專利名稱：水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵的處理系統(tǒng)及處理方法
技術領域：
本發(fā)明是有關一種水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵的處理系統(tǒng)及處理方法，特別是一種由從水泥窯窯尾至最下段的旋風除塵器的窯排氣流路，將燃燒氣體的一部分抽出并除去氯，且可有效地將鉛從含在抽氣的燃燒氣體內的灰塵中除去的方法。
背景技術：
以往，氯、硫磺、堿等是成為引起水泥制造設備中的預熱器堵塞等問題的原因，其中又以氯特別會造成問題。著眼于這些，使用了由從水泥窯窯尾至最下段的旋風除塵器的窯排氣流路可將燃燒氣體的一部分抽出并除去氯的旁路設備。
在該氯的旁路設備中，由于氯在冷卻業(yè)經抽出的排氣而生成的灰塵的細粉側分布不均，因此通過分級機將灰塵分離為細粉與粗粉，并隨著使粗粉回到水泥窯系統(tǒng)的同時，回收含有已經分離的氯化鉀等的細粉(氯旁路灰塵)并添加至水泥粉碎磨機中。(例如，參照專利文獻1)但，近年來，隨著廢棄物的水泥原料化或燃料化的資源回收不斷推展，廢棄物處理量的增加，水泥窯中所含的有害的鉛量也隨之增加，水泥中的鉛濃度也有超過管理基準值的可能性。
以往，在從氯旁路灰塵等中除去鉛等重金屬時，例如，專利文獻2中所記載的技術是在窯燃燒氣體的灰塵中添加水，使其成為最適合灰塵中Cd沉淀的pH12的一次泥漿之后，利用沉淀于一次泥漿中的固體物作為水泥原料等，在一次泥漿中添加二氧化碳氣體，使其成為最適合鉛沉淀的pH9的二次泥漿，將二次泥漿中沉淀的固態(tài)物利用在水泥原料等中。
另外，在專利文獻3中提供一種對于回收含在廢棄物中的鉛等具有優(yōu)異效果的處理方法。所公開的該處理方法是將硫酸、鹽酸、硝酸或二氧化碳氣體加入已水洗處理含重金屬廢棄物的濾液中，使濾液中的重金屬沉淀為氫氧化物、硫酸鹽或碳酸鹽，并堿溶沉淀污泥以溶出重金屬，再對該濾液進行中和或硫化處理，使濾液中鉛等重金屬沉淀且加以回收。
另外，在專利文獻4中記載一種可將廢棄物中的氯成分及鉛成分有效地分離除去的廢棄物處理方法，該處理方法包含有廢棄物的水洗工序、將濾出的固體成分堿溶出工序、從該氯液中將鉛沉淀并分離的脫鉛工序、從已脫鉛的濾液中將鈣沉淀且分離的脫鈣工序、及加熱該濾液以析出氯化物并分離回收的鹽成分回收工序。
另外，在專利文獻5中公開一種廢棄物處理方法。該方法為了在水洗處理灰塵等廢棄物時，可一邊保持高度的脫鹽效果一邊抑制重金屬類的溶出，并可提高回收效果，通過在水洗含有氯及重金屬類的廢棄物并脫鹽的處理工序中將廢棄物的水性泥漿(水性懸浮液)的pH值保持在8.5～13范圍內進行水洗，藉此抑制重金屬類的溶出并進行脫鹽。
專利文獻1國際公開第WO97/21638號小冊子專利文獻2日本專利第2764508號公報專利文獻3日本特開2002-11429號公報專利文獻4日本特開2003-1218號公報專利文獻5日本特開2002-18394號公報發(fā)明內容但，在前述以前的除鉛方法中，必須設置使灰塵泥漿化的設備、水槽等沉淀處理設備、水洗設備等，因此提高了設備成本，而且除了這些設備的操作以外，也必須添加各種藥品等，因此提高了操作成本。
因此，本發(fā)明是鑒于前述現(xiàn)有技術中的問題點而作成的，其目的在提供一種可降低設備成本及操作成本，同時有效地將鉛從水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵中除去的裝置及方法。
為達到上述目的，本發(fā)明是水泥窯抽氣氣體處理系統(tǒng)，包含有由從水泥窯窯尾至最下段的旋風除塵器的窯排氣流路一邊冷卻一部分的燃燒氣體一邊抽氣的探管；第一分級機，其分離包含在由前述探管抽出的燃燒氣體中的灰塵粗粉；集塵器，其收集含有從前述第一分級機排出的細粉的抽氣灰塵；第二分級機，其將從前述集塵器排出的灰塵分離為細粉與粗粉。
依據(jù)本發(fā)明，通過第一分級機分離含在一邊以探管冷卻一邊抽氣的燃燒氣體中的灰塵粗粉，并且通過第二分級機將含有從第一分級機排出的細粉的灰塵分離為粗粉與細粉，由于鉛偏在以第二分級機分類的細粉側，因此可以簡單的設備將鉛有效地除去。另外，在本發(fā)明中，由于不需要添加藥品等，因此也可降低操作成本。
