ES2620366T3 - Sistema y procedimiento de tratamiento del polvo del horno para cemento - Google Patents

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Thomas Lesniak
Christopher Poling
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MERCUTEK LLC
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Abstract

Método para tratar polvo de horno para cemento (100) que comprende: Recibir el polvo del horno para cemento (100) de un horno para cemento; Calentar el polvo del horno para cemento (100) para separar al menos un metal pesado del polvo del horno para cemento (100) con el fin de crear una corriente de gas que contenga un metal pesado (107); Tratar la corriente de gas (107) con un fluido de tratamiento, donde el tratamiento del chorro de gas (107) con un fluido de tratamiento consiste en tratar el chorro de gas con un fluido de tratamiento que contiene al menos un sulfuro de metal alcalinotérreo; y Retirar al menos una parte de al menos un metal pesado de la corriente de gas (107).

Description

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DESCRIPCION
Sistema y procedimiento de tratamiento del polvo del horno para cemento Campo
La presente invencion hace referencia a la reduccion de la polucion por metales pesados en el entorno del horno para cemento.
Fundamento
El polvo del horno para cemento (CKD) se genera en todos los hornos para cemento del mundo entero. Por ejemplo, el CKD se genera en los hornos para cemento durante la produccion de clinker de cemento. En general, el CKD es una mezcla de partfculas que incluye entre sus constituyentes pienso en bruto, polvo de clinker y cenizas, todo ello enriquecido con sulfatos alcalinos, haluros, metales traza y otras sustancias volatiles.
El CKD vana de forma significativa dependiendo del proceso espedfico de cada planta y de los materiales brutos. Para fines de referencia, una composicion de CKD tal como se conoce en la Bureau of Mines* incluye:
Constituyente_________________% en peso
CaCO3
55,5%
Si O2
13,6%
CaO
8,1%
K2SO4
5,9%
CaSO4
5,2%
Al2O3
4,5%
Fe2O3
2,1%
KCl
1,4%
MgO
1,3%
Na2SO4
1,3%
KF
0,4%
Otros
0,7%
*Composicion tfpica de polvo de horno para cemento (Haynes and Carmer, 1982)
El CKD se puede capturar mediante un sistema de recogida de partfculas como el precipitador electrostatico o bien los filtros de recogida de gas. El CKD capturado puede ser utilizado luego de diferentes maneras. Por ejemplo, el CKD capturado se puede volver a colocar en el proceso del horno como un material bruto; colocado en el proceso de molienda del cemento como adicion al proceso; vendido como un material cementoso; y/o vendido a un vertedero.
Las propiedades y la composicion del CKD se pueden ver afectadas de forma significativa por el diseno o el manejo de, o los materiales usados en, un horno para cemento, con el resultado de que las caractensticas qmmicas y ffsicas de los constituyentes del CKD deban ser evaluadas sobre una base de una planta individual. En general, la naturaleza alcalina del CKD hace que sea un buen agente neutralizante cuando absorbe metales.
El CKD que se devuelve al horno sobre una base rutinaria sufre un proceso de clinkerizacion y/o de calcinacion, que causa la volatilizacion de los compuestos y elementos traza. Estos materiales son liberados de vuelta al flujo de gas del horno. Con el tiempo esto crea a menudo un ciclo dentro del flujo o de la corriente de gas del horno, de manera que crecen las concentraciones de elementos y compuestos en el CKD que no se combinan facilmente en el clinker. Como resultado del proceso de fabricacion del cemento, materiales como el mercurio y otros metales pesados pueden seguir aumentando en concentracion. Una parte de estos elementos se puede retirar de la corriente de gas mediante el efecto depurador o de frotamiento de la molienda del bruto, pero solamente en una operacion adecuada. Por ejemplo, la piedra caliza pulverizada puede absorber al menos una parte de los materiales volatilizados o traza directamente de la corriente de gas de escape que se utiliza para el secado en un molino o trituradora de materia bruta. Sin embargo, cuando se cierra la trituradora o cuando las operaciones en el horno de cemento o en la trituradora no son capaces de absorber una cantidad suficiente de elementos de la corriente de gas, cantidades superiores o concentraciones de estos elementos pueden ser liberadas a la atmosfera a traves del monton de residuos del horno para cemento o bien absorbidas por el CKD.
Por lo tanto a menudo es deseable tratar el CKD antes de que sea reciclado de vuelta al sistema.
