TW538016B - Method and apparatus for disposing of waste dust generated in the manufacture of cement clinker - Google Patents

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538016 A7 B7 五、發明說明（ 發明背景 1 .發明範圍 I I ^ -- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 本發明通常係關於廢物塵處理及特別係、關於回收廢物塵 I處理’其包择不預期之化學化合物，如廢物塵，其包ς 在利用窯之水泥製造法中水泥熔塊形成期間產生的水泥窯 塵（CKD)及鹼性旁通塵（ABD)。較佳的窯是如旋轉貪或垂 直K之類的型式。可利用廢物塵形成水泥熔塊或製造熔 渣。 4 丨線· 2.相關技藝的説明，包括以37CFR197&198揭示之資料 在波特蘭（Portland)水泥熔塊之製造中，有特別在水泥窒 (CKD)及鹼性旁通塵（ABD)中收集到特定不預期之化學化 合物，如氯、硫及鹼與如本技藝熟知的其它各種沉澱2學 化口物。將這些化學化合物在高溫旋轉窯（約Μ⑼。c或 2732 F)之燃燒區中揮發成廢氣，並以污染控制儀器收復， 如窯塵（CKD及ABD )。根據粗物質及燃料過程與化學性而 定，可將部份窯塵當成窯給料送回及處理^成波特閑水泥熔 塊。正常係將大邵份該窯塵廢棄，並且必須配置在土地填· 料中。將邵份窯塵用於肥料及土壤安定劑，其係根據其化 學組合物而定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 共同指定之美國專利案號第5,494,515號及第5,421，880號 揭示分別利用壓碎及篩選之鼓風熔爐渣及鋼熔渣形成水泥 丈谷塊之方法。根據其中的揭示，在這些過程期間，在窯中 的溫度約150(TC(2732 °F)。在這些溫度下會發生熟知的化 學過程，以形成水泥熔塊，其會出現在窯的加熱端及會產 -4- 本紙張尺度適用中國g家標準（CNS)Α4規咯（210 X 297公釐） 538016 A7 B7 、發明說明（ 生含有原料塵與上述經沉澱之不預期之化學化合物之廢 氣。 -I 1— I I 1 I ! n a— 1 — — — ···1 1 (請先閱讀背面之注意事項HI寫本頁) 因爲這些廢氣的本性，故管理規則要求安裝污染控制儀 器，以取出含夸不預期經沉澱之化學化合物至充份符合管 理標準之程度。it些污染控制裝置可產生4天必須回收的 百噸計廢物塵及發現處理之場所。所產生之廢物塵量係根 據水泥製造工廠之生產容量而定。經常以土地填料或原料 堆的方式進行回收廢物塵之處理。如果一種假設是工廠一 天可產生300噸廢物塵，1年365天，則然後每年的水泥熔 塊必須貯存約1 10,000噸回收廢物塵之土地填料容量。在ι〇 年中必7員將母一個平均水泥工廠回收之1百萬嘲廢物 塵貯存在某處。 在本文將廢物塵定義成以使用與旋轉窯或垂直窯組合之 熟知的污染控制儀器自水泥熔塊製造法中產生的排氣收復 之水泥窯廢物塵（CKD)及鹼性旁通塵（ABD)。 --線· 而且’各種管理本質正在調查成爲環境^問題之回收廢物 塵，其疋必須解決的問題。因此，正在計劃減低在必須回 收或错存之大量廢物塵中發現及分布於廢物塵之不預期經 ’几/¾之化學化合物之放射程度。 ♦ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 美國專利申請案第4，173,487號、第4,584,022號及第 〕，782,973號係關於在特別設計之窯中以高溫處理窯塵之方 法’在此以熱分離揮發性物質，在洗滌器中收集及當成產 物銷售’如肥料。常將任何殘餘之物質當成窯給料送回窯 中。 (210 X 297 公釐） 538〇i6 A7

五 ___ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（） 一個這樣的方法（如美國專利申請案第5,782,973號之揭示） 是一種利用流體床反應系統收復水泥工廒.之鹼性旁通塵 (ABD)之方法。除了具有成爲肥料用途之鉀來源的商業價 値之鹼鹽產物岑外，.該方法計劃收復90%成爲可用的低鹼 性水泥產物之窯麈。據稱在該方法中可將低鹼係水泥與較 高的鹼性旋轉窯產物摻合，以生產鹼量受到控制之末端產 物。其需要4 X 2 0篩網之粒化原料之給料。以煤或焦炭形成 粒子，並將ABD注入逆流之預熱軸中及落經燃燒氣體。將 粒子迅速預熱及部份烺燒。