KR20210025369A - Apparatus for removing impuritiy of cement kiln dust and method therefor - Google Patents

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Abstract

An apparatus for removing impurities from cement kiln dust and a method for removing impurities are disclosed, wherein the impurity removal apparatus includes: a washing water tank in which washing water for washing raw materials is stored; a reaction tank for receiving and mixing the raw materials and washing water; a centrifugal separator for solid-liquid separation of the mixture of raw materials and washing water into particles and an extract; and a dryer for drying the solid-liquid separated particles in the centrifugal separator.

Description

시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치 및 불순물 제거 방법{APPARATUS FOR REMOVING IMPURITIY OF CEMENT KILN DUST AND METHOD THEREFOR} Apparatus for removing impurities from cement kiln dust and methods for removing impurities {APPARATUS FOR REMOVING IMPURITIY OF CEMENT KILN DUST AND METHOD THEREFOR}

본 발명은 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치 및 불순물 제거 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing impurities from cement kiln dust and a method for removing impurities.

일반적으로, 시멘트 제조공정에서 발생되는 시멘트 킬른 더스트(CKD: Cement Kiln Dust)는, 배출가스에 포함된 비산분진을 집진한 더스트로 정의될 수 있다.In general, cement kiln dust (CKD) generated in a cement manufacturing process may be defined as dust obtained by collecting fugitive dust contained in exhaust gas.

이러한 시멘트 킬른 더스트는 재활용되거나 매립 처리될 수 있다. 시멘트 킬른 더스트의 전량 재활용이 불가능한 이유는, 시멘트 킬른 더스트 내 포함된 염소 성분 때문이다. 염소 성분의 농도가 높으면, 부식을 초래하기 때문에 상품으로 적용이 불가능하다. 그럼에도 불구하고, 시멘트 킬른 더스트의 자활용 방법이 국,내외적으로 다양하게 거론되고 있다. This cement kiln dust can be recycled or landfilled. The reason that the entire amount of cement kiln dust cannot be recycled is due to the chlorine component contained in the cement kiln dust. If the concentration of the chlorine component is high, it is impossible to apply it as a product because it causes corrosion. Nevertheless, various methods of self-utilization of cement kiln dust have been discussed both domestically and internationally.

그러나 시멘트 킬른 더스트에 포함된 불순물(염소 등)로 인해, 수요처에 요구하는 재활용 사양을 맞추기 어렵고, 이에 따라, 건축용 단열재, 블록, 담지체, 시멘트 원료 등으로의 사용이 어려운 실정이다. However, due to impurities (such as chlorine) contained in the cement kiln dust, it is difficult to meet the recycling specifications required by the customer, and accordingly, it is difficult to use it as a construction insulation material, a block, a support material, and a cement raw material.

국내 등록특허공보 10-1561637호 (2015.10.13. 등록)Korean Patent Publication No. 10-1561637 (registered on October 13, 2015)

본 발명의 실시예들은 시멘트 킬른 더스트에 포함된 불순물을 효과적으로 제거할 수 있는 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치 및 불순물 제거 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide an apparatus for removing impurities and a method for removing impurities of cement kiln dust capable of effectively removing impurities contained in cement kiln dust.

본 발명의 일 측면에 따른 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치는, 재생을 위한 원료가 저장된 원료 공급기; 상기 원료를 세척하기 위한 수세수가 저장된 수세수 탱크; 상기 원료 및 상기 수세수를 공급받아 혼합시키는 반응조; 상기 원료 및 상기 수세수가 혼합된 혼합물을 입자와 추출액으로 고액 분리하는 원심 분리기; 및 상기 원심 분리기에서 고액 분리된 상기 입자를 건조시키는 건조기를 포함할 수 있다.An apparatus for removing impurities from cement kiln dust according to an aspect of the present invention includes: a raw material feeder in which raw materials for regeneration are stored; A flushing tank in which flushing water for washing the raw material is stored; A reaction tank receiving and mixing the raw material and the washing water; A centrifugal separator for solid-liquid separating the mixture of the raw material and the washing water into particles and an extract; And a dryer for drying the particles separated from solid and liquid in the centrifugal separator.

이때, 본 발명은 상기 원심 분리기에서 고액 분리된 추출액으로부터 염소 및 알카리 이온을 제거하는 음이온 교환 유닛; 상기 음이온 교환 유닛에서 정제된 추출액으로부터 칼륨 이온을 제거하는 양이온 교환 유닛; 및 상기 양이온 교환 유닛에서 정제된 추출액을 상기 수세수 탱크로 공급하는 피드백 라인을 더 포함할 수 있다.At this time, the present invention is an anion exchange unit for removing chlorine and alkali ions from the solid-liquid separated extract in the centrifugal separator; A cation exchange unit for removing potassium ions from the extract purified in the anion exchange unit; And a feedback line for supplying the extract purified by the cation exchange unit to the washing water tank.

또한, 상기 음이온 교환 유닛은 제 1 하우징부; 상기 제 1 하우징부의 내부 공간에 충진되고, 상기 추출액으로부터 염소 및 알카리 이온을 제거하는 음이온 교환 수지부; 상기 음이온 교환 수지부의 재생을 위한 음이온 재생 약제가 저장된 음이온 재생 약제부; 상기 음이온 재생 약제부의 상기 음이온 재생 약제를 상기 음이온 교환 수지부로 공급하는 제 1 음이온 재생 라인; 상기 제 1 하우징부의 내부 공간에서 상기 음이온 재생 약제가 상기 음이온 교환 수지부와 혼합되도록 상기 제 1 하우징부에 마련되는 제 1 혼합기; 및 상기 제 1 하우징부 내 음이온 재생 약제를 상기 음이온 재생 약제부로 회수하는 제 2 음이온 재생 라인;을 포함할 수 있다.In addition, the anion exchange unit includes a first housing portion; An anion exchange resin part filled in the inner space of the first housing part and configured to remove chlorine and alkali ions from the extract; An anion regeneration agent unit in which an anion regeneration agent for regeneration of the anion exchange resin unit is stored; A first anion regeneration line for supplying the anion regeneration agent of the anion regeneration agent part to the anion exchange resin part; A first mixer provided in the first housing portion so that the anion regenerating agent is mixed with the anion exchange resin portion in the inner space of the first housing portion; And a second anion regeneration line for recovering the anion regeneration agent in the first housing unit to the anion regeneration agent unit.

또한, 상기 양이온 교환 유닛은 제 2 하우징부; 상기 제 2 하우징부의 내부 공간에 충진되고, 상기 추출액으로부터 칼륨 이온을 제거하는 양이온 교환 수지부; 상기 양이온 교환 수지부의 재생을 위한 양이온 재생 약제가 저장된 양이온 재생 약제부; 상기 양이온 재생 약제부의 양이온 재생 약제를 상기 양이온 교환 수지부로 공급하는 제 1 양이온 재생 라인; 상기 제 2 하우징부의 내부 공간에서 상기 양이온 재생 약제가 상기 양이온 교환 수지부와 혼합되도록 상기 제 2 하우징부에 마련되는 제 2 혼합기; 및 상기 제 2 하우징부 내 양이온 재생 약제를 상기 양이온 재생 약제부로 회수하는 제 2 양이온 재생 라인;을 포함할 수 있다.In addition, the cation exchange unit includes a second housing portion; A cation exchange resin part filled in the inner space of the second housing part and configured to remove potassium ions from the extract; A cation regeneration drug unit in which a cation regeneration agent for regeneration of the cation exchange resin part is stored; A first cation regeneration line for supplying the cation regeneration agent of the cation regeneration drug unit to the cation exchange resin unit; A second mixer provided in the second housing portion so that the cation regenerating agent is mixed with the cation exchange resin portion in the inner space of the second housing portion; And a second cation regeneration line for recovering the cation regeneration agent in the second housing part to the cation regeneration agent part.

