JP3394720B2 - Simultaneous treatment of alumid ash and papermaking sludge - Google Patents

Simultaneous treatment of alumid ash and papermaking sludge

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JP3394720B2
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  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
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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】この発明は、アルミニウム
(以下「アルミ」と略称する)又はアルミ合金からなる
多種多様な製品を製造する上で、基本的かつ必須なアル
ミ原材料の溶解工程から不可避的に発生するアルミドロ
ス残灰と、紙を製造する製紙プロセスから不可避的に発
生する製紙スラッジとを、それぞれの物性を利用して、
同時に、しかも、簡単かつ経済的な方法で処理し、環境
上又は資源化して利用する上で問題となる有害な不純物
を効果的に除去し、産業上有用資源化するのが容易なア
ルミナ組成物として回収することができるアルミドロス
残灰と製紙スラッジの同時処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention inevitably involves a basic and essential melting step of aluminum raw materials in manufacturing a wide variety of products made of aluminum (hereinafter abbreviated as "aluminum") or aluminum alloys. The aluminum dross residual ash that is generated and the papermaking sludge that is inevitably generated from the papermaking process that manufactures paper, using their respective physical properties,
At the same time, an alumina composition that can be easily and economically processed to effectively remove harmful impurities that are problematic in terms of environmental use or resource utilization and to be industrially useful resources The present invention relates to a method for simultaneously treating aluminum dross residual ash and papermaking sludge that can be collected as.

【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、耐触性、軽量性、導電性、伝熱性において優れた
特性を有することから、車輌、船舶、機械、電気、建
築、日用品、飲食品容器等の極めて多くの分野で利用さ
れており、また、その利用形態も鋳塊品、圧延品、押出
品、鍛造品及びそれらの加工品として極めて多岐に及ん
でいる。
2. Description of the Related Art Aluminum products made of aluminum or aluminum alloys have excellent properties in touch resistance, light weight, electrical conductivity, and heat conductivity, and are therefore used in vehicles, ships, machinery, electricity, construction, daily necessities, food and drink. It is used in an extremely large number of fields such as containers, and its usage forms are extremely diverse as ingots, rolled products, extruded products, forged products and processed products thereof.

【0003】そして、このようなアルミ製品の製造に
は、その利用形態がどのようなものであっても、その基
本的な工程としてアルミ原材料を溶融するアルミ溶解工
程が必須である。
In order to manufacture such an aluminum product, an aluminum melting step of melting an aluminum raw material is indispensable as a basic step regardless of the usage form.

【0004】また、このアルミ溶解工程では、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ために常
に溶湯表面が酸化されるので、これを防止するために、
通常フラックスが使用されている。しかしながら、この
アルミ溶解工程において溶湯表面の酸化を完全に防止す
ることは困難であり、溶湯表面には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す
る。
In the aluminum melting step, the surface of the molten metal is always oxidized because aluminum or aluminum alloy is a metal that is easily oxidized.
Usually flux is used. However, it is difficult to completely prevent the surface of the molten metal from being oxidized in the aluminum melting step, and so-called aluminum dross containing aluminum oxide as a main component is inevitably generated on the surface of the molten metal.

【0005】このアルミドロスは、通常それが80重量
%にも及ぶアルミを含んでいるので、溶湯表面から掻き
出されて固化したアルミドロスを再度溶解処理し、回転
羽根等の絞り機を用いて高温及び加圧下で物理的に溶融
金属アルミを絞り出して回収し、また必要によりこの操
作を複数回繰り返して金属アルミを可及的に回収してい
る。
Since this aluminum dross usually contains 80% by weight of aluminum, the aluminum dross, which has been scraped from the surface of the molten metal and solidified, is melted again, and a squeezing machine such as a rotary blade is used. Molten metallic aluminum is physically squeezed out and collected under high temperature and pressure, and if necessary, this operation is repeated a plurality of times to collect metallic aluminum as much 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(アルミナ)からなるも
のであるが、依然として金属アルミ(合金も含む)を含
み、また、水と反応してアンモニアを発生し環境上問題
となる窒化アルミ(AlN)を含んでいる。
[0006] The residue after the metal aluminum is recovered from the aluminum dross as much as possible, that is, the aluminum dross residual ash mainly consists of aluminum oxide (alumina), but the metal aluminum (alloy also remains). In addition, it also contains aluminum nitride (AlN) which reacts with water to generate ammonia, which is an environmental problem.

【0007】そして、このアルミドロス残灰に含まれて
いる窒化アルミは、通常5〜20重量%にも達し、放置
ないし保管中でも空気中の水分と反応してアンモニアを
発生し、安全性や環境上の問題を引き起こし、また、中
性ないしは還元性雰囲気中では、高温でもかなり安定で
あって、例えば化学工業原料、窯業原料、金属精錬用ア
ルミナ質造滓剤等としての有用資源化の障害となってい
る。
The aluminum nitride contained in the aluminum dross residual ash usually reaches 5 to 20% by weight, and reacts with moisture in the air to generate ammonia even when left standing or stored, which is safe and environmentally friendly. In addition, the above problems are caused, and in a neutral or reducing atmosphere, it is fairly stable even at high temperatures, and it is an obstacle to the utilization of useful resources such as chemical industrial raw materials, ceramic raw materials, and alumina slag forming agents for metal refining. Has become.

【0008】このため、アルミドロス残灰については、
これまでに、主たる有害不純物の窒化アルミの酸化分解
や、加えて危険な微粒状金属アルミの酸化による無公害
化処理を行ったり、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おり、その方法としては、古
くから水熱処理法や高温か焼法が知られている。
Therefore, regarding aluminum dross residual ash,
So far, oxidative decomposition of the main harmful impurities aluminum nitride, in addition to performing pollution-free treatment by oxidation of dangerous fine-grained metal aluminum, or have been variously studied to reuse as an alumina source, As a method thereof, a hydrothermal treatment method and a high temperature calcination method have been known for a long time.

【0009】古典的な水熱処理法においては、アルミド
ロス残灰に多量の水、時には海水を加え、開放容器中で
加温しながら攪拌し、 AlN+3H2 O → Al(OH)3 +NH3 の反応を行わせているが、巨大な反応槽を使用するため
設備費や立地条件等の負担が大きく、また、処理に長時
間を要し、しかも、窒化アルミの除去効果が必ずしも十
分ではなく、加えて、アンモニアを回収して処分するこ
とが必須となり、設備や操業が複雑になるという問題が
ある。
In the classical hydrothermal treatment method, a large amount of water, sometimes seawater, is added to aluminum dross residual ash, and the mixture is stirred while heating in an open container to react AlN + 3H 2 O → Al (OH) 3 + NH 3 However, since a huge reaction tank is used, the burden of equipment costs and location conditions is large, the processing takes a long time, and the effect of removing aluminum nitride is not always sufficient. Therefore, it is essential to collect and dispose of ammonia, which complicates equipment and operations.

【0010】また、高温か焼法では、アルミドロス残灰
を酸化性雰囲気中で赤熱以上に加熱し、窒化アルミを酸
化分解してアルミナ(Al2 3 )としているが、アル
ミドロス残灰中に20重量%近くまで含まれている窒化
アルミをその90重量%以上まで分解し、生成物中の窒
化アルミの量を1重量%以下にまで低減するためには、
1300℃にも及ぶ高温が必要となり、装置やエネルギ
ーコスト等が嵩むという問題がある。
Further, in the high temperature calcination method, the aluminum dross residual ash is heated to more than red heat in an oxidizing atmosphere to oxidize and decompose aluminum nitride into alumina (Al 2 O 3 ). In order to decompose aluminum nitride containing up to 20% by weight to 90% by weight or more and reduce the amount of aluminum nitride in the product to 1% by weight or less,
A high temperature of up to 1300 ° C. is required, and there is a problem in that the cost of the equipment and energy increase.

