JP2001294942A - ダストの処理方法 - Google Patents

ダストの処理方法

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JP2001294942A
JP2001294942A JP2000110039A JP2000110039A JP2001294942A JP 2001294942 A JP2001294942 A JP 2001294942A JP 2000110039 A JP2000110039 A JP 2000110039A JP 2000110039 A JP2000110039 A JP 2000110039A JP 2001294942 A JP2001294942 A JP 2001294942A
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zinc
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rotary hearth
temperature
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Yoshimasa Ikeda
善正 池田
Akira Ito
彰 伊藤
Takeichi Iwanaga
竹市 岩永
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Plant Designing Corp
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Nittetsu Plant Designing Corp
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄鋼ダスト等を還元処理した際に発生する、
亜鉛濃度が低く、再利用する時に支障になるアルカリ金
属,ハロゲン成分等の有害物を含む2次ダストから、有
害物を分離して亜鉛濃度の高いダストを得る。 【解決手段】 2次ダストを還元剤を添加しないでペレ
ットまたはブリケットに成型し、回転炉床炉8で酸化雰
囲気で焼成することで、アルカリ金属,ハロゲン成分を
蒸発させて分離し、亜鉛濃度50%以上の亜鉛ダストを
得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼ダスト等を脱
亜鉛処理して得られる亜鉛を含むダストの処理方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】製鉄所で発生する亜鉛を含有する鉄鋼ダ
ストは、そのまま製鉄原料に使用すると亜鉛濃度が高く
なるので、脱亜鉛処理を行ってリサイクル利用してい
る。脱亜鉛処理は、回転炉床炉,キルンを使用する方法
等があり、これらの方法では、粉コークスまたは粉石炭
等の還元剤を添加して1000℃以上の高温でダストに
含まれる亜鉛を還元して金属にし、金属亜鉛は蒸気圧が
低いことから蒸発して排ガスに移動することでダストと
亜鉛を分離し、同時にダストに含まれる鉄も還元して製
鉄原料に再利用する。蒸発した亜鉛は、排ガスが冷却さ
れる過程で酸化亜鉛になって固化し、バグフィルター等
の集塵装置で捕集される。鉄鋼ダストには、亜鉛の他に
スクラップ等に含まれるNa,K等のアルカリ金属と塩
素等のハロゲン元素も含まれ、これらも還元処理時に蒸
発して排ガスに移動し、排ガス冷却時に固化して酸化亜
鉛と共に集塵装置で捕集される。捕集した亜鉛を含むダ
ストは亜鉛原料として利用されるが、亜鉛濃度が低く塩
素等のハロゲン元素を多く含む場合は、亜鉛原料として
利用するのに処理費が高くなることから利用出来ない問
題がある。亜鉛は酸化亜鉛の他に一部は塩化亜鉛でも捕
集され、集塵ダストにはペレットまたはブリケットから
飛散する酸化鉄等も含まれる。
【0003】従って、鉄鋼ダストを処理してリサイクル
する場合、還元した鉄は有効に利用できるが、アルカリ
金属,ハロゲン元素の多い鉄鋼ダストでは、亜鉛含有率
が低い他に、アルカリ金属、ハロゲン成分が多く有効に
利用できないことがあり、資源リサイクルを進める点か
らも、亜鉛を濃縮し、アルカリ金属,ハロゲン成分を低
減することで有効に利用することが望ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】アルカリ金属,ハロゲ
ン成分の多い鉄鋼ダストを還元処理して得られた集塵ダ
ストは、亜鉛濃度が低く、アルカリ金属,ハロゲン成分
が多く含まれるため、亜鉛原料として利用されない。ま
た、亜鉛濃度が高いダストについても、アルカリ金属,
ハロゲン成分は精錬工程で除去するため、含有量は少な
いことが望ましい。
【0005】従って、本発明の目的は、簡単な設備ある
いは既存の設備を使用して、集塵ダストの亜鉛濃度を高
くし、アルカリ金属,ハロゲン成分の含有量を少なくし
