WO2017097850A1 - Processing of bypass dust - Google Patents

Processing of bypass dust Download PDF

Info

Publication number
WO2017097850A1
WO2017097850A1 PCT/EP2016/080120 EP2016080120W WO2017097850A1 WO 2017097850 A1 WO2017097850 A1 WO 2017097850A1 EP 2016080120 W EP2016080120 W EP 2016080120W WO 2017097850 A1 WO2017097850 A1 WO 2017097850A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
salt
chloride
solid
gas stream
phase
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/080120
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Landgraf
Hans Martin THÖNNES
Original Assignee
Daw Deutsche Abfallwirtschaftsgesellschaft Nrw Mbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daw Deutsche Abfallwirtschaftsgesellschaft Nrw Mbh filed Critical Daw Deutsche Abfallwirtschaftsgesellschaft Nrw Mbh
Publication of WO2017097850A1 publication Critical patent/WO2017097850A1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/60—Methods for eliminating alkali metals or compounds thereof, e.g. from the raw materials or during the burning process; methods for eliminating other harmful components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/43—Heat treatment, e.g. precalcining, burning, melting; Cooling
    • C04B7/436—Special arrangements for treating part or all of the cement kiln dust
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D1/00—Fertilisers containing potassium
    • C05D1/02—Manufacture from potassium chloride or sulfate or double or mixed salts thereof

Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of a loaded with dust particles hot, salt, especially chloride-containing gas stream, which is withdrawn during cement production from a furnace.
  • Cement production involves dusty exhaust or exhaust air streams.
  • the recirculation of the separated dusts regularly leads to an accumulation of undesirable substances in the cement production process.
  • These undesirable substances are mainly salts, in particular chlorides, as well as heavy metals or their compounds.
  • bypass dust In order to counteract an accumulation of such undesirable substances in the manufacturing process, a part of the furnace gas is regularly withdrawn from the circulation, for example by a gas bypass. From this, the salts contained are separated by cooling and thereby resublimation. This separated dust is therefore also referred to as bypass dust. Due to their constituents, the bypass dusts regularly represent a disposal problem. Alternatives for disposing of the bypass dusts have been developed, as described, for example, in WO2012 / 142638 A1, DE201010019100 A1, EP1923366 A1 and EP2586753 A1.
  • the object of the present invention is to develop a simple and cost-effective method for dry processing of the bypass dust in order to avoid the problems described above.
  • the object is achieved with a process for the treatment of a loaded with dust particles, salt-especially chloride-containing gas stream, which is withdrawn during cement production from an oven, in which the dust particles, in particular in the gas stream, in several, preferably two fractions are separated and a Fraction is recycled in the manufacturing process.
  • the present invention relates to a process for the treatment of a laden with dust particles, salt, in particular chloride-containing gas stream, which is withdrawn during cement production from a furnace.
  • the composition of the dust consists of a number of different substances, e.g. free lime, ready-made cement clinker, cement raw materials.
  • the still hot gas which preferably has a temperature of 1200 - 1500 ° C, subjected to a separation process in which the dust particles in the hot gas stream in several, preferably two fractions are separated and a fraction, the coarse fraction, particularly preferably in the Manufacturing process is recycled.
  • This coarse fraction has almost no or only a small proportion of salts, in particular chlorides and / or heavy metals, so that no accumulation of these components takes place in the cement production process.
  • the treatment of the hot gas is preferably carried out in a cyclone.
  • the particles are separated from the hot gas.
  • the gas stream is subsequently cooled after the first separation process, in particular cooled by an air stream which is added to the hot gas.
  • the resulting gas stream has a temperature of preferably 450 ° C.
  • salt in particular chloride salt crystals form by resublimation.
  • the grain size of the salts is after resublimation usually in a size of preferably ⁇ 10 ⁇ before, with REM studies have shown that agglomerates of salt particles occur with each other and with other, especially mineral, components of the bypass dust.
  • the Agglomerates may be spherical as well as irregular. The size of these agglomerates is variable, with particle sizes of 60 ⁇ m and larger being observed.
  • the salt, in particular the chloride particles are deagglomerated. This can be done for example with a mill or other crusher. Particularly preferably, the comminution of the agglomerates takes place in such a way that cement clinker dust particles still present in the bypass dust are not or only insignificantly changed in their particle size distribution.
  • the maximum particle size of the salt in particular chloride particles after comminution> 0 - 30 ⁇ , more preferably 2 - 10 ⁇ .
  • the exiting from the cooling, preferably disagglomerated solid is separated into a salt, especially chloride-rich phase and a salt, in particular chloride-poor phase.
  • a salt especially chloride-rich phase and a salt, in particular chloride-poor phase.
  • This separation is preferably carried out in a sifter or a cyclone sifter. But an air classifier or other classifier as separation apparatus are preferred.
  • the deagglomeration and the separation takes place in a, in particular single apparatus, for example a cyclone separator with a grinding table.
  • the salt in particular chloride-poor phase, the so-called coarse fraction, added to the cement to be produced. This can be done for example in a mill in which the clinker is ground.
  • the separating cut for example, the separator, in a range of> 0 - 30 ⁇ , more preferably 2 - 10 ⁇ .
  • cement slurry or similar material is added to the gas stream to improve the flow and flowability of the bypass dust.
  • the intended separation section after cooling of the gas is preferably> 0-30 ⁇ , more preferably 2-10 ⁇ , remains almost the entire proportion of cement groats in the coarse fraction of the separator and is preferably completely unchanged as unchanged material cement production, especially cement grinding fed or driven in a circle.
