非鉄製錬設備における排ガス処理装置、及び非鉄製錬設備における排ガス処理方法
【課題】循環液の循環する配管の閉塞を抑制し、除去作業負担を低減することを課題とする。
【解決手段】炉から排出された排ガスへ循環液を噴射することにより、排ガス中から粒子状不純物を取り除き、前記不純物が懸濁した循環液を下部に溜める塔と、前記塔の下部に溜まった循環液が循環する配管と、前記配管が接続して、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過することにより、循環液中から前記不純物を連続的に取り除き、取り除いた前記不純物を容器詰めする濾過装置と、を備えた非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【解決手段】炉から排出された排ガスへ循環液を噴射することにより、排ガス中から粒子状不純物を取り除き、前記不純物が懸濁した循環液を下部に溜める塔と、前記塔の下部に溜まった循環液が循環する配管と、前記配管が接続して、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過することにより、循環液中から前記不純物を連続的に取り除き、取り除いた前記不純物を容器詰めする濾過装置と、を備えた非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非鉄製錬排ガスの洗浄冷却工程で冷却循環液中に取り出される粒子状の不純物の回収に関する。
【背景技術】
【０００２】
非鉄製錬設備における硫化鉱の燃焼により排出されるＳＯ２ガスは、洗浄塔、冷却塔、ミストコットレル等の設備を用いて精製された後、硫酸製造工程へ送られる。洗浄塔及び冷却塔では、循環液スプレーでＳＯ２ガスに含まれるＳｅ、Ｐｂ主体の有価金属を含む不純物を除去し、循環液中に捕集するとともに、ＳＯ２ガスの冷却を行っている。
【０００３】
特許文献１には、このような非鉄製錬設備の洗浄冷却塔内壁の劣化を抑制し、塔本体の寿命を延長し、洗浄冷却スプレー装置の着脱手入れが容易な排ガス洗浄冷却塔が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５５５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、循環液中に捕集された不純物はＳＳ（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｏｌｉｄｓ）となり、このＳＳの一部が洗浄塔、冷却塔の下部に堆積し、また別の一部がスプレーチップ、循環液クーラ、冷却塔充填物及び循環酸配管などの循環液設備に蓄積する。このように、スプレーチップ、循環液クーラ、冷却塔充填物及び循環酸配管にＳＳが蓄積することは、循環液通路の閉塞を引き起こし、設備能力の低下の主原因になる。閉塞の除去作業は操業中に都度実施しているが、この除去作業に多大な費用がかかっていた。
【０００６】
また、洗浄塔及び冷却塔の下部に蓄積した不純物（ＳＳ）は、一年ごとに実施される定期シャットダウン等のプラントの長期停止時に内部から抜き出し、乾燥後ドラム缶に詰められる。このドラム缶に詰めた不純物は脱水銀処理を経て、有価金属回収工程へ送られる。従って、長期停止時まで、不純物泥に含まれる有価金属を眠らせているため、滞留ロスが発生していた。有価金属を長期間洗浄塔や冷却塔に滞留させてしまうと、有価金属としての停滞金利を招き、好ましいことではなく、連続して回収し、定常的に処理することで回収された有価金属を販売できれば、停滞金利を低減できることになる。
【０００７】
また、従来の技術では、塔内から不純物を抜き出し、ドラム缶に詰める作業は人力で行うため人件費がかさむうえ、水銀の粉塵飛散防止および作業員の水銀曝露防止のための環境及び安全の設定で多大な労力がかかっていた。
【０００８】
そこで、本発明は、循環液の循環する配管の閉塞を抑制し、除去作業負担を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決する本発明の非鉄製錬設備における排ガス処理装置は、炉から排出された排ガスへ循環液を噴射することにより、排ガス中から粒子状不純物を取り除き、前記不純物が懸濁した循環液を下部に溜める塔と、前記塔の下部に溜まった循環液が循環する配管と、前記配管が接続して、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過することにより、循環液中から前記不純物を連続的に取り除き、取り除いた前記不純物を容器詰めする濾過装置と、を備える。
【００１０】
このような構成によると、
（１）循環液中の不純物が除去されることにより、循環酸配管や、循環液充填部の詰まりを抑制することができる。これにより、詰まりの除去作業を減らし、作業コストを低減できる。
（２）蓄積した不純物を抜き出しドラム缶詰めする手作業を削減するため、抜き出し作業をしていた作業員の作業負担を軽減するとともに、水銀曝露防止のための環境安全維持費用を削減できる。
（３）不純物として含まれている有価資源を早期に取り出すことができ、停滞金利を低減できる。
【００１１】
また、上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置は、排ガス処理の操業中に前記濾過装置へ前記循環液を取り込む構成とすることができる。これにより、排ガス処理にかかる工程を停止することなく、循環液中の不純物を連続的に除去することができる。
【００１２】
また、上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置において、前記濾過装置は、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、前記不純物を分離する第１濾過器と、前記第１濾過器において分離した前記不純物をスラリー状にして回収した液体を濾過し、前記不純物を分離する第２濾過器とを備え、前記第２濾過器で分離した前記不純物を容器詰めすることができる。また、上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置において、前記第１濾過器において処理された濾液を貯蔵する貯蔵槽を備え、前記貯蔵槽に貯蔵した濾液を前記第１濾過器へ供給し、前記第１濾過器において分離された前記不純物をスラリー化することができる。
【００１３】
上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置において、前記濾過装置は、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、前記不純物を濾過物として分離する第１濾過器と、前記第１濾過器において発生した濾液は、その大半を洗浄塔や冷却塔の下部に戻し、また前記第１濾液の一部は別途設けられた貯蔵タンクに濾布逆洗浄水として貯蔵し、前記第１濾過器において濾過した濾過物が一定量に達した際に、当該濾過物を前記濾布逆洗浄水によってスラリー状にし、前記スラリーを第２の濾過物として分離する第２濾過器とを備え、前記第２濾過器で分離した前記第２の濾過物を容器詰めする構成とすることができる。このような２段階の濾過工程を有する構成とすることにより、通常１段の濾過工程では濾過工程の進行に応じて濾布の目詰まりが始まり、濾過能力が急激に低下する前に、別途貯蔵した濾布逆洗浄水により１段目の濾過器の濾布を洗浄することで濾過物をスラリーとして取り出し、２段目の濾過器によって、スラリーを固形物として回収することができ、処理設備全体としての濾過処理能力を向上することができる。ここで、２段目の濾過器においてもスラリーを濾過する工程で目詰まりによる濾過能力の低下が心配されるが、洗浄塔、冷却塔への循環水の不純物の除去には影響を与えずに済むため、処理設備全体としての濾過能力が向上することになる。
【００１４】
また、上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置において、前記濾過装置における作業は負圧密閉状態で実施する構成とすることができる。これにより、不純物の粒子の飛散を防止し、作業員の水銀曝露を防止することができる。
【００１５】