【0011】ところで、従来の単純な酸化焼成法では、
窒化アルミの分解は主として下記の反応 2AlN+3O2 → Al2 3 +N2 で行われ、窒化アルミはアルミナとなる。そして、この
反応の過程で、水分が存在すると、下記の水和反応 AlN+3H2 O → Al(OH)3 +NH3 により窒化アルミの分解が促進する効果があり、また、
それにより生成した水酸化アルミニウムは、加熱途上で
更に下記の脱水反応 2Al(OH)3 → Al2 3 +3H2 O によりアルミナとなり、その際に発生する水分が再び窒
化アルミの分解を促進するという相乗効果を発揮する。
By the way, in the conventional simple oxidation firing method,
The decomposition of aluminum nitride is mainly carried out by the following reaction 2AlN + 3O 2 → Al 2 O 3 + N 2 , and aluminum nitride becomes alumina. If water is present in the course of this reaction, the following hydration reaction AlN + 3H 2 O → Al (OH) 3 + NH 3 has the effect of promoting the decomposition of aluminum nitride.
The aluminum hydroxide generated thereby becomes alumina by the following dehydration reaction 2Al (OH) 3 → Al 2 O 3 + 3H 2 O during heating, and the water generated at that time promotes decomposition of aluminum nitride again. Exert a synergistic effect.

【0012】このため、従来においても、アルミドロス
残灰に水酸化アルミニウムを添加して焼成する方法(特
開平8−192127号公報)や、アルミドロス残灰に
水を添加して焼成する方法(特公平7−32901号公
報)等が提唱されたこともあるが、前者は、経済的な水
酸化アルミニウムの入手に問題があり、一般的ではな
く、また、後者は、通常の水熱処理では、例えば、窒化
アルミを80重量%分解するために4〜7日間も費やす
ように100℃以下では反応が遅々として進まず、しか
も、赤熱焼成途上では、付着あるいは添加水分はほとん
ど瞬時に蒸発してしまうのでその効果は微々たるものに
過ぎない。
For this reason, conventionally, a method of adding aluminum hydroxide to the aluminum dross residual ash and baking it (Japanese Patent Laid-Open No. 8-192127) or a method of adding water to the aluminum dross residual ash and baking it ( Japanese Patent Publication No. 7-32901) has been proposed, but the former has a problem in economically obtaining aluminum hydroxide, which is not common, and the latter is usually hydrothermally treated. For example, the reaction does not proceed slowly at 100 ° C or lower so that it takes 4 to 7 days to decompose 80% by weight of aluminum nitride, and further, during the red hot firing, the adhered or added water vaporizes almost instantly. The effect is only slight as it will be lost.

【0013】一方、主として植物性長繊維を抄造して得
られる紙は、古来より記録や情報伝達の手段として重用
され、近年では包装分野、構造体分野、家庭紙分野が加
わり、人類の生活上必須のものとされ、その使用量は年
々増加している。
On the other hand, paper obtained mainly by making vegetable filaments has been used as a means of recording and information transmission since ancient times, and in recent years, the fields of packaging, structures and household paper have been added, which has a negative impact on human life. It is considered essential, and its usage is increasing year by year.

【0014】そして、このような紙は、通常、木材等の
植物繊維質原料のパルプ化工程で製造されるバージンパ
ルプや、古紙そのものからなる古紙パルプや、古紙を原
料とする脱墨工程で製造されるDIP(脱墨パルプ)等
のパルプを原料とし、通常、叩解操作、解離操作、サイ
ジング操作、充填操作等の各操作を含む調成工程、抄紙
機を用いて紙を漉く抄紙工程、リワインダー操作、裁断
操作、塗工操作等の各操作を含む仕上げ工程等を経て製
造されるもので、これら各工程では、種々の薬品が添加
され、また、塗料が塗工され、更に、表面処理等がされ
て、所定の用途に適合した紙が大規模に製造される。
Such paper is usually produced by virgin pulp produced in the pulping process of plant fiber raw materials such as wood, waste paper pulp made of waste paper itself, or a deinking process using waste paper as a raw material. DIP (deinking pulp) is used as a raw material, and is usually a beating step, a dissociation step, a sizing step, a filling step that includes various operations such as a filling step, a paper making step for making paper using a paper machine, a rewinder. It is manufactured through a finishing process including operations such as cutting, cutting, and coating operations. In each of these steps, various chemicals are added, paint is applied, and surface treatment is performed. Then, a paper suitable for a predetermined application is manufactured on a large scale.

【0015】しかるに、これらパルプ化工程、脱墨工
程、調成工程、抄紙工程、仕上げ工程等を含む製紙プロ
セスで発生する工場排水には、木材、パルプ、古紙等の
原料から溶出する溶解性物質や、抄紙に耐えない微細繊
維や、古紙に含まれていてその脱墨工程で排出される異
物、インキ、紙用塗料、紙中填料等の非繊維物質や、抄
紙工程から排出される洗浄水中の浮遊物質等の種々の不
溶性固形分が含まれており、環境保全の観点からこれら
不溶性固形分を固液分離して除去するために、いわゆる
製紙スラッジが不可避的に発生する。
[0015] However, in the factory wastewater generated in the papermaking process including these pulping process, deinking process, preparation process, papermaking process, finishing process, etc., soluble substances eluted from raw materials such as wood, pulp and waste paper , Fine fibers that cannot withstand papermaking, foreign substances contained in waste paper that are discharged during the deinking process, non-fibrous substances such as ink, paper paint, paper filler, etc., and washing water discharged from the papermaking process. Various insoluble solids such as suspended solids are contained, and so-called papermaking sludge is inevitably generated in order to remove these insoluble solids by solid-liquid separation from the viewpoint of environmental protection.

【0016】すなわち、この製紙プロセスで発生する工
場排水の排水処理においては、先ず、工場排水は化学処
理され、次いで、凝集沈降槽で沈降分離されてその上部
から上澄み液が抜き出されると共にその底部から固形分
濃度約5重量%前後まで濃密化された製紙スラッジスラ
リーが抜き出され、この製紙スラッジスラリーは加圧濾
過されて湿潤状態の製紙スラッジが回収され、また、製
紙スラッジスラリーの加圧濾過で回収された濾液は先の
凝集沈降槽の上澄み液と合流され、必要に応じて再度化
学処理をした上で放流される。
That is, in the wastewater treatment of the factory wastewater generated in this papermaking process, first, the factory wastewater is chemically treated, and then it is settled and separated in the coagulation sedimentation tank, and the supernatant liquid is extracted from the upper part and the bottom part thereof. The papermaking sludge slurry, which has been densified to a solid concentration of about 5% by weight, is extracted, and the papermaking sludge slurry is pressure-filtered to recover wet papermaking sludge, and the papermaking sludge slurry is pressure-filtered. The filtrate recovered in (1) is combined with the supernatant of the previous flocculation settling tank, and if necessary, it is subjected to chemical treatment again and then discharged.

【0017】この製紙プロセスの排水処理で回収された
製紙スラッジは、通常50重量%以上の水分を含むケー
キ状であり、その固形分組成は、少量の長繊維、多量の
微細繊維、微細無機物(通常、粘土質)、及び微量の随
伴付着水溶存成分からなる。このため、製紙スラッジ
は、そのままでは構造体的に固化せしめることは難し
く、また、微生物による分解もあることから、埋立等の
単純な処分は極めて困難である。
The papermaking sludge recovered by the wastewater treatment in this papermaking process is usually in the form of a cake containing 50% by weight or more of water, and its solid content composition is a small amount of long fibers, a large amount of fine fibers, and a fine inorganic substance ( (Usually clay) and trace amounts of adhering water-soluble components attached. For this reason, it is difficult to solidify the papermaking sludge structurally as it is, and since it is decomposed by microorganisms, simple disposal such as landfill is extremely difficult.

