JP2014214083A - Brucite-derived magnesium hydroxide slurry production method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリーの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a brucite-derived magnesium hydroxide slurry.
従来排煙脱硫用、あるいは廃水中和に用いるアルカリ剤として使用する水酸化マグネシウムは、海水中のニガリ（ＭｇＣｌ2）と消石灰（Ｃａ（ＯＨ）2）を反応させて生成させる方法が一般的であった。しかしこの方法は、海水中に含まれる微量のニガリを取り出すもので、大量の海水を処理せねばならず、種々の工程を経て濃縮したものであるから、水酸化マグネシウムの濃縮分離工程が複雑であり、生産効率が悪く、製造設備も大型のものを必要としていた。さらに、不純物として塩化カルシウム（ＣaＣl2）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2）等が含まれているので脱硫剤として使用すると、反応により装置内に溶解度の小さい亜硫酸カルシウムが堆積して、装置の運転等のトラブルを起こしやすいという欠点があった。また、塩素イオンや硫酸イオンの含有率が高いため、腐食の問題に対応するため、塩化物や硫化物を除去する工程などが必要であった。 Conventionally, magnesium hydroxide used as an alkali agent for flue gas desulfurization or wastewater neutralization is generally generated by reacting bittern (MgCl 2 ) and slaked lime (Ca (OH) 2 ) in seawater. there were. However, this method takes out a small amount of bittern contained in seawater, and a large amount of seawater must be processed, and it is concentrated through various processes, so the concentration and separation process of magnesium hydroxide is complicated. Yes, the production efficiency was poor, and the manufacturing equipment required large ones. Further, since calcium chloride (CaCl 2 ), calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) and the like are contained as impurities, when used as a desulfurizing agent, calcium sulfite having a low solubility is deposited in the apparatus by the reaction, and the apparatus There is a drawback that it is easy to cause troubles such as driving. In addition, since the content of chlorine ions and sulfate ions is high, a process of removing chlorides and sulfides is necessary to cope with the problem of corrosion.
そこで、天然産のマグネサイト（ＭｇＣＯ3）を焼成し軽焼マグネサイト（ＭｇＯ）を製造し、ついで水と反応（消和反応）させて水酸化マグネシウムとする方法が開発されている。例えば、特許文献１には、所定の平均粒径に粉砕された軽焼マグネサイトに水を加えて撹拌しながら消和反応させて水酸化マグネシウムを製造する技術が開示されている。 Thus, a method has been developed in which naturally produced magnesite (MgCO 3 ) is fired to produce lightly burnt magnesite (MgO), which is then reacted with water (soaking reaction) to form magnesium hydroxide. For example, Patent Document 1 discloses a technique for producing magnesium hydroxide by adding water to lightly-burned magnesite pulverized to a predetermined average particle size and causing a mild reaction while stirring.
しかしながら、上記従来の技術においては以下の課題を有していた。
（１）従来の海水から水酸化マグネシウムを製造する方法は、水酸化マグネシウムの濃縮分離工程が複雑であり、生産効率が悪く、製造設備も大型のものが必要で、生産性が低く、また省エネルギー性及び省資源性に欠ける。
（２）また、不純物として塩化カルシウム（ＣaＣl2）、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2）等が含まれているので脱硫剤として使用すると、反応により装置内に溶解度が小さい亜硫酸カルシウムが析出し堆積して、装置の運転等のトラブルを起こしやすく、省力性に欠けるという課題があった。
（３）さらに、塩素イオンや硫酸イオンの含有率が高いため、装置の腐食の問題に対応するため、塩化物や硫化物を除去する工程などが必要で生産性や作業効率に欠ける。
（４）特許文献１に開示の技術については、マグネサイトを原料とする従来の方法では消和反応による水和率が充分に高くならないため、水酸化マグネシウムの製造効率が低く、残留酸化マグネシウム（ＭｇＯ）がＳＳ分として排水へ流出するという問題があった。
（５）また、マグネサイトを原料とする方法では、消和反応により、マグネサイトの周囲の粒子同士が凝集し、水酸化マグネシウムの粒子が大きくなる。攪拌することで、その傾向を抑制することができるが、粒子は粉砕時よりも大きくなる傾向にあり、沈降速度が早いので沈殿しやすく攪拌頻度が多くなること、攪拌が行き届かない場所では、装置内で固まること、粒子径が大きいことによりポンプ等の装置負荷が大きくなること、等の装置トラブルの原因となりうる等の問題があった。
（６）さらに、マグネサイトや軽焼マグネサイトを原料とする方法では、消和反応を促進するために、水温を６０℃以上にしなければならないので省エネルギー性に欠けるという問題があった。
（７）軽焼マグネサイトでは、石炭や、石油によって焼くことに由来する硫黄分が多く含まれ、従来の海水から水酸化マグネシウムを製造する方法と同じく、装置に対して負荷になるという問題があった。
However, the above conventional techniques have the following problems.
(1) The conventional method for producing magnesium hydroxide from seawater has a complicated concentration and separation process of magnesium hydroxide, has poor production efficiency, requires a large production facility, has low productivity, and saves energy. Lacks in energy and resource saving.
(2) Since calcium chloride (CaCl 2 ), calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), etc. are contained as impurities, when used as a desulfurizing agent, calcium sulfite having a low solubility is precipitated in the apparatus by the reaction. There was a problem that they were deposited and were liable to cause troubles such as operation of the apparatus and lacked labor saving.
(3) Furthermore, since the content of chlorine ions and sulfate ions is high, a process for removing chlorides and sulfides is necessary to cope with the problem of corrosion of the apparatus, and productivity and work efficiency are lacking.
(4) Regarding the technique disclosed in Patent Document 1, the conventional method using magnesite as a raw material does not have a sufficiently high hydration rate due to the soothing reaction, so the production efficiency of magnesium hydroxide is low, and residual magnesium oxide ( There was a problem that MgO) flows out into the wastewater as SS.