接著以需要形成部份粒子之至 多9 0 %加工煤或焦炭燃料將粒子帶入流動床，使最終原料 之碳含量達到介於3至9重量％之間。具稱n〇x及8(^放射 小於熟知的系統，因爲在流動床中發生低溫燃燒（2〇 12至 25 5 2 °F — 1100 Ό至MOO °C )及使用天然氣體當成加熱燃 料。該系統使用熟知的還原氣體，其中將焦炭或煤中的氧 當成加熱元件使用，並在燃燒期間產生氣態硫及鹼性副產 物。在副產物中的部份化合物是Κβ〇4、fNa2S〇4及可以包 括其它化合物。鉀及鈉化合物是驗性產物，其具有當成肥 料用途之鉀來源之商業價値。 於是將新產生的廢物塵仍維持驗性塵產物4，將其當成肥 料使用。因此’仍有處理水泥製造法之副產物的問題。關 於先前系統的該説明，必須在運作水泥熔塊的同時運作肥 料事物。 在另一個先前技藝系統中，將來自窯之廢物塵回收，並 在該相同的窯中當成製造水泥熔塊法中的·原料物質使用。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規洛（210 X 297公釐） _ —-----------·..— (請先閱讀背面之注意事項寫本頁)

J^T -線- 538016 A7 B7 五、發明說明（） 以高溫解離或揮發在回收廢物塵中至多1 00 0/。不預期之化合 物，如氯、硫及驗，並形成水泥溶塊。在該方法中，也以 高溫再將在CKD物質中不預期之揮發性化合物（與那些在加 入之原料物質中〃的化合物）解離及只產生必須回收之新廢物 塵，並仍有處理上的問題。此外，在回收之廢物塵中的高 百分比揮發性物質（將其加入會進入傳統的旋轉水泥窯之輸 入給料物質中）造成在窯内之原料物質變成黏稠狀，並產生 不預期之阻塞及泥漿環或熔塊堆積。以濕式或乾式旋轉窯 内之泥漿環及溶塊環形成作用使廢物塵的使用限制粗原料 之正g流動。此外，在乾式過程中，物質會堆積在預加熱 器/預烺燒器中及造成阻塞。這些問題會造成生產損失，燃 燒問題，物質品質問題及不會解決環境問題（在空氣及土地 填充兩者）。也參考美國專利申請案第5,219,544號、第 5,437,721 號及第5,919,301號。 CKD及ABD有一些商業用途，但是市場有限及必須將過 量物配置在土地填料中。 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 -i —---------裝.—— (請先閱讀背面之注意事項Hi寫本頁) 參 可能有利地是具有廢物塵處理系統，其不僅用於水力物_ 質（如水泥熔塊或石灰）製造法中的回收廢物塵，其也用於 在回收廢物塵中（包括新產生之廢物塵）所有♦不預期之化學 化合物，所以會排除處理問題。 本發明的概述 本發明的目的係利用波特蘭水泥窯塵在比使上述不預期 之化學化合物揮發之溫度更低的溫度下生產波特蘭水泥熔 塊。該熔塊基本上保有這些揮發化合物，.加上正常的矽酸 本紙張尺度適用士國國家嘌準（CNS)T^^ (210 χ 297 538016 A7 發明說明（ 鈣、銘酸鈣、鐵酸鈣、硫酸鈣， 並了 ^員成波特闌水泥溶 塊。^Γ或以震產生，礙L A. . λΛ> r*： 4取目原枓堆心窯塵以本技藝熟知之 控制速度加回在另—個(第二個)寞中的波特蘭水泥熔塊生 產作用中。關iH吏用.另外不同量之原料物質，彳以本技藝 熟知之方式再形成特殊的波特蘭水泥。其會增加水泥生產 及消除欲以土地填充之窠塵，藉以改善環境與改善水泥溶 塊生產之經濟性。 已熟知可在水泥窯中改變原料在約165〇 τ (9⑻。C)至約 2200 F( 1200 °C)爲範圍之任何既定溫度之窯中的時間，以 形成石灰。因此，溫度越高，原料物質留在窯中的時間越 短。反之，溫度越低，則原料物質留在窯中的時間越長。 本發明處理在分開的第二個水泥窯中來自第一個窯之回 收廢物塵（以下稱爲水泥窯塵[CKD]及/或鹼性旁通塵 [ABD ]) ’以形成在本文定義成水泥熔塊及石灰之水力物 質。 因此’新穎發明論及在分開的窯中的氧化氣體中加工 CKD及ABD之方式處理CKD及ABD，在該窯中的溫度更低， 於正常的水泥製造法中使用的溫度，但該溫度會充份使溶 〉查橡解及擴散，以形成波特蘭水泥，但不會4充份使揮發性 化合物揮發及將其保留在形成的水泥熔塊中。 本發明特別係關於以熟知的濕式或乾式法水泥溶塊窯製 造波特蘭水泥熔塊之方法及裝置，其中在窯的輸入端以含 有窯塵之原料物質流加入鋼熔渣或其它常見已知的熔渣（或 鼓風熔爐渣、銅渣及煤渣），使得原料流及熔渣流朝向窯之 -8 - ------------^..ΊΙ (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) . --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 L 本紙張又度適用中國國家標進（CNS)A4熠迭（21C χ‘297公釐）