【0018】そこで、従来においても、例えば、建材用
ボードや植物培養土の一成分等として利用する等の製紙
スラッジの有用資源化が試みられたが、その何れも製品
性能や経済性等に多くの問題があり、現在では、製紙ス
ラッジは、そのほとんどが焼却処理され、有機質を燃焼
除去して得られた灰分〔いわゆる、PS灰;通常SiO
2 :40〜45重量%、Al2 3 :25〜35重量
%、イグロス:5〜8重量%の組成を有する無機質(粘
土分)である〕を土壌改質材として利用しているにすぎ
ない。
Therefore, in the past, attempts have been made to make papermaking sludge a useful resource, for example, by using it as a building material board, a component of plant culture soil, or the like. Most of the papermaking sludge is incinerated at present, and ash obtained by burning and removing organic matter [so-called PS ash; usually SiO 2
2 : 40 to 45% by weight, Al 2 O 3 : 25 to 35% by weight, Igros: 5 to 8% by weight, which is an inorganic substance (clay content), is merely used as a soil modifier. Absent.

【0019】しかしながら、製紙スラッジは、その酸化
反応がエネルギー的には発熱反応ではあるが、多量の付
着水分を有するため、燃料コストや炉材の材質を考慮し
た経済的な条件下では赤熱状態での完全な酸化分解は困
難であり、PS灰中にはその灼熱減量からみて明らかな
ように若干の有機物が含まれている。このため、製紙ス
ラッジを焼却処理して得られたPS灰は、その組成が概
ね土と同様とはいえ、見た目に悪い色や、時により悪
臭、溶出水の着色等イメージダウンにつながるものもあ
るので、製品としてはなお改善の余地が残されている。
However, the papermaking sludge has a large amount of attached moisture even though its oxidation reaction is an exothermic reaction in terms of energy, so that it is in a red-hot state under economical conditions in consideration of fuel cost and furnace material. It is difficult to completely oxidize and decompose PS, and PS ash contains some organic matter as is clear from the loss on ignition. Therefore, although the composition of PS ash obtained by incineration of papermaking sludge is almost the same as that of soil, there are some things that lead to an image deterioration such as a visually unpleasant color, sometimes a bad odor, and coloring of elution water. Therefore, there is still room for improvement as a product.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、産業活動上不可避的に発生し、しかも、有用資源化
上問題のあるアルミドロス残灰や製紙スラッジを効率的
かつ経済的に処理して環境上問題がなく、しかも、有用
資源化することができる方法について鋭意検討した結
果、アルミドロス残灰中の窒化アルミは焼成の際の昇温
時に150℃以上で存在する水蒸気により分解が促進さ
れること、及び、製紙スラッジは単純な付着水分のほか
に高温で放出する水分を含んでいることに着目し、これ
ら両者の特性を組み合わせることで、単純な従来の焼成
法に比べてより低温でかつ可及的に窒化アルミを分解す
ることができ、しかも、製紙スラッジの有機物も完全に
焼失して有用資源化可能なアルミナ組成物として得るこ
とができることを見出し、本発明を完成した。
Therefore, the present inventors efficiently and economically treat aluminum dross residual ash and papermaking sludge, which are inevitably generated in industrial activities and have a problem in recycling useful resources. As a result of earnestly studying a method that is environmentally friendly and can be made into a useful resource, aluminum nitride in aluminum dross residual ash is decomposed by water vapor present at 150 ° C. or higher during heating during firing. Focusing on the fact that the papermaking sludge contains water that is released at high temperatures in addition to simple adhered water, and by combining the characteristics of both, it is more effective than a simple conventional firing method. It was found that aluminum nitride can be decomposed at low temperature as much as possible, and the organic matter of papermaking sludge can be completely burned off to obtain an alumina composition that can be recycled as a useful resource. Thus, the present invention has been completed.

【0021】従って、本発明の目的は、共に処理上ある
いは有用資源化の上で問題のあるアルミドロス残灰と製
紙スラッジとを資源的に及び設備的に効率良く同時に処
理することができ、しかも、有害不純物が可及的に除去
されて産業上有用なアルミナ組成物として回収すること
ができるアルミドロス残灰と製紙スラッジの同時処理方
法を提供することにある。
Therefore, the object of the present invention is to efficiently and simultaneously treat the aluminum dross residual ash and the papermaking sludge, both of which are problematic in terms of treatment or utilization of useful resources, and efficiently. Another object of the present invention is to provide a simultaneous treatment method of aluminum dross residual ash and papermaking sludge, which can be recovered as an industrially useful alumina composition by removing harmful impurities as much as possible.

【0022】また、本発明の他の目的は、単純な従来の
焼成法に比べてより低温でかつ可及的に窒化アルミを分
解することができ、しかも、製紙スラッジ中の有機物を
完全に燃焼せしめると共に無機物(灰分相当)をアルミ
ナ組成物の一成分として有用資源化できるアルミドロス
残灰と製紙スラッジの同時処理方法を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to decompose aluminum nitride at a lower temperature as much as possible and to completely combust organic matters in papermaking sludge as compared with a simple conventional firing method. Another object of the present invention is to provide a simultaneous treatment method for aluminum dross residual ash and papermaking sludge, which can be used as a component of an alumina composition while at the same time making an inorganic substance (corresponding to ash content) a useful resource.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】すなわち、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材料
を溶解するアルミ溶解工程で発生したアルミドロスから
金属状のアルミニウム又はアルミニウム合金を回収した
後のアルミドロス残灰と、製紙プロセスの排水処理で発
生したスラッジを固液分離して回収される製紙スラッジ
とを混合し、得られた混合物を焼成する、アルミドロス
残灰と製紙スラッジの同時処理方法である。
[Means for Solving the Problems] That is, the present invention provides an aluminum dross residue after 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 an aluminum alloy. This is a simultaneous treatment method of aluminum dross residual ash and papermaking sludge, which comprises mixing ash and papermaking sludge collected by solid-liquid separation of sludge generated in wastewater treatment in the papermaking process, and firing the resulting mixture.

【0024】本発明において、同時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
原材料を溶解する溶解工程から副生するものであれば、
特に制限されるものではなく、通常250μm以下の無
水粉状物であって、その組成は概ね金属アルミ(Al)
8〜15重量%、酸化アルミ(Al2 3 )50〜60
重量%、窒化アルミ(AlN)5〜20重量%、鉄分
(Feとして)0.5〜2重量%、珪素分(Siとし
て)0.5〜10重量%、マグネシウム分(Mgとし
て)0.6〜6重量%、その他若干のフラックス由来の
アルカリ及びCl、Fを含んでいる。
In the present invention, the aluminum dross residual ash to be simultaneously treated is, if it is by-produced from the melting step of melting the raw material made of aluminum or aluminum alloy,
It is not particularly limited and is usually an anhydrous powdery substance having a size of 250 μm or less, and its composition is generally metallic aluminum (Al).
8-15% by weight, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 50-60
% By weight, aluminum nitride (AlN) 5-20% by weight, iron content (as Fe) 0.5-2% by weight, silicon content (as Si) 0.5-10% by weight, magnesium content (as Mg) 0.6 .About.6% by weight, and contains some flux-derived alkali and Cl and F.

