(57)【要約】【課題】低コストで、セメントキルン燃焼ガス抽気ダストから高品位の鉛回収物を得る。【解決手段】セメントキルンに還元雰囲気を形成し、該還元雰囲気が形成されたセメントキルンのキルン尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスを抽気して、該抽気した燃焼ガスに含まれるダストから浮遊選鉱法により鉛を回収する。鉛含有率の高いダストを回収した後で、該ダストから鉛を回収するため、低コストで高品位の鉛回収物を得ることができる。該ダストを１回又は２回以上分級して得られる微粉から、前記浮遊選鉱法により鉛を回収することができる。また、該ダストを還元焼成して得られるダストから、前記浮遊選鉱法により鉛を回収することもできる。さらに、該ダストを１回又は２回以上分級し、該分級によって得られる微粉を還元焼成して得られる微粉から、前記浮遊選鉱法により鉛を回収することもできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントキルンに還元雰囲気を形成し、該還元雰囲気が形成されたセメントキルンのキルン尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスを抽気して、該抽気した燃焼ガスに含まれるダストから浮遊選鉱法により鉛を回収することを特徴とするセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法。
【請求項２】
前記ダストを１回又は２回以上分級し、該分級によって得られる微粉から、前記浮遊選鉱法により鉛を回収することを特徴とする請求項１に記載のセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法。
【請求項３】
前記ダストを還元焼成し、該還元焼成によって得られるダストから、前記浮遊選鉱法により鉛を回収することを特徴とする請求項１に記載のセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法。
【請求項４】
前記ダストを１回又は２回以上分級し、該分級によって得られる微粉を還元焼成し、該還元焼成によって得られる微粉から、前記浮遊選鉱法により鉛を回収することを特徴とする請求項１に記載のセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法に関し、特に、セメントキルンのキルン尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より抽気した燃焼ガスに含まれるダストから鉛を効率よく回収し、高品位の鉛回収物を得る方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメント製造設備におけるプレヒータの閉塞等の問題を引き起こす原因となる塩素等を除去するため、セメントキルンのキルン尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気して塩素の除去等を行う塩素バイパス設備が用いられている。この塩素バイパス設備では、抽気した排ガスを冷却して生成したダストの微粉側に塩素が偏在しているため、ダストを分級機によって微粉と粗粉とに分離し、粗粉をセメントキルン系に戻すとともに、分離された塩化カリウム等を含む微粉（塩素バイパスダスト）を回収してセメント粉砕ミル系に添加していた。
【０００３】
ところが、近年、廃棄物のセメント原料化又は燃料化によるリサイクルが推進され、廃棄物の処理量が増加するに従い、セメントキルンに持ち込まれる有害な鉛の量も増加し、セメント中の鉛濃度が管理基準値を上回るおそれもある。また、塩素バイパスダストのみならず、セメントキルンから排出され、後段の集塵装置等で捕集されるダスト中の鉛濃度も高くなる傾向にあるため、これらのダストから鉛を効率よく回収する方法が求められている。
【０００４】
