JPH0461709B2 - - Google Patents
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- JPH0461709B2 JPH0461709B2 JP915385A JP915385A JPH0461709B2 JP H0461709 B2 JPH0461709 B2 JP H0461709B2 JP 915385 A JP915385 A JP 915385A JP 915385 A JP915385 A JP 915385A JP H0461709 B2 JPH0461709 B2 JP H0461709B2
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- gypsum
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- precipitate
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、石油系燃焼灰を湿式処理して、燃焼
灰の大部分の成分を有価物として回収する方法に
関するものである。
〔従来の技術〕
従来、燃焼灰は産業廃棄物として焼却、埋立が
なされていることが多く、環境面、費用面で問題
があり、一部には工業的にバナジウムが回収され
ているが、不十分であり、他の大部分の成分は有
効に活用されていない。燃焼灰からバナジウムを
はじめ他の成分を経済的に回収する方法が確立す
れば、燃焼灰は貴重な資源となる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明者等は、石油系燃焼灰の各成分を経済的
に有価物として回収する方法を確立すべく鋭意研
究を行つた。
〔問題点を解決するための手段〕
その結果、極めて合理的で有効な燃焼灰の湿式
処理方法を開発し、本発明を達成するに至つた。
すなわち本発明は、石油系燃料を使用するボイ
ラー等の排ガス煙道中に設けられた集塵器等より
捕集された燃焼灰を湿式処理してカーボン及び重
金属等を回収する方法において、下記(1)〜(11)
の処理を施すことを特徴とする石油系燃焼灰の処
理方法である。
(1) 燃焼灰と水とを混合し、必要に応じて硫酸と
添加しPHを3以下に調整してスラリー状態とす
る。
(2) 固形分(カーボン)を分離する。
(3) 液部を70℃以上に加温し、アンモニアと酸化
剤を供給し、PHを7〜9に調整しながら金属を
酸化する。
(4) 析出物(鉄スラツジ)を分離する。
(5) 液部を40℃以下に冷却し、バナジウム化合物
(メタバナジン酸アンモニウム)を析出させる。
(6) 析出したバナジウム化合物を分離する。
(7) 液部に硫酸を添加してPHを3〜5に調整し、
ニツケル化合物(硫酸ニツケルアンモニウム)
を析出させる。
(8) 析出したニツケル化合物を分離する。
(9) 液部に水酸化カルシウム又は酸化カルシウム
を添加し、石こうを析出させ、アンモニアを遊
離させる。
(10) アンモニアを溶解している石こうスラリーか
ら、アンモニア、石こうを分離する。
(11) 石こう分離後の水は系内に再循環して使用
する。
本発明における石油系燃焼灰とは、ボイラー等
において重油、アスフアルト、石油ピツチ又は石
油コークス等の石油系燃料を燃焼する際に生ずる
粉塵であつて、一部はボイラー内に付着、堆積す
るが、大部分は集塵装置で捕捉されている。石油
系燃焼灰の組成は、燃料の種類、燃焼条件、ボイ
ラー及び/又は集塵装置への添加剤の注入有無等
により変動するが概略第1表のようなものであ
る。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for wet-processing petroleum-based combustion ash to recover most of the components of the combustion ash as valuable materials. [Conventional technology] Traditionally, combustion ash has been often incinerated and landfilled as industrial waste, which poses environmental and cost problems. Vanadium has been recovered industrially in some cases, but It is insufficient and most of the other ingredients are not utilized effectively. If a method to economically recover vanadium and other components from combustion ash can be established, combustion ash will become a valuable resource. [Problems to be Solved by the Invention] The present inventors have conducted extensive research in order to establish a method for economically recovering each component of petroleum-based combustion ash as valuable materials. [Means for Solving the Problems] As a result, an extremely rational and effective wet treatment method for combustion ash was developed, and the present invention was achieved. That is, the present invention provides a method for recovering carbon, heavy metals, etc. by wet processing of combustion ash collected from a dust collector installed in an exhaust gas flue of a boiler using petroleum-based fuel, etc. )~(11)
This is a method for treating petroleum-based combustion ash, which is characterized by subjecting it to the following treatments. (1) Mix combustion ash and water, add sulfuric acid as necessary to adjust the pH to 3 or less to form a slurry. (2) Separate solid content (carbon). (3) Heat the liquid part to 70°C or higher, supply ammonia and an oxidizing agent, and oxidize the metal while adjusting the pH to 7-9. (4) Separate the precipitate (iron sludge). (5) Cool the liquid part to 40°C or less to precipitate a vanadium compound (ammonium metavanadate). (6) Separate the precipitated vanadium compound. (7) Add sulfuric acid to the liquid part and adjust the pH to 3 to 5.