在前述水泥窯抽氣氣體處理系統(tǒng)中，還包含有干式集塵器，其收集由前述第二分級機分離的細粉；溶解槽，其可將由前述干或集塵器所收集的灰塵溶解于水中；及固液分離器，其可將從前述溶解槽排出的泥漿固液分離。
依據(jù)前述構成，通過干式集塵器收集由第二分級機分離的細粉，用溶解槽溶解收集的灰塵于水中，并用固液分離器固液分離從溶解槽排出的泥漿，因此可得到鉛濃度高的濾餅及鹽水。濾餅可還原至礦場等再利用為資源，同時得到的鹽水可添加至水泥中等。
在前述水泥窯抽氣氣體處理系統(tǒng)中，還可包含有濕式集塵器，其收集由前述第二分級機分離的細粉；及固液分離器，其將從前述濕式集塵器排出的泥漿固液分離。這樣，可如同前述構成的情況得到鉛濃度高的濾餅及鹽水。
在前述水泥窯抽氣氣體處理系統(tǒng)中，從前述第二分級機排出的氣體回到前述第二分級機，并以供該第二分級機分散用及分類用。藉此，可防止吸水性及潮解性顯著的水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵附著在分級機并阻塞分級機，亦可防止因抽氣灰塵的結固而無法分類的情況。
另外，本發(fā)明是一種水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵處理方法，其特征是，由從水泥窯窯尾至最下段的旋風除塵器的窯排氣流路一邊冷卻一部分的燃燒氣體一邊抽氣，且分離含在抽氣的燃燒氣體中一部分的灰塵粗粉，再收集合有分離粗粉后的細粉的抽氣氣體的灰塵，最后再將收集的灰塵分離為細粉與粗粉。藉此，可使鉛如上所述偏在細粉側，因此可將鉛有效地除去。
在前述水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵處理方法中，將收集了已分離前述粗粉后的含有細粉的抽氣氣體的灰塵分離為平均粒徑0.1μm以上5μm以下的高濃度細粉，和粗粉。
在前述水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵處理方法中，將在前述收集了含有細粉的抽氣氣體的灰塵分離為細粉與粗粉時所得到的細粉水洗脫鹽，并將水洗后所得到的濾餅再利用為資源。
在前述水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵處理方法中，可以將在前述水洗后所得到的鹽水添加至水泥磨機、排水處理后放到下水中、或以回收鹽工序回收工業(yè)鹽之中任一個方法進行處理。
在前述水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵處理方法中，可將在前述收集了含有細粉的抽氣氣體的灰塵分離為細粉與粗粉時所得到的粗粉，添加至水泥粉碎工序、或水洗脫鹽后回到水泥原料粉碎工序之中任一個方法進行處理。由于在粗粉側不僅鉛而且氯的濃度也降低，因此可添加至水泥粉碎工序。另外，由于使氯降低因此容易處理，即使是便宜的裝置也可穩(wěn)定地添加。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明的水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵的處理系統(tǒng)及處理方法，可降低設備成本及運轉成本，同時有效地將鉛從水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵中除去。
附圖
簡單說明第1圖是顯示本發(fā)明的處理系統(tǒng)的第一實施方式的流程圖。
第2圖是顯示本發(fā)明的處理系統(tǒng)的第二實施方式的流程圖。
第3圖是用以說明本發(fā)明的除鉛效果的圖，且是供給在超細粉分級機中的水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵(原粉)與利用超細細粉分級機進行分類的粗粉及細粉中鉛及氯化鈣的含率的比較圖。
第4圖是用以說明本發(fā)明的除鉛效果的圖，且是洗凈第3圖所示的各粉后所得到的各個濾餅的含鉛率的比較圖。
