有价物回收装置及回收方法 |
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| 申请号 | CN201280033321.0 | 申请日 | 2012-07-03 | 公开(公告)号 | CN103796737A | 公开(公告)日 | 2014-05-14 |
| 申请人 | 太平洋水泥株式会社; | 发明人 | 冈村聪一郎; 花田隆; 坂本好明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种有价物回收装置，能够将设备成本及运转成本抑制得低，能减轻二次燃烧后的气体处理负担。其解决方案是有价物回收装置（1），具备附设于 水 泥烧成装置（2）的 焙烧 炉（11），和将焙烧炉的排气返回到 水泥 烧成装置的返还路径（12）。通过在回收有价物的焙烧炉有效利用在水泥烧成装置中产生的热，变得不需要用于燃烧炉的 燃料 供给设备，并且能将运转成本抑制得低。能够通过存在于水泥烧成装置内的大量CaO来处理 氧 化气体，变得不需要用于处理氧化气体的特别的处理装置，与已往相比较，可大幅地降低设备成本及运转成本。焙烧炉能够从下部取入热，并能将焙烧炉的排气经由返还路径返回到水泥烧成装置的800℃以上的 温度 区域。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种有价物回收装置，其特征在于，具备： |
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| 说明书全文 | 有价物回收装置及回收方法[0001] 技术区域 [0002] 本发明涉及有价物回收装置及回收方法，特别是涉及从废弃物等回收稀有金属、稀土等有价物的装置及方法。 背景技术[0003] 已往，就从废弃物等回收稀有金属等有价金属而言，一般是使用下述方法：首先焙烧废弃物等而除去有机物等不纯物，将由此得到的灰进行药液处理并抽出作为对象的有价金属。 [0004] 作为焙烧上述废弃物等的设备，根据废弃物等的特性及大小，选择连续式或分批式，炉方式使用旋转型、定置型等各种样式。回收稀有金属等微量且高价的金属时，从少批量且不会使灰飞散的回收观点来看，主要是使用分批式的定置炉。 [0005] 虽然焙烧温度因回收对象的金属的不同而不同，但是以除去有机成分为目，因此处于数百～千数百℃的范围内。焙烧时产生的气体，为了大量地含有CO、碳氢化合物气体，而需要排气处理，并且必须留意戴奥辛类（以下称为“DXNs”）的产生。因此，焙烧时产生的气体在800℃以上二次燃烧，二次燃烧后的排气是经过冷却、氧化气体处理及除尘等各工序后放出到大气中。 发明内容[0006] 发明要解决的课题 [0007] 然而，在上述已往的有价金属回收设备等中，由于废弃物等的焙烧及排气的二次燃烧处理消耗大量的热，因此，运转成本将高涨，就小规模的分批式回收装置等而言，有难以从合算方面来实现有价物的回收的问题。 [0008] 另外，在效率良好地冷却二次燃烧后的气体的方面，虽然会考虑到附设兼具冷却设备的热回收设备，但在是小规模的分批式回收装置等情况下，从运转方面、合算方面来看缺乏可行性。另外，在这种情况下，也有可能失去用于DXNs的再合成抑制的快速冷却效果，在环境方面也难以实现。因此，存在几乎不会从二次燃烧后的气体回收热而使其成为废热的问题。 [0009] 另外，二次燃烧后的气体含有氧化气体，特别是为了处理自塑料带入的氯、硫磺成分，需要使用氢氧化钠等药剂，还存在该药剂处理费的负担大的问题。 [0010] 因此，本发明是鉴于上述现有技术的问题点而做出的，其目的在于提供有价物回收装置等，能够将设备成本及运转成本抑制得低，能够减轻二次燃烧后的气体处理的负担。 [0011] 用于解决课题的技术方案 [0012] 为了达到上述目的，本发明是一种有价物回收装置，其特征在于，具备：附设于水泥烧成装置的焙烧炉，和将该焙烧炉的排气返回到上述水泥烧成装置的返还路径。在此，有价物是指金属、稀有金属、稀土等有经济方面价值的有形物。 [0013] 而且，根据本发明，在回收有价物的焙烧炉中有效利用在水泥烧成装置产生的热，这样，就变得不需要用于焙烧炉的燃料供给设备，并且能够将运转成本抑制得低。另外，能够由存在于水泥烧成装置内的大量CaO来处理氧化气体，就变得不需要用于处理氧化气体的特别的处理装置，与已往相比较，能够大幅地减低设备成本及运转成本。 [0014] 在上述有价物回收装置中，可将上述焙烧炉作为利用在上述水泥烧成装置产生的热来加热废弃物等的焙烧炉。在此，废弃物等是指除了无用而能舍弃的废弃物以外，还包含了能销售的物质，在以下的说明中，也以相同的意义来使用该词。 [0015] 在上述有价物回收装置中，上述焙烧炉自下部取入热，从上述返还路径排出。 [0016] 在上述有价物回收装置中，能够将上述焙烧炉的排气经由上述返还路径返回到上述水泥烧成装置的800℃以上的温度区域，据此，能够适当地处理DXNs，并且能减轻二次燃烧后的气体处理的负担，可能进行自产生了的有机气体的热回收。 [0017] 在上述有价物回收装置中，能够将上述焙烧炉作为将上述废弃物载置于具备格子和／或孔的炉床而进行加热的焙烧炉，由于穿设有格子、孔，由此能够防止灰尘堆积在炉床上，能够防止因灰尘堆积而妨碍废弃物等温度上升，效率良好地加热废弃物等。 [0018] 另外，在上述有价物回收装置中，上述焙烧炉的底部为了防止灰尘堆积，能够具备用于将灰尘投入或返还到上述水泥烧成装置的倾斜或气体喷出用的管道，据此，不会有侵入焙烧炉内部的灰尘堆积在炉床的下方的底部的情况，可将灰尘经由立起部返回到水泥窑，能防止因灰尘堆积而妨碍废弃物等温度上升，效率良好地将废弃物等加热。 [0019] 另外，在上述有价物回收装置中，能够具备温度、O2浓度调节机构，将从大气，O2气体、N2气体、水及水蒸气中选择一种以上供给至上述焙烧炉的内部，进行该焙烧炉内部的温度及O2浓度调节。据此，能够适当地维持该焙烧炉内部的温度及O2浓度，效率良好地从废弃物等回收有价物。 [0020] 另外，本发明是一种有价物回收方法，其特征在于，使用在水泥烧成装置中产生的热来焙烧废弃物等而回收有价物，将由该焙烧产生的气体返回到上述水泥烧成装置，根据本发明，与上述发明相同，在从废弃物等回收有价物时，与已往相比较，能够大幅地减低设备成本及运转成本。 [0021] 发明效果 [0023] 图1是表示具备本发明的有价物回收装置的第1实施方式的水泥烧成装置的整体结构图。 [0024] 图2是表示本发明的有价物回收装置的第2实施方式的概略剖面图。 [0025] 图3是表示本发明的有价物回收装置的第3实施方式的概略剖面图。 [0026] 图4是表示本发明的有价物回收装置的第4实施方式的概略剖面图。 [0027] 图5是表示本发明的有价物回收装置的第5实施方式的概略剖面图。 [0028] 图6是表示本发明的有价物回收装置的第6实施方式的概略剖面图。 [0029] 图7是表示具备本发明的有价物回收装置的第7实施方式的水泥烧成装置的整体结构图。 具体实施方式[0030] 图1是表示本发明的有价物回收装置的第1实施方式，该有价物回收装置1是具备附设于水泥烧成装置2的废弃物等焙烧炉（以下略称为焙烧炉）11，和将焙烧炉11的排气返回到水泥烧成装置2的返还路径12等。另外，关于构成水泥烧成装置2的水泥窑3、熟料冷却器4、预热器5及灰化炉6，是一般在水泥制造装置中所使用的，将省略关于它们的说明。 [0031] 焙烧炉11与位于水泥窑3与灰化炉6之间的立起部7连接，取入在水泥烧成装置2产生的热来加热废弃物等W。