JP7078512B2 - How to collect dihydrate gypsum from waste gypsum board - Google Patents
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Description
この発明は廃石膏ボードからの二水石膏の回収に関する。 The present invention relates to the recovery of dihydrate gypsum from waste gypsum board.
特許文献1(WO2012/176688)は、廃石膏ボードからの二水石膏の回収を開示している。廃石膏ボードを破砕機により粉砕し、紙片と石膏とに分離する。また必要に応じ、破砕機の前後に磁選機を配置し、ビス、ネジなどの金属異物を分離し、異物を除去する。異物を除去した石膏をか焼し半水石膏に変化させ、水と混合して石膏スラリーとする。石膏スラリー中に二水石膏粒子を析出させ、振動篩により残存する紙粉を除去し、篩を通過した石膏スラリーを固液分離すると、二水石膏粒子を回収できる。 Patent Document 1 (WO2012 / 176688) discloses the recovery of dihydrate gypsum from waste gypsum board. The waste gypsum board is crushed by a crusher and separated into a piece of paper and gypsum. If necessary, magnetic separators are placed before and after the crusher to separate metallic foreign substances such as screws and screws and remove the foreign substances. Gypsum from which foreign substances have been removed is calcinated to change it into hemihydrate gypsum and mixed with water to make gypsum slurry. Dihydrate gypsum particles can be recovered by precipitating dihydrate gypsum particles in the gypsum slurry, removing the remaining paper dust with a vibrating sieve, and solid-liquid separating the gypsum slurry that has passed through the sieve.
発明者らは、廃石膏ボードには、石膏ボードの原紙に由来する紙と金属異物の他に、石膏プラスター等に由来する砂利、砂が混入していることに気付いた。また銅、アルミニウム等の非磁性金属は、磁選機では分離できない。か焼後に風力選別等により石膏中の砂、砂利等と金属異物(重量異物)を分離することを試みたが、重量異物に石膏が固着しているため、石膏と重量異物の分離は不十分であった。 The inventors have noticed that the waste gypsum board contains gravel and sand derived from gypsum plaster and the like, in addition to the paper and metallic foreign matter derived from the base paper of the gypsum board. In addition, non-magnetic metals such as copper and aluminum cannot be separated by a magnetic separator. After calcination, we tried to separate the sand, gravel, etc. in the gypsum from the metallic foreign matter (heavy foreign matter) by wind sorting, but the gypsum is stuck to the heavy foreign matter, so the separation between the gypsum and the heavy foreign matter is insufficient. Met.
この発明の課題は、石膏スラリー中の重量異物を効率的に分離することにある。 An object of the present invention is to efficiently separate heavy foreign substances in a gypsum slurry.
この発明は、廃石膏ボード由来の石膏をか焼し半水及び/又は無水III型の石膏粒体とし、当該石膏粒体を水と混合して石膏スラリーとした後、当該石膏スラリー中に析出した二水石膏粒子を固液分離する、廃石膏ボードからの二水石膏の回収方法において、
石膏粒体を水に混合した後、二水石膏粒子を固液分離する前に、石膏スラリー中の重量異物を重力沈降により除去することを特徴とする。
In the present invention, gypsum derived from waste gypsum board is baked into semi-water and / or anhydrous type III gypsum granules, and the gypsum granules are mixed with water to form a gypsum slurry, which is then precipitated in the gypsum slurry. In the method of recovering the dihydrate gypsum from the waste gypsum board, which separates the dihydrate gypsum particles into solid and liquid.
It is characterized in that after mixing the gypsum granules with water and before solid-liquid separation of the dihydrate gypsum particles, heavy foreign substances in the gypsum slurry are removed by gravity sedimentation.
重量異物を風力選別等により乾式で分離することに比べ、石膏スラリー中で重量異物を沈降させると、重量異物とスラリーを容易に分離でき、分離装置に附属する篩等が石膏により目詰まりすることもない。この発明では、二水石膏スラリーから重量異物を効率的に除去できる。 Compared to the dry separation of heavy foreign matter by wind sorting, etc., when the heavy foreign matter is settled in the gypsum slurry, the heavy foreign matter and the slurry can be easily separated, and the sieve attached to the separation device is clogged with gypsum. Nor. In the present invention, heavy foreign matter can be efficiently removed from the dihydrate gypsum slurry.
