セメント製造工程からの重金属除去・回収方法
【課題】 セメント製造工程で発生する塩素バイパスダスト等から重金属を効率よく除去又は回収する。
【解決手段】 セメント製造工程から重金属含有ダストとして分離し、該重金属含有ダストから、セメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスに含まれるダストを集塵し、タリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を除去又は回収する。３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスを除塵することなく冷却し、該燃焼排ガスに含まれるダストを集塵することにより、セメント製造工程からタリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を回収したり、３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガスの一部を除塵してガスのみを取り出す工程と、除塵後のガスを冷却して固体化した後、集塵してタリウムを回収する工程とを備えるようにしてもよい。
【解決手段】 セメント製造工程から重金属含有ダストとして分離し、該重金属含有ダストから、セメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスに含まれるダストを集塵し、タリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を除去又は回収する。３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスを除塵することなく冷却し、該燃焼排ガスに含まれるダストを集塵することにより、セメント製造工程からタリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を回収したり、３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガスの一部を除塵してガスのみを取り出す工程と、除塵後のガスを冷却して固体化した後、集塵してタリウムを回収する工程とを備えるようにしてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント製造工程からの重金属除去・回収方法に関し、特に、セメントキルンのキルン尻からボトム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及び硫黄分等を除去し、抽気した燃焼ガスに含まれるダスト等からタリウムや鉛等の重金属を効率よく除去又は回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメント製造装置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、硫黄、アルカリ等の中で、塩素が特に問題となることに着目し、セメントキルンのキルン尻からボトム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を除去する塩素バイパス設備が用いられている。
【０００３】
この塩素バイパス設備では、例えば、特許文献１に記載のように、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粗粉と微粉とに分離し、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。
【０００４】
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塩素、硫黄、アルカリ等の揮発成分の量も増加し、塩素バイパスダストの発生量も増加している。そのため、塩素バイパスダストをすべてセメント粉砕工程で利用することができず、水洗処理されていたが、今後、重金属類がセメント許容濃度を超えることが予測されるため、その有効利用方法の開発が求められていた。
【０００５】
かかる見地から、特許文献２に記載のセメント原料化処理方法では、従来水洗処理されている塩素バイパスダスト等を脱塩処理し、塩素を含む廃棄物に水を添加して廃棄物中の塩素を溶出させてろ過し、得られた脱塩ケークをセメント原料として利用するとともに、排水を浄化処理してセレン等の重金属類を除去し、環境汚染を引き起こすことなく、塩素バイパスダストの有効利用を図っている。
【０００６】
また、特許文献３には、塩素バイパスダスト等の廃棄物から鉛分、塩素分、カルシウム分を分別して回収する際に、薬剤の使用量を削減することなどを目的とし、鉛分、カルシウム分、塩素分を含む廃棄物と、スラリー化用水とを混合してスラリーとし、スラリーを粗粒分と細粒分とに分級し、細粒分に水酸化ナトリウム等のアルカリ剤を加えた後、固液分離し、水酸化カルシウムを含む固形分と、鉛分及び塩素分を含むろ液を得て、このろ液に水硫化ソーダ等の硫化剤を添加した後、固液分離し、硫化鉛と、塩素分を含むろ液を得て、得られたろ液を、前記スラリー化のための用水として用いる技術が記載されている。
【０００７】
さらに、特許文献４には、塩素バイパスダスト等の鉛分を含む廃棄物と、スラリー化用水とを混合し、廃棄物中の鉛分を水中に溶出させるに際し、鉛分の水中への溶出率を高めるため、鉛分を含む廃棄物とスラリー化用水とを混合してスラリーとし、スラリーのｐＨを７．０〜１１．５に調整し、かつ、酸化還元電位を４００ｍＶ以上に調整し、鉛分を含むスラリーを得て、鉛分を含むスラリーを固液分離し、固形分と鉛分を含むろ液を得て、鉛分を含むろ液に硫化剤を添加した後、固液分離し、硫化鉛とろ液を得て、得られたろ液の一部を前記スラリー化のための用水として用いる技術が記載されている。
【０００８】
一方、セメント製造工程には、上記セレンや鉛等に加え、燃料としての石炭や廃タイヤから微量のタリウム（Ｔｌ）がもたらされる。例えば、キルンや仮焼炉に供給される微粉炭中には１ｐｐｍ程度、廃タイヤには８ｐｐｍ程度のタリウムが含まれる。このタリウムは、沸点が低いため、セメント焼成装置のキルンからプレヒータの間で揮発し、大部分がプレヒータにおいて濃縮されている。
【０００９】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ９７／２１号パンフレット
【特許文献２】特開平１１−１００２４３号公報
【特許文献３】特開２００３−２３６４９７号公報
