(57)【要約】【課題】鉛含有廃棄物等の有効利用を図りながら、セメントの品質に影響を与えることなくセメント焼成装置から効率よく鉛を除去する。【解決手段】セメントキルン２の窯尻から最下段サイクロンに至るまでのセメントキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部Ｇ１を抽気し、抽気された燃焼ガスから鉛を回収するセメント焼成装置からの鉛除去方法において、セメント焼成装置で生成されるセメントクリンカのＳＯ3／ＣａＯ質量比を０．０１４以下に制御する。セメントクリンカのＳＯ3／ＣａＯ質量比を０．０１４以下に制御することで、セメントキルンでの鉛の揮発率を高め、抽気された燃焼ガスに含まれる鉛の量を増加させ、燃焼ガスから回収する鉛の量を増加させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのセメントキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気し、抽気された燃焼ガスから鉛を回収するセメント焼成装置からの鉛除去方法において、
該セメント焼成装置で生成されるセメントクリンカのＳＯ3／ＣａＯ質量比を０．０１４以下に制御することを特徴とするセメント焼成装置からの鉛除去方法。
【請求項２】
該セメント焼成装置に供給されるセメント原燃料の硫黄分含有率を調整することにより、前記ＳＯ3／ＣａＯ質量比を制御することを特徴とする請求項１に記載のセメント焼成装置からの鉛除去方法。
【請求項３】
前記抽気された燃焼ガスを脱硫し、該セメント焼成装置に戻すことにより、前記ＳＯ3／ＣａＯ質量比を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のセメント焼成装置からの鉛除去方法。
【請求項４】
前記燃焼ガスを脱硫するにあたり、前記燃焼ガスに水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カルシウム及び水酸化マグネシウム等のＳＯ2と反応する薬剤から選択される１種以上を添加することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のセメント焼成装置からの鉛除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉛含有廃棄物及び硫黄含有廃棄物の有効利用を図りながら、セメントの品質に影響を与えることなくセメント焼成装置から鉛を除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のセメント製造工程におけるリサイクル資源の活用量の増加に伴い、廃棄物由来の鉛が許容量を超えてセメント製品中に含まれる可能性がある。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１等には、セメントキルンで揮発した鉛をセメントキルンに付設されている塩素バイパスシステムで回収したダストを介してセメント焼成装置の系外に排出することで、セメント焼成装置から鉛を除去する方法が記載されている。ここで、セメントキルンでの鉛の揮発率を高めることで鉛の除去率が向上する。
【０００４】
セメントキルンでの鉛の揮発を促進する技術としては、塩化揮発法と還元揮発法が知られている。塩化揮発法は、鉛を塩化すると揮発し易くなる性質を利用したものであり、原料等に含まれる鉛を塩化物（ＰｂＣｌ2）にして揮発させる。一方、還元揮発法は、炉内を還元雰囲気に調整し、酸化鉛（ＰｂＯ）を還元して鉛（Ｐｂ）を揮発させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９５４２２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、塩化揮発法の場合には、塩素がセメント製造工程やセメントの品質に悪影響を及ぼすため、セメント焼成に適用するのは技術的に困難な状況にあった。一方、還元揮発法を適用すると、セメントの色が黄色を呈することとなるため、セメントの品質の面で問題があった。
【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、鉛含有廃棄物等の有効利用を図りながら、セメントの品質に影響を与えることなくセメント焼成装置から効率よく鉛を除去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、セメントキルンの窯尻から最下段サイクロンに至るまでのセメントキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部を抽気し、抽気された燃焼ガスに含まれる鉛を回収するセメント焼成装置からの鉛除去方法において、該セメント焼成装置で生成されるセメントクリンカのＳＯ3／ＣａＯ質量比を０．０１４以下に制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、セメントクリンカのＳＯ3／ＣａＯ質量比を０．０１４以下に制御することで、セメントキルンでの鉛の揮発率を高め、抽気された燃焼ガスに含まれる鉛の量を増加させることができるため、鉛含有廃棄物及び硫黄含有廃棄物の有効利用を図りながら、セメントの品質に影響を与えることなくセメント焼成装置から鉛を効率よく除去することができる。
【００１０】
上記セメント焼成装置からの鉛除去方法において、セメント焼成装置に供給される原燃料の硫黄分含有率を調整することにより、前記ＳＯ3／ＣａＯ質量比を制御することができる。原燃料の硫黄分含有率は、その種類と使用量を変更することなどで調整することができる。