また、上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置は、銅製錬の硫酸工程における排ガス処理ができる。すなわち、前記排ガスは銅製錬の硫酸工程における排ガスとすることができる。
【００１６】
また、上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置において、前記粒子状の不純物には有価金属が含まれ、前記容器中に前記有価金属を回収することができる。これにより、銅製錬や廃プラスチック処理などの熱処理時に排出される排ガス中に含まれる有価金属を早期に回収することができる。
【００１７】
また、上記課題を解決する非鉄製錬設備における排ガス処理方法は、炉から排出された排ガスへ循環液を噴射することにより、排ガス中から粒子状の不純物を取り除き、前記不純物が懸濁した循環液を溜める第１工程と、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過することにより、循環液中から前記不純物を連続的に取り除く第２工程と、循環液から取り除いた前記不純物を容器詰めする第３工程と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
上記非鉄製錬設備における排ガス処理方法において、前記第２工程では排ガス処理の操業中に実行することができる。
【００１９】
上記非鉄製錬設備における排ガス処理方法において、前記第２工程では、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、前記不純物を分離する第４工程と、前記第４工程において分離した前記不純物をスラリー状にして回収した液体を濾過し、前記不純物を分離する第５工程と、を備え、前記第３工程では、前記第５工程で分離した不純物を容器詰めすることができる。
【００２０】
上記非鉄製錬設備における排ガス処理方法において、前記第５工程では、前記第４工程において処理された濾液を供給して、前記第４工程で分離した前記不純物をスラリー化することができる。
【００２１】
上記非鉄製錬設備における排ガス処理方法において、前記第３工程では、負圧密閉状態で行うことができる。
【００２２】
上記非鉄製錬設備における排ガス処理方法において、前記排ガスは銅製錬の硫酸工程における排ガスとすることができる。
【００２３】
上記非鉄製錬設備における排ガス処理方法において、前記粒子状の不純物には有価金属が含まれ、前記容器中に前記有価金属を回収することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の非鉄製錬設備における排ガス処理装置は、循環液の循環する配管の閉塞を抑制し、除去作業負担を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１の排ガス処理装置の概略構成を示した説明図である。
【図２】フンダバックの内部構造の概略を示した説明図である。
【図３】実施例２の排ガス処理装置の概略構成を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
本実施例における装置の構成について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例の排ガス処理装置１の概略構成を示した説明図である。排ガス処理装置１は、非鉄製錬設備において硫化鉱の燃焼により排出されるＳＯ２ガスを処理する装置である。排ガス処理装置１は予冷塔２と、洗浄塔３、冷却塔４とを備えている。排ガス処理装置１には、自溶炉（図示しない）からＳＯ２ガスが流入する。ＳＯ２ガスは、予冷塔２、洗浄塔３、冷却塔４の順に通過し、その間に、冷却、洗浄されて、硫酸製造工場（図示しない）へ送られる。排ガス処理装置１通過前後のＳＯ２ガスの温度は３００℃から４０℃へ低下する。
【００２８】
予冷塔２には、塔内に流入する排ガスに向けて循環液を噴きかけ、ＳＯ２ガスを洗浄及び冷却するスプレー２１が備えられている。また、循環液は、洗浄塔３の下部から循環ポンプ３２を介してスプレー２１に供給される。自溶炉から排出されたＳＯ２ガス中にはＳｅ、Ｐｂ主体の有価金属を含む粒子状の不純物が含まれている。スプレー２１から循環液を噴射することにより、粒子状の不純物が循環液に懸濁してＳＳ（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｏｌｉｄｓ）となって、洗浄塔３の下部に溜まる。
【００２９】
洗浄塔３にも予冷塔２と同様に、塔内に流入する排ガスに向けて循環液を噴きかけ、ＳＯ２ガスを洗浄するスプレー３１が備えられている。洗浄塔３のスプレー３１から循環液を噴射することにより、予冷塔２内においてＳＯ２ガス中から除去されなかった粒子状の不純物が、循環液に懸濁してＳＳとなり、洗浄塔３の下部に溜まる。循環液は、洗浄塔３の下部から循環ポンプ３２を介してスプレー３１に供給される。なお、循環ポンプ３２の圧送により８０００（Ｌ／ｍｉｎ）でスプレー２１及びスプレー３１へ供給される。
【００３０】
冷却塔４にも予冷塔２及び洗浄塔３と同様に、ＳＯ２ガスを洗浄及び冷却するスプレー４１が備えられている。冷却塔４には充填部４２が備えられており、スプレー４１で充填部４２上部に噴射された循環液は、充填部４２で拡散される。充填部４２下部から流入する洗浄塔３を通過した排ガスは、充填部４２で拡散され、充填部４２では循環液による排ガスの冷却が行われる。
【００３１】
また、冷却塔４内の循環液は排ガス中の不純物を補足し、冷却塔４の下部に溜まる。冷却塔４の下部に溜まった循環液は、クーラ４４で冷却された後、循環酸配管４３を通りスプレー４１へ供給される。循環液は、９０００（Ｌ／ｍｉｎ）でスプレー４１へ供給される。
【００３２】
さらに、本実施例の排ガス処理装置１は、洗浄塔３を循環する循環液を濾過する濾過装置５を備えている。濾過装置５は、フンダバック５１とドラム缶詰め設備５２とを備えている。フンダバック５１には、洗浄塔３の下部に接続し、洗浄塔３の下部に溜まった循環液が循環する配管６が接続している。配管６にはポンプ６１が配置されており、ポンプ６１により洗浄塔３内の循環液がフンダバック５１へ圧送される。ポンプ６１は排ガス処理中に運転され、常時、洗浄塔３内の循環液をフンダバック５１へ送ることができる。
【００３３】
図２はフンダバック５１の内部構造の概略を示した説明図である。フンダバック５１は、ベッセル５１１を備え、このベッセル５１１内に、外周を濾布で覆った複数のフィルタエレメント５１２と、フィルタエレメント５１２の上部に接続したパイプ５１３とが内装されている。濾過する循環液はポンプ６１により圧送されてベッセル５１１下部の入口５１４から導入され、フィルタエレメント５１２の濾布を通過する際に濾過される。濾布の材質はポリプロピレン、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイドなどの合成繊維を用いることができる。また、濾布のメッシュは５μｍとし、通気度１（ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃ）以下で使用する。濾過後の濾液はパイプ５１３へ抜けて上部の出口５１５から配管６へ導出され、洗浄塔３へ戻される。一方、フィルタエレメント５１２の濾布に付着した濾物は、空気乾燥後にエアを逆流（バックブロー）させて固形状でベッセル５１１の下部の排出口５１６から回収できる。また、エアの代わりに水、もしくは、濾液を流し、逆洗してスラリー状で回収することもできる。このようなフンダバック５１は、優れた耐蝕性を備え、排ガス処理操業中に循環液を濾過することができる。固形状、またはスラリー状の濾物はフンダバック５１下部に配置したドラム缶詰め設備５２において、ドラム缶内に回収し、脱水銀工程へ送られる。この濾物のドラム缶詰め作業は、負圧密閉状態で行われる。
【００３４】
フンダバック５１が濾過する濾物、すなわち、循環液に懸濁した不純物（ＳＳ）は粒度５０μｍ以下の粒子であり、Ｈｇを含有し、Ｈｇ以外に有価金属がそれぞれ、Ｓｅ４０〜６０重量％、Ｐｂ５〜３０重量％、Ａｕ０〜１０重量ｐｐｍ、Ａｇ５０〜２００重量ｐｐｍの組成割合で含有されている。
【００３５】