La JP 2002 355531 revela un metodo de tratamiento mediante el cual se puede reducir la concentracion de los componentes metalicos volatiles como el mercurio contenido en un gas de escape descargado de un proceso de produccion de cemento. El metodo de tratamiento consiste en introducir el polvo recogido del gas de escape descargado del proceso de produccion del cemento en un horno o estufa de calentamiento, luego calentar el polvo
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recogido a una temperatura no inferior a la temperatura de volatilizacion de los componentes metalicos volatiles contenidos en el polvo para volatilizar los componentes metalicos volatiles y eliminarlos, y utilizar el polvo tratado libre de componentes metalicos volatiles como una parte del material bruto para el cemento. El gas de escape que contiene vapor de mercurio se introduce en un aparato que elimina el mercurio, y el mercurio es retirado del gas de escape tratando el gas de escape con una solucion acida o bien oxidante.
La US 2009/202407 revela un metodo de control de la polucion ambiental. Se hace pasar un gas de combustion por una solucion de un sulfuro metalico alcalino-terreo y un tampon redox (por ejemplo, una sal de fosfato metalico alcalino-terreo), en particular en combinacion con un sistema FGD de carbonato metalico alcalino-terreo. Los reactivos se encuentran en forma soluble y co-precipitan cuando la solucion alcanza un pH de 4,5 a 6,5, como el que se encuentra en un entorno acido en los conductos que transportan los gases de combustion.
Resumen
De acuerdo con un primer aspecto la invencion hace referencia a un metodo para tratar polvo de horno de cemento tal como lo indica la reivindicacion independiente 1.
De acuerdo con un segundo aspecto, la invencion se refiere a un sistema para tratar polvo de horno para cemento segun lo define la reivindicacion 11.
Las configuraciones preferidas del metodo conforme al primer aspecto y al sistema conforme al segundo aspecto se definen en las reivindicaciones dependientes.
El metodo para tratar polvo de horno para cemento conforme al primer aspecto de la invencion incluye los pasos de recibir el polvo de horno para cemento de un horno para cemento; calentar el polvo del horno para cemento para separar al menos un metal pesado del polvo del horno para cemento con el fin de crear una corriente de gas que contenga metal pesado; tratar la corriente de gas con un fluido de tratamiento de forma que el chorro de gas (l07) se trate con un fluido de tratamiento que contenga al menos un sulfuro de un metal alcalinoterreo; y retirar al menos una parte de al menos un metal pesado del chorro de gas.
En una version, la etapa de calentamiento del polvo del horno para cemento puede implicar calentar a una temperatura que corresponda al punto de volatilizacion del metal pesado que va a ser tratado. La etapa de calentar el polvo de horno para cemento recogido puede incluir formar una corriente de polvo de horno para cemento modificada. El polvo de horno para cemento esta “modificado” o “limpio” en el sentido de que un metal pesado como el mercurio se ha eliminado total o parcialmente del mismo. En otras palabras, en el polvo de horno para cemento modificado (mCKD), la cantidad de mercurio se ha visto reducida por el tratamiento aqrn descrito de la que en general esta presente en el polvo de horno para cemento previamente al tratamiento. El chorro de polvo de horno para cemento puede reciclarse como una adicion al proceso, puede desecharse y/o puede someterse a un tratamiento adicional.
El fluido de tratamiento puede incluir tambien agua y/o uno o mas agentes catalizadores, en combinacion con polisulfuro de metal alcalinoterreo.
En otras implementaciones posibles, el chorro de metal pesado se trata con un fluido de tratamiento para formar una partfcula que contenga el metal pesado; y la partfcula se recoge en un sistema colector de partfculas.
En todavfa otra implementacion, la etapa de tratamiento del chorro de metal pesado con el fluido de tratamiento incluye ademas pulverizar el fluido de tratamiento en la corriente de metal pesado.
Adicionalmente, la etapa de recoger la partfcula que contiene el metal pesado puede incluir el paso de la partfcula que contiene el metal pesado a traves de al menos una camara de residuos. El metodo puede incluir ademas la etapa de reciclar las partfculas que contienen el metal pesado para su uso como una adicion al proceso, o puede implicar otro tratamiento.
El sistema para tratar polvo de horno para cemento conforme al segundo aspecto de la invencion incluye un recipiente de volatilizacion que contiene polvo de horno para cemento; al menos una fuente de calentamiento configurada para calentar un chorro de polvo de horno para cemento dentro del recipiente de volatilizacion para formar un chorro de gas que contenga al menos un metal pesado; una camara de tratamiento en comunicacion con el recipiente de volatilizacion; un recipiente para almacenar un fluido de tratamiento que contenga al menos un sulfuro de metal alcalinoterreo; y al menos una boquilla dentro de la camara de tratamiento, de manera que al menos una boquilla este en comunicacion fluida con el recipiente y se encuentre configurada para pulverizar el chorro de gas con el fluido de tratamiento para separar al menos una parte de al menos un metal pesado del chorro de gas.
