JP2009298678A - System and method for treating cement kiln combustion gas extracted dust - Google Patents

System and method for treating cement kiln combustion gas extracted dust Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the quantity of a hydrophobicizing agent to be added in the recovery of heavy metals from a cement kiln combustion gas extracted dust. <P>SOLUTION: A system 1 for treating a cement kiln extraction gas comprises a probe 6 to extract a part of a combustion gas from a kiln exhaust gas channel from the inlet of a cement kiln 5 to a lowermost stage cyclone, a wet dust collector 11 for wet-dust-collecting an exhaust gas G2 discharged from the cyclone 10 and containing fine powder D2, a first solid-liquid separator 21 for solid-liquid separating slurry S1 produced in the wet dust collector and a floatation machine 25 for separating the heavy metals from cake C1 separated in the first solid-liquid separator. The system 1 for treating the cement kiln extraction gas further can be provided with a second solid-liquid separator 26 for solid-liquid separating a tail T of the floatation machine, a slurry tank 22 for producing slurry S3 by adding the cake separated in the first solid-liquid separator into a liquid W2 formed in the second solid-liquid separator and a rout for supplying the slurry produced in the slurry tank to the floatation machine. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理システム及び処理方法に関し、特に、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、燃焼ガスの一部を抽気して塩素を除去するとともに、抽気した燃焼ガスに含まれるダストから鉛等の重金属類を除去するシステム等に関する。   The present invention relates to a cement kiln combustion gas extraction dust processing system and processing method, and in particular, extracts chlorine from a kiln exhaust gas passage from the kiln bottom of the cement kiln to the lowermost cyclone to extract chlorine. The present invention relates to a system that removes heavy metals such as lead from dust contained in extracted combustion gas.

従来、セメント製造設備におけるプレヒータの閉塞等の問題を引き起こす原因となる塩素、硫黄、アルカリ等の中で、塩素が特に問題となることに着目し、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、燃焼ガスの一部を抽気して塩素を除去する塩素バイパスシステムが用いられている。   Focusing on chlorine, sulfur, alkali, etc., which causes problems such as blockage of preheaters in cement manufacturing facilities, from the bottom of the kiln of the cement kiln to the bottom cyclone A chlorine bypass system for extracting a part of combustion gas and removing chlorine from the kiln exhaust gas flow path is used.

この塩素バイパスシステムとは、例えば、特許文献１に記載のように、抽気した燃焼ガスを冷却した後、該排ガス中のダストを分級機により粗粉と微粉とに分離し、分離された塩素分（塩化カリウム・ＫＣｌ）を多く含む微粉（塩素バイパスダスト）を回収するシステムである。   This chlorine bypass system is, for example, as described in Patent Document 1, after cooling the extracted combustion gas, the dust in the exhaust gas is separated into coarse powder and fine powder by a classifier, and the separated chlorine content is separated. This system recovers fine powder (chlorine bypass dust) containing a large amount of (potassium chloride / KCl).

ところが、近年、廃棄物のセメント原料化又は燃料化によるリサイクルが推進され、廃棄物の処理量が増加するに従い、セメントキルンに持ち込まれる鉛の量も増加し、セメント中の鉛濃度が管理基準値を上回る虞もある。   However, in recent years, as the amount of lead brought into the cement kiln increases as the amount of waste processed increases, the recycling of waste from cement raw materials or fuel is promoted, and the amount of lead brought into the cement kiln increases. There is also a risk of exceeding.

そこで、特許文献２に記載のように、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抽気した燃焼ガスを、湿式集塵機に導入して抽気ガス中のダストをスラリー化し、スラリーに含まれる鉛等の重金属類を浮遊選鉱により回収するシステムが提案されている。   Therefore, as described in Patent Document 2, the combustion gas extracted from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln of the cement kiln to the lowermost cyclone is introduced into a wet dust collector, and the dust in the extracted gas is slurried. A system for recovering heavy metals such as lead contained in slurry by flotation has been proposed.

この種のセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理システムでは、例えば、図３に示すように、セメントキルン３１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から抽気された抽気ガスＧ１を、サイクロン３２に供給し、粗粉Ｄ１と、微粉Ｄ２を含む排ガスＧ２とに分離する。粗粉Ｄ１は、セメントキルン系に戻され、一方、微粉Ｄ２及び排ガスＧ２は、湿式集塵機３３に導入され、ｐＨ調整のための硫酸（Ｈ2ＳＯ4）を加えながらスラリー化される。 In this type of cement kiln combustion gas extraction dust processing system, for example, as shown in FIG. 3, the extraction extracted from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the cement kiln 31 to the lowermost cyclone (not shown). The gas G1 is supplied to the cyclone 32 and separated into coarse powder D1 and exhaust gas G2 containing fine powder D2. The coarse powder D1 is returned to the cement kiln system, while the fine powder D2 and the exhaust gas G2 are introduced into the wet dust collector 33 and slurried while adding sulfuric acid (H 2 SO 4 ) for pH adjustment.

