JP2000210635A - Treatment of aluminum dross residual ash - Google Patents

Treatment of aluminum dross residual ash

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JP2000210635A
JP2000210635A JP1477599A JP1477599A JP2000210635A JP 2000210635 A JP2000210635 A JP 2000210635A JP 1477599 A JP1477599 A JP 1477599A JP 1477599 A JP1477599 A JP 1477599A JP 2000210635 A JP2000210635 A JP 2000210635A
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residual ash
aluminum dross
dross
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寛 渡邉
Masaharu Sugiyama
雅春 杉山
Akira Morita
彰 森田
Noboru Sugiyama
昇 杉山
Masatoshi Nanba
正敏 南波
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily suppress malodor by adding acidic water into aluminum dross residual ash after recovering aluminum or an aluminum alloy from aluminum dross to have specified water concentration and after kneading and granulating, incinerating the granulated aluminum dross residual ash. SOLUTION: Acidic water is added to the aluminum dross residual ash after recovering metallic aluminum or the aluminum alloy from the aluminum dross generated in an aluminum dissolving process for dissolving an aluminum raw material to have water concentration of 25-35 wt.%, kneaded and granulated. The granulated aluminum dross residual ash is incinerated. The kneading and the granulating is performed by applying such a method by kneading one prepared by adding the prescribed quantity of the acidic water to the aluminum dross residual ash in a rotary kneader or a continuous kneader and after that, compression tableting the kneaded material after kneaded in a granulating device to granulate. The firing of the granulated aluminum dross is performed in an acidic atmosphere at 800-1800 deg.C for 2-48 hr.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム(以
下「アルミ」とも略称する)又はアルミ合金からなるア
ルミ原料を溶解するアルミ溶解工程で不可避的に発生す
るアルミドロスより金属状のアルミ又はアルミ合金を回
収した後のアルミドロス残灰を、その残灰中に含まれる
不純物に起因する悪臭の発生や発火等の危険性もなく、
有用資源化することができる処理方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal aluminum or aluminum alloy from aluminum dross inevitably generated in an aluminum melting step of melting an aluminum material made of aluminum (hereinafter abbreviated as "aluminum") or aluminum alloy. After collecting aluminum dross residual ash, there is no danger of generation of odor or ignition due to impurities contained in the residual ash,
The present invention relates to a processing method that can be turned into a useful resource.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルミ又はアルミ合金からなるアルミ製
品は、その耐蝕性、導電性、伝熱性等において優れた特
性を有するため、車輛、船舶、機械、電気、建築、日用
品、飲料用缶等のきわめて多くの分野で広範囲に利用さ
れており、また、その形態も鋳塊品、圧延品、押出品、
鋳造品等の種々の製品として多岐に及んでいる。
2. Description of the Related Art Aluminum products made of aluminum or aluminum alloy have excellent characteristics in corrosion resistance, electrical conductivity, heat conductivity, etc., so that they can be used in vehicles, ships, machinery, electricity, construction, daily necessities, beverage cans, etc. It is widely used in very many fields and its form is ingots, rolled products, extruded products,
Wide variety of products such as castings.

【0003】そして、このようなアルミ製品の製造は、
一般に、アルミ新地金、アルミ母合金、工場内で生じる
製品のアルミ切れ端(工場内リターン材)、二次アルミ
塊、二次アルミ母合金塊、回収アルミスクラップ等のア
ルミ原料(原材料)を溶解して基本的な形態のスラブ、
ビレット、アルミ塊、アルミ合金塊等のアルミ鋳塊品を
製造した後、このアルミ鋳塊品に圧延、押出、鋳造等の
加工を施して所望の形状に形成し、このうちの多くは、
その後において、その表面の洗浄化やその表面に耐蝕性
や意匠性を付与する目的で陽極酸化処理等の表面処理を
施することにより、最終的な種々のアルミ製品とするよ
うに行われている。
[0003] The production of such aluminum products is as follows.
Generally, it melts aluminum raw materials (raw materials) such as new aluminum ingots, aluminum mother alloys, aluminum scraps of products generated in the factory (return material in the factory), secondary aluminum ingots, secondary aluminum mother alloy ingots, and recovered aluminum scrap. Slab in basic form
After manufacturing aluminum ingots such as billets, aluminum ingots, aluminum alloy ingots, the aluminum ingot is subjected to rolling, extrusion, casting, and other processing to form a desired shape.
After that, by performing surface treatment such as anodic oxidation treatment for the purpose of cleaning the surface and imparting corrosion resistance and design to the surface, it is performed to make various aluminum products finally. .