【特許文献４】特開２００３−２３６５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、タリウムは、プレヒータに濃縮し、セメントキルン燃焼排ガスを冷却すると、セメント原料に吸収されるため、塩素バイパスダストにも混入する。そこで、塩素バイパスダストを脱塩処理し、セメント原料として有効利用する際に、セレン、鉛等とともにタリウムを除去し、環境汚染を引き起こすことなく、塩素バイパスダストの有効利用を図る必要がある。
【００１１】
そこで、本発明は、セメント製造工程で発生する塩素バイパスダスト等からこれらの重金属を効率よく除去、回収す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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、セメント製造工程からの重金属除去・回収方法であって、セメント製造工程からセメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスに含まれるダストを集塵し、タリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を除去又は回収することを特徴とする。
【００１３】
そして、本発明によれば、セメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスに含まれる塩素バイパスダスト等からタリウムと、鉛と、セレンを含む重金属を効率よく除去、回収することができる。
【００１４】
また、本発明は、セメント製造工程からの重金属回収方法であって、３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスを除塵することなく冷却し、該燃焼排ガスに含まれるダストを集塵することにより、セメント製造工程からタリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を回収することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明は、セメント製造工程からの重金属回収方法であって、３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガスの一部を除塵してガスのみを取り出す工程と、除塵後のガスを冷却して固体化した後、集塵する工程とを備えることを特徴とする。３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガス中には、他の重金属に比較してタリウムが大量に含まれているため、この温度範囲のセメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、冷却して得られたダストから効率よくタリウムを回収することができる。
【００１６】
前記重金属含有ダストに水を添加して１次スラリーとした後、１次ケーキと１次ろ液とに分離し、該１次ろ液に硫化剤を添加して２次ケーキと２次ろ液とに分離し、該２次ケーキ側にタリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を回収することができる。
【００１７】
また、前記重金属含有ダストに水、硫酸、塩酸、硝酸から選択される１つ以上を添加して１次スラリーとした後、１次ケーキと１次ろ液とに分離し、該１次ろ液に硫化剤を添加して２次ケーキと２次ろ液とに分離し、該２次ケーキ側にタリウムを回収してもよい。
【００１８】
さらに、前記重金属含有ダストに水、硫酸、塩酸、硝酸から選択される１つ以上を添加して１次スラリーとした後、１次ケーキと１次ろ液とに分離し、該１次ろ液にハロゲン化物と、ｐＨ調整剤として塩酸及び苛性ソーダとを添加して２次ケーキと２次ろ液とに分離し、該２次ケーキ側にタリウムを回収してもよい。
【００１９】
前記硫化剤を、水硫化ソーダ又は硫化ソーダのいずれかとすることができる。また、前記ハロゲン化物を、塩酸、塩素ガス、塩化ナトリウム、次亜塩素酸ソーダ、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、臭素酸、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アルミニウム、ヨウ素、ヨウ素酸、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウムのいずれかとすることができる。
【００２０】
また、前記２次ろ液に、ｐＨ調整剤及び第一鉄化合物を添加してセレン濃度を低減した後、３次ケーキとセレンとを含む３次ろ液とに分離し、該セレンを含む３次ろ液を電気透析装置に通し、濃縮塩水とセレンを含む脱塩水とに分離してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、セメント製造工程からタリウム、鉛、セレンを含む重金属を効率よく除去、回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明にかかるセメント製造工程からの重金属回収方法の一例としては、図１に示すように、大別して、水洗工程と、排水処理工程と、塩回収工程とに分けられる。
【００２３】
水洗工程は、塩素バイパスダストを水洗して塩素分を除去する工程であって、この工程を実施するため、ボイラ１と、温水槽２と、溶解槽３と、ベルトフィルタ４とが設けられる。
【００２４】
ボイラ１で発生した温水は、温水槽２を経て溶解槽３に供給され、塩素バイパスダストと混合される。溶解槽３において、塩素バイパスダストに含まれる水溶性塩素分が温水に溶解する。溶解槽３から排出されたスラリーは、ベルトフィルタ４によって固液分離され、塩素分が除去された１次ケーキは、セメントキルン等に戻されてセメント原料として利用される。一方、塩素分及びタリウム、鉛、セレン等の重金属類を含む１次ろ液は、貯槽５に一時的に蓄えられる。
【００２５】
排水処理工程は、１次ろ液から上記重金属類とカルシウム分を除去する工程であって、この工程を実施するため、貯槽５と、薬液反応槽７、９、１１と、固液分離装置としてのフィルタプレス６、８、１０と、除鉄塔１２と、キレート樹脂塔１３と、ろ過装置１４と、電気透析装置１５とが設けられる。
【００２６】
貯槽５に蓄えられた、塩素分、タリウム、鉛等の重金属類、及びカルシウムを含む１次ろ液に、硫化剤が添加され、ろ液中のタリウム（Ｔｌ+）は、硫化物イオン（Ｓ2-）と反応して硫化タリウム（Ｔｌ2Ｓ）を生成し、鉛（Ｐｂ2+）は、硫化物イオン（Ｓ2-）と反応して硫化鉛（ＰｂＳ）を生成し、これらはいずれも固形分として沈殿し、フィルタプレス６を経て２次ケーキとして回収することができる。
