JP2002105546A - 鉛化合物から鉛又は鉛合金を得る製造方法 - Google Patents
鉛化合物から鉛又は鉛合金を得る製造方法Info
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- JP2002105546A JP2002105546A JP2000292113A JP2000292113A JP2002105546A JP 2002105546 A JP2002105546 A JP 2002105546A JP 2000292113 A JP2000292113 A JP 2000292113A JP 2000292113 A JP2000292113 A JP 2000292113A JP 2002105546 A JP2002105546 A JP 2002105546A
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- lead compound
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小形の設備で、短時間に鉛化合物のスラッジ
から鉛合金を得る製造方法を提供する。 【解決手段】 鉛酸化物又は硫酸鉛を含む鉛化合物とコ
ークスとの混合物をステンレス鋼製の反応炉1に入れ、
該反応炉を大気中で誘導加熱することによって、前記鉛
化合物を８５０〜１０５０℃に加熱する。そして、前記
反応炉内1に一酸化炭素を含むガスを発生させて前記鉛
化合物を還元する。
から鉛合金を得る製造方法を提供する。 【解決手段】 鉛酸化物又は硫酸鉛を含む鉛化合物とコ
ークスとの混合物をステンレス鋼製の反応炉1に入れ、
該反応炉を大気中で誘導加熱することによって、前記鉛
化合物を８５０〜１０５０℃に加熱する。そして、前記
反応炉内1に一酸化炭素を含むガスを発生させて前記鉛
化合物を還元する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化鉛や硫酸鉛な
どを含む鉛化合物から、鉛や鉛合金を得るための製造方
法に関するものである。
どを含む鉛化合物から、鉛や鉛合金を得るための製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池の製造工程において、酸化鉛や
硫酸鉛などを含む鉛化合物のスラッジが多量に発生す
る。これらの鉛化合物のスラッジは、鉛蓄電池の製造現
場においてリサイクルして、資源として再び使用するこ
とが環境保全の観点からも望ましい。
硫酸鉛などを含む鉛化合物のスラッジが多量に発生す
る。これらの鉛化合物のスラッジは、鉛蓄電池の製造現
場においてリサイクルして、資源として再び使用するこ
とが環境保全の観点からも望ましい。
【０００３】従来は、酸化鉛や硫酸鉛などの鉛化合物の
スラッジから鉛合金を得るための製造方法として、キュ
ーポラ炉や反射炉を用い、前記鉛化合物をコークスとと
もにバーナで加熱して還元し、鉛や鉛合金を得る方法が
一般的に用いられていた。なお、これらの炉は構造が簡
単であり、その保守も容易であるという特徴があるため
一般的に用いられている。
スラッジから鉛合金を得るための製造方法として、キュ
ーポラ炉や反射炉を用い、前記鉛化合物をコークスとと
もにバーナで加熱して還元し、鉛や鉛合金を得る方法が
一般的に用いられていた。なお、これらの炉は構造が簡
単であり、その保守も容易であるという特徴があるため
一般的に用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら使用されていたキューポラ炉や反射炉を用いて、鉛化
合物を還元する方法は、以下に示すような問題点が認め
られている。 （１）キューポラ炉や反射炉は、設備が大きくなるた
め、少量の鉛化合物の処理には不適であること。 （２）キューポラ炉や反射炉は、鉛化合物の還元に必要
な９００℃付近まで加熱するのに時間がかかること。 （３）キューポラ炉や反射炉を加熱するには、反応炉内
でバーナを用いて重油等を燃焼させる必要があり、前記
燃焼時における排煙を処理するための集塵機が必要とな
ること。
ら使用されていたキューポラ炉や反射炉を用いて、鉛化
合物を還元する方法は、以下に示すような問題点が認め
られている。 （１）キューポラ炉や反射炉は、設備が大きくなるた
め、少量の鉛化合物の処理には不適であること。 （２）キューポラ炉や反射炉は、鉛化合物の還元に必要
な９００℃付近まで加熱するのに時間がかかること。 （３）キューポラ炉や反射炉を加熱するには、反応炉内
でバーナを用いて重油等を燃焼させる必要があり、前記
燃焼時における排煙を処理するための集塵機が必要とな
ること。
【０００５】一方、反応炉として絶縁性の耐火煉瓦を用
い、該反応炉内に鉄、鉄の酸化物及びコークスとを入れ
ておき、前記反応炉の外側から電磁波を当てて、前記鉄
を誘導加熱し、その熱によってコークスから還元反応に