【0004】ところで、アルミ原料からアルミ鋳塊品を
製造するには、上述したようにアルミ原料を溶解するア
ルミ溶解工程が不可欠である。ところが、かかるアルミ
溶融工程においては、アルミ又はアルミ合金が元来酸化
されやすい金属であることから、その溶湯表面が酸化さ
れる。そこで、この溶湯表面の酸化を防止するために通
常フラッスが使用されるが、その酸化を完全に防止する
ことが困難であり、溶湯表面にアルミ酸化物を主成分と
する、いわゆるアルミドロスが不可避的に発生してい
る。
Incidentally, in order to manufacture an aluminum ingot from an aluminum raw material, an aluminum melting step of melting the aluminum raw material is indispensable as described above. However, in the aluminum melting step, the surface of the molten metal is oxidized because aluminum or an aluminum alloy is originally a metal that is easily oxidized. In order to prevent the oxidation of the surface of the molten metal, a flash is usually used. However, it is difficult to completely prevent the oxidation, and a so-called aluminum dross containing aluminum oxide as a main component on the surface of the molten metal is inevitable. Is occurring.

【0005】そして、このアルミドロスについては、通
常それが80重量%に及ぶアルミを含んでいるので、溶
湯表面上から掻き出されたアルミドロスを回転羽根式等
のしぼり機を用いてあるいは加圧下で溶融金属アルミを
絞り出して回収している。また、この一次回収処理した
後に冷却して固化したアルミドロスを再び溶解処理し
て、上記した回収処理を同様に行うことにより金属アル
ミを可及的に回収している。
[0005] Since the aluminum dross usually contains 80% by weight of aluminum, the aluminum dross scraped from the surface of the molten metal can be removed by using a rotary blade-type squeezing machine or under pressure. Squeezes out and collects molten metal aluminum. Further, the aluminum dross which has been cooled and solidified after the primary recovery treatment is again subjected to a melting treatment, and the above-mentioned recovery treatment is performed in the same manner to recover as much metallic aluminum as possible.

【0006】このようにしてアルミドロスから金属アル
ミを可及的に回収した後の残滓、すなわちアルミドロス
残灰は、主としてアルミ酸化物からなるものであるが、
依然として金属アルミ(その合金も含む)を含んでお
り、また、水分と反応してアンモニアや塩化水素を発生
し、悪臭等の公害の原因になる窒化アルミ(AlN)や
フラックス由来の塩素含有成分をも含んでいる。
[0006] The residue after the metallic aluminum has been recovered from the aluminum dross as much as possible, that is, the aluminum dross ash is mainly composed of aluminum oxide.
It still contains metallic aluminum (including its alloys), and reacts with moisture to produce ammonia and hydrogen chloride, which can cause pollution such as offensive odors. Also included.

【0007】このため、このアルミドロス残灰につい
て、これまでに無公害化したり、あるいは、アルミナ源
として再利用することが種々検討されている。しかしな
がら、このアルミドロス残灰は、不純物である窒化アル
ミが含まれており、その窒化アルミの含有量が通常5〜
20重量%にも達し、放置ないし保管中には窒化アルミ
が空気中の水分と反応してアンモニアを発生するため、
安全性や環境上の問題を引き起こしたり、また、その窒
化アルミが中性ないしは還元性雰囲気中では高温でもか
なり安定しているため、例えば化学工業原料、窯業原
料、金属精錬溶造滓剤としての有用資源化の障害となっ
ている。
[0007] For this reason, various studies have been made so far on making the aluminum dross residual ash non-polluting or reusing it as an alumina source. However, this aluminum dross residual ash contains aluminum nitride as an impurity, and the content of aluminum nitride is usually 5 to 5.
20% by weight, and aluminum nitride reacts with moisture in the air to generate ammonia during standing or storage.
It causes safety and environmental problems, and its aluminum nitride is fairly stable even at high temperatures in a neutral or reducing atmosphere. This is an obstacle to the conversion of useful resources.

【0008】また、本出願人は、アルミドロス残灰から
窒化アルミ等のような有害不純物を効率よく除去して有
用資源化できるようにするため、アルミドロス残灰に水
を(実際には含水SiO2 化合物等と共に)添加したも
のを混練した後、造粒してから焼成する処理方法につい
てすでに提案している(特願平9−349457号公
報)。
Further, the present applicant has proposed that water (actually water-containing) be added to aluminum dross residual ash in order to efficiently remove harmful impurities such as aluminum nitride from the aluminum dross residual ash so as to be a useful resource. There has already been proposed a processing method of kneading the mixture (together with an SiO 2 compound or the like), granulating the mixture, and firing the mixture (Japanese Patent Application No. 9-349457).

【0009】しかしながら、アルミドロス残灰に単に水
を添加して造粒した場合には、その造粒段階又はその造
粒物を保管している期間中に、アルミドロス残灰に含ま
れる窒化アルミの分解により可燃性のアンモニアが常に
発生して悪臭や発火等の原因になることがある。しか
も、このようにして発生したアンモニアが水溶液となっ
て金属アルミと反応して水酸化アルミニウムを生成する
と同時に水素ガスを短時間で急激に発生するため、その
反応をさらに加速させてゆき瞬間的な爆発限界に達する
こともある。特に、このような発火の原因となったり爆
発限界に達するような現象は、散発的に発生してその発
生の時期が明確ではないため、その防止対策が難しいも
のになっている。
However, when water is simply added to the aluminum dross residual ash to perform granulation, the aluminum nitride contained in the aluminum dross residual ash is not allowed during the granulation stage or during the storage of the granulated material. Combustible ammonia is always generated due to decomposition of odor, which may cause odor and ignition. In addition, the ammonia generated in this way becomes an aqueous solution and reacts with metal aluminum to produce aluminum hydroxide. At the same time, hydrogen gas is rapidly generated in a short time, so that the reaction is further accelerated and instantaneous. Explosive limits may be reached. In particular, such phenomena that cause ignition or reach the explosion limit occur sporadically and the timing of their occurrence is not clear, making it difficult to take preventive measures.