  • the chloride concentration in the cement production is adjusted to a certain level to meet the corresponding cement standard values. As a result, it is not absolutely necessary for the treatment of bypass dust to separate off the entire proportion of chlorides.
  • the separating cut of the separating device for example the separator, can therefore be applied to the salt and adapted to the respective requirements of the finished cement.
  • the salt-related separating cut is preferably set at> 0-30 ⁇ , more preferably 2-10 ⁇ .
  • the salt in particular chloride-rich phase, the so-called fine fraction
  • the salt is more preferably slurried with water, the heavy metals precipitated as preferably sulfides and then filtered.
  • the fine fraction is brought into contact with water and mixed to form a solid-liquid mixture, whereby soluble fractions are dissolved from the fine fraction of the bypass dust and the solid-liquid mixture is separated into a liquid phase and a solid phase.
  • the resulting filter cake is optionally dried and then fed to the raw material grinding.
  • the process of the invention may comprise a step of fixing the undesirable soluble constituents, such as lead, zinc and / or thallium, which preferably comprises the addition of a chemical which is suitable, sparingly soluble compounds, especially with lead, zinc and / or thallium , to build.
  • the chemical is introduced into the solid-liquid mixture.
  • the liquid filtrate can be used in particular as fertilizer.
  • the fines can be suspended by the appropriate method in water and / or dilute aqueous KCl solution and / or in a sulphidic solution.
  • the KCl contained can be dissolved out of the fine fraction.
  • the liquid / solid suspension is subjected to a separation step, in particular filtered.
  • the dissolved KCl can be filtered off as a saturated solution.
  • the filtrate is preferably treated alternatively or additionally with a sulphidic solution.
  • the dissolved heavy metals optionally contained in the alkaline salt solution such as lead, zinc and / or thallium are precipitated. Subsequent filtration is required.
  • the potassium chloride is present after the heavy metal precipitation in the form of a concentrated solution.
  • Application-related marketing is possible eg as fertilizer.
  • Figure 1 shows schematically the cement production process.
  • the raw materials 1, limestone and clay, which are often present as a natural mixture, are used. If necessary, quartz sand and iron oxide-containing substances are mixed in as correction materials for better sintering.
  • the raw materials are ground to raw meal before firing and then heated at about 1450 ° C in an oven 2 until they partially fuse together and the so-called cement clinker is formed.
  • the now spherical material 3 is cooled and ground with granulated slag, fly ash, limestone and gypsum to the final product cement in a cement mill 4.
  • a hot, in particular 1450 ° C hot gas stream 6 is withdrawn, which has a dust content and gaseous salts, in particular chlorides and gaseous heavy metals.
  • the hot gas stream is preferably initially passed through a so-called hot separator, here a cyclone 7, in which, in particular, without appreciable cooling of the gas, preferably about 90% by weight of the dust content is separated off.
  • This solids fraction is preferably recycled to the furnace 2.
  • the person skilled in the art recognizes that the step of hot separation can also be omitted.
  • the gas 10 emerging from the cyclone is then cooled, for example by mixing the gas stream with fresh air 11.
  • the salt / chloride crystals tend to particular spherical agglomerations with a particle size of 60 ⁇ or more, which has been found to be undesirable for the subsequent separation step.
  • the agglomerates are therefore comminuted in a next process step 9, in particular so that the dust particles are not significantly changed in their particle size distribution.
  • the salt / chloride agglomerates are comminuted to particle sizes> 0-30 ⁇ .
  • the solid particles in a separating apparatus in particular a separator, preferably in a cyclone separator 12, separated into a coarse fraction 13 and a fine fraction 14.
  • the fine fraction 14 are preferably the majority of the salts / chlorides and / or heavy metals.
  • the coarse fraction 13 is fed to the production process, in particular the mill 4.
  • the fine fraction 14 is slurried with a solvent, in particular water, the heavy metals are preferably fixed and the liquid / solid suspension is then separated in an apparatus 15, in particular filtered.
  • the solid, which is now low in salt, is fed to the manufacturing process as stream 16 and the filtrate 17 can be used, for example, as a fertilizer.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for processing a hot gas stream charged with dust particles and containing salt, in particular containing chloride, wherein said gas stream is drawn off from a furnace in cement production.

Description

Aufbereitung von Bypass-Staub  Preparation of bypass dust
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung eines mit Staubpartikeln beladenen heißen, salz-, insbesondere chloridhaltigen Gasstroms, der bei der Zementherstellung aus einem Ofen abgezogen wird. The invention relates to a process for the preparation of a loaded with dust particles hot, salt, especially chloride-containing gas stream, which is withdrawn during cement production from a furnace.
Bei der Zementherstellung fallen staubhaltige Abgas- bzw. Abluftströme an. Die Rückführung der abgeschiedenen Stäube führt regelmäßig zu einer Anreicherung unerwünschter Stoffe im Zementherstellungsprozess. Bei diesen unerwünschten Stoffen handelt es sich hauptsächlich um Salze, insbesondere um Chloride, sowie um Schwermetalle bzw. deren Verbindungen. Cement production involves dusty exhaust or exhaust air streams. The recirculation of the separated dusts regularly leads to an accumulation of undesirable substances in the cement production process. These undesirable substances are mainly salts, in particular chlorides, as well as heavy metals or their compounds.