Nickel compound (nickel ammonium sulfate)
is precipitated. (8) Separate the precipitated nickel compound. (9) Add calcium hydroxide or calcium oxide to the liquid part to precipitate gypsum and liberate ammonia. (10) Separate ammonia and gypsum from the gypsum slurry in which ammonia is dissolved. (11) Water after gypsum separation is recycled into the system for use. Petroleum-based combustion ash in the present invention refers to dust generated when petroleum-based fuel such as heavy oil, asphalt, petroleum pitch, or petroleum coke is burned in a boiler, etc., and some of it adheres and accumulates inside the boiler. Most of it is captured by dust collectors. The composition of petroleum-based combustion ash varies depending on the type of fuel, combustion conditions, whether or not additives are injected into the boiler and/or dust collector, etc., but it is roughly as shown in Table 1.
以下、本発明は第1図のフローシートによつて
詳述する。
1 燃焼灰Aを、溶解槽1で攪拌機等を用いて循
環水Kとよく混合し、スラリー状態として、燃
焼灰の硫安、金属等を溶解させる。PHは概ね3
以下となるが、SO4に比してNH4及び/又は
Mgが多い等の理由により、PHが3より大きく
なる場合もあり、この場合は金属の溶解が不十
分となるので、硫酸Gを添加してPHを3以下に
調整する。余りPHを下げすぎると金属を回収す
る部分でPH調整用のアルカリを多量に必要とし
不経済であるので、PHは1.5〜3程度が好まし
い。温度は溶解速度を高めるため高温が好まし
いが、通常40〜70℃が適当である。攪拌時間は
30分程度以上は必要である。
2 スラリー化した燃焼灰はカーボン分離機2
で、未溶解のカーボンBを分離し、液部(
液)はカーボン液タンク3へ移送する。カー
ボンの含水率は通常数+%程度であり、液部の
溶解成分(硫安や金属)を多く含んでいるので
カーボンは水で洗浄するのが好ましい。洗浄用
の水としては、必要なカーボンの製品品質を維
持できる範囲で循環水K又は工業用水等を使う
ことができる。カーボンを洗浄した後カーボン
と分離して得た水(洗浄液)は、量が少なく
及び/又は溶解成分濃度が高い場合には液と
混合するのが適当であるが、逆の場合には、混
合により液中の溶解成分の濃度を低下させ、金
属等の分離の効率を低下させるので、洗浄液
は循環水タンク15へ移送するのが好ましい。
3 液部(カーボン液)を金属酸化槽4へ移送
し、70℃以上に加温してアンモニアと酸化剤を
供給し、PHを7〜9に調整しながら金属を酸化
する。金属酸化槽では、4価のバナジウムを5
価に、2価の鉄を3価に酸化し、それぞれの金
属塩の析出を容易にすることを目的にしている
が、これ等の酸化はPHが7以上(アルカリ側)
で容易に行われる。PHは余り高くすると後の中
和の行程で硫酸を多く必要とするため得策では
なく、PHは7〜9が適当であり、更に好ましく
は8〜9である。
カーボン液の中和剤としては、後にメタバ
ナジン酸アンモニウムを析出させるためNH4 +
は必須であるが、硫安が十分存在する場合はア
ンモニアでなくとも苛性ソーダなどのアルカリ
の使用も可能である。しかし、系に新たな科学
種を持ち込むよりはアンモニアのみを用いる方
が好ましい。酸化剤としては、空気、酸素、オ
ゾン、過酸化水素等を使用できるが、空気を用
いるのがプロセス上好適である。すなわち、中
和剤としてアンモニアを、酸化剤として空気を
使用する場合、後述するように、アンモニア曝
気塔○イ11で、石こうスラリーからアンモニア
を分離するのに空気による曝気をした場合に
は、該曝気ガス(アンモニアと空気との混合ガ
ス)をそのまま使用して金属を酸化することが
できる。
PHを7〜9とし、金属を酸化すると固形分
(鉄スラツジ)が析出してくる。鉄はほぼ完全
に析出し、バナジウムは大部分メタバナジン酸
アンモニウムとして液部に溶解している。鉄ス
ラツジは鉄、バナジウム、シリカ等から成つて
いるが、温度が高い程バナジウムの含有量は減
少する。従つて、後でのバナジウムの回収率を
高めるためには、該鉄スラツジの析出を高温下
で行うのが好ましく、70℃以上、更に好ましく
は85〜95℃で行う。
4 金属酸化槽4を出た液を鉄スラツジ分離機5
に供給し、鉄スラツジCを分離する。鉄スラツ
ジをバナジウム化合物Dの析出前に分離するこ
とによつて、鉄のみならずシリカも同時に除く
ことができ、バナジウム化合物Dの純度を著し
く高めることができる。鉄スラツジCを分離し
ない場合には、鉄、シリカはバナジウム化合物
Dに混入しバナジウム化合物の純度を低下させ
る。バナジウム化合物Dの鉄スラツジCへの混
入をできる限り抑制し、バナジウムの回収率を
高めるためには、温度の低下を抑制し、高温の
まま鉄スラツジCに分離することが好ましい。