【００２７】
上記硫化剤として、水硫化ソーダ（ＮａＨＳ）、硫化ソーダ（Ｎａ2Ｓ）及び多硫化ソーダ（Ｎａ3Ｓ4、Ｎａ2Ｓ4）等を用いることができる。尚、得られた硫化タリウムは、磁気テープ、メタルハライドランプ、光学レンズの原料等に、硫化鉛は、精錬原料等に用いることができる。
【００２８】
図３は、貯槽５に水硫化ソーダを添加、撹拌した後、ろ過した際のろ液の分析結果を示す。同グラフより、Ｓ／（Ｔｌ＋Ｐｂ）の当量比で２．０〜２．５となるような水硫化ソーダの添加量で、ろ液中のＴｌ及びＰｂの濃度が略々０ｍｇ／ｌとなっていることから、この当量比で貯槽５中のＴｌ及びＰｂを略々すべて各々Ｔｌ２Ｓ、ＰｂＳとして沈殿させることができることが判る。この時に回収されたケーキを乾燥した後に得られた固形物のＴｌ濃度は２９％、Ｐｂ濃度は４９％であった。
【００２９】
図４は、貯槽５に水硫化ソーダを添加して撹拌した後、それをろ過した後の２次ろ液に塩酸及び硫酸第一鉄を添加し、水酸化カルシウムでｐＨ調整して撹拌した後、ろ過した後の３次ろ液の分析結果を示す。Ｓ／（Ｔｌ＋Ｐｂ）の当量比で１．６以上の水硫化ソーダの添加量で、ろ液中のＴｌ及びＰｂの濃度が０．３ｍｇ／ｌ以下となっていることから、この当量比で貯槽５中のＴｌをＴｌ2Ｓとして沈殿させ、ＰｂをＰｂ2ＳあるいはＰｂ（ＯＨ）2として沈殿させることが判る。
【００３０】
図１に示す薬液反応槽７には２次ろ液が供給され、さらに、ｐＨ調整剤としての塩酸を加え、薬液反応槽７うちのｐＨを４以下に調整する。塩酸を供給するのは、還元剤としての硫酸第一鉄等を溶かして還元剤としての効果を高めるためである。
【００３１】
硫酸第一鉄によって、排水に含まれる重金属としてのセレンを還元して析出させる。ここでは、還元剤としての硫酸第一鉄の添加量を抑えるため、３次ろ液のセレン濃度を０．８ｍｇ−Ｓｅ／ｌ程度にする。次に、水酸化カルシウムを加え、ｐＨを８〜１１に上昇させ、硫酸第一鉄の添加により生成した水酸化第一鉄を凝縮、析出させる。ｐＨを８〜１１に調整するのは、かかるｐＨ領域で水酸化第一鉄とセレン化合物及び／又はセレン金属が生成物として沈殿するからである。尚、水酸化カルシウムの代わりに、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を用いてもよい。
【００３２】
そして、薬液反応槽７から排出されたスラリーをフィルタプレス８によって固液分離し、３次ケーキをセメントキルン等に戻してセメント原料として利用し、３次ろ液は、薬液反応槽９において炭酸カリウムと混合され、３次ろ液中のカルシウムが除去される。３次ろ液中のカルシウムを除去するのは、後段の電気透析装置１５において交換膜間がカルシウムスケールにより目詰まりするのを防止するためである。尚、炭酸カリウムの代わりに、炭酸ナトリウムを用いてもよい。
【００３３】
次に、薬液反応槽９から排出されたスラリーをフィルタプレス１０によって固液分離し、４次ケーキをセメントキルン等に戻してセメント原料として利用し、４次ろ液は、薬液反応槽１１において塩酸を加えてｐＨ調整した後、除鉄塔１２、キレート樹脂塔１３、ろ過装置１４によって、鉄、残留重金属、縣濁物質（ＳＳ）が除去される。
【００３４】
ろ過装置１４からの排水は、電気透析装置１５に供給され、電気透析装置１５において、排水中のセレン酸（ＳｅＯ42-）が脱塩水に含められ、塩素分は濃縮塩水に含められる。この電気透析装置１５は、ろ過装置１４からの２次ろ液中の一価陰イオンと陽イオンを濃縮塩水側に含めるように機能するものであって、この電気透析装置１５の原理について、図２を参照しながら説明する。
【００３５】
電気透析装置１５は、両端に陽極１５ａと陰極１５ｂとを備え、両電極１５ａ、１５ｂ間にイオン交換膜としての陽イオン交換膜１５ｃと、陰イオン交換膜１５ｄとが交互に配置される。陽イオン交換膜１５ｃと陰イオン交換膜１５ｄとの間には、脱塩室１５ｅ又は濃縮室１５ｆが形成される。処理液（ろ過装置１４のろ液）は、脱塩室１５ｅに供給され、処理液に含まれるＫ+は、陽イオン交換膜１５ｃを通過して濃縮室１５ｆへ移動し、Ｃｌ-は、陰イオン交換膜１５ｄを通過して濃縮室１５ｆへ移動する。一方、陰イオン交換膜に一価イオンの選択性があると、セレン酸（ＳｅＯ42-）は、２価であるため、脱塩室１５ｅに留まる。これによって、脱塩室１５ｅには、ＳｅＯ42-等２価以上の陰イオンが残り、濃縮室１５ｆには、Ｋ+及びＣｌ-が移動し、これらがＫＣｌとなって濃縮塩水に含められ、ＳｅＯ42-は、脱塩水に含められる。
【００３６】
電気透析装置１５からの脱塩水は、図示しない循環ルートを介して水洗工程の温水槽２に戻される（符号Ａ参照）。これによって、濃縮塩水のセレン濃度は、例えば、下水放流の場合の許容値である０．１ｍｇ−Ｓｅ／ｌ以下に低減される。
【００３７】
塩回収工程は、濃縮塩水から塩を回収して工業原料を得る工程であって、この工程を実施するため、ボイラ１６と、加熱器１７と、結晶装置１８と、コンデンサ１９と、ろ液タンク２０と、遠心分離機２１とが設けられる。
【００３８】
濃縮塩水は、ボイラ１６からの蒸気によって加熱器１７において加熱され、結晶装置１８において結晶化が行われる。結晶装置１８において、濃縮塩水中の溶質は、結晶として析出し、遠心分離機２１を経て、工業塩が回収され、工業原料として利用される。一方、結晶装置１８で蒸発した水分は、コンデンサ１９において冷却されてドレンが回収され、このドレンは、水洗工程に戻される。遠心分離機２１によって分離されたろ液は、ろ液タンク２０を経て結晶装置１８に戻される。尚、濃縮塩水から塩を回収せずに、放流することもできる。
【００３９】
次に、上記重金属のうち、タリウムに特化した回収方法について説明する。
【００４０】
図５は、セメント焼成装置の一例を示し、このセメント焼成装置３１は、予熱機３２と、仮焼炉３３と、キルン３４と、クリンカー冷却機３５等からなる。
【００４１】
予熱機３２は、仮焼炉３３からの高温ガスによって原料を予熱するため、複数のサイクロン３２ａ〜３２ｄを多段に備え、各々のサイクロン間、３段目サイクロン３２ｂと仮焼炉３３との間及び最下段サイクロン３２ａとキルン３４との間には、原料シュート３７〜４１が設けられ、最上段サイクロン３２ｄから排出された排ガスを系外に排出するための主排気風車３６が配置される。
【００４２】
仮焼炉３３は、予熱機３２によって予熱された原料を仮焼するため、微粉炭を吹き込むバーナー３３ａを備え、仮焼炉３３には、クーラー抽気ダクト４２を介してクリンカー冷却機３５からの抽気が導入される。また、仮焼炉３３は、ライジングダクト４３を介してキルン３４に接続される。
【００４３】
