JP2002522642A - 重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質の熱処理方法 - Google Patents

重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質の熱処理方法

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Abstract

(57)【要約】 重金属及び酸化鉄を含有する残滓物質を熱処理によって処理し、その成分の一部を再使用することができるようにする。 【解決手段】本発明は、重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質を上下に配置された幾つかの炉床を備えた多重炉床式加熱炉内で熱処理する方法に関する。前記の方法においては、重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質が多重炉床式加熱炉内へ連続的に導入され、最上部の炉床へ供給された後に徐々に下方の炉床へと移動させられる。還元剤が最上部及び/又はその下方の炉床へ導入されて重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質と反応して重金属及び直接的に還元された鉄が形成される。重金属は排出ガスとともに加熱炉から排出され、鉄は多重炉床式加熱炉の最下部の炉床の領域において還元剤の残滓とともに排出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、電炉鋼工場からのダストや転炉鋼工場からのスラッジなどのような
重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質の熱処理方法に関する。
【０００２】 電炉鋼又は転炉鋼の工場においては、ダスト又はスラッジの形態の重金属及び
鉄酸化物を含有する多量の残滓物質が発生する。残滓物質は、排出ガス浄化プラ
ントによって、ダスト又はスラッジとして排出ガスから分離される。このような
残滓物質の廃棄は高コストであり、また、これらの物質を最終的な貯蔵は疑問で
ある。スラッジは一般に人工湖に開放状態で貯蔵されるが、ダストはトンネル内
の地下に貯蔵される。
【０００３】 電炉鋼又は転炉鋼の工場で発生する重金属を含有するダスト又はスラッジの一
般的な組成は次の表に示されている。
【０００４】
【表１】
【０００５】 したがって、本発明の目的は重金属及び鉄酸化物を含有するこのような残滓物
質の熱処理の方法を提案することである。
【０００６】 この問題は、本発明によれば、重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質を上下
に配置された幾つかの炉床を備えた多重炉床式加熱炉内で熱処理する方法によっ
て解決される。重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質が多重炉床式加熱炉内へ
連続的に導入され、最上部の炉床へ供給された後に徐々に下方の炉床へと移動さ
せられ、還元剤が最上部及び/又はその下方の炉床へ導入されて重金属及び鉄酸
化物を含有する残滓物質と反応して重金属及び直接的に還元された鉄が形成され
、重金属は排出ガスとともに加熱炉から排出され、鉄は多重炉床式加熱炉の最下
部の炉床の領域において還元剤の残滓とともに排出される。
【０００７】 本発明の重要な利点は、混合物として存在する金属酸化物が還元及び分離（特
に、鉄及び亜鉛）され、分離されたフラクションが別のプロセスのための供給物
質を形成すること、すなわち、製綱所の既存生産ラインへ戻すことができること
である。このように、残滓物質の重要な成分から副生成物を得ることができる。
鉄成分はその方法の終了後に製綱所の生産工程に戻すことができる。重金属酸化
物はそれらが重金属回収のための原料として使用可能な程度まで濃縮され得る。
ＳｉＯ2、 Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯなどの不活性物質を主体として構成され、おそらく
は過剰の還元剤を含有するアッシュは残存する。
【０００８】 還元剤が加熱炉内へ供給されると、それらはレーキによって重金属及び鉄酸化
