JP4907284B2 - Method for processing ferrous waste materials - Google Patents
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
本発明は、鉄系廃棄物原料の処理方法に関し、特に、からみ類、滓、スラグ等の鉄系廃棄物原料から重金属を有効に除去してセメント用原料として適用することができる、鉄系廃棄物原料の処理方法に関する。 The present invention relates to a method for processing iron-based waste raw materials, and in particular, iron-based waste that can be effectively used as a raw material for cement by effectively removing heavy metals from iron-based waste raw materials such as tangles, straw, and slag. The present invention relates to a method for processing raw materials.
近年、環境的見地からセメント中に含まれる重金属の管理が厳しくなり、従って、重金属類を含む、例えば都市ごみ等を焼却した飛灰等の廃棄物を再利用してセメントを製造する際に、その使用量が制限されたり、その用途が制限されたりして、有効な再利用が図れない状況となっている。 In recent years, the management of heavy metals contained in cement has become strict from an environmental standpoint.Therefore, when manufacturing cement containing waste metals such as fly ash containing heavy metals such as incinerated municipal waste, The amount of use is limited or the application is limited, and effective reuse cannot be achieved.
また、セメントキルンでの廃棄物のリサイクルがすすめられる中、セメント原料として用いる材料に重金属が多く含まれていると、セメントプラントの各部に付着して、セメント製造の安定操業の障害になることも知られているところでもある。 In addition, while recycling of waste in a cement kiln is promoted, if the material used as a cement raw material contains a lot of heavy metals, it may adhere to each part of the cement plant and hinder stable operation of cement production. It is also known.
従って、このような廃棄物は、前処理を行って埋め立てられているのが現状であるが、最近、埋立地が不足し、かかる廃棄物からの有害成分の溶出による埋立地の周辺の土壌の汚染等が問題となっている。 Therefore, the present situation is that such waste is landfilled by pretreatment, but recently, there is a shortage of landfill, and the soil around the landfill due to the elution of harmful components from such waste Contamination is a problem.
このため、廃棄物をセメント材料として再利用するには、当該廃棄物から重金属を除去する必要があり、その方法のひとつとして、水洗処理等の処理が行われている。
また、セメントの重金属含有量を低減するための方法としては、脱塩素バイパスダスト（脱塩ダストなどダスト類）をセメントプロセスから系外排出する方法が主流となっている。
一方、原料段階での除去は、重金属類が微量かつ拡散しているため、除塩処理など限定的なものとなっているのが現状である。
For this reason, in order to reuse the waste as a cement material, it is necessary to remove heavy metals from the waste, and as one of the methods, processing such as washing with water is performed.
In addition, as a method for reducing the heavy metal content of cement, a method in which dechlorination bypass dust (dust such as desalted dust) is discharged from the cement process is mainly used.
On the other hand, the removal at the raw material stage is currently limited, such as salt removal treatment, because heavy metals are diffusing in minute amounts.
特開２００２−３３８３１２号公報（特許文献１）には、ごみ焼却により排出される飛灰を水に添加してスラリー化し、飛灰に含まれている塩素を溶出させ、これを濾過することにより得られた脱塩ケークをセメント原料に用いるとともに、排出される濾液中に重金属が含まれることになるので、この重金属を沈殿させて濾過することにより重金属類を除去する方法が記載されている。 JP-A-2002-338312 (Patent Document 1) adds fly ash discharged by waste incineration to a slurry, elutes chlorine contained in the fly ash, and filters this. The obtained desalted cake is used as a cement raw material, and the heavy metal is contained in the discharged filtrate. Therefore, a method for removing heavy metals by precipitating and filtering the heavy metal is described.
また、特許平０４−３００６６３号公報（特許文献２）には、石炭灰を粉砕して、シリカ分と未燃カーボンとに分離するため、静電選別装置を用いて磁力を発生させて、磁力により導電性粒子であるカーボンと絶縁性粒子であるシリカ分に分別して、未燃カーボンを除去したものをセメント原料として再利用することが記載されている。 Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 04-300663 (Patent Document 2), in order to pulverize coal ash and separate it into silica and unburned carbon, a magnetic force is generated using an electrostatic sorting device. Describes that carbon which is conductive particles and silica which is insulating particles are separated and reused as cement raw material after removing unburned carbon.