538016 五、發明說明（6 ) 口為端的熱移動。將熔渣熔融及擴散至原料物質中，以形 / K泥熔塊。/又有必要將任何這些粗物質研磨，雖然可研 使用亥粗物i。也可以使用粒狀原料物質。壓碎及篩 選具有實質上辱大2 ”直徑（5 〇毫米）之溶渣將生產可使用之 粗原料物f。但是，如果必要，可就任何理由研磨及使用 任何原料物質（包括溶逢）。黨塵已細小至足以反應。 ㈣物塵送人旋轉或其它方式之京给料端中及以濕式或 1法將熟知之_產物（如鋼料、鼓風溶爐逢、銅;查或 旦）加人具有氧化氣體之黨巾，以達成新顆法。將原料加 "、土約_至約2550 T(_至_。〇爲範圍之溫度，並 Γ蝴20中0=120() °c)較佳。在該加熱時，原料物質會在氧化 t中進行熟知的化學反應，以形成水泥溶塊或石灰，如 知，其根據窠中的時間/溫度關係而定。然而，因爲在* 體是氧化氣體，在產生造成必要的化 要 的.典時不需要固體之氧分子(根據在還原氣 學化合物仍維持在形成-態水二 何可〜熱產生之氣體，但是這些氣體未揭帶任 月匕而要以土地填充處理之揮發性廢 實會搞帶具有帶走不預期之廢產物之塵顆樣，；：其= 沖的万式取出及當成原料物質輸送回认..... :Γ其送！窠之給料端，因爲在比較低的窯操：=沒 壬何因爲泥漿環或熔塊堆積之窯黏滞夷 本方法中利用可能必須以其它方式配置於土：：，在 預期之固體顆粒。 也k枓中的不 ----------------- (請先閱讀背面之；^意事項寫本Ϊ --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9-

本紙張尺度翻巾0 297公釐） 538016 五、發明說明（） 因此，本發明的一個目的係提供處理在水泥熔塊形成作 用中產生的廢物塵之方法。 本發明也有一個目的係提供利用廢物塵及熟知的熔渣（如 煤渣、銅渣、鋼_溶渣或鼓風熔爐渣）形成水泥熔塊或石灰之 方法。 本發明仍有的另-個目的係提供利用廢物塵及溶逢物質 形成水泥溶塊之方法，將廢物塵及溶逢物質在氧化氣體中 加熱至充份形成水泥熔塊之溫度，但是未充份造成可能必 須以其ΈΓ方式配置在土地填料中之廢物塵及溶渣物質中不 預期之化學化合物揮發之溫度。 ，’ 因此，本發明係關於處理第一個廢物塵之方法，該廢物 壓包括可能必須以其它方式配置在土地填料中及在形成水 泥溶紅万法中的第-個窯中產生的不預期沉藏之化學化 合物，孩万法包含將第—個廢物塵當成原料物質輸入第二 個黨入口、將溶渣物質量加入第一個廢物塵中，、以形成;^ 泥熔塊或石灰、將在第二個t中的氧化氣體中之第 物塵及溶逢物質加熱至充份形成水泥这塊或石灰之溫度: 但未无份使正常需要以土地填充處理之大 學化合物揮發之溫度、在處 77、…、足 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .^ ^ ^ , 個曆物蜃·之過程期間， 在弟二個黑中產生第二個廢物塵、及將該第二個廣 成原料物質轉移至該第二個黨之给料端，藉以利用正= :配置在土地填料中實質上所有的不預期之廢產物等步 圖形之扼要說明 本紙張尺度適用中國國 家標準（CNS)A.i 規格 釐） -10- 538016 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ — 五、發明說明（） 在〜口以下本發明的詳細説明時，將更完整揭示出本發 明的這些及其它特性，其中相同的號碼代表相同的元件， 及其中： 、圖1疋在形成，水泥溶塊法中使用的先前技藝之旋轉水泥窯 之方塊圖，在該方法中，產生廢物塵或CKD (水泥窯麈）； 圖2在回收驗性旁通塵（Abd)之方法中利用abd之先前技 藝系統之方塊圖； 圖3是本發明的新穎廢物塵處理系統之方塊圖； 圖4是例證本發明的新穎法之流程圖表； 圖3疋例逢在預期的溫度範圍内將鋼溶渣與ckd混合物中 不預期之化學化合物的濃度基本上在固態中維持不變及不 揮發’並接著自廢氣中沉澱；及 圖6是類似圖5之圖形，除了以abd取代CKD之外。 本發明的詳細説明 在圖1中展示在共同指定之美國專利申請案第5,421，880 號中揭示之先前技藝的水泥形成裝置之方塊圖（將筹併入本 文以供參考），其中該方法允許將最大實質上2 ”直徑的各-種顆粒尺寸之鋼熔渣當成單獨的組份在旋轉水泥窯給料端 加入f給料中。裝置1 〇包括以隨著窯旋轉之凇緣1 4以熟知 的方式支4旋轉窯1 2。窯具有給料端1 6及加熱端或燃燒區 1 8。