또한, 상기 원료는 배출가스에 포함된 비산분진을 집진한 시멘트 킬른 더스트(CKD)를 포함할 수 있다.In addition, the raw material may include cement kiln dust (CKD) obtained by collecting fugitive dust contained in the exhaust gas.

본 발명의 일 측면에 따른 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 방법은, 재생을 위한 원료를 준비하는 단계; 원료를 세척하기 위한 수세수를 준비하는 단계; 원료 및 수세수를 공급받아 혼합시키는 단계; 원료 및 수세수가 혼합된 혼합물을 입자와 추출액으로 고액 분리하는 단계; 및 고액 분리된 입자를 건조시키는 단계;를 포함할 수 있다.A method for removing impurities from cement kiln dust according to an aspect of the present invention comprises: preparing a raw material for regeneration; Preparing washing water for washing the raw material; Receiving and mixing raw materials and washing water; Solid-liquid separating the mixture of raw materials and washing water into particles and extracts; And drying the solid-liquid separated particles.

이때, 본 발명은 음이온 교환 수지부를 이용하여 고액 분리된 추출액 내 염소 및 알카리 이온을 제거하는 단계; 양이온 교환 수지부를 이용하여 염소 및 알카리 이온이 제거된 추출액 내 칼륨 이온을 제거하는 단계; 및 칼륨 이온이 제거된 추출액을 피드백하여 수세수로 재 사용하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In this case, the present invention comprises the steps of removing chlorine and alkali ions in the solid-liquid separated extract using an anion exchange resin unit; Removing potassium ions in the extract from which chlorine and alkali ions have been removed using a cation exchange resin unit; And feeding back the extract from which the potassium ions have been removed and reused as washing water.

또한, 본 발명은 상기 음이온 교환 수지부를 재생하는 단계를 더 포함하고, 상기 음이온 교환 수지부를 재생하는 단계는, 상기 음이온 교환 수지부의 재생을 위한 음이온 재생 약제를 음이온 교환 수지부에 공급하여, 상기 음이온 교환 수지부의 이온 반응과 반대인 역과정을 통해, 음이온 교환 수지부에 붙어 있던 이온을 재충전할 수 있다.In addition, the present invention further comprises the step of regenerating the anion exchange resin portion, the step of regenerating the anion exchange resin portion, by supplying an anion regenerating agent for regeneration of the anion exchange resin portion to the anion exchange resin portion , Through the reverse process opposite to the ionic reaction of the anion exchange resin portion, it is possible to recharge the ions attached to the anion exchange resin portion.

또한, 본 발명은 상기 양이온 교환 수지부를 재생하는 단계를 더 포함하고, 상기 양이온 교환 수지부를 재생하는 단계는, 상기 양이온 교환 수지부의 재생을 위한 양이온 재생 약제를 양이온 교환 수지부에 공급하여, 상기 양이온 교환 수지부의 이온 반응과 반대인 역과정을 통해, 양이온 교환 수지부에 붙어 있던 이온을 재충전할 수 있다.In addition, the present invention further comprises the step of regenerating the cation exchange resin portion, the step of regenerating the cation exchange resin portion, by supplying a cation regeneration agent for regeneration of the cation exchange resin portion to the cation exchange resin portion , Through the reverse process opposite to the ionic reaction of the cation exchange resin portion, it is possible to recharge the ions attached to the cation exchange resin portion.

본 발명의 실시예들은 시멘트 킬른 더스트(CKD)를 세척한 후, 이온교환수지를 통해 시멘트 킬른 더스트에 포함된 불순물(염소, 알카리, 칼륨 이온 등)을 효과적으로 제거함으로써, 불순물이 제거된 시멘트 킬른 더스트의 입자를 시멘트 원료로 재 사용할 수 있고, 불순물의 제거를 위한 응집제 등과 같은 약제가 별도로 불필요하다는 이점이 있다.Examples of the present invention are cement kiln dust from which impurities are removed by effectively removing impurities (chlorine, alkali, potassium ions, etc.) contained in the cement kiln dust through an ion exchange resin after washing the cement kiln dust (CKD). There is an advantage in that the particles of can be reused as a cement raw material, and a separate agent such as a coagulant for removing impurities is not required.

또한, 본 발명의 실시예들은 이온 교환수지의 재생 가능한 구조를 구현함으로써, 이온 교환수지를 경제적으로 장기간 사용할 수 있다는 이점이 있다.In addition, the embodiments of the present invention have the advantage that the ion exchange resin can be economically used for a long period of time by implementing a structure capable of reproducing the ion exchange resin.

또한, 본 발명의 실시예들은 시멘트 킬른 더스트 내 불순물 제거에 사용된 오염수를 이온 교환수지를 통해 정제함으로써, 시멘트 킬른 더스트를 세척하기 위한 수세수로 재활용할 수 있다는 이점이 있다.In addition, embodiments of the present invention have the advantage of being able to recycle the contaminated water used to remove impurities in the cement kiln dust through an ion exchange resin, so that it can be recycled as washing water for cleaning the cement kiln dust.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치를 통해 제거된 불순물(염소, 금속 성분 등)의 성분 변화를 도시한 도표이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 이온 교환수지를 통해 시멘트 킬른 더스트 내 고농도 불순물(칼륨, 염소 이온)의 제거율 변화를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 이온 교환수지를 통해 시멘트 킬른 더스트 내 저농도 불순물(칼륨, 염소 이온)의 제거율 변화를 도시한 그래프이다
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 방법을 도시한 순서도이다.1 is a block diagram showing an apparatus for removing impurities from cement kiln dust according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing changes in components of impurities (chlorine, metal components, etc.) removed through the impurity removal apparatus of cement kiln dust according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing a change in removal rate of high-concentration impurities (potassium, chlorine ions) in cement kiln dust through an ion exchange resin according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a change in removal rate of low-concentration impurities (potassium, chlorine ions) in cement kiln dust through an ion exchange resin according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of removing impurities from cement kiln dust according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.Hereinafter, a configuration and operation according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description is one of the many aspects of the invention that are claimable, and the following description may form part of the detailed description of the invention. However, in describing the present invention, detailed descriptions of known configurations or functions may be omitted to clarify the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and include various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In addition, terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various elements, but the corresponding elements are not limited by these terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. When an element is referred to as being'connected' or'connected' to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치를 통해 제거된 불순물(염소, 금속 성분 등)의 성분 변화를 도시한 도표이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 이온 교환수지를 통해 시멘트 킬른 더스트 내 고농도 불순물(칼륨, 염소 이온)의 제거율 변화를 도시한 그래프이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 이온 교환수지를 통해 시멘트 킬른 더스트 내 저농도 불순물(칼륨, 염소 이온)의 제거율 변화를 도시한 그래프이다1 is a block diagram showing an apparatus for removing impurities from cement kiln dust according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an apparatus for removing impurities from cement kiln dust according to an embodiment of the present invention. , Metal components, etc.), and FIG. 3 is a graph showing the change in the removal rate of high-concentration impurities (potassium, chlorine ions) in cement kiln dust through an ion exchange resin according to an embodiment of the present invention. 4 is a graph showing a change in removal rate of low-concentration impurities (potassium, chlorine ions) in cement kiln dust through an ion exchange resin according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치(10)는, 원료 공급기(100), 수세수 탱크(200), 반응조(300), 원심 분리기(400), 건조기(500), 음이온 교환 유닛(610), 양이온 교환 유닛(620) 및 피드백 라인(630)을 포함할 수 있다.1 to 4, the apparatus 10 for removing impurities from cement kiln dust according to an embodiment of the present invention includes a raw material feeder 100, a flushing water tank 200, a reaction tank 300, and a centrifugal A separator 400, a dryer 500, an anion exchange unit 610, a cation exchange unit 620 and a feedback line 630 may be included.

