回收锅炉收集灰的处理方法及处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及回收锅炉收集灰的处理方法及处理装置。具体而言，本发明涉及自回 收锅炉的收集灰溶解去除钾和氯的处理方法，其为效率良好地去除钾和氯的处理方法。
【背景技术】
[0002] 回收锅炉是以硫酸盐纸浆制造工序中排出的废液（黑液）作为燃料的锅炉。硫酸 盐纸浆制造工序中排出的黑液使用蒸馏器等进行浓缩而被用作锅炉的燃料。该浓缩黑液在 锅炉中被燃烧，从而有机成分作为能量而被使用，无机成分作为硫酸盐纸浆制造工序的药 品而被回收。硫酸盐纸浆制造工序中反复循环利用所回收的无机成分，从而原料的木肩等 中所含的氯、钾被浓缩，成为结垢、腐蚀等故障的原因，因此需要自锅炉收集灰等去除一定 比率的氯和钾。
[0003] 锅炉收集灰是指由设置于回收锅炉的烟道中的电集尘机收集的飞灰，以硫酸钠和 碳酸钠为主要成分。锅炉收集灰由于干重的30%左右为钠，因此返回到黑液而作为硫酸盐 纸浆制造用药品的钠源来利用。需要说明的是，除此之外，锅炉收集灰中包含氯化钠和硫酸 钟作为杂质。
[0004] 作为钾、氯的去除方法，可列举出：将锅炉收集灰中的氯化钠和硫酸钾溶解于水 后，分离回收浆料中的固体成分（硫酸钠）的方法（专利文献1和2)。另外，还已知有：将 锅炉收集灰溶解于水分而成的溶解浆料进行冷却，将通过冷却而重结晶的钠成分自溶解浆 料分离（过滤）的方法（专利文献3~5)。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开平2-264089号公报 [0008] 专利文献2 :日本特开平4-153386号公报 [0009] 专利文献3 :日本特开平11-12973号公报
[0010] 专利文献4 :日本特开平9-29201号公报
[0011] 专利文献5 :日本特开平10-118611号公报
【发明内容】
[0012] 发明要解决的问题
[0013] 然而，不进行重结晶的专利文献1的处理方法存在未溶解的硫酸钠以高比率形成 10水合物，作为回收物的钠盐的含水率变高这样的问题。另外，存在水分以结晶水而被吸 收，因此用于溶解钾和氯的水减少，钾和氯的去除率恶化这样的问题。进而，收集灰中的钠 为碳酸盐时，还存在钠的回收率降低这样的问题。同样地，采用专利文献2的处理方法时， 存在钠回收率不会上升这样的问题。
[0014] 另一方面，进行重结晶的专利文献3~5的处理方法存在用于抵消重结晶所需的 冷却和重结晶时、中和时的放热的冷却负荷很大这样的问题。进而，由于重结晶物均为10 水合物，因此还存在回收重结晶物并返回到黑液管路时会稀释黑液这样的问题。若黑液被 稀释，则黑液浓缩所需的能量增大，成为问题。
[0015] 所以，本发明人等为了解决这种现有技术的问题，研宄了可提高锅炉收集灰中所 含的钾和氯的去除率、并实现较高的钠盐的回收率、削减溶解有收集灰的溶解浆料的冷却 所花费的成本的方法。即，为了提高自回收锅炉的收集灰高效地去除钾和氯并以高产率回 收钠盐时的能效和钠回收率，而进行了研宄。
[0016] 进而，本发明人等还为了提供即使在利用本发明的处理方法处理锅炉收集灰后将 回收的固形物返回到回收锅炉的黑液管路时也不会促进黑液的稀释的回收锅炉收集灰的 处理方法，而进行了研宄。
[0017] 用于解决问题的方案
[0018] 本发明人等为了解决上述问题而进行了深入研宄，结果发现，通过将回收锅炉的 收集灰的至少一部分与水分混合的工序设定为特定的条件，从而能够提高收集灰中所含的 钾和氯的去除率，并且实现较高的钠盐的回收率，减轻溶解浆料的冷却负荷。
[0019] 进而，本发明人等发现，通过使用如上所述的方法，能够使溶解浆料中未溶解而回 收的钠盐的大部分形成无水物的硫酸、碳酸的钠盐，能够降低钠盐的含水率，从而完成了本 发明。
[0020] 具体而言，本发明具有以下的技术方案。
[0021] [1] 一种回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，具有以下的工序：将回收锅炉 的收集灰的至少一部分与水分混合而得到溶解浆料的工序、以及自溶解浆料分离固体成分 的工序，得到溶解浆料的工序满足下述（1)~（3)中至少1个条件。
[0022] (1)将收集灰与水分的混合时间设为5~120分钟，并且将收集灰中所含的钠的溶 解率设为90质量％以下。
[0023] (2)以溶解浆料中的氯化物离子浓度为5g/l以上且低于100g/l的方式进行控制。
[0024] (3)将收集灰与水分的混合时间设为5~120分钟，使固体成分中的结晶水的含有 率相对于固体成分的总质量为40质量％以下。
[0025] [2]根据[1]所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得到溶解浆料的工 序中，将收集灰与水分的混合时间设为5~120分钟，并且将收集灰中所含的钠的溶解率设 为90质量％以下。
[0026] [3]根据[2]所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得到溶解浆料的工 序中，将水温设为低于25°C，将收集灰与水分的混合时间设为5~70分钟。
[0027] [4]根据[2]所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得到溶解浆料的工 序中，将水温设为35~100°C，将收集灰与水分的混合时间设为10~120分钟。
[0028] [5]根据[2]所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得到溶解浆料的工 序中，将水温设为40~100°C，将收集灰与水分的混合时间设为10~120分钟。
[0029] [6]根据[2]~[5]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得 到溶解浆料的工序中，将收集灰中所含的钾的溶解率设为50质量％以上。
[0030] [7]根据[2]~[6]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得 到溶解浆料的工序中，将收集灰中所含的氯的溶解率设为65质量％以上。
[0031] [8]根据[2]~[7]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得 到溶解浆料的工序中，将收集灰中所含的钠的溶解率设为50质量％以下。
