本発明のセメント製造設備におけるタリウ� ��の回収方法及び回収装置の最良の形態につ� ��て、図面に基づき説明する。
 なお、本形態は、発明の趣旨をより良く理� ��させるために具体的に説明するものであり� ��特に指定のない限り、本発明を限定するも� ��ではない。

 図1は、本発明の一実施形態のタリウムの回 収装置を付設したセメント製造設備を示す模 式図であり、セメント製造設備から排出され る燃焼ガスに含まれるタリウムを回収すると ともに、この燃焼ガスに含まれるカルシウム 成分をセメント原料として有効利用するタリ ウム(Tl)の回収装置を付設した例を示す。
 図1において、1は多段のサイクロン1a~1dから なるサスペンションプレヒータ、2は仮焼炉� �3はセメントキルン、4はクリンカクーラ、5� �スタビライザー(調湿塔(moisture-adjusting column) )、6は電気集塵機(EP)、7はバグフィルタ、8は� ��洗槽(水洗手段)、9は濾過機(固液分離手段)� �10は反応析出槽11およびタリウム分離機12に� �り構成されたタリウム分離装置(タリウム分� ��手段)、13は煙突である。
 これらスタビライザー5、電気集塵機(EP)6、� ��グフィルタ7、水洗槽8、濾過機9、タリウム� ��離装置10により本実施形態のタリウムの回� �装置が構成されている。

 スタビライザー5は、空洞の塔に燃焼ガス の入口及び出口が設けられ、この塔内に散水 装置(図示略)が設けられた装置である。この� ��内に、サスペンションプレヒータ1の下流側 、すなわち最上段のサイクロン1dから排出さ� ��る燃焼ガス、あるいは、セメントキルン3の 窯尻部に設けられ塩素を抽気する脱塩バイパ ス装置(図示略)から排出される燃焼ガス、の� ��ずれかまたは双方を導入し、この塔内で散� ��して導入された燃焼ガスを加湿するととも� ��、その温度を低下させる。この燃焼ガス中� ��ダスト(塵埃)は、加湿及び温度低下に伴っ� �凝集して塔下部に沈降し、捕集される。こ� �燃焼ガスの入口温度は200~450℃、出口温度は1 20~200℃である。

 電気集塵機6は、導入された燃焼ガス中のダ スト(塵埃)を、負極線による放電で帯電させ� ��この燃焼ガスを一対の正極板間に導入する� ��とにより、この燃焼ガス中の帯電したダス� ��を正極板に吸着させて集塵する装置であり� ��導入される燃焼ガスの温度は、一般に85~180� ��である。
 バグフィルタ7は、通気性を有する不織布か らなる袋状のフィルタに燃焼ガスを導入し、 透過させることにより、この燃焼ガス中のダ スト(塵埃)を集塵する装置であり、導入され� ��燃焼ガスの温度は、一般に85~150℃である。

 水洗槽8は、スタビライザー5、電気集塵機6� ��びバグフィルタ7のうち1種または2種以上に� ��捕集されたダストを水洗してスラリー(また は水溶液)を得る装置である。具体的には、� �たな水(以下、新水とも称する)を注水して貯 留し、この新水に上記のダストを投入し浸漬 ・攪拌して水洗することにより、このダスト 中のタリウムイオンを含む水溶性成分を水中 に溶出させたスラリー(または水溶液)を得る� ��置である。
 この水洗槽8では、新水の替わりに、セメン ト製造設備から排出される二次水を用いるこ とも可能である。

 濾過機9は、水洗槽8から排出されるタリウ� �イオンを含むスラリー(または水溶液)をフィ ルタによりカルシウム成分を含むケーキ(固� �分)とタリウムイオンを含む濾液に分離する� ��置である。濾過機9としては、例えば、加圧 式の濾過機等が挙げられる。カルシウム成分 を含むケーキは、セメント原料として有効利 用される。
 反応析出槽11は、濾過機9から排出されるタ� ��ウムイオンを含む濾液に直流電流を通電す� ��ことにより、この濾液に溶存するタリウム� ��オンを酸化タリウムとして析出させる装置� ��ある。