濾過装置５同様の構成の濾過装置７が冷却塔４にも装備されている。濾過装置７は、フンダバック７１とドラム缶詰め設備７２とを備えている。フンダバック７１はフンダバック５１と同様である。ドラム缶詰め設備７２はドラム缶詰め設備５２と同様である。フンダバック７１には、冷却塔４の下部に接続し、冷却塔４の下部に溜まった循環液が循環する配管８が接続している。配管８にはポンプ８１が配置されており、冷却塔４内の循環液がフンダバック７１へ送られる。
【００３６】
また、フンダバック７１の濾過する濾物、及び濾物の組成割合は、フンダバック５１の場合と同様である。
【００３７】
次に、排ガス処理装置１の奏する効果について説明する。排ガス処理装置１は濾過装置５、７が組み込まれたことにより、以下の効果を奏する。
【００３８】
（１）定期シャットダウン時などの長期停止時に人力で行われていた不純物の抜き出し作業が削減される。これにより、作業員の作業負担を軽減するとともに、水銀曝露防止のための環境安全維持費用を削減できる。
（２）また、従来ではプラントの長期停止時にのみ抜き出し作業が行われていたため、スプレー２１、３１、４１へ供給される循環液には不純物が混合されており、これがスプレー２１、３１、４１、充填部４２、循環酸配管４３やクーラ４４の詰まりの原因となっていた。本実施例では、濾過装置５、７により、常時、不純物が濾過されるため、スプレー２１、３１、４１、充填部４２、循環酸配管３３、４３、クーラ４４の詰まりを現状に比べ、削減できることが想定できる。これにより、詰まりの補修作業や補修費用の削減ができる。
（３）さらに、排ガスへ循環液を吹きかけることにより、排ガス中に含まれたＳｅ、Ｐｂ、Ａｕ、Ａｇ等の有価金属はその他のダストとともに循環液に懸濁し、その後塔内に堆積する。このような有価金属を塔内に堆積させたままでは、停滞金利となり、効率が悪い。本実施例の排ガス処理装置では、塔内に堆積した有価金属を含む不純物を、常時、取り出し濾過するため、従来、塔内に滞留して時間のロスを解消でき、停滞金利を低減できる。なお、不純物の回収量が年間４５（ｔ）で、回収した不純物中にＳｅが４０重量％であるとした場合、Ｓｅの年間回収量は１８（ｔ）となる。Ｓｅの販売価格を５０００円／ｋｇとし、金利を０．８５％とした場合、７７万円の停滞金利を低減できることとなる。
（４）また、排ガス処理工程を停止することなく、循環液中の不純物を連続的に除去できる。従来の操業では、排ガス処理設備の不純物の取り出し作業は、自溶炉の操業と連動して稼動していたため、自溶炉の定期修理時に合わせて行なわれていたが、本発明により、自溶炉の操業に左右されることなく、不純物の連続取り出し作業が可能となり、設備の運転状況が著しく改善している。
（５）また、不純物の回収作業において、負圧密閉状態でドラム缶に詰め込むため、水銀を含む不純物粒子の飛散を防止し、作業員の水銀曝露を防止できる。
【実施例２】
【００３９】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例の排ガス処理装置１０における装置の構成について図面を参照しつつ説明する。図３は本実施例の排ガス処理装置１０の概略構成を示した説明図である。本実施例の排ガス処理装置１０は、循環液の濾過装置の構成が異なる点で、実施例１の排ガス処理装置１と異なる。すなわち、自溶炉から排出されるＳＯ２ガスが通過する予冷塔、洗浄塔、冷却塔の設備は実施例１の排ガス処理装置１と同様である。従って、実施例１の排ガス処理装置１と同様の構成については、図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。また、処理する排気ガスも実施例と同様であり、不純物の組成も実施例１と同様である。
【００４０】
本実施例の濾過装置９はフンダバック５１、７１、９１、洗浄液を蓄えた濾布逆洗浄水タンク１００を備えている。フンダバック５１、７１、９１は実施例１で説明したフンダバック５１と同様の構成をしている。フンダバック５１には、洗浄塔３の下部に接続し、洗浄塔３の下部に溜まった循環液が循環する配管６が接続している。また、フンダバック５１には、濾布逆洗浄水タンク１００に接続し、濾布逆洗浄水タンク１００内の濾布逆洗浄水をフンダバック５１へ供給する配管１０１が接続している。
【００４１】
フンダバック５１は、洗浄塔３の下部に溜まった不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、不純物を循環液から分離する。濾過後の循環液は配管６を通り洗浄塔３へ戻る。フンダバック５１内の濾物を取り除く場合には、ポンプ６１を停止し、洗浄塔３からの循環液の取り込みを中断する。そして、濾布逆洗浄水タンク１００内の濾布逆洗浄水を配管１０１に配置された洗浄液ポンプ１０２の圧送によりフンダバック５１内へ送る。濾布逆洗浄水タンク１００内の濾布逆洗浄水はフンダバック７１により濾過された循環液の一部を溜めたものである。また、フンダバック５１により濾過された循環液を濾布逆洗浄水として濾布逆洗浄水タンク１００に溜めてもよい。
【００４２】
こうしてフンダバック５１に供給された洗浄液は、フンダバック５１において、出口５１５からパイプ５１３へ流しこまれる。洗浄液が通常の濾過時とは逆流することにより、一旦、フィルタエレメント５１２の濾布に捕集された濾物を液体スラリー状にして濾布から剥がし、濾物（不純物）の懸濁したスラリー状の洗浄液を排出口５１６から抜き出す。このように、フンダバック５１において分離した不純物をスラリー化する際、フンダバック５１、７１で濾過した濾液を供給することができる。なお、通常の濾過時と濾物回収時との循環液の流れは、三方弁などを用いて流路を切り替えることにより制御できる。
【００４３】
排出口５１６から抜き出された、不純物が懸濁した洗浄液は、濾物タンク９２へ送られ、一旦、濾物タンク９２内に蓄えられる。濾物タンク９２内の不純物が懸濁した洗浄液は適時ポンプ９３によりフンダバック９１へ圧送され、フンダバック９１において、濾過される。濾過した後の濾液は配管９４を通り、洗浄塔３へ戻される。一方、フンダバック９１で洗浄液から除去した濾物は、空気乾燥後にエアを逆流（バックブロー）させて固形状にした後、フンダバック９１下部に配置したドラム缶詰め設備９５において、ドラム缶内に回収し、脱水銀工程へ送られる。この濾物のドラム缶詰め作業は、負圧密閉状態で行われる。また、エアの代わりに、濾布逆洗浄水タンク１００から濾布逆洗浄水を供給し、逆洗してスラリー状で回収することもできる。
【００４４】
フンダバック７１には、冷却塔４の下部に接続し、冷却塔４の下部に溜まった循環液が循環する配管８が接続している。また、フンダバック７１には、濾布逆洗浄水タンク１００に接続し、濾布逆洗浄水を供給する配管１０１が接続している（図３で１００→１０１への配管がありません。修正ください → 修正しました）。
【００４５】
フンダバック７１は、冷却塔４の下部に溜まった不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、不純物を循環液から分離する。濾過後の循環液は配管８を通り洗浄塔３へ戻る。フンダバック７１内の濾物を取り除く場合には、ポンプ８１を停止し、冷却塔４からの循環液の取り込みを中断する。そして、濾布逆洗浄水タンク１００内の洗浄液を配管１０１に配置された洗浄液ポンプ１０２の圧送によりフンダバック７１内へ送る。これにより、洗浄液が通常の濾過時とは逆流し、濾物を液体スラリー状にしてフンダバック７１から取り出す。フンダバック７１から取り出した洗浄液は、フンダバック９１へ送られる。なお、フンダバック９１における処理は、上記の通りである。
【００４６】
以上より、排ガス処理装置１０では、洗浄塔３の底部に溜まる不純物がフンダバック５１とフンダバック９１とを用いて段階的に濾過される。同様に、冷却塔４の底部に溜まる不純物はフンダバック７１とフンダバック９１とを用いて段階的に濾過される。このような段階的な濾過を実施することにより、１段目の濾過、すなわち、フンダバック５１における濾過と、フンダバック７１における濾過では、洗浄塔３、及び冷却塔４を循環する循環液、すなわち、配管６及び配管８を循環する循環液中から不純物を除去し、濾過することにより、スプレー２１、３１、４１、充填部４２、循環酸配管４３やクーラ４４の詰まりを抑制する。一方、２段目の濾過、すなわち、フンダバック９１における濾過は、排ガス処理装置１０から不純物を取り除く。このように、濾過器を直列に繋げて分業することにより、１段目のフンダバックにおける濾布の詰まりを抑制して、濾過処理能力を向上する。