物を含有する残滓物質と直ちに混合され、加熱される。それらが所定の温度（約
９００℃）に達すると、それらは直ちに重金属と反応を開始し、それによって、
重金属が形成され、気化され、さらに、排出ガスとともに多重炉床式加熱炉から
排出される。
【０００９】 重金属はそれらが形成される炉床上において適宜排出され、別の排出ガスとは
別に処理される。
【００１０】 排出ガスは、その後、たとえば、後燃焼室内において、酸化され、重金属が重
金属酸化物に変換される。生成された酸化物はその後フィルタ装置内において排
出ガスから分離可能である。
【００１１】 同時に又はその後に、多重炉床式加熱炉内に残存している鉄酸化物は金属鉄へ
と還元される。このようにして形成された金属鉄は導入された物質の残滓、還元
剤のアッシュ及び過剰の還元剤とともに加熱炉から排出される。
【００１２】 この方法においては、重金属及び鉄酸化物を含有するダスト又はスラッジ形の
残滓物質を供給可能であり、粒子の集塊化が選択的な方法制御及び連続循環によ
って回避される。この方法では、供給物質のコンシステンシーに関わらず微細粒
子状の最終生成物が得られる。
【００１３】 これはアッシュ形成還元剤が使用される場合には特に有効である。固体状の最
終生成物は微細粒子状であるので、アッシュは鉄から容易に分離可能である。こ
の分離は、たとえば、高温状態におけるスクリーニングによって行うことが可能
である。
【００１４】 一方、７００℃未満に冷却された後、磁気分離装置によって生成された鉄をア
ッシュ及び過剰の還元剤から分離することが可能である。このようにして得られ
る直接還元された鉄の質は還元剤の残滓の量に実質的に依存する。 得られた鉄はその後ブリケット状に加工することも可能であるし、また、溶融
炉（電炉等）へ直接供給してさらに処理することも可能である。
【００１５】 生成された還元剤残滓は別のガス化リアクタ内で未使用の還元剤とともに使用
することが可能であり、アッシュ形成成分は液状スラグとして分離され、生成さ
れた粗製ガスは多重炉床式加熱炉内で燃焼ガスすなわち還元ガスとして使用され
る。 したがって、比較的アッシュ含有率が高い安価な還元剤を使用すること及び/
又は還元剤の過剰の程度を比較的高くして操作することが可能であるため、残滓
物質の集塊化を防止できる。
【００１６】 還元剤を過剰にして操作する場合、残滓を処理して未使用の還元剤を分離して
再使用することが可能である。これは、未使用の還元剤が十分に粗大状態で存在
している場合には、たとえば、残滓をスクリーニングすることによって行うこと
ができる。未使用の還元剤は多重炉床式加熱炉へ直接戻すことが可能である。 しかしながら、還元剤の供給は幾つかの段階に分配することも可能である。
【００１７】 したがって、粗大粒還元剤（１〜３mm）は高レベルで多重炉床式加熱炉内へ導
入可能であり、微細粒還元剤（＜１mm）はさらに低いレベルで導入可能である。
結果的に、排出ガスとともにダストが排出されることが効果的に回避され、低レ
ベルで導入された微細粒還元剤によって反応が促進される。
【００１８】 還元剤の消耗はより粗大な粒子を添加することによって低減される。その理由
は、微小粒子は、酸化雰囲気が優勢を占めている上方の炉床において、排出ガス
からのＨ2Ｏ及びＣＯ2との反応によって急速に消費されるからである。
【００１９】 処理空間は異なる領域に細分割されていて、固体は最上部から下方へ連続的に
移動し、ガスは最下部から炉床を通って上方へ誘導される。処理空間を異なる領
域に細分割することによって、異なる領域又はそれぞれの炉床における処理条件
を測定して選択的に操作することが可能である。
【００２０】 しかしながら、重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質は必要な還元剤の少な
くとも一部と混合されてから多重炉床式加熱炉内へ導入することも可能である。
これが適用されるのは、特に、必要な還元剤の少なくとも一部と混合されてから
加熱炉内へ導入されるスラッジを処理する場合である。スラッジは通常粘性の高
いコンシステンシーを有しており、還元剤と混合されれば、加熱炉内へ容易に導
入することができる。還元剤との混合によって、供給された物質が加熱中に集塊
化することが防止される。