该焙烧炉11在内壁配设有耐火砖，并具备炉床11a和门（图未示）等，在炉床11a上加热废弃物等W，该炉床11a被构成为从焙烧炉11的下部取入热，穿设有格子、孔来通风或使热流通，该门用于将废弃物等W自焙烧炉11外部取出、放入在炉床11a上。 [0032] 返还路径12是去除焙烧炉11的上部的耐火砖的一部分而形成作为与立起部7连通的空间，将在以焙烧炉11加热废弃物等W时产生的热及排气返回到水泥烧成装置2。 [0033] 管嘴（温度、O2浓度调节机构）13是为了供给用于进行焙烧炉11的内部温度及O2浓度的调节的大气等所配备的。 [0034] 接下来，关于具有上述结构的有价物回收装置1的工作，参照图1来进行说明。 [0035] 在水泥窑3运转时，被供给至预热炉5的水泥原料R是在预热炉5中被预热，并在灰化炉6中被灰化后，在水泥窑3中烧成而生成水泥溶渣。在该水泥窑3运转时，由于立起部7的内部成为900℃～1100℃左右，在面对此温度区域的焙烧炉11的内部，利用立起部7内部的热，将来自门并载置在炉床11a上的废弃物等W以500℃～900℃左右的温度进行焙烧。此时，通过用砖来构成焙烧炉11的内壁，可利用废弃物等W的燃烧热，由于在炉床 11a上穿设有格子、孔，因此，可防止灰尘堆积在炉床11a上，防止因灰尘的堆积而妨碍废弃物W等的温度上升，并且，还能够从废弃物等W的下方进行加热，因此，能够效率良好地加热废弃物等W。另外，通过将焙烧炉11连接至立起部7的含尘量少的空间，也可减少附着于废弃物等W的表面的灰尘量。 [0036] 焙烧了的废弃物等W是从门取出，除去附着于表面的灰尘，对废弃物等W的灰进行药液处理，回收有价物。 [0037] 上述废弃物等W不仅是例如除了汽车用锂电池的非标准品，及使用完的手机终端用干电池等废弃的电池之外，还有手机终端、电脑的基板、含有金属的废料类、过滤器、IC晶片，各种薄膜，附属于汽车用束线的连接器等废品等的废弃物，上述废弃物等W还含有可销售的物质，从它们之中，可回收锂、钴、锰、镍等有价物。可回收的物质是根据处理的废弃物等W，并不限于上述稀有金属，而是其他稀有金属，稀有金属以外的金属、稀土等，在经济方面有价值的各种有形物。 [0038] 由于从立起部7侵入焙烧炉11的内部的水泥窑3的燃烧排气的O2浓度低，可由管嘴13供给适宜大气，提高焙烧炉11内部的O2浓度来焙烧废弃物等W。另外，不仅调节O2浓度，还能以调节焙烧炉11的内部温度为目的来供给各种气体，例如，除了上述大气以外，还可供给O2气体、N2气体、水及水蒸气等，也能够将它们单独地进行供给，或同时供给2种以上。 [0039] 在焙烧炉11内部由废弃物等W的焙烧产生的气体，直接经由返还路径12返回到立起部7，与水泥窑3的燃烧排气一起在下游侧进行处理。具体而言，能够使产生了的CO、碳氢化合物气体在灰化炉6中燃烧，或由水泥原料R所含有的大量的CaO来处理由来自废弃物等W的氯、硫磺成分产生的氧化气体，或在高温下分解DXNs然后快速冷却来抑制DXNs的再合成。 [0040] 另外，在上述实施方式中，虽然说明了将焙烧炉11配置在位于水泥窑3与灰化炉6之间的立起部7的情况，但焙烧炉11除了配置在立起部7以外，还可配置于灰化炉6、熟料冷却器4等。 [0041] 另外，虽然从焙烧炉11排出的气体被返回到立起部7，但除了立起部7以外，还可能返回到预热器5的800℃以上的温度区域的部位。 [0042] 接下来，关于本发明的有价物回收装置的第2实施方式，参照图2来进行说明。 [0043] 该有价物回收装置20是与上述焙烧炉11同样地连接至位于水泥窑（图未示）与灰化炉6之间的立起部7，该有价物回收装置20具备：焙烧炉21和具有与上述返还路径12及管嘴13相同结构的返还路径22及管嘴23。该焙烧炉21具备：炉床21a，其具有与焙烧炉11的炉床11a相同的结构；和门，其用于将废弃物等W从焙烧炉21的外部取出、放入在炉床21a上。