(5) Further, in the method using magnesite as a raw material, particles around the magnesite are aggregated due to the neutralization reaction, and the magnesium hydroxide particles become large. By stirring, the tendency can be suppressed, but the particles tend to be larger than at the time of pulverization, and the settling speed is fast, so that the frequency of stirring tends to increase. There are problems such as solidification in the apparatus, large load on the apparatus such as a pump due to a large particle diameter, and the possibility of apparatus troubles.
(6) Furthermore, in the method using magnesite or light-burned magnesite as a raw material, the water temperature must be 60 ° C. or higher in order to promote the soothing reaction, so that there is a problem of lack of energy saving.
(7) Light burned magnesite contains a large amount of sulfur derived from burning with coal or petroleum, and as with conventional methods for producing magnesium hydroxide from seawater, it has a problem of becoming a burden on the equipment. there were.
本発明は上記従来の課題を解決するもので、
（１）ブルーサイトから水酸化マグネシウムスラリーを製造する方法では、マグネサイトを原料とする従来の方法のように、水和率が充分に高くならないため、酸化マグネシウムと水の混合の際の温度管理や投入量の調整等の作業が必要ではなく、消和反応を行う必要が無いので水との混合の際にも液温の管理が必要なく作業効率や製造効率、省力性に優れる。
（２）また、消和反応による凝集が起こることがないので、粒子径が細かいままで、装置負荷が小さく、トラブルが起こりにくく安全性に優れる。
（３）ブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリーの製造方法では、海水中のマグネシウムを原料とする製造方法と異なり、脱炭酸、沈降、洗浄、脱塩素、濃縮、精製等の各工程を必要としないので、生産性や作業効率性、省エネルギー性に優れる。
（４）水酸化カルシウムに起因する装置の運転等のトラブルが生じないので操業安定性に優れる。
（５）塩化物や硫化物を含まないので、除去工程が必要なく作業効率に優れると共に、排煙脱硫剤として使用する際に水酸化マグネシウムスラリーを原因とする装置の腐食の問題起こらないので装置の長寿命性に優れる。
（６）水酸化マグネシウムを主成分とするブルーサイトを使用するので消和反応が必要なく、また、水和率が上がらない等の問題が無く、残留酸化マグネシウムが流出するというトラブルの可能性が無いので操業安定性に優れる。
という水酸化マグネシウムスラリーの製造方法を提供することを目的とする。
The present invention solves the above conventional problems,
(1) In the method of producing a magnesium hydroxide slurry from brucite, the hydration rate does not become sufficiently high as in the conventional method using magnesite as a raw material, so temperature control during mixing of magnesium oxide and water Therefore, there is no need to adjust the input amount, and it is not necessary to perform a soothing reaction, so there is no need to control the liquid temperature even when mixing with water, and work efficiency, production efficiency, and labor saving are excellent.
(2) Further, since aggregation due to the soothing reaction does not occur, the particle size remains small, the load on the apparatus is small, trouble is unlikely to occur, and the safety is excellent.
(3) Unlike the manufacturing method that uses magnesium in seawater as a raw material, the manufacturing method of the brucite-derived magnesium hydroxide slurry does not require steps such as decarboxylation, sedimentation, washing, dechlorination, concentration, and purification. Therefore, it is excellent in productivity, work efficiency, and energy saving.
(4) Since troubles such as operation of the apparatus due to calcium hydroxide do not occur, the operation stability is excellent.
(5) Since it does not contain chlorides or sulfides, it eliminates the need for a removal process and is excellent in work efficiency. Also, when used as a flue gas desulfurizing agent, there is no problem of corrosion of the equipment caused by magnesium hydroxide slurry. Excellent long life.
(6) Since Brucite mainly composed of magnesium hydroxide is used, there is no need for a soothing reaction, and there is no problem such as an increase in the hydration rate. There is no operation stability.
It aims at providing the manufacturing method of the said magnesium hydroxide slurry.
上記従来の課題を解決するため、本発明のブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリーの製造方法は、以下の構成を有している。
本発明の請求項１に記載の水酸化マグネシウムスラリー製造方法は、鉱物由来の水酸化マグネシウムであるブルーサイトを粉砕する粉砕工程と、前記粉砕工程で得られた粉砕されたブルーサイトを所定の粒径に分級する分級工程と、前記分級工程で分級されたブルーサイトを水と混合撹拌する混合撹拌工程と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用、効果が得られる。
（１）鉱物由来の水酸化マグネシウムであるブルーサイトを原料として使用しているので、粉砕工程と、分級工程と、混合撹拌工程との３工程で、製造工程が簡略化することができ、作業性と省エネルギー性に優れる。
（２）ブルーサイトを粉砕する粉砕工程を備えているので、原料の鉱石であるブルーサイトを粉砕し適度な大きさにサイズを調整することができ、汎用性に優れる。
（３）所定の粒径に分級する分級工程を備えているので、粒径を均一にでき、水酸化マグネシウムスラリーの脱硫反応の均一性に優れる。
（４）混合撹拌工程を備えているので、必要な濃度のスラリーを混合でき、撹拌で均一な濃度の水酸化マグネシウムスラリーを調整でき、製品の濃度安定性に優れる。
（５）ブルーサイトを原料として使用しているので、消和反応のように凝集することがなく、粉砕工程で得られたままサイズの粒径の水酸化マグネシウムスラリーを作製できるので、粒径が小さく、沈降する速度が遅いので装置負荷が小さく、安全性に優れる。
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the method for producing a brucite-derived magnesium hydroxide slurry of the present invention has the following configuration.
The method for producing a magnesium hydroxide slurry according to claim 1 of the present invention includes a pulverizing step of pulverizing brucite, which is mineral-derived magnesium hydroxide, and pulverized brucite obtained in the pulverizing step with predetermined grains. It has the structure provided with the classification process classified to a diameter, and the mixing stirring process which mixes and stirs the brucite classified by the said classification process with water.