【００２１】 還元剤を加熱炉の下方の炉床へ選択的に供給することによって、加熱炉内の還
元ガスを最適濃度に調節することが可能であり、それによって金属化率を向上さ
せることが可能である。 重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質は加熱炉のそれぞれの炉床に取り付け
られたレーキによって連続的に循環させられ、下方の炉床へと徐々に搬送される
。
【００２２】 粒子の集塊化はこの連続循環によって防止される。循環速度はレーキの形状、
層の厚さなどの多くの要素に依存する。重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質
、存在する何らかの還元剤及び炉床上で直接還元された鉄は１〜３分ごとに少な
くとも一回循環されなくてはならない。これにより、集塊化が著しく低減される
。
【００２３】 酸素を含有するガスを炉床上において注入することができる。その場合、必要
な熱は過剰の処理ガスの燃焼によって賄われなくてはならない。 酸素を含有するガスは少なくとも２５０℃の温度で使用されることが好ましい
。
【００２４】 ガス状の還元剤を多重炉床式加熱炉内の最下部の炉床上においてさらに注入可
能である。これにより、加熱炉内の雰囲気の還元能力の向上及び酸化物に対する
還元作用の完全化が達成される。
【００２５】 別の好適な実施の形態によれば、加熱炉内のその炉床の下方に位置するととも
に還元剤が導入される一つ又は複数の炉床がバーナーによって加熱される。 加熱炉の下部における還元ガスの濃度が加熱システムの煙道ガスによって低下
させられないようするために、ここでエネルギーを間接的に、すなわち、放射加
熱によって供給することも可能である。
【００２６】 別の好ましい実施の形態によれば、ガスは一つ又は複数の炉床において多重炉
床式加熱炉から排出される。これらの高温ガスは、その後、ＣＯ2スクラバに通
して、ガス量を減少させてガスの還元能力を向上させることもできるし、又は、
炭素が存在する別のリアクタに通して、高温ガス中に存在する二酸化炭素とその
炭素とを反応させてブードアール平衡による一酸化炭素を形成し、それにより、
ガスの還元能力を増大させることもできる。一酸化炭素で濃厚化されたガスは、
その後、多重炉床式加熱炉へと戻される。 加熱炉内を上方へ向かって流れるガスの部分は加熱炉の側壁に設けられた排出
連結ピースによって加熱炉から排出され、インレットを通じて加熱炉内へと再供
給することが可能である。排出ピースは重金属を気化させる炉床よりも下方に配
置され、また、インレットはこれらの炉床よりも上方に配置されている。結果的
に、重金属酸化物を重金属へと還元させて気化させる炉床上におけるガス量は少
なくなる。重金属は、その後、これらの炉床上の比較的少量のガス量で側壁のア
ウトレットを通じて加熱炉から排出可能である。除去されたガス混合物は後燃焼
され、クーラー内で冷却され、次いで、フィルタによって浄化されてから大気中
へと放出される。 排出ガスの量が少ないため、対応する炉床上のガス流速は低く、したがって、
ほんのわずかの量のダストだけがこの排出ガスとともに排出される。結果として
、排出ガス内の重金属濃度は極めて高くなる。
【００２７】 多重炉床式加熱炉は特定の過剰圧力下で操作することによって生産性の更なる
向上を達成することができる。直径約５０mの水シールでシールされた回転炉と
は対照的に、これはドライブシャフト上に小さいシールしか有していない多重炉
床式加熱炉において極めて容易に達成できる。この場合、物質の供給及び除去の
ための圧力ロックが設けられなくてはならない。
【００２８】 本発明の別の特徴によれば、記載された方法に基づいて、電炉鋼又は転炉鋼の
工場からのダスト及びスラッジなどの重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質を
熱的に処理するための多重炉床式加熱炉の使用することが提案されている。 別の有用な実施の形態は従属形式で記載した請求項に示されている。 本発明の実施の形態が添付の図面を参照して説明される。
【００２９】 図１は、上下に配置された幾つかの、この実施の形態においては１２個の、炉
床１２を備えた多重炉床式加熱炉１０を断面で示している。これらの自己支持性
の炉床１２は、加熱炉のケーシング１４、カバー１６及び底壁１８と同様に、耐