そこで、特許文献１には、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末と、水と、硫酸を混合して、液性をｐＨ４以下に調整し、固体分である硫酸カルシウム及び硫酸鉛を含むスラリーを調製する硫酸塩生成工程と、該スラリーにアルカリ剤を加えて、液性をｐＨ５以上に調整するｐＨ調整工程と、該スラリーに捕収剤（ｎ−ドデシル硫酸ナトリウム）を加えて、浮遊選鉱を行ない、硫酸カルシウムを主成分とする浮鉱と、硫酸鉛を主成分とする沈鉱を得る鉛・カルシウム分離工程を含む、カルシウム成分及び鉛成分を含有する微粉末の処理方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９９３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載のように、鉛成分等を含有する微粉末（キルン抽気ダストに相当）を処理するにあたって、浮遊選鉱法により鉛を回収しても、抽気ダストの鉛含有率が低い場合には、高品位の鉛回収物を得るのは困難である。高品位の鉛回収物が得られないと、鉛回収物をそのまま再利用することができず、回収物をさらに処理する必要があり、処理コストが増大するという問題があった。尚、浮遊選鉱工程で得られた鉛回収物を複数回浮遊選鉱することによって高品位の鉛を回収する方法もあるが、この場合、浮遊選鉱槽が複数必要になるなど、機器点数が増加するとともに、設置スペースも増大し、設備コスト及び運転コストが高騰するという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、低コストで、セメントキルン燃焼ガス抽気ダストから高品位の鉛回収物を得る方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、セメントキルンに還元雰囲気を形成し、該還元雰囲気が形成されたセメントキルンのキルン尻から最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスを抽気して、該抽気した燃焼ガスに含まれるダストから浮遊選鉱法により鉛を回収することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、セメントキルンに還元雰囲気を形成し、鉛含有率の高いダストを回収した後で、浮遊選鉱法によって鉛を回収するため、１回の浮選工程によって、低コストで高品位の鉛回収物を得ることができる。
【００１０】
前記セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法において、前記ダストを１回又は２回以上分級し、該分級によって得られる微粉から、前記浮遊選鉱法により鉛を回収することができる。
【００１１】
また、前記セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法において、前記ダストを還元焼成し、該還元焼成によって得られるダストから、前記浮遊選鉱法により鉛を回収することができる。
【００１２】
さらに、前記セメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法において、前記ダストを１回又は２回以上分級し、該分級によって得られる微粉を還元焼成し、該還元焼成によって得られる微粉から、前記浮遊選鉱法により鉛を回収することができる。ダストの鉛含有率が２質量％以上になると、浮遊選鉱法により３０質量％の高品位の鉛回収物を得ることができ、非鉄金属用原料としてそのまま再利用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、低コストで、セメントキルン燃焼ガス抽気ダストから高品位の鉛回収物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にかかるセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法を実施するためのセメントクリンカ焼成装置の一例の全体構成を示す概略図である。
【図２】従来の塩素バイパス設備の全体構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明にかかるセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法を実施するためのセメントクリンカ焼成装置の一例を示し、このセメントクリンカ焼成装置２１は、燃料又は可燃物を含む原料（以下、「燃料等」という）Ｆ１をセメントキルン３０内に噴射するためのノズル２２と、塩素バイパスダストを水洗脱塩処理することにより生成した脱塩ケーキ等を還元焼成する還元焼成炉２３と、この還元焼成炉２３からの排ガスに含まれるダストを回収するバグフィルタ２４と、バグフィルタ２４で回収されたダストから浮遊選鉱法により鉛を回収する浮選装置２６等で構成される。
【００１６】
ノズル２２には、燃料等Ｆ１の供給装置（不図示）と、ノズル２２に供給された燃料等Ｆ１をセメントキルン３０内に噴射するための噴射装置（不図示）が付設され、ノズル２２に供給された燃料等Ｆ１をセメントキルン３０の奥まで供給することができる。