【0010】ちなみに、一般の作業工程中においてアン
モニアや水素ガス等を除去する必要がある場合には、通
常、その作業設備の周辺環境の空気を集めて清浄塔に導
き、その清浄塔で清浄してから外部に放出する方法が採
られることが多い。しかし、この方法は、上記したよう
な短時間で急激なガスの発生があり、その発生時期が一
定していないような作業工程に対しては、最大のガス発
生時にも対応し得るような大容量の設備を設置しなけれ
ばならず、逆に、通常のガス処理能力を有する設備を設
置すると、急激なガス発生時には対応できないという不
具合がある。このため、この方法だけでは十分かつ的確
に対処することができない。
[0010] Incidentally, when it is necessary to remove ammonia, hydrogen gas or the like during a general work process, usually, air in the surrounding environment of the work equipment is collected and led to a clean tower, and the clean tower cleans the air. In many cases, the method of releasing to the outside is adopted. However, this method has a large gas generation in a short time as described above, and can cope even with the maximum gas generation in an operation process in which the generation time is not constant. When a facility having a normal gas processing capacity is installed, it is not possible to cope with a sudden generation of gas. For this reason, this method alone cannot sufficiently and properly cope.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな実情に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、アルミドロス残灰の処理工程において窒化ア
ルミ等の不純物に起因して発生する悪臭を容易に抑制す
ることができ、また、アンモニアや水素ガス等の予期せ
ぬ発生に起因して起こる発火や爆発等の現象を容易に防
止することができるアルミドロス残灰の処理方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to remove impurities such as aluminum nitride in the process of treating aluminum dross residual ash. Treatment of aluminum dross residual ash that can easily suppress bad odors that occur due to accidents and can easily prevent phenomena such as ignition and explosion caused by unexpected generation of ammonia, hydrogen gas, etc. It is to provide a method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成し得る
本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる
アルミ原料を溶解するアルミ溶解工程で発生するアルミ
ドロスより金属状のアルミニウム又はアルミニニウム合
金を回収した後のアルミドロス残灰に、酸性水を水分濃
度が25〜35重量%となるように加えて混練し造粒し
た後、その造粒したアルミドロス残灰を焼成するアルミ
ドロス残灰の処理方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, which can achieve the above object, is a method for recovering metallic aluminum or aluminum alloy from aluminum dross generated in an aluminum melting step of melting an aluminum raw material made of aluminum or aluminum alloy. To the aluminum dross residual ash after the addition, acidic water is added to adjust the water concentration to 25 to 35% by weight, kneaded and granulated, and the granulated aluminum dross residual ash is calcined. Is the way.

【0013】本発明において処理の対象となるアルミド
ロス残灰は、それがアルミやアルミ合金からなるアルミ
原料を溶解するアルミ溶解工程で副生されるものであれ
ば特に限定されるものではなく、具体的には、例えば、
前述したようなアルミ新地金、アルミ母合金、工場内で
生じる製品のアルミ切れ端、二次アルミ塊、二次アルミ
母合金塊、回収アルミスクラップ等のアルミ原料(原材
料)を溶解して基本的な形態のスラブ、ビレット、アル
ミ塊、アルミ合金塊等のアルミ鋳塊品を製造する際のア
ルミ溶解工程で副生するアルミドロスから得られる残滓
である。このようなアルミドロス残灰の組成は、概ね、
金属アルミ10〜15重量%、酸化アルミ(Al
2 3 )50〜60重量%、窒化アルミ(AlN)5〜
20重量%、珪素(Si)0.5〜10重量%、鉄(F
e)0.5〜2重量%、マグネシア(MgO)0〜6重
量%、アルカリ(Na+K)1.5〜3重量%、カルシ
ウム(Ca)0〜1重量%、塩素(Cl)0.5〜5重
量%、フッ素(F)0.5〜2重量%等である。
The aluminum dross residue ash to be treated in the present invention is not particularly limited as long as it is by-produced in an aluminum melting step of melting an aluminum raw material made of aluminum or an aluminum alloy. Specifically, for example,
Dissolve aluminum raw materials (raw materials) such as the new aluminum ingots, aluminum mother alloys, aluminum scraps of products generated in the factory, secondary aluminum ingots, secondary aluminum mother alloy ingots, and recovered aluminum scrap as described above. It is a residue obtained from aluminum dross by-produced in an aluminum melting step when manufacturing an aluminum ingot such as a slab, a billet, an aluminum ingot, an aluminum alloy ingot, or the like. The composition of such aluminum dross residual ash is generally
10-15% by weight of metal aluminum, aluminum oxide (Al
2 O 3 ) 50 to 60% by weight, aluminum nitride (AlN) 5 to
20% by weight, silicon (Si) 0.5 to 10% by weight, iron (F
e) 0.5-2 wt%, magnesia (MgO) 0-6 wt%, alkali (Na + K) 1.5-3 wt%, calcium (Ca) 0-1 wt%, chlorine (Cl) 0.5- 5% by weight, and 0.5 to 2% by weight of fluorine (F).