With this configuration, the following operations and effects can be obtained.
(1) Since brucite, which is magnesium hydroxide derived from minerals, is used as a raw material, the manufacturing process can be simplified in three steps of a pulverization step, a classification step, and a mixing and stirring step. Excellent in energy and energy saving.
(2) Since a pulverization step of pulverizing brucite is provided, brucite, which is a raw material ore, can be pulverized to adjust the size to an appropriate size, which is excellent in versatility.
(3) Since the classification step of classifying into a predetermined particle diameter is provided, the particle diameter can be made uniform, and the uniformity of the desulfurization reaction of the magnesium hydroxide slurry is excellent.
(4) Since a mixing and stirring step is provided, a slurry having a required concentration can be mixed, and a magnesium hydroxide slurry having a uniform concentration can be adjusted by stirring, and the concentration stability of the product is excellent.
(5) Since brucite is used as a raw material, it does not agglomerate like a soothing reaction, and a magnesium hydroxide slurry having a particle size of a size can be produced as obtained in the pulverization step. It is small and the settling speed is slow, so the load on the device is small and the safety is excellent.
ここで、ブルーサイトとしては、白色板状の軟らかい鉱物であり、化学成分はＭｇ（ＯＨ）2であり、水滑石やブルース石とも呼ばれるものである。また加熱により脱水するが、空気中に放置すると水分を吸収して再びブルーサイトに戻り水和性に優れる。また、ブルーサイト中の水酸化マグネシウムの含有量は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）基準で６０ｗｔ％以上であることが好ましい。それ以上、品位が低いものであると、代わりに異物や、ＳiＯ2などの夾雑物が増えるので、それらが、ポンプ等の循環装置に負荷を与え、夾雑物が装置内に堆積するなど、トラブルの原因になるので好ましくない。 Here, the brucite is a white plate-like soft mineral, the chemical component is Mg (OH) 2 , and is also called water talc or bruceite. It is dehydrated by heating, but when left in the air, it absorbs moisture and returns to brucite again and has excellent hydration properties. Further, the content of magnesium hydroxide in brucite is preferably 60 wt% or more based on magnesium oxide (MgO). If the quality is lower than that, foreign matter and contaminants such as SiO 2 will increase instead, which causes troubles such as loading the circulating device such as pumps and depositing contaminants in the device. This is not preferable.
粉砕工程としては、レイモンドミル、ボールミル、ロッドミル、ハンマミル、ハンマクラッシャ、ローラミル、ジョークラッシャ等の粗砕機或いは中砕機等や、振動ミル、ジェットミル等の微粉砕機等が用いられる。なお、これらの粉砕装置の内いずれか２以上を一次粉砕用、二次粉砕用等として適宜組み合わせて用いることができる。例えば、一次粉砕（粗破砕）にジョークラッシャ、二次粉砕（微粉砕）にレイモンドミルを組み合わせた場合、レイモンドミルで微粉砕と分級を行うことができ作業効率がよく微粉砕することができるので、省エネルギー性、省資源性に優れる。また、鉱石のブルーサイトを粉砕して適度な粒度分布にできる粉砕機であれば良い。そうすることで後述する分級工程で得られる所定の粒径のブルーサイトの収率に優れる。 As the pulverization step, a pulverizer such as a Raymond mill, a ball mill, a rod mill, a hammer mill, a hammer crusher, a roller mill, a jaw crusher, or the like, or a fine pulverizer such as a vibration mill or a jet mill is used. Any two or more of these pulverizers can be used in appropriate combination for primary pulverization, secondary pulverization, and the like. For example, when a jaw crusher is combined with primary crushing (coarse crushing) and a Raymond mill is combined with secondary crushing (fine crushing), fine crushing and classification can be performed with the Raymond mill, so that the working efficiency can be finely pulverized. Excellent energy saving and resource saving. Further, any pulverizer that can pulverize ore brucite to obtain an appropriate particle size distribution may be used. By doing so, it is excellent in the yield of brucite having a predetermined particle size obtained in the classification step described later.
分級工程としては、重力分級機，慣性分級機，遠心分級機，篩い分け機等の分級装置を用いて分級することができる。なかでも、ＪＩＳ Ｚ ８８０１で規定する標準篩を装着した篩い分け機で分級するのが好ましい。粉砕された大量のブルーサイトの粉体等を短時間で分級することができるからである。なお、篩い分け機以外の重力分級機，慣性分級機，遠心分級機等の分級装置を用いて分級する場合は、標準篩を用いて分級したのと実質的に同じ粒径によって分級されていればよい。また、分級工程で篩に残ったものは再び粉砕工程に戻すこともでき、粉砕と分級を兼ね備えた構成の装置を用いてもよい。 As a classification process, it can classify | categorize using classifiers, such as a gravity classifier, an inertia classifier, a centrifugal classifier, and a sieving machine. Especially, it is preferable to classify with a sieving machine equipped with a standard sieve defined in JIS Z 8801. This is because a large amount of pulverized brucite powder can be classified in a short time. When classifying using a classifier such as a gravity classifier, inertia classifier, or centrifugal classifier other than a sieving machine, it should be classified according to substantially the same particle size as that used for the standard sieve. That's fine. Moreover, what remains on the sieve in the classification step can be returned to the pulverization step again, and an apparatus having a configuration that combines pulverization and classification may be used.
混合攪拌工程としては、所定のタンクに水を張った後、分級工程で得た所定のサイズのブルーサイトの粉体を混ぜ攪拌することで水酸化マグネシウムスラリーを製作することができる。ブルーサイトを用いるので常温で攪拌するだけで水酸化マグネシウムスラリーを得ることができ、作業性に優れる。 In the mixing and stirring step, magnesium hydroxide slurry can be manufactured by filling water in a predetermined tank and then mixing and stirring the powder of a predetermined size of brucite obtained in the classification step. Since brucite is used, a magnesium hydroxide slurry can be obtained simply by stirring at room temperature, and the workability is excellent.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の水酸化マグネシウムスラリーの製造方法であって、前前記ブルーサイトの硫黄分含有量が０．２ｗｔ％以下である構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）硫黄分含有量が０．２ｗｔ％以下なので脱硫工程が必要なく作業性、省コスト性に優れる。
Invention of
With this configuration, the following actions and effects can be obtained in addition to the actions and effects obtained in the first aspect.