【００１７】
還元焼成炉２３は、その内部に鉛の揮発に適した還元雰囲気を形成するために設けられ、水洗脱塩設備２７からの脱塩ケーキ及び重金属スラッジと、直接供給される鉛含有セメント原料Ｍとを、プレヒータから熱源として供給される燃焼ガス及び直接供給される燃料等Ｆ２で還元焼成して鉛を揮発させる。ここで、鉛含有セメント原料Ｍは、焼却灰及び汚染土壌等であり、燃料等Ｆ２は、燃料等Ｆ１と同様に、粉状又はスラリー状の燃料又は可燃物を含む原料としてもよく、木屑等の可燃性廃棄物を用いることもできる。
【００１８】
一方、セメントキルン３０には、図２に示すように、塩素バイパス設備４１が備えられ、セメントキルン３０のキルン尻３０ａから最下段サイクロン３２（図１参照）に至るまでのキルン排ガス流路からの抽気ガスは、プローブ４２において冷却ファン４３からの冷風によって冷却された後、サイクロン４４に導入され、粗粉ダストと、微粉ダスト及びガスとに分離される。塩素含有率の低い粗粉ダストは、セメントキルン系に戻され、塩化カリウム（ＫＣｌ）等を含む微粉ダスト（塩素バイパスダスト）は、バグフィルタ４５で回収される。バグフィルタ４５からの排ガスは、排気ファン４６を経て大気へ放出され、微粉ダストは、溶解槽４７に供給される。溶解槽４７において、微粉ダストは、温水と混合されてスラリーとなり、微粉ダストに含まれる水溶性の塩素が水に溶解する。このスラリーは、固液分離機４８によって固液分離され、塩素分を含むろ液と、脱塩ケーキと重金属スラッジとに分離される。
【００１９】
次に、上記セメントクリンカ焼成装置２１、塩素バイパス設備４１を用いたセメントキルン燃焼ガス抽気ダストの処理方法について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１において、ノズル２２を用いてセメントキルン３０内に燃料等Ｆ１を供給し、セメントキルン３０のキルン尻３０ａ側を還元雰囲気にし、鉛の揮発率を上昇させる。セメントキルン３０で揮発した鉛を含むガスは、図２に示した塩素バイパス設備４１において、微粉ダスト（塩素バイパスダスト）に鉛が濃縮され、微粉ダストを溶解槽４７において温水と混合し、スラリーを固液分離機４８で固液分離した脱塩ケーキと重金属スラッジに鉛が濃縮される。
【００２１】
図１に示すように、上記鉛が濃縮された脱塩ケーキ及び重金属スラッジと、鉛含有セメント原料Ｍと、燃料等Ｆ２を還元焼成炉２３に供給するとともに、熱源として、セメントキルン３０のキルン尻３０ａからプレヒータ出口までの領域から燃焼ガスを導入する。還元焼成炉２３内の温度を鉛の還元に適する８００℃〜１１００℃に設定し、還元雰囲気を形成する。これにより、脱塩ケーキ及び重金属スラッジ、並びに鉛含有セメント原料Ｍからの鉛の揮発を促進し、還元焼成炉２３からの排ガスに含まれるダストをバグフィルタ２４で集塵し、鉛含有率が２質量％以上、好ましくは３質量％以上の高鉛含有率のダストを得ることができる。
【００２２】
次に、上記微粉を浮選装置２６に供給して、鉛回収物と、塩素含有物等に分離する。前記微粉の鉛含有率が２質量％以上になると、浮遊選鉱法により３０質量％の高品位の鉛回収物を得ることができ、非鉄金属用原料としてそのまま再利用することができる。以上説明したように、高品位の鉛回収物を得ることができるため、鉛回収物を無害化するための処理等をせずに、そのまま再利用することが可能となり、大幅な処理コストの低減を図ることができる。
【００２３】
尚、上記実施の形態では、セメントキルン３０のキルン尻３０ａ側を還元雰囲気にして鉛の揮発率を上昇させ、その燃焼ガスに含まれるダストをサイクロン４４によって分級し、該分級によって得られた微粉を還元焼成したが、分級はサイクロン４４だけでなく、超微粉分級機を用いた高鉛含有率のダストの回収方法を組み合わせて行うことも可能である。ここで、前記超微粉分級機とは、平均粒径０．５μｍ〜５μｍ程度の微粉を分級できる性能を有するものをいい、バグフィルタを併用することでそれらを回収することができる。
【符号の説明】
【００２４】
２１  セメントクリンカ焼成装置
２２  ノズル
２３  還元焼成炉
２４  バグフィルタ
２５  溶解槽
２６  浮選装置
２７  水洗脱塩設備
３０  セメントキルン
３０ａ  キルン尻
３２  最下段サイクロン
４１  塩素バイパス設備
４２  プローブ
４３  冷却ファン
４４  サイクロン
４５  バグフィルタ
４６  排気ファン
４７  溶解槽
４８  固液分離機
【図１】
2011157269.tif 000003
【図２】
2011157269.tif 000004