JP4112827B2

JP4112827B2 - Ｃｒ含有スラッジの処理方法

Info

Publication number: JP4112827B2
Application number: JP2001246668A
Authority: JP
Inventors: 秀美渡辺; 信浩高木; 健二橋本; 航阪井; 周松本
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2001-08-15
Filing date: 2001-08-15
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2021-08-15
Also published as: JP2003055718A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有効成分を再利用することができるＣｒ含有スラッジの処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、製鉄所あるいはその他の工場等においては、メッキ処理工程や酸洗い処理工程や湿式集塵処理工程を経た後に高水分のＣｒ含有スラッジが発生するケースがある。この場合、発生したＣｒ含有スラッジ類は、従来は産業廃棄物として埋め立て処理されているのが普通である。
【０００３】
しかしながら、最近では埋め立て場の受け入れ可能容量が減少しているとともに、埋め立て処理のために外部委託する費用も高くなりコストアップの要因になるという問題点があった。更に、スラッジ中には鉄分等の有効成分を含んでおり、廃棄処理してしまうと資源の無駄遣いになるという問題点もあった。
【０００４】
一方、本出願人はＣｒ含有スラッジではないが、鉄−亜鉛系スラッジをペレット化して転炉へ投入することにより、産業廃棄物の減量化を図るとともに、スラッジ中に存在する鉄分等の有効成分の再利用を図る方法を開発し、先に特開昭５６−１３９６３３号公報として提案した。しかしながら、この方法によるときは脱水設備が大掛りで設備費が高くなるうえに乾燥時間も長くなるという問題点があった。また、ペレットを転炉に投入する際にペレット中の水分量が多くて炉内爆裂を生じるため、この技術をそのままＣｒ含有スラッジに適用した場合には、Ｃｒの分散が不均一となってスラグへの不均一混合およびペレット鉄歩留まりが大幅に低下するという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、Ｃｒ含有スラッジから有効成分を再利用することができ、また転炉へ投入した場合にも炉内爆裂を生じることがなくて均一に分散でき高い鉄歩留まりで、かつＣｒ基準値以下での転炉繰業を可能とすることができる製鋼用ペレットを簡単な設備により短時間で、かつ安価に生産することができるＣｒ含有スラッジの処理方法を提供することを目的として完成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明は、５０〜６０質量％の水分を含む高水分のＣｒ含有スラッジを燒結乾ダストと混合し、得られた混合物を含鉄亜鉛ダストおよびバインダーとともに混合した後、造粒して生ペレットを形成し、次いで該生ペレットを養生した後、４質量％以下の減率乾燥域まで乾燥して製鋼用ペレットとして利用することを特徴とするＣｒ含有スラッジの処理方法である。
【０００７】
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図面は、本発明に係る製鋼用ペレットの製造工程の一例を示す全体フロー図であり、図中１は燒結乾ダストの供給源、２はＣｒ含有スラッジの供給源、３は含鉄亜鉛ダストの供給源、４はこれらの供給源より供給される各原料を貯留するとともに一定量ずつ切り出すためのホッパーである。
【０００９】
前記Ｃｒ含有スラッジは、５０〜６０質量％の高水分を含むものであり、このままホッパー４に貯留するとブリッジを形成して正確に切り出し配合することができない。そのため、本発明ではＣｒ含有スラッジを予め燒結乾ダストと混合しておき水分含有率が１０質量％程度の混合物とし、これをホッパー４に貯留することでブリッジの発生を防止するのである。
【００１０】
また、前記ホッパー４には含鉄亜鉛ダストおよびバインダーを貯留する。含鉄亜鉛ダストは、後述するように製造した製鋼用ペレットを転炉に投入した場合にスラグ層を通過して溶銑内に入り込むだけの十分な質量を付与するためのものである。即ち、製鋼用ペレットの比重調整を行うためのものであり、炉内スラグの比重よりも大きくなるように調製し添加する。