キルン３４は、仮焼炉３３によって仮焼された原料を焼成してセメントクリンカーを生成するため、微粉炭を吹き込むバーナー３４ａを備える。クリンカー冷却機３５は、上記のようにして焼成されたクリンカーを冷却するため、キルン３４の下流側に配置される。
【００４４】
ここで、図５の点Ａ〜Ｄにおいて、原料を採取し、各重金属の濃度を測定した結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１から明らかなように、Ｔｌについては、原料中の濃度が１段サイクロンに近づく程高くなり、一方、他の金属は１段に近づくほど低くなっており、Ｔｌが他の重金属とは異なった温度域に濃縮されていることが判る。従って、予熱機３２の上部の温度領域３００〜９００℃において燃焼ガスを抽気し、抽気した燃焼ガスを冷却した後ダストを集塵することで、セメント製造工程からＴｌを除去することができる。
【００４７】
また、図５の点Ｅ〜Ｆにおいて、燃焼ガスを抽気して除塵し、得られたダストと除塵後のガスを冷却して発生したダストに分けて採取し、Ｔｌを測定した結果を表２に示す。この時冷却して発生したダストを硝酸に溶解させた後、水硫化ソーダを添加して回収した生成物のＴｌ濃度は８９％であった。
【００４８】
【表２】
【００４９】
表２から明らかなように、燃焼ガスを抽気して除塵後のガスを冷却して発生したダスト中に多くのＴｌが存在することが判る。従って、予熱機３２の上部の温度領域３００〜９００℃において、燃焼ガスを抽気して除塵後に冷却して発生したダストを集塵することでＴｌを高濃度で回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明にかかるセメント製造工程からの重金属回収方法を実施するためのシステムの一例を示すフローチャートである。
【図２】図１の処理システムに用いる電気透析装置の原理を説明するための概略図である。
【図３】図１の処理システムの貯槽に水硫化ソーダを添加、撹拌した後、ろ過した際のろ液の分析結果を示すグラフである。
【図４】図１の処理システムの貯槽にに水硫化ソーダを添加して撹拌した後、それをろ過した後の２次ろ液に塩酸及び硫酸第一鉄を添加し、水酸化カルシウムでｐＨ調整して撹拌した後、ろ過した後の３次ろ液の分析結果を示すグラフである。
【図５】セメント焼成装置の予熱機からのタリウムの回収方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１ ボイラ
２ 温水槽
３ 溶解槽
４ ベルトフィルタ
５ 貯槽
６ フィルタプレス
７ 薬液反応槽
８ フィルタプレス
９ 薬液反応槽
１０ フィルタプレス
１１ 薬液反応槽
１２ 除鉄塔
１３ キレート樹脂塔
１４ ろ過装置
１５ 電気透析装置
１５ａ 陽極
１５ｂ 陰極
１５ｃ 陽イオン交換膜
１５ｄ 陰イオン交換膜
１５ｅ 脱塩室
１５ｆ 濃縮室
１６ ボイラ
１７ 加熱器
１８ 結晶装置
１９ コンデンサ
２０ ろ液タンク
２１ 遠心分離機
３１ セメント焼成装置
３２ 予熱機
３２ａ 最下段サイクロン
３２ｂ ３段目サイクロン
３２ｃ ２段目サイクロン
３２ｄ 最上段サイクロン
３３ 仮焼炉
３３ａ バーナー
３４ キルン
３４ａ バーナー
３５ クリンカー冷却機
３６ 主排気風車
３７〜４１ 原料シュート
４２ クーラー抽気ダクト
４３ ライジングダクト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント製造工程からの重金属除去・回収方法に関し、特に、セメントキルンのキルン尻からボトム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及び硫黄分等を除去し、抽気した燃焼ガスに含まれるダスト等からタリウムや鉛等の重金属を効率よく除去又は回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメント製造装置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、硫黄、アルカリ等の中で、塩素が特に問題となることに着目し、セメントキルンのキルン尻からボトム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を除去する塩素バイパス設備が用いられている。
【０００３】
この塩素バイパス設備では、例えば、特許文献１に記載のように、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粗粉と微粉とに分離し、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。
【０００４】
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塩素、硫黄、アルカリ等の揮発成分の量も増加し、塩素バイパスダストの発生量も増加している。そのため、塩素バイパスダストをすべてセメント粉砕工程で利用することができず、水洗処理されていたが、今後、重金属類がセメント許容濃度を超えることが予測されるため、その有効利用方法の開発が求められていた。
【０００５】
かかる見地から、特許文献２に記載のセメント原料化処理方法では、従来水洗処理されている塩素バイパスダスト等を脱塩処理し、塩素を含む廃棄物に水を添加して廃棄物中の塩素を溶出させてろ過し、得られた脱塩ケークをセメント原料として利用するとともに、排水を浄化処理してセレン等の重金属類を除去し、環境汚染を引き起こすことなく、塩素バイパスダストの有効利用を図っている。
【０００６】
また、特許文献３には、塩素バイパスダスト等の廃棄物から鉛分、塩素分、カルシウム分を分別して回収する際に、薬剤の使用量を削減することなどを目的とし、鉛分、カルシウム分、塩素分を含む廃棄物と、スラリー化用水とを混合してスラリーとし、スラリーを粗粒分と細粒分とに分級し、細粒分に水酸化ナトリウム等のアルカリ剤を加えた後、固液分離し、水酸化カルシウムを含む固形分と、鉛分及び塩素分を含むろ液を得て、このろ液に水硫化ソーダ等の硫化剤を添加した後、固液分離し、硫化鉛と、塩素分を含むろ液を得て、得られたろ液を、前記スラリー化のための用水として用いる技術が記載されている。
【０００７】
さらに、特許文献４には、塩素バイパスダスト等の鉛分を含む廃棄物と、スラリー化用水とを混合し、廃棄物中の鉛分を水中に溶出させるに際し、鉛分の水中への溶出率を高めるため、鉛分を含む廃棄物とスラリー化用水とを混合してスラリーとし、スラリーのｐＨを７．０〜１１．５に調整し、かつ、酸化還元電位を４００ｍＶ以上に調整し、鉛分を含むスラリーを得て、鉛分を含むスラリーを固液分離し、固形分と鉛分を含むろ液を得て、鉛分を含むろ液に硫化剤を添加した後、固液分離し、硫化鉛とろ液を得て、得られたろ液の一部を前記スラリー化のための用水として用いる技術が記載されている。