將加熱端丨8以本技藝熟知的方式以相對於给料端16 朝下傾斜。燃料來源2 0會在旋轉窯1 2的加熱端產生火談 2 2 ’以提供約1500 °C ( 2732下）之溫度。以不同速度之輸送 帶2 4將水泥粗物質或原料（如石灰石、黏土及類似物）攜帶 -11 - 本紙張尺t適用中國國家標準（CNS)A4規格（2:0x29,公釐） (請先閱讀背面之注意事 -- 寫本頁) 訂： -丨線· 538016 A7 B7 五、發明說明（ 至旋轉窯12中。如果使用濕泥漿，則不同速度之輸送帶24 會將原料輸送至研磨機26及自研磨機26輸送至旋轉窯12 給料端1 6。以輸送設計4 6 (如不同速度之輸送帶）將鋼溶渣 44攜帶至正經申旋轉窯12給料端16之塵給料斗（未展示）給 料之原料物質4 8。原料在流2 8中經由旋轉窯1 2朝向火談 2 2移動。熟知的化學過程發生在窯1 2内，並將水泥熔塊 2 0自窯1 2之加熱末端排出，以進一步加工。本技藝熟知的 /亏染控制設計3 2及3 4分別在窯1 2之加熱端及給料端上。 廢氣3 8會自加熱端丨8之污染控制設計3 2逐出至大氣中及 收復回收之廢產物4 〇。在給料端1 6之污染控制設計3 4會 取出逐出之廢氣36及在42回收廢產物。其是這些已知的水 泥黑虞（CKD)及在鹼性旁通塵系統中已知的鹼性旁通麈 (ABD)之廢物麈，必須將其攜帶至土地填料區處理及目前 將視爲對環境不友善之廢物塵。在水泥熔塊生產中會產生 大量的該物質。例如，在典型的旋轉窯水泥熔塊形成法 中，每天將產生至多300噸或更多的CKI>。在其它的系統 中會產生ABD，並且具有與CKD相同的處理問題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2是先前技藝系統之概括性方塊，以該系統加工娜及 收復在ABD内可使用之水泥製成化合物縮殘餘之驗 性鹽，以製成可再銷售之副產物，如當成肥料使用之鉀產 物。該方法需要將因此生產之窯塵粒化成4χ2〇篩網尺寸， 其具有需要在過程中加入粒子中的至多9〇%加工煤或焦炭 燃料。這是必要的，因爲毕蛴名历拉 、’ 口馬乐、，·无在原枓物質加工時使用減量 法。這代表使原料物質加散所+1 ,，严 貝加-所而要叼氧至少部份係衍生自 -12- 本紙張尺度適用中國圏玄標準（CNSL\4 ϋ(210 X 297公i ) 538016 A7 B7 五、發明說明（ 10 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 焦炭或煤，藉以減少原料物質及留下在自窯排出之氣體中 的副產物。 因此，在受到加熱形成水泥熔塊時，在粒子加熱之還原 系統（因爲在粒子中存在的煤或焦炭）會發生在粒子内。在 該過程中，減量過程會造成大量的鹼及硫揮發及接著以沉 澱取出。該系統也可以油或氣體加熱，但是會減少鹼之取 出量。 在圖2展示的系統4 8中，將形成ABD及煤或焦炭之粒子 5 0送入包括垂直窯5 2及流動床冷卻器7 4之流化床反應器 中。在5 4上供應熱，並以粒子5 〇中煤或焦炭放出能夠持續 燃燒之氧。以爐架56將粒子50支撑在熱源54上。當流化 乳體向上通過在爐架5 6上的粒子5 0時，則將粒子床物質 5 8維持在高活性流化狀態。將窯5 2中的床物質5 8中的粒 子50加熱至2300至2400下爲範圍之相對低溫度，則減量作 用會發生在流體床反應器52中，以釋出包括鹼及硫化合物 之廢氣60。先在62以熟知的方式加工這些廢氣及接著在 Μ將其送入洗滌器或塵收集器“中，在此會在几產生 ABD及在68將氣體逐入熟知的烟道中，以排入大氣中。 將產物自系、统的溢流口 72排出及落在流，體床冷卻器74 上°在此將產物以風扇或其它來源供應之冷卻空氣冷卻。 /高效率之塵收集器66中，在7〇排出固體物質，同時將 :體68通常經由烟道排入大氣中。在反應器中的加 發生在塵粒内的各種反應如下： -13- ‘紙張尺度翻巾闕家鮮（CNS)A4規格（21G X 297^jy (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) I丨霞.. * ' 丨線 538016 Α7 Β7 五、發明說明（ 11 2CaS04 十 C - 2CaO 十 七 2S02 Η 2NhS04 + C - 2Ν〇2〇 + C02 十 2S02 Η 2K2S〇4 + C 2K20 + C02 + 2S04