熱性物質で形成されている。
【００３０】 加熱炉１０のカバー１６にはアウトレット２０及び通路２２が設けられており
、アウトレット２０を通じて加熱炉からガスの排出が可能となっており、また、
通路２２を通じて重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質を最上部の炉床へ供給
可能となっている。
【００３１】 加熱炉の中央部にはシャフト２４が取り付けられており、このシャフトにはレ
ーキ２６が固定されている。レーキはそれぞれ炉床上を延びるように配置されて
いる。
【００３２】 レーキ２６は、ある炉床上の物質を内側から外側へと動かし、さらに、その下
の炉床上の物質を外側から内側へと順次動かして、炉内において物質を上から下
へと搬送するように設計されている。
【００３３】 重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質及び還元剤は別々に加熱炉内へ導入す
ることができる。残滓物質は、この実施の形態においては、第１の炉床上に供給
され、一方、還元剤はその下方の炉床のうちの一つに供給され、そこで重金属及
び鉄酸化物を含有する残滓物質と接触させられる。
【００３４】 重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質は、還元剤とともに、移動中に約６０
０℃から１０００℃まで加熱される。 シャフト２４及びレーキ２６は空気で冷却され、また、レーキには開口が設け
られており、その空気がその開口を通じて加熱炉の内部に流入して、そこで後燃
焼用に使用可能となっている。
【００３５】 加熱炉１０の側壁には、通常は上から三分の一の部分において、少なくとも一
つのインレット開口３０が設けられており、この開口を通じて還元剤を加熱炉内
へ導入できるようになっている。これらの還元剤はガス状であってもよいし、液
体状又は固体状であってもよい。還元剤は、たとえば、一酸化炭素、水素、天然
ガス、石油及び石油誘導体、又は亜炭コークス、石油コークス、高炉ダスト、石
炭などの固体カーボンキャリアである。
【００３６】 この実施の形態においては石炭であるが、還元剤は加熱炉１０内のさらに下方
の炉床へ向けて導入可能であり、そこでレーキ２６によって重金属及び鉄酸化物
を含有する加熱された残滓物質と混合される。油分及び鉄酸化物を含有する残滓
物質内に存在する鉄酸化物は、多重炉床式加熱炉１０内を移動する間に、高温と
存在する一酸化炭素とによって金属鉄へと徐々に還元される。
【００３７】 固体状、液体状及びガス状の還元剤、及び酸素を含有するガスの供給量を多重
炉床式加熱炉１０の種々のポイントにおいて制御するとともに、過剰なガスの排
出の可能性を臨界点において制御することによって、重金属及び鉄酸化物を含有
する残滓物質の還元を正確に制御することが可能となり、最適状態での処理方法
を実現することが可能となる。 加熱炉は加熱炉内を上方へ向かって流れるガスの一部を加熱炉１０から排出さ
せる。この排出は加熱炉の側壁に設けられた排出ピース６０を通じて行われ、イ
ンレット６２を通じて加熱炉１０内へと再供給される。排出ピースは重金属を気
化させる炉床よりも下方に配置され、また、インレットはこれらの炉床よりも上
方に配置されている。
【００３８】 結果的に、重金属を気化させる炉床上に存在するガス量は少なくなる。それら
はこの炉床上における比較的少ないガス量で側壁のアウトレット６４を通じて加
熱炉１０から排出可能である。比較的重金属含有率の高い少量のガスは、その後
、別々に浄化される。排出ガスの量が少ないために、対応する炉床上におけるガ
スの流量は低く、極めて少量のダストしかこの排出ガスとともに排出されない。
結果として、排出ガス内の重金属濃度は極めて高くなる。
【００３９】 排出ガスは、その後、後燃焼室６６内において酸化され、重金属は重金属酸化
物に変換され、フィルタ７０において排出ガスから分離される。排出ガスは、フ
ィルタ７０に導入される前に、クーラー６８において所望の温度まで冷却される
。 酸素を含有する高温（３５０℃から５００℃）のガスを注入するためのノズル
３０が側壁に設けられており、このノズルを通じて空気又は酸素含有するガスを
加熱炉１０内へ供給可能となっている。高温と酸素の存在とによって、炭素の一