【０００８】
一方、セメント製造工程には、上記セレンや鉛等に加え、燃料としての石炭や廃タイヤから微量のタリウム（Ｔｌ）がもたらされる。例えば、キルンや仮焼炉に供給される微粉炭中には１ｐｐｍ程度、廃タイヤには８ｐｐｍ程度のタリウムが含まれる。このタリウムは、沸点が低いため、セメント焼成装置のキルンからプレヒータの間で揮発し、大部分がプレヒータにおいて濃縮されている。
【０００９】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ９７／２１号パンフレット
【特許文献２】特開平１１−１００２４３号公報
【特許文献３】特開２００３−２３６４９７号公報
【特許文献４】特開２００３−２３６５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、タリウムは、プレヒータに濃縮し、セメントキルン燃焼排ガスを冷却すると、セメント原料に吸収されるため、塩素バイパスダストにも混入する。そこで、塩素バイパスダストを脱塩処理し、セメント原料として有効利用する際に、セレン、鉛等とともにタリウムを除去し、環境汚染を引き起こすことなく、塩素バイパスダストの有効利用を図る必要がある。
【００１１】
そこで、本発明は、セメント製造工程で発生する塩素バイパスダスト等からこれらの重金属を効率よく除去、回収す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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、セメント製造工程からの重金属除去・回収方法であって、セメント製造工程からセメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスに含まれるダストを集塵し、タリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を除去又は回収することを特徴とする。
【００１３】
そして、本発明によれば、セメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスに含まれる塩素バイパスダスト等からタリウムと、鉛と、セレンを含む重金属を効率よく除去、回収することができる。
【００１４】
また、本発明は、セメント製造工程からの重金属回収方法であって、３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスを除塵することなく冷却し、該燃焼排ガスに含まれるダストを集塵することにより、セメント製造工程からタリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を回収することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明は、セメント製造工程からの重金属回収方法であって、３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガスの一部を除塵してガスのみを取り出す工程と、除塵後のガスを冷却して固体化した後、集塵する工程とを備えることを特徴とする。３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガス中には、他の重金属に比較してタリウムが大量に含まれているため、この温度範囲のセメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、冷却して得られたダストから効率よくタリウムを回収することができる。
【００１６】
前記重金属含有ダストに水を添加して１次スラリーとした後、１次ケーキと１次ろ液とに分離し、該１次ろ液に硫化剤を添加して２次ケーキと２次ろ液とに分離し、該２次ケーキ側にタリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を回収することができる。
【００１７】
また、前記重金属含有ダストに水、硫酸、塩酸、硝酸から選択される１つ以上を添加して１次スラリーとした後、１次ケーキと１次ろ液とに分離し、該１次ろ液に硫化剤を添加して２次ケーキと２次ろ液とに分離し、該２次ケーキ側にタリウムを回収してもよい。
【００１８】
さらに、前記重金属含有ダストに水、硫酸、塩酸、硝酸から選択される１つ以上を添加して１次スラリーとした後、１次ケーキと１次ろ液とに分離し、該１次ろ液にハロゲン化物と、ｐＨ調整剤として塩酸及び苛性ソーダとを添加して２次ケーキと２次ろ液とに分離し、該２次ケーキ側にタリウムを回収してもよい。
【００１９】
前記硫化剤を、水硫化ソーダ又は硫化ソーダのいずれかとすることができる。また、前記ハロゲン化物を、塩酸、塩素ガス、塩化ナトリウム、次亜塩素酸ソーダ、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、臭素酸、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アルミニウム、ヨウ素、ヨウ素酸、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウムのいずれかとすることができる。
【００２０】
また、前記２次ろ液に、ｐＨ調整剤及び第一鉄化合物を添加してセレン濃度を低減した後、３次ケーキとセレンとを含む３次ろ液とに分離し、該セレンを含む３次ろ液を電気透析装置に通し、濃縮塩水とセレンを含む脱塩水とに分離してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、セメント製造工程からタリウム、鉛、セレンを含む重金属を効率よく除去、回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明にかかるセメント製造工程からの重金属回収方法の一例としては、図１に示すように、大別して、水洗工程と、排水処理工程と、塩回収工程とに分けられる。
【００２３】
水洗工程は、塩素バイパスダストを水洗して塩素分を除去する工程であって、この工程を実施するため、ボイラ１と、温水槽２と、溶解槽３と、ベルトフィルタ４とが設けられる。
【００２４】