【0014】本発明では、このようなアルミドロス残灰
に酸性水を水分濃度が25〜35重量%となるように加
えて調整しながら混練し、取り扱いを容易にする観点か
らその混練物を造粒する。この際、水分濃度が25〜3
5重量%となるように調整するのは、アルミドロス残灰
が団粒状になる程度に造粒されるようにする観点から特
定するものである。この水分濃度が25重量%未満では
アルミドロス残灰が十分に団粒状にならず、反対に35
重量%以上になるとアルミドロス残灰がスラリー状とな
って団粒状にできない。
In the present invention, acidic water is added to such aluminum dross residual ash so as to have a water concentration of 25 to 35% by weight, and the resulting mixture is kneaded while being adjusted. Granulate. At this time, the water concentration is 25 to 3
The adjustment to be 5% by weight is specified from the viewpoint of granulating the aluminum dross residual ash to such an extent that it becomes aggregated. If the water concentration is less than 25% by weight, the aluminum dross residual ash is not sufficiently aggregated, and
If the content is more than 10% by weight, aluminum dross residual ash becomes slurry and cannot be aggregated.

【0015】この混練と造粒は、例えば、アルミドロス
残灰に酸性水を所定量添加したものをパドルミキサー、
ニーダーミキサー、二重円型混合機等の回転式混練機や
スクリューミキサー等の連続式混練機により混練した
後、その混練後の湿潤混練物をブリケッター等の造粒装
置により圧縮打錠して造粒する方法、あるいは、回転皿
式造粒装置にアルミドロス残灰を回転皿に入れて回転さ
せた状態において酸性水を所定量散布して混練造粒する
方法等を用いて行えばよい。造粒するアルミドロス残灰
造粒物の平均粒径は、輸送の容易性や焼成時の窒化アル
ミの分解効率を確保する等の観点から3〜30mm程度
が好ましい。
The kneading and granulation are performed, for example, by adding a predetermined amount of acidic water to aluminum dross residual ash using a paddle mixer.
After kneading with a rotary kneader such as a kneader mixer and a double circular mixer or a continuous kneader such as a screw mixer, the wet kneaded material after kneading is compressed and compressed with a granulating device such as a briquetter to form a tablet. It may be carried out by a method of granulating, or a method of kneading and granulating by spraying a predetermined amount of acidic water in a state where the aluminum dross residual ash is put in a rotating dish and rotated in a rotating dish granulator. The average particle diameter of the granulated aluminum dross ash is preferably about 3 to 30 mm from the viewpoints of easy transportation and securing the decomposition efficiency of aluminum nitride during firing.

【0016】本発明では、このように造粒したアルミド
ロス残灰を焼成する。このときの焼成は、酸性雰囲気下
において、800〜1800℃の焼成温度で2〜48時
間程度行う。また、この焼成を行うための焼成装置の形
式や焼成方式等は特に限定されるものではなく、公知の
ものを適宜選択して適用する。
In the present invention, the aluminum dross residual ash thus granulated is fired. The firing at this time is performed in an acidic atmosphere at a firing temperature of 800 to 1800 ° C. for about 2 to 48 hours. Further, the type of the firing apparatus and the firing method for performing the firing are not particularly limited, and a known apparatus is appropriately selected and applied.

【0017】また、本発明で使用する酸性水は、通常、
pHがほぼ4以下の水であればよいが、好ましくは有機
酸又は無機酸によりpHが1以上4以下、より好ましく
は1以上2以下に調製された水である。この酸性水のp
Hが「4」よりも大きな値になるとアルミドロス残灰に
含有されている窒化アルミの分解を抑制しにくくなり、
また、その分解により生成するアンモニアを中和する能
力が低下する。このような窒化アルミの分解の抑制効果
とアンモニアの中和効果がより確実に得られる観点から
は、そのpHは「2」以下であるとよい。反対に、その
pHが「1」よりも小さな値になるとアルミドロス残灰
に含まれる金属アルミの分解を促進し、水素ガスの発生
を助長してしまう問題があるほか、酸の使用量が飛躍的
に増えて経済的にも不利となる。
The acidic water used in the present invention is usually
Any water having a pH of about 4 or less may be used. Preferably, the water is adjusted to have a pH of 1 or more and 4 or less, more preferably 1 or more and 2 or less with an organic acid or an inorganic acid. This acidic water p
When H is larger than “4”, it becomes difficult to suppress the decomposition of aluminum nitride contained in aluminum dross residual ash,
In addition, the ability to neutralize ammonia generated by the decomposition is reduced. From the viewpoint that the effect of suppressing the decomposition of aluminum nitride and the effect of neutralizing ammonia can be more reliably obtained, the pH is preferably “2” or less. Conversely, if the pH value is less than “1”, it promotes the decomposition of metallic aluminum contained in aluminum dross residual ash, which promotes the generation of hydrogen gas. Economically disadvantageous.