H 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可根據觀察，該過程會在留在反應器中的氣體中形成氣 化或揮發性氧化鹼及c〇2與S〇2 〇 一旦這此 二^ _ --虱植冷部時，驗 會濃縮形成在塵收集器6 6中收集的鹼鹽。據稱將生產鹿’今 具有當成肥料鉀來源之商業用途之8〇-85%鹼鹽產物。 口此，知以该系統產生更多的副產物及發現其用途，以 避免原料堆或土地填料。在該情況中，水泥公司也必須涉 入肥料業務，以處理最終的廢產物。 以圖3之方塊圖形式陳述本發明的新穎系統。根據本文的 展示，系統78包括在破折線79内之裝置，，供製造却共同指 疋夂美國專利申請案第5,421，88〇號揭示之水泥熔塊。因 此’黑給料8 0以輸送帶或輸送裝置8 2將原料物質提供至旋 轉窯8 4之給料端。原料可以具有或濕式或輅式過程。在加 為端8 6施加熱’將原料物質加通成水泥熔塊。在丨〇8冷卻 水泥熔塊及接著到達磨光機112。 因爲該過程是在高溫下進行（27〇〇下一 1500。(：），故會使 先前提及之特定不預期之化學化合物揮發，並以在8 8之熱 2氣將其逐出窯中及到達沉澱器或其它設計9 〇，在此在9 2 -14- 國國家標準（CNS)A4規格（2ΐΓχ__297公 (請先閲讀背面之注意事項寫本頁} 訂： 線： 538016

取出成爲CKD·^兩两齒。^ 固m 可將殘餘之純氣體集結至 110，以驅除至空氣中。 芏烟运 這是―在先前技藝中每個工廠每天攜帶至土地填料之夕r 數百萬嘴（CKD。然而圖3例證必須利用ckd之裝置，所 以不必將其以土地填充1然ckd來源可以是取代來 841CKD之土地填料沉積物。 …、 在圖3中，以任何熟知的輸送方式將92之CKD攜帶至裳 一個：94之給料端。窯94可以是旋轉窯、垂直窯或任何型 式义点。也將熔渣96送入第二個窯94之給料端，以任何熟 知的方式98將熔渣攜帶至黨94。熔渣可以是熟知的熔渣^ 如煤渣：銅渣、鼓風熔爐渣或鋼熔渣，在其範圍内具有形 成水泥熔塊必要的熟知構成物。因此，原料物質包括已在 使不預期之化學化合物揮發及在窯94的操作溫度下形成各 種水泥組合物之充份高溫下加工之CKD、ABD、各種型式 之溶}查及其它熟知的粗物質。 在黑中的氧化氣體中以從約 (1400 C)爲範圍之低溫下加熱原料物質、CKD (及/或abd) 及溶；查。本發明有三個新穎特性。第一個是使用CKD (或 ABD)與溶渣當成原料物質。因爲熔渣層 通*過非常高熱的 鋼、鐵、煤或銅製造法及水泥熔塊製造法，已發生水泥熔 塊生產作用必要的化學反應及已從其中取出不預期之揮發 性物質。這些揮發性物質目前是在使用CKD或ABD製造水 泥塊期間自第一個窯收復之CKD或ABD中。第二是在第 二個黑94中使用低溫（2012 - 2552 T…1 100 - 1400 °C )。該溫 -15 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公屋） —；------------裝.— (請先閱讀背面之注意事項|1|寫本頁) 訂· ;線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 538016 A7 B7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又太低’以至於不會使在廢物塵中收復之大部份固體不預 t化學化合物再揮發m質上所有的這些化學物 會留，，在第二個窯中使用的廢物塵物質中，並不會揮 發。第三，因專在窯94中的氣體是氧化氣體，故沒有:要 將在或廢物塵或嫁渣之原料物質中的氧加熱，因此不會在 原料物質中發生任何可能導致原料物質化學解離之還原作 用及因此不會在烟道氣中產生任何在固化時可能必須配置 在土地j料中不預期之廢產物。因此，在製造水泥熔塊之 万法中實質上全部使用CKD或ABD。當然，在第二個窯94 中的廢物塵與溶渣的移動及攪動事實上確實會引起產生一 些含有不預期之化學化合物之新廢物塵。然而可以廢物收 復系統9 7在1 〇〇的熱氣體回收該新廢物麈。可將其在$ 9送 回第二個窯94之輸入口。將所生產之水泥熔塊送至冷卻器 110中及接著可加回在窯8 4中所產生之正規水泥熔塊中， 以熟知的方式產生各種型式之水泥。 因此，以調整窯9 4之原料物質之组合物可生產味特蘭水 泥溶塊，利用其形成特殊的水泥’包括（但不限於此）快凝· 型、膨脹型水泥、油井型水泥及土壤安定型水泥，全部是 水泥技藝熟知之水泥。 當然’在烟道氣1 〇 〇中有一些不預期之氣體組合物，如 S〇2，並將這些氣體集結至洗滌器102，在此將其與其它無 害的元件（如（但不限於此）石灰、石灰石或銨化合物）以化 學方式组合，以形成無害氣體及固體產物（如石膏）之方式 在106消除氣體组合物。