(1) Since the sulfur content is 0.2 wt% or less, there is no need for a desulfurization step, and the workability and cost saving are excellent.
ここで、ブルーサイトは硫黄分の含有量が０.２ｗｔ％程度と非常に少ないので、従来の海水からの水酸化マグネシウムスラリーの製造方法では、脱炭酸、沈降、洗浄、濃縮などの工程があり、硫黄分を多く含むため、脱硫工程が必要であり製造工程が煩雑であって製造効率が低いという課題があったが、ブルーサイトを用いることでこれらの作業を簡略ができるので作業性と製造効率に優れる。 Here, brucite has a very low sulfur content of about 0.2 wt%, so the conventional method for producing a magnesium hydroxide slurry from seawater has processes such as decarboxylation, sedimentation, washing and concentration. However, because it contains a lot of sulfur, there was a problem that the desulfurization process was necessary, the manufacturing process was complicated, and the manufacturing efficiency was low. Excellent efficiency.
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の水酸化マグネシウムスラリーの製造方法であって、前記ブルーサイトの塩素分含有量が０．１ｗｔ％以下である構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）塩素分含有量が０．１ｗｔ％以下なので、製造装置の腐食が少なく製造負荷が少ない。
（２）塩素分含有量が０．１ｗｔ％以下なので、水酸化マグネシウムスラリーを脱硫剤として使用する設備への負荷が少ない。
Invention of
With this configuration, the following actions and effects can be obtained in addition to the actions and effects obtained in the first or second aspect.
(1) Since the chlorine content is 0.1 wt% or less, the production equipment is less corroded and the production load is less.
(2) Since the chlorine content is 0.1 wt% or less, the load on the facility using the magnesium hydroxide slurry as a desulfurizing agent is small.
従来の海水からの水酸化マグネシウムスラリーの製造方法では、塩化物を大量に含むために、脱塩素の工程が必要であり製造工程が煩雑であって製造効率が悪いという課題があったが、ブルーサイトは塩化物の含有量が０．１ｗｔ％以下と非常に微量で、水酸化マグネシウムスラリー中での３００ｐｐｍと非常に微量なので、脱塩素の工程を簡略ができるので作業性と製造効率に優れる。
また、海水から水酸化マグネシウムスラリーを製造する方法で作られたものは、脱硫工程などを備え塩化物の含有量を減らしているが、それでも３０００ｐｐｍ程度の塩化物を含む。このため、ブルーサイトを原料とした水酸化マグネシウムスラリーは塩化物含有量が非常に少ないため、中和剤や、排煙脱硫剤として使用する設備への負荷が少ない優れた水酸化マグネシウムスラリーを提供することができることがわかる。
In the conventional method for producing a magnesium hydroxide slurry from seawater, since a large amount of chloride is contained, there is a problem that a dechlorination step is necessary, the production step is complicated, and production efficiency is low. The site has a very small chloride content of 0.1 wt% or less and a very small amount of 300 ppm in the magnesium hydroxide slurry, so that the dechlorination process can be simplified and the workability and production efficiency are excellent.
Moreover, what was made with the method of manufacturing a magnesium hydroxide slurry from seawater has a desulfurization process etc. and has reduced the content of chloride, but still contains about 3000 ppm of chloride. For this reason, the magnesium hydroxide slurry made from brucite has a very low chloride content, so it provides an excellent magnesium hydroxide slurry that places little burden on the equipment used as a neutralizing agent or flue gas desulfurization agent. You can see that you can.
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載の水酸化マグネシウムスラリー製造方法であって、前記分級工程の所定の粒径が５μｍ〜２０μｍである構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１で得られる作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）分級工程の所定の粒径が５μｍ〜２０μｍであるブルーサイトを用いるので、水酸化マグネシウムスラリー中での粒子の分散性がよく、脱硫剤として用いた際に散布する際に偏ることがないので均一な脱硫効果が得られ脱硫効果の安定性に優れる。
Invention of
With this configuration, in addition to the functions and effects obtained in any one of claims 1 to 3, the following functions and effects can be obtained.
(1) Since brucite having a predetermined particle size of 5 μm to 20 μm is used in the classification step, the dispersibility of the particles in the magnesium hydroxide slurry is good and may be biased when sprayed when used as a desulfurizing agent. As a result, a uniform desulfurization effect is obtained and the stability of the desulfurization effect is excellent.
ここで、平均粒径としては１μｍ〜２０μｍ、好ましくは１μｍ〜１４μｍ、より好ましくは２μｍ〜５μｍであることが好ましい。平均粒径が２μｍより小さくなるにつれ、粉砕工程や分級工程での生産性が悪くなる傾向にあり、平均粒径が１μｍより小さくなるとその傾向が著しくなり好ましくない。また、平均粒径が５μｍより大きくなるにつれて沈降速度が増すので撹拌機などの使用頻度が増えまた水酸化マグネシウムの堆積物が増加する傾向にあり、平均粒径が１４μｍを超えるとその傾向が著しくなり、平均粒径が２０μｍを超えるとその傾向がより著しくなり、装置負荷が大きくなり、堆積物によるトラブルが発生する危険性があるため好ましくない。 Here, the average particle size is preferably 1 μm to 20 μm, preferably 1 μm to 14 μm, more preferably 2 μm to 5 μm. As the average particle size becomes smaller than 2 μm, the productivity in the pulverization step and the classification step tends to deteriorate, and when the average particle size becomes smaller than 1 μm, the tendency becomes remarkable. In addition, as the average particle size becomes larger than 5 μm, the settling rate increases, so the frequency of use of a stirrer and the like tends to increase, and the magnesium hydroxide deposit tends to increase. When the average particle size exceeds 14 μm, the tendency is remarkable. When the average particle size exceeds 20 μm, the tendency becomes more remarkable, the load on the apparatus becomes large, and there is a risk that troubles due to deposits may occur.