【００４７】
上記の構成の排ガス処理装置１０のテスト機を用いた濾過試験では、フンダバック５１、フンダバック７１において３１０（Ｌ／ｍｉｎ）の濾過速度が得られた。また、濾過能力について言及すると、フンダバック５１では濾過前の不純物濃度１５０〜２７０（ｍｇ／Ｌ）を濾過後０〜５０（ｍｇ／Ｌ）まで低下する。また、フンダバック７１では濾過前の不純物濃度６０〜８０（ｍｇ／Ｌ）を濾過後０〜５０（ｍｇ／Ｌ）まで低下する。
【００４８】
このような排ガス処理装置１０は、ポンプ６１、８１、９３の運転と停止とを切り替えることにより、循環液を連続して濾過することもできるし、間欠的に濾過することもできる。フンダバック５１、７１のスラリー排出タイミングは、濾布に捕集された濾物の厚さにより決定し、スラリー排出を行う時の厚さは５〜２０（ｍｍ）の範囲で選択する。
【００４９】
フンダバック５１の運転サイクルは、（１）濾布に付着する濾物が所定の厚さとなるまで濾過を継続（約５ｈ）、（２）スラリー排出（約０．６ｈ）、（３）再度濾過実行、の繰り返しである。フンダバック７１の運転サイクルも同様であるが、処理する循環液中の不純物濃度が低いため、フンダバック５１の運転と比較して濾過時間が長くなる。
【００５０】
一方、フンダバック９１の運転サイクルは、（１）濾布に付着する濾物が所定の厚さとなるまで濾過を継続（約０．７ｈ）、（２）濾物排出（約０．７ｈ）、（３）スラリー液の補充（約２ｈ）、（４）再度濾過実行、の繰り返しである。従って、スラリー液の補充時に待機する間欠運転となる。
【００５１】
次に、排ガス処理装置１０の奏する効果について説明する。排ガス処理装置１０は濾過装置９が組み込まれたことにより、以下の効果を奏する。
【００５２】
（１）不純物の抜き出し作業が削減されるため、作業員の作業負担を軽減するとともに、水銀曝露防止のための環境安全維持費用を削減できる。
（２）本実施例では、濾過装置９により、常時、不純物が濾過できる。このため、循環液中の不純物濃度が現状６０〜２７０ｍｇ／Ｌのところ５０ｍｇ／Ｌ以下に低減できる。これにより、スプレー２１、３１、４１、充填部４２、循環酸配管３３、４３、クーラ４４の詰まりを現状に比べ、１／３程度に削減できることが想定できる。この結果、詰まりの補修作業や補修費用の削減ができる。
（３）さらに、本実施例の排ガス処理装置では、塔内に堆積した有価金属を含む不純物を、常時、取り出し濾過するため、従来、塔内に滞留して時間のロスを解消でき、停滞金利を低減できる。
（４）また、排ガス処理工程を停止することなく、循環液中の不純物を連続的に除去できる。従来の操業では、排ガス処理設備の不純物の取り出し作業は、自溶炉の操業と連動して稼動していたため、自溶炉の定期修理時に合わせて行なわれていたが、本発明により、自溶炉の操業に左右されることなく、不純物の連続取り出し作業が可能となり、設備の運転状況が著しく改善している。
（５）また、不純物の回収作業において、負圧密閉状態でドラム缶に詰め込むため、水銀を含む不純物粒子の飛散を防止し、作業員の水銀曝露を防止できる。
（６）濾物の回収を段階的に実行することにより、１段目のフンダバックで分離した濾物をスラリー化して２段目のフンダバックで濾過し、回収することにより、濾過装置全体としての濾過処理能力を向上できる。例えば、１機のみで濾過する処理能力に対して、１０倍ほどの慮離能力が得られる。すなわち、１０機のフンダバックを必要とするところ、２機のフンダバックで処理が可能であるため、費用も１／５にすることができる。本発明では、２段目のフンダバックが２系統の処理を担当することから、２０機分を３機で処理するため、費用も３／２０としてコストを削減できる。
【００５３】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００５４】
１、１０ 排ガス処理装置
２ 予冷塔
３ 洗浄塔
４ 冷却塔
５、７、９ 濾過装置
５１、７１、９１ フンダバック
５２、７２、９５ ドラム缶詰め設備
９２ 濾物タンク
１００ 濾布逆洗浄水タンク
６、８ 配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非鉄製錬排ガスの洗浄冷却工程で冷却循環液中に取り出される粒子状の不純物の回収に関する。
【背景技術】
【０００２】
非鉄製錬設備における硫化鉱の燃焼により排出されるＳＯ２ガスは、洗浄塔、冷却塔、ミストコットレル等の設備を用いて精製された後、硫酸製造工程へ送られる。洗浄塔及び冷却塔では、循環液スプレーでＳＯ２ガスに含まれるＳｅ、Ｐｂ主体の有価金属を含む不純物を除去し、循環液中に捕集するとともに、ＳＯ２ガスの冷却を行っている。
【０００３】
特許文献１には、このような非鉄製錬設備の洗浄冷却塔内壁の劣化を抑制し、塔本体の寿命を延長し、洗浄冷却スプレー装置の着脱手入れが容易な排ガス洗浄冷却塔が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５５５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、循環液中に捕集された不純物はＳＳ（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｏｌｉｄｓ）となり、このＳＳの一部が洗浄塔、冷却塔の下部に堆積し、また別の一部がスプレーチップ、循環液クーラ、冷却塔充填物及び循環酸配管などの循環液設備に蓄積する。このように、スプレーチップ、循環液クーラ、冷却塔充填物及び循環酸配管にＳＳが蓄積することは、循環液通路の閉塞を引き起こし、設備能力の低下の主原因になる。閉塞の除去作業は操業中に都度実施しているが、この除去作業に多大な費用がかかっていた。
【０００６】
また、洗浄塔及び冷却塔の下部に蓄積した不純物（ＳＳ）は、一年ごとに実施される定期シャットダウン等のプラントの長期停止時に内部から抜き出し、乾燥後ドラム缶に詰められる。このドラム缶に詰めた不純物は脱水銀処理を経て、有価金属回収工程へ送られる。従って、長期停止時まで、不純物泥に含まれる有価金属を眠らせているため、滞留ロスが発生していた。有価金属を長期間洗浄塔や冷却塔に滞留させてしまうと、有価金属としての停滞金利を招き、好ましいことではなく、連続して回収し、定常的に処理することで回収された有価金属を販売できれば、停滞金利を低減できることになる。
【０００７】
また、従来の技術では、塔内から不純物を抜き出し、ドラム缶に詰める作業は人力で行うため人件費がかさむうえ、水銀の粉塵飛散防止および作業員の水銀曝露防止のための環境及び安全の設定で多大な労力がかかっていた。
【０００８】
そこで、本発明は、循環液の循環する配管の閉塞を抑制し、除去作業負担を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決する本発明の非鉄製錬設備における排ガス処理装置は、炉から排出された排ガスへ循環液を噴射することにより、排ガス中から粒子状不純物を取り除き、前記不純物が懸濁した循環液を下部に溜める塔と、前記塔の下部に溜まった循環液が循環する配管と、前記配管が接続して、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過することにより、循環液中から前記不純物を連続的に取り除き、取り除いた前記不純物を容器詰めする濾過装置と、を備える。
【００１０】
このような構成によると、
（１）循環液中の不純物が除去されることにより、循環酸配管や、循環液充填部の詰まりを抑制することができる。これにより、詰まりの除去作業を減らし、作業コストを低減できる。
（２）蓄積した不純物を抜き出しドラム缶詰めする手作業を削減するため、抜き出し作業をしていた作業員の作業負担を軽減するとともに、水銀曝露防止のための環境安全維持費用を削減できる。
（３）不純物として含まれている有価資源を早期に取り出すことができ、停滞金利を低減できる。
【００１１】
また、上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置は、排ガス処理の操業中に前記濾過装置へ前記循環液を取り込む構成とすることができる。これにより、排ガス処理にかかる工程を停止することなく、循環液中の不純物を連続的に除去することができる。
【００１２】