必要な一酸化炭素（ＣＯ）を生成させ、前記鉄の酸化物
を還元する手法が一部で提案されている。なお、一般に
この方法では、あらかじめ反応炉内に誘導加熱に必要な
導電性を有する鉄などの金属を入れておく必要がある。
い、該反応炉内に鉄、鉄の酸化物及びコークスとを入れ
ておき、前記反応炉の外側から電磁波を当てて、前記鉄
を誘導加熱し、その熱によってコークスから還元反応に
必要な一酸化炭素（ＣＯ）を生成させ、前記鉄の酸化物
を還元する手法が一部で提案されている。なお、一般に
この方法では、あらかじめ反応炉内に誘導加熱に必要な
導電性を有する鉄などの金属を入れておく必要がある。
【０００６】しかしながら、従来は前記した方法を用
い、誘導加熱によって酸化鉛や硫酸鉛などの導電性の低
い鉛化合物から鉛合金を得る製造方法については検討さ
れていなかった。すなわち、還元生成物である溶融鉛の
粘性は、前記した溶融鉄に比べて低く、溶融鉛が反応炉
の耐火煉瓦に浸透しやすい。その結果、前記溶融鉛によ
って、前記耐火煉瓦の外側に配置されている誘導加熱に
用いるコイルが短絡を起こしやすいなどの問題点を有す
るためである。
い、誘導加熱によって酸化鉛や硫酸鉛などの導電性の低
い鉛化合物から鉛合金を得る製造方法については検討さ
れていなかった。すなわち、還元生成物である溶融鉛の
粘性は、前記した溶融鉄に比べて低く、溶融鉛が反応炉
の耐火煉瓦に浸透しやすい。その結果、前記溶融鉛によ
って、前記耐火煉瓦の外側に配置されている誘導加熱に
用いるコイルが短絡を起こしやすいなどの問題点を有す
るためである。
【０００７】本発明の目的は、従来から使用されている
キューポラ炉や反射炉に比べて、小さな設備で、排煙が
少なく、且つ、短時間に反応炉を加熱できる誘導加熱方
式を用いることによって、鉛化合物のスラッジ等から鉛
や鉛合金を得るための製造方法を提供することである。
キューポラ炉や反射炉に比べて、小さな設備で、排煙が
少なく、且つ、短時間に反応炉を加熱できる誘導加熱方
式を用いることによって、鉛化合物のスラッジ等から鉛
や鉛合金を得るための製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、第一の発明では、鉛化合物とコークスとの混合
物を金属製又は黒鉛製の反応炉に入れ、該反応炉を大気
中で誘導加熱し、前記反応炉内に一酸化炭素を含むガス
を発生させて前記鉛化合物を還元することを特徴とし、
第二の発明は、前記鉛化合物は、鉛酸化物又は硫酸鉛を
含むものであることを特徴とし、第三の発明は、前記鉛
化合物を、８５０〜１０５０℃の温度で還元することを
特徴とし、第四の発明は、前記反応炉として、内面に金
属性の突起を有するものを用いることを特徴とし、第五
の発明は、前記金属製の反応炉の材質として、鉄又はス
テンレス鋼を用いることを特徴とするものである。
ために、第一の発明では、鉛化合物とコークスとの混合
物を金属製又は黒鉛製の反応炉に入れ、該反応炉を大気
中で誘導加熱し、前記反応炉内に一酸化炭素を含むガス
を発生させて前記鉛化合物を還元することを特徴とし、
第二の発明は、前記鉛化合物は、鉛酸化物又は硫酸鉛を
含むものであることを特徴とし、第三の発明は、前記鉛
化合物を、８５０〜１０５０℃の温度で還元することを
特徴とし、第四の発明は、前記反応炉として、内面に金
属性の突起を有するものを用いることを特徴とし、第五
の発明は、前記金属製の反応炉の材質として、鉄又はス
テンレス鋼を用いることを特徴とするものである。
【０００９】
【実施例】本発明の一実施例を以下に示す。
【００１０】（実施例１〜３、比較例１，２）本発明に
用いた実験装置の概略図を図１に示す。すなわち、外径
が１３０ｍｍ、高さが２００ｍｍで厚みが２０ｍｍの円
筒状をし、中央に突起4を有するステンレス鋼製の反応
炉1を用いた。なお、中央の突起4はステンレス鋼製であ
り、反応炉1の内面と後述する鉛化合物のスラッジやコ
ークスとの接触面積を増加させることによって、加熱効
率を高くするために設置したものである。
用いた実験装置の概略図を図１に示す。すなわち、外径
が１３０ｍｍ、高さが２００ｍｍで厚みが２０ｍｍの円
筒状をし、中央に突起4を有するステンレス鋼製の反応
炉1を用いた。なお、中央の突起4はステンレス鋼製であ
り、反応炉1の内面と後述する鉛化合物のスラッジやコ
ークスとの接触面積を増加させることによって、加熱効
率を高くするために設置したものである。
【００１１】そして、反応炉1の中には鉛蓄電池の格子
を鋳造する際に生じた、鉛−カルシウム合金からなる酸
化鉛を主成分とする鉛化合物のスラッジを２ｋｇと、直
径が約１０ｍｍの市販のコークスを２００ｇとを混合し
て投入した。
を鋳造する際に生じた、鉛−カルシウム合金からなる酸
化鉛を主成分とする鉛化合物のスラッジを２ｋｇと、直
径が約１０ｍｍの市販のコークスを２００ｇとを混合し
て投入した。
【００１２】反応炉1を囲むように、耐火煉瓦製の隔離
板3を介してコイル2が配置されており、該コイル2に９