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の内いずれか１に記載の水酸化マグネシウムスラリーの製造方法であって、前記撹拌工程で撹拌されたブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリーの総重量に対してブルーサイトの重量が２０〜５５ｗｔ％である構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４の内いずれか１で得られる作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）ブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリーの総重量に対してブルーサイトの重量が２０〜５５ｗｔ％であるので、スラリー中のブルーサイトの分散性がよく、脱硫剤として用いた際に散布する際に偏ることがないので均一な脱硫効果が得られ脱硫効果の安定性に優れる。
Invention of
With this configuration, in addition to the functions and effects obtained in any one of claims 1 to 4, the following functions and effects can be obtained.
(1) Since the weight of brucite is 20 to 55 wt% with respect to the total weight of the brucite-derived magnesium hydroxide slurry, the dispersibility of brucite in the slurry is good and it is sprayed when used as a desulfurizing agent. Therefore, a uniform desulfurization effect is obtained and the stability of the desulfurization effect is excellent.
ここで、ブルーサイトの重量としては、ブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリーの総重量に対してブルーサイトの重量が２０〜５５ｗｔ％であることが好ましい。ブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリーの総重量に対してブルーサイトの重量が２０ｗｔ％を下回るにつれ排煙脱硫剤としての散布量が多くなるため、液中でのスラリーの分散性が保たれる範囲においては、該スラリー濃度を薄くしすぎると、排煙脱硫剤の輸送費用が多くなり、また、排煙脱硫装置としても、薄くした分大量のスラリー溶液を投入する必要があり、設備が大型化するので好ましくない。また、ブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリーの総重量に対してブルーサイトの重量が５５ｗｔ％を上回るにつれ、ブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリーの粘度が上昇する傾向にあり、排煙脱硫剤としての散布性が著しく低下するので好ましくない。また、高濃度になることで、沈降する量が多くなり、装置負荷が高くなり、装置トラブルの可能性が増すので好ましくない。 Here, as the weight of brucite, the weight of brucite is preferably 20 to 55 wt% with respect to the total weight of the brucite-derived magnesium hydroxide slurry. As the weight of brucite falls below 20 wt% with respect to the total weight of the brucite-derived magnesium hydroxide slurry, the amount dispersed as a flue gas desulfurization agent increases, so that the dispersibility of the slurry in the liquid is maintained. In this case, if the slurry concentration is too thin, the transportation cost of the flue gas desulfurization agent increases, and the flue gas desulfurization device also requires a large amount of slurry solution to be added, resulting in an increase in equipment size. This is not preferable. Further, as the weight of brucite exceeds 55 wt% with respect to the total weight of the brucite-derived magnesium hydroxide slurry, the viscosity of the brucite-derived magnesium hydroxide slurry tends to increase, and as a flue gas desulfurization agent, This is not preferable because the dispersibility is significantly reduced. Moreover, since the amount of sedimentation increases by increasing the concentration, the load on the apparatus increases and the possibility of apparatus trouble increases, which is not preferable.
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の内いずれか１に記載の水酸化マグネシウムスラリー製造方法であって、前記ブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリーから夾雑物を取り除く除去工程を備える構成を有している。
この構成により、請求項１乃至５の内いずれか１で得られる作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）夾雑物を取り除く除去工程を備えているので、硬度の高いシリカなどの含有金属成分の微粉末によるポンプ等の接触部品に対する影響が少なく、操業安定性に優れる。
Invention of
With this configuration, the following actions and effects can be obtained in addition to the actions and effects obtained in any one of claims 1 to 5.
(1) Since a removal process for removing impurities is provided, there is little influence on contact parts such as a pump due to fine powders of metal components such as silica having high hardness, and operation stability is excellent.
ここで、夾雑物を取り除く除去工程としては、鉱物由来のためにブルーサイトが含有する金属微粉末を粉砕工程や、分留工程後、もしくは、水酸化マグネシウムスラリーを製作後液中でサイクロンフィルター等を用いるなど、夾雑物を好適に取り除ける方法であればよい。 Here, as a removal process to remove impurities, a metal fine powder contained in brucite for mineral origin is pulverized, fractionated, or after manufacturing magnesium hydroxide slurry, a cyclone filter in the liquid, etc. Any method can be used as long as it can remove impurities appropriately.
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の内いずれか１に記載の水酸化マグネシウムスラリー製造方法であって、前記混合撹拌工程で分級されたブルーサイトと水に分散剤を加えて混合撹拌する構成を有している。
この構成により、請求項１乃至６の内いずれか１で得られる作用、効果に加え、以下のような作用、効果が得られる。
（１）分散剤を混合しているので、凝集や沈殿が軽減され、液濃度のバラつきによる品質の欠落や、ポンプなどへの装置負荷がなく、分散安定性と保存安全性に優れる。
（２）また、沈降や凝集などにより高粘度化する危険性が少なく、高濃度の水酸化マグネシウムスラリーであっても低粘度化できるので、装置負荷が少なくメンテナンス性に優れる。
Invention of
With this configuration, in addition to the functions and effects obtained in any one of claims 1 to 6, the following functions and effects can be obtained.
(1) Since a dispersing agent is mixed, aggregation and precipitation are reduced, there is no loss of quality due to variations in liquid concentration, and there is no equipment load on the pump and the like, and the dispersion stability and storage safety are excellent.
(2) In addition, there is little risk of high viscosity due to sedimentation or aggregation, and even a high-concentration magnesium hydroxide slurry can be made low in viscosity.