【0018】酸性水のpHを調製するための酸は、硫
酸、塩酸、硝酸等の無機酸であってもよいが、排ガス処
理の負荷軽減や機器の防腐等の観点から、好ましくは有
機酸である。また、有機酸は、水との溶解性やアルミド
ロスとの混合性が良好である等の観点から、酢酸、グル
コン酸又はクエン酸であることが好ましい。
The acid for adjusting the pH of the acidic water may be an inorganic acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, or nitric acid, but is preferably an organic acid from the viewpoint of reducing the load of exhaust gas treatment and preserving equipment. is there. Further, the organic acid is preferably acetic acid, gluconic acid or citric acid from the viewpoint of good solubility in water and good mixing with aluminum dross.

【0019】このような本発明の処理方法によれば、造
粒したアルミドロス残灰を焼成することにより、その残
灰に含まれる窒化アルミが分解されるとともに金属状ア
ルミも酸化されて酸化アルミ(アルミナ)となり、ま
た、その焼成時に発生するアンモニアガスや水素ガスが
燃焼分解されて無害化される。そして、アルミドロス残
灰の造粒に際し、酸性水を加えて特定の水分濃度にして
いることにより、造粒中やその造粒物の保管中における
窒化アルミの分解が抑制(あるいは平均化)され、これ
によりアンモニアの生成が抑えられる。また、生成した
アンモニアが中和されて塩基性水の発生が抑えられ、こ
れにより金属アルミの分解も抑制される。このような酸
性水を加えることによる作用効果は、そのpHを1以上
4以下に設定することにより確実に得られる。
According to the treatment method of the present invention, by firing the granulated aluminum dross residual ash, the aluminum nitride contained in the residual ash is decomposed and the metallic aluminum is also oxidized, so that the aluminum oxide is removed. (Alumina), and ammonia gas and hydrogen gas generated during the calcination are burned and decomposed to be harmless. During the granulation of aluminum dross residual ash, acid water is added to achieve a specific water concentration, thereby suppressing (or averaging) the decomposition of aluminum nitride during granulation and storage of the granulated material. This suppresses the production of ammonia. Further, the generated ammonia is neutralized to suppress the generation of basic water, thereby suppressing the decomposition of metallic aluminum. The effect by adding such acidic water can be reliably obtained by setting the pH to 1 or more and 4 or less.

【0020】また、酸性水のpH調製を有機酸を使用し
て行った場合には、アルミドロス残灰の造粒時における
窒化アルミの分解がより確実に抑制され、これによりア
ンモニアの発生も確実に抑えられる。しかも、その造粒
物を焼成する際には、有機酸が分解されて水と炭酸ガス
になり、このため焼成時における排気ガスの特別な処理
が不要となる。
Further, when the pH of the acidic water is adjusted using an organic acid, the decomposition of aluminum nitride during the granulation of aluminum dross residual ash is more reliably suppressed, and thus the generation of ammonia is more surely achieved. Can be suppressed. In addition, when the granulated product is fired, the organic acid is decomposed into water and carbon dioxide, so that no special treatment of the exhaust gas is required during firing.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、実施例及び比較例を挙げ
て、本発明について具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples.

【0022】[実施例1〜12]25kgのアルミドロ
ス残灰に表1に示す酸及びpHからなる酸性水を10リ
ットル(比較例の場合の水道水も10リットル)加え
て、その残灰を表1に示す各造粒法により造粒してドロ
ス粒を得た。なお、酸性水等を加えた際のドロス残灰の
水分濃度はいずれも30重量%であった。また、硫酸と
しては5%濃度(比重1.05)のものを使用した。得
られたドロス粒は、鉄製の保管箱に入れて焼成時まで保
管した。次いで、そのドロス粒を酸化雰囲気下にした焼
成炉を用いて1000℃、1時間の条件で焼成した。こ
の焼成は、酸性水を残灰へ加えてから8時間経過する前
に行った。
[Examples 1 to 12] To 25 kg of aluminum dross residual ash, 10 liters of acidic water having the acid and pH shown in Table 1 (10 liters of tap water in the comparative example) were added, and the residual ash was removed. Dross granules were obtained by granulation according to each granulation method shown in Table 1. In addition, the moisture concentration of the dross residual ash when adding acidic water etc. was all 30 weight%. Sulfuric acid having a concentration of 5% (specific gravity 1.05) was used. The obtained dross particles were stored in an iron storage box until firing. Next, the dross particles were fired at 1000 ° C. for 1 hour using a firing furnace in an oxidizing atmosphere. This calcination was performed before 8 hours from the addition of the acidic water to the residual ash.