Um einer Anreicherung derartiger unerwünschter Stoffe im Herstellungsprozess entgegenzuwirken, wird regelmäßig ein Teil des Ofengases aus dem Kreislauf, beispielsweise durch einen Gas-Bypass, abgezogen. Aus diesem werden durch Abkühlung und dadurch erfolgende Resublimation die enthaltenen Salzanteile abgeschieden. Dieser abgetrennte Staub wird daher auch als Bypass-Staub bezeichnet. Die Bypass-Stäube stellen aufgrund ihrer Bestandteile regelmäßig ein Entsorgungsproblem dar. Alternativen zur Entsorgung der Bypass-Stäube sind entwickelt worden, wie sie beispielsweise in der WO2012/142638 A1 , der DE201010019100 A1 , der EP1923366 A1 und der EP2586753 A1 beschrieben sind. In order to counteract an accumulation of such undesirable substances in the manufacturing process, a part of the furnace gas is regularly withdrawn from the circulation, for example by a gas bypass. From this, the salts contained are separated by cooling and thereby resublimation. This separated dust is therefore also referred to as bypass dust. Due to their constituents, the bypass dusts regularly represent a disposal problem. Alternatives for disposing of the bypass dusts have been developed, as described, for example, in WO2012 / 142638 A1, DE201010019100 A1, EP1923366 A1 and EP2586753 A1.
Bei der Aufbereitung der wässrigen Aufschlämmung und Ausfällung der Schwermetalle, vorzugsweise als Sulfide, gemäß dem Stand der Technik mittels einer Trenneinrichtung fallen zwei Phasen an, nämlich eine erste wässrige Phase mit den im Wasser gelösten Alkalichloriden und eine zweite Phase mit den abgetrennten Feststoffen, in der Regel in Form eines Filterkuchens. Probleme bereiten die dabei abgetrennten, nassen Feststoffe. Sie enthalten neben dem aus der Behandlung durch eine Trenneinrichtung, z.B. eines Bandfilters, anhaftenden Wasser auch noch die enthaltenen Schwermetalle. Ohne diese enthaltenen Schwermetalle könnten die Feststoffe wieder als Rohstoff eingesetzt werden. Da sich aber die bei zementofentypischen Temperaturen flüchtigen Schwermetalle, wie z.B. Blei und Thallium bzw. deren Verbindungen, im Ofenkreislauf anreichern würden, kann man die nassen Feststoffe nicht direkt wieder als Zementrohstoff einsetzen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur trockenen Bearbeitung des Bypass-Staubs zu entwickeln, um die oben beschriebenen Probleme zu vermeiden. In the treatment of the aqueous slurry and precipitation of the heavy metals, preferably as sulfides, according to the prior art by means of a separator fall into two phases, namely a first aqueous phase with the alkali chlorides dissolved in the water and a second phase with the separated solids, in the Usually in the form of a filter cake. Problems cause the thereby separated, wet solids. They contain, in addition to the treatment from a separator, such as a band filter, adhering water and the heavy metals contained. Without these heavy metals, the solids could be reused as raw material. However, since the heavy metals, such as lead and thallium or their compounds, which are volatile at cement-typical temperatures, accumulate in the furnace cycle, the wet solids can not be reused directly as cement raw materials. The object of the present invention is to develop a simple and cost-effective method for dry processing of the bypass dust in order to avoid the problems described above.
Gelöst wird die Aufgabe mit einem Verfahren zur Aufbereitung eines mit Staubpartikeln beladenen, salz- insbesondere chloridhaltigen Gasstroms, der bei der Zementherstellung aus einem Ofen abgezogen wird, bei dem die Staubpartikel, insbesondere in dem Gasstrom, in mehrere, vorzugsweise zwei Fraktionen getrennt werden und eine Fraktion in den Herstellungsprozess recycliert wird. The object is achieved with a process for the treatment of a loaded with dust particles, salt-especially chloride-containing gas stream, which is withdrawn during cement production from an oven, in which the dust particles, in particular in the gas stream, in several, preferably two fractions are separated and a Fraction is recycled in the manufacturing process.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung eines mit Staubpartikeln beladenen, salz- insbesondere chloridhaltigen Gasstroms, der bei der Zementherstellung aus einem Ofen abgezogen wird. Die Zusammensetzung des Staubs besteht aus einer Reihe unterschiedlicher Stoffe, wie z.B. freier Kalk, fertiger Zementklinker, Zementrohstoffe. The present invention relates to a process for the treatment of a laden with dust particles, salt, in particular chloride-containing gas stream, which is withdrawn during cement production from a furnace. The composition of the dust consists of a number of different substances, e.g. free lime, ready-made cement clinker, cement raw materials.
Vorzugsweise wird das noch heiße Gas, das vorzugsweise eine Temperatur von 1200 - 1500 °C aufweist, einem Trennverfahren unterworfen, bei dem die Staubpartikel in dem heißen Gasstrom in mehrere, vorzugsweise zwei Fraktionen getrennt werden und eine Fraktion, die Grobfraktion, besonders bevorzugt in den Herstellungsprozess recycliert wird. Diese Grobfraktion weist nahezu keine oder nur einen geringen Anteil an Salzen, insbesondere Chloriden und/oder Schwermetallen auf, so dass in dem Zementherstellungsverfahren keine Anreicherung dieser Komponenten erfolgt. Preferably, the still hot gas, which preferably has a temperature of 1200 - 1500 ° C, subjected to a separation process in which the dust particles in the hot gas stream in several, preferably two fractions are separated and a fraction, the coarse fraction, particularly preferably in the Manufacturing process is recycled. This coarse fraction has almost no or only a small proportion of salts, in particular chlorides and / or heavy metals, so that no accumulation of these components takes place in the cement production process.