更に、特許第３６６７３４６号公報（特許文献３）には、鉄を含む鋼スラグの鉄含有量を低減させる方法であって、細かく砕かれた鋼スラグを、還元剤及び還元作用の間に放出される酸化カルシウムと高融点化合物を形成する珪質物質とともに、サイクロン型の懸濁床式熱交換器により８００〜１０５０℃の温度まで加熱して、磁性を有する形態の鉄を生成し、次いで、該磁性を有する形態の鉄を磁気的に除去する方法が開示されている。 Furthermore, Japanese Patent No. 3667346 (Patent Document 3) discloses a method for reducing the iron content of steel slag containing iron, in which finely crushed steel slag is released between the reducing agent and the reducing action. Together with a siliceous substance forming a high melting point compound with calcium oxide to be heated to a temperature of 800 to 1050 ° C. by a cyclone type suspension bed heat exchanger to produce iron in a magnetic form, A method for magnetically removing magnetic forms of iron is disclosed.
しかし、これらの方法では、鉄を回収する場合でも、廃棄物から重金属を除去する場合であっても、そのための特別な設備が必要となり、大掛かりなものとなり、コストが高くなってしまう。
また、これらの従来の方法では、廃棄物中の対象金属元素の濃縮率や含有率が低いと、その低減効果が限定的であるといった課題を有している。
特に、廃棄物をリサイクルするために廃棄物のセメント原料化が望まれる中、原料段階での重金属除去の重要性が高まっている。
Further, these conventional methods have a problem that the reduction effect is limited when the concentration rate and content rate of the target metal element in the waste are low.
In particular, the importance of removing heavy metals at the raw material stage is increasing as waste is desired to be used as a raw material for cement recycling.
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決し、鉄系廃棄物原料を、重金属類を多く含む成分と鉄分を多く含む成分とに簡便な手段により分離する鉄系廃棄物原料の処理方法を提供することである。
更に本発明の目的は、セメント原料として再利用可能な重金属が低減された成分を得て、鉄系廃棄物原料を有効にリサイクル活用することができる、鉄系廃棄物原料の処理方法を提供することである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to treat an iron-based waste raw material by separating the iron-based waste raw material into a component rich in heavy metals and a component rich in iron by a simple means. Is to provide.
Furthermore, an object of the present invention is to provide a method for treating an iron-based waste material, which can obtain a component with reduced heavy metals that can be reused as a cement material, and can effectively recycle the iron-based waste material. That is.
本発明者らは、鉄系廃棄物原料に含まれる重金属類が、合金や固溶状態ではなく、包有物の形態で存在することを見出し、鉄系廃棄物原料を粉砕・分級することで、重金属類をばらばらに分離することができ、当該有害重金属元素を鉄系廃棄物原料から簡便に除去できることを見出し本発明に到達した。 The present inventors have found that heavy metals contained in iron-based waste raw materials exist in the form of inclusions, not in an alloy or solid solution state, and pulverize and classify iron-based waste raw materials. Thus, the inventors have found that heavy metals can be separated apart and the harmful heavy metal elements can be easily removed from the iron-based waste raw material, and the present invention has been achieved.
すなわち、本発明の請求項１記載の鉄系廃棄物原料の処理方法は、鉄系廃棄物原料を粉砕し分級して、得られた粉砕分級物から粒径１０μｍ以下の粒子を除去して重金属類を低減させることを特徴とする処理方法であり、該鉄系廃棄物原料の粉砕を、２段階で行うもので、鉄系廃棄物原料を粗粉砕し、粗粉砕物中の粒度の大きいものを更に粉砕する２段階粉砕とする処理方法である。
また、本発明において、該鉄系廃棄物は、からみ類、滓及び鋼スラグからなる群より選ばれるものである。
好適には、請求項２記載の鉄系廃棄物原料の処理方法は、請求項１記載の処理方法において、粗粉砕後の粒度が７５μｍを超える該鉄系廃棄物原料を微粉砕することを特徴とする、鉄系廃棄物原料の処理方法である。
That is, the processing method of the iron-based waste raw material according to
In the present invention, the iron-based waste is selected from the group consisting of entanglements, soot and steel slag .
Preferably, the processing method of the iron-based waste raw material according to
更に好適には、請求項３記載の鉄系廃棄物原料処理方法は、請求項１または２記載の処理方法において、該２段階の粉砕・分級処理して粒径１０μｍ以下の粒子を除去し、残りの１０μｍを超える鉄系廃棄物原料粒子をセメント原料として再利用することを特徴とする、鉄系廃棄物原料の処理方法である。
More preferably, the iron-based waste raw material treatment method according to claim 3 is the treatment method according to claim 1 or 2, wherein the two-stage pulverization / classification treatment is performed to remove particles having a particle size of 10 μm or less, A method for treating an iron-based waste raw material, wherein the remaining iron-based waste raw material particles exceeding 10 μm are reused as a cement raw material.