 タリウム分離機12は、反応析出槽11から排出 される酸化タリウムが析出した濾液を、酸化 タリウムを含むケーキ状のスラッジと濾液と に分離する装置である。タリウム分離機12と� ��ては、例えば、クロスフロー方式の精密濾� ��装置、遠心分離機等が挙げられる。
 このタリウム分離機12から排出される濾液� �は、微量の金属が溶存していることがある� �この場合、この濾液に溶存する金属をイオ� �交換樹脂を用いて取り除くことが好ましい� �

 次に、本実施形態のタリウムの回収方法に� ��いて、図1に基づき説明する。
 本実施形態のタリウムの回収方法は、セメ� ��ト製造設備のサスペンションプレヒータ1の 最上段のサイクロン1dから排出される燃焼ガ� ��、あるいは、セメントキルン3の窯尻部に設 けられ塩素を抽気する脱塩バイパス装置(図� �略)から排出される燃焼ガスに含まれるタリ� ��ムを回収する方法である。具体的には、こ� ��燃焼ガスに含まれる塵埃を捕集し、この捕� ��された塵埃を水洗してスラリーまたは水溶� ��を得、このスラリーまたは水溶液を固液分� ��し、タリウムを回収する。

 これらの各工程について、さらに詳細に説� ��する。
[捕集工程]
 ダストとしては、セメント製造設備のサス� ��ンションプレヒータ1の最上段のサイクロン 1dから排出される燃焼ガスをスタビライザー5 、電気集塵機6、バグフィルタ7のいずれか1種 または2種以上に導入して捕集されたダスト� �用いる。

[水洗工程]
 水洗槽8に所定量の新水、例えば水洗する上 記のダストに対して2~4重量倍の新水を注水し て貯留し、この新水に所定量のダストを投入 し、浸漬・攪拌して水洗し、このダスト中の タリウムイオンを含む水溶性成分を水中に溶 出させたスラリー(または水溶液)とする。

 ここで新水の注水量を上記の様に限定した� ��由は、注水量がダストの2重量倍以下である と、ダスト中のタリウムイオンを含む水溶性 成分の溶出が不十分なものとなり、後段の濾 過機9で濾過して得られるケーキ中に残存す� �タリウムイオンを含む水溶性成分が多くな� �からである。また得られるスラリー(または� ��溶液)の粘性が高くなり、後の工程へのポン プ輸送が難しくなるからである。
 また、注水量がダストの4重量倍以上である と、カルシウム成分や重金属類等のタリウム イオン以外の成分の溶出が多くなり、したが って、後段の工程においては、これらの成分 を取り除くための薬剤の使用量が多くなるか らである。

 この水洗工程では、タリウムイオンを含む� ��溶性成分の溶解速度を高めるために、水洗� ��8内の温度を40℃以上に高めてもよい。また� ��攪拌時間は1時間以内でよく、この攪拌時間 内で、十分タリウムイオンを含む水溶性成分 を溶出させることができる。長時間の攪拌は 、ダストに含有するカルシウム等を含む塩が 生成して沈殿物が生じる虞があるので、好ま しくない。
 この水洗工程では、水酸化ナトリウム(NaOH)� ��よび/または水酸化カリウム(KOH)を水に溶解� ��た強アルカリ水溶液を用いることにより、� ��ストに含有するタリウムの溶出量を極大化� ��ることができる。
 この場合、水酸化ナトリウム水溶液や水酸� ��カリウム水溶液の水素イオン濃度(pH)は13~14� ��好ましい。