【００１１】
また、前記抽気された燃焼ガスを脱硫することにより、前記ＳＯ3／ＣａＯ質量比を制御することもできる。すなわち、前記燃焼ガスはセメント焼成装置に戻すため、セメント焼成装置内におけるＳＯ3濃縮率が高まる。その際、前記抽気された燃焼ガスを脱硫処理し、ＳＯ3分を工程外に排出することによりこのＳＯ3の濃縮を回避し、ＳＯ3／ＣａＯ質量比を適正に保つことが可能となる。
【００１２】
前記燃焼ガスを脱硫するにあたり、前記燃焼ガスに水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カルシウム及び水酸化マグネシウム等のＳＯ2と反応する薬剤から選択される１種以上を添加することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、鉛含有廃棄物等の有効利用を図りながら、セメントの品質に影響を与えることなくセメント焼成装置から効率よく鉛を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】セメント焼成装置に付設される塩素バイパスシステムの全体構成図である。
【図２】セメントクリンカのＳＯ3／ＣａＯ質量比と鉛除去率の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明に係るセメント焼成装置からの鉛除去方法において用いる塩素バイパスシステムを示し、この塩素バイパスシステム１は、セメントキルン２の窯尻から最下段サイクロン（不図示）に至るまでのキルン排ガス流路より燃焼ガスの一部Ｇ１をプローブ３で抽気すると同時に、冷却ファン４からの冷風で抽気ガスＧ１をＫＣｌ等の塩素化合物の融点以下（６００℃以下）に冷却し、抽気ガスＧ２をサイクロン５で粗粉Ｄ１を分離した後の抽気ガスＧ３に含まれる、塩素が濃縮した１０μｍ程度以下の微粉Ｄ２をバグフィルタ８で微粉Ｄ４として回収する。この微粉Ｄ４と、冷却器６から回収された微粉Ｄ３とを塩素バイパスダストＤ５として系外に排出して塩素及び鉛等の重金属類を除去する。一方、バグフィルタ８の排ガスＧ４は、排気ファン１０によってセメント焼成装置（セメントキルン２に付設されたプレヒータ等）に戻す。
【００１６】
塩素バイパスダストＤ５に含まれる鉛を除去するには、塩素バイパスダストＤ５を水に溶解させてスラリー化し、硫化剤等の薬液を添加し、スラリーに含まれる塩化鉛等を硫化して硫化鉛（ＰｂＳ）を生じさせて沈殿させ、浮遊選鉱法等により回収することができる。
【００１７】
本発明では、上記セメントキルン２を備えたセメント焼成装置で生成されるセメントクリンカのＳＯ3／ＣａＯ質量比を０．０１４以下、好ましくは０．０１２以下に制御する。
【００１８】
図２は、セメントクリンカのＳＯ3／ＣａＯ質量比と鉛除去率の関係を示すグラフである。鉛除去率は、鉛除去率（％）＝［１−セメントクリンカ中のＰｂ含有量（ｋｇ／ｔ−クリンカ）／セメント原燃料中のＰｂ含有量（ｋｇ／ｔ−クリンカ）］×１００により算出した。同グラフより、ＳＯ3／ＣａＯ質量比を０．０１４以下とすることで鉛除去率が５０％以上となり、ＳＯ3／ＣａＯ質量比を０．０１２以下とすることで鉛除去率が６０％以上となることが判る。
【００１９】
ＳＯ3／ＣａＯ質量比を調整するにあたり、原燃料の種類と使用量を変更することが一つの方法である。すなわち、硫黄分含有率の異なる原燃料や硫黄含有廃棄物を複数種類用意し、セメント焼成装置で生成されるセメントクリンカのＳＯ3／ＣａＯ質量比に応じて原燃料の種類を切り換える、又は使用量を調整する。
【００２０】
また、バグフィルタ８の排ガスＧ４を脱硫することにより、セメントクリンカのＳＯ3／ＣａＯ質量比を制御することもできる。すなわち、排ガスＧ４はセメント焼成装置（セメントキルン２に付設されたプレヒータ等）に戻すため、例えば、排ガスＧ４の脱硫率が低い場合には、セメント焼成装置内におけるＳＯ3濃縮率が高まる。その際、排ガスＧ４を脱硫処理し、ＳＯ3分を工程外に排出することによりこのＳＯ3の濃縮を回避し、ＳＯ3／ＣａＯ質量比を適正に保つことが可能となる。
【００２１】
排ガスＧ４の脱硫率の調整にあたり、抽気ガスＧ２、Ｇ３及び排ガスＧ４に水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カルシウム及び水酸化マグネシウム等のＳＯ2と反応する薬剤から選択される一以上を添加し、それを回収することで対応することができる。また、この脱硫工程に湿式によるシステム、例えば石灰−石膏法か水酸化マグネシウム法等の脱硫設備を設置することもできる。
【００２２】
尚、上記実施の形態では、乾式の塩素バイパスシステムを用いたが、湿式塩素バイパスシステムを用いてもよく、湿式の場合には、抽気ガスに含まれる生石灰（ＣａＯ）が水と反応して生じた水酸化カルシウムを脱硫に利用することができる。
【００２３】
また、湿式の場合にも、湿式集塵で得られたスラリーに硫化剤等の薬液を添加し、スラリーに含まれる塩化鉛等を硫化して硫化鉛を生じさせて沈殿させ、浮遊選鉱法等により回収することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  塩素バイパスシステム
２  セメントキルン
３  プローブ
４  冷却ファン
５  サイクロン
６  冷却器
８  バグフィルタ
１０  排気ファン
【図１】
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【図２】
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