank 10 and recovered as a purified industrial sodium chloride aqueous solution.

一方、沈澱槽6の底部から抜き出された高濃度の凝集物を含む濃縮水は、濃縮槽11に導入された後、脱水機12に送られて脱水処理が行われる。ここで、脱水処理されて残った脱水汚泥は、脱水機12から排出される一方、脱水液は調整槽2に回収される。   On the other hand, the concentrated water containing high-concentration aggregates extracted from the bottom of the precipitation tank 6 is introduced into the concentration tank 11 and then sent to the dehydrator 12 for dehydration. Here, the dewatered sludge remaining after the dehydration process is discharged from the dehydrator 12, while the dehydrated liquid is collected in the adjustment tank 2.

また、本システムでは、水源から2つの供給水路21,22を経由して工業用水が供給されるようになっている。供給経路21から供給される供給水は、砂ろ過塔8,活性炭塔9の逆洗水として使用される。一方、供給経路22から供給される供給水は、途中、砂ろ過塔8,活性炭塔9から排出された逆洗水が合流し、溶解槽1に供給される。   In this system, industrial water is supplied from a water source via two supply water channels 21 and 22. The supply water supplied from the supply path 21 is used as backwash water for the sand filtration tower 8 and the activated carbon tower 9. On the other hand, the backwash water discharged from the sand filtration tower 8 and the activated carbon tower 9 joins the supply water supplied from the supply path 22 and is supplied to the dissolution tank 1.

本実施形態において、副生塩が溶解した原水は第1反応槽3において、炭酸根が分解され、硫酸根及びフッ素化合物などが不溶化処理される。ここで処理された原水は、そのまま第2反応槽4に送液され、原水中の多価金属は第2反応槽4に添加されたキレート剤と反応して不溶化処理される。これらの不溶化物は、沈澱槽6にて上澄み液と分離される。このように、本実施形態では、不純物を不溶化処理する際、キレート樹脂塔のような高価な除去設備は必要なく、加えて、pH調整や固液分離などの操作は各1回で済むことから、操作性が良好、かつ設備構成も簡単となり、極めて経済的である。また原水から分離回収されたキレート化合物には、多価金属が安定的に結合しているため、埋め立て基準を満たし、そのまま埋め立て処理することができる。ここで、本実施形態で用いるキレート剤は、ジチオカルバミン酸基又はチオール基を有する液体又は粉体のキレート剤であることが好ましい。   In the present embodiment, the raw water in which the by-product salt is dissolved is decomposed in the first reaction tank 3 so that the carbonate radical is decomposed and the sulfate radical and the fluorine compound are insolubilized. The raw water treated here is fed to the second reaction tank 4 as it is, and the polyvalent metal in the raw water reacts with the chelating agent added to the second reaction tank 4 to be insolubilized. These insolubilized materials are separated from the supernatant in the precipitation tank 6. As described above, in this embodiment, when the impurities are insolubilized, expensive removal equipment such as a chelate resin tower is not necessary, and in addition, operations such as pH adjustment and solid-liquid separation need only be performed once. The operability is good and the equipment configuration is simple, which is very economical. Moreover, since the polyvalent metal is stably bound to the chelate compound separated and recovered from the raw water, the landfill standard can be satisfied and the landfill treatment can be performed as it is. Here, the chelating agent used in this embodiment is preferably a liquid or powder chelating agent having a dithiocarbamic acid group or a thiol group.

なお、本実施形態では、炭酸根や硫酸根などを処理した後、原水にキレート剤を添加するようにしているが、キレート剤を添加するタイミングは、これに限定されるものではなく、例えば、粉体キレートであれば副生塩を水に溶解する以前に副生塩に直接添加しておいてもよい。   In addition, in this embodiment, after processing a carbonate radical, a sulfate radical, etc., it is made to add a chelating agent to raw water, but the timing which adds a chelating agent is not limited to this, for example, If it is a powder chelate, it may be added directly to the by-product salt before the by-product salt is dissolved in water.