部が燃焼して二酸化炭素を生成し、これが過剰に存在する炭素と反応して一酸化
炭素に変換される。生成された一酸化炭素は最終的に酸化物を還元する。 この反応は典型的な吸熱反応であるため、加熱炉のバーナ３２の下部に配置し
て、加熱炉の下部に位置する炉床において均一な高温が得られるようにすること
が理にかなっている。
【００４０】 これらのバーナ３２は、予備加熱及び/又は追加熱のために、ガス又は粉砕石
炭を空気で燃焼させることができる。酸素と燃焼物質との定量比によって別の還
元ガスを生成させることもできるし、あるいは、空気が過剰の場合には、プロセ
スガスの後燃焼が達成される。粉砕石炭の燃焼の場合には、過剰の一酸化炭素が
バーナ内に生成される。外側燃焼室の場合においては、燃焼石炭のアッシュが加
熱炉内に侵入して鉄と混ざり合うことが防止される。燃焼室内の温度は生成され
たスラグが液体状態で取り出されてガラス状態で廃棄されるように設定されてい
る。加熱炉１０内の固体カーボンキャリアの消費及び最終生成物のアッシュ含有
量は一酸化炭素の生成によって低減される。
【００４１】 特別なノズル４４が最後又は最後の二つの炉床に対応して設けられており、こ
のノズルを通じてガス状の還元剤、たとえば、一酸化炭素又は水素の供給が行わ
れる。鉄酸化物の還元はこの雰囲気内において高い還元能力で完遂さる。 生成された鉄はその後加熱炉１０の底壁１８に設けられたアウトレット４６を
通じてアッシュといっしょに排出される。 アウトレット４６から排出された鉄はアッシュ及び所定の還元剤とともにクー
ラー４８において冷却される。鉄はさらに使用可能である。還元された鉄はその
後磁気セパレータ５０において還元剤のアッシュ及び所定の還元剤から分離され
、さらに使用可能である。
【００４２】 さらに使用可能な還元剤５２はその後外部燃焼室３４内で燃焼させられる。還
元剤の燃焼によって生成されたガスは加熱炉１０内へ導入可能であるが、還元剤
の残滓はアッシュ又は液体スラグとしてアウトレットを通じて除去される。 加熱炉からのガス混合物はアウトレット２０を通じてアフターバーナ５４へと
通され、そこで、ガス混合物の燃焼ガスが燃焼させられる。ガス混合物はその後
冷却媒体が供給されているクーラー５６内へ導入され、冷却される。冷却された
ガス混合物はその後サイクロンフィルタ５８によって浄化されてから大気中へと
放出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電炉鋼又は転炉鋼の工場で発生するダストのような重金属及び鉄酸化物を含有
する残滓物質を熱処理するための多重炉床式加熱炉の断面図である。
【符号の説明】
１０ 多重炉床式加熱炉 １２ 炉床 ５０ 磁気セパレータ
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年７月８日（２０００．７．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】 米国特許第3,756,804号には、重金属及び鉄酸化物を含有する排出ガスダスト
を上下に配置された幾つかの炉床を備えた多重炉床式加熱炉内で熱処理する方法
が開示されている。重金属及び鉄酸化物を含有する排出ガスダストは反応剤と混
合され、多重炉床式加熱炉の最上部の炉床へと搬送され、徐々に下方の炉床へと
移動させられる。還元剤が重金属及び鉄酸化物を含有する排出ガスダストと反応
して重金属及び直接的に還元された鉄を形成し、重金属は気化させられる。加熱
炉壁には中央部の炉床のレベルにおいてバイパスダクトが設けられており、この
ダクトを通じてガスがコンデンサークーラーへと搬送され、そこで、ガスが冷却
され、重金属が凝縮され、コンデンサークーラー内のプレート上に堆積される。
気化した重金属から所定の範囲に解放されたガスはその後加熱され、次いで、加
熱炉の下部へと導入される。 したがって、本発明の目的は重金属及び鉄酸化物を含有するこのような残滓物
質の熱処理の方法を提案することである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】 この問題は、本発明によれば、重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質を上下
に配置された幾つかの炉床を備えた多重炉床式加熱炉内で熱処理する方法によっ
