(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントダストに対して前記セメントダスト中の塩素濃度が０．５ｍａｓｓ％以上の所定値になるまで及び前記セメントダスト中の塩素量の低下幅が１０％以下の範囲で浸出する予備浸出工程と、
塩素を含むセメントダストに対して水酸化ナトリウム水溶液で前記セメントダスト中の塩素濃度が０．５ｍａｓｓ％未満になるまで浸出する水酸化ナトリウム水溶液浸出工程と、
前記水酸化ナトリウム水溶液浸出工程の後に、前記セメントダストを水で洗浄する洗浄工程と、を含むことを特徴とするセメントダストの処理方法。
【請求項２】
前記水酸化ナトリウム水溶液浸出工程における前記水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウム濃度は、１．０ｍａｓｓ％〜２．５ｍａｓｓ％であることを特徴とする請求項１記載のセメントダストの処理方法。
【請求項３】
前記予備浸出工程は、前記水酸化ナトリウム水溶液浸出工程前に複数回実施されることを特徴とする請求項１または２記載のセメントダストの処理方法。
【請求項４】
前記洗浄工程において、前記セメントダストを水酸化ナトリウム１．０ｍａｓｓ％未満の水溶液で洗浄することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のセメントダストの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメントダストの処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セメント製造工程で発生する飛灰は、繰り返し処理されている。そのため、セメント原料中あるいは産業廃棄物原料中に含まれる塩素は、系内を循環する際に濃縮されている。その結果、セメント処理で製造される製品の品質への影響が懸念されている。そこで、セメントダスト中の塩素を除去することが望まれている。特許文献１は、セメントダストの処理に係る技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０５５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、大量の硫酸などを使用するため、処理コストが高くなる。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑み、処理コストを抑制しつつ塩素を除去することができるセメントダストの処理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】
【０００６】
本発明に係るセメントダストの処理方法は、セメントダストに対して前記セメントダスト中の塩素濃度が０．５ｍａｓｓ％以上の所定値になるまで及び前記セメントダスト中の塩素量の低下幅が１０％以下の範囲で浸出する予備浸出工程と、塩素を含むセメントダストに対して水酸化ナトリウム水溶液で前記セメントダスト中の塩素濃度が０．５ｍａｓｓ％未満になるまで浸出する水酸化ナトリウム水溶液浸出工程と、前記水酸化ナトリウム水溶液浸出工程の後に、前記セメントダストを水で洗浄する洗浄工程と、を含むことを特徴とする。本発明に係るセメントダストの処理方法によれば、処理コストを抑制しつつ塩素を除去することができる。
【０００７】
前記水酸化ナトリウム水溶液浸出工程における前記水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウム濃度は、１．０ｍａｓｓ％〜２．５ｍａｓｓ％としてもよい。前記予備浸出工程は、前記水酸化ナトリウム水溶液浸出工程前に複数回実施されてもよい。
【０００８】
前記洗浄工程において、前記セメントダストを水酸化ナトリウム１．０ｍａｓｓ％未満の水溶液で洗浄してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るセメントダストの処理方法によれば、処理コストを抑制しつつ塩素を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】セメントダストの処理方法を示すフローである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための実施形態について説明する。
（実施形態）
図１を参照しつつ、実施形態に係るセメントダストの処理方法の内容を説明する。なお、本実施形態において対象とするセメントダストは、セメント製造工程で生じるダストのことであり、具体的にはセメントキルン燃焼ガスから抽気されてサイクロン分級機やバグフィルタに捕集される粉末などである。セメントダストは、例えば、Ｃａ（カルシウム）、Ｃｌ（塩素）、Ｋ（カリウム）、Ｎａ（ナトリウム）、Ｐｂ（鉛）などを含んでいる。カルシウム、カリウム、ナトリウム、鉛などは、例えば塩化物、酸化物等の形でセメントダストに含まれている。
【００１２】
（予備浸出工程）
図１を参照して、セメントダストに対して予備浸出工程を実施する。予備浸出工程で用いる液は、特に限定されるものではないが、水、薄い水酸化ナトリウム水溶液などを用いることができる。例えば、工業用水（ｐＨ７、３０℃）などをセメントダストと混合することによって、セメントダストに対して予備浸出工程を実施する。予備浸出工程を実施することによって、セメントダスト中の塩素を浸出することができる。また、カリウム、ナトリウムなどのアルカリ金属も浸出することができる。予備浸出工程は、２回以上繰り返されることが好ましい。塩素濃度をより低減することができるからである。