００Ｈｚの交流を、出力が３０ｋＷとなる状態でオン・
オフさせて流すことによって反応炉1を誘導加熱した。
そして、反応炉1からの熱伝導によって前記スラッジ及
びコークスを加熱する手法を用いた。
板3を介してコイル2が配置されており、該コイル2に９
００Ｈｚの交流を、出力が３０ｋＷとなる状態でオン・
オフさせて流すことによって反応炉1を誘導加熱した。
そして、反応炉1からの熱伝導によって前記スラッジ及
びコークスを加熱する手法を用いた。
【００１３】本発明を用いると、最初に金属製の反応炉
1を誘導加熱し、その熱で反応物質を加熱しているた
め、酸化鉛や硫酸鉛のような導電性の低い物質でも加熱
することができる。
1を誘導加熱し、その熱で反応物質を加熱しているた
め、酸化鉛や硫酸鉛のような導電性の低い物質でも加熱
することができる。
【００１４】前記したコイルに流す交流のオン・オフ時
間を調整することによって、前記スラッジの温度を、そ
れぞれ８００〜１１００℃の範囲で調節し、その温度で
約５分間保持した。本実験では特別に空気や酸素を反応
炉1内に送り込まなくても、酸化鉛のスラッジを還元す
ることができた。自然対流によって、コークスと大気中
の酸素とが反応し、還元反応に必要な一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）が生成されているためと考えられる。
間を調整することによって、前記スラッジの温度を、そ
れぞれ８００〜１１００℃の範囲で調節し、その温度で
約５分間保持した。本実験では特別に空気や酸素を反応
炉1内に送り込まなくても、酸化鉛のスラッジを還元す
ることができた。自然対流によって、コークスと大気中
の酸素とが反応し、還元反応に必要な一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）が生成されているためと考えられる。
【００１５】なお、本発明を用いると、室温から１１０
０℃まで加熱する場合でも、２０分以内で実験が終了し
た。すなわち、キューポラ炉や反射炉に比べて、小さな
設備であるにもかかわらず、同程度の質量の酸化鉛スラ
ッジを加熱する時間を約１／５以下にできる点で、きわ
めて好ましいことが分かった。
０℃まで加熱する場合でも、２０分以内で実験が終了し
た。すなわち、キューポラ炉や反射炉に比べて、小さな
設備であるにもかかわらず、同程度の質量の酸化鉛スラ
ッジを加熱する時間を約１／５以下にできる点で、きわ
めて好ましいことが分かった。
【００１６】表１に、それぞれの前記スラッジの温度
と、鉛−カルシウム合金の回収率について実験した結果
を示す。表１の実施例２〜５より、スラッジの温度を８
５０℃以上にすると、鉛合金の回収率が高くなり好まし
いことが分かる。なお、スラッジの温度を１１００℃に
した場合には、鉛合金の回収率は高くなるものの、反応
炉1の一部に腐食が認められたため、好ましくないこと
がわかった。
と、鉛−カルシウム合金の回収率について実験した結果
を示す。表１の実施例２〜５より、スラッジの温度を８
５０℃以上にすると、鉛合金の回収率が高くなり好まし
いことが分かる。なお、スラッジの温度を１１００℃に
した場合には、鉛合金の回収率は高くなるものの、反応
炉1の一部に腐食が認められたため、好ましくないこと
がわかった。
【００１７】
【表１】
【００１８】なお、前記した実施例では鉛化合物として
鉛−カルシウム合金のスラッジを用いた例を示したが、
鉛化合物として鉛蓄電池の活物質として用いられる硫酸
鉛のスラッジも用いることができることは言うまでもな
い。なお、硫酸鉛のスラッジを用いる場合には、環境保
全上の理由から別途、脱硫装置が必要となる。
鉛−カルシウム合金のスラッジを用いた例を示したが、
鉛化合物として鉛蓄電池の活物質として用いられる硫酸
鉛のスラッジも用いることができることは言うまでもな
い。なお、硫酸鉛のスラッジを用いる場合には、環境保
全上の理由から別途、脱硫装置が必要となる。
【００１９】実施例ではコイル2に９００Ｈｚの交流を
かけたが、５００〜１５００Ｈｚの交流をかけた場合で
も、ほぼ同様の結果が得られた。また、上記した実施例
では反応炉の材質としてステンレス鋼を用いたが、鉄や
黒鉛を用いた場合でも、同様の結果が得られた。
かけたが、５００〜１５００Ｈｚの交流をかけた場合で
も、ほぼ同様の結果が得られた。また、上記した実施例
では反応炉の材質としてステンレス鋼を用いたが、鉄や
黒鉛を用いた場合でも、同様の結果が得られた。
【００２０】
【発明の効果】上述したように、本発明を用いると、使
用する設備を小形化することができる点や、短時間に反
応炉を加熱して鉛化合物のスラッジから鉛合金を得るこ
とができる点で優れたものである。
用する設備を小形化することができる点や、短時間に反
応炉を加熱して鉛化合物のスラッジから鉛合金を得るこ
とができる点で優れたものである。
【図１】本発明に関する誘導加熱装置の概略図である。
1：反応炉、 2：コイル、 3：隔離板、 4：突起