Die Behandlung des heißen Gases erfolgt vorzugsweise in einem Zyklon. The treatment of the hot gas is preferably carried out in a cyclone.
Vorzugsweise werden 85 - 95% der Partikel aus dem heißen Gas abgeschieden. Preferably, 85-95% of the particles are separated from the hot gas.
Vorzugsweise oder erfindungsgemäß wird der Gasstrom anschließend nach dem ersten Trennverfahren gekühlt, insbesondere durch einen Luftstrom gekühlt, der dem heißen Gas beigemischt wird. Der daraus resultierende Gasstrom weist eine Temperatur von vorzugsweise 450 °C auf. Beim Abkühlen bilden sich Salz-, insbesondere Chloridsalz- Kristalle durch Resublimation. Die Korngröße der Salze liegt nach der Resublimation in der Regel in einer Größe von vorzugsweise < 10μηι vor, wobei REM-Untersuchungen gezeigt haben, dass Agglomerate von Salzpartikeln miteinander und auch mit anderen, insbesondere mineralischen, Bestandteilen des Bypass-Staubs vorkommen. Die Agglomerate können dabei sowohl kugelförmig als auch in unregelmäßiger Form vorliegen. Die Größe dieser Agglomerate ist variabel, wobei Partikelgrößen von 60 μηη und größer beobachtet werden. Preferably or according to the invention, the gas stream is subsequently cooled after the first separation process, in particular cooled by an air stream which is added to the hot gas. The resulting gas stream has a temperature of preferably 450 ° C. On cooling, salt, in particular chloride salt crystals form by resublimation. The grain size of the salts is after resublimation usually in a size of preferably <10μηι before, with REM studies have shown that agglomerates of salt particles occur with each other and with other, especially mineral, components of the bypass dust. The Agglomerates may be spherical as well as irregular. The size of these agglomerates is variable, with particle sizes of 60 μm and larger being observed.
Gemäß einer bevorzugten oder erfindungsgemäßen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Salz-, insbesondere die Chlorid-Teilchen desagglomeriert. Dies kann beispielsweise mit einer Mühle oder einem sonstigen Zerkleinerungsapparat erfolgen. Besonders bevorzugt erfolgt die Zerkleinerung der Agglomerate dabei so, dass in dem Bypass- Staub noch vorhandene Zementklinker-Staubteilchen nicht oder nur unwesentlich in ihrer Korngrößenverteilung verändert werden. According to a preferred or inventive embodiment of the present invention, the salt, in particular the chloride particles are deagglomerated. This can be done for example with a mill or other crusher. Particularly preferably, the comminution of the agglomerates takes place in such a way that cement clinker dust particles still present in the bypass dust are not or only insignificantly changed in their particle size distribution.
Vorzugsweise beträgt die maximale Korngröße der Salz-, insbesondere Chlorid-Teilchen nach der Zerkleinerung >0 - 30 μηη, besonders bevorzugt 2 - 10 μηη. Preferably, the maximum particle size of the salt, in particular chloride particles after comminution> 0 - 30 μηη, more preferably 2 - 10 μηη.
Vorzugsweise wird der aus der Kühlung austretende, vorzugsweise desagglomerierte Feststoff in eine Salz-, insbesondere Chlorid-reiche-Phase und eine Salz-, insbesondere Chlorid-arme- Phase aufgetrennt. Diese Trennung erfolgt vorzugsweise in einem Sichter oder einem Zyklon- sichter. Aber auch ein Windsichter oder andere Sichter als Trennapparat sind bevorzugt. Preferably, the exiting from the cooling, preferably disagglomerated solid is separated into a salt, especially chloride-rich phase and a salt, in particular chloride-poor phase. This separation is preferably carried out in a sifter or a cyclone sifter. But an air classifier or other classifier as separation apparatus are preferred.
Besonders bevorzugt erfolgt die Desagglomeration und die Auftrennung in einem, insbesondere einzigen Apparat, beispielsweise einem Zyklonsichter mit einem Mahlteller. Particularly preferably, the deagglomeration and the separation takes place in a, in particular single apparatus, for example a cyclone separator with a grinding table.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Salz-, insbesondere Chlorid-arme-Phase, die sogenannte Grobfraktion, dem herzustellenden Zement zugeschlagen. Dies kann beispielweise in einer Mühle erfolgen, in der der Klinker gemahlen wird. According to a preferred embodiment, the salt, in particular chloride-poor phase, the so-called coarse fraction, added to the cement to be produced. This can be done for example in a mill in which the clinker is ground.
Vorzugsweise erfolgt der Trennschnitt, beispielsweise des Sichters, in einem Bereich von >0 - 30 μηι, besonders bevorzugt 2 - 10 μηι. Preferably, the separating cut, for example, the separator, in a range of> 0 - 30 μηι, more preferably 2 - 10 μηι.