また、上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置において、前記濾過装置は、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、前記不純物を分離する第１濾過器と、前記第１濾過器において分離した前記不純物をスラリー状にして回収した液体を濾過し、前記不純物を分離する第２濾過器とを備え、前記第２濾過器で分離した前記不純物を容器詰めすることができる。また、上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置において、前記第１濾過器において処理された濾液を貯蔵する貯蔵槽を備え、前記貯蔵槽に貯蔵した濾液を前記第１濾過器へ供給し、前記第１濾過器において分離された前記不純物をスラリー化することができる。
【００１３】
上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置において、前記濾過装置は、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、前記不純物を濾過物として分離する第１濾過器と、前記第１濾過器において発生した濾液は、その大半を洗浄塔や冷却塔の下部に戻し、また前記第１濾液の一部は別途設けられた貯蔵タンクに濾布逆洗浄水として貯蔵し、前記第１濾過器において濾過した濾過物が一定量に達した際に、当該濾過物を前記濾布逆洗浄水によってスラリー状にし、前記スラリーを第２の濾過物として分離する第２濾過器とを備え、前記第２濾過器で分離した前記第２の濾過物を容器詰めする構成とすることができる。このような２段階の濾過工程を有する構成とすることにより、通常１段の濾過工程では濾過工程の進行に応じて濾布の目詰まりが始まり、濾過能力が急激に低下する前に、別途貯蔵した濾布逆洗浄水により１段目の濾過器の濾布を洗浄することで濾過物をスラリーとして取り出し、２段目の濾過器によって、スラリーを固形物として回収することができ、処理設備全体としての濾過処理能力を向上することができる。ここで、２段目の濾過器においてもスラリーを濾過する工程で目詰まりによる濾過能力の低下が心配されるが、洗浄塔、冷却塔への循環水の不純物の除去には影響を与えずに済むため、処理設備全体としての濾過能力が向上することになる。
【００１４】
また、上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置において、前記濾過装置における作業は負圧密閉状態で実施する構成とすることができる。これにより、不純物の粒子の飛散を防止し、作業員の水銀曝露を防止することができる。
【００１５】
また、上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置は、銅製錬の硫酸工程における排ガス処理ができる。すなわち、前記排ガスは銅製錬の硫酸工程における排ガスとすることができる。
【００１６】
また、上記の非鉄製錬設備における排ガス処理装置において、前記粒子状の不純物には有価金属が含まれ、前記容器中に前記有価金属を回収することができる。これにより、銅製錬や廃プラスチック処理などの熱処理時に排出される排ガス中に含まれる有価金属を早期に回収することができる。
【００１７】
また、上記課題を解決する非鉄製錬設備における排ガス処理方法は、炉から排出された排ガスへ循環液を噴射することにより、排ガス中から粒子状の不純物を取り除き、前記不純物が懸濁した循環液を溜める第１工程と、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過することにより、循環液中から前記不純物を連続的に取り除く第２工程と、循環液から取り除いた前記不純物を容器詰めする第３工程と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
上記非鉄製錬設備における排ガス処理方法において、前記第２工程では排ガス処理の操業中に実行することができる。
【００１９】
上記非鉄製錬設備における排ガス処理方法において、前記第２工程では、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、前記不純物を分離する第４工程と、前記第４工程において分離した前記不純物をスラリー状にして回収した液体を濾過し、前記不純物を分離する第５工程と、を備え、前記第３工程では、前記第５工程で分離した不純物を容器詰めすることができる。
【００２０】
上記非鉄製錬設備における排ガス処理方法において、前記第５工程では、前記第４工程において処理された濾液を供給して、前記第４工程で分離した前記不純物をスラリー化することができる。
【００２１】
上記非鉄製錬設備における排ガス処理方法において、前記第３工程では、負圧密閉状態で行うことができる。
【００２２】
上記非鉄製錬設備における排ガス処理方法において、前記排ガスは銅製錬の硫酸工程における排ガスとすることができる。
【００２３】
上記非鉄製錬設備における排ガス処理方法において、前記粒子状の不純物には有価金属が含まれ、前記容器中に前記有価金属を回収することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の非鉄製錬設備における排ガス処理装置は、循環液の循環する配管の閉塞を抑制し、除去作業負担を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１の排ガス処理装置の概略構成を示した説明図である。
【図２】フンダバックの内部構造の概略を示した説明図である。
【図３】実施例２の排ガス処理装置の概略構成を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
本実施例における装置の構成について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例の排ガス処理装置１の概略構成を示した説明図である。排ガス処理装置１は、非鉄製錬設備において硫化鉱の燃焼により排出されるＳＯ２ガスを処理する装置である。排ガス処理装置１は予冷塔２と、洗浄塔３、冷却塔４とを備えている。排ガス処理装置１には、自溶炉（図示しない）からＳＯ２ガスが流入する。ＳＯ２ガスは、予冷塔２、洗浄塔３、冷却塔４の順に通過し、その間に、冷却、洗浄されて、硫酸製造工場（図示しない）へ送られる。排ガス処理装置１通過前後のＳＯ２ガスの温度は３００℃から４０℃へ低下する。
【００２８】
予冷塔２には、塔内に流入する排ガスに向けて循環液を噴きかけ、ＳＯ２ガスを洗浄及び冷却するスプレー２１が備えられている。また、循環液は、洗浄塔３の下部から循環ポンプ３２を介してスプレー２１に供給される。自溶炉から排出されたＳＯ２ガス中にはＳｅ、Ｐｂ主体の有価金属を含む粒子状の不純物が含まれている。スプレー２１から循環液を噴射することにより、粒子状の不純物が循環液に懸濁してＳＳ（Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ Ｓｏｌｉｄｓ）となって、洗浄塔３の下部に溜まる。
【００２９】
洗浄塔３にも予冷塔２と同様に、塔内に流入する排ガスに向けて循環液を噴きかけ、ＳＯ２ガスを洗浄するスプレー３１が備えられている。洗浄塔３のスプレー３１から循環液を噴射することにより、予冷塔２内においてＳＯ２ガス中から除去されなかった粒子状の不純物が、循環液に懸濁してＳＳとなり、洗浄塔３の下部に溜まる。循環液は、洗浄塔３の下部から循環ポンプ３２を介してスプレー３１に供給される。なお、循環ポンプ３２の圧送により８０００（Ｌ／ｍｉｎ）でスプレー２１及びスプレー３１へ供給される。
【００３０】
冷却塔４にも予冷塔２及び洗浄塔３と同様に、ＳＯ２ガスを洗浄及び冷却するスプレー４１が備えられている。冷却塔４には充填部４２が備えられており、スプレー４１で充填部４２上部に噴射された循環液は、充填部４２で拡散される。充填部４２下部から流入する洗浄塔３を通過した排ガスは、充填部４２で拡散され、充填部４２では循環液による排ガスの冷却が行われる。
【００３１】
また、冷却塔４内の循環液は排ガス中の不純物を補足し、冷却塔４の下部に溜まる。冷却塔４の下部に溜まった循環液は、クーラ４４で冷却された後、循環酸配管４３を通りスプレー４１へ供給される。循環液は、９０００（Ｌ／ｍｉｎ）でスプレー４１へ供給される。
【００３２】