符號說明1，21...處理系統(tǒng)2...水泥窯3...探管4...冷卻風扇5...旋風除塵器6...冷卻器7，10...袋濾器8...超細粉分級機9...粗粉槽11...溶解槽12...固液分離器22...濕式集塵器23...循環(huán)液槽24...泵25...風扇具體實施方式
第1圖是顯示本發(fā)明的水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵的處理系統(tǒng)(以下簡稱為處理系統(tǒng))的第一實施方式的流程圖，該處理系統(tǒng)1是包含有由在水泥窯2窯尾至沒有圖示的最下段的旋風除塵器的窯排氣流路可抽氣一部分燃燒氣體的探管3；可作為分離包含在由前述探管3抽出的燃燒氣體中的灰塵粗粉的分級機的旋風除塵器5；可冷卻含有從旋風除塵器5排出的細粉的抽氣灰塵的冷卻器6；可作為分類由冷卻器6及袋濾器7收集的灰塵的第二集塵器的超細粉分級機8；及用以固液分離由超細粉分級機8分類的細粉的溶解槽11及固液分離器12等。
超細粉分級機8是用以將從旋風除塵器5經冷卻器6及袋濾器7供給的且平均粒徑為9μm左右以下的灰塵細粉進一步分離成平均粒徑為0.1μm～5μm的細粉(考慮到除鉛效率及細粉的處理性等，優(yōu)選細粉的平均粒徑1μm～3μm)與粗粉。例如，可使用日本pneumatic工業(yè)股份有限公司所制造的MP-250、MP-360、MP-460等干式氣流分級機。另外，亦可使用一般的干式冷卻器作為冷卻器6、一般的離心式分級機作為固液分級機12。
接著，一面參照第1圖一面針對具有上述構成的處理系統(tǒng)1的操作加以說明。
由從水泥窯2窯尾至最下段的旋風除塵器的窯排氣流路抽出的抽氣氣體是由探管3中冷卻風扇4所吹出的冷風冷卻之后，再輸入旋風除塵器5，分離為粗粉與平均粒徑為9μm左右以下的細粉及氣體，而已經分離的含氯率低的粗粉則回到水泥窯系統(tǒng)。
含氯率高的細粉及氣體由冷卻器6而冷卻后再收集至袋濾器7。由袋濾器7收集的灰塵及由冷卻器6排出的灰塵是在超細粉分級機8中分類，且由袋濾器10回收平均粒徑為0.1μm～5μm左右的高鉛濃度細粉。另一方面，由超細粉分級機8分類的低鉛濃度粗粉儲存在粗粉槽9，并通過車輛等運送至水泥粉碎工序。另外，儲存在粗粉槽9的粗粉在經水洗脫鹽之后可作為水泥原料利用。
由袋濾器10收集的高鉛濃度細粉是與溶解槽11中的水混合并泥漿化之后，再供給至固液分級機12。在固液分級機12中固液分離泥漿之后可得到含高濃度鉛的濾餅及作為濾液的鹽水。含有高濃度鉛的濾餅是可還原至礦場再作為資源。而鹽水是可添加至水泥磨機，亦可在排水處理后放到下水中，或是以鹽回收工序回收工業(yè)鹽。
第2圖是顯示本發(fā)明的處理系統(tǒng)的第二實施方式。在本實施形態(tài)中是配置濕式集塵器22與循環(huán)液槽23等代替第1圖所示的處理系統(tǒng)1的濾袋器10及溶解槽11。在濕式集塵器22與循環(huán)液槽23間設有泵24，在濕式集塵器7產生的循環(huán)液可經過循環(huán)液槽23及泵24循環(huán)。另外，本發(fā)明亦設有可將已通過濕式集塵器22的氣體釋放至空氣中的風扇25。
在本實施方式中，從水泥窯2至粗粉槽9的部分是與第一實施方式的流程相同，從水泥窯2抽出的氣體是在旋風除塵器5中分離為粗粉與細粉及氣體。而含氯率高的細粉及氣體是在超細粉分級機8中分類，且高鉛濃度的細粉由袋濾器10回收。于是，將該高鉛濃度的細粉輸入濕式集塵器22，并經泥漿化之后再供給至固液分級機12。在固液分級機12中將泥漿固液分類后，可得到含有高濃度鉛的濾餅及鹽水。
接著，針對由上述處理系統(tǒng)1、21將鉛從水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵中除去的效果加以說明。
第3圖是供給于超細粉分級機8的水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵(原粉)與由超細粉分級機8分類的粗粉及細粉中的鉛(Pb)及氯化鉀(KCl)的含率的比較圖。由同一圖可了解含在原粉中的2.4％的鉛在粗粉和細粉中分別分為0.3％及1.9％。因此，由超細粉分級機8的分類而可達到(1.9/2.4)×100＝79.2％的除鉛率。另外，對于知氯化鉀，也如同鉛一樣偏在細粉側。
