JPH06115933A - 白色石膏の製造方法 - Google Patents

白色石膏の製造方法

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JPH06115933A
JPH06115933A JP4264620A JP26462092A JPH06115933A JP H06115933 A JPH06115933 A JP H06115933A JP 4264620 A JP4264620 A JP 4264620A JP 26462092 A JP26462092 A JP 26462092A JP H06115933 A JPH06115933 A JP H06115933A
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JP
Japan
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gypsum
dust
flue gas
particles
gas desulfurization
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Withdrawn
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JP4264620A
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English (en)
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Takashi Kimura
隆志 木村
Kazushige Kawamura
和茂 川村
Eiji Awai
英司 粟井
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Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Original Assignee
Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/46Sulfates
    • C01F11/468Purification of calcium sulfates

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
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  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湿式石灰石−石膏法排煙脱硫プロセスから得
られる石膏のダスト含有率を下げ、品質および白色度の
向上した排脱石膏を得る。 【構成】 湿式石灰石−石膏法排煙脱硫プロセスの石膏
晶析域から石膏粒子とダストを含む吸収液を抜き出し、
抜き出した該吸収液に高剪断力を作用させ、高剪断力を
作用させた該吸収液に分級操作を行って大粒径石膏粒子
を主成分とする画分をダストを含む残りの画分から分離
し、大粒径石膏粒子を含む画分の含水率を所望の値に調
整して白色石膏とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、湿式石灰石−石膏法排
煙脱硫プロセスにより得られる石膏の付加価値を高める
技術に関する。
【0002】
【従来の技術】現在工業的に広く採用されている排煙脱
硫プロセスは湿式石灰石−石膏法である。この方法は、
排煙中の亜硫酸ガスを吸収液中に吸収し、生成する酸を
液中で炭酸カルシウム(石灰石)や水酸化カルシウム
(消石灰)を用いて中和し、かつ亜硫酸イオンを空気酸
化することにより、硫酸カルシウム(石膏)の結晶(一
部未酸化の亜硫酸カルシウムを含むが、以下これらを包
括的に石膏と称す。)を析出させ、これを晶析操作で成
長させて大粒径の石膏粒子からなるいわゆる排脱石膏を
得るものである。得られた石膏は各種用途に有効利用さ
れる。具体的には、吸収液を塔内でスプレーするガス連
続/液分散型のガス吸収塔で亜硫酸ガスを吸収し、次い
で酸化、中和および晶析を行うことが従来より実施され
てきたが、最近では吸収、酸化、中和および晶析を同一
容器内で行うコンパクトな方法が主流になりつつある
(たとえば特公昭55−37295号参照)。
【0003】湿式石灰石−石膏法排煙脱硫プロセスにお
いては、排煙中に存在するダストが石膏を生成し晶析す
る石膏晶析域に混入し、これにより石膏母体の品質を低
下させるばかりでなく、石膏晶析域で石膏表面にダスト