將無害氣體集結在1〇3之烟道i 10 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項ί寫本頁) 裝：·. . -丨線· 538016 A7 五、發明說明（ 14 °可將在106收復之固體（如石膏）配 “在地填料中。但是，也可將其加入在 規水泥熔塊中。 啊《止 圖5及圖6是划證有多少不預期之化學物可 溫度下揮發之圖形、、立士门山 …Y旳谷種 之CKD*〜王收形成水泥溶塊 、 貝時的溫度必須超過約1100 °C ( 20 12 τ )。但是， Γ^ΓίΓ期之化學物及化合物未開始揮發，直到約i2〇〇°c 。甚至在1400°C(2552 T)時，小於2% s〇2已揮 ^大#知的化合物仍原料物質中的固體形式。在14〇〇乇 (2552jF)時，大部份的氯已揮發，但是以這種少量百分 會使：在—些實例中可利用水泥熔塊形成特殊的泥漿。μ 此\可用於形成水泥熔塊之溫度範圍是從約1100 (2012 )土、勺1400 C(2552 °F)，如在圖5中以交叉線條展現者 在圖6中以線條C表現者。 可在圖6中觀察可將應用在圖5中的CKD之理論也應 ABD(不以交又線條展現者）。 μ那些熟諳本技藝者將會瞭解也可以利用廢物塵及熔渣物 :/成灰那些熟清本技藝者熟知可以原料物質形成 灰其係根據當原料物質通過窯時之時間/與溫度關係 在窯中的溫度越低’則原始物質可留在窯中的時間 長1根據在圖5中以單陰影線及在圖6中以線條L的註解， 可乂廢物塵及溶渣物質在從約9〇〇乇（〗652下）至約〗4〇〇 (一552 F )爲範圍之溫度形成石灰，其係根據原料物質留 黑中的時間而定。那些熟諳本技藝者瞭解.時間/溫度關係

I # 比 因 訂 及 用 石 而 越 在 線 -17-

本紙張尺度適用TiiiiiT^s)A4規格(21。x ^iT 538016 A7 五、發明說明（ 15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 形成石灰不可或缺的，並未在此進—步討論。 在九纟万、水泥溶塊，實質上所有不預期之化學物或化 子化合物是在石灰中將收復實質上所有的廢物塵。 、'在本考明的新穎系統中利用所有的CKD或ABD。 、（）利用已在第⑯製造水泥熔塊及熔渣之窯中以高溫如 工，在製造產物（如鋼）的過程期間形成之廢物塵當成原料 物質、，（2)在未充份使廢物塵及这渣中不預期之土地填料揮 發^皿度下（以約2300下或1260。(：至約24〇〇下或13 16。(：爲 範圍）加熱原料物質’及（3)氧化氣體中加熱原料物質，所 以未發生任何原料物質之減量作用，藉以使實質上所有在 廢物塵及溶〉查中不預期之化學化合物放入在第二個寬中來 成的水力物質中。 V 在圖4的泥程圖中展示新穎法。在步驟丨14，自第一個宣 收集廢物塵（CKD或ABD)，並在步骤116，將廢物塵與溶 渣當成原料物質一起送入第二個窯（旋轉窯或其方型式）之 給料端。在步驟118，將第二個窯中的原唞物質與氧化氣 體以從約2012下（1100。〇至約2552下（1400。(：）爲範圍之二· 度加熱。在步驟120獲得水泥熔塊。在步驟122，自第二= 窯94獲得廢氣，並將廢氣送入洗滌器124中”，如本技藝的 熟知方式，在此以步，驟128取出在廢氣中殘餘之任=固 缸。對這些固體沒有異議，並可放入土地填料中。俨是， 在步’ik 12 8收復之固體可以是例如石膏，可將其轉移$磨 光機112，可在此與來自圖3的窯84及窯94之水泥溶塊組 合’以形成特殊等級之水泥熔塊。將留置的無害氣體集妙 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） n n n _ *.-- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁} 二^τ· -·線· 538016 A7 B7 16 五、發明說明（ 在烟道，供注入大氣中。 因此，已揭示一種新穎法及裝置，供處理在形成水泥熔 塊過程期間在窯中生產之廢物塵，其包括經沉澱之不預期 之化學化合物 新穎法及裝置同時利用（1 )當成原料物質之熔渣（鋼、鼓 風溶爐、銅及煤）及廢物塵（C KD及ABD)，（2)接收原料物 質及具有氧化氣體之（任何型式之）窯，及（3 )與窯配合之為 源’使在氧化氣體中的原料物質加熱至以約2〇 12 T ( 11 〇〇 C )至約2552 F ( 1400 C )爲範圍之溫度，其未充份使在溶渣 及廢物塵兩者中不預期之化學化合物揮發。 企圖在以下的申請專利範圍中對應的結構、物質、作用 及所令方式或步驟加上功能元件等包括進行與特別在申請 專利範圍中陳述心其它申請元件組合的功能之任何結構、 物質或作用。 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用々國國家標準（CNS)A4規硌（210 x 297公釐）