て、回収した集塵ダストを有効に活用する方法を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の手段は以下の通りである。
【0007】(1)鉄鋼ダストを還元して脱亜鉛する際
に発生する亜鉛を主成分とする集塵ダストに還元剤を添
加しないでペレットまたはブリケットに成型後、回転炉
床炉で焼成して濃度50%以上の亜鉛ダストを得ること
を特徴とするダストの処理方法。
【0008】(2)前記回転炉床炉での焼成において、
成型したペレットまたはブリケットの炉内滞留時間を5
〜20分にし、かつ、ペレットまたはブリケットの温度
を1050〜1200℃にすることを特徴とする前記
(1)のダストの処理方法。
【0009】(3)前記回転炉床炉のバーナーの空気比
を1〜1.3で燃焼して焼成することを特徴とする前記
(1)又は(2)のダストの処理方法。
【0010】
【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。亜鉛を含有する鉄鋼ダスト(以下1次ダストと称す
る)は、粉コークスまたは粉石炭等の還元剤を添加して
還元処理を行い、亜鉛を主成分とする集塵ダスト(以下
2次ダストと称する)は、バグフィルター等で捕集す
る。捕集した2次ダストは、粉コークス,粉石炭等の還
元剤を添加しないでペレットまたはブリケットに成型し
て、回転炉床炉で焼成する。還元剤を添加しないで、燃
焼バーナーも空気比1〜1.3で燃焼して炉内を酸化雰
囲気で加熱処理することで、酸化亜鉛は固体のまま炉内
に残留するが、アルカリ金属,ハロゲン成分は蒸発して
排ガスと共に炉外に排出されて亜鉛と分離され、排ガス
の冷却で固化して集塵機で回収される。2次ダストに還
元剤を添加しないのは、還元剤を添加すると酸化亜鉛が
還元されて金属亜鉛になって、炉内残留物中の亜鉛が減
少するためである。燃焼バーナーの空気比は、2次ダス
ト中の塩化亜鉛を酸化亜鉛に転換して炉内残留物中の亜
鉛を増加させる点から1以上とし、空気比が高いと燃料
使用量が増加するので1.3以下が好ましい。
【0011】亜鉛を多く含む炉内残留物は、スクリュー
コンベア等の排出装置で炉外に排出し、冷却後亜鉛を多
く含んだ製品として亜鉛精錬に使用する。アルカリ金
属,ハロゲン成分を主成分とするダスト(以下3次ダス
トと称する)はバグフィルター等の集塵装置で捕集後廃
棄あるいは亜鉛原料に使用できる。
【0012】2次ダストを亜鉛精錬に使用するには、亜
鉛濃度が50%以上でアルカリ金属,ハロゲン成分が少
ないことが要求されている。ペレット温度が高く、滞留
時間が長い方がアルカリ金属,ハロゲン成分の除去量は
増加して炉内残留物の亜鉛濃度は高くなるが、亜鉛の除
去量も増加して回収量が減少することになる。滞留時間
は5〜20分間とするが、回転炉床炉では1次ダストの
還元処理が10〜15分間で行われることが多く、成型
設備,搬送設備を併用して使用すると設備費の削減が可
能になることから、滞留時間は10〜15分間が好まし
い。ペレット温度は、滞留時間10〜15分間で炉内残
留物の亜鉛濃度50%以上を達成できる1050℃以上
が好ましい。ペレット温度は高い方が、炉内残留物の亜
鉛濃度が高くなってアルカリ金属,ハロゲン成分が減少
するが、1200℃を越えると回収亜鉛量が減少する他
に、燃料使用量が増加するので好ましくない。
【0013】以下添付図によって本発明の実施の形態を
説明する。図1は本発明を実施するための装置の構成を
示す図面である。2次ダストはホッパー1に貯蔵され、
ホッパー1から払い出された2次ダストはコンベア2を
経由して成型装置3でペレットまたはブリケットに成型
される。成型されたペレットまたはブリケットは、分級
装置4で粉を除去して、コンベア5を経由して回転炉床
炉8の装入装置7から装入される。分級装置4から発生
した粉は、搬送装置6を経由して成型装置3にリサイク
ルされる。装入されたペレットまたはブリケットは、回
転炉床炉8内の本図には示していないバーナーで燃焼し
た排ガスで加熱される。加熱されたペレットまたはブリ
ケット中のアルカリ金属,ハロゲン成分は、蒸発して排
ガスに移行する。排ガスはダクト11から炉外に排出さ
れ、ガス冷却装置12で温度が低下して蒸発したアルカ
リ金属,ハロゲン成分が固化し、集塵装置13で捕集
後、誘引ファン14で吸引されて煙突15から排出され
る。ガス冷却装置12には水噴霧冷却装置が使用できる
が、廃熱ボイラー、空気予熱器等で熱回収することも可
能である。アルカリ金属,ハロゲン成分を除去したペレ
ットまたはブリケットは排出装置9から炉外に排出され
冷却装置10で冷却される。
【0014】上記設備のうち、ホッパー1以外は、回転
炉床炉でダストの還元を行う設備がそのまま使用できる
ことから、既存の設備を使用して2次ダストの亜鉛濃縮
が可能になる。
【0015】
【実施例】表1に示す組成の鉄鋼ダストを回転炉床炉で
還元処理して、表2に示す組成の2次ダストを得た。次