好ましくは、混合槽で石膏粒体を水と混合し、析出槽で石膏スラリー中に二水石膏粒子を析出させ、
当該石膏スラリーを異物分離装置に導入し、重力沈降により、石膏スラリーと、重量異物及び石膏スラリーの混合物に分離し、
分離した石膏スラリーを混合槽あるいは析出槽に還流させ、
前記混合物を重量異物と石膏スラリーとに篩い分けし、篩い分けした石膏スラリーを混合槽あるいは析出槽に還流させる。
Preferably, the gypsum granules are mixed with water in the mixing tank, and the dihydrate gypsum particles are precipitated in the gypsum slurry in the precipitation tank.
The gypsum slurry was introduced into a foreign matter separator, and separated into a mixture of gypsum slurry and heavy foreign matter and gypsum slurry by gravity sedimentation.
The separated gypsum slurry is refluxed into a mixing tank or a precipitation tank.
The mixture is sieved into a heavy foreign substance and a gypsum slurry, and the sieved gypsum slurry is refluxed into a mixing tank or a precipitation tank.
重量異物は、混合槽及び析出槽の撹拌羽根、石膏スラリーを送り出すポンプのインペラー、配管等を摩耗させ、さらに撹拌羽根の回転を不安定にする。そこで析出槽あるいは混合槽から石膏スラリーを異物分離装置に導入し、異物を除去した石膏スラリーを還流させることにより装置の摩耗を抑制し、また安定して撹拌できるようにする。なお固液分離の直前に重量異物を分離しても良い。石膏スラリー中で二水石膏粒子の析出が進むと、重量異物の分離が容易になるので、好ましくは析出槽から石膏スラリーを抽出し、重量異物を分離する。 The heavy foreign matter wears the stirring blades of the mixing tank and the precipitation tank, the impeller of the pump that sends out the gypsum slurry, the piping, and the like, and further makes the rotation of the stirring blade unstable. Therefore, the gypsum slurry is introduced into the foreign matter separating device from the precipitation tank or the mixing tank, and the gypsum slurry from which the foreign matter has been removed is refluxed to suppress the wear of the device and enable stable stirring. The heavy foreign matter may be separated immediately before the solid-liquid separation. If the precipitation of dihydrate gypsum particles progresses in the gypsum slurry, the separation of heavy foreign matter becomes easy. Therefore, the gypsum slurry is preferably extracted from the precipitation tank to separate the heavy foreign matter.
重力沈降で重量異物のみを分離することは難しく、重量異物に石膏スラリーも随伴する。そこで混合物を重量異物と石膏スラリーとに篩い分けし、篩い分けした石膏スラリーを混合槽あるいは析出槽に還流させることにより、石膏スラリーのロスを防止する。 It is difficult to separate only heavy foreign matter by gravity sedimentation, and gypsum slurry accompanies the heavy foreign matter. Therefore, the mixture is sieved into a heavy foreign substance and a gypsum slurry, and the sieved gypsum slurry is refluxed to a mixing tank or a precipitation tank to prevent loss of the gypsum slurry.
特に好ましくは、前記混合物から重量異物と石膏スラリーへの篩い分けを振動篩により行うと共に、前記固液分離前に石膏スラリーから紙粉を振動篩により篩い分けし、篩い分けした石膏スラリーを固液分離する。 Particularly preferably, the mixture is sieved into heavy foreign matter and gypsum slurry by a vibrating sieve, and paper powder is sieved from the gypsum slurry by a vibrating sieve before the solid-liquid separation, and the sieved gypsum slurry is sieved into a solid liquid. To separate.
固液分離前の段階では石膏スラリーから重量異物を篩い分け済みで、重量異物を除去済みの石膏スラリーから紙粉を篩い分けすると、回収した紙粉は製紙原料として再利用できる。また振動篩は、メッシュとは異なり、紙粉が詰まり難い。 In the stage before solid-liquid separation, heavy foreign matter has been sieved from the gypsum slurry, and if the paper powder is sieved from the gypsum slurry from which the heavy foreign matter has been removed, the recovered paper powder can be reused as a raw material for papermaking. Also, unlike the mesh, the vibrating sieve is less likely to be clogged with paper dust.
以下に本発明を実施するための実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。 Examples for carrying out the present invention are shown below. The scope of the present invention should be determined in accordance with the understanding of those skilled in the art, based on the description of the scope of claims, taking into consideration the description of the specification and the well-known techniques in the art.