そして、湿式集塵機３３から排出されるスラリーＳに対し、調整槽３４、３５、３６において、スラリーＳ中の塩化鉛、酸化鉛等を硫化するための硫化剤、硫酸等のｐＨ調整剤、及び捕集剤としての疎水化剤を順次添加した後、スラリーＳを浮選機３７に供給し、鉛等の重金属類の硫化物を含むフロスＦと、石膏を含むテールＴとに分離する。その後、フロスＦをフィルタプレス３８に供給し、前記硫化物を含むケーキＣ１とろ液Ｗ１に分離する。ケーキＣ１は、重金属類の濃度が高い場合には、山元に還元するなどして再利用する。   Then, with respect to the slurry S discharged from the wet dust collector 33, in the adjustment tanks 34, 35, and 36, a sulfidizing agent for sulfiding lead chloride, lead oxide and the like in the slurry S, a pH adjusting agent such as sulfuric acid, and a trap. After sequentially adding a hydrophobizing agent as a collecting agent, the slurry S is supplied to a flotation machine 37 and separated into a floss F containing sulfides of heavy metals such as lead and a tail T containing gypsum. Thereafter, the froth F is supplied to the filter press 38 and separated into the cake C1 containing the sulfide and the filtrate W1. When the concentration of heavy metals is high, the cake C1 is reused by reducing it to the mountain.

一方、浮選機３７から排出されるテールＴは、固液分離機３９により固液分離されて石膏分（Ｃ２）が回収される。尚、固液分離機３９から排出されるろ液Ｗ２は、フィルタプレス３８のろ液Ｗ１とともに水処理された後、下水又は海洋に放流される。   On the other hand, the tail T discharged from the flotation machine 37 is solid-liquid separated by the solid-liquid separator 39, and the gypsum content (C2) is collected. The filtrate W2 discharged from the solid-liquid separator 39 is treated with the filtrate W1 of the filter press 38 and then discharged into sewage or the ocean.

国際公開第９７／２１６３８号パンフレットInternational Publication No. 97/21638 Pamphlet 国際公開第２００６／０３５６３１号パンフレットInternational Publication No. 2006/035631 Pamphlet

上記のとおり、従来のセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理システムにおいては、湿式集塵機３３からのスラリーＳに捕集剤としての疎水化剤を添加し、浮選機３７で重金属類を効率的に捕集している。   As described above, in the conventional cement kiln combustion gas extraction dust processing system, a hydrophobizing agent as a scavenger is added to the slurry S from the wet dust collector 33, and heavy metals are efficiently captured by the flotation device 37. Have gathered.

しかし、湿式集塵機３３から排出されるスラリーＳは、通常、４０℃以上の温度を有し、かかる温度領域下では疎水化剤が分解され易いため、疎水化剤の機能が低下する傾向がある。このため、浮選機３７での重金属類の回収率を所望の値に維持するには、疎水化剤を多量に添加せざるを得ず、薬剤コストが増大するという問題がある。   However, the slurry S discharged from the wet dust collector 33 usually has a temperature of 40 ° C. or higher, and the hydrophobizing agent tends to be decomposed under such a temperature range, so that the function of the hydrophobizing agent tends to be lowered. For this reason, in order to maintain the recovery rate of heavy metals in the flotation machine 37 at a desired value, there is a problem that a large amount of a hydrophobizing agent must be added, resulting in an increase in drug cost.

また、上記処理システムにおいては、浮選機３７からのテールＴを固液分離機３９により固液分離し、そのろ液Ｗ２を下水等に放流するが、浮選機３７のテールＴには、余剰の疎水化剤が残留するため、放流に先立ち、それらを除去する必要がある。それに加え、ろ液Ｗ２のｐＨ値を放流基準値内に調整する必要もあるため、多量の薬剤や多数の設備が不可欠となり、ろ液処理のコストが増大するという問題がある。   In the above processing system, the tail T from the flotation machine 37 is solid-liquid separated by the solid-liquid separator 39, and the filtrate W2 is discharged into sewage or the like. Excess hydrophobizing agent remains and must be removed prior to discharge. In addition, since it is necessary to adjust the pH value of the filtrate W2 within the discharge standard value, a large amount of chemicals and a large number of facilities become indispensable, and there is a problem that the cost of the filtrate treatment increases.

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、セメントキルン燃焼ガス抽気ダストから重金属類を回収するにあたって、薬剤コスト及び水処理コストを低減することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the problems in the above-described conventional technology, and aims to reduce chemical costs and water treatment costs in recovering heavy metals from cement kiln combustion gas extraction dust. To do.

上記課題を解決するため、本発明は、セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理システムであって、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抽気する抽気装置と、該抽気装置により抽気された抽気ガスに含まれるダストを湿式集塵する湿式集塵機と、該湿式集塵機で生成したスラリーを固液分離する固液分離機と、該固液分離機で分離したケーキから重金属類を分離する浮選機とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a cement kiln combustion gas extraction dust processing system for extracting a part of combustion gas from a kiln exhaust gas passage from the bottom of the cement kiln to the bottom cyclone. A bleeder, a wet dust collector that wet-collects dust contained in the bleed gas extracted by the bleeder, a solid-liquid separator that separates slurry generated by the wet dust collector, and the solid-liquid separator. And a flotation machine for separating heavy metals from the separated cake.

そして、本発明によれば、浮選機の前段において、湿式集塵機で生成したスラリーを固液分離するため、浮遊選鉱対象物の温度を低下させた状態で捕集剤としての疎水化剤を添加することができる。これにより、疎水化剤の分解を抑制することができ、ケーキに含まれる重金属類の捕集性を高めることができる。従って、疎水化剤の添加量を少なく抑えることができ、薬剤コストを低減することが可能になる。   And according to the present invention, a hydrophobizing agent as a scavenger is added in a state where the temperature of the flotation target object is lowered in order to solid-liquid separate the slurry generated by the wet dust collector at the front stage of the flotation machine. can do. Thereby, decomposition | disassembly of a hydrophobizing agent can be suppressed and the collection property of heavy metals contained in a cake can be improved. Therefore, the amount of the hydrophobizing agent added can be reduced, and the cost of the medicine can be reduced.