本発明の鉄系廃棄物原料の処理方法は、鉄系廃棄物原料を原料段階で効率よく重金属を分離・除去することができる。
従って、重金属を除去した鉄系廃棄物をセメント製造用プロセスに有効に再利用することができ、またセメント製造プロセス（キルン）での濃縮・揮発に伴うトラブルを防止し、操業の長期安定化実現および得られるセメントの品質の安定化が可能となる。
また、本発明の鉄系廃棄物原料の処理方法は、セメント組成に影響を与えることなく、比較的安価で低コストの処理方法であって、特殊な設備を必要としない、重金属が低減されたセメント原料を得ることができる。
The iron waste material processing method of the present invention can efficiently separate and remove heavy metals from the iron waste material at the raw material stage.
Therefore, iron-based waste from which heavy metals have been removed can be effectively reused in the cement manufacturing process, and troubles associated with concentration and volatilization in the cement manufacturing process (kiln) can be prevented, resulting in long-term stabilization of operations. In addition, the quality of the resulting cement can be stabilized.
Further, the iron waste material processing method of the present invention is a relatively inexpensive and low cost processing method without affecting the cement composition, and does not require special equipment, and heavy metals are reduced. A cement raw material can be obtained.
本発明を最良の形態に基づき以下に説明するがこれらに限定されるものではない。
本発明の鉄系廃棄物原料の処理方法は、鉄系廃棄物原料を粉砕し分級して、得られた粉砕分級物から粒径１０μｍ以下の粒子を除去して重金属類を低減させるものである。
このように、廃棄物のセメント原料化が望まれる中、原料段階での重金属除去を可能とし、鉄原料のからみ類などから重金属を除去することにより、セメント組成に影響を与えることなく、比較的安価で特殊な設備を必要としないセメントの重金属含有量の低減方法が実現できることとなる。
The present invention will be described below based on the best mode, but is not limited thereto.
The processing method of the iron-based waste raw material of the present invention is to reduce the heavy metals by pulverizing and classifying the iron-based waste raw material and removing particles having a particle size of 10 μm or less from the obtained pulverized and classified product. .
In this way, while it is desired to use waste as a raw material for cement, it is possible to remove heavy metals at the raw material stage, and by removing heavy metals from the entanglements of iron raw materials, etc., relatively without affecting the cement composition. An inexpensive method for reducing the heavy metal content of cement that does not require special equipment can be realized.
このようにして鉄系廃棄物原料を粉砕して、分級することにより、当該鉄系廃棄物原料中に含まれるクロムや銅、そして鉛等の重金属は粒度範囲が１０μｍ以下の小さい粒子に多く含まれるようになり、従って、これらの１０μｍ以下の小さい粒子を分離除去すれば、重金属を効率よく除去することができるようになるのである。
特に重金属は粒径が５μｍ以下の粒子に多く含まれるものである。
By pulverizing and classifying the iron waste material in this way, heavy metals such as chromium, copper, and lead contained in the iron waste material are mostly contained in small particles having a particle size range of 10 μm or less. Therefore, if these small particles of 10 μm or less are separated and removed, heavy metals can be efficiently removed.
In particular, heavy metals are often contained in particles having a particle size of 5 μm or less.
本発明の処理方法を適用できる鉄系廃棄物としては、特に限定されないが、からみ類、滓、鋼スラグ、高炉粉等が含まれる。
これらの鉄系廃棄物にはクロム等の重金属がかなりの量で含有されている場合が多いことが知られている。
The iron-based waste to which the treatment method of the present invention can be applied is not particularly limited, and includes entanglements, firewood, steel slag, blast furnace powder, and the like.
It is known that these iron-based wastes often contain a considerable amount of heavy metals such as chromium.
鉄系廃棄物原料を粉砕する方法は、任意の公知の方法を用いることができ、例えば、ブラウンミル（ディスクミル）、ジェットミル、ロッドミル（カッティングミル）、ボールミル、遊星ボールミル及び振動ミル等の装置を用いて粉砕することが可能である。
また、これらの粉砕機の圧力、ロータの回転数、投入量、粉砕時間等を制御することにより、粉砕する程度、粉砕する粒子の大きさ分布、すなわち粒度分布をコントロールすることが可能である。
Arbitrary known methods can be used as a method of pulverizing the iron-based waste raw material. For example, devices such as a brown mill (disc mill), a jet mill, a rod mill (cutting mill), a ball mill, a planetary ball mill, and a vibration mill It is possible to grind using.