구체적으로, 원료 공급기(100)는 재생을 위한 원료가 저장 가능한 수용 공간을 제공할 수 있다. 원료 공급기(100)는 원료를 반응조(300)에 공급할 수 있다. 본 실시예에서, 원료로는 배출가스에 포함된 비산분진을 집진한 시멘트 킬른 더스트(CKD: Cement Kiln Dust)가 사용되지만, 이에 한정되지는 아니하며, 원료는 본 발명을 통해 불순물의 제거가 가능한 다양한 종류의 재생 원료를 포함할 수 있다.Specifically, the raw material feeder 100 may provide an accommodation space in which raw materials for regeneration can be stored. The raw material feeder 100 may supply raw materials to the reaction tank 300. In this embodiment, as a raw material, a cement kiln dust (CKD: Cement Kiln Dust) obtained by collecting fugitive dust contained in the exhaust gas is used, but is not limited thereto, and the raw material is various It may contain any kind of recycled raw material.

수세수 탱크(200)는 원료를 세척하기 위한 수세수를 반응조(300)에 공급할 수 있다. 이를 위해, 수세수 탱크(200)에는 공급 펌프(미도시)가 마련될 수 있다. 그리고 수세수 탱크(200)는 피드백 라인(630)을 통해, 음이온 교환 유닛(610) 및 양이온 교환 유닛(620)을 통해 정제된 수세수를 공급받을 수 있다.The flushing water tank 200 may supply flushing water for washing raw materials to the reaction tank 300. To this end, a supply pump (not shown) may be provided in the flushing water tank 200. In addition, the washing water tank 200 may receive purified washing water through the feedback line 630 and through the anion exchange unit 610 and the cation exchange unit 620.

반응조(300)는 원료 공급기(100) 및 수세수 탱크(200)로부터 원료 및 수세수를 공급받을 수 있고, 공급받은 원료 및 수세수를 혼합시킬 수 있다. 반응조(300)는 원료 및 수세수를 균일하게 혼합함으로써, 원료(시멘트 킬른 더스트)에 포함된 염소 및 칼륨 등과 같은 이온 금속을 수세수에 용해시킬 수 있다. The reaction tank 300 may receive raw materials and flushing water from the raw material feeder 100 and the flushing water tank 200, and may mix the supplied raw materials and flushing water. The reaction tank 300 uniformly mixes the raw material and the washing water, so that ionic metals such as chlorine and potassium contained in the raw material (cement kiln dust) can be dissolved in the washing water.

본 실시예에서, 반응조(300)에 투입된 시멘트 킬른 더스트의 염소 함량은, 10 내지 35 Wt.%일 수 있다. 아울러, 시멘트 킬른 더스트에 포함된 염소를 녹여 낼 때, 수세수와 시멘트 킬른 더스트 간 최적의 비율은, 반응조(300) 내 투입된 수세수의 중량 기준으로, 2 내지 20%의 시멘트 킬른 더스트일 수 있다. In this embodiment, the chlorine content of the cement kiln dust added to the reaction tank 300 may be 10 to 35 Wt.%. In addition, when dissolving the chlorine contained in the cement kiln dust, the optimum ratio between the flushing water and the cement kiln dust may be 2 to 20% of the cement kiln dust based on the weight of the flushing water input in the reaction tank 300. .

이러한 반응조(300)는 원료 및 수세수 간 혼합을 위한 교반 공간을 제공하는 교반 하우징(320)과, 교반 하우징(320) 내에 회전 가능하게 장착되는 교반기(310)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 반응조(300) 내 원료 및 수세수 간 교반 시간은, 상온에서 1 내지 10분으로 운전될 수 있고, 교반기(310)의 교반 속도는 180 내지 200 rpm일 수 있다. The reaction tank 300 may include a stirring housing 320 providing a stirring space for mixing between raw materials and flushing water, and a stirrer 310 rotatably mounted in the stirring housing 320. In this embodiment, the stirring time between the raw material in the reaction tank 300 and the washing water may be operated at room temperature for 1 to 10 minutes, and the stirring speed of the stirrer 310 may be 180 to 200 rpm.

반응조(300) 내 원료 및 수세수 간 교반이 완료되면, 원료 및 수세수가 혼합된 혼합물은, 원심 분리기(400)로 공급될 수 있다. When the stirring between the raw material and the washing water in the reaction tank 300 is completed, a mixture of the raw material and the washing water may be supplied to the centrifugal separator 400.

원심 분리기(400)는 원료 및 수세수가 혼합된 혼합물을 반응조(300)로부터 공급받은 후, 공급받은 혼합물을 입자와 추출액으로 고액 분리할 수 있다. 원심 분리기(400)는 혼합물의 원심 분리를 위해 통상적으로 사용되는 고속 분리기와 대응되는 구성이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.The centrifugal separator 400 may receive a mixture of raw materials and washing water from the reaction tank 300, and then solid-liquid separating the supplied mixture into particles and an extract. Since the centrifugal separator 400 corresponds to a high-speed separator commonly used for centrifugation of a mixture, a detailed description thereof will be omitted.

다만, 본 실시예에서, 원심 분리기(400)의 회전 속도는 1400 내지 1800 rpm으로 유지될 수 있다. 이때, 혼합물을 원심 분리기(400)의 상부 측에 공급하면, 혼합물은 원심 분리기(400) 내에서 약 5 내지 10분 동안 회전될 수 있다. 이후, 원심 분리기(400)의 내부에는 입자가 걸러질 수 있고, 원심 분리기(400)의 하단에는 추출액이 추출될 수 있다. However, in this embodiment, the rotational speed of the centrifugal separator 400 may be maintained at 1400 to 1800 rpm. At this time, when the mixture is supplied to the upper side of the centrifugal separator 400, the mixture may be rotated in the centrifugal separator 400 for about 5 to 10 minutes. Thereafter, particles may be filtered inside the centrifugal separator 400, and an extract may be extracted at the lower end of the centrifugal separator 400.

원심 분리기(400)를 통해 걸러진 입자는 건조기(500)로 공급될 수 있다. 건조기(500)는 원심 분리기(400)에서 고액 분리된 입자로부터 수분을 증발시킴으로써, 입자를 함수율 10% 이하로 건조시킬 수 있다. 본 실시예에서 건조기(500)는, 폐열 또는 전기방식을 통해 구동되는 건조기가 사용될 수 있다. The particles filtered through the centrifugal separator 400 may be supplied to the dryer 500. The dryer 500 may dry the particles to a moisture content of 10% or less by evaporating moisture from the particles separated from solid and liquid in the centrifugal separator 400. In this embodiment, the dryer 500 may be a dryer driven through waste heat or an electric method.