【0025】また、このアルミドロス残灰には通常フラ
ックス由来のアルカリ金属が含まれており、製紙スラッ
ジと混合し同時に焼成しても得られる焼成物(アルミナ
組成物)中にアルカリ分(Na2 OとK2 Oの合計)が
1〜2重量%程度の範囲で含まれることがある。そこ
で、焼成して得られるアルミナ組成物の用途によりこの
アルカリ分が問題になる場合には、好ましくはアルミド
ロス残灰を製紙スラッジとの混合に先駆けて水又は弱酸
性水溶液で洗浄し、アルミドロス残灰中の可溶性塩類を
溶解除去するのがよい。この水洗浄によりアルカリ分を
50〜60重量%、pH4程度の微酸性水溶液によりア
ルカリ分を70〜80重量%程度除去することができ、
結果としてアルミナ組成物中のアルカリ分を1重量%以
下にすることができる。
The aluminum dross residual ash usually contains an alkali metal derived from the flux, and an alkaline component (Na 2 ) is contained in a calcined product (alumina composition) obtained by mixing with papermaking sludge and calcining at the same time. The total of O and K 2 O) may be contained in the range of about 1 to 2% by weight. Therefore, when this alkali content becomes a problem due to the use of the alumina composition obtained by firing, it is preferable to wash the aluminum dross residual ash with water or a weakly acidic aqueous solution prior to mixing with the papermaking sludge. Soluble salts in the residual ash should be removed by dissolution. By this washing with water, the alkali content can be removed by 50 to 60% by weight, and the alkali content can be removed by about 70 to 80% by weight with a slightly acidic aqueous solution having a pH of about 4.
As a result, the alkali content in the alumina composition can be reduced to 1% by weight or less.

【0026】また、同様に、本発明において同時処理の
対象となる製紙スラッジは、製紙プロセスの排水処理で
発生するものであればどのようなものでもよく、そのパ
ルプ化工程、脱墨工程、調成工程、抄紙工程、仕上げ工
程等における処理方法や操作方法、更には使用する添加
剤や薬剤により制限されるものではなく、例えば、木材
等の植物繊維質原料の化学的処理方法、紙、あるいは紙
製品のタイプ、添加フィラー材、サイジング剤等により
特に限定されるものではない。
Similarly, the papermaking sludge to be simultaneously treated in the present invention may be any sludge generated in the wastewater treatment of the papermaking process, such as pulping step, deinking step, preparation step. It is not limited by the treating method and operating method in the forming step, the paper making step, the finishing step, etc., and the additives and chemicals used, and examples thereof include a chemical treating method for plant fiber raw materials such as wood, paper, or It is not particularly limited by the type of paper product, the added filler material, the sizing agent and the like.

【0027】この製紙スラッジは、木材、パルプ、古紙
等の原料由来の溶解性物質、抄紙に耐えない微細繊維、
古紙由来の異物、インキ、紙用塗料、紙中填料等の非繊
維物質、抄紙工程由来の浮遊物質等の種々の不溶性固形
分と50重量%以上の付着水分とを含むものであり、好
ましくは付着水分が50〜70重量%のものである。組
成の一例を挙げれば、固形分35〜45重量%で付着水
分55〜65重量%であり、固形分の組成が炭素(C;
有機物及び植物性繊維由来)25〜30重量%、SiO
2 (粘土由来)15〜20重量%、及び、Al2
3 (粘土由来)10〜15重量%であり、酸化性灼熱減
量(燃焼減量及び無機物の結晶水)がほぼ40重量%程
度である。
This paper-making sludge is a soluble substance derived from raw materials such as wood, pulp, and waste paper, fine fibers that cannot withstand papermaking,
It contains various insoluble solids such as foreign matters derived from used paper, inks, paints for paper, non-fibrous substances such as fillers in paper, floating substances derived from the paper making process, and 50% by weight or more of attached moisture, and preferably The attached water content is 50 to 70% by weight. As an example of the composition, the solid content is 35 to 45% by weight, the attached water content is 55 to 65% by weight, and the composition of the solid content is carbon (C;
25-30% by weight of organic substances and vegetable fibers, SiO
2 (from clay) 15 to 20% by weight and Al 2 O
3 (from clay) is 10 to 15% by weight, and the oxidative burning loss (burning loss and water of crystallization of inorganic substances) is about 40% by weight.

【0028】また、この製紙スラッジは、その構造上及
び物理的吸着作用により、通常の乾燥では除去し得ない
水分を含んでおり、図1に示す熱分解試験結果に見られ
るように、100℃以上で徐々に水分を放出し、また、
250〜400℃で多量の水分を放出する。本発明にお
いては、この製紙スラッジが有する特性が、窒化アルミ
の熱分解特性と相俟ってこの窒化アルミを急速に分解し
てアルミナにする反応を促進しているものと考えられ
る。
Further, this papermaking sludge contains water that cannot be removed by ordinary drying due to its structure and physical adsorption action, and as shown in the thermal decomposition test result shown in FIG. With the above, water is gradually released,
It releases a large amount of water at 250 to 400 ° C. In the present invention, it is considered that the properties of the papermaking sludge, in combination with the thermal decomposition properties of aluminum nitride, accelerate the reaction of rapidly decomposing the aluminum nitride into alumina.

【0029】本発明においては、これらのアルミドロス
残灰と製紙スラッジとは、焼成される前に混合される。
アルミドロス残灰と製紙スラッジとを混合する際に、製
紙スラッジのダマが生成し易いので、均一な混合性や適
度な流動性を確保するために、混合機の形式や焼成炉へ
の挿入方法等の都合に応じて、必要により水を添加して
もよい。
In the present invention, the aluminum dross residual ash and the papermaking sludge are mixed before firing.
When alumidoross residual ash and papermaking sludge are mixed, lumps of papermaking sludge are easily generated.Therefore, in order to ensure uniform mixing and appropriate fluidity, the type of mixer and insertion method into the firing furnace If necessary, water may be added according to the circumstances.

【0030】また、これらアルミドロス残灰と製紙スラ
ッジとの混合割合は、製紙スラッジの付着水分量によっ
ても異なるが、アルミドロス残灰中の窒化アルミの分解
を促進して可及的にその残存量を低減せしめるという観
点から、好ましくはアルミドロス残灰100重量部に対
して製紙スラッジ10〜100重量部、より好ましくは
20〜70重量部の範囲であるのがよい。製紙スラッジ
の混合割合が少なすぎるとアルミドロス残灰中の窒化ア
ルミの分解促進効果が必ずしも充分ではなく、また、多
すぎても窒化アルミの分解が阻害され、焼成して得られ
るアルミナ組成物中の窒化アルミ含有量が増して好まし
くない。
The mixing ratio of the aluminum dross residual ash and the papermaking sludge varies depending on the amount of water adhering to the papermaking sludge, but it promotes the decomposition of aluminum nitride in the aluminum dross residual ash to leave it as much as possible. From the viewpoint of reducing the amount, the amount is preferably 10 to 100 parts by weight, more preferably 20 to 70 parts by weight, relative to 100 parts by weight of aluminum dross residual ash. If the mixing ratio of the papermaking sludge is too small, the effect of promoting the decomposition of aluminum nitride in the aluminum dross residual ash is not always sufficient, and even if it is too large, the decomposition of aluminum nitride is inhibited, and in the alumina composition obtained by firing. Undesirably increases the aluminum nitride content.

【0031】詳細な反応機構はなお不詳ではあるが、上
記混合割合が適当であれば、両者を混合して得られた混
合物の焼成工程で、その昇温途上で製紙スラッジから発
生する水蒸気がアルミドロス残灰中の窒化アルミの分解
を顕著に促進するが、製紙スラッジの混合割合が多くな
り過ぎると混合物中の炭素含有量が多くなり、アルミド
ロス残灰中の各粒子まわりの雰囲気が一時的に還元性と
なり、窒化アルミの酸化分解が妨げられるものと考えら
れる。
Although the detailed reaction mechanism is still unknown, if the above mixing ratio is appropriate, water vapor generated from the papermaking sludge during the heating process of the mixture obtained by mixing the two is The decomposition of aluminum nitride in dross residual ash is remarkably promoted, but if the mixing ratio of papermaking sludge becomes too large, the carbon content in the mixture increases and the atmosphere around each particle in aluminum dross residual ash becomes temporary. It is considered that it becomes reductive and hinders the oxidative decomposition of aluminum nitride.