El fluido de tratamiento puede incluir tambien agua, y/o uno o mas agentes catalizadores, esto ultimo en combinacion con polisulfuro de metal alcalinoterreo. En una implementacion, el sistema puede incluir un tornillo de dosificacion o de reglaje dentro del recipiente de volatilizacion configurado para desplazar el chorro de polvo del
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horno para cemento a traves del recipiente de volatilizacion. Se puede disponer y configurar una camara de residuos o un sistema de recogida de pardculas para recoger al menos una parte del metal pesado.
En una version, la fuente de calor para el recipiente de volatilizacion puede proceder del paso del calor de un chorro de gas de escape del horno en la instalacion donde esta localizado el sistema. Ademas, o alternativamente, la fuente de calor puede incluir un elemento de calentamiento electrico.
Estos y otros aspectos de la invencion se pueden entender mas facilmente a partir de la siguiente descripcion y de los dibujos adjuntos.
Breve descripcion de las figuras
Con el objetivo de facilitar la comprension del tema, en la figura adjunta puede verse una configuracion ilustrativa, a modo de ejemplo y no restrictiva, en la cual las referencias equivalen a las piezas correspondientes o similares,
La figura 1 muestra a modo de esquema una configuracion de un sistema para tratar polvo de horno para cemento (CKD).
Descripcion detallada
Mientras que la invencion es susceptible de configuraciones en modos muy diferentes, en los dibujos puede verse y se describe aqrn con todo detalle una o mas configuraciones de los sistemas, metodos y aparatos para tratar el polvo del horno para cemento (CKD). Sin embargo, debe entenderse que las configuraciones mostradas son meramente ejemplos de los sistemas, metodos y aparatos para tratar CKD, con formas diferentes. Por lo tanto, los detalles funcionales espedficos que aqrn se revelan no se pueden interpretar como restrictivos sino meramente como una base para las reivindicaciones y como una base representativa para que el experto ensene como emplear los sistemas, metodos y aparatos aqrn mostrados.
Los metales pesados, como el mercurio, pueden ser manejados por medio de sistemas, metodos y aparatos de la presente divulgacion. Estos metales pesados proceden basicamente de materias primas que son alteradas qmmicamente durante un proceso de clinkerizacion donde estos materiales son liberados a una corriente de gas de escape del horno de polvo para cemento que contienen CKD. Estas materias primas pueden incluir calcio, sflice, hierro y oxido de aluminio procedentes basicamente de diversas formas de caliza, arcilla, esquisto o pizarra, arena, escorias, cascarilla de recocido, material rico en hierro (IRM), piedra pomez, bauxita, vidrio reciclado, cenizas y materiales similares. Por ejemplo, los gases de escape del horno para cemento habitualmente pasan por uno o mas procesos, conductos, molinos, separadores, sistemas de recogida de partfculas, como los filtros de recogida de gas, ESP, o bien otros sistemas de recogida de partfculas. Cuando la corriente de gas de escape procedente del horno para cemento atraviesa un filtro de recogida de gas del horno, un precipitador electrostatico (ESP) o bien otro sistema de recogida de partfculas, todo o bien una parte de las partfculas del chorro de gas de escape del horno para cemento puede ser capturada o recogida. Las partfculas recogidas son habitualmente un material que se conoce como polvo de horno para cemento (CKD). El CKD puede ser transferido luego a almacenamiento para una dosificacion controlada y de vuelta al horno para cemento, a una trituradora de cemento y/o ser utilizado como un material de relleno dentro de una planta mezcladora y dosificadora de hormigon, una planta de asfalto o bien como CKD vertido o no lixiviado.
A continuacion se describe un sistema y unos procesos afines para el tratamiento y/o la reduccion de la polucion del CKD conforme a una configuracion ilustrativa y se muestra esquematicamente en la figura 1. Puesto que la figura 1 es una vision esquematica, se puede apreciar que los tamanos, formas, disposiciones y configuraciones de los componentes del sistema y de las etapas del metodo pueden variar mientras se encuentren dentro del alcance de la patente. Como se puede ver, el CKD 100 recogido por uno o mas sistemas de recogida de partfculas es transferido a una unidad de almacenamiento, recipiente 102, que incluye pero no se limita a un silo o recipiente. El CKD 100 puede ser transferido a un recipiente de volatilizacion o zona 104, que puede estar comunicado o conectado al recipiente 102. En otras configuraciones ilustrativas, el CKD 100 se puede transferir directamente al recipiente de volatilizacion 104, antes de ser transferido a la unidad de almacenamiento 102.