[0032] [9]根据[2]~[8]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得 到溶解浆料的工序中，以收集灰与水分的混合质量比为1:0. 2~9的方式进行混合。
[0033] [10]根据[2]~[9]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得 到溶解浆料的工序中，将溶解浆料的pH设为7~12。
[0034] [11]根据[1]所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得到溶解浆料的 工序中，以溶解浆料中的氯化物离子浓度为5g/l以上且低于100g/l的方式进行控制。
[0035] [12]根据[11]所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，水分包含含氯化 物离子的水溶液。
[0036] [13]根据[11]或[12]所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得到溶解 浆料的工序具有以溶解浆料的溶解浆料中氯化物离子为20~70mg/l的方式添加含氯化物 离子的水溶液的工序。
[0037] [14]根据[12]或[13]所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，含氯化物 离子的水溶液含有自将回收锅炉的收集灰溶解于水分所得到的溶解浆料分离出固体成分 而得到的滤液。
[0038] [15]根据[11]~[14]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于， 得到溶解浆料的工序中，将收集灰中所含的钠的溶解率设为90质量％以下。
[0039] [16]根据[11]~[15]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于， 得到溶解浆料的工序中，将收集灰中所含的钾的溶解率设为50质量％以上。
[0040] [17]根据[11]~[16]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于， 得到溶解浆料的工序中，将收集灰中所含的氯的溶解率设为50质量％以上。
[0041] [18]根据[11]~[17]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于， 得到溶解浆料的工序中，以收集灰与水分的混合质量比为1:0. 2~50的方式进行混合。
[0042] [19]根据[1]所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得到溶解浆料的 工序中，将收集灰与水分的混合时间设为5~120分钟，使固体成分中的结晶水的含有率相 对于固体成分的总质量为40质量％以下。
[0043] [20]根据[19]所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得到溶解浆料的 工序中，将水温设为低于25°C，将收集灰与水分的混合时间设为5~40分钟。
[0044] [21]根据[19]所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于，得到溶解浆料的 工序中，将水温设为40~100°C，将收集灰与水分的混合时间设为20~120分钟。
[0045] [22]根据[19]~[21]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于， 得到溶解浆料的工序中，将收集灰中所含的钠的溶解率设为50质量％以下。
[0046] [23]根据[19]~[22]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于， 使固体成分中的结晶水的含有率相对于固体成分的总质量为30质量％以下。
[0047] [24]根据[19]~[23]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于， 使固体成分中的结晶水的含有率相对于固体成分的总质量为10质量％以下。
[0048] [25]根据[19]~[24]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于， 得到溶解浆料的工序中，将收集灰中所含的钾的溶解率设为50质量％以上。
[0049] [26]根据[19]~[25]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于， 得到溶解浆料的工序中，将收集灰中所含的氯的溶解率设为50质量％以上。
[0050] [27]根据[19]~[26]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于， 得到溶解浆料的工序中，以收集灰与水分的混合质量比为1:0. 2~50的方式进行混合。
[0051] [28]根据[19]~[27]中任一项所述的回收锅炉收集灰的处理方法，其特征在于， 得到溶解浆料的工序中，将溶解浆料的pH设为7~12。
[0052] [29] -种回收锅炉收集灰的处理装置，其具有：用于将回收锅炉的收集灰的至少 一部分与水分混合的浆料化槽；以及连接于浆料化槽、用于分离固体成分的分离机，所述回 收锅炉收集灰的处理装置具备用于满足下述（1)~（3)中至少1个条件的机构。
[0053] (1)浆料化槽中，将收集灰与水分的混合时间调节为5~120分钟，并且将收集灰 中所含的钠的溶解率调节为90质量％以下。
[0054] (2)分离机具备：用于回收滤液的机构、以及用于将回收的滤液送液到浆料化槽 的机构，浆料化槽中，以浆料化槽中存在的氯化物离子的浓度为5g/l以上且低于100g/l的 方式进行控制。
[0055] (3)浆料化槽中，将收集灰与水分的混合时间调节为5~120分钟，由分离机分离 的固体成分中的结晶水的含有率以相对于固体成分的总质量为40质量％以下的方式进行 控制。
[0056] [30]根据[29]所述的回收锅炉收集灰的处理装置，其特征在于，