さらに、本実施例の排ガス処理装置１は、洗浄塔３を循環する循環液を濾過する濾過装置５を備えている。濾過装置５は、フンダバック５１とドラム缶詰め設備５２とを備えている。フンダバック５１には、洗浄塔３の下部に接続し、洗浄塔３の下部に溜まった循環液が循環する配管６が接続している。配管６にはポンプ６１が配置されており、ポンプ６１により洗浄塔３内の循環液がフンダバック５１へ圧送される。ポンプ６１は排ガス処理中に運転され、常時、洗浄塔３内の循環液をフンダバック５１へ送ることができる。
【００３３】
図２はフンダバック５１の内部構造の概略を示した説明図である。フンダバック５１は、ベッセル５１１を備え、このベッセル５１１内に、外周を濾布で覆った複数のフィルタエレメント５１２と、フィルタエレメント５１２の上部に接続したパイプ５１３とが内装されている。濾過する循環液はポンプ６１により圧送されてベッセル５１１下部の入口５１４から導入され、フィルタエレメント５１２の濾布を通過する際に濾過される。濾布の材質はポリプロピレン、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイドなどの合成繊維を用いることができる。また、濾布のメッシュは５μｍとし、通気度１（ｃｃ／ｃｍ２・ｓｅｃ）以下で使用する。濾過後の濾液はパイプ５１３へ抜けて上部の出口５１５から配管６へ導出され、洗浄塔３へ戻される。一方、フィルタエレメント５１２の濾布に付着した濾物は、空気乾燥後にエアを逆流（バックブロー）させて固形状でベッセル５１１の下部の排出口５１６から回収できる。また、エアの代わりに水、もしくは、濾液を流し、逆洗してスラリー状で回収することもできる。このようなフンダバック５１は、優れた耐蝕性を備え、排ガス処理操業中に循環液を濾過することができる。固形状、またはスラリー状の濾物はフンダバック５１下部に配置したドラム缶詰め設備５２において、ドラム缶内に回収し、脱水銀工程へ送られる。この濾物のドラム缶詰め作業は、負圧密閉状態で行われる。
【００３４】
フンダバック５１が濾過する濾物、すなわち、循環液に懸濁した不純物（ＳＳ）は粒度５０μｍ以下の粒子であり、Ｈｇを含有し、Ｈｇ以外に有価金属がそれぞれ、Ｓｅ４０〜６０重量％、Ｐｂ５〜３０重量％、Ａｕ０〜１０重量ｐｐｍ、Ａｇ５０〜２００重量ｐｐｍの組成割合で含有されている。
【００３５】
濾過装置５同様の構成の濾過装置７が冷却塔４にも装備されている。濾過装置７は、フンダバック７１とドラム缶詰め設備７２とを備えている。フンダバック７１はフンダバック５１と同様である。ドラム缶詰め設備７２はドラム缶詰め設備５２と同様である。フンダバック７１には、冷却塔４の下部に接続し、冷却塔４の下部に溜まった循環液が循環する配管８が接続している。配管８にはポンプ８１が配置されており、冷却塔４内の循環液がフンダバック７１へ送られる。
【００３６】
また、フンダバック７１の濾過する濾物、及び濾物の組成割合は、フンダバック５１の場合と同様である。
【００３７】
次に、排ガス処理装置１の奏する効果について説明する。排ガス処理装置１は濾過装置５、７が組み込まれたことにより、以下の効果を奏する。
【００３８】
（１）定期シャットダウン時などの長期停止時に人力で行われていた不純物の抜き出し作業が削減される。これにより、作業員の作業負担を軽減するとともに、水銀曝露防止のための環境安全維持費用を削減できる。
（２）また、従来ではプラントの長期停止時にのみ抜き出し作業が行われていたため、スプレー２１、３１、４１へ供給される循環液には不純物が混合されており、これがスプレー２１、３１、４１、充填部４２、循環酸配管４３やクーラ４４の詰まりの原因となっていた。本実施例では、濾過装置５、７により、常時、不純物が濾過されるため、スプレー２１、３１、４１、充填部４２、循環酸配管３３、４３、クーラ４４の詰まりを現状に比べ、削減できることが想定できる。これにより、詰まりの補修作業や補修費用の削減ができる。
（３）さらに、排ガスへ循環液を吹きかけることにより、排ガス中に含まれたＳｅ、Ｐｂ、Ａｕ、Ａｇ等の有価金属はその他のダストとともに循環液に懸濁し、その後塔内に堆積する。このような有価金属を塔内に堆積させたままでは、停滞金利となり、効率が悪い。本実施例の排ガス処理装置では、塔内に堆積した有価金属を含む不純物を、常時、取り出し濾過するため、従来、塔内に滞留して時間のロスを解消でき、停滞金利を低減できる。なお、不純物の回収量が年間４５（ｔ）で、回収した不純物中にＳｅが４０重量％であるとした場合、Ｓｅの年間回収量は１８（ｔ）となる。Ｓｅの販売価格を５０００円／ｋｇとし、金利を０．８５％とした場合、７７万円の停滞金利を低減できることとなる。
（４）また、排ガス処理工程を停止することなく、循環液中の不純物を連続的に除去できる。従来の操業では、排ガス処理設備の不純物の取り出し作業は、自溶炉の操業と連動して稼動していたため、自溶炉の定期修理時に合わせて行なわれていたが、本発明により、自溶炉の操業に左右されることなく、不純物の連続取り出し作業が可能となり、設備の運転状況が著しく改善している。
（５）また、不純物の回収作業において、負圧密閉状態でドラム缶に詰め込むため、水銀を含む不純物粒子の飛散を防止し、作業員の水銀曝露を防止できる。
【実施例２】
【００３９】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例の排ガス処理装置１０における装置の構成について図面を参照しつつ説明する。図３は本実施例の排ガス処理装置１０の概略構成を示した説明図である。本実施例の排ガス処理装置１０は、循環液の濾過装置の構成が異なる点で、実施例１の排ガス処理装置１と異なる。すなわち、自溶炉から排出されるＳＯ２ガスが通過する予冷塔、洗浄塔、冷却塔の設備は実施例１の排ガス処理装置１と同様である。従って、実施例１の排ガス処理装置１と同様の構成については、図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。また、処理する排気ガスも実施例と同様であり、不純物の組成も実施例１と同様である。
【００４０】
本実施例の濾過装置９はフンダバック５１、７１、９１、洗浄液を蓄えた濾布逆洗浄水タンク１００を備えている。フンダバック５１、７１、９１は実施例１で説明したフンダバック５１と同様の構成をしている。フンダバック５１には、洗浄塔３の下部に接続し、洗浄塔３の下部に溜まった循環液が循環する配管６が接続している。また、フンダバック５１には、濾布逆洗浄水タンク１００に接続し、濾布逆洗浄水タンク１００内の濾布逆洗浄水をフンダバック５１へ供給する配管１０１が接続している。
【００４１】
フンダバック５１は、洗浄塔３の下部に溜まった不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、不純物を循環液から分離する。濾過後の循環液は配管６を通り洗浄塔３へ戻る。フンダバック５１内の濾物を取り除く場合には、ポンプ６１を停止し、洗浄塔３からの循環液の取り込みを中断する。そして、濾布逆洗浄水タンク１００内の濾布逆洗浄水を配管１０１に配置された洗浄液ポンプ１０２の圧送によりフンダバック５１内へ送る。濾布逆洗浄水タンク１００内の濾布逆洗浄水はフンダバック７１により濾過された循環液の一部を溜めたものである。また、フンダバック５１により濾過された循環液を濾布逆洗浄水として濾布逆洗浄水タンク１００に溜めてもよい。
【００４２】
こうしてフンダバック５１に供給された洗浄液は、フンダバック５１において、出口５１５からパイプ５１３へ流しこまれる。洗浄液が通常の濾過時とは逆流することにより、一旦、フィルタエレメント５１２の濾布に捕集された濾物を液体スラリー状にして濾布から剥がし、濾物（不純物）の懸濁したスラリー状の洗浄液を排出口５１６から抜き出す。このように、フンダバック５１において分離した不純物をスラリー化する際、フンダバック５１、７１で濾過した濾液を供給することができる。なお、通常の濾過時と濾物回収時との循環液の流れは、三方弁などを用いて流路を切り替えることにより制御できる。
【００４３】