원심 분리기(400)로부터 추출된 추출액은, 음이온 교환 유닛(610)으로 공급될 수 있다. The extract extracted from the centrifugal separator 400 may be supplied to the anion exchange unit 610.

음이온 교환 유닛(610)은 원심 분리기(400)에서 고액 분리된 추출액으로부터 염소 및 알카리 이온을 제거할 수 있다. 이를 위해, 음이온 교환 유닛(610)은 제 1 하우징부(611), 음이온 교환 수지부(612), 음이온 재생 약제부(613), 제 1 음이온 재생 라인(614), 제 1 혼합기(615), 제 2 음이온 재생 라인(616)을 포함할 수 있다.The anion exchange unit 610 may remove chlorine and alkali ions from the solid-liquid-separated extract in the centrifugal separator 400. To this end, the anion exchange unit 610 includes a first housing unit 611, an anion exchange resin unit 612, an anion regeneration drug unit 613, a first anion regeneration line 614, a first mixer 615, and 2 Anion regeneration line 616 may be included.

제 1 하우징부(611)는 추출액과 음이온 교환 수지부(612) 사이의 음이온 교환을 위한 공간을 제공할 수 있다. 제 2 하우징부(621)의 상부 일측 및 하단부에는 원심 분리기(400)에서 추출된 추출액의 유입 및 배출이 이루어지는 유입구 및 배출구가 마련될 수 있다. 또한, 제 1 하우징부(611)의 상부 타측 및 제 1 하우징부(611)의 하단부에는 제 1 음이온 재생 라인(614) 및 제 2 음이온 재생 라인(616)이 연결되는 연결구가 마련될 수 있다.The first housing part 611 may provide a space for anion exchange between the extract and the anion exchange resin part 612. An inlet port and an outlet port through which the extract liquid extracted from the centrifugal separator 400 is introduced and discharged may be provided at an upper side and a lower portion of the second housing part 621. In addition, a connector through which the first anion regeneration line 614 and the second anion regeneration line 616 are connected may be provided at the other upper side of the first housing part 611 and a lower end of the first housing part 611.

음이온 교환 수지부(612)는 제 1 하우징부(611)의 내부 공간에 충진될 수 있다. 제 1 하우징부(611) 내 음이온 교환 수지부(612)의 충진 양은, 제 1 하우징부(611)에 투입된 추출액 내 포함된 이온의 농도에 따라 결정될 수 있다. 추출액에 포함된 이온의 농도가 동일할 경우, 제 1 하우징부(611) 내 음이온 교환 수지부(612)의 충진량이 많으면, 음이온에 대한 제거율도 높아질 수 있고, 음이온 교환 수지부(612)의 사용 기간도 증가될 수 있다.The anion exchange resin part 612 may be filled in the inner space of the first housing part 611. The filling amount of the anion exchange resin part 612 in the first housing part 611 may be determined according to the concentration of ions contained in the extract liquid injected into the first housing part 611. When the concentration of ions contained in the extract is the same, if the amount of filling the anion exchange resin part 612 in the first housing part 611 is large, the removal rate for negative ions may be increased, and the use of the anion exchange resin part 612 The duration can also be increased.

음이온 교환 수지부(612)는 추출액에 녹아 있는 음이온을 자신이 가지고 있는 음이온과 교환하여 제거하는 음이온 교환 수지(anion exchange resin)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 추출액 속에 포함되어 있는 염소 이온(Cl-)을 제거하고자 할 경우, 추출액과 음이온 교환 수지부(612)가 혼합(접촉)되면, R-N…OH ＋ NaCl → R-N…Cl ＋ NaOH의 반응을 거쳐서 염소 이온이 음이온 교환 수지부(612)에 붙어서 제거될 수 있다.The anion exchange resin unit 612 may include an anion exchange resin that exchanges and removes anions dissolved in the extract with anions owned therein. For example, in the case of removing chlorine ions (Cl-) contained in the extract, when the extract and the anion exchange resin portion 612 are mixed (contacted), R-N... OH + NaCl → R-N… Chlorine ions may be attached to the anion exchange resin portion 612 and removed through the reaction of Cl + NaOH.

본 실시예에서, 음이온 교환 수지부(612)는 추출액으로부터 염소 및 알카리 이온을 제거하는 것으로 설명하였지만, 음이온 교환 수지부(612)는 염소 및 알카리 이온 이외에도, 추출액 속에 녹아 있는 다른 음이온을 제거할 수 있음은 물론이다.In this embodiment, it has been described that the anion exchange resin unit 612 removes chlorine and alkali ions from the extract, but the anion exchange resin unit 612 can remove other anions dissolved in the extract in addition to chlorine and alkali ions. Of course there is.

음이온 재생 약제부(613)는 음이온 교환 수지부(612)의 재생을 위한 음이온 재생 약제를 포함할 수 있다. 음이온 재생 약제는 음이온 교환 수지부(612)의 이온 반응과 반대인 역과정을 거치면서, 음이온 교환 수지부(612)에 붙어 있던 이온이 재충전될 수 있는 약제를 포함할 수 있다. 일 예로, 음이온 재생 약제로는 가성소다 수용액(0.3 내지 3 M)이 사용될 수 있다.The anion regeneration agent 613 may include an anion regeneration agent for regeneration of the anion exchange resin unit 612. The anion regeneration agent may include a drug capable of recharging ions attached to the anion exchange resin unit 612 while undergoing a reverse process opposite to the ion reaction of the anion exchange resin unit 612. For example, an aqueous solution of caustic soda (0.3 to 3 M) may be used as an anion regenerative agent.

제 1 음이온 재생 라인(614)은 음이온 재생 약제부(613)의 음이온 재생 약제를 음이온 교환 수지부(612)로 공급할 수 있다. 제 1 음이온 재생 라인(614)에는 음이온 재생 약제를 음이온 교환 수지부(612)로 이동시키기 위한 압력 펌프(미도시)가 마련될 수 있다. The first anion regeneration line 614 may supply the anion regeneration agent of the anion regeneration agent 613 to the anion exchange resin unit 612. A pressure pump (not shown) for moving the anion regeneration agent to the anion exchange resin unit 612 may be provided in the first anion regeneration line 614.

제 2 음이온 재생 라인(616)은 제 1 하우징부(611) 내 음이온 재생 약제를 음이온 재생 약제부(613)로 회수할 수 있다. 제 2 음이온 재생 라인(616)에는 음이온 재생 약제를 음이온 재생 약제부(613)로 이동시키기 위한 압력 펌프(미도시)가 마련될 수 있다. The second anion regeneration line 616 may recover an anion regeneration agent in the first housing part 611 to the anion regeneration agent 613. A pressure pump (not shown) may be provided in the second anion regeneration line 616 to move the anion regeneration agent to the anion regeneration agent unit 613.