て解決される。この方法においては、重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質が
多重炉床式加熱炉内へ連続的に導入され、最上部の炉床へ供給された後に徐々に
下方の炉床へと移動させられ、還元剤が最上部及び/又はその下方の炉床へ導入
されて重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質と反応して重金属及び直接的に還
元された鉄が形成され、重金属を含有するガスが重金属を気化させる炉床上に別
々に排出され、鉄は多重炉床式加熱炉の最下部の炉床の領域において還元剤の残
滓とともに排出され、さらに、ガスは重金属を気化させる炉床の下方において多
重炉床式加熱炉から排出された後、これらの炉床の上方においてその全部又は一
部が多重炉床式加熱炉内へ再注入される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 本方法によれば、重金属を気化させる炉床の下方において加熱炉内を上方へ向
かって流れるガスの部分は、たとえば、側壁に設けられた排出コネクションを通
じて加熱炉から排出され、たとえば、インレットを通じてこれらの炉床の上方に
おいて加熱炉内へと再注入される。結果的に、重金属酸化物を重金属へと還元さ
せて気化させる炉床上に存在するガス量は少なく維持される。重金属は、その後
、これらの炉床上の比較的少量のガス量で側壁のアウトレットを通じて加熱炉か
ら排出可能である。排出されたガス混合物は後燃焼され、冷却装置内で冷却され
、次いで、フィルタによって浄化されてから外部へと排出される。 排出ガスの量が少なくなっているため、対応する炉床上のガス流速は低く、し
たがって、この排出ガスとともに排出されるダストはほとんどない。結果として
、排出ガス内の重金属濃度は極めて高くなる。 重金属はそれらが形成される炉床上に適宜排出され、別の排出ガスとは別に処
理される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】 別の好ましい実施の形態によれば、ガスは一つ又は複数の炉床において多重炉
床式加熱炉から排出される。これらの高温ガスは、その後、ＣＯ2スクラバに通
して、ガス量を減少させてガスの還元能力を向上させることもできるし、又は、
炭素が存在する別のリアクタに通して、高温ガス中に存在する二酸化炭素とその
炭素とを反応させてバウダード平衡による一酸化炭素を形成し、それにより、ガ
スの還元能力を増大させることもできる。一酸化炭素で濃厚化されたガスは、そ
の後、多重炉床式加熱炉へと戻される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (72)発明者 ゾルビ，マーク ルクセンブルグ Ｌ−3961 エーランゲ エス／メス，リュ デス ３ キャントン ス，56 Ｆターム(参考） 4D004 AA43 BA05 CA29 CB04 CB23 CB31 CB34 4K001 AA10 AA20 AA30 BA14 DA00 EA07 HA01 4K012 DE03 DE06 DE09

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質を上下に配置された幾
    つかの炉床を備えた多重炉床式加熱炉内で熱処理する方法であって、 重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質が多重炉床式加熱炉内へ連続的に導入
    され、最上部の炉床へ供給された後に徐々に下方の炉床へと移動させられ、 還元剤が最上部及び/又はその下方の炉床へ導入されて重金属及び鉄酸化物を
    含有する残滓物質と反応して重金属及び直接的に還元された鉄が形成され、 重金属は排出ガスとともに加熱炉から排出され、 鉄は多重炉床式加熱炉の最下部の炉床の領域において還元剤の残滓とともに排
    出される方法。
  2. 【請求項２】 排出ガスはアフターバーナー内で処理され、重金属は重金属酸
    化物に変換され、フィルタにおいて排出ガスから分離される請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 重金属を含有するガスはそれらが形成される炉床上において別