鉄スラツジCの分離には通常の各種の方法が
利用できるが、鉄スラツジ中の鉄は水酸化物、
酸化物などであり、かなり細かいので、必要に
応じて高分子凝集剤等を添加し、スラツジを沈
降濃縮した後デカンター等で分離する方法が好
適である。
5 次に液部をバナジウム化合物晶析器6へ移送
し、40℃以下に冷却し、バナジウム化合物(メ
タバナジン酸アンモニウム)Dを析出させる。
メタバナジン酸アンモニウムは温度が低い程、
硫安濃度が高い程析出しやすい。従つて硫安濃
度が低い時程低温にする必要がある。硫安濃度
が10〜30wt%程度の場合には温度は40℃以下、
好ましくは20〜30℃以下で行う。
6 バナジウム化合物Dをバナジウム分離機7で
分離する。分離には種々の方法が利用できる
が、沈降濃縮し、過する方法が好適である。
分離したバナジウム化合物を冷水で洗浄するこ
とにより高純度(約98〜99%)のメタバナジン
酸アンモニウムを得ることができる。
7 液部をニツケル化合物晶析器8に移送し、硫
酸Gを添加しPHを3〜5に調整してニツケル化
合物Eを析出させる。析出したニツケル化合物
は、硫酸ニツケルアンモニウム〔NiSO4・
(NH4)2SO4・6H2O〕と推定され、同時に析
出したマグネシウム化合物を含有している。ニ
ツケル化合物も温度が低い程、硫安濃度が高い
程析出しやすいが、バナジウム化合物に比較し
て溶解度が大きく、析出しにくいので液部のニ
ツケル濃度を高くする必要がある。そのため濃
縮し、生じた水は前述したように、循環水Kと
して燃焼灰Aの溶解に使用する等系内でリサイ
クル使用することによつてニツケル濃度を高め
ることができる。溶解度以上のニツケル化合物
が析出することになる。
8 析出したニツケル化合物Eはニツケル化合物
分離器9で分離する。分離には種々の方法が利
用できるが、沈降濃縮し、過する方法が好適
である。
9 液部を石こう反応器10に移送し、水酸化カ
ルシウム又は酸化カルシウム、取扱い上好まし
くは水酸化カルシウムを粉体又はスラリー状に
て添加し石こうFを析出させ、アンモニアを遊
離させる。石こう反応器内での主な反応は、
(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO4・2H2O+
2NH3
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4・2H2O
であり、生成した石こう(CaSO4・2H2O)は
スラリー状となり、アンモニア(NH3)は大
部分液に遊離アンモニアとして溶解している。
添加する水酸化カルシウム(酸化カルシウ
ム)の量は化学量論量ないしは若干過剰とす
る。この時、石こうスラリー液のPHは遊離アン
モニアと未反応水酸化カルシウム等により9〜
12程度となるが、多くの場合はPHが10〜11とな
る。
バナジウム化合物やニツケル化合物をよく析
出させるためには硫安濃度が高い方が良いこと
は前述したが、燃焼灰の中には硫安分が少ない
ものもある。このような場合水酸化カルシウム
又は酸化カルシウムの添加量を減らして未反応
の硫安を残すことにより、循環水K中の硫安濃
度を高め、これを燃焼灰Aの溶解にリサイクル
使用することによりバナジウム化合物晶析器6
及びニツケル化合物晶析器8での液部の硫安濃
度を高めることができる。
10 次にアンモニアを溶解している石こうスラリ
ーから、アンモニアと石こうとを分離する。ア
ンモニアと石こうを分離する順序はいずれでも
可能である。
アンモニアを分離する方法は蒸留法、液温を
高めて不活性ガス、例えば空気Hを供給して分
離する曝気法等通常の溶解ガスを分離する方法
が使用できる。アンモニアの形態もガス状又は
分離したアンモニアガスを水に吸収させてアン
モニア水としても回収することができる。
第1図には曝気法によりアンモニアを先に分
離する方法を示してあるが、この方が操作上ア
ンモニア臭の問題がほとんどなく好ましい。
第1図ではアンモニアの分離を金属酸化槽4
へ供給するアンモニア曝気ガスを得るためのア
ンモニア曝気塔〓11とアンモニアを回収する
ためのアンモニア曝気塔〓12と2個のアンモ
ニア分離器を設けているが、もちろんどちらか
一方でもかまわない。後者の場合、曝気ガスを
分岐する等の方法により、金属酸化槽4へ供給
するアンモニア曝気ガスの必要量を得ることが
できる。
アンモニアを分離された石こうスラリーは、
石こうPH調整槽13で分離されずに残留してい
るアンモニア及び未反応の水酸化カルシウムを
硫酸Gで中和することが好ましい。このときPH
を7以下、好ましくは3〜5の調整することに
より、残留アンモニアを硫安に、、又未反応水
酸化カルシウムを石こうに変えることができ
る。このようにPHの調整により石こう性状を良
好にすることができる。残留アンモニア及び未
反応水酸化カルシウムが極めて少ない場合には
必ずしもPH調整はしなくてもよい。
石こうスラリーは石こうPH調整槽13から石
こう分離機14に移送される。これには種々の
分離機が使えるが、遠心過型の分離機が好適
である。
11 石こうを分離して得た水は循環水タンク15
へ移送する。循環水K中にはニツケル、バナジ
ウム等析出しきれなかつた分が溶解しているの
で、燃焼灰の溶解槽1及び水酸化カルシウム又
は酸化カルシウムIのスラリー化用の水として
消石灰スラリータンク16等系内へリサイクル
して使用し、系外への排水をなくし、仮にあつ
ても極く少量にする。
循環水のリサイクル使用によつて、バナジウ
ム化合物晶析器6やニツケル晶析器8における
バナジウムやニツケル濃度を高め、結局沈澱と
して回収することができる。
〔実施例〕
次に実施例によつて本発明を更に具体的に説明
するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の
実施例に制約されるものではない。
実施例 1
C重油を燃焼しているボイラーの煙道に設置さ
れた電気集塵器により捕捉された燃焼灰を、第1