제 1 혼합기(615)는 교반기 형태로 제 1 하우징부(611)에 장착될 수 있다. 제 1 혼합기(615)는 제 1 하우징부(611)의 내부 공간에서 음이온 재생 약제가 음이온 교환 수지부(612)에 접촉되도록 음이온 재생 약제와 음이온 교환 수지부(612) 사이를 혼합할 수 있다. 제 1 혼합기(615)는 음이온 재생 약제와 음이온 교환 수지부(612)가 혼합된 상태에서, 30 내지 100rpm의 교반 속도를 1시간 이상 유지함으로써, 음이온 교환 수지부(612)에 대한 재생을 완료할 수 있다.The first mixer 615 may be mounted on the first housing part 611 in the form of a stirrer. The first mixer 615 may mix between the anion regenerating agent and the anion exchange resin part 612 so that the anion regenerating agent comes into contact with the anion exchange resin part 612 in the inner space of the first housing part 611. The first mixer 615 maintains a stirring speed of 30 to 100 rpm for 1 hour or more in a state in which the anion regenerating agent and the anion exchange resin part 612 are mixed to complete the regeneration of the anion exchange resin part 612. I can.

양이온 교환 유닛(620)은 음이온 교환 유닛(610)에서 정제된 추출액으로부터 칼륨 이온을 제거할 수 있다. 이를 위해, 양이온 교환 유닛(620)은 제 2 하우징부(621), 양이온 교환 수지부(622), 양이온 재생 약제부(623), 제 1 양이온 재생 라인(624), 제 2 혼합기(625), 제 2 양이온 재생 라인(626)을 포함할 수 있다.The cation exchange unit 620 may remove potassium ions from the extract purified by the anion exchange unit 610. To this end, the cation exchange unit 620 includes a second housing part 621, a cation exchange resin part 622, a cation regeneration drug part 623, a first cation regeneration line 624, a second mixer 625, and It may include a two cation regeneration line 626.

제 2 하우징부(621)는 추출액과 양이온 교환 수지부(622) 사이의 양이온 교환을 위한 공간을 제공할 수 있다. 제 2 하우징부(621)의 상부 일측 및 하단부에는 제 1 하우징부(611)에서 배출된 추출액의 유입 및 배출이 이루어지는 유입구 및 배출구가 마련될 수 있다. 또한, 제 2 하우징부(621)의 상부 타측 및 제 2 하우징부(621)의 하단부에는 제 1 양이온 재생 라인(624) 및 제 2 양이온 재생 라인(626)이 연결되는 연결구가 마련될 수 있다.The second housing part 621 may provide a space for cation exchange between the extract and the cation exchange resin part 622. An inlet port and an outlet port through which the extract liquid discharged from the first housing part 611 is introduced and discharged may be provided at an upper side and a lower part of the second housing part 621. In addition, a connector through which the first cation regeneration line 624 and the second cation regeneration line 626 are connected may be provided at the other upper side of the second housing 621 and the lower end of the second housing 621.

양이온 교환 수지부(622)는 제 2 하우징부(621)의 내부 공간에 충진될 수 있다. 제 2 하우징부(621) 내 양이온 교환 수지부(622)의 충진 양은, 제 2 하우징부(621)에 투입된 추출액 내 포함된 이온의 농도에 따라 결정될 수 있다. 추출액에 포함된 이온의 농도가 동일할 경우, 제 2 하우징부(621) 내 양이온 교환 수지부(622)의 충진량이 많으면, 양이온에 대한 제거율도 높아질 수 있고, 양이온 교환 수지부(622)의 사용 기간도 증가될 수 있다.The cation exchange resin part 622 may be filled in the inner space of the second housing part 621. The filling amount of the cation exchange resin part 622 in the second housing part 621 may be determined according to the concentration of ions contained in the extract liquid injected into the second housing part 621. When the concentration of ions contained in the extract is the same, if the filling amount of the cation exchange resin part 622 in the second housing part 621 is large, the removal rate for cations may be increased, and the use of the cation exchange resin part 622 The duration can also be increased.

양이온 교환 수지부(622)는 자신이 가진 양이온과 다른 수용액 속의 양이온을 교환하는 양이온교환수지(cation exchange resin)를 포함할 수 있다. 이 양이온 교환 수지부(622)는 음전하를 띤 고정된 이온에 쉽게 떨어져 나가는 양이온이 붙어 있는데, 양이온 교환 수지부(622)가 추출액과 접촉(혼합)되면, 추출액 내 양이온들이 이온 교환 수지부에 붙어 있던 양이온과 교환되어 제거될 수 있다. The cation exchange resin unit 622 may include a cation exchange resin for exchanging cations possessed by itself and cations in another aqueous solution. The cation exchange resin part 622 has positive ions that easily fall off the fixed ions with negative charges. When the cation exchange resin part 622 contacts (mixes) with the extract, cations in the extract adhere to the ion exchange resin part. It can be removed by exchanging with existing cations.

본 실시예에서, 양이온 교환 수지부(622)는 추출액으로부터 칼륨 이온을 제거하는 것으로 설명하였지만, 양이온 교환 수지부(622)는 칼륨 이온 이외에도, 추출액 속에 녹아 있는 다른 양이온을 제거할 수 있음은 물론이다.In this embodiment, it has been described that the cation exchange resin unit 622 removes potassium ions from the extract, but the cation exchange resin unit 622 can remove other cations dissolved in the extract in addition to potassium ions. .

양이온 재생 약제부(623)는 양이온 교환 수지부(622)의 재생을 위한 양이온 재생 약제를 포함할 수 있다. 양이온 재생 약제는 양이온 교환 수지부(622)의 이온 반응과 반대인 역과정을 거치면서, 양이온 교환 수지부(622)에 붙어 있던 이온이 재충전될 수 있는 약제를 포함할 수 있다. 일 예로, 양이온 재생 약제로는 황산 수용액(1 내지 3 M)이 사용될 수 있다.The cation regeneration agent 623 may include a cation regeneration agent for regeneration of the cation exchange resin unit 622. The cation regeneration agent may include a drug capable of recharging ions attached to the cation exchange resin unit 622 while undergoing a reverse process opposite to the ionic reaction of the cation exchange resin unit 622. As an example, an aqueous solution of sulfuric acid (1 to 3 M) may be used as the cation regeneration agent.

제 1 양이온 재생 라인(624)은 양이온 재생 약제부(623)의 양이온 재생 약제를 양이온 교환 수지부(622)로 공급할 수 있다. 제 1 양이온 재생 라인(624)에는 양이온 재생 약제를 양이온 교환 수지부(622)로 이동시키기 위한 압력 펌프(미도시)가 마련될 수 있다. The first cation regeneration line 624 may supply the cation regeneration agent of the cation regeneration drug unit 623 to the cation exchange resin unit 622. A pressure pump (not shown) for moving the cation regeneration agent to the cation exchange resin unit 622 may be provided in the first cation regeneration line 624.

제 2 양이온 재생 라인(626)은 제 2 하우징부(621) 내 양이온 재생 약제를 양이온 재생 약제부(623)로 회수할 수 있다. 제 2 양이온 재생 라인(626)에는 양이온 재생 약제를 양이온 재생 약제부(623)로 이동시키기 위한 압력 펌프(미도시)가 마련될 수 있다. The second cation regeneration line 626 may recover the cation regeneration agent in the second housing unit 621 to the cation regeneration drug unit 623. A pressure pump (not shown) for moving the cation regeneration agent to the cation regeneration agent unit 623 may be provided in the second cation regeneration line 626.