に、表2に示す2次ダストを還元剤を添加しないで成型
装置でブリケットに成型して、回転炉床炉で処理した炉
内残留物および集塵装置で捕集した3次ダストと排ガス
に移行した合計の2次ダスト100g当たりの各成分の
回収量,組成を表3に示す。回転炉床炉のバーナーの空
気比は1.1とした。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】
【0019】実施例1は炉温1200℃,滞留時間10
分間の条件、実施例2は炉温1200℃,滞留時間5分
間,比較例3は炉温1100℃,滞留時間10分間、実
施例4は炉温1300℃,滞留時間10分間の条件とし
た。炉温とペレット温度の関係は、排出装置の前でペレ
ット温度は炉温から100℃低かった。表3の結果か
ら、実施例1が亜鉛の濃度も高く,回収量が多く最も好
ましい。実施例2は、亜鉛濃度は50%以上になってお
り、アルカリ金属,ハロゲン成分の除去が不十分である
が採用は可能である。実施例4は、亜鉛濃度が高く,ア
ルカリ金属,ハロゲン成分の除去率も高く、亜鉛の回収
率が低いが採用は可能である。比較例3は、亜鉛濃度が
低くて焼成が不十分である。
【0020】炉温が高く、滞留時間が長い方が亜鉛の濃
度が高くなり、アルカリ金属、ハロゲン成分の割合が減
少するが、滞留時間が10分で炉温が1300℃(ブリ
ケット温度が1200℃)の実施例4では、亜鉛の回収
量が減少しており、滞留時間は10分以下、ブリケット
温度は1200℃以下とすることが好ましい。一方、炉
温1150℃(ブリケット温度が1050℃),滞留時
間5分の比較例3では、亜鉛の濃度が低く、アルカリ金
属、ハロゲン元素の含有率が高く精錬原料に使用するの
に好ましくなかった。3次ダストに亜鉛が含まれるの
は、2次ダスト中に亜鉛の酸化物の他に塩化物が含ま
れ、塩化物が酸化物に変化する前に昇華して排ガスに移
行するためである。表2に示した2次ダストは、亜鉛濃
度が低く、アルカリ金属,ハロゲン成分が多いため、亜
鉛精錬に使用出来なかったが、実施例1、2では亜鉛の
95%以上を再資源化することが可能になり、実施例
1、4では亜鉛濃度60%以上でアルカリ金属,ハロゲ
ン成分を大幅に減少した回収物が得られ、2次ダストの
有効活用が可能になった。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、ダストを処理する回転
炉床炉を用いて、従来であれば精錬に不適な亜鉛濃度が
低く、アルカリ金属,ハロゲン成分を含んだ2次ダスト
を、亜鉛濃度が高く、アルカリ金属,ハロゲン成分が少
ないダストに濃縮することが可能になり、ダストを有効
に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するための装置の例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 ホッパー 2 コンベア 3 成型装置 4 分級装置 5 コンベア 6 搬送装置 7 装入装置 8 回転炉床炉 9 排出装置 10 冷却装置 11 ダクト 12 ガス冷却装置 13 集塵装置 14 誘引ファン 15 煙突
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 彰 北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製 鐵株式会社エンジニアリング事業本部内 (72)発明者 岩永 竹市 北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラ ント設計株式会社内 Fターム(参考) 4K001 AA10 AA30 BA14 CA18 CA23 GA19

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄鋼ダストを還元して脱亜鉛する際に発
    生する亜鉛を主成分とする集塵ダストに還元剤を添加し
    ないでペレットまたはブリケットに成型後、回転炉床炉
    で焼成して濃度50%以上の亜鉛ダストを得ることを特
    徴とするダストの処理方法。
  2. 【請求項2】 前記回転炉床炉での焼成において、成型
    したペレットまたはブリケットの炉内滞留時間を5〜2
    0分にし、かつ、ペレットまたはブリケットの温度を1
    050〜1200℃にすることを特徴とする請求項1記
    載のダストの処理方法。
  3. 【請求項3】 前記回転炉床炉のバーナーの空気比を1
    〜1.3で燃焼して焼成することを特徴とする請求項1
    又は2記載のダストの処理方法。
JP2000110039A 2000-04-12 2000-04-12 ダストの処理方法 Withdrawn JP2001294942A (ja)

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