Vorzugsweise wird dem Gasstrom Zementgrieß oder ähnliches Material zugegeben, um die Fliess- und Rieselfähigkeit des Bypass-Staubes zu verbessern. Da der vorgesehene Trennschnitt nach der Kühlung des Gases vorzugsweise >0 - 30 μηη, besonders bevorzugt 2 - 10 μηη beträgt, verbleibt nahezu der gesamte Anteil an Zementgrieß in der Grobfraktion der Trenneinrichtung und wird vorzugsweise als unveränderter Stoff vollständig wieder der Zementproduktion, insbesondere der Zementvermahlung zugeführt oder im Kreis gefahren. Vorzugsweise wird die Chloridkonzentration bei der Zementproduktion auf ein bestimmtes Maß eingestellt, um die entsprechenden Zementnormwerte einzuhalten. Dadurch ist es für die Aufbereitung von Bypass-Staub nicht unbedingt erforderlich, den gesamten Anteil an Chloriden abzutrennen. Der Trennschnitt der Trenneinrichtung, beispielsweise des Sichters, kann daher salzbezogen angewandt und den jeweiligen Anforderungen an den fertigen Zement angepasst werden. Der salzbezogene Trennschnitt wird vorzugsweise bei >0 - 30 μηι, besonders bevorzugt 2 - 10 μηη gesetzt. Preferably, cement slurry or similar material is added to the gas stream to improve the flow and flowability of the bypass dust. Since the intended separation section after cooling of the gas is preferably> 0-30 μηη, more preferably 2-10 μηη, remains almost the entire proportion of cement groats in the coarse fraction of the separator and is preferably completely unchanged as unchanged material cement production, especially cement grinding fed or driven in a circle. Preferably, the chloride concentration in the cement production is adjusted to a certain level to meet the corresponding cement standard values. As a result, it is not absolutely necessary for the treatment of bypass dust to separate off the entire proportion of chlorides. The separating cut of the separating device, for example the separator, can therefore be applied to the salt and adapted to the respective requirements of the finished cement. The salt-related separating cut is preferably set at> 0-30 μηι, more preferably 2-10 μηη.
Die Salz-, insbesondere Chlorid-reiche-Phase, die sogenannte Feinfraktion, wird besonders bevorzugt mit Wasser aufgeschlämmt, die Schwermetalle als vorzugsweise Sulfide ausgefällt und anschließend gefiltert. Dafür wird die Feinfraktion mit Wasser in Kontakt gebracht und zu einer Fest-Flüssig-Mischung vermischt, wobei lösliche Anteile aus der Feinfraktion des Bypass- Staubes gelöst und die Fest-Flüssig-Mischung in eine flüssige Phase und eine feste Phase getrennt werden. Der resultierende Filterkuchen wird gegebenenfalls getrocknet und dann der Rohstoff-Mahlung zugeführt. The salt, in particular chloride-rich phase, the so-called fine fraction, is more preferably slurried with water, the heavy metals precipitated as preferably sulfides and then filtered. For this purpose, the fine fraction is brought into contact with water and mixed to form a solid-liquid mixture, whereby soluble fractions are dissolved from the fine fraction of the bypass dust and the solid-liquid mixture is separated into a liquid phase and a solid phase. The resulting filter cake is optionally dried and then fed to the raw material grinding.
Gegebenenfalls kann das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt zur Fixierung der unerwünschten löslichen Bestandteile, wie beispielsweise Blei, Zink und/oder Thallium, aufweisen, die vorzugsweise die Zugabe einer Chemikalie umfasst, die geeignet ist, schwerlösliche Verbindungen, insbesondere mit Blei, Zink und/oder Thallium, zu bilden. Vorzugsweise wird die Chemikalie in die Fest-Flüssig-Mischung eingebracht. Optionally, the process of the invention may comprise a step of fixing the undesirable soluble constituents, such as lead, zinc and / or thallium, which preferably comprises the addition of a chemical which is suitable, sparingly soluble compounds, especially with lead, zinc and / or thallium , to build. Preferably, the chemical is introduced into the solid-liquid mixture.
Das flüssige Filtrat kann insbesondere als Dünger weiterverwendet werden. The liquid filtrate can be used in particular as fertilizer.
Sollte der Feinanteil nach der Trockenaufbereitung einer Nassaufbereitung unterzogen werden, so kann das wie folgt durchgeführt werden: If the fines are subjected to wet treatment after dry treatment, this can be done as follows:
Der Feinanteil kann nach entsprechendem Verfahren in Wasser und/oder verdünnter wässriger KCI-Lösung und/oder in einer sulfidischen Lösung suspendiert werden. Dabei kann aus dem Feinanteil das enthaltene KCl herausgelöst werden. Danach wird die Flüssig- /Feststoff-Suspension einem Trennschritt unterzogen, insbesondere gefiltert. Das gelöste KCl kann als gesättigte Lösung abfiltriert werden. Das Filtrat wird vorzugsweise alternativ oder zusätzlich mit einer sulfidischen Lösung behandelt. Dadurch werden die in der alkalischen Salzlösung gegebenenfalls enthaltenen gelösten Schwermetalle wie Blei, Zink und/oder Thallium ausgefällt. Eine nachfolgende Filtration ist erforderlich. Das Kaliumchlorid liegt nach der Schwermetallfällung in Form einer konzentrierten Lösung vor. Eine anwendungsbezogene Vermarktung ist z.B. als Düngemittel möglich. The fines can be suspended by the appropriate method in water and / or dilute aqueous KCl solution and / or in a sulphidic solution. In this case, the KCl contained can be dissolved out of the fine fraction. Thereafter, the liquid / solid suspension is subjected to a separation step, in particular filtered. The dissolved KCl can be filtered off as a saturated solution. The filtrate is preferably treated alternatively or additionally with a sulphidic solution. As a result, the dissolved heavy metals optionally contained in the alkaline salt solution such as lead, zinc and / or thallium are precipitated. Subsequent filtration is required. The potassium chloride is present after the heavy metal precipitation in the form of a concentrated solution. Application-related marketing is possible eg as fertilizer.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der einzigen Figur 1 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. In the following the invention will be explained with reference to the single FIGURE 1. These explanations are merely exemplary and do not limit the general inventive concept.