図に示すフローシートに従つて連続処理した。結
果は以下のとおりであつた。
(1) 燃焼灰の処理量は5500Kg/日であり、組成と
各成分の含有量は次のとおりであつた。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the flow sheet shown in FIG. 1 Combustion ash A is thoroughly mixed with circulating water K using a stirrer or the like in dissolving tank 1 to form a slurry, and ammonium sulfate, metals, etc. in the combustion ash are dissolved. PH is approximately 3
However, compared to SO 4 , NH 4 and/or
The PH may be higher than 3 due to a large amount of Mg, etc. In this case, the metal will not be sufficiently dissolved, so sulfuric acid G is added to adjust the PH to 3 or less. If the pH is lowered too much, a large amount of alkali for adjusting the pH will be required in the part where the metal is recovered, which is uneconomical, so the pH is preferably about 1.5 to 3. A high temperature is preferred in order to increase the dissolution rate, but 40 to 70°C is usually appropriate. The stirring time is
About 30 minutes or more is required. 2 The slurry of combustion ash is sent to carbon separator 2
, the undissolved carbon B is separated and the liquid part (
liquid) is transferred to the carbon liquid tank 3. The water content of carbon is usually on the order of several percent, and it contains many dissolved components (ammonium sulfate and metals) in the liquid part, so it is preferable to wash carbon with water. As the water for cleaning, circulating water K or industrial water can be used as long as the required quality of the carbon product can be maintained. If the amount of water (cleaning liquid) obtained by washing the carbon and separating it from the carbon is small and/or the concentration of dissolved components is high, it is appropriate to mix it with the liquid. The cleaning liquid is preferably transferred to the circulating water tank 15 because this reduces the concentration of dissolved components in the liquid and reduces the efficiency of separating metals and the like. 3. Transfer the liquid part (carbon liquid) to the metal oxidation tank 4, heat it to 70°C or higher, supply ammonia and an oxidizing agent, and oxidize the metal while adjusting the pH to 7 to 9. In the metal oxidation tank, tetravalent vanadium is
The purpose of this oxidation is to oxidize divalent iron to trivalent iron to facilitate the precipitation of each metal salt.
easily done. If the pH is too high, a large amount of sulfuric acid will be required in the subsequent neutralization step, which is not a good idea, and the pH is preferably 7 to 9, more preferably 8 to 9. As a neutralizer for the carbon liquid, NH 4 + is used to precipitate ammonium metavanadate later.