Claims (1)

1. 538016 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8__六、申請專利範圍 1. 一種供處理在至少一個水泥製造窯中製造水泥溶塊所產 生的廢物塵之裝置，該廢物塵包括不欲之化學物與化學 化合物；該裝置包含： 水泥製造窯； 第一個裝置’，使至少一個水泥製造窯產生的該廢物塵 輸送至水泥製造窯； 給料設計，由於添加熔潰物質量入水泥製造窯；及 在該水泥製造窯中之加熱源，用於加熱水泥製造窯至 足以使該溶(查物質與該廢物塵擴散之溫度’以形成水力 物質，該溫度不足以使該不欲之化學物及化學化合物4軍 發；藉以使得該形成之水力物質包括實質上全部不欲之 化學物及化學化合物。 2. 根據申請專利範圍第1項之裝置’其進·一步包括： 在產生新廢物塵的水泥製造窯中形成該水力物質； 塵收集器，供收集該新產生之廢物塵；及 第二個裝置，使來自該塵收集器之新廢物塵當成原料 物質輸送至該水泥製造窯中，藉以處理併入在該第二個 窯中形成的水力物質中不欲之化學化合物。 3·根據申請專利範圍第2項之裝置，其中在水泥製造室中 形成之水力物質是水泥溶塊。 4. 根據申請專利範圍第2項之裝置，其中在水泥製造哀中 形成之水力物質是石灰。 5. 一種供處理正常需要以土地填充處理之含不欲之化學化 合物之廢物塵之方法，在形成水泥熔塊過程中產生第— -20- (請先閱讀背面之注意事項本頁) 丨丨裝 寫太 -線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 申請專利 範圍 Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財羞局員工消費合作社印製 個廢物塵，該方法包含： 知咸廢物塵輸送至窯； 添力口熔渣物質至窯中；及 知'在窯中的該廢物塵及該溶渣物質加熱至充份使該溶 /旦擴散至廢物塵中之溫度，以形成水泥熔塊，該溫度進 —步被選定以防止超過所得氣體含需要土地填充之某水 平廢物產物之水平之不欲之化學化合物揮發。 ♦根據申請專利範圍第5項之方法，其中利用廢物塵之步 •讓進一步包含利用以形成水泥熔塊過程期間至少第一個 水泥黨產生之水泥黨塵（CKD )之步驟。 … 根據申请專利範圍第5項之方法，其中利用回收廢物塵 〈步驟進一步包含利用鹼性旁通水泥塵（ABD)當成該廢 物塵之步驟。 8·根據申請專利範圍第7項之方法，其進一步包含利用以 〆成水泥熔塊過程期間至少一個垂直水泥窯產生之該 ABE)塵之步驟。 9.，據中請專利範圍第5項之方法，其中加人㈣物質量 2驟進—步包含利用銅炫渣當成該溶渣物質之步驟。 .根據申請專利範圍第5项之方法，其中加々溶逢物質量 I二^進#包含利用在燃燒煤過程期間產生之煤;查之 y .银’以形成該溶渣物質。 u.根據申請專利範圍第5項之 、 <万法，其中加入熔渣物質量 (步驟進一步包本利用& 、A 、 " 乂笔i熔爐之鋼生產期間產生 <鋼这渣當成該熔渣物質之步碟。 -21 - ^ 紙張尺度適 規烙（210 xliT^iT (請先閱讀背面之注意事項 —壯衣/--- 寫本頁) 訂： 線· 申請專 利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 12·根據中請專利範圍第UJ^之方法，其進 β鋼熔杳當成 ，匕括在利用 步裸。成及原科物質之前先壓碎及篩選該鋼溶〉查之 13.=f專，圍第12项之方法，其進-步包括壓碎及 I.味k步驟，以獲得具有實質上 〈顆粒，以其當成該原料物質使用。 取大α •根據申請專利範圍第5項乏 χ、、 ，、又万法，其中加入熔渣物質量 、士，‘采進步包3利用在以鼓風熔爐之鋼生產期間產生 <破風熔爐渣當成該熔渣物質之步驟。 Μ艮據中請專利範圍第14項之方法，其進—步包括在利用 〆乂風溶爐;查當成！5原#物質《前先壓碎及篩選該鼓風 这爐;、查之步驟。 16.根據中請專利範圍第15項之方法，其進—步包括壓碎 篩選該鼓風熔爐渣之步驟，以獲得具有實質上2，，之最 直fe之顆粒，以其當成該原料物質使用。 Π.根據申請專利範圍第5項之方法，其中辑不預期之沉 化學物質來自由氯、硫及鹼組成之各物。 ， 18·根據申請專利範圍第5項之方法，其進一步包括利用 轉.系當成該水泥窯之步驟。 19. 根據申請專利範圍第.5項之方法，其進一步4包括利用 直窯當成該水泥窯之步驟。 20. 