尚、前記燃焼ガスの一部を抽気すると同時に、抽気した燃焼ガスを７００℃以下に急冷し、後段の分級機によって抽気ガスを粗粉と、微粉を含む排ガスとに分離し、粗粉をセメントキルン系に戻すとともに、分離された塩化カリウムなどを含む微粉を回収することが好ましい。   A part of the combustion gas is extracted, and at the same time, the extracted combustion gas is rapidly cooled to 700 ° C. or lower, and the extracted gas is separated into coarse powder and exhaust gas containing fine powder by a subsequent classifier, and the coarse powder is cemented. While returning to a kiln system, it is preferable to collect | recover the fine powder containing the isolate | separated potassium chloride.

上記セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理システムにおいて、前記浮選機のテールを固液分離する第２の固液分離機と、該第２の固液分離機で発生したろ液に、前記第１の固液分離機で分離したケーキを添加して溶解させるスラリータンクと、該スラリータンクで生成したスラリーを前記浮選機に供給するルートとを備えることができる。   In the cement kiln combustion gas extraction dust processing system, the first solid-liquid separator that separates the tail of the flotation machine into a solid-liquid separator, and the filtrate generated in the second solid-liquid separator include the first solid-liquid separator. A slurry tank for adding and dissolving the cake separated by the solid-liquid separator, and a route for supplying the slurry generated in the slurry tank to the flotation machine.

上記構成によれば、第２の固液分離機のろ液をスラリータンクに戻して循環使用するため、ろ液中に残存する余剰の疎水化剤を再利用することができ、疎水化剤の使用量をより低減することが可能になる。さらに、この際、第２の固液分離機のろ液は、放流の対象とならないため、水処理が不要となる。従って、水処理用の薬剤の使用量を低減できるとともに、処理設備を縮小化することができ、水処理コストの低減を図ることが可能になる。   According to the above configuration, since the filtrate of the second solid-liquid separator is returned to the slurry tank for circulation, the excess hydrophobizing agent remaining in the filtrate can be reused. The amount used can be further reduced. Furthermore, at this time, since the filtrate of the second solid-liquid separator is not a target for discharge, water treatment becomes unnecessary. Accordingly, the amount of water treatment chemical used can be reduced, the treatment equipment can be reduced, and the water treatment cost can be reduced.

上記セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理システムにおいて、前記浮選機のフロスを固液分離する第３の固液分離機を備え、前記スラリータンクにおいて、該第３の固液分離機で発生したろ液を、前記第２の固液分離機で発生したろ液とともに、前記第１の固液分離機で分離したケーキの溶解に用いることができる。これによれば、第３の固液分離機のろ液についても水処理が不要となるため、水処理コストの更なる低減を図ることが可能になる。   The cement kiln combustion gas extraction dust processing system includes a third solid-liquid separator for solid-liquid separation of the floss of the flotation machine, and the slurry generated in the third solid-liquid separator in the slurry tank. The liquid can be used for dissolving the cake separated by the first solid-liquid separator together with the filtrate generated by the second solid-liquid separator. According to this, since the water treatment is not necessary for the filtrate of the third solid-liquid separator, the water treatment cost can be further reduced.

また、本発明は、セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法であって、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抽気し、該抽気された抽気ガスに含まれるダストを湿式集塵し、該湿式集塵で生成したスラリーを固液分離し、浮遊選鉱により該固液分離で分離したケーキから重金属類を分離することを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、捕集剤としての疎水化剤の添加量を低減し、薬剤コストを低減することが可能になる。   Further, the present invention is a method for treating cement kiln combustion gas extraction dust, a part of the combustion gas is extracted from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the cement kiln to the bottom cyclone, the extracted The dust contained in the extraction gas is wet-collected, the slurry generated by the wet dust-collection is subjected to solid-liquid separation, and heavy metals are separated from the cake separated by the solid-liquid separation by flotation. According to the present invention, the amount of the hydrophobizing agent as a scavenger can be reduced and the drug cost can be reduced, as in the case of the above invention.

また、上記セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法において、前記浮遊選鉱により得られたテールを固液分離して発生したろ液を、前記浮遊選鉱に用いることができる。これにより、ろ液中に残存する余剰の疎水化剤を再利用し、疎水化剤の使用量をより低減することができるとともに、該ろ液は、放流の対象とならないため、水処理が不要となり、水処理コストの低減を図ることが可能になる。   Moreover, in the processing method of the above-mentioned cement kiln combustion gas extraction dust, the filtrate generated by solid-liquid separation of the tail obtained by the flotation can be used for the flotation. As a result, excess hydrophobizing agent remaining in the filtrate can be reused, and the amount of hydrophobizing agent used can be further reduced, and since the filtrate is not subject to discharge, water treatment is unnecessary. Thus, the water treatment cost can be reduced.

