JP4134914B2 - 転炉排ガス集塵水の処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、転炉で発生した排ガスを湿式集塵処理して得られるダストを含む集塵水の処理方法に係り、特に、この集塵水中に含まれるダストの回収率を高め、ダストのリサイクルコストの低減及びリサイクル効率の向上を図る方法に関する。

転炉（ＬＤ転炉：純酸素上吹転炉）では、溶鋼に純酸素を吹き付けることにより（吹錬）、溶鋼中の炭素を取り除いて鋼を製造する。この吹錬中に、高温（約１，６００℃）でダストを含む一酸化炭素を主体とする大量の排ガスが発生するため、この排ガスは湿式集塵器で集塵処理した後、ＬＤガスとして回収される。一方、集塵器でダストを集塵した集塵水は、まず粗粒分離器で粗粒ダストが除去された後、シックナーで凝集沈殿処理され、分離水は集塵器に循環され、排ガスの集塵処理に繰り返し使用される。

転炉から発生する排ガス中のダストの量は非常に多く、通常粗鋼１トン当たり数ｋｇといわれている。そして、このダストの７０〜８０％は鉄分であるため、従来、このダストを回収して再利用することが行われている。例えば、特開平９−７８１１５号公報には、集塵水から分離回収した湿潤ダストを乾燥した後、転炉に装入して吹錬することにより、回収ダストを直接転炉に再利用する方法が記載されている。
特開平９−７８１１５号公報

転炉排ガス集塵水からは、粗粒分離器とシックナーとでダストが分離回収される。このうち、粗粒分離器で回収される粗粒ダストは純分（鉄含有量）が高く、リサイクルに有効であるが、シックナーで回収されるスラリーは純分が低いため、粗粒分離器で回収される粗粒ダストとはリサイクル方法が異なり、また、そのリサイクルのためのコストも高い。

従って、リサイクルコスト及びリサイクル効率の面からは、粗粒分離器においてなるべく多くの粗粒ダストを回収することが望まれるが、従来において、シックナーにおいては高分子凝集剤の添加で凝集沈殿処理が行われているが、粗粒分離器では、集塵器からの集塵水がそのまま導入されているため、粗粒分離器での粗粒ダストの回収率にも限界があった。

本発明は、転炉排ガス集塵水の処理に当たり、粗粒分離器での粗粒ダストの回収率を高め、転炉排ガスダストのリサイクルコストの低減、リサイクル効率の向上を図る転炉排ガス集塵水の処理方法を提供することを目的とする。

本発明の転炉排ガス集塵水の処理方法は、転炉排ガスを湿式集塵器にて湿式集塵処理して得られるダストを含む集塵水を粗粒分離器に導入して粗粒ダストを分離した後、シックナーで凝集沈殿処理する転炉排ガス集塵水の処理方法において、該湿式集塵器の出口から該粗粒分離器の間の集塵水及び／又は粗粒分離器に高分子凝集剤を添加することを特徴とする。

高分子凝集剤を添加して、粗粒分離器において凝集分離を行うことにより粗粒分離器での粗粒ダストの分離回収効率を高めることができる。

本発明において、この高分子凝集剤の添加量は集塵水に対して１〜１０ｍｇ／Ｌ、好ましくは１．５〜４ｍｇ／Ｌであることが好ましく、高分子凝集剤としては、カチオン系高分子凝集剤が好適である。なお、粗粒分離器で分離する粗粒ダストは、その取り扱い性の面から含水率が１０〜５０質量％であることが好ましい。

本発明によると、転炉排ガス集塵水の処理に当たり、粗粒分離器での粗粒ダストの回収率を高め、転炉排ガスダストのリサイクルコストの低減、リサイクル効率の向上を図ることができる。

以下に図面を参照して本発明の転炉排ガス集塵水の処理方法の実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の転炉排ガス集塵水の処理方法の実施の形態の形態を示す系統図である。

集塵器１で転炉排ガスを集塵処理して得られるダストを含む集塵水は、粗粒分離器２に導入されて粗粒ダストが分離された後、シックナー３で凝集沈澱処理され、分離水は集塵水槽４を経て集塵器１の集塵処理に循環使用される。