が付着したり、石膏スラリーから石膏を脱水回収する過
程で石膏表面にダストが比較的強固に付着するため、こ
れが得られる石膏の品質を低下させる原因となり、得ら
れた石膏の用途が限られてしまうという問題がある。従
来は、良質の石膏が望まれる場合には、脱硫装置の前段
に集塵装置や除塵塔を設置して石膏晶析域に混入するダ
ストの量を低減するという手段が採られてきた。しかし
ながら、より白色度の高い石膏が望まれる場合も多く、
そのような場合には上記手段を採ったとしても十分では
ない。
【0004】このためダストを除去して石膏の純度を向
上させる手段として、浮遊法、pH変化による溶解物の
不溶化を利用した方法、磁場を利用した方法などが提案
されている(特開昭53−10457号、特開昭53−
112296号、特開昭54−9194、特開平3−2
38023号、特開平4−59024号などの各公報を
参照)。しかしながら、これらはいずれもダストと石膏
の分離が不十分であるばかりでなく、石膏に付着したダ
ストは実質的に分離が不可能であることから、未だ十分
な品質の石膏を得ることができず、その白色度も十分で
はないという欠点を有している。
【0005】また、石膏スラリーに界面活性剤を添加
し、スラリーに凝集したダストを解砕分離して良質のα
型半水石膏を得る方法も提案されている(特開昭53−
50092号公報参照)。しかしながら、この方法に
は、抜き出した石膏スラリーに直接界面活性剤を添加す
るために多量の界面活性剤を必要とし、また石膏スラリ
ーを濃縮する際に界面活性剤を含有する多量の分離液が
発生し、その処理を別途考えなくてはならないという致
命的欠点がある。
【0006】さらに、石膏晶析域に石膏とダストとを分
離するための工夫を施すことも提案されている(特公平
3−59730号公報参照)。しかしながら、この方法
は単に沈降分離による分離効果を期待しているものであ
るために沈降分離域を非常に大きくする必要があるばか
りでなく、ダストの剥離作用が不十分であるためにすで
にダストが付着した石膏粒子からのダストの分離にはほ
とんど効果がなく、そのため十分な品質の石膏を得るこ
とはできず、また白色度も十分ではない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、湿式石灰石
−石膏法排煙脱硫プロセスから得られるいわゆる排脱石
膏が、排煙中のダストが強固に付着しているためにその
品質および白色度が十分でなく、またそれを解決するた
めの効果的な方法が未だ見いだされていないことに鑑
み、当該石膏粒子からダストを効果的に分離除去して品
質および白色度の向上した排脱石膏を得ることを目的と
するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、湿式石灰石−
石膏法排煙脱硫プロセスの吸収液から白色度の高い石膏
を製造する方法において、(1)湿式石灰石−石膏法排
煙脱硫プロセスの石膏晶析域から石膏粒子とダストを含
む吸収液を抜き出し、(2)抜き出した該吸収液に高剪
断力を作用させ、(3)高剪断力を作用させた該吸収液
に分級操作を行って大粒径石膏粒子を主成分とする画分
をダストを含む残りの画分から分離し、(4)大粒径石
膏粒子を含む画分の含水率を所望の値に調整して白色石
膏とすることからなることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】一般に、湿式石灰石−石膏法排煙脱硫プロセス
では、吸収塔底部の石膏晶析域から石膏粒子を含む吸収
液が抜き出され、石膏粒子が分離除去された後、吸収液
はプロセスに戻される。あるいは、石膏粒子を含む吸収
液は、石膏晶析域内もしくは別に設けられた特に大粒径
の石膏粒子を選択的に含む領域から抜き出されることも
ある。本発明における「石膏晶析域」という用語は、石
膏粒子を含む吸収液が通常抜き出される上記領域のいず
れをも意味するものである。
【0010】石膏晶析域から抜き出された吸収液は析出
した石膏粒子とともに排煙中から取り込まれたダストを
含む。このダストは、石油炊きの場合には主にカーボン
ダストであり、また石炭炊きの場合は主にフライアッシ
ュである。吸収液中に含まれるダストの量は、排煙から
取り込まれるダストの量と吸収液循環路から除去される
ダストの量との物質収支が成立する値に落ちつく。した
がって、排煙脱硫装置の吸収塔の前段に電気集塵機や冷
却除塵塔などのダスト除去手段を設けてダストを予め除
去すれば吸収液中のダストの量が下がり、本発明の方法
で得られる石膏の白色度はさらに向上することが期待さ
れる。ただし、ダストの予備的除去を行わなくとも、本
発明の方法によれば従来得られていた排脱石膏に比べて