フロントページの続き (72)発明者 河野 省三 三重県名張市八幡1300−15 株式会社日化 電機工業所内 Ｆターム(参考） 4K001 AA20 BA16 BA22 DA10 GA17 HA01
Claims (5)
- 【請求項１】鉛化合物とコークスとの混合物を金属製又
は黒鉛製の反応炉に入れ、該反応炉を大気中で誘導加熱
し、前記反応炉内に一酸化炭素を含むガスを発生させて
前記鉛化合物を還元することを特徴とする鉛化合物から
鉛又は鉛合金を得る製造方法。 - 【請求項２】前記鉛化合物は、鉛酸化物又は硫酸鉛を含
むものであることを特徴とする請求項１記載の鉛化合物
から鉛又は鉛合金を得る製造方法。 - 【請求項３】前記鉛化合物は、８５０〜１０５０℃の温
度で還元することを特徴とする請求項１又は２記載の鉛
化合物から鉛又は鉛合金を得る製造方法。 - 【請求項４】前記反応炉として、内面に金属性の突起を
有するものを用いることを特徴とする請求項１〜３記載
のうち、いずれか１項記載の鉛化合物から鉛又は鉛合金
を得る製造方法。 - 【請求項５】前記金属製の反応炉の材質として、鉄又は
ステンレス鋼を用いることを特徴とする請求項１〜４記
載のうち、いずれか１項記載の鉛化合物から鉛又は鉛合
金を得る製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000292113A JP2002105546A (ja) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | 鉛化合物から鉛又は鉛合金を得る製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000292113A JP2002105546A (ja) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | 鉛化合物から鉛又は鉛合金を得る製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002105546A true JP2002105546A (ja) | 2002-04-10 |
Family
ID=18775098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000292113A Pending JP2002105546A (ja) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | 鉛化合物から鉛又は鉛合金を得る製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002105546A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011024244A1 (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | 特殊電極株式会社 | 脱亜鉛装置および脱亜鉛方法 |
| JP2012097288A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Jfe Engineering Corp | 鉛含有ガラスからの鉛回収方法 |
| JP2017082340A (ja) * | 2017-01-07 | 2017-05-18 | 国立大学法人福井大学 | 鉛含有ガラスからの鉛の回収方法 |
-
2000
- 2000-09-26 JP JP2000292113A patent/JP2002105546A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011024244A1 (ja) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | 特殊電極株式会社 | 脱亜鉛装置および脱亜鉛方法 |
| JP2012097288A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Jfe Engineering Corp | 鉛含有ガラスからの鉛回収方法 |
| JP2017082340A (ja) * | 2017-01-07 | 2017-05-18 | 国立大学法人福井大学 | 鉛含有ガラスからの鉛の回収方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060419 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080611 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080617 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081014 |