第4圖是洗凈第3圖所示的各粉后所得到的各個濾餅的含鉛率的比較圖。由同一圖而可了解細粉濾餅的鉛濃度為16.4％，而粗粉濾餅的鉛濃度為不超過1％，可知通過回收細粉濾餅而可得到高鉛濃度的濾餅。
權利要求
1.一種水泥窯抽氣氣體的處理系統(tǒng)，其特征在于，包含有由從水泥窯的窯尾至最下段的旋風除塵器的窯排氣流路一邊冷卻一部分的燃燒氣體，一邊抽氣的探管；第一分級機，其分離包含在由該探管抽出的燃燒氣體中的灰塵粗粉；集塵器，其收集含有從該第一分級機排出的細粉的抽氣氣體灰塵；及第二分級機，其將從該集塵器排出的灰塵分離為細粉與粗粉。
2.如權利要求1的水泥窯抽氣氣體的處理系統(tǒng)，包含有干式集塵器，其收集由前述第二分級機分離的細粉；溶解槽，其將由前述干式集塵器所收集的灰塵溶解于水中；及固液分離器，其將從前述溶解槽排出的泥漿固液分離。
3.如權利要求1的水泥窯抽氣氣體的處理系統(tǒng)，包含有濕式集塵器，其收集由前述第二分級機分離的細粉；及固液分離器，其將從前述濕式集塵器排出的泥漿固液分離。
4.如權利要求1、2或3的水泥窯抽氣氣體的處理系統(tǒng)，其中從前述第二分級機排出的氣體返回到該第二分級機，并利用于該第二分級機的分散及分類中。
5.一種水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵的處理方法，其特征在于，由從水泥窯窯尾至最下段的旋風除塵器的窯排氣流路一邊冷卻一部分的燃燒氣體一邊抽氣，分離含在抽氣的燃燒氣體中一部分的灰塵的粗粉，收集在分離了粗粉后的含有細粉的抽氣氣體的灰塵，將收集的灰塵分離為細粉與粗粉。
6.如權利要求5的水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵的處理方法，其特征在于，將前述收集了分離粗粉后的含有細粉的抽氣氣體的灰塵分離為0.1μm以上5μm以下的細粉、和粗粉。
7.如權利要求5或6的水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵的處理方法，其特征在于，將在前述收集了含有細粉的抽氣氣體的灰塵分離為細粉與粗粉時所得到的細粉水洗脫鹽，并將水洗后所得到的濾餅作為資源再利用。
8.如權利要求7的水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵的處理方法，其中將前述水洗后所得到的鹽水通過添加至水泥磨機、或排水處理后放到下水中、或以回收鹽工序回收工業(yè)鹽之中任一個方法處理。
9.如權利要求5-8的任一項的水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵的處理方法，其中將在前述收集了含有細粉的抽氣氣體的灰塵分離為細粉與粗粉時所得到的粗粉通過添加至水泥粉碎工序、或水洗脫鹽后返回到水泥原料粉碎工序的中任一個方法處理。
全文摘要
本發(fā)明是一種可降低設備成本及運轉成本，同時有效地將鉛從水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵中除去的水泥窯燃燒氣體抽氣灰塵的處理系統(tǒng)及處理方法。本發(fā)明的處理系統(tǒng)1包含有探管3，其由從水泥窯窯尾至最下段的旋風除塵器的窯排氣流路一邊冷卻一部分的燃燒氣體一邊抽氣；第一分級機5，是分離已抽出的燃燒氣體中的灰塵粗粉；集塵器7，是收集含有從前述第一分級機5排出的細粉的抽氣灰塵；第二分級機8，其將從集塵器7排出的灰塵分離為粗粉和細粉。由于鉛偏在已經第二分級機8分類的細粉側中，因此不使用藥品等亦可有效地將鉛除去。也可以將已經分級機8分類的細粉水洗脫鹽，再將水洗后得到的高鉛濃度的濾餅作為資源再利用，將鹽水添加至水泥磨機。粗粉也可添加至水泥粉碎工序或在水洗脫鹽后返回水泥原料粉碎工序。
文檔編號C04B7/60GK101027260SQ20058003258
公開日2007年8月29日 申請日期2005年9月20日 優(yōu)先權日2004年9月29日
發(fā)明者齋藤紳一郎, 不二原敬三 申請人:太平洋水泥株式會社