Figur 1 zeigt schematisch den Zementherstellungsprozess. Dabei werden die Rohstoffe 1 , Kalkstein und Ton, die häufig als natürliches Gemisch vorliegen, eingesetzt. Falls nötig, werden als Korrekturmaterialien auch Quarzsand und eisenoxidhaltige Stoffe für eine bessere Sinterung beigemischt. Die Rohstoffe werden vor dem Brennen zu Rohmehl gemahlen und anschließend bei etwa 1.450 °C in einem Ofen 2 erhitzt, bis sie teilweise miteinander verschmelzen und der sogenannte Zementklinker entsteht. Das nun kugelförmige Material 3 wird abgekühlt und mit Hüttensand, Flugasche, Kalkstein und Gips zum Endprodukt Zement in einer Zementmühle 4 gemahlen. Figure 1 shows schematically the cement production process. The raw materials 1, limestone and clay, which are often present as a natural mixture, are used. If necessary, quartz sand and iron oxide-containing substances are mixed in as correction materials for better sintering. The raw materials are ground to raw meal before firing and then heated at about 1450 ° C in an oven 2 until they partially fuse together and the so-called cement clinker is formed. The now spherical material 3 is cooled and ground with granulated slag, fly ash, limestone and gypsum to the final product cement in a cement mill 4.
Aus dem Ofen 2 wird ein heißer, insbesondere 1450 °C heißer Gasstrom 6 abgezogen, der einen Staubanteil und gasförmige Salze, insbesondere Chloride und gasförmige Schwermetalle aufweist. Der heiße Gasstrom wird vorzugsweise zunächst über einen sogenannten Heißabscheider, hier einen Zyklon 7, geleitet, in dem insbesondere ohne nennenswerte Abkühlung des Gases vorzugsweise ca. 90 Gew.-% des Staubanteils abgetrennt werden. Diese Feststofffraktion wird vorzugsweise in den Ofen 2 recycliert. Der Fachmann erkennt, dass der Schritt der Heißabscheidung auch entfallen kann. Das aus dem Zyklon austretende Gas 10 wird sodann abgekühlt, beispielsweise indem der Gasstrom mit Frischluft 1 1 vermischt wird. Dabei resublimieren die gasförmigen Schwermetalle und/oder die gasförmigen Salze, insbesondere die Chloride. Insbesondere die Salz-/Chlorid-Kristalle neigen dabei zu insbesondere kugelförmigen Agglomerationen mit einer Korngröße von 60 μηη oder mehr, was sich als unerwünscht für den folgenden Trennschritt herausgestellt hat. Die Agglomerate werden deshalb in einem nächsten Verfahrensschritt 9 zerkleinert, insbesondere so, dass die Staubteilchen nicht nennenswert in ihrer Korngrößenverteilung verändert werden. Vorzugsweise werden die Salz/Chlorid-Agglomerate auf Korngrößen >0 - 30 μηη zerkleinert. Anschließend werden die Feststoffpartikel in einem Trennapparat, insbesondere einem Sichter, vorzugsweise in einem Zyklonsichter 12, in eine Grobfraktion 13 und eine Feinfraktion 14 getrennt. In der Feinfraktion 14 befinden sich dabei vorzugsweise der Großteil der Salze/Chloride und/oder der Schwermetalle. Die Grobfraktion 13 wird dem Herstellungsprozess, insbesondere der Mühle 4 zugeführt. Die Feinfraktion 14 wird mit einem Lösemittel, insbesondere Wasser, aufgeschlämmt, die Schwermetalle vorzugsweise fixiert und die Flüssig-/Feststoffsuspension anschließend in einem Apparat 15 getrennt, insbesondere gefiltert. Der Feststoff, der nunmehr Salz-arm ist, wird dem Herstellungsprozess als Strom 16 zugeführt und das Filtrat 17 kann beispielsweise als Dünger verwendet werden. From the furnace 2, a hot, in particular 1450 ° C hot gas stream 6 is withdrawn, which has a dust content and gaseous salts, in particular chlorides and gaseous heavy metals. The hot gas stream is preferably initially passed through a so-called hot separator, here a cyclone 7, in which, in particular, without appreciable cooling of the gas, preferably about 90% by weight of the dust content is separated off. This solids fraction is preferably recycled to the furnace 2. The person skilled in the art recognizes that the step of hot separation can also be omitted. The gas 10 emerging from the cyclone is then cooled, for example by mixing the gas stream with fresh air 11. The gaseous heavy metals and / or the gaseous salts, in particular the chlorides, resublimate. In particular, the salt / chloride crystals tend to particular spherical agglomerations with a particle size of 60 μηη or more, which has been found to be undesirable for the subsequent separation step. The agglomerates are therefore comminuted in a next process step 9, in particular so that the dust particles are not significantly changed in their particle size distribution. Preferably, the salt / chloride agglomerates are comminuted to particle sizes> 0-30 μηη. Subsequently, the solid particles in a separating apparatus, in particular a separator, preferably in a cyclone separator 12, separated into a coarse fraction 13 and a fine fraction 14. In the fine fraction 14 are preferably the majority of the salts / chlorides and / or heavy metals. The coarse fraction 13 is fed to the production process, in particular the mill 4. The fine fraction 14 is slurried with a solvent, in particular water, the heavy metals are preferably fixed and the liquid / solid suspension is then separated in an apparatus 15, in particular filtered. The solid, which is now low in salt, is fed to the manufacturing process as stream 16 and the filtrate 17 can be used, for example, as a fertilizer.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Rohstoffzufuhr 1 feedstock