さらに、上記セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法において、前記浮遊選鉱により得られたフロスを固液分離して発生したろ液を、前記浮遊選鉱に用いることができる。これにより、上記ろ液についても、水処理が不要となるため、水処理コストの更なる低減を図ることが可能になる。   Furthermore, in the method for treating cement kiln combustion gas extraction dust, a filtrate generated by solid-liquid separation of the floss obtained by the flotation can be used for the flotation. Thereby, since the water treatment is not required for the filtrate, it is possible to further reduce the water treatment cost.

尚、疎水化剤の機能及び浮選機能の低下を防止するため、上記浮遊選鉱により得られたテールやフロスを固液分離して発生したろ液をケーキと混合し、ｐＨを３〜４，温度を０〜４０℃に調整した後、浮遊選鉱に用いることが好ましい。   In order to prevent the function of the hydrophobizing agent and the flotation function from decreasing, the filtrate produced by solid-liquid separation of the tail and floss obtained by the above flotation is mixed with the cake, and the pH is 3-4, After adjusting temperature to 0-40 degreeC, it is preferable to use for a flotation.

以上のように、本発明によれば、セメントキルン燃焼ガス抽気ダストから重金属類を回収するにあたって、捕集剤としての疎水化剤の添加量を低減し、さらに、排水放流のための水処理コストを低減することが可能になる。   As described above, according to the present invention, when recovering heavy metals from cement kiln combustion gas bleed dust, the amount of the hydrophobizing agent added as a scavenger is reduced, and the water treatment cost for drainage discharge is further reduced. Can be reduced.

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明にかかるセメントキルン抽気ガスの処理システムの一実施の形態を示し、この処理システム１は、大別して、ガス抽気部２と、ガス処理部３と、分別処理部４とから構成される。   FIG. 1 shows an embodiment of a cement kiln extraction gas processing system according to the present invention. This processing system 1 is roughly divided into a gas extraction unit 2, a gas processing unit 3, and a separation processing unit 4. Composed.

ガス抽気部２は、セメントキルン５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、燃焼ガスの一部を抽気するための設備である。このガス抽気部２は、燃焼ガスを抽気するプローブ６と、プローブ６内に冷風を供給して抽気した燃焼ガスを急冷する冷却ファン７と、プローブ６から排出された抽気ガスＧ１に含まれるダスト中の粗粉Ｄ１を分離する分級機としてのサイクロン１０等から構成される。   The gas extraction unit 2 is equipment for extracting a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage from the kiln bottom of the cement kiln 5 to the lowermost cyclone (not shown). The gas extraction unit 2 includes a probe 6 for extracting combustion gas, a cooling fan 7 for rapidly cooling the combustion gas extracted by supplying cold air into the probe 6, and dust contained in the extraction gas G1 discharged from the probe 6. It is comprised from the cyclone 10 etc. as a classifier which isolate | separates the coarse powder D1 in it.

ガス処理部３は、サイクロン１０から排出された排ガスＧ２に含まれる微粉Ｄ２及び水溶性成分を捕集するための設備である。このガス処理部３は、排ガスＧ２に含まれる微粉Ｄ２を湿式集塵する湿式集塵機１１と、湿式集塵機１１の排ガスＧ３を系外に放出するための排気ファン１２等から構成される。   The gas processing unit 3 is a facility for collecting fine powder D2 and water-soluble components contained in the exhaust gas G2 discharged from the cyclone 10. The gas processing unit 3 includes a wet dust collector 11 that wet-collects fine powder D2 contained in the exhaust gas G2, an exhaust fan 12 that discharges the exhaust gas G3 of the wet dust collector 11 to the outside of the system, and the like.

湿式集塵機１１は、排ガスＧ２中の微粉Ｄ２を捕集して排ガスＧ２から塩素を除去するとともに、排ガスＧ２中の硫黄分（ＳＯ2）と、微粉Ｄ２に含まれる生石灰（ＣａＯ）が水と反応して生じた消石灰（Ｃａ（ＯＨ）2）、及び微粉Ｄ２から生じる消石灰で不足した消石灰とを反応させて石膏（ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ）を生成する。この湿式集塵機１１は、スクラバー１３と、循環液槽１４と、洗浄塔１５とから構成され、スクラバー１３と循環液槽１４との間には、スラリーを循環させるためのポンプ１４ａが設けられる。また、循環液槽１４には、硫酸を供給して循環スラリーのｐＨ値を５〜６に調整する硫酸貯槽１６とポンプ１６ａ、及び不足した消石灰を供給するための消石灰貯槽１７とポンプ１７ａが備えられる。 The wet dust collector 11 collects the fine powder D2 in the exhaust gas G2 to remove chlorine from the exhaust gas G2, and the sulfur content (SO 2 ) in the exhaust gas G2 and quick lime (CaO) contained in the fine powder D2 react with water. The slaked lime (Ca (OH) 2 ) generated in this way and the slaked lime lacking in the slaked lime generated from the fine powder D2 are reacted to produce gypsum (CaSO 4 .2H 2 O). The wet dust collector 11 includes a scrubber 13, a circulating liquid tank 14, and a cleaning tower 15, and a pump 14 a for circulating the slurry is provided between the scrubber 13 and the circulating liquid tank 14. In addition, the circulating liquid tank 14 includes a sulfuric acid storage tank 16 and a pump 16a for supplying sulfuric acid to adjust the pH value of the circulating slurry to 5 to 6, and a slaked lime storage tank 17 and a pump 17a for supplying insufficient slaked lime. It is done.