根據申請專利範圍第5項之方法，其進一步包括步驟： •在形成該水力物質之方法期間製造新廢物塵；及 將該新廢物塵轉移至該窯，作爲該入料廢物塵之一 及 大 澱 旋 垂 ----------------裝··！ (請先閱讀背面之注意事項本頁) 訂._ •線· -22- 本紙張尺度適用中國國家標呈（〇:S)A4規格（210 X 297公 釐） 538016 A8 B8 C8 ___ D8 六、申請專利範圍 分。 r ------裝··-- (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 21·根據申請專利範圍第5項之方法，其進一步包括在被入 料至該窯中處理該水泥窯廢物塵及/或熔渣。 22·根據申請專利範圍第2 1項之方法，其中該處理步驟包括 形成該水泥窯廢物塵及熔渣之淤漿。 2上根據申請專利範圍第5項之方法，其進一步包括步驟爲 調整溫度至某範圍以改變該不欲化學物及化學化合物之 揮發，以選擇所得產物之組成。 24·根據申請專利範圍第2 3項之方法，其中該溫度範圍係選 擇爲介於約900 °C及約1400 °C之間。 … 25. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該至少一水泥製 造窯及該水泥製造窯係爲相同窯。 26. 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中該至少一水泥製 造窯及該水泥製造窯係爲不同窯。 27. —種利用含不欲化學物及化學化合物之廢物塵以作爲原 -丨線· 料物質以製備水泥熔塊之系統，其包括f , 水泥製造窯； 廢物塵來源； 提供該廢物塵供該窯作爲原料物質使用之算置； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 添加熔渣作爲額外原料物質至該窯之裝置；及 供該1；使用之加熱源，其係加熱該包括該溶逢物質及 該廢物塵之原料物質，至足以使該熔渣物質與該廢物塵 擴散之溫度以形成水力物質，該溫度進一步被選擇以防 止超過所得氣體含需要土地填充之某水平廢物產物之水 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A丨規恪（210 X 297公爱） 538016 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 平之不欲之化學物及化學化合物之揮發。 ---------------.:1 I Γ請先閱讀背面之注咅？事項^寫本頁) 28. 根據申請專利範圍第2 7項之系統，其中該水泥熔塊之製 備製造新廢物塵，並進一步包栝收集該新製造廢物麈之 塵收集器以及自該塵收集器轉移該新廢物塵至該窯之裳 置，該新廢物塵係作爲供應該窯作爲原料物質之該廢物 塵之一部分。 29. 根據申請專利範圍第2 7項之系統，其中該選擇溫度係介 於約900°C及約1400T：之間。 30. 根據申請專利範圍第2 7項之系統，其中該廢物塵來源爲 來自其他方法之土地填充。 31·根據申請專利範圍第2 7項之系統，其中該廢物塵來源係 爲被該水泥製造窯先前處理之副產物。 32. —種供處理在製造水泥熔塊所產生的廢物塵之裝置，該 廢物塵包括不欲之化學物與化學化合物；該裝置包含： 水泥製造窯； 線 第一個裝置，使該廢物塵輸送至該作爲原料物質,.； 給料設計，用於添加熔渣物質入作爲額外之原料物 質； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在該窯中之加熱源，用於加熱包括該熔嗔物質與該廢 物塵之原料物質至足以使該熔渣物質與該廢物塵擴散之 溫度，以形成水力物質，該溫度進一步被選擇以使該不 欲之化學物及化學化合物揮發；藉以使得該形成之水力 物質包括實質上全部不欲之化學物及化學化合物。 33. —種形成水泥熔塊之方法，其係採用含正常需要以土地

   I紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ABCD 538016 ^、申請專利範圍 填充處理不欲化學物質及化學化合物之廢物塵作爲原料 物質，該方法包括步驟： 將某數熔渣輸入至所設計窯中； 將該廢物塵輸送至所設計之窯； 將在所設計窯中的該廢物塵及該熔渣物質加熱至足以 使該熔渣物質擴散至該廢物塵中之溫度，以形成水力物 質，該.溫度不足以使該不欲之化學物及化學化合物揮 發，藉此使該形成水力物質包括幾乎全部不欲化學物及 化學化合物，藉以實質上消除含正常需要以土地填充性 之不欲化學物及化學化合物之製造。 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）