is essential, but if ammonium sulfate is sufficiently present, an alkali such as caustic soda can be used instead of ammonia. However, it is preferable to use only ammonia rather than introducing new species into the system. As the oxidizing agent, air, oxygen, ozone, hydrogen peroxide, etc. can be used, but it is preferable to use air from the viewpoint of the process. In other words, when ammonia is used as a neutralizing agent and air is used as an oxidizing agent, as will be described later, when aeration with air is used to separate ammonia from the gypsum slurry in the ammonia aeration tower (11), Aeration gas (mixture of ammonia and air) can be used directly to oxidize metals. When the pH is set to 7 to 9 and the metal is oxidized, solids (iron sludge) will precipitate. Iron is almost completely precipitated, and vanadium is mostly dissolved in the liquid part as ammonium metavanadate. Iron sludge consists of iron, vanadium, silica, etc., and the higher the temperature, the lower the vanadium content. Therefore, in order to increase the subsequent recovery rate of vanadium, it is preferable to precipitate the iron sludge at a high temperature, preferably 70°C or higher, more preferably 85 to 95°C. 4 The liquid coming out of the metal oxidation tank 4 is transferred to the iron sludge separator 5.
to separate iron sludge C. By separating the iron sludge before precipitation of vanadium compound D, not only iron but also silica can be removed at the same time, and the purity of vanadium compound D can be significantly increased. If the iron sludge C is not separated, iron and silica will be mixed into the vanadium compound D, reducing the purity of the vanadium compound. In order to suppress mixing of vanadium compound D into iron sludge C as much as possible and to increase the recovery rate of vanadium, it is preferable to suppress a decrease in temperature and separate into iron sludge C while maintaining a high temperature. Various conventional methods can be used to separate iron sludge C, but the iron in iron sludge can be separated into hydroxides,
Since the sludge is an oxide and is quite fine, it is preferable to add a polymer flocculant or the like if necessary, sediment and concentrate the sludge, and then separate it using a decanter or the like. 5 Next, the liquid part is transferred to a vanadium compound crystallizer 6 and cooled to 40° C. or lower to precipitate vanadium compound (ammonium metavanadate) D.
The lower the temperature, the lower the temperature of ammonium metavanadate.