分別処理部４は、湿式集塵機１１からのスラリーＳ１中の固相を、石膏と鉛等の重金属類とに分別するための設備である。この分別処理部４は、水硫化ソーダ（ＮａＳＨ）等の硫化剤をスラリーＳ１に添加し、スラリーＳ１中の塩化鉛、酸化鉛等を硫化して硫化鉛等の重金属類の硫化物（以下、「硫化物」という）を生成する調整槽２０と、硫化剤が添加された後のスラリーＳ２を固液分離する第１の固液分離機２１と、第１の固液分離機２１で分離したケーキＣ１に水分を添加してスラリーＳ３を生成するスラリータンク２２と、硫酸等のｐＨ調整剤をスラリーＳ３に添加してｐＨ値を３〜４に調整する調整槽２３と、ｐＨ調整後のスラリーＳ４に捕集剤としての疎水化剤を添加する調整槽２４と、スラリーＳ５中の硫化物を気泡に付着させ、浮上させて分離する浮選機２５と、浮選機２５からのテールＴを固液分離してケーキＣ３を生成し、石膏を回収する第２の固液分離機２６と、浮選機２５からのフロスＦを固液分離してケーキＣ２を生成し、硫化物を回収する第３の固液分離機２７等から構成される。   The separation processing unit 4 is a facility for separating the solid phase in the slurry S1 from the wet dust collector 11 into gypsum and heavy metals such as lead. The separation processing unit 4 adds a sulfurizing agent such as sodium hydrosulfide (NaSH) to the slurry S1, sulfides lead chloride, lead oxide, and the like in the slurry S1, and sulfides of heavy metals such as lead sulfide (hereinafter, The control tank 20 for generating “sulfide”), the first solid-liquid separator 21 for solid-liquid separation of the slurry S2 after the addition of the sulfurizing agent, and the first solid-liquid separator 21 were separated. Slurry tank 22 for adding water to cake C1 to produce slurry S3, adjustment tank 23 for adjusting pH value to 3 to 4 by adding pH adjuster such as sulfuric acid to slurry S3, and slurry after pH adjustment An adjustment tank 24 for adding a hydrophobizing agent as a collecting agent to S4, a flotation machine 25 for attaching sulfides in the slurry S5 to air bubbles and floating them up, and a tail T from the flotation machine 25. Separation of solid and liquid to produce cake C3 and recover gypsum The solid-liquid separator 26, and solid-liquid separation floss F from the flotation machine 25 generates a cake C2, and a third solid-liquid separator 27 or the like to recover the sulfide.

次に、上記処理システム１の動作について、図１及び図２を参照しながら説明する。   Next, the operation of the processing system 1 will be described with reference to FIGS.

セメントキルン５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、燃焼ガスの一部をプローブ６によって抽気すると同時に、冷却ファン７からの冷風によって、抽気した燃焼ガスを塩素化合物の融点である７００℃以下に急冷する。次に、プローブ６からの抽気ガスＧ１を、サイクロン１０によって、粗粉Ｄ１と、微粉Ｄ２を含む排ガスＧ２とに分離し、粗粉Ｄ１をセメントキルン系に戻す。   A part of the combustion gas is extracted by the probe 6 from the kiln exhaust gas flow path from the bottom of the kiln 5 of the cement kiln 5 to the lowermost cyclone. It is rapidly cooled to below 700 ° C. Next, the extracted gas G1 from the probe 6 is separated into coarse powder D1 and exhaust gas G2 containing fine powder D2 by the cyclone 10, and the coarse powder D1 is returned to the cement kiln system.

その一方で、微粉Ｄ２を含む排ガスＧ２を湿式集塵機１１のスクラバー１３に供給し、硫酸貯槽１６からの硫酸を添加しながら、スクラバー１３と循環液槽１４との間でスラリーＳ１を循環させる。湿式集塵機１１で生成されるスラリーＳ１には、微粉Ｄ２中のＣａＯが水と反応して生じたＣａ（ＯＨ）2が存在するため、排ガスＧ２中に存在する硫黄分（ＳＯ2）は、消石灰と以下のように反応する。
ＳＯ2＋Ｃａ（ＯＨ）2→ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ＋１／２Ｈ2Ｏ
ＣａＳＯ3・１／２Ｈ2Ｏ＋１／２Ｏ2＋３／２Ｈ2Ｏ→ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ
これにより、排ガスＧ２中の硫黄分が分解処理され、石膏（ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ）が生成される。また、消石灰が不足している場合には、消石灰貯槽１７から適宜追加する。 On the other hand, the exhaust gas G2 containing fine powder D2 is supplied to the scrubber 13 of the wet dust collector 11, and the slurry S1 is circulated between the scrubber 13 and the circulating liquid tank 14 while adding sulfuric acid from the sulfuric acid storage tank 16. In the slurry S1 produced by the wet dust collector 11, Ca (OH) 2 produced by the reaction of CaO in the fine powder D2 with water is present, so the sulfur content (SO 2 ) present in the exhaust gas G2 is slaked lime. And reacts as follows.
SO 2 + Ca (OH) 2 → CaSO 3 .1 / 2H 2 O + 1 / 2H 2 O
CaSO 3 · 1 / 2H 2 O + 1 / 2O 2 + 3 / 2H 2 O → CaSO 4 · 2H 2 O
Thereby, the sulfur content in the exhaust gas G2 is decomposed and gypsum (CaSO 4 .2H 2 O) is generated. Moreover, when slaked lime is insufficient, it adds from the slaked lime storage tank 17 suitably.