排出口５１６から抜き出された、不純物が懸濁した洗浄液は、濾物タンク９２へ送られ、一旦、濾物タンク９２内に蓄えられる。濾物タンク９２内の不純物が懸濁した洗浄液は適時ポンプ９３によりフンダバック９１へ圧送され、フンダバック９１において、濾過される。濾過した後の濾液は配管９４を通り、洗浄塔３へ戻される。一方、フンダバック９１で洗浄液から除去した濾物は、空気乾燥後にエアを逆流（バックブロー）させて固形状にした後、フンダバック９１下部に配置したドラム缶詰め設備９５において、ドラム缶内に回収し、脱水銀工程へ送られる。この濾物のドラム缶詰め作業は、負圧密閉状態で行われる。また、エアの代わりに、濾布逆洗浄水タンク１００から濾布逆洗浄水を供給し、逆洗してスラリー状で回収することもできる。
【００４４】
フンダバック７１には、冷却塔４の下部に接続し、冷却塔４の下部に溜まった循環液が循環する配管８が接続している。また、フンダバック７１には、濾布逆洗浄水タンク１００に接続し、濾布逆洗浄水を供給する配管１０１が接続している（図３で１００→１０１への配管がありません。修正ください → 修正しました）。
【００４５】
フンダバック７１は、冷却塔４の下部に溜まった不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、不純物を循環液から分離する。濾過後の循環液は配管８を通り洗浄塔３へ戻る。フンダバック７１内の濾物を取り除く場合には、ポンプ８１を停止し、冷却塔４からの循環液の取り込みを中断する。そして、濾布逆洗浄水タンク１００内の洗浄液を配管１０１に配置された洗浄液ポンプ１０２の圧送によりフンダバック７１内へ送る。これにより、洗浄液が通常の濾過時とは逆流し、濾物を液体スラリー状にしてフンダバック７１から取り出す。フンダバック７１から取り出した洗浄液は、フンダバック９１へ送られる。なお、フンダバック９１における処理は、上記の通りである。
【００４６】
以上より、排ガス処理装置１０では、洗浄塔３の底部に溜まる不純物がフンダバック５１とフンダバック９１とを用いて段階的に濾過される。同様に、冷却塔４の底部に溜まる不純物はフンダバック７１とフンダバック９１とを用いて段階的に濾過される。このような段階的な濾過を実施することにより、１段目の濾過、すなわち、フンダバック５１における濾過と、フンダバック７１における濾過では、洗浄塔３、及び冷却塔４を循環する循環液、すなわち、配管６及び配管８を循環する循環液中から不純物を除去し、濾過することにより、スプレー２１、３１、４１、充填部４２、循環酸配管４３やクーラ４４の詰まりを抑制する。一方、２段目の濾過、すなわち、フンダバック９１における濾過は、排ガス処理装置１０から不純物を取り除く。このように、濾過器を直列に繋げて分業することにより、１段目のフンダバックにおける濾布の詰まりを抑制して、濾過処理能力を向上する。
【００４７】
上記の構成の排ガス処理装置１０のテスト機を用いた濾過試験では、フンダバック５１、フンダバック７１において３１０（Ｌ／ｍｉｎ）の濾過速度が得られた。また、濾過能力について言及すると、フンダバック５１では濾過前の不純物濃度１５０〜２７０（ｍｇ／Ｌ）を濾過後０〜５０（ｍｇ／Ｌ）まで低下する。また、フンダバック７１では濾過前の不純物濃度６０〜８０（ｍｇ／Ｌ）を濾過後０〜５０（ｍｇ／Ｌ）まで低下する。
【００４８】
このような排ガス処理装置１０は、ポンプ６１、８１、９３の運転と停止とを切り替えることにより、循環液を連続して濾過することもできるし、間欠的に濾過することもできる。フンダバック５１、７１のスラリー排出タイミングは、濾布に捕集された濾物の厚さにより決定し、スラリー排出を行う時の厚さは５〜２０（ｍｍ）の範囲で選択する。
【００４９】
フンダバック５１の運転サイクルは、（１）濾布に付着する濾物が所定の厚さとなるまで濾過を継続（約５ｈ）、（２）スラリー排出（約０．６ｈ）、（３）再度濾過実行、の繰り返しである。フンダバック７１の運転サイクルも同様であるが、処理する循環液中の不純物濃度が低いため、フンダバック５１の運転と比較して濾過時間が長くなる。
【００５０】
一方、フンダバック９１の運転サイクルは、（１）濾布に付着する濾物が所定の厚さとなるまで濾過を継続（約０．７ｈ）、（２）濾物排出（約０．７ｈ）、（３）スラリー液の補充（約２ｈ）、（４）再度濾過実行、の繰り返しである。従って、スラリー液の補充時に待機する間欠運転となる。
【００５１】
次に、排ガス処理装置１０の奏する効果について説明する。排ガス処理装置１０は濾過装置９が組み込まれたことにより、以下の効果を奏する。
【００５２】
（１）不純物の抜き出し作業が削減されるため、作業員の作業負担を軽減するとともに、水銀曝露防止のための環境安全維持費用を削減できる。
（２）本実施例では、濾過装置９により、常時、不純物が濾過できる。このため、循環液中の不純物濃度が現状６０〜２７０ｍｇ／Ｌのところ５０ｍｇ／Ｌ以下に低減できる。これにより、スプレー２１、３１、４１、充填部４２、循環酸配管３３、４３、クーラ４４の詰まりを現状に比べ、１／３程度に削減できることが想定できる。この結果、詰まりの補修作業や補修費用の削減ができる。
（３）さらに、本実施例の排ガス処理装置では、塔内に堆積した有価金属を含む不純物を、常時、取り出し濾過するため、従来、塔内に滞留して時間のロスを解消でき、停滞金利を低減できる。
（４）また、排ガス処理工程を停止することなく、循環液中の不純物を連続的に除去できる。従来の操業では、排ガス処理設備の不純物の取り出し作業は、自溶炉の操業と連動して稼動していたため、自溶炉の定期修理時に合わせて行なわれていたが、本発明により、自溶炉の操業に左右されることなく、不純物の連続取り出し作業が可能となり、設備の運転状況が著しく改善している。
（５）また、不純物の回収作業において、負圧密閉状態でドラム缶に詰め込むため、水銀を含む不純物粒子の飛散を防止し、作業員の水銀曝露を防止できる。
（６）濾物の回収を段階的に実行することにより、１段目のフンダバックで分離した濾物をスラリー化して２段目のフンダバックで濾過し、回収することにより、濾過装置全体としての濾過処理能力を向上できる。例えば、１機のみで濾過する処理能力に対して、１０倍ほどの慮離能力が得られる。すなわち、１０機のフンダバックを必要とするところ、２機のフンダバックで処理が可能であるため、費用も１／５にすることができる。本発明では、２段目のフンダバックが２系統の処理を担当することから、２０機分を３機で処理するため、費用も３／２０としてコストを削減できる。
【００５３】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００５４】
１、１０ 排ガス処理装置
２ 予冷塔
３ 洗浄塔
４ 冷却塔
５、７、９ 濾過装置
５１、７１、９１ フンダバック
５２、７２、９５ ドラム缶詰め設備
９２ 濾物タンク
１００ 濾布逆洗浄水タンク
６、８ 配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉から排出された排ガスへ循環液を噴射することにより、排ガス中から粒子状の不純物を取り除き、前記不純物が懸濁した循環液を下部に溜める塔と、
前記塔の下部に溜まった循環液が循環する配管と、
前記配管が接続して、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過することにより、循環液中から前記不純物を連続的に取り除き、取り除いた前記不純物を容器詰めする濾過装置と、
を備えた非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項２】
排ガス処理の操業中に前記濾過装置へ前記循環液を取り込む請求項１記載の非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項３】
前記濾過装置は、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、前記不純物を分離する第１濾過器と、
前記第１濾過器において分離した前記不純物をスラリー状にして回収した液体を濾過し、前記不純物を分離する第２濾過器とを備え、
前記第２濾過器で分離した前記不純物を容器詰めする請求項１または２記載の非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項４】
前記第１濾過器において処理された濾液を貯蔵する貯蔵槽を備え、
前記貯蔵槽に貯蔵した濾液を前記第１濾過器へ供給し、前記第１濾過器において分離された前記不純物をスラリー化する請求項３記載の非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項５】