The higher the ammonium sulfate concentration, the easier it is to precipitate. Therefore, it is necessary to lower the temperature when the ammonium sulfate concentration is low. When the ammonium sulfate concentration is about 10 to 30 wt%, the temperature is below 40℃,
Preferably, the temperature is 20 to 30°C or lower. 6 Vanadium compound D is separated by vanadium separator 7. Although various methods can be used for separation, a method of sedimentation, concentration, and filtration is preferred.
High purity (about 98-99%) ammonium metavanadate can be obtained by washing the separated vanadium compound with cold water. 7. Transfer the liquid part to the nickel compound crystallizer 8, add sulfuric acid G to adjust the pH to 3 to 5, and precipitate the nickel compound E. The precipitated nickel compound is nickel ammonium sulfate [ NiSO4 .
(NH 4 ) 2 SO 4 .6H 2 O] and contains a magnesium compound precipitated at the same time. The lower the temperature and the higher the concentration of ammonium sulfate, the easier the nickel compound will precipitate, but it has a higher solubility than the vanadium compound and is less likely to precipitate, so it is necessary to increase the nickel concentration in the liquid part. Therefore, the concentration of nickel can be increased by recycling the resulting water within the system as circulating water K, which is used for dissolving the combustion ash A, as described above. A nickel compound with a higher solubility will precipitate. 8 The precipitated nickel compound E is separated in a nickel compound separator 9. Although various methods can be used for separation, a method of sedimentation, concentration, and filtration is preferred. 9. The liquid part is transferred to the gypsum reactor 10, and calcium hydroxide or calcium oxide, preferably calcium hydroxide in powder or slurry form for handling reasons, is added to precipitate gypsum F and liberate ammonia. The main reactions in the gypsum reactor are:
(NH 4 ) 2 SO 4 +Ca(OH) 2 = CaSO 4・2H 2 O+
2NH 3 H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 = CaSO 4・2H 2 O, the generated gypsum (CaSO 4・2H 2 O) becomes a slurry, and most of the ammonia (NH 3 ) remains in the liquid as free ammonia. It is dissolved. The amount of calcium hydroxide (calcium oxide) to be added is stoichiometric or slightly excessive. At this time, the pH of the gypsum slurry is 9 to 9 due to free ammonia, unreacted calcium hydroxide, etc.
The pH is around 12, but in most cases the pH is between 10 and 11. As mentioned above, it is better to have a high ammonium sulfate concentration in order to precipitate vanadium compounds and nickel compounds well, but some combustion ash has a low ammonium sulfate content. In such cases, by reducing the amount of calcium hydroxide or calcium oxide added and leaving unreacted ammonium sulfate, the concentration of ammonium sulfate in circulating water K can be increased, and this can be recycled to dissolve combustion ash A, thereby increasing the vanadium compound. Crystallizer 6
Also, the ammonium sulfate concentration in the liquid part of the nickel compound crystallizer 8 can be increased. 10 Next, ammonia and gypsum are separated from the gypsum slurry in which ammonia is dissolved. Any order of separation of ammonia and gypsum is possible. Ammonia can be separated by a distillation method or a conventional method for separating dissolved gases, such as an aeration method in which the temperature of the liquid is increased and an inert gas such as air H is supplied to separate the ammonia. The form of ammonia can also be recovered as aqueous ammonia by absorbing gaseous or separated ammonia gas into water. FIG. 1 shows a method in which ammonia is first separated by an aeration method, which is preferable because there is almost no problem with the ammonia odor during operation. In Figure 1, ammonia separation is performed in metal oxidation tank 4.
Two ammonia separators are provided: an ammonia aeration tower 11 for obtaining ammonia aeration gas to be supplied to the reactor and an ammonia aeration tower 12 for recovering ammonia, but of course either one may be used. In the latter case, the required amount of ammonia aeration gas to be supplied to the metal oxidation tank 4 can be obtained by a method such as branching the aeration gas. Gypsum slurry from which ammonia has been separated is
It is preferable that ammonia and unreacted calcium hydroxide remaining without being separated in the gypsum PH adjustment tank 13 be neutralized with sulfuric acid G. At this time the PH
By adjusting the value to 7 or less, preferably 3 to 5, residual ammonia can be converted to ammonium sulfate, and unreacted calcium hydroxide can be converted to gypsum. In this way, the properties of gypsum can be improved by adjusting the pH. If residual ammonia and unreacted calcium hydroxide are extremely small, it is not necessary to adjust the pH. The gypsum slurry is transferred from the gypsum PH adjustment tank 13 to the gypsum separator 14. Although various separators can be used for this purpose, a centrifugal separator is preferred. 11 The water obtained by separating the gypsum is sent to the circulating water tank 15.