【0032】このアルミドロス残灰と製紙スラッジとの
混合は、これら両者が均一に混合されればよく、スクリ
ュー式、パドル式、らいかい式等の任意の方法で行うこ
とができる。そして、この混合操作の際に混合物の塊が
発生したような場合には、好ましくはこの混合物の塊を
適当な大きさ、例えば20mmφ以下の大きさに分塊し
てから焼成するのがよい。
The aluminum dross residual ash and the papermaking sludge can be mixed by mixing the both uniformly, and can be carried out by an arbitrary method such as a screw type, paddle type or raid type. When a lump of the mixture is generated during the mixing operation, it is preferable to lump the mixture into an appropriate size, for example, a size of 20 mmφ or less, and then calcine.

【0033】このようにして得られたアルミドロス残灰
と製紙スラッジとの混合物の焼成には、酸化性焼成がで
きれば任意の焼成炉が使用できるが、好ましくは燃料油
燃焼式又はガス燃焼式の内熱向流燃焼ロータリー型の焼
成炉が便利である。このようなロータリー式焼成炉を用
いた場合には、例えば、先の混合機より混合物を例えば
内径50〜200mmφ水冷ジャケット式挿入筒を通し
て焼成炉内に自然落下させて挿入し、炉内で混合物を自
然解砕せしめるようにしてもよい。なお、この水冷ジャ
ケット式挿入筒の内径が細すぎると、圧力増加のため混
合物の挿入筒内通過が困難となり、また、太すぎると混
合物の解砕が困難となる。
For the firing of the mixture of the aluminum dross residual ash and the papermaking sludge thus obtained, any firing furnace can be used as long as it can be oxidized, but preferably a fuel oil combustion type or gas combustion type is used. An internal heat countercurrent combustion rotary type firing furnace is convenient. When such a rotary type firing furnace is used, for example, the mixture is inserted from the above mixer by allowing it to fall naturally into the firing furnace through a water-cooled jacket type insertion tube having an inner diameter of 50 to 200 mm and the mixture in the furnace. You may make it crush naturally. If the inner diameter of the water-cooled jacket type insertion cylinder is too thin, it will be difficult to pass the mixture through the insertion cylinder due to an increase in pressure, and if it is too thick, it will be difficult to break the mixture.

【0034】アルミドロス残灰と製紙スラッジとの混合
物の焼成条件については、焼成温度が通常850〜11
00℃、好ましくは900〜1000℃であり、昇温速
度が通常10〜30℃/分、好ましくは15〜25℃/
分である。焼成温度が900℃より低いと窒化アルミ及
び有機物の分解除去が不充分であるという問題があり、
反対に、1100℃より高くすると効果は飽和し、エネ
ルギーの無駄を招き、また、耐火レンガ等のメンテナン
ス費用が嵩むのみである。焼成物のアルミナ組成物中に
おける窒化アルミ含有量を例えば0.5重量%以下とす
る場合にも1100℃までの焼成温度で充分であり、実
質的には1000℃以上の高温は必要ではない。また、
昇温速度については、10℃/分より遅いと事実上窒化
アルミ分解促進効果は飽和し、いたずらに設備長大とな
るという問題があり、反対に、30℃/分より速くする
とエネルギー効率が低下するのみならず、窒化アルミの
分解が不充分となる。本発明においては、実用上、ロー
タリー式焼成炉の場合には、混合物の挿入後30〜50
分で出口焼成温度が900〜1100℃に達し、最高温
度到達後10〜15分間滞留するようにすればよい。
Regarding the firing conditions for the mixture of aluminum dross residual ash and papermaking sludge, the firing temperature is usually 850 to 11
00 ° C, preferably 900 to 1000 ° C, and the rate of temperature rise is usually 10 to 30 ° C / min, preferably 15 to 25 ° C /
Minutes. If the firing temperature is lower than 900 ° C, there is a problem that the decomposition and removal of aluminum nitride and organic substances are insufficient.
On the contrary, if the temperature is higher than 1100 ° C., the effect is saturated, energy is wasted, and the maintenance cost of refractory bricks is increased. Even when the content of aluminum nitride in the alumina composition of the fired product is set to, for example, 0.5% by weight or less, the firing temperature up to 1100 ° C. is sufficient, and a high temperature of 1000 ° C. or higher is substantially unnecessary. Also,
Regarding the rate of temperature increase, if the temperature is slower than 10 ° C / min, the aluminum nitride decomposition promoting effect is actually saturated, and there is a problem that the equipment becomes unnecessarily long. Not only that, the decomposition of aluminum nitride becomes insufficient. In the present invention, in practice, in the case of a rotary firing furnace, 30 to 50 after the mixture is inserted.
The exit firing temperature may reach 900 to 1100 ° C. in minutes, and the material may stay for 10 to 15 minutes after reaching the maximum temperature.

【0035】焼成終了後、得られた焼成物は適当な方法
で冷却されてアルミナ組成物として回収される。この焼
成物の冷却方法についても、特に制限はなく、例えば水
冷式あるいは空冷式のロータリー型冷却機を用いてもよ
く、また、焼成物の性状によっては排熱利用に便利な流
動層式冷却器も可能であり、更に、耐熱容器に移して自
然放冷してもよい。
After the firing is completed, the obtained fired product is cooled by an appropriate method and recovered as an alumina composition. The method for cooling the fired product is not particularly limited, and for example, a water-cooling type or air-cooling type rotary cooler may be used. Further, depending on the properties of the fired product, a fluidized bed cooler convenient for utilizing waste heat It is also possible to transfer to a heat resistant container and allow to cool naturally.

【0036】ところで、アルミドロス残灰の連続焼成で
は、その粒径が大略250μm以下の場合には50μm
以下の粒子が10〜60重量%程度含まれており、不可
避的に多量の粉塵が発生し、また、製紙スラッジの焼成
の際にも、生成した無機酸化物の粒径が製紙用フィラー
の粒径(10μm以下)程度であって不可避的に粉塵が
発生し、これらの粉塵を回収するのは簡単ではない。
By the way, in the continuous firing of aluminum dross residual ash, when the particle size is approximately 250 μm or less, 50 μm
The following particles are contained in an amount of about 10 to 60% by weight, inevitably generate a large amount of dust, and the particle size of the generated inorganic oxide is also the particle size of the papermaking filler during the baking of the papermaking sludge. Dust is unavoidably generated with a diameter (10 μm or less), and it is not easy to collect these dusts.

【0037】しかるに、本発明においては、アルミドロ
ス残灰と製紙スラッジとの混合が湿式で行われるので、
この混合物を焼成しまた生成した焼成物を冷却する工程
で発生する粉塵(焼成物粉と未焼成物粉の混合物)を湿
式で回収し、アルミドロス残灰と製紙スラッジとを混合
する工程に導入することにより、混合物の焼成工程や焼
成物の冷却工程で発生する粉塵をほぼ100%の割合で
回収することができる。この粉塵の回収を湿式で行う場
合には、使用する水分量を移送に便利でかつ混合工程で
の水分が過剰にならない程度にする。
However, in the present invention, since the aluminum dross residual ash and the papermaking sludge are wet mixed,
Dust (mixture of fired product powder and unfired product powder) generated in the process of firing this mixture and cooling the produced fired product is wet-collected and introduced into the process of mixing aluminum dross residual ash and papermaking sludge By doing so, the dust generated in the firing step of the mixture and the cooling step of the fired material can be recovered at a rate of almost 100%. When the dust is collected by a wet method, the amount of water used is such that it is convenient for transfer and does not become excessive in the mixing process.