[濾過工程]
 濾過機9に水洗槽8から排出されるタリウム� �オンを含むスラリー(または水溶液)を導入し 、フィルタによりカルシウム成分を含むケー キ(固形分)とタリウムイオンを含む濾液に分� ��する。
 この分離の際に、濾過機9内のケーキに残留 するタリウムイオンを含む水溶性成分を、新 水で洗浄することが好ましい。この新水を用 いた洗浄は、濾過機9を加圧した状態でケー� �に一方向から新水を圧送することにより、� �ない水量で効率のよい洗浄を行うことがで� �る。
 この洗浄のために使用する新水は、水洗さ� ��るダスト量に対して0.5~2.0重量倍が好ましい 。

 この新水を用いた洗浄により、ケーキに残� ��するタリウムイオンを含む水溶性成分を十� ��に除去することができる。
 また、得られたケーキは、含水率が比較的� ��いことから、直接セメント製造設備に送ら� ��、他のセメント原料に混合される。この混� ��物は、乾燥・粉砕された後、粉末セメント� ��料としてセメント焼成工程にて再循環使用� ��れ、セメントクリンカとして焼成される。

「反応析出工程」
 反応析出槽11に濾過機9から排出されるタリ� ��ムイオンを含む濾液を投入する。この濾液� ��電極を介して通電を行い、濾液中の一部の� ��を電気分解することによって、同時に溶存� ��るタリウムイオンを酸化タリウムとして析� ��させ、微細な懸濁物質に変化させる。
 この電気分解の際、電極上に、鉛、銅、亜� ��等の金属が析出し、濾液中から除去される� ��析出した鉛等の金属は、別途定期的に陽極� ��から回収する。

[タリウム分離工程]
 タリウム分離機12に、反応析出槽11から排出 される酸化タリウムが析出した懸濁状の濾液 を導入して加圧・脱水し、酸化タリウムを含 むケーキ状のスラッジと濾液とに分離する。 この濾液は、反応析出槽11に送られることで� ��環使用される。
 このようにして得られた酸化タリウムは、9 0%以上の純度を確保することができる。した� ��って、タリウムを高純度の酸化タリウムと� ��て容易に得ることができる。
 また、この酸化タリウムが析出した懸濁状� ��濾液は、非常に微粒子でなかなか沈殿しづ� ��いが、静置することにより、沈降分離する� ��ともできる。

 以上説明したように、本実施形態のタリ� ��ムの回収方法は、セメント製造設備のサス� ��ンションプレヒータ1の最上段のサイクロン 1dから排出される燃焼ガス、あるいは、セメ� ��トキルン3の窯尻部に設けられ塩素を抽気す る脱塩パイパス装置(図示略)から排出される� ��焼ガスに含まれるタリウムを回収する方法� ��ある。具体的には、このサスペンションプ� ��ヒータのガス出口またはセメントキルンの� ��塩装置のガス出口より下流の燃焼ガスに含� ��れる塵埃を捕集し、この捕集された塵埃を� ��洗してスラリーまたは水溶液を得、このス� ��リーまたは水溶液を固液分離し、タリウム� ��回収する。よって、高純度のタリウムを容� ��かつ安価に得ることができる。また、分離� ��れた固形分を、セメント製造設備のセメン� ��原料として有効利用することができ、セメ� ��ト製造設備における製造コストの削減を図� ��ことができる。

 本実施形態のタリウムの回収装置は、セ� ��ント製造設備のサスペンションプレヒータ� ��ガス出口またはセメントキルンの脱塩装置� ��ガス出口より下流の燃焼ガスの流路にて該� ��焼ガスに含まれる塵埃を捕集するスタビラ� ��ザー5、電気集塵機6およびバグフィルタ7と� ��この捕集された塵埃を水洗してスラリーま� ��は水溶液を得る水洗槽8と、この水洗手段に て得られたスラリーまたは水溶液を固液分離 する濾過機9と、タリウムイオンを含む濾液� �直流電流を通電することにより、この濾液� �溶存するタリウムイオンを酸化タリウムと� �て析出させる反応析出槽11とを備えている。 よって、高純度のタリウムを容易かつ安価に 得ることができる。また、分離された固形分 を、セメント製造設備のセメント原料として 有効利用することができ、セメント製造設備 における製造コストの削減を図ることができ る。