Badania obiegu metali lotnych (Hg, Tl, Cd) w procesie wypalania klinkieru. Cz.1 – Charakterystyka metali lotnych i ich obiegu w procesie wypalania klinkieru

Przemysł cementowy obok energetyki jest uznawany za jedno z głównych źródeł przemysłowych emisji metali ciężkich. W procesie wytwarzania cementu związki metali dostarczane są do układu pieca obrotowego wraz z surowcem oraz paliwami. Poziom emisji poszczególnych metali z układu pieca obrotowego uzależniony jest od ich lotności, udziału metali w surowcu i paliwach, w szczególności przy wykorzystaniu paliw alternatywnych, rodzaju metody wypalania klinkieru oraz sprawności urządzeń odpylających. W literaturze światowej dostępne są tylko nieliczne prace dotyczące zachowania się metali lotnych (Hg, Tl, Cd) w układzie wypalania klinkieru cementowego. W Polsce prace tego typu nie były prowadzone, stąd celowość podjęcia tematu. Artykuł składa się z dwóch części: pierwsza zawiera omówienie literaturowe tematu. Na podstawie literatury przedstawiono: charakterystykę fizykochemiczną metali (Hg, Tl, Cd) i ich związków, zasady obiegu tych metali w instalacji pieca cementowego, poziomy ich zawartości w surowcach, paliwach i klinkierze portlandzkim oraz obowiązujące limity emisyjne do powietrza. W drugiej zostaną zaprezentowane: wyniki badań laboratoryjnych lotności pierwotnej Hg, Tl i Cd w surowcach stosowanych w procesie produkcji klinkieru portlandzkiego, wyniki badań identyfikacyjnych poziomu tych metali oraz badania ich obiegu w procesie wypalania klinkieru na dwóch przemysłowych instalacjach pieca obrotowego.

In part 1 of the paper recognition of the state of the art – physico-chemical characteristics of metals (Hg, Tl, Cd) and their compounds, the rules of circulation of these metals in the cement kiln system, the levels of their content in the raw materials, fuels and clinker as well as existing emission limits to air were presented. In part 2 laboratory studies of primary and secondary volatile Hg, Tl and Cd in raw materials, identification of the level of these metals and their cycle research in the two industrial rotary cement kilns were executed. Quantity of volatile metals depends on the type of raw materials and fuels, especially of alternative fuels. Based on the balance of volatile metals made for two installation of clinker burning differences were found in circulation of volatile metals related to the type of installation and raw materials and fuels used.