【0023】「打錠式」の造粒法では、酸性水を添加し
たアルミドロス残灰を回転式の混練機により混練した
後、ブリケッターの造粒装置により型押して平均粒径が
15mmのドロス粒を得るようにした。一方、「回転皿
式」の造粒法では、回転皿型造粒装置により収容されて
回転するアルミドロス残灰に酸性水を噴霧して造粒する
ことにより平均粒径が20mmのドロス粒を得るように
した。また、この処理設備においては、その各混練機、
造粒装置及び保管箱の上部に天蓋フードをそれぞれ設置
し、その各天蓋フードを排気ダクトにて連結して、10
0m3 /分の吸引力で各装置等の周辺にある空気を集め
て吸引し、排ガス洗浄装置を通した後に外部に排出する
ようにした。
In the "tablet-type" granulation method, aluminum dross residual ash to which acidic water has been added is kneaded by a rotary kneader and then embossed by a briquetter granulator to form dross particles having an average particle diameter of 15 mm. I tried to get. On the other hand, in the granulation method of the "rotating dish type", dross grains having an average particle diameter of 20 mm are formed by spraying acidic water onto the rotating aluminum dross ash housed and rotated by a rotating dish-type granulating apparatus to perform granulation. I got it. In this processing equipment, each kneading machine,
A canopy hood is installed at the upper part of the granulating device and the storage box, respectively, and each canopy hood is connected by an exhaust duct.
Air around each device was collected and sucked at a suction force of 0 m 3 / min, and then discharged outside after passing through an exhaust gas cleaning device.

【0024】そして、この処理工程を行うなかで、排気
ダクトの洗浄装置の手前において吸引される排気ガスを
採取してアンモニアの濃度をJIS K0099−83
の測定法に準拠して継続的に測定し、その濃度の最高到
達値とその到達時の処理工程の内容(混練時、造粒時、
保管時のいずれか)を調べた。また、このアンモニア濃
度測定に加え、混練機、造粒装置及び保管箱の各機器か
ら1m手前側に離れた位置で床上1.5mの高さから採
取された各処理工程の作業空間におけるアンモニア濃度
の測定を同じ測定法にて行い、前記した排気ダクトでの
最高到達濃度の到達時における処理工程に係る機器の作
業空間のアンモニア濃度の最高到達値を調べた。このと
きの各測定結果を表1に示す。
During this process, the exhaust gas sucked in front of the exhaust duct cleaning device is sampled to determine the ammonia concentration according to JIS K0099-83.
It is continuously measured in accordance with the measurement method of the above, the maximum value of the concentration and the content of the processing steps at the time of the concentration (at the time of kneading, at the time of granulation,
Was checked during storage). In addition to the measurement of the ammonia concentration, the ammonia concentration in the working space of each processing step collected from a height of 1.5 m above the floor at a position 1 m away from the kneader, granulator and storage box equipment. Was measured by the same measurement method, and the maximum value of the ammonia concentration in the working space of the equipment related to the treatment process at the time when the maximum concentration reached in the exhaust duct was examined. Table 1 shows the measurement results at this time.

【0025】また、造粒後と焼成後における各ドロス粒
を化学分析し、その各ドロス粒における窒化アルミ(Al
N)及び金属状アルミ(M-Al)の減少率について測定し
た。このときの各減少率は、窒化アルミについてはケル
ダール法、金属状アルミについてはBr−メタノール分
解濾別ICP発光法によりそれぞれの含有量を測定し、
原料となったアルミドロス残灰における窒化アルミ及び
金属状アルミの初期含有量に対する減少率として求め
た。このときの測定結果を表1に示す。
Further, each dross grain after granulation and after sintering is chemically analyzed, and aluminum nitride (Al
N) and the reduction rate of metallic aluminum (M-Al) were measured. At this time, the respective reduction rates were measured by the Kjeldahl method for aluminum nitride and the content of metallic aluminum by Br-methanol decomposition filtration ICP emission method,
It was determined as a reduction rate with respect to the initial content of aluminum nitride and metallic aluminum in aluminum dross residual ash used as a raw material. Table 1 shows the measurement results at this time.

【0026】[比較例1〜2]比較例1と比較例2は、
実施例1と実施例2における酸性水に代えて表1に示す
pHからなる水道水を共に使用した以外は実施例1と実
施例2とそれぞれ同様の工程を経てアルミドロス残灰の
処理を行うとともに同様の各種測定を行った。このとき
の各測定結果を表1に示す。
[Comparative Examples 1 and 2] Comparative Examples 1 and 2
Except for using the tap water having the pH shown in Table 1 in place of the acidic water in Examples 1 and 2, the treatment of aluminum dross residual ash is performed through the same steps as in Examples 1 and 2, respectively. In addition, various similar measurements were performed. Table 1 shows the measurement results at this time.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】表1から明らかなように、実施例1〜12
では、焼成後における窒化アルミ及び金属状アルミの減
少率がいずれの実施例でもほとんど99%であり、焼成
により窒化アルミ及び金属状アルミがドロス錠から効率
よく除去されている。
As is clear from Table 1, Examples 1 to 12
In each of the Examples, the reduction rate of aluminum nitride and metallic aluminum after firing was almost 99% in each of the examples, and aluminum nitride and metallic aluminum were efficiently removed from the dross tablets by firing.