前記濾過装置における容器詰め作業は負圧密閉状態で行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項６】
前記排ガスは銅製錬の硫酸工程における排ガスである請求項１乃至５のいずれか一項記載の非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項７】
前記粒子状の不純物には有価金属が含まれ、前記容器中に前記有価金属を回収する請求項１乃至６のいずれか一項記載の非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項８】
炉から排出された排ガスへ循環液を噴射することにより、排ガス中から粒子状の不純物を取り除き、前記不純物が懸濁した循環液を溜める第１工程と、
前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過することにより、循環液中から前記不純物を連続的に取り除く第２工程と、
循環液から取り除いた前記不純物を容器詰めする第３工程と、
を備えた非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項９】
前記第２工程は排ガス処理の操業中に実行される請求項８記載の非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項１０】
前記第２工程は、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、前記不純物を分離する第４工程と、
前記第４工程において分離した前記不純物をスラリー状にして回収した液体を濾過し、前記不純物を分離する第５工程と、を備え、
前記第３工程は、前記第５工程で分離した不純物を容器詰めする請求項８または９記載の非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項１１】
前記第５工程は、前記第４工程において処理された濾液を供給して、前記第４工程で分離した前記不純物をスラリー化する請求項１０記載の非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項１２】
前記第３工程は、負圧密閉状態で行われる請求項８乃至１１のいずれか一項記載の非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項１３】
前記排ガスは銅製錬の硫酸工程における排ガスである請求項８乃至１２のいずれか一項記載の非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項１４】
前記粒子状の不純物には有価金属が含まれ、前記容器中に前記有価金属を回収する請求項８乃至１３のいずれか一項記載の非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項１】
炉から排出された排ガスへ循環液を噴射することにより、排ガス中から粒子状の不純物を取り除き、前記不純物が懸濁した循環液を下部に溜める塔と、
前記塔の下部に溜まった循環液が循環する配管と、
前記配管が接続して、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過することにより、循環液中から前記不純物を連続的に取り除き、取り除いた前記不純物を容器詰めする濾過装置と、
を備えた非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項２】
排ガス処理の操業中に前記濾過装置へ前記循環液を取り込む請求項１記載の非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項３】
前記濾過装置は、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、前記不純物を分離する第１濾過器と、
前記第１濾過器において分離した前記不純物をスラリー状にして回収した液体を濾過し、前記不純物を分離する第２濾過器とを備え、
前記第２濾過器で分離した前記不純物を容器詰めする請求項１または２記載の非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項４】
前記第１濾過器において処理された濾液を貯蔵する貯蔵槽を備え、
前記貯蔵槽に貯蔵した濾液を前記第１濾過器へ供給し、前記第１濾過器において分離された前記不純物をスラリー化する請求項３記載の非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項５】
前記濾過装置における容器詰め作業は負圧密閉状態で行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項６】
前記排ガスは銅製錬の硫酸工程における排ガスである請求項１乃至５のいずれか一項記載の非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項７】
前記粒子状の不純物には有価金属が含まれ、前記容器中に前記有価金属を回収する請求項１乃至６のいずれか一項記載の非鉄製錬設備における排ガス処理装置。
【請求項８】
炉から排出された排ガスへ循環液を噴射することにより、排ガス中から粒子状の不純物を取り除き、前記不純物が懸濁した循環液を溜める第１工程と、
前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過することにより、循環液中から前記不純物を連続的に取り除く第２工程と、
循環液から取り除いた前記不純物を容器詰めする第３工程と、
を備えた非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項９】
前記第２工程は排ガス処理の操業中に実行される請求項８記載の非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項１０】
前記第２工程は、前記不純物が懸濁した循環液を取り込み濾過し、前記不純物を分離する第４工程と、
前記第４工程において分離した前記不純物をスラリー状にして回収した液体を濾過し、前記不純物を分離する第５工程と、を備え、
前記第３工程は、前記第５工程で分離した不純物を容器詰めする請求項８または９記載の非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項１１】
前記第５工程は、前記第４工程において処理された濾液を供給して、前記第４工程で分離した前記不純物をスラリー化する請求項１０記載の非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項１２】
前記第３工程は、負圧密閉状態で行われる請求項８乃至１１のいずれか一項記載の非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項１３】
前記排ガスは銅製錬の硫酸工程における排ガスである請求項８乃至１２のいずれか一項記載の非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【請求項１４】
前記粒子状の不純物には有価金属が含まれ、前記容器中に前記有価金属を回収する請求項８乃至１３のいずれか一項記載の非鉄製錬設備における排ガス処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２０２９３４（Ｐ２０１１−２０２９３４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７３２４７（Ｐ２０１０−７３２４７）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（５００４８３２１９）パンパシフィック・カッパー株式会社 (109)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（５００４８３２１９）パンパシフィック・カッパー株式会社 (109)
【Ｆターム（参考）】
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