Further, by controlling the pressure of these pulverizers, the number of rotations of the rotor, the input amount, the pulverization time, etc., it is possible to control the degree of pulverization and the size distribution of the particles to be pulverized, that is, the particle size distribution.
かかる粉砕は、好ましくは、２段階で実施するものである。
具体的には、まず、鉄系廃棄物原料を、たとえばブラウンミルを用いて粗粉砕し、粗粉砕した鉄系廃棄物原料中の粒度が一定の範囲以上のものを、更に、ジェットミル等を用いて微粉砕することが好ましい。
このように２段階で鉄系廃棄物を粉砕処理することで、微粉砕側により多くの粒子が得られることになる。
重金属は、１０μｍ以下の粉砕物に多く含まれているので、鉄系廃棄物原料塊を粉砕して、粒径が１０μｍ以下の粉砕物とそれ以上の粉砕物とに分離することで、１０μｍを超える粉砕物中の重金属含量が低減されることとなる。
Such grinding is preferably carried out in two stages.
Specifically, first, iron-based waste raw material is roughly pulverized using, for example, a brown mill, and the coarsely-pulverized iron-based waste raw material having a particle size of a certain range or more is further used. It is preferable to use and pulverize.
Thus, by pulverizing the iron-based waste in two stages, more particles can be obtained on the fine pulverization side.
Heavy metals are often contained in pulverized products of 10 μm or less, so the iron-based waste raw material lump is pulverized and separated into a pulverized product having a particle size of 10 μm or less and a pulverized product of more than 10 μm. The heavy metal content in the pulverized product that exceeds is reduced.
これは、鉄系廃棄物原料中に含まれる重金属は、合金体や固溶体を形成しているのではなく、包有物の形態で存在することに基づく知見から、鉄系廃棄物原料を粉砕して分級処理することで、重金属をばらばらに分離することができ、有害元素を鉄系廃棄物原料から除去することが可能となるのである。 This is because, based on the knowledge that heavy metals contained in iron-based waste materials do not form alloys or solid solutions but exist in the form of inclusions, iron-based waste materials are crushed. By performing the classification process, heavy metals can be separated separately, and harmful elements can be removed from the iron-based waste raw material.
具体的には、鉄系廃棄物原料粒子中では、鉄元素と銅及び／又は亜鉛元素はそれぞれ異なる粒子として存在する。そして、銅及び／又は亜鉛を含有する粒子にはクロムや鉛等の重金属類が同時に存在する。
従って、鉄は粒径１０μｍを超える粒子に多く存在し、銅及び／又は亜鉛は粒径５〜１０μｍの粒子に多く存在し、更には鉛、クロム、カドミウム等の重金属類は粒径１μｍ程度の粒子に多く存在するのである。
このことを模式的に表したものが図１である。
図１（ａ）は粒径が大きい状態の粒子中に含まれる成分を模式的に表したものであり、図１（ｂ）は、粒径を細かくした範囲の粒子に含まれる成分を模式的に表したものであり、図１（ｃ）は、更により粒径を細かくした範囲、例えば粒径が５μｍ以下の範囲の粒子に含まれる成分を模式的に表したものである。
Specifically, in iron-based waste raw material particles, iron element and copper and / or zinc element exist as different particles. And heavy metals, such as chromium and lead, exist simultaneously in the particle | grains containing copper and / or zinc.
Therefore, iron is abundant in particles having a particle size exceeding 10 μm, copper and / or zinc is abundant in particles having a particle size of 5 to 10 μm, and heavy metals such as lead, chromium and cadmium have a particle size of about 1 μm. There are many in the particles.
This is schematically shown in FIG.
FIG. 1 (a) schematically shows components contained in particles having a large particle size, and FIG. 1 (b) schematically shows components contained in particles in a fine particle size range. FIG. 1C schematically shows components contained in a particle having a finer particle diameter, for example, a particle having a particle diameter of 5 μm or less.