【0029】また、酢酸を使用したpH2の酸性水をア
ルミドロス残灰に加えて混練し造粒した実施例1、2
と、硫酸を使用したpH2の酸性水をアルミドロス残灰
に加えて混練し造粒した実施例9、10では、造粒後に
おける窒化アルミ及び金属状アルミの減少率がいずれも
0%であり、造粒時及びその後においても窒化アルミ及
び金属状アルミが減少せず残っている。これは、言い換
えれば、造粒時及びその後においても窒化アルミ及び金
属状アルミのいずれもがほとんど分解されておらず、そ
の分解が確実に抑制されていることを示している。特
に、窒化アルミがほとんど減少していないことから、ア
ンモニア濃度も他の実施例(3〜8、11〜12)に比
べて低い値になっている。また、実施例では処理設備内
において発火や爆発が発生することもなかった。
Examples 1 and 2 in which acidic water of pH 2 using acetic acid was added to aluminum dross residual ash and kneaded and granulated.
In addition, in Examples 9 and 10 in which acidic water of pH 2 using sulfuric acid was added to aluminum dross residual ash and kneaded and granulated, the reduction rates of aluminum nitride and metallic aluminum after granulation were both 0%. Also, during and after granulation, aluminum nitride and metallic aluminum remain without reduction. This indicates that, in other words, neither aluminum nitride nor metallic aluminum is substantially decomposed during and after granulation, and the decomposition is surely suppressed. In particular, since the amount of aluminum nitride has hardly decreased, the ammonia concentration is also lower than those of the other examples (3 to 8, 11 to 12). Further, in the example, no ignition or explosion occurred in the processing equipment.

【0030】これに対し、酢酸を使用したpH4の酸性
水をアルミドロス残灰に加えて混練し造粒した実施例
3、4と、グルコン酸を使用した酸性水をアルミドロス
残灰に加えて混練し造粒した実施例5〜8と、硫酸を使
用したpH4の酸性水をアルミドロス残灰に加えて混練
し造粒した実施例11〜12では、前記した実施例
(1、2、9、10)に比べて、造粒後における窒化ア
ルミ及び金属状アルミの減少率が若干多くなり、アンモ
ニア濃度(特に排気ダクトにおけるもの)が少し高くな
った。なお、作業環境におけるアンモニア濃度について
は、ほとんど差異がなかった。
On the other hand, Examples 3 and 4 in which acidic water having a pH of 4 using acetic acid was added to aluminum dross residual ash and kneaded and granulated, and acid water using gluconic acid was added to aluminum dross residual ash. In Examples 5 to 8 in which kneading and granulation were performed and Examples 11 to 12 in which acidic water having a pH of 4 using sulfuric acid was added to aluminum dross residual ash and kneaded and granulated, the above-described examples (1, 2, 9) were used. Compared with 10), the reduction rate of aluminum nitride and metallic aluminum after granulation was slightly increased, and the ammonia concentration (particularly in the exhaust duct) was slightly increased. Note that there was almost no difference in the ammonia concentration in the working environment.

【0031】一方、酸性水に代えてpH6.8の水道水
を使用した比較例1、2では、焼成後における窒化アル
ミ及び金属状アルミの減少率が99%と多かった点で実
施例1〜12の場合と差異がなかったものの、造粒後に
おける窒化アルミ及び金属状アルミの減少率が実施例1
〜12の場合に比べてきわめて多かった。また、アンモ
ニア濃度の最高到達値について実施例1〜12の場合と
対比してみれば、「打錠」式の造粒法を採用した比較例
1では排気ダクトで7倍〜47倍、作業空間で5倍〜1
6倍という割合で高く、「回転皿」式の造粒法を採用し
た比較例2では排気ダクトで8倍〜34倍、作業空間で
4倍〜9倍という割合で高かった。実際、比較例1、2
の処理を行った作業空間においてはアンモニア等による
異臭が臭覚によって確認された。
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which tap water having a pH of 6.8 was used in place of the acidic water, the reduction rates of aluminum nitride and metallic aluminum after calcination were as high as 99%. Although there was no difference from the case of Example 12, the reduction rates of aluminum nitride and metallic aluminum after granulation were as in Example 1.
The number was extremely large as compared with the case of ~ 12. In addition, when the maximum value of the ammonia concentration is compared with the cases of Examples 1 to 12, in Comparative Example 1 employing the “tableting” type granulation method, the exhaust duct is 7 to 47 times the work space. 5 times to 1
In Comparative Example 2 employing the "rotating dish" type granulation method, the ratio was as high as 8 to 34 times for the exhaust duct and 4 to 9 times for the working space. In fact , Comparative Examples 1 and 2
In the working space where the treatment was performed, an unpleasant odor due to ammonia or the like was confirmed by odor.