本実施形態では、硫酸根を処理する前に、予め、原水中に塩酸を添加して中性域へのpH調整を行い、炭酸根を塩酸で分解処理しているため、第2反応槽4において硫酸根を不溶化処理する際は、硫酸根の不溶化を抑制する炭酸根の影響を受けることなく、簡易な設備で硫酸根を効率的に除去することができる。また硫酸根の不溶化処理に用いるカルシウム薬剤は、硫酸根に限らず、原水中のフッ素化合物とも反応し、フッ化カルシウムとして不溶化させるため、フッ素化合物を容易に除去することができ、精製塩の品質を向上させることができる。さらに、カルシウム薬剤は、炭酸根の不溶化のために使用する必要がなく、硫酸根とフッ素化合物の不溶化のみに使用されるため、カルシウム薬剤の使用量及び汚泥発生量を低減することができる。   In this embodiment, before treating the sulfate radical, hydrochloric acid is added to the raw water in advance to adjust the pH to the neutral range, and the carbonate radical is decomposed with hydrochloric acid, so that the second reaction tank 4 When the sulfate radical is insolubilized, the sulfate radical can be efficiently removed with simple equipment without being affected by the carbonate radical that suppresses the insolubilization of the sulfate radical. In addition, the calcium chemicals used for the insolubilization treatment of sulfate radicals are not limited to sulfate radicals, but also react with fluorine compounds in raw water to insolubilize them as calcium fluoride. Can be improved. Furthermore, since the calcium chemical | medical agent does not need to be used for the insolubilization of a carbonate radical, and is used only for the insolubilization of a sulfate radical and a fluorine compound, the usage-amount of a calcium chemical | medical agent and sludge generation amount can be reduced.

また、本実施形態では、原水中の硫酸根を硫酸カルシウムとして不溶化させた後、この原水中に残存する硫酸根及び硫酸カルシウムから遊離した硫酸根をそれぞれ塩化バリウムと反応させて硫酸カルシウムよりも溶解度の小さい硫酸バリウムとして不溶化させている。これにより、高度の精製処理を施すことなく、高い精度で硫酸根を分離除去することができる。   In this embodiment, the sulfate radical in the raw water is insolubilized as calcium sulfate, and then the sulfate radical remaining in the raw water and the sulfate radical released from the calcium sulfate are reacted with barium chloride, respectively, so that the solubility is higher than that of calcium sulfate. Insoluble as small barium sulfate. Thereby, it is possible to separate and remove sulfate radicals with high accuracy without performing a high-level purification treatment.

一方、原水中に溶存するフッ素化合物や他の不純物は、カルシウム薬剤を用いて不溶化処理した後、この処理液を凝集槽5に移し、凝集分離用のPAC及び高分子凝集剤を添加して分離するようにしているため、高い精度で分離除去することができる。ここで、凝集分離用の薬剤としては、中性系又はアニオン系の高分子凝集剤を単独で用いてもよいが、本実施形態のように高分子凝集剤とPACを併用することが好ましい。   On the other hand, fluorine compounds and other impurities dissolved in raw water are insolubilized using calcium chemicals, and then transferred to the coagulation tank 5 where PAC for separation and aggregation and polymer coagulant are added and separated. Therefore, separation and removal can be performed with high accuracy. Here, as the aggregating and separating agent, a neutral or anionic polymer flocculant may be used alone, but it is preferable to use the polymer flocculant and PAC in combination as in this embodiment.

さらに、本実施形態では、原水中に溶存する多価金属をキレート剤と反応させて不溶化させているが、これと併用して、原水中に、例えば、硫化ナトリウムを添加し、溶存する重金属類の一部を硫化物として不溶化させてもよい。すなわち、一部の重金属類は、キレート剤よりも硫化ナトリウムと優先的に反応し、硫化物として不溶化されるため、重金属類を高い精度で除去することができる。また硫化ナトリウムと重金属との反応は、例えばpH7の条件で進行するため、pH調整を行う必要がなく、簡単な方法で重金属の除去効率を向上させることができる。なお、ここで生成される重金属の硫化物は、埋め立て基準を満たしている。   Furthermore, in this embodiment, the polyvalent metal dissolved in the raw water is reacted with the chelating agent to insolubilize it. In combination with this, for example, sodium sulfide is added to the raw water to dissolve the heavy metals. A part of may be insolubilized as a sulfide. That is, some heavy metals react preferentially with sodium sulfide over the chelating agent and are insolubilized as sulfides, so that heavy metals can be removed with high accuracy. Moreover, since the reaction between sodium sulfide and heavy metal proceeds, for example, under the condition of pH 7, it is not necessary to adjust pH, and the removal efficiency of heavy metal can be improved by a simple method. In addition, the heavy metal sulfide produced | generated here satisfy | fills a landfill standard.