【0038】本発明方法によれば、アルミドロス残灰中
の窒化アルミが有する熱分解特性に製紙スラッジが有す
る水分放出特性を組み合わせることにより、アルミドロ
ス残灰をより低温で処理することができると共に窒化ア
ルミを可及的に分解することができ、これによって有用
資源化可能なアルミナ組成物として回収することができ
る。
According to the method of the present invention, the aluminum dross residual ash can be treated at a lower temperature by combining the thermal decomposition characteristics of the aluminum nitride in the aluminum dross residual ash with the moisture release characteristics of the papermaking sludge. Aluminum nitride can be decomposed as much as possible, whereby it can be recovered as an alumina composition that can be converted into a useful resource.

【0039】加えて、製紙スラッジもアルミドロス残灰
中に分散されているので、充分に酸化処理され、焼成物
中に未燃焼炭素化合物が残留することもなく、悪臭も発
生しなくなり、この製紙スラッジ中に存在する紙中填料
等由来の無機物もアルミナ組成物の一成分として有用資
源化することができる。
In addition, since the papermaking sludge is also dispersed in the aluminum dross residual ash, it is sufficiently oxidized, no unburned carbon compound remains in the fired product, and no bad odor is generated. Inorganic substances derived from the fillers in paper existing in the sludge can also be made into useful resources as one component of the alumina composition.

【0040】また、アルミドロス残灰を単独で焼成した
場合には、焼成の際にクリンカーが発生し易く、時には
焼成の操業に不都合を生ずる事態も発生していたが、本
発明の場合にはこのようなクリンカー発生が抑制され、
安全かつ円滑な焼成作業を行うことができる。これは、
焼成温度が比較的低温であることと製紙スラッジより発
生する水蒸気により窒化アルミだけでなく他の易溶融性
あるいは粘結性化合物の因子であるアルカリ化合物が効
率良く除去される結果と考えられる。
Further, when the aluminum dross residual ash was singly burned, clinker was liable to be generated during the calcination, and sometimes the calcination operation was inconvenient, but in the case of the present invention, Such clinker generation is suppressed,
Safe and smooth firing work can be performed. this is,
It is considered that the baking temperature is relatively low and the steam generated from the papermaking sludge efficiently removes not only aluminum nitride but also other alkali compounds which are factors of the fusible or caking compound.

【0041】本発明方法により得られるアルミナ組成物
は、アルミナを主成分とし、窒化アルミ1重量%以下及
び金属アルミ0.5重量%以下であって、悪臭の原因と
なる有機物を含まず、アルミナ含有量が通常70重量%
以上の有用資源化可能なものである。
The alumina composition obtained by the method of the present invention contains alumina as a main component, contains 1% by weight or less of aluminum nitride and 0.5% by weight or less of metallic aluminum, does not contain an organic substance causing a bad odor, and contains alumina. Content is usually 70% by weight
The above can be made into useful resources.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下、試験例、比較試験例、実施
例、及び比較例に基づいて、本発明の好適な実施の形態
を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described below based on test examples, comparative test examples, examples, and comparative examples.

【0043】試験例1 金属アルミ:5.9重量%、AlN:14.5重量%、
Al2 3 :57.0重量%、Si(SiO2 換算):
3.5重量%の組成を有するアルミドロス残灰(粒度1
25μm以下)75gに、Al2 3 :13.7重量
%、SiO2 :17.5重量%、炭素分(C):27.
8重量%の乾燥物組成を有する製紙スラッジ(水分60
重量%)31gを混合し、得られた混合物を75mmφ
のルツボに入れ、非密閉型電気炉を用いて所定の焼成温
度で焼成した。この時の焼成温度と焼成物(アルミナ組
成物)中の窒化アルミ含有量との関係を図2に示す。
Test Example 1 Metal aluminum: 5.9% by weight, AlN: 14.5% by weight,
Al 2 O 3 : 57.0 wt%, Si (as SiO 2 ):
Aluminum dross residual ash having a composition of 3.5% by weight (particle size 1
25 μm or less) 75 g, Al 2 O 3 : 13.7 wt%, SiO 2 : 17.5 wt%, carbon content (C): 27.
Papermaking sludge with a dry matter composition of 8% by weight (moisture 60
%), And the resulting mixture is 75 mmφ
It was put in a crucible of No. 1 and fired at a predetermined firing temperature using a non-enclosed electric furnace. The relationship between the firing temperature and the content of aluminum nitride in the fired product (alumina composition) at this time is shown in FIG.

【0044】比較試験例1 アルミドロス残灰のみを用いた以外は、上記試験例1と
同様にして所定の焼成温度で焼成し、焼成温度と焼成物
中の窒化アルミ含有量との関係を調べた。結果を図2に
示す。
Comparative Test Example 1 The same procedure as in Test Example 1 was carried out except that only the residual ash of almidros was used, and the test was carried out at a predetermined baking temperature, and the relationship between the baking temperature and the content of aluminum nitride in the baked product was investigated. It was The results are shown in Figure 2.

【0045】図2に示す結果から明らかなように、アル
ミドロス残灰は、製紙スラッジと同時に焼成処理した場
合には、単独で焼成処理した場合に比べて、有害な窒化
アルミが大略300℃以上も低温で分解することが判明
した。なお、得られた焼成物中の金属アルミ含有量は、
窒化アルミ含有量が1重量%以上の場合を除き、いずれ
も0.3重量%以下であった。
As is clear from the results shown in FIG. 2, when aluminum dross residual ash is burned at the same time as the papermaking sludge, harmful aluminum nitride is approximately 300 ° C. or more as compared with the case where it is burned alone. Was also found to decompose at low temperatures. The content of metallic aluminum in the obtained fired product was
Except when the aluminum nitride content was 1% by weight or more, all were 0.3% by weight or less.

【0046】試験例2 試験例1で用いたアルミドロス残灰と製紙スラッジとを
種々の割合で混合し、試験例1と同様にして1000℃
で焼成し、アルミドロス残灰と製紙スラッジの混合割合
と焼成物(アルミナ組成物)中の窒化アルミ含有量との
関係を調べた。結果を図3に示す。
Test Example 2 The aluminum dross residual ash used in Test Example 1 and the papermaking sludge were mixed in various proportions, and the same procedure as in Test Example 1 was repeated.
Then, the relationship between the mixing ratio of the aluminum dross residual ash and the papermaking sludge and the aluminum nitride content in the fired product (alumina composition) was investigated. The results are shown in Fig. 3.

【0047】図3に示す結果から明らかなように、アル
ミドロス残灰100重量部に対する製紙スラッジの混合
割合が10〜100重量部で顕著に混合効果が発現し、
焼成物中の窒化アルミ含有量は1重量%以下まで低下し
た。特に製紙スラッジの混合割合が20〜70重量部で
は窒化アルミ含有量は0.5重量%以下にまで達してい
た。なお、焼成物中のアルミナ含有量は、アルミドロス
残灰100重量部に対する製紙スラッジの混合割合が1
1重量部の場合77.0重量%であり、25重量部の場
合75.2重量%であり、43重量部の場合73.2重
量%であり、67重量部の場合71.4重量%であっ
た。これは、製紙スラッジ中の灰分組成〔Al 2 3
(Al2 3 +SiO2 )=44重量%〕に基づくもの
である。
As is clear from the results shown in FIG.
Mixing papermaking sludge with 100 parts by weight of residual residual ash
When the ratio is 10 to 100 parts by weight, a remarkable mixing effect is exhibited,
The content of aluminum nitride in the fired product decreased to less than 1% by weight.
It was Especially when the mixing ratio of papermaking sludge is 20 to 70 parts by weight.
Has an aluminum nitride content of less than 0.5% by weight
It was The alumina content in the fired product is the aluminum dross.
Mixing ratio of papermaking sludge to 100 parts by weight of residual ash is 1
If 1 part by weight is 77.0% by weight, if 25 parts by weight
75.2 weight% in total, 73.2 weight in case of 43 weight parts
%, And in the case of 67 parts by weight, 71.4% by weight.
It was This is the ash composition in the papermaking sludge [Al 2O3/
(Al2O3+ SiO2) = 44% by weight]
Is.