제 2 혼합기(625)는 교반기 형태로 제 2 하우징부(621)에 장착될 수 있다. 제 2 혼합기(625)는 제 2 하우징부(621)의 내부 공간에서 양이온 재생 약제가 양이온 교환 수지부(622)에 접촉되도록 양이온 재생 약제와 양이온 교환 수지부(622) 사이를 혼합할 수 있다. 제 2 혼합기(625)는 양이온 재생 약제와 양이온 교환 수지부(622)가 혼합된 상태에서, 30 내지 100rpm의 교반 속도를 1시간 이상 유지함으로써, 양이온 교환 수지부(622)에 대한 재생을 완료할 수 있다.The second mixer 625 may be mounted on the second housing part 621 in the form of a stirrer. The second mixer 625 may mix the cation regeneration agent and the cation exchange resin part 622 so that the cation regeneration agent contacts the cation exchange resin part 622 in the inner space of the second housing part 621. The second mixer 625 can complete regeneration of the cation exchange resin part 622 by maintaining a stirring speed of 30 to 100 rpm for 1 hour or more in a state in which the cation regeneration agent and the cation exchange resin part 622 are mixed. I can.

본 실시예에서는, 이들 음이온 교환 유닛(610) 및 양이온 교환 유닛(620)을 통해, 추출액 내에 녹아있는 염소, 알칼리 및 칼륨 이온에 대한 추출 효율을 측정한 결과, 추출액을 음이온 교환 수지부(612) 및 양이온 교환 수지부(622)에 혼합하는 혼합 시간을 5 분 이내로 혼합하면, 추출액의 추출 효율이 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 이때, 제 1 혼합기(615) 또는 제 2 혼합기(625)를 통한 교반 시간을 증가하더라도, 추출 효율에는 큰 차이가 없었다.In this embodiment, as a result of measuring the extraction efficiency of chlorine, alkali and potassium ions dissolved in the extract through these anion exchange units 610 and cation exchange units 620, the extract is converted into an anion exchange resin unit 612 And it was confirmed that when the mixing time for mixing in the cation exchange resin part 622 was mixed within 5 minutes, the extraction efficiency of the extract was increased. At this time, even if the stirring time through the first mixer 615 or the second mixer 625 was increased, there was no significant difference in extraction efficiency.

피드백 라인(630)은 양이온 교환 유닛(620)에서 정제된 추출액을 수세수 탱크(200)로 공급할 수 있다. 피드백 라인(630)에는 추출액을 수세수 탱크(200)로 이동시키기 위한 압력 펌프(미도시)가 마련될 수 있다. The feedback line 630 may supply the extract purified by the cation exchange unit 620 to the washing water tank 200. A pressure pump (not shown) may be provided in the feedback line 630 to move the extract liquid to the flushing water tank 200.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 방법을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of removing impurities from cement kiln dust according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 방법(20)은, 원료를 준비하는 단계(S100)와, 수세수를 준비하는 단계(S200)와, 원료 및 수세수를 공급받아 혼합시키는 단계(S400)와, 혼합물을 입자와 추출액으로 고액 분리하는 단계(S500)와, 고액 분리된 입자를 건조시키는 단계(S600)와, 추출액 내 염소 및 알카리 이온을 제거하는 단계(S700)와, 추출액 내 칼륨 이온을 제거하는 단계(S800)와, 추출액을 피드백하여 수세수로 재 사용하는 단계(S900)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, a method 20 for removing impurities from cement kiln dust according to an aspect of the present invention includes preparing a raw material (S100), preparing washing water (S200), and The step of receiving and mixing the washing water (S400), the step of solid-liquid separating the mixture into particles and the extract (S500), the step of drying the solid-liquid separated particles (S600), and removing chlorine and alkali ions in the extract It may include a step (S700), a step (S800) of removing potassium ions in the extract, and a step (S900) of reusing the extract as washing water by feeding back the extract.

원료를 준비하는 단계(S100)는, 재생을 위한 원료, 예를 들어 시멘트 킬른 더스트를 준비한다. 원료는 원료 공급기에 저장된 상태로 준비될 수 있다. In the step of preparing the raw material (S100), a raw material for regeneration, for example, cement kiln dust is prepared. The raw material can be prepared as stored in the raw material feeder.

수세수를 준비하는 단계(S200)는, 원료를 세척하기 위한 수세수를 준비한다. 수세수는 수세수 탱크에 저장된 상태로 준비될 수 있다.In the step of preparing the washing water (S200), washing water for washing the raw material is prepared. The flushing water can be prepared as stored in the flushing water tank.

원료 및 수세수를 공급받아 혼합시키는 단계(S400)는, 원료 공급기 및 수세수 탱크로부터 원료 및 수세수를 공급받아 반응조에서 혼합한다. 반응조 내 원료 및 수세수 간 교반 시간은, 상온에서 1 내지 10분으로 운전될 수 있다. 그리고 반응조 내 교반 속도는 180 내지 200 rpm일 수 있다. 반응조 내 원료 및 수세수 간 교반이 완료되면, 원료 및 수세수가 혼합된 혼합물은, 원심 분리기로 공급될 수 있다. In the step of receiving and mixing raw materials and flushing water (S400), raw materials and flushing water are supplied from the raw material feeder and the flushing tank and mixed in a reaction tank. The stirring time between the raw material in the reaction tank and the washing water may be operated in 1 to 10 minutes at room temperature. And the stirring speed in the reaction tank may be 180 to 200 rpm. When the stirring between the raw material and the washing water in the reaction tank is completed, the mixture of the raw material and the washing water may be supplied to a centrifugal separator.

혼합물을 입자와 추출액으로 고액 분리하는 단계(S500)는, 반응조로부터 공급받은 원료 및 수세수가 혼합된 혼합물을 고액 분리한다. 이때, 원심 분리기의 회전 속도는 1400 내지 1800 rpm으로 유지될 수 있고, 혼합물은 원심 분리기 내에서 약 5 내지 10분 동안 회전되면서 고액 분리될 수 있다. 원심 분리기의 내부에서 고액 분리된 입자는 건조기로 공급될 수 있다. In the step of solid-liquid separating the mixture into particles and an extract (S500), the mixture in which the raw material supplied from the reaction tank and the washing water are mixed is separated into solid-liquid. At this time, the rotational speed of the centrifugal separator may be maintained at 1400 to 1800 rpm, and the mixture may be solid-liquid separated while being rotated for about 5 to 10 minutes in the centrifugal separator. The solid-liquid particles separated from the inside of the centrifuge may be supplied to the dryer.

고액 분리된 입자를 건조시키는 단계(S600)는, 원심 분리기에서 고액 분리된 입자를 건조한다. 입자는 건조기에 의해 수분을 증발되어, 함수율 10% 이하로 건조될 수 있다.In the step of drying the solid-liquid-separated particles (S600), the solid-liquid-separated particles are dried in a centrifugal separator. The particles can be dried to a moisture content of 10% or less by evaporating moisture by a dryer.

추출액 내 염소 및 알카리 이온을 제거하는 단계(S700)는, 원심 분리기에서 고액 분리된 추출액으로부터 염소 및 알카리 이온을 제거한다. 추출액에 포함된 염소 및 알카리 이온은 음이온 교환 수지부를 통해 제거될 수 있다. 음이온 교환 수지부는 추출액 속에 녹아 있는 음이온을 자신이 가지고 있는 음이온과 교환하여 제거할 수 있다.In the step of removing chlorine and alkali ions in the extract (S700), chlorine and alkali ions are removed from the solid-liquid-separated extract in a centrifuge. Chlorine and alkali ions contained in the extract may be removed through an anion exchange resin unit. The anion exchange resin part can remove the anions dissolved in the extract by exchanging them with the anions they have.