図1~図3に、実施例と変形例を示す。図1において、2は二水石膏の回収装置で、廃石膏ボードを破砕機4により破砕し、粉砕機5により粉砕し、図示しない篩により廃石膏と石膏ボードの紙に由来する紙片とに分離する。そして廃石膏を例えば一旦サイロ6に貯蔵し、か焼機7により例えば130℃以上150℃以下に加熱し、半水石膏及び又は無水III型石膏に変化させる。なおサイロ6は設けなくても良い。か焼機7でか焼した石膏には砂、砂利、金属片等の重量異物と紙粉とが混入し、重量異物に石膏が固着しているため、風力選別等により石膏と重量異物を分離することは難しい。また篩で分離すると、篩の開口以下の重量異物を除去できず、開口を小さくすると石膏により篩が目詰まりしやすい。
1 to 3 show examples and modifications. In FIG. 1, 2 is a dihydrate gypsum recovery device, in which waste gypsum board is crushed by a
か焼した石膏を混合槽10へ投入し、後述の異物分離装置12から還流した石膏スラリー、石膏スラリーのろ液及び水と混合し、石膏スラリーとする。石膏スラリーを重力落下あるいはスラリーポンプ等により、図示しない撹拌機を備えた析出槽11へ供給し、析出槽11で石膏スラリーは撹拌され、半水石膏等が溶解し、二水石膏粒子として析出する。重量異物は撹拌機の撹拌羽根、後述のスラリーポンプ21のインペラー、配管等を摩耗させ、また撹拌を不安定にするので、異物分離装置12により除去する。なお析出槽11は多段に限らず1段でも良い。
The gypsum baked gypsum is put into the
混合槽10あるいは析出槽11の底部あるいは下部から、スラリーポンプ13により石膏スラリーを異物分離装置12へ圧送する。異物分離装置12の底部にスラリー中の重量異物を沈降させ、異物分離装置12の上部から、石膏スラリーを還流路18を介して混合槽10あるいは析出槽11へ還流させる。異物分離装置12内に沈降した重量異物には石膏スラリーが随伴しているので、振動篩14により篩上の重量異物と篩下の石膏スラリーとに分離し、石膏スラリーを還流路19を介して混合槽10あるいは析出槽11へ還流させる。
The gypsum slurry is pumped from the bottom or bottom of the
図2に異物分離装置12を拡大して示す。異物分離装置12は例えば縦長のパイプで、異物分離装置12の形状、内径、高さ、邪魔板などの付属物の有無は、スラリーの流速、重量異物の形状と重量等に応じて定める。異物分離装置12は底部あるいは下部にロータリーバルブ17等の強制排出装置を有し、重量異物をロータリーバルブ17により排出する。なおロータリーバルブ17を設けず、底部の排出口から重量異物を自然流出させると、石膏スラリーも多量に流出する。石膏スラリー中で二水石膏粒子の析出が進むと、重量異物の分離が容易になるので、混合槽10のスラリーではなく、析出槽11のスラリーを処理することが好ましい。また重量異物は析出槽11等の底部に滞留するので、析出槽11等の底部あるいは下部から石膏スラリーをスラリーポンプ13へ供給する。
FIG. 2 shows the foreign matter separating
重量異物を除去済みで、二水石膏粒子が析出したスラリーをスラリーポンプ21を介して振動篩15へ供給し、紙粉と石膏スラリーを分離する。なお振動篩15を低い位置に設け、重力落下によりスラリーを供給しても良い。分離した紙粉には重量異物が含まれていないので、製紙材料として再利用できる。石膏スラリーをフィルタープレス16等の固液分離装置へ供給し、二水石膏粒子を回収し、ろ液を還流路20を介して混合槽10へ供給する。また篩い分け、ろ過などにより失われた水を、還流路20等から補給する。
The slurry from which the heavy foreign matter has been removed and the dihydrate gypsum particles are precipitated is supplied to the vibrating
異物分離装置は図2の構造のものに限らない。例えば図3の異物分離装置22のように、傾斜した流路を石膏スラリーが流れる間に重量異物を沈降させ、沈降部23から分離するようにしても良い。さらに析出槽11の底部外周等にロータリーバルブ等の強制排出装置を設けて、重量異物を分離しても良い。また異物分離装置12,22を振動篩15の直上流側に配置し、重量異物を除去した石膏スラリーを振動篩15に供給しても良い。
The foreign matter separating device is not limited to the one having the structure shown in FIG. For example, as in the foreign
異物分離装置12,22を設けることにより、スラリー中の重量異物を除去し、撹拌羽根、インペラー、配管等の摩耗を抑制すると共に、安定して撹拌できるようにし、さらに振動篩15で重量異物を含まない紙粉と石膏スラリーを分離できるようにする。
By providing the foreign
実験例
半水石膏5t/hと、ろ液と水の混合物10t/hを混合槽10へ投入し、合計容積175m3の析出槽11で二水石膏粒子を析出させた。析出装置11の底部から石膏スラリーを15m3/hで抽出し、異物分離装置12に供給し、重量異物を濃縮した石膏スラリーを排出し、重量異物を除去済みの石膏スラリーを析出槽11等へ還流した。強制排出装置から排出した石膏スラリーを開口1mmの振動篩14により篩い分けした。
Experimental example Hemihydrate gypsum 5 t / h and a mixture of filtrate and water 10 t / h were put into a
乾式での篩い分けと異なりスラリーから重量異物を分離するので、開口1mmの篩でも二水石膏による目詰まりは生じなかった。なお篩を多量の石膏スラリーが通過したので、析出槽11へ還流させた。重量異物の多くは砂利と砂で、石膏プラスターの骨材であり、サイズは1~3mm程度、石膏の付着量は僅かで、重量は乾燥重量で40kg/hであった。