Transfer to. Since unprecipitated parts such as nickel and vanadium are dissolved in the circulating water K, a combustion ash dissolving tank 1 and a slaked lime slurry tank 16 are used as water for slurrying calcium hydroxide or calcium oxide I. Recycle the waste and use it internally, eliminate wastewater from outside the system, and keep it to a minimum if any. By recycling the circulating water, the concentration of vanadium and nickel in the vanadium compound crystallizer 6 and the nickel crystallizer 8 can be increased and eventually recovered as precipitate. [Examples] Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless the gist thereof is exceeded. Example 1 Combustion ash captured by an electrostatic precipitator installed in the flue of a boiler burning heavy oil C was collected in the first
Continuous processing was carried out according to the flow sheet shown in the figure. The results were as follows. (1) The amount of combustion ash processed was 5500 kg/day, and the composition and content of each component were as follows.
前にも述べたが、本発明は下記(1)〜(4)のような
優れた効果を有する。
(1) 燃焼灰の大部分の成分を有価物として回収す
ることができる。すなわち、カーボンは固定炭
素分の高いカーボンとして、NH4はアンモニ
ア(NH3)として、SO4は水酸化カルシウム又
は酸化カルシウムと反応させて石こう
(CaSO4・2H2O)として、バナジウムはメタ
バナジン酸アンモニウム(NH4VO3)として、
ニツケルは硫酸ニツケルアンモニウム
〔(NH4)2SO4・NiSO4・6H2O〕として、鉄は
鉄スラツジとしてそれぞれ回収することができ
る。
(2) 特別の処理をすることなく高純度のメタバナ
ジン酸アンモニウム及び石こうを得ることがで
きる。
(3) 廃棄物(排水等)は実質的になく、あるとし
ても極く少量とすることができる。
(4) 系内で必要なアンモニアは回収アンモニアを
循環使用する等低コストで処理できる。
As mentioned before, the present invention has the following excellent effects (1) to (4). (1) Most of the components of combustion ash can be recovered as valuable materials. In other words, carbon is carbon with a high fixed carbon content, NH 4 is converted into ammonia (NH 3 ), SO 4 is converted into gypsum (CaSO 4 2H 2 O) by reacting with calcium hydroxide or calcium oxide, and vanadium is converted into metavanadate. As ammonium (NH 4 VO 3 ),
Nickel can be recovered as ammonium nickel sulfate [(NH 4 ) 2 SO 4 ·NiSO 4 ·6H 2 O], and iron can be recovered as iron sludge. (2) High purity ammonium metavanadate and gypsum can be obtained without special treatment. (3) There is virtually no waste (effluent, etc.), and if there is, it can be kept to a very small amount. (4) Ammonia needed within the system can be processed at low cost by recycling recovered ammonia.
第1図は、本発明の処理方法を実施する一例を
示すフローシートである。
1……溶解槽、2……カーボン分離機、3……
カーボン液タンク、4……金属酸化槽、5……
鉄スラツジ分離機、6……バナジウム化合物晶析
器、7……バナジウム化合物分離機、8……ニツ
ケル化合物晶析器、9……ニツケル化合物分離
機、10……石こう反応器、11……アンモニア
曝気塔〓、12……アンモニア曝気塔〓、13…
…石こうPH調整槽、14……石こう分離機、15
……循環水タンク、16……消石灰スラリータン
ク、A……燃焼灰、B……カーボン、C……鉄ス
ラツジ、D……バナジウム化合物、E……ニツケ
ル化合物、F……石こう、G……硫酸、H……空
気、I……水酸化カルシウム又は酸化カルシウ
ム、J……アンモニア、K……循環水。
FIG. 1 is a flow sheet showing an example of implementing the treatment method of the present invention. 1...Dissolution tank, 2...Carbon separator, 3...