추출액 내 칼륨 이온을 제거하는 단계(S800)는, 염소 및 알카리 이온이 제거된 추출액으로부터 칼륨 이온을 제거한다. 추출액에 포함된 칼륨 이온은 양이온 교환 수지부를 통해 제거될 수 있다. 양이온 교환 수지부는 추출액 속에 녹아 있는 양이온을 자신이 가지고 있는 양이온과 교환하여 제거할 수 있다.In the step of removing potassium ions in the extract (S800), potassium ions are removed from the extract from which chlorine and alkali ions have been removed. Potassium ions contained in the extract may be removed through a cation exchange resin. The cation exchange resin part can remove the cations dissolved in the extract by exchanging them with the cations they have.

추출액을 피드백하여 수세수로 재 사용하는 단계(S900)는, 염소, 알카리 및 칼륨 이온이 제거된 추출액을 수세수 탱크로 피드백할 수 있다. 수세수 탱크로 피드백된 추출액은 원료의 세척을 위한 수세수로 사용될 수 있다.In the step of feeding back the extract and reused as washing water (S900), the extract from which chlorine, alkali, and potassium ions have been removed may be fed back to the washing water tank. The extract fed back to the flushing water tank can be used as flushing water for washing raw materials.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른 시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 방법은, 음이온 교환 수지부를 재생하는 단계 및 양이온 교환 수지부를 재생하는 단계를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, a method of removing impurities from cement kiln dust according to an aspect of the present invention may further include regenerating an anion exchange resin portion and regenerating a cation exchange resin portion.

음이온 교환 수지부를 재생하는 단계는, 음이온 교환 수지부의 재생을 위한 음이온 재생 약제를 음이온 교환 수지부에 공급한다. 이때, 음이온 교환 수지부와 음이온 재생 약제는 서로 혼합될 수 있고, 음이온 재생 약제는 음이온 교환 수지부의 이온 반응과 반대인 역과정을 거치면서, 음이온 교환 수지부에 붙어 있던 이온을 재충전할 수 있다.In the step of regenerating the anion exchange resin portion, an anion regenerating agent for regeneration of the anion exchange resin portion is supplied to the anion exchange resin portion. At this time, the anion exchange resin part and the anion regenerative agent may be mixed with each other, and the anion regenerative agent may recharge ions attached to the anion exchange resin part while going through a reverse process opposite to the ionic reaction of the anion exchange resin part. .

그리고 양이온 교환 수지부를 재생하는 단계는, 양이온 교환 수지부의 재생을 위한 양이온 재생 약제를 양이온 교환 수지부에 공급한다. 이때, 양이온 교환 수지부와 양이온 재생 약제는 서로 혼합될 수 있고, 양이온 재생 약제는 양이온 교환 수지부의 이온 반응과 반대인 역과정을 거치면서, 양이온 교환 수지부에 붙어 있던 이온을 재충전할 수 있다.In the step of regenerating the cation exchange resin portion, a cation regeneration agent for regeneration of the cation exchange resin portion is supplied to the cation exchange resin portion. At this time, the cation exchange resin portion and the cation regeneration agent may be mixed with each other, and the cation regeneration agent may recharge ions attached to the cation exchange resin portion while undergoing a reverse process opposite to the ionic reaction of the cation exchange resin portion. .

상술한 바와 같이, 본 실시예는 시멘트 킬른 더스트(CKD)를 세척한 후, 이온교환수지를 통해 시멘트 킬른 더스트에 포함된 불순물(염소, 알카리, 칼륨 이온 등)을 효과적으로 제거함으로써, 불순물이 제거된 시멘트 킬른 더스트의 입자를 시멘트 원료로 재 사용할 수 있고, 불순물의 제거를 위한 응집제 등과 같은 약제가 별도로 불필요하고, 이온 교환수지의 재생 가능한 구조를 통해, 이온 교환수지를 경제적으로 장기간 사용할 수 있으며, 시멘트 킬른 더스트 내 불순물 제거에 사용된 오염수를 이온 교환수지를 통해 정제함으로써, 시멘트 킬른 더스트를 세척하기 위한 수세수로 재활용할 수 있다는 등의 우수한 장점을 갖는다.As described above, in this embodiment, after washing the cement kiln dust (CKD), impurities (chlorine, alkali, potassium ions, etc.) contained in the cement kiln dust are effectively removed through an ion exchange resin, thereby removing impurities. The particles of cement kiln dust can be reused as a raw material for cement, and chemicals such as a coagulant for removing impurities are not required separately, and the ion exchange resin can be used economically for a long period of time through the renewable structure of the ion exchange resin. By purifying contaminated water used to remove impurities in the kiln dust through an ion exchange resin, it has excellent advantages, such as that it can be recycled as washing water for cleaning cement kiln dust.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will be able to understand. For example, a person skilled in the art may change the material, size, etc. of each component according to the field of application, or combine or substitute embodiments to implement it in a form not clearly disclosed in the embodiments of the present invention, but this is also the present invention. It does not go beyond the scope of. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects and should not be understood as limiting, and it should be said that these modified embodiments are included in the technical idea described in the claims of the present invention.

100 :원료 공급기 200 :수세수 탱크
300 :반응조 400 :원심 분리기
500 :건조기 610 :음이온 교환 유닛
611 :제 1 하우징부 612 :음이온 교환 수지부
613 :음이온 재생 약제부 614 :제 1 음이온 재생 라인
615 :제 1 혼합기 616 :제 2 음이온 재생 라인
620 :양이온 교환 유닛 621 :제 2 하우징부
622 :양이온 교환 수지부 623 :양이온 재생 약제부
624 :제 1 양이온 재생 라인 625 :제 2 혼합기
626 :제 2 양이온 재생 라인 100: raw material feeder 200: washing water tank
300: reactor 400: centrifugal separator
500: dryer 610: anion exchange unit
611: first housing portion 612: anion exchange resin portion
613: anion regeneration drug unit 614: first anion regeneration line
615: first mixer 616: second anion regeneration line
620: cation exchange unit 621: second housing portion
622: cation exchange resin part 623: cation regeneration chemical part
624: first cation regeneration line 625: second mixer
626: second cation regeneration line

Claims (9)