次に、調整槽２０において、湿式集塵機１１からのスラリーＳ１に硫化剤を添加し、スラリーＳ１中の塩化鉛、酸化鉛等を硫化して硫化物を生成する。尚、硫化物の生成は、必ずしも湿式集塵機１１の後段に調整槽２０を設けて行う必要はなく、湿式集塵機１１のスクラバー１３や循環液槽１４に硫化剤を添加することで行ってもよい。   Next, in the adjustment tank 20, a sulfiding agent is added to the slurry S1 from the wet dust collector 11, and lead chloride, lead oxide, etc. in the slurry S1 are sulfided to produce sulfide. In addition, it is not necessary to perform the production | generation of sulfide by providing the adjustment tank 20 in the back | latter stage of the wet dust collector 11, and you may carry out by adding a sulfidizing agent to the scrubber 13 of the wet dust collector 11, or the circulating liquid tank 14.

次いで、硫化物が生成されたスラリーＳ２を第１の固液分離機２１により固液分離し、スラリーＳ２から液相分（高温水）を分離して温度を低下させる。その後、第１の固液分離機２１のろ液Ｗ１を水処理して下水又は海洋に放流するとともに、分離したケーキＣ１をスラリータンク２２に供給する。この際、ケーキＣ１をある程度水（ろ液Ｗ２、Ｗ３、新規水）で混合・均一化してからスラリータンク２２に供給してもよい。   Next, the slurry S2 in which the sulfide is generated is solid-liquid separated by the first solid-liquid separator 21, and the liquid phase (high-temperature water) is separated from the slurry S2 to lower the temperature. Thereafter, the filtrate W1 of the first solid-liquid separator 21 is treated with water and discharged into sewage or the ocean, and the separated cake C1 is supplied to the slurry tank 22. At this time, the cake C1 may be mixed and homogenized to some extent with water (filtrate W2, W3, new water) and then supplied to the slurry tank 22.

次に、スラリータンク２２において、第２の固液分離機２６及び第３の固液分離機２７からのろ液Ｗ２、Ｗ３にケーキＣ１を添加し、スラリーＳ３を生成する。ここで、ろ液Ｗ２、Ｗ３の温度は、ケーキＣ１の温度よりも低いため、スラリーＳ３は、さらに温度が低下した状態で生成される。尚、ケーキＣ１をろ液Ｗ２、Ｗ３に添加した場合、スラリーＳ３の温度は、２０〜４０℃程度になる。   Next, in the slurry tank 22, the cake C1 is added to the filtrates W2 and W3 from the second solid-liquid separator 26 and the third solid-liquid separator 27 to generate a slurry S3. Here, since the temperature of the filtrates W2 and W3 is lower than the temperature of the cake C1, the slurry S3 is generated with the temperature further lowered. When the cake C1 is added to the filtrates W2 and W3, the temperature of the slurry S3 is about 20 to 40 ° C.

次いで、調整槽２３において、スラリーＳ３にｐＨ調整剤を添加してｐＨ値を３〜４に調整するとともに、調整槽２４において、捕集剤としての疎水化剤を添加する。ここで、疎水化剤には、ザンセート基（Ｒ−Ｏ−Ｃａ2Ｎａ）、ジオカルバミン酸基（Ｒ−ＮＨ−ＣＳ2Ｎａ）、又はチオール基（−ＳＨ）等を有する有機化合物を用いることができる。 Subsequently, in the adjustment tank 23, a pH adjuster is added to the slurry S3 to adjust the pH value to 3 to 4, and in the adjustment tank 24, a hydrophobizing agent as a collecting agent is added. Here, as the hydrophobizing agent, an organic compound having a xanthate group (R—O—Ca 2 Na), a dicarbamic acid group (R—NH—CS 2 Na), a thiol group (—SH), or the like is used. Can do.

これらの疎水化剤は、図２に示すように、スラリーＳ４の温度が高いほど分解され易くなるが、上述のとおり、スラリーＳ３の温度は、２０〜４０℃程度であるため、スラリーＳ４も同様の温度域にあり、疎水化剤の分解を抑制することができる。また、疎水化剤は、ｐＨが４を超えると、浮選機２５においてカルシウムが浮上して浮選機能が低下するが、これに関しては、調整槽２３でスラリーＳ３を酸性化することで対処しているため、問題はない。このように、温度及びｐＨの何れにおいても疎水化剤の使用に適した条件に調整した後に疎水化剤を添加するため、スラリーＳ４に含まれる硫化物の捕集性を高めることができる。   As shown in FIG. 2, these hydrophobizing agents are more easily decomposed as the temperature of the slurry S4 is higher. As described above, since the temperature of the slurry S3 is about 20 to 40 ° C., the same applies to the slurry S4. The decomposition of the hydrophobizing agent can be suppressed. In addition, when the pH of the hydrophobizing agent exceeds 4, calcium floats in the flotation machine 25 and the flotation function is lowered. This can be dealt with by acidifying the slurry S3 in the adjustment tank 23. Because there is no problem. Thus, since the hydrophobizing agent is added after adjusting the conditions suitable for the use of the hydrophobizing agent at any temperature and pH, the trapping ability of the sulfide contained in the slurry S4 can be enhanced.