El recipiente de volatilizacion 104 puede tener una serie de formas, que incluyan pero no se limiten a camaras, tubos, recipientes y similares. Tal como se muestra en la figura 1, el CKD 100 es transferido a y/o a traves de un recipiente de volatilizacion 104 por un tornillo dosificador 106. No obstante, un experto apreciara que el CKD 100 puede ser transferido a y/o a traves del recipiente de volatilizacion 104 por un medio alternativo, que incluye pero no se limita a fuerzas gravitacionales, cintas transportadoras y/o dispositivos similares.
En general, el calor se anade al CKD 100 dentro del recipiente de volatilizacion 104 para separar y/o volatilizar el mercurio o/y otros metales pesados del CKD 100. Por ejemplo, el punto de ebullicion del mercurio es de aproximadamente 356,58°C o 673,844°F, despues del cual el mercurio existe como un gas, pero otros compuestos de mercurio como el cloruro de mercurio se volatilizan a temperaturas tan bajas como 3021C. En una configuracion ilustrativa, se aplica calor al recipiente de volatilizacion 104 y/o el tornillo dosificador 106 por medio de uno o mas
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elementos calefactores electricos con el fin de calentar el CKD 100 dentro del recipiente de volatilizacion 104 para aumentar la temperatura del CKD 100.
En otras configuraciones ilustrativas, se pueden usar otras fuentes de calor para aumentar la temperatura del CKD 100 dentro del recipiente de volatilizacion 104, que incluyan pero no se limiten al chorro de gas de escape del horno de cemento, al calor del horno y/o a los procesos dentro de la planta de cemento. Un experto debena resaltar que el calor se puede aplicar al CKD 100 de forma externa o interna al recipiente de volatilizacion 104. Ademas, debena apreciar que se puede usar una combinacion de fuentes calonficas en serie o en paralelo, por ejemplo, el chorro de gas de escape del horno para cemento puede usarse para calentar parcialmente el CKD 100, mientras que una o mas fuentes de calor adicionales se utilizan para incrementar la temperatura del CKD 100 hasta la temperatura que provoque la liberacion de los metales pesados del CKD 100.
Calentando o aumentando la temperatura del CKD 100 hasta el punto de volatilizacion del mercurio y/o de otros metales pesados, el mercurio y/o otros metales pesados debenan evaporarse en una corriente de metales pesados, es decir, un chorro de gas que contenga uno o mas metales pesados, generalmente combinada con aire. El metal pesado o el corro de gas 107 y un chorro de CKD modificado 108 se forman como tal en la etapa de calentamiento. El CKD modificado 108 puede ser separado y/o reciclado para ser usado en otros procesos del horno a traves de un conducto 110. El conducto 110 puede encontrase a continuacion corriente abajo, en comunicacion con el recipiente de volatilizacion 104. El chorro de gas, aire o metales pesados 107 que contiene mercurio vaporizado y posiblemente otros metales pesados puede ser transferido luego a una unidad de tratamiento o sistema de inyeccion, a traves de un conducto 112, que puede dirigirse hacia arriba, y conectar con el recipiente de volatilizacion 104. En una posible implementacion, la unidad de tratamiento incluye pero no se limita a camaras, conductos, separadores, boquillas y similares. Tal como se muestra esquematicamente en la figura 1, la unidad de tratamiento incluye una camara o camara de tratamiento 114 y una o mas boquillas 116 colocadas de forma adecuada para comunicarse con la camara 114. En esta configuracion ilustrativa, la camara 114 se encuentra corriente abajo, en comunicacion con el recipiente de volatilizacion 104 a traves del conducto 112. Las boquillas estan conectadas a uno o mas recipientes 118 para almacenar uno o mas fluidos a traves de una o mas conexiones de fluido 120 como tubos y/o mangueras. Los fluidos son almacenados en los recipientes 118 y transportados a traves de las conexiones de fluidos 120 al chorro de gas en la camara 114. Luego los fluidos pueden ser pulverizados o inyectados en uno o mas conductos, camaras o bien otros equipos del proceso que transporten la corriente de gas que contiene el mercurio vaporizado y/o otros metales pesados para tratar y al menos separar parcialmente el mercurio y/o otros metales pesados del chorro de gas.