ボイラ１で発生した温水は、温水槽２を経て溶解槽３に供給され、塩素バイパスダストと混合される。溶解槽３において、塩素バイパスダストに含まれる水溶性塩素分が温水に溶解する。溶解槽３から排出されたスラリーは、ベルトフィルタ４によって固液分離され、塩素分が除去された１次ケーキは、セメントキルン等に戻されてセメント原料として利用される。一方、塩素分及びタリウム、鉛、セレン等の重金属類を含む１次ろ液は、貯槽５に一時的に蓄えられる。
【００２５】
排水処理工程は、１次ろ液から上記重金属類とカルシウム分を除去する工程であって、この工程を実施するため、貯槽５と、薬液反応槽７、９、１１と、固液分離装置としてのフィルタプレス６、８、１０と、除鉄塔１２と、キレート樹脂塔１３と、ろ過装置１４と、電気透析装置１５とが設けられる。
【００２６】
貯槽５に蓄えられた、塩素分、タリウム、鉛等の重金属類、及びカルシウムを含む１次ろ液に、硫化剤が添加され、ろ液中のタリウム（Ｔｌ+）は、硫化物イオン（Ｓ2-）と反応して硫化タリウム（Ｔｌ2Ｓ）を生成し、鉛（Ｐｂ2+）は、硫化物イオン（Ｓ2-）と反応して硫化鉛（ＰｂＳ）を生成し、これらはいずれも固形分として沈殿し、フィルタプレス６を経て２次ケーキとして回収することができる。
【００２７】
上記硫化剤として、水硫化ソーダ（ＮａＨＳ）、硫化ソーダ（Ｎａ2Ｓ）及び多硫化ソーダ（Ｎａ3Ｓ4、Ｎａ2Ｓ4）等を用いることができる。尚、得られた硫化タリウムは、磁気テープ、メタルハライドランプ、光学レンズの原料等に、硫化鉛は、精錬原料等に用いることができる。
【００２８】
図３は、貯槽５に水硫化ソーダを添加、撹拌した後、ろ過した際のろ液の分析結果を示す。同グラフより、Ｓ／（Ｔｌ＋Ｐｂ）の当量比で２．０〜２．５となるような水硫化ソーダの添加量で、ろ液中のＴｌ及びＰｂの濃度が略々０ｍｇ／ｌとなっていることから、この当量比で貯槽５中のＴｌ及びＰｂを略々すべて各々Ｔｌ２Ｓ、ＰｂＳとして沈殿させることができることが判る。この時に回収されたケーキを乾燥した後に得られた固形物のＴｌ濃度は２９％、Ｐｂ濃度は４９％であった。
【００２９】
図４は、貯槽５に水硫化ソーダを添加して撹拌した後、それをろ過した後の２次ろ液に塩酸及び硫酸第一鉄を添加し、水酸化カルシウムでｐＨ調整して撹拌した後、ろ過した後の３次ろ液の分析結果を示す。Ｓ／（Ｔｌ＋Ｐｂ）の当量比で１．６以上の水硫化ソーダの添加量で、ろ液中のＴｌ及びＰｂの濃度が０．３ｍｇ／ｌ以下となっていることから、この当量比で貯槽５中のＴｌをＴｌ2Ｓとして沈殿させ、ＰｂをＰｂ2ＳあるいはＰｂ（ＯＨ）2として沈殿させることが判る。
【００３０】
図１に示す薬液反応槽７には２次ろ液が供給され、さらに、ｐＨ調整剤としての塩酸を加え、薬液反応槽７うちのｐＨを４以下に調整する。塩酸を供給するのは、還元剤としての硫酸第一鉄等を溶かして還元剤としての効果を高めるためである。
【００３１】
硫酸第一鉄によって、排水に含まれる重金属としてのセレンを還元して析出させる。ここでは、還元剤としての硫酸第一鉄の添加量を抑えるため、３次ろ液のセレン濃度を０．８ｍｇ−Ｓｅ／ｌ程度にする。次に、水酸化カルシウムを加え、ｐＨを８〜１１に上昇させ、硫酸第一鉄の添加により生成した水酸化第一鉄を凝縮、析出させる。ｐＨを８〜１１に調整するのは、かかるｐＨ領域で水酸化第一鉄とセレン化合物及び／又はセレン金属が生成物として沈殿するからである。尚、水酸化カルシウムの代わりに、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を用いてもよい。
【００３２】
そして、薬液反応槽７から排出されたスラリーをフィルタプレス８によって固液分離し、３次ケーキをセメントキルン等に戻してセメント原料として利用し、３次ろ液は、薬液反応槽９において炭酸カリウムと混合され、３次ろ液中のカルシウムが除去される。３次ろ液中のカルシウムを除去するのは、後段の電気透析装置１５において交換膜間がカルシウムスケールにより目詰まりするのを防止するためである。尚、炭酸カリウムの代わりに、炭酸ナトリウムを用いてもよい。
【００３３】
次に、薬液反応槽９から排出されたスラリーをフィルタプレス１０によって固液分離し、４次ケーキをセメントキルン等に戻してセメント原料として利用し、４次ろ液は、薬液反応槽１１において塩酸を加えてｐＨ調整した後、除鉄塔１２、キレート樹脂塔１３、ろ過装置１４によって、鉄、残留重金属、縣濁物質（ＳＳ）が除去される。
【００３４】
ろ過装置１４からの排水は、電気透析装置１５に供給され、電気透析装置１５において、排水中のセレン酸（ＳｅＯ42-）が脱塩水に含められ、塩素分は濃縮塩水に含められる。この電気透析装置１５は、ろ過装置１４からの２次ろ液中の一価陰イオンと陽イオンを濃縮塩水側に含めるように機能するものであって、この電気透析装置１５の原理について、図２を参照しながら説明する。
【００３５】
電気透析装置１５は、両端に陽極１５ａと陰極１５ｂとを備え、両電極１５ａ、１５ｂ間にイオン交換膜としての陽イオン交換膜１５ｃと、陰イオン交換膜１５ｄとが交互に配置される。陽イオン交換膜１５ｃと陰イオン交換膜１５ｄとの間には、脱塩室１５ｅ又は濃縮室１５ｆが形成される。処理液（ろ過装置１４のろ液）は、脱塩室１５ｅに供給され、処理液に含まれるＫ+は、陽イオン交換膜１５ｃを通過して濃縮室１５ｆへ移動し、Ｃｌ-は、陰イオン交換膜１５ｄを通過して濃縮室１５ｆへ移動する。一方、陰イオン交換膜に一価イオンの選択性があると、セレン酸（ＳｅＯ42-）は、２価であるため、脱塩室１５ｅに留まる。これによって、脱塩室１５ｅには、ＳｅＯ42-等２価以上の陰イオンが残り、濃縮室１５ｆには、Ｋ+及びＣｌ-が移動し、これらがＫＣｌとなって濃縮塩水に含められ、ＳｅＯ42-は、脱塩水に含められる。
【００３６】
電気透析装置１５からの脱塩水は、図示しない循環ルートを介して水洗工程の温水槽２に戻される（符号Ａ参照）。これによって、濃縮塩水のセレン濃度は、例えば、下水放流の場合の許容値である０．１ｍｇ−Ｓｅ／ｌ以下に低減される。
【００３７】
塩回収工程は、濃縮塩水から塩を回収して工業原料を得る工程であって、この工程を実施するため、ボイラ１６と、加熱器１７と、結晶装置１８と、コンデンサ１９と、ろ液タンク２０と、遠心分離機２１とが設けられる。
【００３８】
濃縮塩水は、ボイラ１６からの蒸気によって加熱器１７において加熱され、結晶装置１８において結晶化が行われる。結晶装置１８において、濃縮塩水中の溶質は、結晶として析出し、遠心分離機２１を経て、工業塩が回収され、工業原料として利用される。一方、結晶装置１８で蒸発した水分は、コンデンサ１９において冷却されてドレンが回収され、このドレンは、水洗工程に戻される。遠心分離機２１によって分離されたろ液は、ろ液タンク２０を経て結晶装置１８に戻される。尚、濃縮塩水から塩を回収せずに、放流することもできる。