白色度の高いものが得られる。
【0011】石膏粒子とダストを含む吸収液には、次い
で高剪断力を作用させる。この剪断力は石膏粒子表面と
吸収液との間に作用し、石膏粒子表面に付着したダスト
を剥離するのに効果的に作用する。したがって、このた
めの手段としては通常の攪拌装置では不十分であり、吸
収液と石膏粒子表面の間に十分な相対速度を与えるもの
が必要となる。また、この高剪断力は、大粒子のダスト
およびダストの凝集物を石膏粒子にくらべて十分小さい
粒径に分散させ、後続の分級操作においてダストが大粒
径石膏粒子を含む画分に混入しないようにする働きもす
る。以上のことから、ホモミキサー、回転盤式ホモジナ
イザー、ホモジナイザー式ポンプ、あるいは液中へのジ
ェット噴射などが好適な手段として挙げられる。
【0012】なお、高剪断力を作用させる前に、液体サ
イクロンなどの分級手段を用い、抜き出した吸収液をダ
スト含有量の低い画分とダスト含有量の高い画分とに予
備的に分割し、ダスト含有量の低い画分のみをその後の
処理の対象としてもよい。
【0013】高剪断力を作用させた後、石膏およびダス
トを含む吸収液に対して分級操作を行う。ここで重要な
ことは、ダストを含む画分には石膏粒子が含まれていて
もよいが、大粒径石膏粒子を主成分とする画分にはダス
トがほとんど含まれないように分割することである。し
たがって、このための手段としては、大粒径側の分級精
度が高いものである必要がある。この種の分級装置とし
ては、重力を利用する沈降槽、水力を利用するエルトリ
エーター、遠心力を利用する遠心分離機や多段液体サイ
クロンなどが好適なものとして挙げられる。なお、多段
液体サイクロンの場合は向流洗浄型がより好ましい。
【0014】大粒径石膏粒子を主成分とする画分は、吸
収液を分離除去し、含水率を所望の値に調整して製品の
白色石膏とする。含水率は通常、15%以下とする。こ
のための手段としては、例えばフィルタープレス、遠心
分離機、真空濾過機、ベルトプレスなど、一般に脱水機
として分類される機器が好適に使用される。なお分離さ
れた吸収液は排煙脱硫装置の吸収塔に返送して再利用す
る。
【0015】一方、上記分級操作によって分離されたダ
ストを含む画分は、そのまま吸収塔に返送することもで
きるが、好適には固液分離を行ってダストと石膏粒子を
主成分とする画分と吸収液からなる画分とに分割し、吸
収液からなる画分のみを吸収塔に返送する。このための
固液分離装置としては、大粒径石膏粒子を主成分とする
画分の含水率調整と同様、一般に脱水機として分類され
る機器が好適に使用される。なお乾式集塵装置を有する
場合には、ダストを含む画分をスラリー状態のまま、あ
るいは適当に含水率を低下して同装置の前流に噴霧し、
乾燥固体として捕集してもよい。石炭炊きの場合にこの
方法を適用すれば、乾燥固体中に適量のフライアッシュ
と石膏が含まれるので、少量の消石灰を添加することに
よりエトリンガイトを生成させて固化することができ
る。したがって、乾燥固体からの有害物質の溶出を容易
に防止できる。石油炊きの場合にも、フライアッシュに
相当するもの、たとえば粘土を添加すれば同様の効果が
得られる。かくしてプロセスを無排水化することができ
る。
【0016】
【実施例】図1は、本発明の方法を実施するための装置
の一例を示すものである。湿式石灰石−石膏法排煙脱硫
装置の吸収塔1の石膏晶析域より石膏粒子およびダスト
を含む吸収液を抜き出し、高剪断力付与手段2で高剪断
力を作用させる。次いで、分級手段3で大粒径石膏粒子
を主成分とする画分とダストを含む画分とに分割する。
この後、前者の画分は含水率調整手段4で吸収液を分離
除去して製品の白色石膏とし、後者の画分は固液分離手
段5で同様に吸収液を分離除去してダストを含む低品質
石膏として利用するか廃棄する。分離された吸収液はい
ずれも吸収塔に返送する。
【0017】実施例1 重油燃焼ボイラーの湿式石灰石−石膏法排煙脱流装置
(吸収、酸化、中和および晶析を同一容器内で行うタイ
プ)の吸収塔底部の石膏晶析域から、石膏およびダスト
を含む吸収液を抜き出し、この吸収液にホモジナイザー
(特殊機化工製オートホモミキサーM型)を用いて70
00rpmの条件で5分間高剪断力を作用させつつ混合
均一化した。この石膏混合液を静置し、容器底部に大粒
子石膏を主成分とした白色石膏画分を得た。このとき容
器上部の液中にはダストが浮遊しているのが観察され
た。上部の液および大粒子石膏層の上にわずかに堆積し
た少量の灰色層を除去した後、容器底部の大粒子石膏を
取り出して乾燥し、その白色度を白色計(ミノルタ製色
彩白色計CR−210型)で測定したところL値として
75.5の値を得た。