Carbon liquid tank, 4...Metal oxidation tank, 5...
Iron sludge separator, 6... Vanadium compound crystallizer, 7... Vanadium compound separator, 8... Nickel compound crystallizer, 9... Nickel compound separator, 10... Gypsum reactor, 11... Ammonia Aeration tower〓, 12... Ammonia aeration tower〓, 13...
...Gypsum PH adjustment tank, 14...Gypsum separator, 15
... Circulating water tank, 16 ... Slaked lime slurry tank, A ... Combustion ash, B ... Carbon, C ... Iron sludge, D ... Vanadium compound, E ... Nickel compound, F ... Gypsum, G ... Sulfuric acid, H...air, I...calcium hydroxide or calcium oxide, J...ammonia, K...circulating water.
Claims (1)
道中に設けられた集塵器等により捕集された燃焼
灰を、湿式処理してカーボン及び重金属等を回収
する方法において、下記(1)〜(11)の施すことを
特徴とする石油系燃焼灰の処理方法。 (1) 燃焼灰と水とを混合し、必要に応じて硫酸を
添加しPHを3以下に調整してスラリー状態とす
る。 (2) 固形分(カーボン)を分離する。 (3) 液部を70℃以上に加温し、アンモニアと酸化
剤を供給し、PHを7〜9に調整しながら金属を
酸化する。 (4) 析出物(鉄スラツジ)を分離する。 (5) 液部を40℃以下に冷却し、バナジウム化合物
(メタバナジン酸アンモニウム)を析出させる。 (6) 析出したバナジウム化合物を分離する。 (7) 液部に硫酸を添加してPHを3〜5に調整し、
ニツケル化合物(硫酸ニツケルアンモニウム)
を析出させる。 (8) 析出したニツケル化合物を分離する。 (9) 液部に水酸化カルシウム又は酸化カルシウム
を添加し、石こうを析出させ、アンモニアを遊
離させる。 (10) アンモニアを溶解している石こうスラリーか
ら、アンモニア、石こうを分離する。 (11) 石こう分離後の水は系内に再循環して使用
する。[Claims] 1. A method for recovering carbon, heavy metals, etc. by wet processing combustion ash collected by a dust collector installed in an exhaust gas flue of a boiler using petroleum-based fuel, etc. A method for treating petroleum-based combustion ash, characterized by carrying out the following (1) to (11). (1) Mix combustion ash and water, add sulfuric acid as necessary to adjust the pH to 3 or less to make a slurry. (2) Separate solid content (carbon). (3) Heat the liquid part to 70°C or higher, supply ammonia and an oxidizing agent, and oxidize the metal while adjusting the pH to 7-9. (4) Separate the precipitate (iron sludge). (5) Cool the liquid part to 40°C or less to precipitate a vanadium compound (ammonium metavanadate). (6) Separate the precipitated vanadium compound. (7) Add sulfuric acid to the liquid part and adjust the pH to 3 to 5.
Nickel compound (nickel ammonium sulfate)
is precipitated. (8) Separate the precipitated nickel compound. (9) Add calcium hydroxide or calcium oxide to the liquid part to precipitate gypsum and liberate ammonia. (10) Separate ammonia and gypsum from the gypsum slurry in which ammonia is dissolved. (11) Water after gypsum separation is recycled into the system for use.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60009153A JPS61171582A (en) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | Wet treatment of petroleum combusted ash |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60009153A JPS61171582A (en) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | Wet treatment of petroleum combusted ash |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61171582A JPS61171582A (en) | 1986-08-02 |
| JPH0461709B2 true JPH0461709B2 (en) | 1992-10-01 |
Family
ID=11712670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60009153A Granted JPS61171582A (en) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | Wet treatment of petroleum combusted ash |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61171582A (en) |
Families Citing this family (5)
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-
1985
- 1985-01-23 JP JP60009153A patent/JPS61171582A/en active Granted
Also Published As
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| JPS61171582A (en) | 1986-08-02 |
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