【００３９】
次に、上記重金属のうち、タリウムに特化した回収方法について説明する。
【００４０】
図５は、セメント焼成装置の一例を示し、このセメント焼成装置３１は、予熱機３２と、仮焼炉３３と、キルン３４と、クリンカー冷却機３５等からなる。
【００４１】
予熱機３２は、仮焼炉３３からの高温ガスによって原料を予熱するため、複数のサイクロン３２ａ〜３２ｄを多段に備え、各々のサイクロン間、３段目サイクロン３２ｂと仮焼炉３３との間及び最下段サイクロン３２ａとキルン３４との間には、原料シュート３７〜４１が設けられ、最上段サイクロン３２ｄから排出された排ガスを系外に排出するための主排気風車３６が配置される。
【００４２】
仮焼炉３３は、予熱機３２によって予熱された原料を仮焼するため、微粉炭を吹き込むバーナー３３ａを備え、仮焼炉３３には、クーラー抽気ダクト４２を介してクリンカー冷却機３５からの抽気が導入される。また、仮焼炉３３は、ライジングダクト４３を介してキルン３４に接続される。
【００４３】
キルン３４は、仮焼炉３３によって仮焼された原料を焼成してセメントクリンカーを生成するため、微粉炭を吹き込むバーナー３４ａを備える。クリンカー冷却機３５は、上記のようにして焼成されたクリンカーを冷却するため、キルン３４の下流側に配置される。
【００４４】
ここで、図５の点Ａ〜Ｄにおいて、原料を採取し、各重金属の濃度を測定した結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１から明らかなように、Ｔｌについては、原料中の濃度が１段サイクロンに近づく程高くなり、一方、他の金属は１段に近づくほど低くなっており、Ｔｌが他の重金属とは異なった温度域に濃縮されていることが判る。従って、予熱機３２の上部の温度領域３００〜９００℃において燃焼ガスを抽気し、抽気した燃焼ガスを冷却した後ダストを集塵することで、セメント製造工程からＴｌを除去することができる。
【００４７】
また、図５の点Ｅ〜Ｆにおいて、燃焼ガスを抽気して除塵し、得られたダストと除塵後のガスを冷却して発生したダストに分けて採取し、Ｔｌを測定した結果を表２に示す。この時冷却して発生したダストを硝酸に溶解させた後、水硫化ソーダを添加して回収した生成物のＴｌ濃度は８９％であった。
【００４８】
【表２】
【００４９】
表２から明らかなように、燃焼ガスを抽気して除塵後のガスを冷却して発生したダスト中に多くのＴｌが存在することが判る。従って、予熱機３２の上部の温度領域３００〜９００℃において、燃焼ガスを抽気して除塵後に冷却して発生したダストを集塵することでＴｌを高濃度で回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明にかかるセメント製造工程からの重金属回収方法を実施するためのシステムの一例を示すフローチャートである。
【図２】図１の処理システムに用いる電気透析装置の原理を説明するための概略図である。
【図３】図１の処理システムの貯槽に水硫化ソーダを添加、撹拌した後、ろ過した際のろ液の分析結果を示すグラフである。
【図４】図１の処理システムの貯槽にに水硫化ソーダを添加して撹拌した後、それをろ過した後の２次ろ液に塩酸及び硫酸第一鉄を添加し、水酸化カルシウムでｐＨ調整して撹拌した後、ろ過した後の３次ろ液の分析結果を示すグラフである。
【図５】セメント焼成装置の予熱機からのタリウムの回収方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１ ボイラ
２ 温水槽
３ 溶解槽
４ ベルトフィルタ
５ 貯槽
６ フィルタプレス
７ 薬液反応槽
８ フィルタプレス
９ 薬液反応槽
１０ フィルタプレス
１１ 薬液反応槽
１２ 除鉄塔
１３ キレート樹脂塔
１４ ろ過装置
１５ 電気透析装置
１５ａ 陽極
１５ｂ 陰極
１５ｃ 陽イオン交換膜
１５ｄ 陰イオン交換膜
１５ｅ 脱塩室
１５ｆ 濃縮室
１６ ボイラ
１７ 加熱器
１８ 結晶装置
１９ コンデンサ
２０ ろ液タンク
２１ 遠心分離機
３１ セメント焼成装置
３２ 予熱機
３２ａ 最下段サイクロン
３２ｂ ３段目サイクロン
３２ｃ ２段目サイクロン
３２ｄ 最上段サイクロン
３３ 仮焼炉
３３ａ バーナー
３４ キルン
３４ａ バーナー
３５ クリンカー冷却機
３６ 主排気風車
３７〜４１ 原料シュート
４２ クーラー抽気ダクト
４３ ライジングダクト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメント製造工程からセメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスに含まれるダストを集塵し、タリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を除去又は回収することを特徴とするセメント製造工程からの重金属除去・回収方法。
【請求項２】
３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスを除塵することなく冷却し、該燃焼排ガスに含まれるダストを集塵することにより、セメント製造工程からタリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を回収することを特徴とするセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項３】
３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガスの一部を除塵してガスのみを取り出す工程と、除塵後のガスを冷却して固体化した後、集塵してタリウムを回収する工程とを備えることを特徴とするセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項４】
請求項２に記載の重金属含有ダストに水を添加して１次スラリーとした後、１次ケーキと１次ろ液とに分離し、該１次ろ液に硫化剤を添加して２次ケーキと２次ろ液とに分離し、該２次ケーキ側にタリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を回収することを特徴とするセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項５】
請求項３に記載の重金属含有ダストに水、硫酸、塩酸、硝酸から選択される１つ以上を添加して１次スラリーとした後、１次ケーキと１次ろ液とに分離し、該１次ろ液に硫化剤を添加して２次ケーキと２次ろ液とに分離し、該２次ケーキ側にタリウムを回収することを特徴とするセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項６】