【００１３】
ただし、予備浸出工程だけでは効率よく塩素を低減できないため、予備浸出工程は、セメントダスト中の塩素濃度が０．５ｍａｓｓ％以上の所定値になった時点で終了することが好ましい。または、予備浸出工程は、セメントダスト中の塩素量の低下幅が１０％以下の範囲で実施されることが好ましい。予備浸出工程で得られた浸出液（上澄み液）については、別工程に送られる。なお、予備浸出工程は、実施しなくてもよい。
【００１４】
（水酸化ナトリウム水溶液浸出工程）
次に、予備浸出工程で得られたスラリーと水酸化ナトリウム水溶液とを混合することによって、水酸化ナトリウム水溶液浸出工程を実施する。水酸化ナトリウム水溶液を用いることによって、セメントダスト中の塩素をさらに浸出することができる。これは、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）と塩素イオン（Ｃｌ−）との高い親和力によって塩素が溶け出しやすく、さらに、水溶液中に水酸化物イオン（ＯＨ−）が存在することによって、粒子に付着するＣｌ−を低減できるからであると考えられる。
【００１５】
水酸化ナトリウム水溶液中の水酸化ナトリウム濃度は、１．０ｍａｓｓ％〜２．５ｍａｓｓ％であることが好ましい。また、セメントダスト中の塩素濃度が０．５ｍａｓｓ％未満になるまで、水酸化ナトリウム水溶液浸出工程を実施することが好ましい。なお、水酸化ナトリウム水溶液浸出工程で得られた浸出液（上澄み液）は、水酸化ナトリウム水溶液浸出工程の水酸化ナトリウム水溶液として再利用してもよい。
【００１６】
（洗浄工程）
次に、水酸化ナトリウム水溶液浸出工程で得られたスラリーに対して水で洗浄する洗浄工程を実施する。それにより、塩素および水酸化ナトリウムを除去することができる。また、最終セメントダスト中にナトリウムが残ることを品質上問題にしない場合には、水の代わりに薄い水酸化ナトリウム水溶液、具体的には、1.０ｍａｓｓ％未満の水酸化ナトリウム水溶液で洗浄してもよい。
【００１７】
（ろ過工程）
洗浄工程後の液に対してろ過処理を行うことによって、固液分離を行う。例えば、フィルタープレスを用いたろ過処理を行うことによって、固液分離を行う。このろ過処理によって、残渣（脱水ケーキ）とろ液とに分離することができる。ろ液には塩素などが含まれる。したがって、ろ過工程を行うことによって、セメントダストに含まれていた塩素を除去することができる。
【００１８】
本実施形態によれば、予備浸出工程によって、セメントダスト中の塩素を除去することができる。さらに、水酸化ナトリウム水溶液を用いた浸出工程を実施することによって、ナトリウムイオンがセメントダスト中の塩素を除去し、水酸化物イオンが粒子に付着する塩素イオン量を低減することができる。さらに、洗浄工程によって、塩素および水酸化ナトリウムを除去することができる。また、本実施形態によれば、大量の硫酸などを使用する必要がないため、処理コストを抑制することができる。なお、各工程において上澄み液を抜き出すことによって得られるスラリーを次工程で用いているが、各工程で得られたスラリーをろ過することによって得られた固形分を次工程で用いてもよい。
【実施例】
【００１９】
以下、上記実施形態に従って、セメントダストに対して各工程を実施した。使用したセメントダストの成分を表１に示す。各成分の値は、ｍａｓｓ％の値である。
【表１】
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【００２０】
水を用いた予備浸出工程、水酸化ナトリウム水溶液浸出工程および洗浄工程において、スラリー濃度を１００ｇ／Ｌとし、２時間以上の撹拌を行い、静置沈降させた。なお、水酸化ナトリウム水溶液浸出工程では、２．５ｍａｓｓ％水酸化ナトリウム水溶液を用いた。また、予備浸出工程および水酸化ナトリウム水溶液浸出工程については各１回実施し、洗浄工程については２回した。
【００２１】
水洗浄工程で得られたスラリーをフィルタープレスにてろ過し、得られた脱水ケーキ中の塩素濃度を測定した。脱水ケーキ中の塩素濃度は、０．４９ｍａｓｓ％となった。
【００２２】
（比較例）
比較例においては、水酸化ナトリウム水溶液浸出工程を実施しなかった。その他の工程については実施例と同じである。なお、水洗浄工程については３回実施した。水洗浄工程で得られたスラリーをフィルタープレスにてろ過し、得られた脱水ケーキ中の塩素濃度を測定した。脱水ケーキ中の塩素濃度は、０．７０ｍａｓｓ％となった。
【００２３】
（分析）
比較例においては、セメントダスト中の塩素濃度は０．７０ｍａｓｓ％までしか低減できなかった。これは、水を用いた浸出工程だけでは十分に塩素を除去できなかったからだと考えられる。実施例においては、セメントダスト中の塩素濃度を０．４９ｍａｓｓ％まで低減できた。これは、水酸化ナトリウムを用いた浸出工程によって、塩素を効果的に除去できたからであると考えられる。以上の結果から、水酸化ナトリウム水溶液浸出工程および洗浄工程を実施することによって、セメントダスト中の塩素を効果的に除去できることが立証された。
【図１】
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