2 Ofen  2 oven
3 Klinker  3 clinker
4 Zementmühle  4 cement mill
5 Zement  5 cement
6 Gasstrom  6 gas flow
7 Heißabscheider, Heißzyklon  7 hot separator, hot cyclone
8 Feststoff  8 solid
9 Desagglomerierung, insbesondere von Chlorid 9 deagglomeration, especially of chloride
10 Gasphase 10 gas phase
1 1 Kühlung, Kühlluft  1 1 cooling, cooling air
12 Trennung, Sichter  12 separation, classifier
13 Chlorid-arme-Phase  13 chloride-poor phase
14 Chlorid-reiche-Phase  14 chloride-rich phase
15 Filter  15 filters
16 Feststoff, Filterkuchen  16 solid, filter cake
17 Flüssigphase, Filtrat  17 liquid phase, filtrate

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zur Aufbereitung eines mit Staubpartikeln beladenen salz- insbesondere chloridhaltigen Gasstroms (6), der bei der Zementherstellung aus einem Ofen abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Staubpartikel, insbesondere in dem Gasstrom, in mehrere, vorzugsweise zwei Fraktionen getrennt werden und eine Fraktion in den Herstellungsprozess (2, 4) recycliert wird. 1 . A process for the treatment of a laden with dust particles salt-especially chloride-containing gas stream (6), which is withdrawn from a furnace during cement production, characterized in that the dust particles, in particular in the gas stream, in a plurality, preferably two fractions are separated and a fraction in the manufacturing process (2, 4) is recycled.
2. Verfahren nach Anspruch 1 oder dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom gekühlt, insbesondere durch einen Luftstrom (1 1 ) gekühlt wird, wobei Salz-, insbesondere Chlorid-Moleküle resublimieren und gegebenenfalls zu Salz-, insbesondere Chlorid-Teilchen agglomerieren. 2. The method according to claim 1 or the preamble of claim 1, characterized in that the gas stream cooled, in particular by an air stream (1 1) is cooled, wherein resorb salt, especially chloride molecules and optionally to salt, especially chloride Agglomerate particles.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Salz-, insbesondere Chlorid-Teilchen desagglomeriert werden. 3. The method according to claim 2, characterized in that the salt, in particular chloride particles are deagglomerated.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom 4. The method according to claim 3, characterized in that the gas stream
Zementklinker-Staub enthält, dessen Korngrößenverteilung bei der Desagglomeration vorzugsweise in Wesentlichen unverändert bleibt.  Cement clinker dust contains, whose particle size distribution in the deagglomeration preferably remains substantially unchanged.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Korngröße der Salz-, insbesondere Chlorid-Teilchen >0 - 30 μηη, besonders bevorzugt 2 - 10 μηη beträgt. 5. The method according to any one of claims 2 or 3, characterized in that the average particle size of the salt, in particular chloride particles> 0 - 30 μηη, more preferably 2 - 10 μηη.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Kühlung austretende Feststoff in eine Salz-, insbesondere Chlorid-reiche-Phase (14) und eine Salz-, insbesondere Chlorid-arme-Phase (13) aufgetrennt werden. 6. The method according to any one of claims 2-5, characterized in that the solid emerging from the cooling solid into a salt, in particular chloride-rich phase (14) and a salt, in particular chloride-poor phase (13) separated become.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung in einem Sichter oder einem Zyklonsichter erfolgt. 7. The method according to claim 6, characterized in that the separation takes place in a classifier or a cyclone separator.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Desagglomeration und die Auftrennung in einem Apparat erfolgen. 8. The method according to claim 7, characterized in that the deagglomeration and the separation take place in an apparatus.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Apparat ein 9. The method according to claim 8, characterized in that as an apparatus
Zyklonsichter mit einem Mahlteller verwendet wird. Cyclone strainer is used with a grinding table.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Salz-, insbesondere Chlorid-arme-Phase (13), die Grobfraktion, dem herzustellenden Zement zugeschlagen wird. 10. The method according to any one of claims 6-9, characterized in that the salt, in particular chloride-poor phase (13), the coarse fraction, is added to the cement to be produced.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 6 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Salz-, 1 1. Process according to claims 6 - 10, characterized in that the salt,
insbesondere Chlorid-reiche-Phase, die Feinfraktion, aufgeschlämmt und gefiltert wird.  especially chloride-rich phase, the fine fraction, slurried and filtered.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Feinfraktion mit Wasser in Kontakt gebracht und zu einer Fest-Flüssig-Mischung vermischt wird, wobei lösliche Anteile aus dem Bypass-Staub gelöst und die Fest-Flüssig-Mischung in eine flüssige Phase und eine feste Phase getrennt werden. 12. The method of claim 1 1, characterized in that the fine fraction is brought into contact with water and mixed to form a solid-liquid mixture, wherein soluble fractions dissolved from the bypass dust and the solid-liquid mixture into a liquid phase and a solid phase are separated.