以上述べたように、本発明によれば、副生塩が溶解された溶解液中の炭酸根を分解した後、硫酸根及びフッ素化合物を不溶化し、次いで、キレート剤を添加して、溶解液中の多価金属を固定し、凝集沈澱により分離除去するようにしているため、簡単な設備構成及び処理方法により、高純度の塩化ナトリウム水溶液を製造することができる。また溶解液中の多価金属を液体又は粉体のキレート剤で固定することにより、回収されたキレート剤をそのまま埋め立て処理することができる。また溶解液中の炭酸根を分解した後に硫酸根とフッ素化合物を不溶化処理するようにしているため、不溶化処理に用いる薬剤の使用量と汚泥発生量を低減することができる。   As described above, according to the present invention, the carbonate radical in the solution in which the by-product salt is dissolved is decomposed, the sulfate radical and the fluorine compound are insolubilized, and then the chelating agent is added to the solution. Since the polyvalent metal therein is fixed and separated and removed by coagulation precipitation, a high-purity sodium chloride aqueous solution can be produced with a simple equipment configuration and treatment method. Further, by fixing the polyvalent metal in the solution with a liquid or powder chelating agent, the recovered chelating agent can be landfilled as it is. Moreover, since the sulfate radical and the fluorine compound are insolubilized after decomposing the carbonate radical in the solution, the amount of chemical used for the insolubilization treatment and the amount of sludge generated can be reduced.

本発明を適用してなる塩化ナトリウムの製造システムの系統図である。It is a systematic diagram of a sodium chloride manufacturing system to which the present invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 溶解槽
2 調整槽
3 第1反応槽
4 第2反応槽
5 凝集槽
6 沈澱槽
7 貯留槽
8 砂ろ過塔
9 活性炭塔
10 回収槽
11 濃縮槽
12 脱水機
31 塩酸供給手段
32 カルシウム剤供給手段
33 塩化バリウム供給手段
34 凝集剤供給手段
35 高分子凝集剤供給手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dissolution tank 2 Adjustment tank 3 1st reaction tank 4 2nd reaction tank 5 Coagulation tank 6 Precipitation tank 7 Storage tank 8 Sand filtration tower 9 Activated carbon tower 10 Recovery tank 11 Concentration tank 12 Dehydrator 31 Hydrochloric acid supply means 32 Calcium agent supply means 33 Barium chloride supply means 34 Flocculant supply means 35 Polymer flocculant supply means

Claims (3)

燃焼排ガス中に重曹を添加して生成される生成物を水に溶解し、該溶解液を精製して塩化ナトリウム水溶液を製造する塩化ナトリウム水溶液の製造方法において、
前記溶解液中に溶存する炭酸根を塩酸と反応させてpH8未満になるまで分解して除去する第1のステップと、
前記第1のステップによって炭酸根が除去された前記溶解液中に溶存する硫酸根を不溶化させる第2のステップと、
前記第2のステップによって硫酸根が不溶化された前記溶解液中に残存する重金属類と前記溶解液中に添加されているキレート剤とを反応させて前記重金属類を不溶化させる第3のステップと、
前記第2のステップと前記第3のステップによって不溶化された不溶化物を前記溶解液から分離して除去する第4のステップとを含み、
前記第2のステップは、前記硫酸根を硫酸カルシウムとして不溶化させた後、該不溶化処理された溶解液中に残存する硫酸根を硫酸バリウムとして不溶化させることを特徴とする工業用の塩化ナトリウム水溶液の製造方法。
In a method for producing a sodium chloride aqueous solution, a product produced by adding sodium bicarbonate to combustion exhaust gas is dissolved in water, and the solution is purified to produce a sodium chloride aqueous solution.
A first step in which carbonate radicals dissolved in the solution are reacted with hydrochloric acid to decompose and remove until pH is less than 8,
A second step of insolubilizing the sulfate radical dissolved in the solution from which the carbonate radical has been removed by the first step;
A third step of insolubilizing the heavy metal by reacting the heavy metal remaining in the solution in which the sulfate radical has been insolubilized by the second step and the chelating agent added in the solution;
And a fourth step of separating and removing the insolubilized material insolubilized by the third step from the solution.
The second step comprises insolubilizing the sulfate radical as calcium sulfate, and then insolubilizing the sulfate radical remaining in the insolubilized solution as barium sulfate. Production method.
前記第3のステップは、前記溶解液中に残存する重金属類の一部をナトリウム化合物と反応させることを特徴とする請求項1に記載の工業用の塩化ナトリウム水溶液の製造方法。   2. The method for producing an industrial sodium chloride aqueous solution according to claim 1, wherein in the third step, a part of heavy metals remaining in the solution is reacted with a sodium compound. 前記キレート剤は、ジチオカルバミン酸基又はチオール基を有する液体又は粉体のキレート剤であることを特徴とする請求項1又は2に記載の工業用の塩化ナトリウム水溶液の製造方法。   The method for producing an industrial sodium chloride aqueous solution according to claim 1 or 2, wherein the chelating agent is a liquid or powder chelating agent having a dithiocarbamic acid group or a thiol group.
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