En una configuracion ilustrativa, los fluidos o el fluido de tratamiento es una solucion acuosa. El fluido de tratamiento puede suministrase en una forma totalmente soluble que permita una aplicacion economica y el montaje posterior de las instalaciones existentes. El fluido de tratamiento puede comprender, incluir, consistir en un reactivo que contenga un sulfuro y/o polisulfuro de metal alcalinoterreo. El sulfuro y/o polisulfuro de metal alcalinoterreo puede tener un pH de 10 o mas, y el fluido de tratamiento puede tener un pH de 7 a 10 dependiendo de la concentracion del reactivo en el fluido de tratamiento. En una configuracion, el reactivo puede contener el sulfuro y/o polisulfuro metalico alcalinoterreo tipicamente a una concentracion del 20 al 40% en agua. En otra configuracion, el reactivo puede contener el sulfuro y/o polisulfuro metalico alcalinoterreo a concentraciones superiores en agua o alternadamente puede encontrarse en forma solida o en polvo en un porcentaje basicamente superior, o bien consistir mtegramente de sulfuro y/o polisulfuro metalico alcalinoterreo. El sulfuro y/o polisulfuro metalico alcalinoterreo se pueden anadir a otro soporte solido, lfquido o en forma de polvo para formar el reactivo.
En una configuracion ilustrativa, el reactivo puede comprender, incluir, consistir esencialmente de un polisulfuro de metal alcalinoterreo en agua. El polisulfuro de metal alcalinoterreo puede ser un polisulfuro de magnesio, calcio y puede encontrarse en el reactivo en una cantidad de aproximadamente un 25% hasta 35%, o aproximadamente 25% a 30% en agua. En otra configuracion ilustrativa, el polisulfuro de metal alcalinoterreo es una mezcla de polisulfuros de magnesio y calcio, donde los polisulfuros estan presentes en el reactivo en una cantidad de aproximadamente 25% a 35% o 25% a 30% en agua.
En una configuracion ilustrativa, el fluido de tratamiento puede comprender, incluir, consistir en reactivo y agua. El fluido de tratamiento puede contener agua y reactivo en una proporcion de 1:1 a 1:10, en una proporcion de 1:3 a 1:6, y mas en particular en una proporcion de 1:4. Cuando el reactivo contiene el sulfuro y/o polisulfuro de metal alcalinoterreo en una concentracion entre el 20 y el 40% en agua, el fluido de tratamiento resultante puede contener sulfuro y/o polisulfuro de metal alcalinoterreo y agua en proporciones de 1:4 a 1:54, de 1:9 a 1:34 y mas en particular de 1:11 a 1:24. Por consiguiente, el sulfuro y/o polisulfuro de metal alcalinoterreo puede estar presente en la solucion de tratamiento en una cantidad de aproximadamente el 1,8% hasta el 11%. Sin embargo, el experto debena poder apreciar que los cocientes de reactivo/agua y/o el sulfuro y/o polisulfuro de metal alcalinoterreo frente a agua pueden variar mas alla de los margenes mencionados. En muchas aplicaciones, el objetivo economico puede ser utilizar el mmimo posible de reactivo y/o sulfuro y/o polisulfuro de metal alcalinoterreo. Por ejemplo, los cocientes usados pueden variar dependiendo de la cantidad de CKD, la concentracion de mercurio y/o de otros metales pesados en el chorro de gas y de otros parametros de este tipo.
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El reactivo y el agua se pueden combinar en el fluido de tratamiento antes de inyectar o pulverizar el fluido de tratamiento en uno o mas conductos, camaras u otro equipo del proceso que transporte el chorro de gas que contiene mercurio vaporizado y/u otros metales pesados. Por ejemplo, el reactivo y el agua se pueden combinar bien por adelantado (es decir, una o mas horas, dfas, semanas, meses etc. por adelantado) o justo antes (es decir unos minutos antes) de inyectar o pulverizar el fluido de tratamiento en uno o mas conductos, camaras u otros dispositivos.
Alternativamente, el reactivo y el agua se pueden pulverizar o inyectar por separado en uno o mas conductos, camaras u otro equipo del proceso que transporte el chorro de gas que contiene el mercurio vaporizado y/u otros metales pesados de un modo tal que se combinen, interaction o se fundan en uno o mas tubos, camaras, o bien otro equipo del proceso para formar una solucion o composicion in situ, formando gotitas de la solucion o composicion con el reactivo que reacciona con el(los) metal(es) en la corriente de gas para su separacion.