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkuchen (16) der Rohstoffzermahlung zugeführt wird. 13. The method of claim 1 1 or 12, characterized in that the filter cake (16) of the raw material grinding is supplied.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtrat insbesondere als Dünger verwendet wird. 14. The method according to any one of claims 1 1 - 13, characterized in that the filtrate is used in particular as a fertilizer.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt zur Fixierung der unerwünschten löslichen 15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method comprises a step for fixing the undesirable soluble
Bestandteile Blei, Zink und/oder Thallium aufweist und vorzugsweise die Zugabe einer Chemikalie umfasst, die geeignet ist, schwerlösliche Verbindungen,  Constituents comprises lead, zinc and / or thallium and preferably comprises the addition of a chemical which is suitable for sparingly soluble compounds,
insbesondere mit Blei, Zink und/oder Thallium zu bilden.  especially with lead, zinc and / or thallium.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Chemikalie in die Fest-Flüssig-Mischung eingebracht wird. 16. The method according to claim 15, characterized in that the chemical is introduced into the solid-liquid mixture.
PCT/EP2016/080120 2015-12-11 2016-12-07 Processing of bypass dust WO2017097850A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015016053.2A DE102015016053A1 (en) 2015-12-11 2015-12-11 Preparation of bypass dust
DE102015016053.2 2015-12-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017097850A1 true WO2017097850A1 (en) 2017-06-15

Family

ID=57609851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/080120 WO2017097850A1 (en) 2015-12-11 2016-12-07 Processing of bypass dust

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015016053A1 (en)
WO (1) WO2017097850A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2871133A (en) * 1956-12-10 1959-01-27 Peerless Cement Corp Inorganic dust treatment process
US6838504B1 (en) * 1998-05-06 2005-01-04 Solucorp Industries Ltd. Integrated fixation systems
EP1574487A1 (en) * 2002-12-11 2005-09-14 Taiheiyo Cement Corporation Cement kiln chlorine/sulfur bypass system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1923366B1 (en) 2006-11-15 2013-09-18 Alexander Kehrmann Process for recycling of bypass-dust and recovered products
EP2586753A4 (en) 2010-06-22 2014-07-02 Taiheiyo Cement Corp Treatment device and treatment method for chlorine bypass dust
AT511410A1 (en) 2011-04-21 2012-11-15 Holcim Technology Ltd METHOD OF TREATING AND UTILIZING BYPASS DUSTS FROM THE CEMENT MANUFACTURING PROCESS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2871133A (en) * 1956-12-10 1959-01-27 Peerless Cement Corp Inorganic dust treatment process
US6838504B1 (en) * 1998-05-06 2005-01-04 Solucorp Industries Ltd. Integrated fixation systems
EP1574487A1 (en) * 2002-12-11 2005-09-14 Taiheiyo Cement Corporation Cement kiln chlorine/sulfur bypass system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015016053A1 (en) 2017-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0447800A1 (en) Process for the treatment of gypsum
EP3452424A1 (en) Method and plant for the production of cement
DE3407154C2 (en) Method and device for producing cement
EP0131848B1 (en) Process for the elimination of foreign substances from the circulation of material in the electrothermic preparation of yellow phosphorus
EP2848299B1 (en) Method and device for producing granulates
DE2800541C2 (en) Plant for the production of coke in a coke oven
EP4087818B1 (en) Integrated method for producing sulphur dioxide quality suitable for a sulphuric acid process from calcium sulphate/phosphogypsum from phosphoric acid production
DE2314637C2 (en) Process for the pre-granulation of industrial dust separated in dedusting systems
WO2017097850A1 (en) Processing of bypass dust
DD252080A3 (en) PROCESS FOR THE SUBSTANCE-PROCESSING AND STRUCTURING-CONSERVING PREPARATION OF DIATOMEENERDE FOR OBTAINING PREVAILABLE QUANTITATIVE AMOUNTS OF SILKY GRAIN
DE3222721C2 (en)
DE2852964A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR REDUCING ORES
EP3020468A1 (en) Method for reducing pollutants in an exhaust gas flow that is caused or used during a thermal treatment of a material
DE102021205828A1 (en) Process and apparatus for producing a calcined material
DE102013109324B3 (en) Process and apparatus for the production of lime products and pozzolan, as well as uses of lime products and pozzolan
EP3322534B2 (en) Method and plant arrangement for beneficiating and activating of a raw material
EP2662457A1 (en) Method and apparatus for the production of agglomerates and using the agglomerates in a FINEX ® process
DE102013012873A1 (en) Process for the preparation of fine-grained to lumpy starting materials by means of binder-free agglomeration
EP4093889B1 (en) Thermal treatment of mineral raw materials using a mechanical fluidised bed reactor
LU101613B1 (en) Thermal treatment of mineral raw materials with a mechanical fluidized bed reactor
DE102010003612A1 (en) Method and apparatus for drying coal
DE3311107A1 (en) Method and apparatus for the processing of raw materials for the manufacture of cement
DE102015119300A1 (en) Process for the production of cement clinker
DE102020200602A1 (en) Thermal treatment of mineral raw materials with a mechanical fluidized bed reactor
DE1812714C (en) Process for the recovery of fly ash

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16816606

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16816606

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1