另外，焙烧炉21为了防止从水泥窑等水泥烧成装置侵入焙烧炉21内部的灰尘堆积，在炉床21a的下方的底部备有倾斜面21b。据此，侵入焙烧炉21的内部的灰尘不会堆积于炉床21a的下方的底部，而能够经由立起部7将灰尘返回到水泥窑，能够防止因灰尘堆积而妨碍废弃物等W的温度上升，效率良好地加热废弃物等W。另外，还可设置用于除去倾斜面21b上的灰尘的空气管嘴。 [0044] 接下来，关于本发明的有价物回收装置的第3实施方式，参照图3来进行说明。 [0045] 该有价物回收装置30与上述焙烧炉11同样地连接至位于水泥窑与灰化炉6之间的立起部7，该有价物回收装置30具备：焙烧炉31和具有与上述管嘴13相同结构的管嘴33。该焙烧炉31具备：炉床31a，其具有与焙烧炉11的炉床11a相同的结构；和门，其用于将废弃物等W从焙烧炉31的外部取出、放入在炉床31a上。另外，还具备返还路径32，其代替拆除焙烧炉11的上部的耐火砖的一部分而形成作为与灰化炉6连通的空间的返还路径 12，形成为从焙烧炉31的顶部与灰化炉6连通的管道或烟道状。通过该返还路径32，能够将在焙烧炉31内部由废弃物等W焙烧产生的气体直接导入灰化炉6，使在焙烧炉31中产生的CO、碳氢化合物气体在灰化炉6中燃烧等。 [0046] 接下来，关于本发明的有价物回收装置的第4实施方式，参照图4来进行说明。 [0047] 该有价物回收装置40是将上述图2所示的有价物回收装置20的结构与图3所示的有价物回收装置30的结构组合而成的，具有：焙烧炉41、返还路径42和管嘴43。该焙烧炉41具备：炉床41a；门，其用于将废弃物等W从焙烧炉41的外部取出、放入在炉床41a上；和倾斜面41b。通过倾斜面41b，能够将侵入焙烧炉41的内部的灰尘经由立起部7返回到水泥窑，能够经由返还路径42将在焙烧炉41内部由废弃物等W的焙烧产生的气体导入灰化炉6。 [0048] 接下来，关于本发明的有价物回收装置的第5实施方式，参照图5来进行说明。 [0049] 该有价物回收装置50与上述焙烧炉31同样地连接至位于水泥窑与灰化炉6之间的立起部7；该有价物回收装置50具备：焙烧炉51和具有与上述返还路径32及管嘴33相同结构的返还路径52及管嘴53。该焙烧炉51具备：炉床51a，其具有与焙烧炉31的炉床31a相同的结构；和门，其用于将废弃物等W从焙烧炉51的外部取出、放入在炉床51a上。 另外，具备用于防止灰尘堆积在焙烧炉51的底部的管道51b，将来自立起部7的热气经由管道51b吹入焙烧炉51的内部，据此，侵入焙烧炉51的内部的灰尘不会堆积在底部，能够防止因灰尘的堆积而妨碍废弃物等W的温度上升，能够效率良好地加热废弃物等W。 [0050] 接下来，关于本发明的有价物回收装置的第6实施方式，参照图6来进行说明。 [0051] 该有价物回收装置60连接至位于水泥窑与灰化炉6之间的立起部7；该有价物回收装置60具备：焙烧炉61和具有与上述管嘴53相同结构的管嘴63。该焙烧炉61具备：具有与焙烧炉51的炉床51a及管道51b同样的结构的炉床61a及管道61b；和门，其用于将废弃物等W从焙烧炉61的外部取出、放入在炉床61a上。焙烧炉61具备返还路径62，其代替焙烧炉51的与焙烧炉6连通的返还路径52，拆除焙烧炉61的上部耐火砖的一部分而形成作为与灰化炉6连通的空间，能够将在焙烧炉61内部由废弃物等W的焙烧产生的气体经由返还路径62返回到立起部7，与水泥窑的燃烧排气一起在下游侧进行处理。 [0052] 接下来，关于本发明的有价物回收装置的第7实施方式，参照图7来进行说明。 [0053] 该有价物回收装置70附设于水泥烧成装置2，并具备：集尘机74，其对从立起部7分取了的燃烧气体G1进行除尘；焙烧炉71，其用于将废弃物等W由除尘后的燃烧气体G2直接加热而回收有价物；返还路径72，其将焙烧炉71的排气G3返回到灰化炉6；和温度、O2浓度调节机构（图未示）等，其为了进行焙烧炉71的内部温度及浓度的调节，用于将大气等调节用气体A供给至除尘后的燃烧气体G2。 [0054] 在焙烧炉71的内壁配设有耐火砖，并且设有炉床71a和门；该炉床71a被构成为自炉的下部取入热，穿设有格子、孔来通风或热可流通；该门用于将废弃物等W从焙烧炉71的外部取出、放入在炉床71a上。 [0055] 接下来，关于具有上述结构的有价物回收装置70的工作，参照图7来进行说明。 [0056] 如上所述，在水泥窑3运转时，立起部7的内部成为900℃～1100℃，将自该温度区域分取了的燃烧气体G1所包含的灰尘用集尘机74除去后，将调节用气体A供给至燃烧气体G2，并将焙烧炉71的内部调整至500℃～900℃左右，将载置于焙烧炉71的炉床71a的废弃物等W直接加热。此时，由集尘机74回收灰尘，因此，侵入焙烧炉71内部的灰尘少，能够将附着于焙烧了的废弃物等W表面的灰尘限制在少量。另外，通过从立起部7的含尘量少的空间分取燃烧气体G1，也能够减少附着于废弃物等W的表面的灰尘量。 [0057] 焙烧了的废弃物等W从门取出，将附着于表面的灰尘除去，并对废弃物等W的灰进行药液处理，来回收有价物。 [0058] 上述废弃物等W、可进行回收的有形物与上述的实施方式相同。另外，由于水泥窑3的燃烧排气G1的O2浓度低，因此，关于可供给大气作为适宜调节用气体A，或以调节焙烧炉71的内部温度为目的来供给O2气体、N2气体、水及水蒸气等各种调节用气体A的情况，也与上述实施方式相同。 [0059] 在焙烧炉71内部由废弃物等W的焙烧产生的排气G3是经由返还路径返回到灰化炉6，并与水泥窑3的燃烧排气一起在下游侧进行处理。具体的处理方法也与上述实施方式相同。 [0060] 再者，在上述第7实施方式中，虽然是分取来自位于水泥窑3与灰化炉6之间的立起部7的燃烧气体G1，但只要能分取500℃～1200℃的燃烧气体，则也可以从水泥烧成装置2的其他的地方进行分取，例如也可以分取熟料冷却器4的排气。 [0061] 另外，虽然是将从焙烧炉71所排出的排气G3返回到灰化炉6，但也能够返回到除了立起部7以外，预热器5的800℃以上的温度区域的部位。 [0062] 附图标记的说明 [0063] 1 有价物回收装置 [0064] 2 水泥烧成装置 [0065] 3 水泥窑 [0066] 4 熟料冷却器 [0067] 5 预热器 [0068] 6 灰化炉 [0069] 7 立起部 [0070] 11 焙烧炉 [0071] 11a 炉床 [0072] 12 返还路径 [0073] 13 管嘴 [0074] 20 有价物回收装置 [0075] 21 焙烧炉 [0076] 21a 炉床 [0077] 21b 倾斜面 [0078] 22 返还路径 [0079] 23 管嘴 [0080] 30 有价物回收装置 [0081] 31 焙烧炉 [0082] 31a 炉床 [0083] 32 返还路径 [0084] 33 管嘴 [0085] 40 有价物回收装置 [0086] 41 焙烧炉 [0087] 41a 炉床 [0088] 41b 倾斜面 [0089] 42 返还路径 [0090] 43 管嘴 [0091] 50 有价物回收装置 [0092] 51 焙烧炉 [0093] 51a 炉床 [0094] 51b 管道 [0095] 52 返还路径 [0096] 53 管嘴 [0097] 60 有价物回收装置 [0098] 61 焙烧炉 [0099] 61a 炉床 [0100] 61b 管道 [0101] 62 返还路径 [0102] 63 管嘴 [0103] 70 有价物回收装置 [0104] 71 焙烧炉 [0105] 71a 炉床 [0106] 72 返还路径 [0107] 74 集尘机 |
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