図１に戻り、疎水化剤が添加されたスラリーＳ５と空気とを浮選機２５に供給し、浮選機２５において、気泡を発生させ、その気泡に硫化物を付着させるとともに、硫化物が付着して浮上した気泡を除去する。このとき、スラリーＳ５に含まれる石膏は、浮選機２５からテールＴとして排出される。   Returning to FIG. 1, the slurry S5 to which the hydrophobizing agent is added and the air are supplied to the flotation machine 25, and in the flotation machine 25, bubbles are generated and sulfides are attached to the bubbles. Remove bubbles that have adhered and floated. At this time, the gypsum contained in the slurry S5 is discharged from the flotation machine 25 as a tail T.

次に、第３の固液分離機２７において、浮選機２５からのフロスＦを固液分離し、ケーキＣ２を生成して硫化物を回収する。この際に発生するろ液Ｗ２は、スラリータンク２２に供給され、前述のとおり、スラリーＳ３を生成する際の水分として再利用される。   Next, in the third solid-liquid separator 27, the floss F from the flotation machine 25 is subjected to solid-liquid separation, and a cake C2 is generated to recover the sulfide. The filtrate W2 generated at this time is supplied to the slurry tank 22 and is reused as moisture when the slurry S3 is generated as described above.

それと併行して、浮選機２５のテールＴを第２の固液分離機２６に供給し、ケーキＣ３を生成する。その後、不図示の乾燥機等によってケーキＣ３を乾燥して石膏を回収する。一方、固液分離で発生したろ液Ｗ３は、ろ液Ｗ２と同様に、スラリータンク２２に供給され、スラリーＳ３を生成する際の水分や、スラリータンク２２に供給する前にケーキＣ１と予混合する水分として再利用される。   At the same time, the tail T of the flotation machine 25 is supplied to the second solid-liquid separator 26 to produce a cake C3. Thereafter, the cake C3 is dried by a drier or the like (not shown) to collect gypsum. On the other hand, the filtrate W3 generated by the solid-liquid separation is supplied to the slurry tank 22 in the same manner as the filtrate W2, and is premixed with the cake C1 before being supplied to the slurry tank 22 and the water when the slurry S3 is generated. It is reused as moisture.

以上のように、本実施の形態によれば、湿式集塵機１１で生成したスラリーＳ１を固液分離して液相分（高温水）を分離し、温度を低下させた後に疎水化剤を添加するため、疎水化剤の分解を抑制することができる。その結果、スラリーＳ４に含まれる硫化物の捕集性が高められるため、疎水化剤の添加量を少なく抑えることができ、薬剤コストを低減することが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, the slurry S1 generated by the wet dust collector 11 is solid-liquid separated to separate the liquid phase (high temperature water), and after the temperature is lowered, the hydrophobizing agent is added. Therefore, decomposition of the hydrophobizing agent can be suppressed. As a result, since the trapping property of the sulfide contained in the slurry S4 is enhanced, the amount of the hydrophobizing agent added can be suppressed, and the drug cost can be reduced.

また、第２の固液分離機２６及び第３の固液分離機２７のろ液Ｗ２、Ｗ３をスラリータンク２２に戻して循環使用するため、ろ液Ｗ２、Ｗ３中に残存する余剰の疎水化剤を再利用することができ、疎水化剤の使用量をより低減することが可能になる。さらに、この際、第２の固液分離機２６及び第３の固液分離機２７のろ液Ｗ２、Ｗ３は、放流の対象とならないため、水処理が不要となり、水処理の対象となるのは、第１の固液分離機２１から排出されるろ液Ｗ１のみとなる。従って、水処理用の薬剤の使用量を低減できるとともに、処理設備を縮小化することができ、水処理コストの低減を図ることが可能になる。   Further, since the filtrates W2 and W3 of the second solid-liquid separator 26 and the third solid-liquid separator 27 are returned to the slurry tank 22 for circulation, excess hydrophobization remaining in the filtrates W2 and W3 is obtained. The agent can be reused, and the amount of the hydrophobizing agent used can be further reduced. Further, at this time, the filtrates W2 and W3 of the second solid-liquid separator 26 and the third solid-liquid separator 27 are not subject to discharge, so that water treatment is not necessary and water treatment is required. Is only the filtrate W1 discharged from the first solid-liquid separator 21. Accordingly, the amount of water treatment chemical used can be reduced, the treatment equipment can be reduced, and the water treatment cost can be reduced.

尚、上記実施の形態においては、サイクロン１０で粗粉Ｄ１を分級した後に、微粉Ｄ２を含む排ガスＧ２を湿式集塵機１１に導入するが、サイクロン１０を設けることなく、プローブ６で抽気した抽気ガスＧ１を湿式集塵機１１に直接導入してもよい。   In the above embodiment, after the coarse powder D1 is classified by the cyclone 10, the exhaust gas G2 containing the fine powder D2 is introduced into the wet dust collector 11, but the extracted gas G1 extracted by the probe 6 without the cyclone 10 being provided. May be introduced directly into the wet dust collector 11.

本発明にかかるセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理システムの一実施の形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Embodiment of the processing system of the cement kiln combustion gas extraction dust concerning this invention. 疎水化剤の分解特性を示す図である。It is a figure which shows the decomposition | disassembly characteristic of a hydrophobizing agent. 従来のセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理システムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing system of the conventional cement kiln combustion gas extraction dust.