El fluido de tratamiento puede contener tambien uno o mas tensoactivos, dispersantes y/o hiperdispersantes que faciliten la separacion de los metales del chorro de gas que contiene el mercurio vaporizado y otros metales pesados. En una configuracion, el tensoactivo, dispersante y/o hiperdispersante esta compuesto de uno o mas copolfmeros en bloque de oxido de polietileno-polietileno y/o esteres de fosfato de los mismos. La adicion del tensoactivo, dispersante y/o hiperdispersante al fluido de tratamiento puede ser opcional. Si el tensoactivo, dispersante y/o hiperdispersante esta incluido, el tensoactivo, dispersante y/o hiperdispersante se suministraran en una cantidad suficiente para ayudar a mantener el reactivo o agente de reaccion en el fluido de tratamiento previamente a la reaccion con los metales, por ejemplo, en una cantidad de aproximadamente un 1% o menos. En este ultimo caso, el tensoactivo, dispersante y/o hiperdispersante es un copolfmero de bloque de polietileno-oxido de polietileno y los esteres de fosfato del mismo.
El fluido de tratamiento puede contener tambien uno o mas agentes catalizadores para ayudar o acelerar la eliminacion de metales de la corriente de gas que contiene mercurio vaporizado y/u otros metales pesados. Uno o mas catalizadores pueden acelerar la reaccion del reactivo con los metales en la corriente de gas, por ejemplo, liberando sulfuro de hidrogeno del reactivo. En una configuracion, el agente catalizador esta compuesto de fosfato de calcio. No obstante, el experto debena considerar el uso de otros catalizadores. El agente catalizador puede tener un pH de 7 o menor. No obstante, el experto debena considerar que segun el pH del CKD y/o del chorro de gas que contiene el mercurio vaporizado y otros metales, la adicion del agente catalizador al fluido de tratamiento puede ser opcional. Si se incluye el agente catalizador, el agente catalizador se puede aportar en una cantidad suficiente para ayudar o acelerar la reaccion.
En una configuracion ilustrativa, el fluido de tratamiento que comprende, incluye o consiste esencialmente del reactivo, agua, uno o mas tensoactivos, dispersantes y/o hiperdispersantes, y uno o mas agentes catalizadores se puede combinar en el fluido de tratamiento antes de inyectar o pulverizar el fluido de tratamiento en uno o mas conductos, camaras, u otro equipo del proceso que transporte la corriente de gas que contiene mercurio vaporizado y/o metales pesados. Por ejemplo, el reactivo, agua, uno o mas tensoactivos, dispersantes, y/o hiperdispersantes, y/o uno o mas catalizadores se pueden combinar bien por adelantado (es decir, una o mas horas, dfas, semanas, meses etc. por adelantado) o justo antes (es decir unos minutos antes) de inyectar o pulverizar el fluido de tratamiento en uno o mas conductos, camaras u otros dispositivos del proceso.
Volviendo a la figura 1, todo o bien parte del mercurio volatilizado y/o de otros metales pesados tratados con el fluido de tratamiento en la camara 114 se puede precipitar o separar de la corriente de gas en forma de partfculas, lo que dara lugar a una corriente de aire o de gas limpio. El precipitado o las partfculas pueden filtrarse, a traves de un silo de residuos y/o filtro de partfculas. A este respecto, el mercurio recogido y los demas metales pueden ser posteriormente procesados, reciclados o bien desechados del modo apropiado.
En una configuracion ilustrativa, las partfculas y el chorro de gas limpio podran ser transferidos a traves de un conducto 122 a una camara de residuos, recipiente o silo 124. Tal como se ilustra en la figura 1, el conducto 122 es corriente abajo y esta en comunicacion con la camara 114, y corriente arriba y conectado o en comunicacion a la camara de residuos 124. Las partfculas son transferidas a la camara de residuos 124 por un tornillo dosificador 126. No obstante, el experto debena considerar que las partfculas pueden ser transferidas a la camara de residuos 124 por un medio alternativo, que incluye pero no se limita a fuerzas gravitacionales, cintas transportadoras o bien otros dispositivos similares. La camara de residuos 124 recoge generalmente todo o bien parte de las partfculas del chorro de gas tratado. Ademas, el chorro de gas limpio puede ser transferido a traves de un conducto 128, que puede ser corriente arriba y en comunicacion con la camara de residuos 124, a uno o mas sistemas de recogida de partfculas 130, que pueden ser corriente arriba y en comunicacion con el conducto 128, para recoger posteriormente todo o bien una parte de las partfculas restantes en el chorro de gas limpio. Cualquier partfcula capturada en el sistema de recogida de partfculas 130 y/o de la camara de residuos 124 puede ser reciclada, por ejemplo, devolviendo las partfculas capturadas a la unidad de almacenamiento 102, o bien siendo eliminadas del modo apropiado. La corriente de gas limpia restante podra ser luego liberada a la atmosfera a traves del sistema de recogida de partfculas 130.