本発明においては、このような循環集塵水系において、粗粒分離器２に導入される集塵水及び／又は粗粒分離器２に高分子凝集剤を添加する。この高分子凝集剤としては、カチオン系高分子凝集剤が好ましく、例えば、ポリジアリル４級アンモニウム塩、ポリ（メタ）アクリル酸アミノエステル、ポリ（メタ）アクリル酸アミノエステル共重合体、ポリエチレンイミン、ポリアミドポリアミン、ジハロアルカンポリアルキレンポリアミン重縮合体、ポリアクリルアミドのマンニッヒ変性物、ポリアクリルアミドのホフマン分解物、ポリ（メタ）アクリレートポリアルキレンポリアミン、カチオン化澱粉、キトサン等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。

このような高分子凝集剤の添加量が少な過ぎると高分子凝集剤を添加することによる粗粒ダストの回収率の向上効果を十分に得ることができず、多過ぎると、分離された粗粒ダストの含水率が高くなりその取り扱い性が悪くなるため、高分子凝集剤の添加量は粗粒分離器２に導入される集塵水に対して１〜１０ｍｇ／Ｌ、好ましくは１．５〜４ｍｇ／Ｌ、特に好ましくは２〜３ｍｇ／Ｌとする。本発明では、上記範囲で高分子凝集剤の添加量を調整することにより、含水率１０〜５０質量％程度の粗粒ダストを回収することが、その取り扱い上好ましい。

高分子凝集剤は集塵器１の出口から粗粒分離器２の間であれば、どの箇所に添加しても良い。また、高分子凝集剤は粗粒分離器２に添加しても良く、粗粒分離器２の入口側と粗粒分離器２との両方で添加しても良い。

なお、粗粒分離器２の種類には特に制限はなく、通常、粒径６０μｍ以上の粗粒ダストが分離回収される。

粗粒分離器２で粗粒ダストが分離された集塵水は、次いで、常法に従って高分子凝集剤が添加された後、シックナー３で凝集沈殿処理され、分離水が集塵水槽４に送給される。この高分子凝集剤としては、粗粒ダストの分離回収の際に用いる高分子凝集剤と同様のものを用いることができる。

本発明は、集塵器１と粗粒分離器２との間の集塵水、或いは粗粒分離器２に高分子凝集剤を添加すること以外は、特別な設計変更を要することなく、既存の転炉集塵水系にて実施することができ、高分子凝集剤の添加で粗粒分離器で回収される粗粒ダストの回収率を高めることにより、転炉ダストのリサイクルコストの低減、リサイクル効率の向上を図ることができる。

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

実施例１
鉄鋼の転炉集塵水系において、粗粒分離器の入口で、ダストを含む集塵水に対してカチオン系高分子凝集剤としてジメチルアミノエチルアクリレートの塩化メチル４級化物ポリマーを３ｍｇ／Ｌ添加し、その後、粗粒分離器（スクリュータイプ）で粗粒ダストの分離回収を行った。このとき回収された粗粒ダストの回収量は、集塵水にカチオン系高分子凝集剤を添加せずに粗粒分離器で粗粒ダストを分離回収した場合の回収量の１．１〜１．３倍となり、回収率が向上した。この回収ダストの含水率は３０質量％であった。

なお、このカチオン系高分子凝集剤の添加量を、集塵水に対して５ｍｇ／Ｌとしたこと以外は上記と同様にして粗粒分離器で粗粒ダストの分離回収を行ったところ、回収率は高いものの、回収ダストの含水率が６０％に上昇したことにより、トラック輸送の際、水が荷台より流れ出るなどの不具合がでた。

本発明の転炉排ガス集塵水の処理方法の実施の形態の形態を示す系統図である。

符号の説明

１ 集塵器
２ 粗粒分離器
３ シックナー
４ 集塵水槽

Claims (4)

1. 転炉排ガスを湿式集塵器にて湿式集塵処理して得られるダストを含む集塵水を粗粒分離器に導入して粗粒ダストを分離した後、シックナーで凝集沈殿処理する転炉排ガス集塵水の処理方法において、該湿式集塵器の出口から該粗粒分離器の間の集塵水及び／又は粗粒分離器に高分子凝集剤を添加することを特徴とする転炉排ガス集塵水の処理方法。
2. 請求項１において、該高分子凝集剤の添加量が該集塵水に対して１〜１０ｍｇ／Ｌであることを特徴とする転炉排ガス集塵水の処理方法。
3. 請求項１又は２において、該高分子凝集剤がカチオン系高分子凝集剤であることを特徴とする転炉排ガス集塵水の処理方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、該粗粒分離器で分離される粗粒ダストの含水率が１０〜５０質量％であることを特徴とする転炉排ガス集塵水の処理方法。

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