符号の説明Explanation of symbols

１ セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理システム
２ ガス抽気部
３ ガス処理部
４ 分別処理部
５ セメントキルン
６ プローブ
７ 冷却ファン
１０ サイクロン
１１ 湿式集塵機
１２ 排気ファン
１３ スクラバー
１４ 循環液槽
１４ａ ポンプ
１５ 洗浄塔
１６ 硫酸貯槽
１６ａ ポンプ
１７ 消石灰貯槽
１７ａ ポンプ
２０ 調整槽
２１ 第１の固液分離機
２２ スラリータンク
２３ 調整槽
２４ 調整槽
２５ 浮選機
２６ 第２の固液分離機
２７ 第３の固液分離機
Ｇ１ 抽気ガス
Ｇ２ 排ガス
Ｇ３ 排ガス
Ｄ１ 粗粉
Ｄ２ 微粉
Ｓ１〜Ｓ５ スラリー
Ｃ１〜Ｃ３ ケーキ
Ｗ１〜Ｗ３ ろ液
Ｆ フロス
Ｔ テール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cement kiln combustion gas extraction dust processing system 2 Gas extraction part 3 Gas processing part 4 Separation processing part 5 Cement kiln 6 Probe 7 Cooling fan 10 Cyclone 11 Wet dust collector 12 Exhaust fan 13 Scrubber 14 Circulating liquid tank 14a Pump 15 Washing tower 16 Sulfuric acid storage tank 16a Pump 17 Slaked lime storage tank 17a Pump 20 Adjustment tank 21 First solid-liquid separator 22 Slurry tank 23 Adjustment tank 24 Adjustment tank 25 Flotation machine 26 Second solid-liquid separator 27 Third solid-liquid separator G1 Extraction gas G2 Exhaust gas G3 Exhaust gas D1 Coarse powder D2 Fine powder S1 to S5 Slurry C1 to C3 Cake W1 to W3 Filtrate F Floss T Tail

Claims (6)

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抽気する抽気装置と、
該抽気装置により抽気された抽気ガスに含まれるダストを湿式集塵する湿式集塵機と、
該湿式集塵機で生成したスラリーを固液分離する固液分離機と、
該固液分離機で分離したケーキから重金属類を分離する浮選機とを備えることを特徴とするセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理システム。 An extraction device for extracting a part of the combustion gas from the kiln exhaust gas passage from the bottom of the kiln of the cement kiln to the lowermost cyclone;
A wet dust collector that wet-collects dust contained in the extraction gas extracted by the extraction device;
A solid-liquid separator for solid-liquid separation of the slurry produced by the wet dust collector;
A cement kiln combustion gas extraction dust processing system comprising: a flotation machine for separating heavy metals from a cake separated by the solid-liquid separator. 前記浮選機のテールを固液分離する第２の固液分離機と、
該第２の固液分離機で発生したろ液に、前記第１の固液分離機で分離したケーキを添加して溶解させるスラリータンクと、
該スラリータンクで生成したスラリーを前記浮選機に供給するルートとを備えることを特徴とする請求項１に記載のセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理システム。 A second solid-liquid separator for solid-liquid separation of the tail of the flotation machine;
A slurry tank for adding and dissolving the cake separated by the first solid-liquid separator to the filtrate generated by the second solid-liquid separator;
The cement kiln combustion gas extraction dust processing system according to claim 1, further comprising: a route for supplying the slurry generated in the slurry tank to the flotation machine. 前記浮選機のフロスを固液分離する第３の固液分離機を備え、
前記スラリータンクにおいて、該第３の固液分離機で発生したろ液を、前記第２の固液分離機で発生したろ液とともに、前記第１の固液分離機で分離したケーキの溶解に用いることを特徴とする請求項２に記載のセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理システム。 A third solid-liquid separator for solid-liquid separation of the floss of the flotation machine;
In the slurry tank, the filtrate generated by the third solid-liquid separator is dissolved in the cake separated by the first solid-liquid separator together with the filtrate generated by the second solid-liquid separator. The cement kiln combustion gas extraction dust treatment system according to claim 2, wherein the system is used. 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抽気し、
該抽気された抽気ガスに含まれるダストを湿式集塵し、
該湿式集塵で生成したスラリーを固液分離し、
浮遊選鉱により該固液分離で分離したケーキから重金属類を分離することを特徴とするセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法。 A part of the combustion gas is extracted from the kiln exhaust gas flow path from the kiln bottom of the cement kiln to the bottom cyclone,
Wet-collecting dust contained in the extracted gas,
Solid-liquid separation of the slurry generated by the wet dust collection,
A method for treating cement kiln combustion gas extraction dust, wherein heavy metals are separated from a cake separated by solid-liquid separation by flotation. 前記浮遊選鉱により得られたテールを固液分離して発生したろ液を、前記浮遊選鉱に用いることを特徴とする請求項４に記載のセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法。   The method of treating cement kiln combustion gas extraction dust according to claim 4, wherein a filtrate generated by solid-liquid separation of the tail obtained by the flotation is used for the flotation. 前記浮遊選鉱により得られたフロスを固液分離して発生したろ液を、前記浮遊選鉱に用いることを特徴とする請求項４又は５に記載のセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法。   The method for treating cement kiln combustion gas extraction dust according to claim 4 or 5, wherein a filtrate generated by solid-liquid separation of the froth obtained by the flotation is used for the flotation.
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