Unlike the dry-type sieving, heavy foreign matter is separated from the slurry, so that clogging due to dihydrate gypsum did not occur even with a sieve having an opening of 1 mm. Since a large amount of gypsum slurry passed through the sieve, it was refluxed to the
析出槽11から12m3/hで石膏スラリーを抽出し、振動篩15により紙粉を除去し、紙粉を除去済みのスラリーをフィルタープレス16により固液分離した。振動篩15の開口は0.5mmで、乾燥重量で15kg/hの軽量異物を分離した。軽量異物中の灰分は22mass%で、石膏と砂に由来していた。灰分がこのレベルであれば、製紙用にリサイクルが可能である。
A gypsum slurry was extracted from the
石膏スラリーを析出槽11と異物分離装置12の間で循環させたので、スラリーポンプのインペラー、配管、撹拌羽根の損傷を抑制できた。また析出槽11の底部に蓄積した重量異物のため撹拌が停止することもなかった。一方、異物分離装置12を設置する前は、インペラー等の損傷が著しく、撹拌羽根の動作も不安定であった。さらに振動篩15で除去した異物中の灰分は78mass%で、これは最終処分場で処理するしかなかった。
Since the gypsum slurry was circulated between the
2 回収装置
4 破砕機
5 粉砕機
6 サイロ
7 か焼機
10 混合槽
11 析出槽
12,22 異物分離装置
13.21 スラリーポンプ
14,15 振動篩
16 フィルタープレス
17 ロータリーバルブ
18~20 還流路
23 沈降部
2
Claims (3)
石膏粒体を水に混合した後、二水石膏粒子を固液分離する前に、石膏スラリー中の重量異物を重力沈降により除去することを特徴とする、廃石膏ボードからの二水石膏の回収方法。 Gypsum derived from waste gypsum board is baked into semi-water and / or anhydrous type III gypsum granules, and the gypsum granules are mixed with water to form a gypsum slurry, and then the dihydrate gypsum precipitated in the gypsum slurry. In the method of recovering dihydrate gypsum from waste gypsum board, which separates particles into solid and liquid.
Recovery of gypsum from waste gypsum board, characterized in that after mixing the gypsum granules with water and before solid-liquid separation of the gypsum particles, heavy foreign matter in the gypsum slurry is removed by gravity sedimentation. Method.
当該石膏スラリーを異物分離装置に導入し、重力沈降により、石膏スラリーと、重量異物及び石膏スラリーの混合物に分離し、
分離した石膏スラリーを混合槽あるいは析出槽に還流させ、
前記混合物を重量異物と石膏スラリーとに篩い分けし、篩い分けした石膏スラリーを混合槽あるいは析出槽に還流させることを特徴とする、請求項1の廃石膏ボードからの二水石膏の回収方法。 The gypsum granules are mixed with water in the mixing tank, and the dihydrate gypsum particles are precipitated in the gypsum slurry in the precipitation tank.
The gypsum slurry was introduced into a foreign matter separator, and separated into a mixture of gypsum slurry and heavy foreign matter and gypsum slurry by gravity sedimentation.
The separated gypsum slurry is refluxed into a mixing tank or a precipitation tank.
The method for recovering dihydrate gypsum from the waste gypsum board according to claim 1, wherein the mixture is sieved into heavy foreign matter and gypsum slurry, and the sieved gypsum slurry is returned to a mixing tank or a precipitation tank.
前記固液分離前に石膏スラリーから紙粉を振動篩により篩い分けし、篩い分けした石膏スラリーを固液分離することを特徴とする、請求項2の廃石膏ボードからの二水石膏の回収方法。 Sifting from the mixture into heavy foreign matter and gypsum slurry is performed by a vibrating sieve, and at the same time.
The method for recovering dihydrate gypsum from the waste gypsum board according to claim 2, wherein the paper powder is sieved from the gypsum slurry by a vibrating sieve before the solid-liquid separation, and the sieved gypsum slurry is separated into solid and liquid. ..
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