JP2009091643A - 製鉄ダストの処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】製鉄設備において発生するシアン化合物を含有する製鉄ダストのうち、乾式集塵機1にて捕集された乾ダスト2と、湿式集塵機3にて捕集された湿ダスト4と、湿ダストに付随する水分と、石灰5と、を混合してダスト混合物7とし、ダスト混合物の水分濃度をダスト混合物の質量に対して12〜24質量%の範囲内に調整し、次いでダスト混合物を造粒してダスト造粒物10とし、ダスト造粒物を高炉用焼結鉱の原料に配合して焼結する。
【選択図】図1
Description
ところが製鉄ダストにはシアン化合物が混入する場合がある。シアン化合物は特定の製鉄用原料を使用した際に、その製鉄用原料に含有される元素が焼成炉や精錬炉の炉内で反応して生成するものであり、毒性の強い有害物質である。そこでシアン化合物による環境汚染を防止するために、シアン化合物を無害化する処理を施す必要がある。シアン化合物の無害化処理は、化学反応や加熱によってシアン化合物を分解する処理が一般的であるが、その無害化処理を行なう設備の建設や維持には多大な費用を要する。
またシアン化合物を含有する製鉄ダストは、処理業者に引き渡すまで保管しなければならないが、屋外に貯蔵すると雨水等にシアン化合物が溶解して周辺に漏出するという問題が生じる。そのためシアン化合物を含有する製鉄ダストを屋内に保管するための設備が必要となり、その保管設備の建設や維持には多大な費用を要する。
まずシアン化合物を含有する製鉄ダストを乾式集塵機と湿式集塵機を用いて捕集し、特許文献1と同様に、乾式集塵機にて捕集された製鉄ダスト(以下、乾ダストという)と湿式集塵機にて捕集された製鉄ダスト(以下、湿ダストという)とを混合機(たとえばミキサー等)で混合し、さらに造粒機(たとえばロータリードライヤー等)で造粒したものを焼結原料として再利用した。この方法によれば、乾ダストと湿ダストに含有されるシアン化合物は、焼結炉内で高温に曝されて完全に熱分解することが判明した。しかもシアン化合物の熱分解によって無害化された乾ダストと湿ダストは、焼結炉から排出される焼結鉱の品質特性に悪影響を及ぼさず、他の焼結原料とともに支障なく使用できることが分かった。
(a)乾ダストと湿ダストを混合しかつ水分を好適範囲に調整することによって、湿ダストのみならず乾ダストの飛散を防止できる、
(b)バインダーとして石灰を添加すると、乾ダストと湿ダストの飛散を防止する効果が向上する、
(c)乾ダスト,湿ダスト,水分,石灰を混合してダスト混合物とする工程と、そのダスト混合物を造粒してダスト造粒物とする工程と、を同時に行なうと乾ダストと湿ダストの飛散を防止する効果が一層向上する
という知見を得た。本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。
乾式集塵機1で捕集される乾ダスト2は、コークスを主体とする比較的軽く粗い粒の製鉄ダストであり、乾ダストホッパー12に貯留される。乾ダスト2を乾ダストホッパー12に送給する手段は、乾ダスト2の飛散を防止するために、密閉した配管内を気流で輸送する搬送手段(いわゆる気流搬送)を採用することが好ましい。
これらの乾ダストホッパー12から排出された乾ダスト2,脱水機14から排出された湿ダスト4,その湿ダスト4に付随する水分および石灰ホッパー11から排出された石灰5は、混合機6に装入されて混合される。得られる混合物7(以下、ダスト混合物という)の水分濃度が12質量%未満では、ダスト混合物7の飛散を防止できない。一方、24質量%を超えると、後述するダスト造粒物の製造が困難になるばかりでなく、そのダスト造粒物を焼結する際に焼結炉の操業に支障をきたす。したがって、ダスト混合物7の水分濃度は12〜24質量%の範囲内を満足する必要がある。なおダスト混合物7の水分濃度は、ダスト混合物7の質量に対する比率である。
次いで、ダスト混合物7を造粒機8へ装入して造粒を行なう。このとき石灰5がバインダーとして機能するので、容易に造粒でき、かつ得られる造粒物10(以下、ダスト造粒物という)は粉化し難い。乾ダスト2や湿ダスト4に含有される石灰分および石灰5に含有される石灰分の合計濃度(以下、石灰分濃度という)が2質量%未満では、バインダーとして機能せず、ダスト造粒物10の粉化を防止できない。一方、7質量%まで配合すれば造粒物の性状は十分なものとなり、それを超える配合は過剰配合でコスト的に不利となる。したがって、ダスト混合物7の石灰分濃度は2〜7質量%の範囲内を満足する必要がある。なおダスト混合物7の石灰分濃度は、ダスト混合物7の質量に対する比率である。
なお図1には混合機6と造粒機8を個別に配設する例を示したが、図2に示すように混合と造粒を同時に行なう混合造粒機9を用いても良い。
乾式集塵機1で捕集した乾ダスト2を、気流搬送で乾ダストホッパー12に送給して貯留した。一方、湿式集塵機3で捕集した湿ダスト4を、付随する水分とともにスラリー濃度調整槽13へ送給し、その底部に沈降して濃化したスラリーを脱水機14へ送給した。脱水機14では、湿ダスト4の水分濃度を35質量%に脱水した。この湿ダスト4の水分濃度は、湿ダスト4の質量(すなわち固形分と水分の合計)に対する比率である。
2 乾ダスト
3 湿式集塵機
4 湿ダスト
5 石灰
6 混合機
7 ダスト混合物
8 造粒機
9 混合造粒機
10 ダスト造粒物
11 石灰ホッパー
12 乾ダストホッパー
13 スラリー濃度調整槽
14 脱水機
Claims (3)
- 製鉄設備において発生するシアン化合物を含有する製鉄ダストのうち、乾式集塵機にて捕集された乾ダストと、湿式集塵機にて捕集された湿ダストと、前記湿ダストに付随する水分と、石灰と、を混合してダスト混合物とし、前記ダスト混合物の水分濃度を前記ダスト混合物の質量に対して12〜24質量%の範囲内に調整し、次いで前記ダスト混合物を造粒してダスト造粒物とし、前記ダスト造粒物を高炉用焼結鉱の原料に配合して焼結することによって前記シアン化合物を熱分解することを特徴とする製鉄ダストの処理方法。
- 前記ダスト混合物の石灰分濃度を前記ダスト混合物の質量に対して2〜7質量%の範囲内に調整することを特徴とする請求項1に記載の製鉄ダストの処理方法。
- 前記乾ダストと前記湿ダストと前記水分と前記石灰とを混合してダスト混合物とする工程および前記ダスト混合物を造粒してダスト造粒物とする工程を同時に行なうことを特徴とする請求項1または2に記載の製鉄ダストの処理方法。
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