ここで、分散剤としては、低分子量界面活性剤、高分子界面活性剤のいずれであっても良い。好ましい分散剤は高分子界面活性剤であり、高分子界面活性剤を用いると、水酸化マグネシウムスラリーの分散性安定性と保存安全性に優れると共に、低粘度化することができる。また分散剤は１種または２種以上組合せて使用することができ、高分子界面活性剤と、低分子量界面活性剤とを組合せて使用してもよい。
高分子界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤および非イオン界面活性剤が含まれる。陰イオン界面活性剤としては、分子内にカルボキシル基を有する高分子カルボン酸又はその塩であるカルボン酸型陰イオン界面活性剤や、分子内にスルホン酸基を有する高分子スルホン酸又はその塩であるスルホン酸型陰イオン界面活性剤や、分子内に酸性硫酸エステル基を有する酸性高分子硫酸エステル又はその塩である硫酸型陰イオン界面活性剤や、分子内に酸性リン酸エステル基又は酸性亜リン酸エステル基を有する高分子リン酸や、高分子亜リン酸又はそれらの塩であるリン酸型陰イオン界面活性剤などのいずれか１乃至複数を組合せたものを好適に用いることができる。
分散剤の使用量は適宜選択することができるが、水酸化マグネシウム１００重量部に対して、０．００１〜２０重量部、好ましくは０．２〜０．５重量部である。分散剤を用いることで、製造された水酸化マグネシウムスラリーを貯蔵するタンク等の設備には沈殿や凝集を防ぐためにいずれも攪拌等の手段が必要であるが、分散剤が添加されているので凝縮や沈殿が起こりにくく、設備が小型で済み、省資源性に優れる。
Here, the dispersant may be either a low molecular weight surfactant or a high molecular weight surfactant. A preferred dispersing agent is a polymer surfactant. When a polymer surfactant is used, the dispersion stability and storage safety of the magnesium hydroxide slurry are excellent, and the viscosity can be reduced. Further, the dispersants can be used alone or in combination of two or more, and a high molecular surfactant and a low molecular weight surfactant may be used in combination.
The polymeric surfactant includes an anionic surfactant and a nonionic surfactant. Examples of the anionic surfactant include a carboxylic acid type anionic surfactant which is a polymer carboxylic acid having a carboxyl group in the molecule or a salt thereof, and a polymer sulfonic acid having a sulfonic acid group in the molecule or a salt thereof. A certain sulfonic acid type anionic surfactant, a sulfuric acid type anionic surfactant that is an acidic polymer sulfuric acid ester or a salt thereof having an acidic sulfuric acid ester group in the molecule, an acidic phosphoric acid ester group or an acidic A combination of any one or more of a polymeric phosphoric acid having a phosphate ester group and a phosphoric acid type anionic surfactant which is a polymeric phosphorous acid or a salt thereof can be suitably used.
Although the usage-amount of a dispersing agent can be selected suitably, it is 0.001-20 weight part with respect to 100 weight part of magnesium hydroxide, Preferably it is 0.2-0.5 weight part. By using a dispersant, all equipment such as a tank for storing the produced magnesium hydroxide slurry needs a means of stirring to prevent precipitation and agglomeration. However, since the dispersant is added, it is condensed. In addition, precipitation is difficult to occur, the equipment is small, and resource saving is excellent.
以下、本発明を実施例するための形態について、図面を用いながら説明する。なお、本発明はこれらの実施するための形態に限定されるものではない。
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態におけるブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリー製造方法の概要図である。図中（Ｓ１）はブルーサイトを粉砕する粉砕工程、（Ｓ２）は粉砕工程（Ｓ１）で粉砕されたブルーサイトの粉末を所定の大きさの篩いにかけ分級する分級工程、（Ｓ３）は、分級工程（Ｓ２）で分給された所定のサイズのブルーサイトの粉末を水と混合しブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリーを製造する混合撹拌工程である。このとき分級工程（Ｓ２）の分級でブルーサイトの粒径が大きかったものは、再び粉砕工程（Ｓ１）に循環（ａ）することもできる。そうすることで省資源性に優れる。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the form for implementing these.
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram of a method for producing a brucite-derived magnesium hydroxide slurry in an embodiment of the present invention. In the figure, (S1) is a pulverization step for pulverizing brucite, (S2) is a classification step for classifying the brucite powder pulverized in the pulverization step (S1) through a sieve of a predetermined size, and (S3) is a classification step This is a mixing and stirring step in which the brucite powder of a predetermined size dispensed in the step (S2) is mixed with water to produce a brucite-derived magnesium hydroxide slurry. At this time, those having a large particle size of brucite in the classification step (S2) can be recycled (a) to the pulverization step (S1) again. By doing so, it is excellent in resource saving.
図２は実施の形態における混合攪拌工程の模式図である。
図２中、１は混合攪拌装置、２は後述する混合撹拌槽３にブルーサイトの粉末を投入する投入部、２ａは後述する混合撹拌槽３に水を供給する水供給管、２ｂは後述する混合撹拌槽３に分散剤を供給する分散剤供給管、３はブルーサイトの粉末が投入部２から投入され水供給管２ａから供給された水と分散剤供給管２ｂから供給された分散剤を撹拌する混合攪拌槽、４は混合攪拌槽３の攪拌機、５は混合攪拌槽３で製造されたブルーサイト由来のスラリーを一時保存する製品槽、６は製品槽５の製品槽攪拌機、７は製品槽５のブルーサイト由来の水酸化マグネシウムスラリーを製品として取り出すための抜出しポンプである。
FIG. 2 is a schematic diagram of the mixing and stirring step in the embodiment.