【0048】比較試験例2 アルミドロス残灰に水のみを加えて固体濃度60重量%
としたのち、試験例2と同様にして焼成した。結果は、
窒化アルミ含有量が1.8重量%であり、アルミドロス
残灰のみを単独で焼成した場合(図3のアルミドロス残
灰100重量部に対する製紙スラッジ混合割合0重量
部)の2.0重量%に比べれば、僅かに窒化アルミの分
解促進効果がみられたが、製紙スラッジを混合した場合
と比較すると格別な効果が発現したとはいえない。
Comparative Test Example 2 Solid content of 60% by weight was obtained by adding only water to the almidross residual ash.
After that, it was fired in the same manner as in Test Example 2. Result is,
2.0% by weight when the content of aluminum nitride is 1.8% by weight and only aluminum dross residual ash is fired alone (mixing ratio of papermaking sludge to 100 parts by weight of aluminum dross residual ash in FIG. 3 is 0 parts by weight). Although a slight effect of accelerating the decomposition of aluminum nitride was observed as compared with Example 1, it cannot be said that a special effect was exhibited as compared with the case of mixing papermaking sludge.

【0049】実施例1 表1に示すアルミドロス残灰と製紙スラッジとを用い、
これらアルミドロス残灰及び製紙スラッジと水とをそれ
ぞれアルミドロス残灰75重量部、製紙スラッジ25重
量部、及び水70重量部の割合でスクリュー式連続混合
機に連続的に装入し、この混合機で滞留時間2分で連続
的に混合し、この混合機の出口から排出される混合物を
そのまま長さ15m及び直径1.2mφのロータリーキ
ルンに装入(入口焼成温度は常温)し、出口焼成温度1
000〜1050℃、滞留時間1時間の条件で焼成し、
ロータリーキルンの出口から焼成物を回収し、水冷ロー
タリー式冷却機を用いて冷却して焼成物のアルミナ組成
物を得た。
Example 1 Using aluminum dross residual ash and papermaking sludge shown in Table 1,
These aluminum dross residual ash, papermaking sludge and water were continuously charged into a screw type continuous mixer at a ratio of 75 parts by weight of aluminum dross residual ash, 25 parts by weight of papermaking sludge and 70 parts by weight of water, respectively, and the mixture was mixed. The mixture is continuously mixed with a machine for a residence time of 2 minutes, and the mixture discharged from the outlet of the mixer is directly charged into a rotary kiln having a length of 15 m and a diameter of 1.2 mφ (the firing temperature at the inlet is room temperature), and the firing temperature at the outlet is set. 1
Firing under conditions of 000 to 1050 ° C. and residence time of 1 hour,
The calcined product was collected from the outlet of the rotary kiln and cooled using a water-cooled rotary chiller to obtain an alumina composition of the calcined product.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】混合物の焼成及び焼成物の冷却の間に生じ
た粉塵については、水を散布又は噴霧して湿式回収し、
スクリュー式連続混合機に導入してアルミドロス残灰及
び製紙スラッジと共に混合物中に戻した。この際、混合
物中の水分は常に50重量%を維持するように調整し
た。得られたアルミナ組成物について、その組成を調べ
ると共に、水で湿らせた後の異臭の有無を調べた。結果
を表2に示す。
The dust generated during the firing of the mixture and the cooling of the fired material is sprayed or sprayed with water and wet-collected,
It was introduced into a screw type continuous mixer and returned to the mixture together with aluminum dross residual ash and papermaking sludge. At this time, the water content in the mixture was adjusted to always maintain 50% by weight. The composition of the obtained alumina composition was examined, and the presence or absence of an offensive odor after being moistened with water was examined. The results are shown in Table 2.

【0052】実施例2 実施例1で使用したアルミドロス残灰と水とを固体濃度
200g/リットルとなる割合で洗浄槽に導入し、この
洗浄槽において滞留時間3分間で洗浄し、次いで滞留時
間10分間の沈降槽に導き、この沈降槽の底部から固体
濃度50重量%の洗浄アルミドロス残灰を抜き出し、得
られた洗浄アルミドロス残灰を用いて上記実施例1と同
様にして製紙スラッジと同時処理を行い、焼成物のアル
ミナ組成物を得た。得られたアルミナ組成物について、
その組成を調べると共に、水で湿らせた後の異臭の有無
を調べた。結果を表2に示す。
Example 2 The aluminum dross residual ash used in Example 1 and water were introduced into a washing tank at a solid concentration of 200 g / liter, and washed in this washing tank for a residence time of 3 minutes, and then for a residence time. The washed aluminum dross residual ash having a solid concentration of 50 wt% was extracted from the bottom of the sedimentation tank for 10 minutes, and the washed aluminum dross residual ash thus obtained was used to produce paper sludge in the same manner as in Example 1 above. Simultaneous treatment was performed to obtain an alumina composition of a fired product. Regarding the obtained alumina composition,
The composition was examined and the presence or absence of an offensive odor after moistening with water was examined. The results are shown in Table 2.

【0053】比較例1 実施例1で使用したアルミドロス残灰のみを用い、実施
例1と同様の条件で焼成して焼成物を回収し、焼成物の
アルミナ組成物を得た。得られたアルミナ組成物につい
て、その組成を調べると共に、水で湿らせた後の異臭の
有無を調べた。結果を表2に示す。
Comparative Example 1 Using only the aluminum dross residual ash used in Example 1, firing was performed under the same conditions as in Example 1 to recover a fired product, and an alumina composition of the fired product was obtained. The composition of the obtained alumina composition was examined, and the presence or absence of an offensive odor after being moistened with water was examined. The results are shown in Table 2.

【0054】比較例2 操業中の製紙工場〔興陽製紙(株)〕の焼成炉より、製
紙スラッジのみを焼成して得られた焼成物(製紙スラッ
ジ焼却灰)を回収し、得られた焼成物について、その組
成を調べると共に、水で湿らせた後の異臭の有無を調べ
た。結果を表2に示す。
Comparative Example 2 A calcined product obtained by calcining only papermaking sludge (papermaking sludge incineration ash) was recovered from the calcining furnace of a paper mill in operation, Koyo Paper Co., Ltd., and calcined. The composition of the product was examined, and the presence or absence of an offensive odor after moistening with water was examined. The results are shown in Table 2.