【0018】比較例1 実施例1と同じ条件で吸収液を抜き出し、そのまま静置
して上部の液を除去した後に沈降している固形分を乾燥
して石膏を得た。その白色度を実施例1と同様に測定し
たところ71.0であった。
【0019】比較例2 ホモジナイザーの代わりに角度付きファンタービン型の
攪拌羽根を用いて300rpmで10分間攪拌した以外
は実施例1と同様の操作を行った。得られた石膏の白色
度の測定結果は73.0であった。なお、このとき石膏
中にダストの凝集したものの混入が認められ、所望の石
膏の品質が得られなかった。
【0020】実施例2 重油燃焼ボイラーの湿式石灰石−石膏法排煙脱流装置
(吸収、酸化、中和および晶析を同一容器内で行うタイ
プ)であって前段に乾式の電気集塵機および除塵塔を有
するものの吸収塔底部の石膏晶析域から吸収液を抜き出
し、以後は実施例1と同様の操作を行った。得られた石
膏の白色度は77.5であった。
【0021】
【発明の効果】本発明の方法によれば、石膏粒子表面に
強固に付着したダストが有効に剥離され、またダスト凝
集物が解砕されて大粒径石膏粒子への混入が防止される
ので、極めて品質および白色度の高い排脱石膏が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法の好適な実施に用いられる装置を
例示する図である。
【符号の説明】
1 吸収塔 2 高剪断力付与手段 3 分級手段 4 含水率調整手段 5 固液分離手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 湿式石灰石−石膏法排煙脱硫プロセスの
    吸収液から白色度の高い石膏を製造する方法において、 (1)湿式石灰石−石膏法排煙脱硫プロセスの石膏晶析
    域から石膏粒子とダストを含む吸収液を抜き出し、 (2)抜き出した該吸収液に高剪断力を作用させ、 (3)剪断力を作用させた該吸収液に分級操作を行って
    大粒径石膏粒子を主成分とする画分をダストを含む残り
    の画分から分離し、 (4)分離した大粒径石膏粒子を主成分とする画分の含
    水率を所望の値に調整して白色石膏とすることからなる
    ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 高剪断力を作用させる手段として、ホモ
    ミキサー、回転盤式ホモジナイザー、ホモジナイザー式
    ポンプまたは液中へのジェット噴射を用いる請求項1記
    載の方法。
  3. 【請求項3】 分級操作を行う手段として、沈降槽、エ
    ルトリエーター、遠心分離機または多段液体サイクロン
    を用いる請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 湿式石灰石−石膏法排煙脱硫プロセスの
    前段に乾式集塵装置を設け、該ダストを含む残りの画分
    を乾式集塵装置へ送られる排煙中に噴霧し、集塵装置内
    で乾燥固体化することを特徴とする請求項1記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 湿式石灰石−石膏法排煙脱硫プロセス
    が、重油燃焼ボイラーから排出され乾式の電気集塵機及
    び除塵塔で順次処理された後の排煙を処理するものであ
    る請求項1記載の方法
JP4264620A 1992-10-02 1992-10-02 白色石膏の製造方法 Withdrawn JPH06115933A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6254771B1 (en) 1997-02-05 2001-07-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method of processing desulfurization absorption liquid and apparatus therefor
CN103964483A (zh) * 2014-04-25 2014-08-06 武汉大学 一种常压溶液法制备高强石膏的方法
CN106731252A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 江苏中建材环保研究院有限公司 一种玻璃加工废气脱硫装置
CN110342561A (zh) * 2019-08-10 2019-10-18 生态环境部南京环境科学研究所 一种硫酸法钛白粉副产石膏高效除铁的方法

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