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En una configuracion ilustrativa, el sistema, metodo y aparato mostrado en la figura 1 se pueden utilizar para tratar el CKD sobre una base esencialmente continua para eliminar y capturar metales de todo o bien una parte del CKD, reduciendo o eliminando lo acumulado y reduciendo la concentracion de mercurio y otros metales en el chorro de gas y en los sistemas de recogida de partfculas durante las operaciones del horno. Alternativamente, todo o bien una parte del CKD se puede tratar sobre una base no continua para eliminar el mercurio y demas metales a medida que sus concentraciones aumentan en el CKD. La base no continua puede adaptarse o bien responder a las mediciones de mercurio y de otros metales en cualquier numero de puntos en el horno o bien de otros componentes de la planta de cemento, tanto antes como despues del(los) sistema(s) de recogida de partfculas o bien cerca del monton de gases. La base no continua puede ponerse en marcha como respuesta a una serie de parametros como el tiempo, las mediciones de constituyentes de CKD y otros parametros de ese tipo. Cada sistema, metodo y aparato podra adaptarse a cada horno de cemento o planta en base a las materias primas presentes, a los costes y a cualquier numero de parametros funcionales o bien operativos.
Mientras se han descrito e ilustrado sistemas, metodos y aparatos en conexion con ciertas estructuras, el experto debena considerar el hecho de que el o los sistemas de recogida de partfculas pueden ser parte de la diversidad de aparatos adecuados para la captura, filtracion o recogida de polvo de las diversas operaciones en el horno para cemento que incluyen pero no se limitan a un filtro de gases en el horno para cemento, un precipitador electrostatico (ESP) o bien un sistema de recogida de partfculas. Dada la variedad de configuraciones posibles, el experto debena considerar que el sistema de recogida de partfculas asf como el aparato para tratar el polvo del horno para cemento, pueden asociarse de forma operativa con el horno para cemento, es decir, ser capaces de recibir material para el tratamiento, en cualquiera de los lugares adecuados con respecto a los componentes del horno para cemento. Ademas, dependiendo del volumen de material residual generado, la parte que no se puede utilizar como adicion del proceso debera eliminarse, pero se espera que sea un volumen muy pequeno con respecto al contexto global.
Los sistemas, metodos y procesos aqrn revelados se han identificado, adaptado y disenado para la industria del cemento. En una forma, los sistemas, metodos y procesos aqrn divulgados pueden aportar un coste de capital inferior, un coste de funcionamiento inferior y lo que es mas importante unos niveles reducidos de polucion del mercurio. Mientras que la anterior descripcion se refiere en general a la captura del mercurio, debena tenerse en cuenta que los sistemas, metodos, procesos y la tecnologfa aqrn divulgado se pueden modificar para capturar el cromo hexavalente y una variedad de otros metales.
Toda la materia mencionada en la descripcion siguiente y en los dibujos adjuntos se ofrece a modo de ilustracion y no como material restrictivo. Mientras que los sistemas, metodos y aparatos se han descrito e ilustrado en conexion a ciertas configuraciones, muchas variaciones y modificaciones quedaran patentes a los ojos del experto sin que se aparten del objetivo y alcance de la divulgacion. Los sistemas, metodos y aparatos aqrn mostrados no se limitan a los detalles precisos de la metodologfa o construccion indicados antes y las variaciones y modificaciones pretenden estar incluidas en el alcance de esta documentacion.

Claims (16)

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    REIVINDICACIONES
    1. Metodo para tratar polvo de horno para cemento (100) que comprende:
    Recibir el polvo del horno para cemento (100) de un horno para cemento;
    Calentar el polvo del horno para cemento (100) para separar al menos un metal pesado del polvo del horno para cemento (100) con el fin de crear una corriente de gas que contenga un metal pesado (107);
    Tratar la corriente de gas (107) con un fluido de tratamiento, donde el tratamiento del chorro de gas (107) con un fluido de tratamiento consiste en tratar el chorro de gas con un fluido de tratamiento que contiene al menos un sulfuro de metal alcalinoterreo; y
    Retirar al menos una parte de al menos un metal pesado de la corriente de gas (107).