バインダーとしては、例えばシリカ、ＣａＯからなるエスメントと称される高炉水砕スラグ微粉末を用いることができる。なお、ホッパー４には造粒に必要な生石灰も貯留してある。
【００１１】
なお、含鉄亜鉛ダストとしては、高亜鉛ダストと低亜鉛ダストの２種類を用いることが好ましい。ここで高亜鉛ダストとは、亜鉛含有量が約２質量％程度のものをいい、低亜鉛ダストとは、亜鉛含有量が約０．５質量％以下のものをいう。高亜鉛ダストは微粒であるため、後工程で造粒した場合に核を形成できず所望形状の製鋼用ペレットが得られないおそれがあり、本発明では径の大きい粗粒ダストである低亜鉛ダストを加えることで、造粒時の核として利用するのである。
【００１２】
以上のように、ホッパー４に貯留した高水分のＣｒ含有スラッジを燒結乾ダストと混合して水分含有率を１０質量％程度とした混合物と、含鉄亜鉛ダスト、バインダーおよび生石灰を所定量切り出しして、ボールミルのような混合装置５で混合する。次いで、得られた混合物をパンペレタイザーのような造粒装置６で造粒して、粒径が２０〜３０ｍｍ程度、水分含有率が１０質量％程度の生ペレットを形成する。
【００１３】
その後、該生ペレットを養生ヤード７で養生することにより、バインダーの水和反応で強度を発現させる。その後、バンド乾燥機のような乾燥装置８で乾燥して製鋼用ペレットとする。
この時、水分含有率が１０質量％程度の生ペレットを４質量％以下の減率乾燥域まで乾燥して製鋼用ペレットとする。このように、ペレット中の自由水分を除去して４質量％以下の減率乾燥域まで乾燥することにより、ペレットを転炉へ投入した場合の急激な水分蒸発をなくし炉内爆裂が生じるのを的確に防止することができる。
【００１４】
その後、得られた製鋼用ペレットは、地上バンカーまでトラック輸送して転炉１０の炉上ホッパー９まで搬送される。そして該ホッパー内の製鋼用ペレットは、高炉溶銑を装入後に副原料とともに投入することにより利用に供されることとなる。
【００１５】
以上のようなＣｒ含有スラッジの処理方法により得られる製鋼用ペレットは、粒径が約１０〜３０ｍｍで、比重が炉内の溶融スラグの比重よりも大きいもの（炉内スラグ比重２．５〜３．０に対し、ペレット比重３．０〜３．５）であり、また水分含有率も４質量％以下の減率乾燥域まで十分に乾燥したものである。
従って、このペレットを転炉に投入した場合は、比重が大きいためにペレットがスラグ層に浮遊することがなく溶銑内に入り込むことができる。また、自由水分を除去して４質量％以下の減率乾燥域まで乾燥してあるので急激な水分蒸発による炉内爆裂もなく、スラグおよび溶銑内で均一に分散されてペレット中の鉄成分等を歩留まりよく（鉄歩留まりは約９０質量％）確保することができる。しかも、炉内爆裂がないのでＣｒが炉壁に付着して炉材を侵食することもなく、またＣｒが溶銑内で偏在することがなく均一に分散するのでＣｒ基準値以下（溶銑成分規制値０．０５５質量％以下）での繰業を可能とする。
また、４質量％以下の減率乾燥域まで乾燥してないペレットでは鉄歩留まりが４０％程度と低く、溶銑・溶鋼のトン当たり５ｋｇ以下しか投入することができないのに対して、本発明のペレットでは溶銑・溶鋼のトン当たり２０〜４０ｋｇ投入しても鉄歩留まりを９０％以上確保できることが確認されている。
なお、亜鉛についてはＺｎＯとして発生ダストとともに循環し、徐々にダスト中のＺｎ濃度を高めていき、高亜鉛濃縮ダストとして再利用に供することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明のＣｒ含有スラッジの処理方法は、Ｃｒ含有スラッジから有効成分を再利用することができ、また転炉へ投入した場合にも炉内爆裂を生じることがなくて均一に分散でき高い鉄歩留まりで、かつＣｒ基準値以下での転炉繰業を可能とすることができる製鋼用ペレットを簡単な設備により短時間で、かつ安価に生産することができるものである。
よって本発明は従来の問題点を一掃したＣｒ含有スラッジの処理方法として、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す製造工程の全体フロー図である。
【符号の説明】
１燒結乾ダストの供給源
２Ｃｒ含有スラッジの供給源
３含鉄亜鉛ダストの供給源
４ホッパー
５混合装置
６造粒装置
７養生ヤード
８乾燥装置
１０転炉

Claims

５０〜６０質量％の水分を含む高水分のＣｒ含有スラッジを燒結乾ダストと混合し、得られた混合物を含鉄亜鉛ダストおよびバインダーとともに混合した後、造粒して生ペレットを形成し、次いで該生ペレットを養生した後、４質量％以下の減率乾燥域まで乾燥して製鋼用ペレットとして利用することを特徴とするＣｒ含有スラッジの処理方法。