In FIG. 2, 1 is a mixing and stirring device, 2 is a charging unit for charging brucite powder into a mixing and stirring
以上のように実施の形態における水酸化マグネシウムスラリー製造方法によれば、以下のような作用、効果が得られる。
（１）温度管理や投入量の調整等の作業が必要ではなく、消和反応を行う必要が無いので水との混合の際にも液温の管理が必要なく作業効率と製造効率に優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができる。
（２）脱炭酸、沈降、洗浄、脱塩素、濃縮、精製等の各工程を必要としないので、作業効率性、省エネルギー性に優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができる。
（３）水酸化カルシウムに起因する装置の運転等のトラブルが生じないので操業安定性に優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができる。
（４）塩化物や硫化物の除去工程が必要なく作業効率に優れると共に、排煙脱硫剤として使用する際に水酸化マグネシウムスラリーを原因とする装置の腐食の問題起こらないので装置の長寿命性に優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができる。
（５）マグネサイトを原料とする従来の方法と比較した場合、水酸化マグネシウムを主成分とするブルーサイトを使用するので消和反応を行う必要が無く、混合する水の温度が常温で良く省エネルギー性に優れ、残留酸化マグネシウム（ＭｇＯ）がＳＳ分として排水へ流出する恐れが無く安全性に優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができる。
（６）ブルーサイトを原料として使用しているので、消和反応のように凝集することがなく、粉砕工程で得られたままサイズの粒径の水酸化マグネシウムスラリーを作製できるので、粒径が小さく、沈降する速度が遅いので装置負荷が小さく、生産性に優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができる。
（７）ブルーサイトを粉砕する粉砕工程を備えているので、原料の鉱石であるブルーサイトを粉砕し適度な大きさにサイズを調整することができ、使用性に優れる。
（８）所定の粒径に分級する分級工程を備えているので、粒径を均一にでき、水酸化マグネシウムスラリーの脱硫反応の均一性に優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができる。
（９）混合撹拌工程を備えているので、必要な濃度のスラリーを混合でき、撹拌で均一な濃度の水酸化マグネシウムスラリーを調整でき、製品の濃度安定性に優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができる。
（１０）硫黄分含有量が０．２ｗｔ％以下なので脱硫工程が必要なく作業性、省エネルギー性に優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができる。
（１１）塩素分含有量が０．１ｗｔ％以下なので、製造装置の腐食が少なく製造負荷が少ない優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができる。
（１２）塩素分含有量が０．１ｗｔ％以下なので、水酸化マグネシウムスラリーを脱硫剤として使用する設備への不可が少ない優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができる。
（１３）分級工程の所定の粒径が５μｍ〜２０μｍである水酸化マグネシウムを用いるので、水酸化マグネシウムスラリー中での粒子の分散性がよく、脱硫剤として用いた際に散布する際に偏ることがないので均一な脱硫効果が得られ脱硫効果の安定性に優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができる。
As described above, according to the magnesium hydroxide slurry manufacturing method in the embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) Work such as temperature control and adjustment of input amount is not required, and since there is no need to perform a soothing reaction, liquid temperature control is not required even when mixing with water, resulting in excellent work efficiency and manufacturing efficiency. A method for producing a magnesium hydroxide slurry can be provided.
(2) Since steps such as decarboxylation, sedimentation, washing, dechlorination, concentration and purification are not required, a magnesium hydroxide slurry production method excellent in work efficiency and energy saving can be provided.
(3) Since troubles such as operation of the apparatus due to calcium hydroxide do not occur, a magnesium hydroxide slurry production method excellent in operational stability can be provided.
(4) Chloride and sulfide removal process is not required, and the work efficiency is excellent, and when used as a flue gas desulfurizing agent, there is no problem of corrosion of the equipment caused by magnesium hydroxide slurry, so the equipment has a long service life. It is possible to provide a method for producing a magnesium hydroxide slurry excellent in the above.
(5) Compared with the conventional method using magnesite as the raw material, the use of brucite containing magnesium hydroxide as the main component eliminates the need for a soothing reaction. Therefore, it is possible to provide a magnesium hydroxide slurry production method that is excellent in safety and has no risk of residual magnesium oxide (MgO) flowing out into the waste water as SS.
(6) Since brucite is used as a raw material, it does not agglomerate like a soothing reaction, and a magnesium hydroxide slurry having a size particle size can be produced as obtained in the pulverization step. Since it is small and the settling speed is slow, the load on the apparatus is small, and a method for producing a magnesium hydroxide slurry excellent in productivity can be provided.
(7) Since a pulverizing step for pulverizing brucite is provided, brucite, which is a raw material ore, can be pulverized to adjust the size to an appropriate size, which is excellent in usability.
(8) Since the classification step of classifying to a predetermined particle size is provided, the particle size can be made uniform, and a magnesium hydroxide slurry production method excellent in the uniformity of the desulfurization reaction of the magnesium hydroxide slurry can be provided. .
(9) Since a mixing and stirring step is provided, a slurry having a required concentration can be mixed, a magnesium hydroxide slurry having a uniform concentration can be adjusted by stirring, and a magnesium hydroxide slurry manufacturing method excellent in product concentration stability can be obtained. Can be provided.
(10) Since the sulfur content is 0.2 wt% or less, a desulfurization step is not necessary, and a magnesium hydroxide slurry manufacturing method excellent in workability and energy saving can be provided.
(11) Since the chlorine content is 0.1 wt% or less, it is possible to provide an excellent magnesium hydroxide slurry production method with less corrosion of the production apparatus and less production load.
(12) Since the chlorine content is 0.1 wt% or less, it is possible to provide an excellent method for producing a magnesium hydroxide slurry with little impediment to equipment using the magnesium hydroxide slurry as a desulfurization agent.
(13) Since magnesium hydroxide having a predetermined particle size of 5 μm to 20 μm in the classification step is used, the dispersibility of the particles in the magnesium hydroxide slurry is good and biased when sprayed when used as a desulfurizing agent. Therefore, it is possible to provide a method for producing a magnesium hydroxide slurry having a uniform desulfurization effect and excellent stability of the desulfurization effect.