재생을 위한 원료가 저장된 원료 공급기;
상기 원료를 세척하기 위한 수세수가 저장된 수세수 탱크;
상기 원료 및 상기 수세수를 공급받아 혼합시키는 반응조;
상기 원료 및 상기 수세수가 혼합된 혼합물을 입자와 추출액으로 고액 분리하는 원심 분리기; 및
상기 원심 분리기에서 고액 분리된 상기 입자를 건조시키는 건조기를 포함하는,
시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치.A raw material feeder in which raw materials for regeneration are stored;
A flushing tank in which flushing water for washing the raw material is stored;
A reaction tank receiving and mixing the raw material and the washing water;
A centrifugal separator for solid-liquid separating the mixture of the raw material and the washing water into particles and an extract; And
Including a dryer for drying the solid-liquid separated particles in the centrifugal separator,
Device for removing impurities from cement kiln dust. 제 1 항에 있어서,
상기 원심 분리기에서 고액 분리된 추출액으로부터 염소 및 알카리 이온을 제거하는 음이온 교환 유닛;
상기 음이온 교환 유닛에서 정제된 추출액으로부터 칼륨 이온을 제거하는 양이온 교환 유닛; 및
상기 양이온 교환 유닛에서 정제된 추출액을 상기 수세수 탱크로 공급하는 피드백 라인을 더 포함하는,
시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치.The method of claim 1,
An anion exchange unit for removing chlorine and alkali ions from the solid-liquid-separated extract in the centrifugal separator;
A cation exchange unit for removing potassium ions from the extract purified in the anion exchange unit; And
Further comprising a feedback line for supplying the extract purified in the cation exchange unit to the washing water tank,
Device for removing impurities from cement kiln dust. 제 2 항에 있어서,
상기 음이온 교환 유닛은
제 1 하우징부;
상기 제 1 하우징부의 내부 공간에 충진되고, 상기 추출액으로부터 염소 및 알카리 이온을 제거하는 음이온 교환 수지부;
상기 음이온 교환 수지부의 재생을 위한 음이온 재생 약제가 저장된 음이온 재생 약제부;
상기 음이온 재생 약제부의 상기 음이온 재생 약제를 상기 음이온 교환 수지부로 공급하는 제 1 음이온 재생 라인;
상기 제 1 하우징부의 내부 공간에서 상기 음이온 재생 약제가 상기 음이온 교환 수지부와 혼합되도록 상기 제 1 하우징부에 마련되는 제 1 혼합기; 및
상기 제 1 하우징부 내 음이온 재생 약제를 상기 음이온 재생 약제부로 회수하는 제 2 음이온 재생 라인;을 포함하는,
시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치.The method of claim 2,
The anion exchange unit
A first housing part;
An anion exchange resin part filled in the inner space of the first housing part and configured to remove chlorine and alkali ions from the extract;
An anion regeneration agent unit in which an anion regeneration agent for regeneration of the anion exchange resin unit is stored;
A first anion regeneration line for supplying the anion regeneration agent of the anion regeneration agent part to the anion exchange resin part;
A first mixer provided in the first housing portion so that the anion regenerating agent is mixed with the anion exchange resin portion in the inner space of the first housing portion; And
Including; a second anion regeneration line for recovering the anion regeneration agent in the first housing unit to the anion regeneration agent unit
Device for removing impurities from cement kiln dust. 제 2 항에 있어서,
상기 양이온 교환 유닛은
제 2 하우징부;
상기 제 2 하우징부의 내부 공간에 충진되고, 상기 추출액으로부터 칼륨 이온을 제거하는 양이온 교환 수지부;
상기 양이온 교환 수지부의 재생을 위한 양이온 재생 약제가 저장된 양이온 재생 약제부;
상기 양이온 재생 약제부의 양이온 재생 약제를 상기 양이온 교환 수지부로 공급하는 제 1 양이온 재생 라인;
상기 제 2 하우징부의 내부 공간에서 상기 양이온 재생 약제가 상기 양이온 교환 수지부와 혼합되도록 상기 제 2 하우징부에 마련되는 제 2 혼합기; 및
상기 제 2 하우징부 내 양이온 재생 약제를 상기 양이온 재생 약제부로 회수하는 제 2 양이온 재생 라인;을 포함하는,
시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치.The method of claim 2,
The cation exchange unit
A second housing portion;
A cation exchange resin part filled in the inner space of the second housing part and configured to remove potassium ions from the extract;
A cation regeneration drug unit in which a cation regeneration agent for regeneration of the cation exchange resin part is stored;
A first cation regeneration line for supplying the cation regeneration agent of the cation regeneration drug unit to the cation exchange resin unit;
A second mixer provided in the second housing portion so that the cation regenerating agent is mixed with the cation exchange resin portion in the inner space of the second housing portion; And
Including; a second cation regeneration line for recovering the cation regeneration agent in the second housing unit to the cation regeneration drug unit
Device for removing impurities from cement kiln dust. 제 1 항에 있어서,
상기 원료는
배출가스에 포함된 비산분진을 집진한 시멘트 킬른 더스트(CKD)를 포함하는,
시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 장치.The method of claim 1,
The above raw materials are
Including cement kiln dust (CKD) collecting fugitive dust contained in exhaust gas,
Device for removing impurities from cement kiln dust. 재생을 위한 원료를 준비하는 단계;
원료를 세척하기 위한 수세수를 준비하는 단계;
원료 및 수세수를 공급받아 혼합시키는 단계;
원료 및 수세수가 혼합된 혼합물을 입자와 추출액으로 고액 분리하는 단계; 및
고액 분리된 입자를 건조시키는 단계;를 포함하는,
시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 방법.Preparing raw materials for regeneration;
Preparing washing water for washing the raw material;
Receiving and mixing raw materials and washing water;
Solid-liquid separating the mixture of raw materials and washing water into particles and extracts; And
Including; drying the solid-liquid separated particles;
How to remove impurities from cement kiln dust. 제 6 항에 있어서,
음이온 교환 수지부를 이용하여 고액 분리된 추출액 내 염소 및 알카리 이온을 제거하는 단계;
양이온 교환 수지부를 이용하여 염소 및 알카리 이온이 제거된 추출액 내 칼륨 이온을 제거하는 단계; 및
칼륨 이온이 제거된 추출액을 피드백하여 수세수로 재 사용하는 단계;를 더 포함하는,
시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 방법.The method of claim 6,
Removing chlorine and alkali ions in the solid-liquid-separated extract using an anion exchange resin unit;
Removing potassium ions in the extract from which chlorine and alkali ions have been removed using a cation exchange resin unit; And
Reusing the extract from which the potassium ions have been removed and reused as washing water; further comprising,
How to remove impurities from cement kiln dust. 제 7 항에 있어서,
상기 음이온 교환 수지부를 재생하는 단계를 더 포함하고,
상기 음이온 교환 수지부를 재생하는 단계는,
상기 음이온 교환 수지부의 재생을 위한 음이온 재생 약제를 음이온 교환 수지부에 공급하여, 상기 음이온 교환 수지부의 이온 반응과 반대인 역과정을 통해, 음이온 교환 수지부에 붙어 있던 이온을 재충전하는,
시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 방법.The method of claim 7,
Further comprising the step of regenerating the anion exchange resin portion,
Regenerating the anion exchange resin portion,
Supplying an anion regenerating agent for regeneration of the anion exchange resin portion to an anion exchange resin portion to recharge ions attached to the anion exchange resin portion through a reverse process opposite to the ionic reaction of the anion exchange resin portion,
How to remove impurities from cement kiln dust. 제 7 항에 있어서,
상기 양이온 교환 수지부를 재생하는 단계를 더 포함하고,
상기 양이온 교환 수지부를 재생하는 단계는,
상기 양이온 교환 수지부의 재생을 위한 양이온 재생 약제를 양이온 교환 수지부에 공급하여, 상기 양이온 교환 수지부의 이온 반응과 반대인 역과정을 통해, 양이온 교환 수지부에 붙어 있던 이온을 재충전하는,
시멘트 킬른 더스트의 불순물 제거 방법The method of claim 7,
Further comprising the step of regenerating the cation exchange resin portion,
Regenerating the cation exchange resin portion,
Supplying a cation regenerating agent for regeneration of the cation exchange resin part to a cation exchange resin part to recharge ions attached to the cation exchange resin part through a reverse process opposite to the ionic reaction of the cation exchange resin part,
How to remove impurities from cement kiln dust
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