【0032】なお、実施例1〜12の処理を行って得ら
れた焼成物は、窒化アルミ及び金属状アルミの含有量が
きわめて少なく、酸化アルミ(アルミナ)を主成分とす
る粒状のものであった。
The fired product obtained by performing the treatments of Examples 1 to 12 had a very small content of aluminum nitride and metallic aluminum, and was a granular material mainly composed of aluminum oxide (alumina). Was.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の処理方法
によれば、特にアルミドロス残灰に酸性水を加えて混練
し造粒するので、その造粒の段階において残灰に含まれ
る窒化アルミの分解さらには金属状アルミの分解が抑制
されるため、アルミドロス残灰の処理工程(特に造粒時
とその造粒後で焼成前までの保管時)において窒化アル
ミの分解により発生するアンモニア等の悪臭が容易かつ
的確に抑制される。また、これにより、アンモニアや水
素ガス等の予期せぬ発生に起因して起こる発火や爆発等
の現象が容易に防止される。このようなことから、作業
環境や安全性により優れたアルミドロス残灰の処理を行
うことが可能となる。
As described above, according to the treatment method of the present invention, in particular, acid water is added to aluminum dross residual ash and kneaded and granulated. Since the decomposition of aluminum and the decomposition of metallic aluminum are suppressed, ammonia generated by the decomposition of aluminum nitride during the processing of aluminum dross residual ash (particularly during granulation and storage after granulation and before firing) Odor and the like are easily and accurately suppressed. In addition, this makes it possible to easily prevent phenomena such as ignition and explosion caused by unexpected generation of ammonia and hydrogen gas. From this, it is possible to treat aluminum dross residual ash which is more excellent in working environment and safety.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B09B 3/00 301M (72)発明者 森田 彰 静岡県庵原郡蒲原町蒲原1丁目34番1号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 杉山 昇 静岡県庵原郡蒲原町蒲原1丁目34番1号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 南波 正敏 東京都品川区東品川2丁目2番20号 日本 軽金属株式会社内 Fターム(参考) 4D004 AA44 CA14 CA15 CA30 CC11 CC12 CC15 DA03 DA09 DA20 4G076 AA02 AB22 AB28 AC02 AC07 BA39 BD01 CA01 DA30 4K001 AA02 BA13 CA18 CA20 CA22 GA19 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) B09B 3/00 301M (72) Inventor Akira Morita 1-34-1 Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Nippon Light Metal Group Technology Center Co., Ltd. (72) Inventor Noboru Sugiyama 1-34-1, Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Nippon Light Metal Co., Ltd. Group Technology Center (72) Inventor Masatoshi Nanba 2-2-2 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. 20 Japan Light Metal Co., Ltd. F term (reference) 4D004 AA44 CA14 CA15 CA30 CC11 CC12 CC15 DA03 DA09 DA20 4G076 AA02 AB22 AB28 AC02 AC07 BA39 BD01 CA01 DA30 4K001 AA02 BA13 CA18 CA20 CA22 GA19

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミニウム又はアルミニウム合金から
なるアルミ原料を溶解するアルミ溶解工程で発生するア
ルミドロスより金属状のアルミニウム又はアルミニニウ
ム合金を回収した後のアルミドロス残灰に、酸性水を水
分濃度が25〜35重量%となるように加えて混練し造
粒した後、その造粒したアルミドロス残灰を焼成するこ
とを特徴とするアルミドロス残灰の処理方法。
1. An aluminum dross residue obtained by recovering metallic aluminum or an aluminum alloy from an aluminum dross generated in an aluminum melting step of melting an aluminum raw material made of aluminum or an aluminum alloy, into an aluminum dross residual ash having a water concentration of acidic water. A method for treating aluminum dross residual ash, comprising adding, kneading, and granulating the mixture so as to have a concentration of 25 to 35% by weight, and calcining the granulated aluminum dross residual ash.
【請求項2】 酸性水は、有機酸又は無機酸によりpH
が1以上4以下に調製された水である請求項1記載の処
理方法。
2. The acidic water is adjusted to pH with an organic acid or an inorganic acid.
2. The treatment method according to claim 1, wherein water is water prepared in a range of 1 to 4.
【請求項3】 有機酸は、酢酸、グルコン酸又はクエン
酸である請求項2記載の処理方法。
3. The treatment method according to claim 2, wherein the organic acid is acetic acid, gluconic acid or citric acid.
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CN113493217A (en) * 2020-04-07 2021-10-12 蔡建程 Treatment method for recycling aluminum slag ash
CN113737005A (en) * 2021-09-16 2021-12-03 衢州市荣胜环保科技有限公司 Method for utilizing aluminum ash processing resources

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