    々に排出される上記の請求項の一つに記載の方法。
  4. 【請求項４】 ガスは還元剤が導入される炉床より下方に位置する炉床上にお
    いて排出される上記の請求項の一つに記載の方法。
  5. 【請求項５】 直接還元された鉄は多重炉床式加熱炉から排出された後に７０
    ０℃未満まで冷却され、その後、磁気セパレータによって還元剤残滓から分離さ
    れる上記の請求項の一つに記載の方法。
  6. 【請求項６】 直接還元された鉄は多重炉床式加熱炉から排出された後に高温
    状態においてスクリーニングによって還元剤残滓から分離される請求項１から４
    のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項７】 処理済みの直接還元された鉄はさらに処理されてペレット状又
    はブロック状に形成される請求項５から６のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項８】 直接還元された鉄は残滓とともに又は残滓のない状態で溶融さ
    れる上記の請求項の一つに記載の方法。
  9. 【請求項９】 未使用の還元剤は多重炉床式加熱炉から排出された後に残滓か
    ら分離される請求項５又は６のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項１０】 還元剤の残滓はガス化リアクタ内で使用され、アッシュ生成
    成分が液状スラグとして分離され、生成された粗製ガスが多重炉床式加熱炉内で
    使用され、生成した熱が加熱炉へ供給される請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 還元剤が液体状、固体状及び/又はガス状で多重炉床式加熱
    炉内へ導入される上記の請求項の一つに記載の方法。
  12. 【請求項１２】 還元剤が多重炉床式加熱炉内の異なる炉床へ導入可能である
    上記の請求項の一つに記載の方法。
  13. 【請求項１３】 粗大粒還元剤が高レベルで多重炉床式加熱炉内へ導入可能で
    あり、微細粒還元剤がさらに低いレベルで導入可能である請求項１２に記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】 過剰の還元剤が多重炉床式加熱炉内へ導入される上記の請求
    項の一つに記載の方法。
  15. 【請求項１５】 重金属及び鉄酸化物を含有する残滓物質及び必要な還元剤の
    少なくとも一部が相互に混合されてから多重炉床式加熱炉内へ導入される上記の
    請求項の一つに記載の方法。
  16. 【請求項１６】 酸素を含有するガスが異なる炉床へ選択的に注入される上記
    の請求項の一つに記載の方法。
  17. 【請求項１７】 酸素を含有するガスが少なくとも２５０℃の温度を有してい
    る請求項１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 ガス状の還元剤が多重炉床式加熱炉の最下部の炉床へ注入さ
    れる上記の請求項の一つに記載の方法。
  19. 【請求項１９】 加熱炉内の一つ又は複数の炉床が直接又は間接的に加熱され
    ている上記の請求項の一つに記載の方法。
  20. 【請求項２０】 ガスが一つ又は複数の炉床において多重炉床式加熱炉から排
    出される上記の請求項の一つに記載の方法。
  21. 【請求項２１】 排出ガスの還元能力が増大され、ガスはその後多重炉床式加
    熱炉内へと導入される請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 ガスは特定の炉床の下方において多重炉床式加熱炉から排出
    された後、その炉床の上方においてその全部又は一部が加熱炉内へ再注入される
    上記の請求項の一つに記載の方法。
  23. 【請求項２３】 過剰圧力下で実施される上記の請求項の一つに記載の方法。
  24. 【請求項２４】 上記の請求項の一つに記載の方法によって重金属及び鉄酸化
    物を含有する残滓物質を熱処理するための多重炉床式加熱炉の使用。
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