【0055】[0055]

【表2】 [Table 2]

【0056】表2の結果から明らかなように、アルミド
ロス残灰に製紙スラッジを混合することにより、窒化ア
ルミの分解は促進され、また、得られるアルミナ組成物
についても、問題になるアルカリや塩素も除去され、更
に、製紙スラッジ中の有機物もほとんど除去されて白色
無臭の良質な有用資源化可能なものが得られる。
As is clear from the results shown in Table 2, by mixing the aluminum dross residual ash with the papermaking sludge, the decomposition of aluminum nitride is promoted, and the alumina composition to be obtained is also problematic in alkali and chlorine. Is also removed, and most of the organic substances in the papermaking sludge are also removed to obtain a white odorless, good quality resourceable product.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明によれば、共に処理上あるいは有
用資源化の上で問題のあるアルミドロス残灰と製紙スラ
ッジとを資源的に及び設備的に効率良く同時に処理する
ことができ、しかも、有害不純物が可及的に除去されて
産業上有用なアルミナ組成物として回収することができ
るほか、従来の焼成法に比べてより低温でかつ可及的に
窒化アルミを分解することができ、しかも、製紙スラッ
ジ中の有機物を完全に燃焼せしめると共に無機物(灰分
相当)をアルミナ組成物の一成分として有用資源化する
ことができる。
According to the present invention, the aluminum dross residual ash and the papermaking sludge, both of which have problems in terms of treatment or utilization of useful resources, can be efficiently treated at the same time in terms of resources and equipment. , Harmful impurities can be removed as much as possible and can be recovered as an industrially useful alumina composition, and aluminum nitride can be decomposed as much as possible at a lower temperature than the conventional firing method, Moreover, the organic matter in the papermaking sludge can be completely burned and the inorganic matter (ash content) can be made into a useful resource as one component of the alumina composition.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1は、一例の製紙スラッジの105℃乾燥
物の熱分解特性を示すグラフ図である。
FIG. 1 is a graph showing the thermal decomposition characteristics of a 105 ° C. dried product of an example papermaking sludge.

【図2】 図2は、アルミドロス残灰と製紙スラッジと
の混合物、及び、アルミドロス残灰単独を焼成した際に
おける焼成温度と焼成物中の窒化アルミ含有量との関係
を示すグラフ図である。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the firing temperature and the content of aluminum nitride in the fired product when firing the mixture of the aluminum dross residual ash and the papermaking sludge alone and the aluminum dross residual ash. is there.

【図3】 図3は、アルミドロス残灰と製紙スラッジと
の混合比と焼成物中の窒化アルミ含有量との関係を示す
グラフ図である。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the mixing ratio of aluminum dross residual ash and papermaking sludge and the content of aluminum nitride in the fired product.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 雅春 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 渡邉 寛 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 (72)発明者 河埜 克利 静岡県富士市日乃出町165−1 サンミ ック静岡ビル サンミック千代田株式会 社内 (72)発明者 大久根 滋 静岡県富士市日乃出町165−1 サンミ ック静岡ビル サンミック千代田株式会 社内 (72)発明者 中村 重夫 静岡県富士市比奈450番地 興陽製紙株 式会社 技術部内 (56)参考文献 特開 昭63−302932(JP,A) 特開 平9−310129(JP,A) 特開 平6−135761(JP,A) 特開 昭51−114219(JP,A) 特開 平8−192127(JP,A) 特開 平9−176752(JP,A) 特開 昭63−291678(JP,A) 特公 昭7−32901(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B09B 3/00 - 5/00 C22B 7/00 - 7/04 C22B 21/00 - 21/06 C02F 11/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masaharu Sugiyama Inventor Masaharu Sugiyama 1-34-1, Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Nippon Light Metal Co., Ltd. Group Technology Center (72) Noboru Sugiyama Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka 1-34-1 Nippon Light Metal Co., Ltd. within the group technology center (72) Inventor Hiroshi Watanabe 1-34 Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Nihon Light Metal Co., Ltd. within the group technology center (72) Inventor Nanba Masatoshi, Tokyo 2-22 Higashishinagawa, Shinagawa-ku, Nihon Light Metal Co., Ltd. (72) Inventor Katsutoshi Kawano 165-1 Hinode-cho, Fuji City, Shizuoka Prefecture Sunmic Shizuoka Building Sanmic Chiyoda Stock Company In-house (72) Inventor Shigeru Ohkune 165-1 Hinodecho, Fuji City, Shizuoka Prefecture Sunmic Shizuoka Building Sanmic Chiyoda Stock Company In-house (7 2) Inventor Shigeo Nakamura 450 Hina, Fuji City, Shizuoka Prefecture Koyo Paper Manufacturing Co., Ltd. Technical Department (56) References JP-A-63-302932 (JP, A) JP-A-9-310129 (JP, A) JP Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-135761 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 51-114219 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-192127 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-176752 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-291678 (JP , A) Japanese Patent Publication Sho 7-32901 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B09B 3/00-5/00 C22B 7/ 00-7/04 C22B 21/00 -21/06 C02F 11/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アルミニウム又はアルミニウム合金から
なるアルミ原材料を溶解するアルミ溶解工程で発生した
アルミドロスから金属状のアルミニウム又はアルミニウ
ム合金を回収した後のアルミドロス残灰と、製紙プロセ
スの排水処理で発生したスラッジを固液分離して回収さ
れる製紙スラッジとを混合し、得られた混合物を焼成す
ることを特徴とするアルミドロス残灰と製紙スラッジの
同時処理方法。
1. The aluminum dross residual ash after recovering metallic aluminum or aluminum alloy from the aluminum dross generated in the aluminum melting step of melting an aluminum raw material made of aluminum or an aluminum alloy, and the wastewater treatment in the papermaking process. A method for simultaneous treatment of aluminum dross residual ash and papermaking sludge, which comprises mixing the obtained sludge with a papermaking sludge that is separated by solid-liquid separation and firing the resulting mixture.
【請求項2】 アルミドロス残灰は、製紙スラッジとの
混合に先駆けて水又は弱酸性水溶液で洗浄する請求項1
に記載のアルミドロス残灰と製紙スラッジの同時処理方
法。
2. The residual amidross ash is washed with water or a weakly acidic aqueous solution prior to mixing with the papermaking sludge.
Simultaneous treatment of aluminum dross residual ash and papermaking sludge described in.
【請求項3】 製紙スラッジは、その付着水分が50〜
70重量%である請求項1又は2に記載のアルミドロス
残灰と製紙スラッジの同時処理方法。
3. The papermaking sludge has a water content of 50 to 50.
The simultaneous treatment method of aluminum dross residual ash and papermaking sludge according to claim 1 or 2, which is 70% by weight.
【請求項4】 アルミドロス残灰と製紙スラッジとの混
合割合が、アルミドロス残灰100重量部に対して製紙
スラッジ10〜100重量部である請求項1〜3の何れ
かに記載のアルミドロス残灰と製紙スラッジの同時処理
方法。
4. The aluminum dross according to claim 1, wherein the mixing ratio of the almidross residual ash and the papermaking sludge is 10 to 100 parts by weight of the papermaking sludge with respect to 100 parts by weight of the aluminum dross residual ash. Simultaneous treatment of residual ash and papermaking sludge.
【請求項5】 アルミドロス残灰と製紙スラッジとの混
合物の焼成温度が900〜1100℃である請求項1〜
4の何れかに記載のアルミドロス残灰と製紙スラッジの
同時処理方法。
5. The firing temperature of the mixture of the almidross residual ash and the papermaking sludge is 900 to 1100 ° C.
4. The method for simultaneously treating the aluminum dross residual ash according to any one of 4 and the papermaking sludge.
【請求項6】 混合物を焼成しまた焼成物を冷却する工
程で発生した粉塵を湿式回収し、この湿式回収された粉
塵を、アルミドロス残灰と製紙スラッジとを混合する工
程に導入する請求項1〜5の何れかに記載のアルミドロ
ス残灰と製紙スラッジの同時処理方法。
6. The dust collected in the step of firing the mixture and cooling the fired product is wet-collected, and the dust collected in the wet is introduced into the step of mixing the aluminum dross residual ash and the papermaking sludge. The method for simultaneously treating the aluminum dross residual ash according to any one of 1 to 5 and the papermaking sludge.
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