（実施例１）
ブルーサイトをジョークラッシャーを用い粒径５０ｍｍ以下まで粗破砕した後、ＪＩＳ Ｚ８８０１−１：２００６ 「試験用ふるい−第１部：金属製網ふるい」に規定する標準篩の３２５メッシュをセパレーターとして備え分級することが可能なレイモンドミルによって３２５メッシュを通過するサイズまで微粉砕した物を用いている。このときの平均粒径は１２．３μｍであり、粒度分布は図３と表１に示した通りである。また、実施例１の水酸化マグネシウムを蛍光Ｘ線分析（エネルギー分散形Ｘ線分析装置（日本電子株式会社製））を行った結果を（表２）に示した。
次に、このブルーサイトの粉末４３５ｋｇと、水（工業用水）５６５ｋｇとを、上部開口の直方体状にステンレスで形成された槽に槽内を撹拌するための撹拌装置を備えた混合撹拌槽に投入し攪拌し、実施例１の水酸化マグネシウムスラリーを得た。
Example 1
After roughly crushing brucite to a particle size of 50 mm or less using a jaw crusher, 325 mesh of a standard sieve specified in JIS Z8801-1: 2006 "Test sieve-Part 1: Metal mesh sieve" is provided as a separator and classified. The product is finely pulverized to a size that passes 325 mesh by a Raymond mill that can be used. The average particle size at this time is 12.3 μm, and the particle size distribution is as shown in FIG. Moreover, the result of having performed the fluorescent X ray analysis (energy dispersive X ray analyzer (made by JEOL Ltd.)) of the magnesium hydroxide of Example 1 was shown in (Table 2).
Next, 435 kg of this brucite powder and 565 kg of water (industrial water) are put into a mixing and stirring tank equipped with a stirring device for stirring the inside of the tank in a tank formed of stainless steel in a rectangular parallelepiped shape at the top opening. Then, the magnesium hydroxide slurry of Example 1 was obtained.
（比較例１）
海水を原料にして得られた水酸化マグネシウムとしては、宇部マテリアル製の４０％濃度の水酸化マグネシウムスラリー（平均粒径２.７μｍ）を比較例１の水酸化マグネシウムとして用いた。この水酸化マグネシウムを乾燥させ粉体にしたものの成分分析を行った結果を（表２）に示した。
(Comparative Example 1)
As magnesium hydroxide obtained using seawater as a raw material, a 40% concentration magnesium hydroxide slurry (average particle size of 2.7 μm) manufactured by Ube Material was used as the magnesium hydroxide of Comparative Example 1. The results of component analysis of the dried magnesium hydroxide powder are shown in Table 2.
図３及び（表１）より、２μｍ〜５μｍを中心に３７μｍまでの範囲で分布していることが分かる。水酸化マグネシウムスラリーによる排煙脱硫剤としての効果は、粒子が小さいほど反応性が良いものと考えられる。海水を原料とした水酸化マグネシウムでは平均粒径が３μｍ程度であるため、略同等のサイズであるといえる。
（表２）より、実施例１と比較例１の水酸化マグネシウムの量がほぼ同等であり、排煙脱硫剤として、比較例１の従来の海水を原料にして得られた水酸化マグネシウムと成分量は、略同じであることがわかる。また、実施例１は硫化物（Ｓ）が０．１５ｗｔ％、塩化物（Ｃｌ）が０．０６ｗｔ％と非常に少ないで、除去工程が必要なく作業効率に優れると共に、排煙脱硫剤として使用する際に水酸化マグネシウムスラリーを原因とする装置の腐食の問題なく装置の長寿命性に優れることがわかる。以上のように、各請求項に記載した作用・効果の記載からも分かるように、従来の海水を原料とした水酸化マグネシウムスラリーの製造方法や、マグネサイトを原料とした水酸化マグネシウムスラリーの製造方法よりも、製造効率、作業効率、省エネルギー性に優れると共に環境負荷が少ない水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供することができることがあきらかになった。
3 and (Table 1), it can be seen that the distribution is in the range of up to 37 μm centering on 2 μm to 5 μm. The effect of the magnesium hydroxide slurry as a flue gas desulfurization agent is considered to be more reactive as the particles are smaller. Magnesium hydroxide using seawater as a raw material has an average particle size of about 3 μm, so it can be said that the sizes are substantially the same.
From Table 2, the amount of magnesium hydroxide of Example 1 and Comparative Example 1 is almost the same, and magnesium hydroxide and components obtained from the conventional seawater of Comparative Example 1 as a flue gas desulfurization agent It can be seen that the amounts are approximately the same. In Example 1, the sulfide (S) is 0.15 wt% and the chloride (Cl) is very small, 0.06 wt%, and there is no need for a removal step, and the work efficiency is excellent, and the flue gas desulfurization agent is used. In this case, it can be seen that the apparatus has excellent long life without the problem of corrosion of the apparatus caused by the magnesium hydroxide slurry. As described above, as can be seen from the description of the actions and effects described in each claim, a conventional method for producing a magnesium hydroxide slurry using seawater as a raw material, or producing a magnesium hydroxide slurry using magnesite as a raw material It has become clear that it is possible to provide a magnesium hydroxide slurry production method that is superior in production efficiency, work efficiency, and energy saving performance and has a low environmental impact.
本発明は、従来の水酸化マグネシウムスラリー製造方法よりも、製造効率、作業効率、省エネルギー性に優れると共に、水酸化カルシウム、塩化物や、硫化物を含まないので除去工程が無く、装置負荷が少なく長寿命性に優れた水酸化マグネシウムスラリー製造方法を提供する。 The present invention is superior to conventional magnesium hydroxide slurry production methods in terms of production efficiency, work efficiency, and energy saving, and since it does not contain calcium hydroxide, chloride, or sulfide, there is no removal step and the load on the apparatus is small. Provided is a method for producing a magnesium hydroxide slurry having excellent long life.
１ 混合撹拌装置
２ ブルーサイト粉末投入部
２ａ 水供給管
２ｂ 分散剤供給管
３ 混合撹拌槽
４ 撹拌機
５ 製品槽
６ 製品槽撹拌機
７ 抜出しポンプ
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