請求項３に記載の重金属含有ダストに水、硫酸、塩酸、硝酸から選択される１つ以上を添加して１次スラリーとした後、１次ケーキと１次ろ液とに分離し、該１次ろ液にハロゲン化物と、ｐＨ調整剤として塩酸及び苛性ソーダとを添加して２次ケーキと２次ろ液とに分離し、該２次ケーキ側にタリウムを回収することを特徴とするセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項７】
前記硫化剤が水硫化ソーダ又は硫化ソーダのいずれかであることを特徴とする請求項３又は４に記載のセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項８】
前記ハロゲン化物が塩酸、塩素ガス、塩化ナトリウム、次亜塩素酸ソーダ、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、臭素酸、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アルミニウム、ヨウ素、ヨウ素酸、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウムのいずれかであることを特徴とする請求項６に記載のセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項９】
請求項４に記載の２次ろ液に、ｐＨ調整剤及び第一鉄化合物を添加してセレン濃度を低減した後、３次ケーキとセレンとを含む３次ろ液とに分離し、該セレンを含む３次ろ液を電気透析装置に通し、濃縮塩水とセレンを含む脱塩水とに分離することを特徴とする請求項４又は７に記載のセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項１】
セメント製造工程からセメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスに含まれるダストを集塵し、タリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を除去又は回収することを特徴とするセメント製造工程からの重金属除去・回収方法。
【請求項２】
３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガスの一部を抽気し、抽気した燃焼ガスを除塵することなく冷却し、該燃焼排ガスに含まれるダストを集塵することにより、セメント製造工程からタリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を回収することを特徴とするセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項３】
３００℃以上９００℃以下のセメントキルン燃焼ガスの一部を除塵してガスのみを取り出す工程と、除塵後のガスを冷却して固体化した後、集塵してタリウムを回収する工程とを備えることを特徴とするセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項４】
請求項２に記載の重金属含有ダストに水を添加して１次スラリーとした後、１次ケーキと１次ろ液とに分離し、該１次ろ液に硫化剤を添加して２次ケーキと２次ろ液とに分離し、該２次ケーキ側にタリウム、鉛、セレンから選択される１つ以上を回収することを特徴とするセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項５】
請求項３に記載の重金属含有ダストに水、硫酸、塩酸、硝酸から選択される１つ以上を添加して１次スラリーとした後、１次ケーキと１次ろ液とに分離し、該１次ろ液に硫化剤を添加して２次ケーキと２次ろ液とに分離し、該２次ケーキ側にタリウムを回収することを特徴とするセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項６】
請求項３に記載の重金属含有ダストに水、硫酸、塩酸、硝酸から選択される１つ以上を添加して１次スラリーとした後、１次ケーキと１次ろ液とに分離し、該１次ろ液にハロゲン化物と、ｐＨ調整剤として塩酸及び苛性ソーダとを添加して２次ケーキと２次ろ液とに分離し、該２次ケーキ側にタリウムを回収することを特徴とするセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項７】
前記硫化剤が水硫化ソーダ又は硫化ソーダのいずれかであることを特徴とする請求項３又は４に記載のセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項８】
前記ハロゲン化物が塩酸、塩素ガス、塩化ナトリウム、次亜塩素酸ソーダ、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、臭素酸、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アルミニウム、ヨウ素、ヨウ素酸、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウムのいずれかであることを特徴とする請求項６に記載のセメント製造工程からの重金属回収方法。
【請求項９】
請求項４に記載の２次ろ液に、ｐＨ調整剤及び第一鉄化合物を添加してセレン濃度を低減した後、３次ケーキとセレンとを含む３次ろ液とに分離し、該セレンを含む３次ろ液を電気透析装置に通し、濃縮塩水とセレンを含む脱塩水とに分離することを特徴とする請求項４又は７に記載のセメント製造工程からの重金属回収方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３４７７９４（Ｐ２００６−３４７７９４Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７４４６２（Ｐ２００５−１７４４６２）
【出願日】平成１７年６月１５日（２００５．６．１５）
【出願人】（００００００２４０）太平洋セメント株式会社 (1,449)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１５日（２００５．６．１５）
【出願人】（００００００２４０）太平洋セメント株式会社 (1,449)
【Ｆターム（参考）】
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