  2. 2. Metodo conforme a la reivindicacion 1, donde el calentamiento del polvo del horno para cemento (100) incluye el calentamiento del polvo del horno para cemento (100) a una temperatura al menos tan elevada como la temperatura que corresponde al punto de volatilizacion del metal pesado.
  3. 3. Metodo conforme a la reivindicacion 1, donde el calentamiento del polvo del horno para cemento (100) incluye el calentamiento del polvo del horno para cemento (100) usando el calor de al menos un chorro de gas de escape del horno para cemento o bien de otro proceso asociado a la fabricacion de cemento.
  4. 4. Metodo conforme a la reivindicacion 1, donde el calentamiento del polvo del horno para cemento incluye formar un chorro de polvo del horno para cemento modificado y donde el metodo consiste ademas en reciclar el chorro del polvo del horno para cemento (108).
  5. 5. Metodo conforme a la reivindicacion 1, donde el calentamiento del polvo del horno para cemento (100) incluye el calentamiento del polvo del horno para cemento (100) a una temperatura al menos tan elevada como el punto de volatilizacion del mercurio para separar el mercurio del polvo del horno para cemento (100).
  6. 6. Metodo conforme a la reivindicacion 5, donde la etapa de tratamiento incluye la exposicion del chorro de gas (107) al fluido de tratamiento que contiene al menos un sulfuro de metal alcalinoterreo para formar una partfcula que contiene al menos un metal pesado; el metodo consiste ademas en recoger la partfcula en al menos un sistema de recogida de partfculas (130).
  7. 7. Metodo conforme a la reivindicacion 6, donde tratar el chorro de gas (107) incluye ademas pulverizar el fluido de tratamiento que contiene al menos un sulfuro de metal alcalinoterreo en el chorro de gas (107).
  8. 8. Metodo conforme a la reivindicacion 1, donde el tratamiento del chorro de gas (107) con el fluido de tratamiento incluye ademas el tratamiento del chorro de gas (107) con un fluido de tratamiento que contiene al menos un sulfuro de metal alcalinoterreo y al menos uno de los siguientes: agua, al menos un tensoactivo, y al menos un agente catalizador, estando este ultimo en combinacion con polisulfuro de metal alcalinoterreo.
  9. 9. Metodo conforme a la reivindicacion 1, donde recibir el polvo de horno para cemento (100) incluye recoger el polvo del horno para cemento capturado en un horno para cemento.
  10. 10. Metodo conforme a cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 9, donde al menos un sulfuro de metal alcalinoterreo comprende un polisulfuro de metal alcalinoterreo.
  11. 11. Sistema para tratar polvo de horno para cemento (100) originado en un horno para cemento, que comprende:
    Un recipiente de volatilizacion (104) que contiene polvo de horno para cemento;
    Al menos una fuente de calentamiento configurada para calentar un chorro de polvo del horno para cemento en el recipiente de volatilizacion (104) que forma un chorro de gas (107) que contiene al menos un metal;
    Una camara de tratamiento (114) en comunicacion con el recipiente de volatilizacion (104);
    Un recipiente (108) para almacenar un fluido de tratamiento que contiene al menos un sulfuro de metal alcalinoterreo; y al menos una boquilla (116) en la camara de tratamiento (114), donde al menos una boquilla (116) esta en comunicacion fluida con el recipiente (118) y se ha configurado para pulverizar el chorro de gas (107) con el fluido de tratamiento con el fin de separar al menos una parte de al menos un metal de la corriente de gas (107).
  12. 12. Sistema conforme a la reivindicacion 11, que comprende ademas un tornillo dosificador (106) dentro del recipiente de volatilizacion (104), configurado para desplazar el chorro de polvo del horno para cemento a traves del recipiente de volatilizacion (104).
  13. 13. Sistema conforme a la reivindicacion 11, que comprende ademas un sistema de recogida, donde el sistema de recogida incluye una camara de residuos (124) configurada para recoger al menos una parte de al menos un metal.
  14. 14. Sistema conforme a la reivindicacion 11, que comprende ademas un sistema de recogida, donde el sistema de recogida incluye un sistema de recogida de partfculas (130), configurado para recoger al menos una parte de al menos un metal.
    5 15. Sistema conforme a la reivindicacion 11, donde al menos una fuente de calor incluye ademas un chorro de gas
    de escape del horno para cemento.
  15. 16. Sistema conforme a la reivindicacion 11, donde al menos una fuente de calor incluye ademas un elemento de calentamiento electrico.
    0
  16. 17. Sistema conforme a cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16, donde al menos un sulfuro de metal alcalinoterreo comprende un polisulfuro de metal alcalinoterreo.
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