また粉砕した鉄系廃棄物原料物を分級処理するには、特にその方法等について限定されず、公知の方法を用いることができ、重力分級、慣性分級、遠心分級、比重分離及び篩分け法等を用いることができる。
特に遠心分級法の一種である強制渦流式の空気分級機が適しており、効率的な分級が可能であり、極めてシャープに効率よく粗粉と微粉とに分級することができる。
また、これらの分級機のロータの回転数、処理量及び空気量を制御することにより、分級する粒子の大きさ、すなわち粒度をコントロールすることが可能である。
In addition, in order to classify the pulverized iron-based waste raw material, the method is not particularly limited, and known methods can be used, such as gravity classification, inertia classification, centrifugal classification, specific gravity separation, and sieving method, etc. Can be used.
In particular, a forced vortex type air classifier, which is a kind of centrifugal classification method, is suitable for efficient classification, and can be classified into coarse powder and fine powder extremely sharply and efficiently.
Further, by controlling the number of rotations, the processing amount, and the air amount of the rotor of these classifiers, it is possible to control the size of particles to be classified, that is, the particle size.
本発明の鉄系廃棄物原料の処理方法を具体的な好適例を挙げて、より詳細に以下に説明する。
なお、本明細書において粒径とは、ＪＩＳ篩分け法及びレーザー回折散乱法（マイクロトラック法）で測定した粒径をいう。
また平均径とは、体積平均径をいい、マイクロトラック法において体積で重み付けされた平均径を表す。
また粒子径Ｄ５０とは、累積中位径（メディアン径）として、一般的に粒度分布を評価するパラメータの一つであり、粉体の集団の全体積を１００％として累積カーブを求めたときに、その累積カーブが５０％となる点の粒子径を表す。
下記表１に示す成分分布（鉄、銅、亜鉛、クロム、鉛）を有する、粒径が２〜５ｍｍのからみ類を、水分を含む場合は１５０℃で２４時間乾燥した。
The method for treating an iron-based waste raw material of the present invention will be described in more detail below with a specific preferred example.
In addition, in this specification, a particle size means the particle size measured by the JIS sieving method and the laser diffraction scattering method (microtrack method).
The average diameter means a volume average diameter, and represents an average diameter weighted by volume in the microtrack method.
The particle diameter D 50 is one of the parameters for generally evaluating the particle size distribution as the cumulative median diameter (median diameter), and when the cumulative curve is obtained with the total volume of the powder population as 100%. Represents the particle diameter at the point where the cumulative curve is 50%.
Tangles having a component distribution (iron, copper, zinc, chromium, lead) shown in Table 1 and having a particle size of 2 to 5 mm were dried at 150 ° C. for 24 hours when containing moisture.
次いで、乾燥したからみ類をブラウンミル（製品番号１０２５−ＨＣ；株式会社吉田製作所製）を用いて、粗粉砕した。
当該粗粉砕したからみ類材料の平均径は２６．４２μｍで、Ｄ５０は７４．５μｍであった。
粗粉砕したからみ類をターボクラシファイア（空気分級機；製品番号ＴＣ−１５ＮＳ；日清エンジニアリング株式会社製）を用いて粒度区間ごとに分別した。
当該ターボクラシファイアでの分級条件は、回転数２０００〜１１０００ｒｐｍで、風量２．５ｍ３／分、投入量は２ｋｇ／時とした。
それぞれの粒度区間に占める粉砕物の割合（質量％）と、各粒度区間ごとの成分割合（鉄、銅、亜鉛、クロム、鉛）をからみ類全体に占める割合で表した成分割合とを表２に示す。
また表３は、表２の各粒度区間ごとを１００％として、各成分割合（鉄、銅、亜鉛、クロム、鉛）を表した結果を示す。
Next, the dried lees were coarsely pulverized using a brown mill (product number 1025-HC; manufactured by Yoshida Seisakusho Co., Ltd.).
The coarsely crushed leash material had an average diameter of 26.42 μm and a D 50 of 74.5 μm.
The coarsely crushed entanglements were separated for each particle size section using a turbo classifier (air classifier; product number TC-15NS; manufactured by Nissin Engineering Co., Ltd.).
The classification conditions in the turbo classifier were a rotational speed of 2000 to 11000 rpm, an air volume of 2.5 m 3 / min, and an input amount of 2 kg / hour.
Table 2 shows the ratio (mass%) of the pulverized product in each particle size section and the component ratio expressed by the ratio of the component (iron, copper, zinc, chromium, lead) in each particle size section to the whole entanglement. Shown in
Table 3 shows the result of each component ratio (iron, copper, zinc, chromium, lead) with each particle size section of Table 2 as 100%.
表２より、粗粉砕した鉄からは、粒度区分が２５μｍを超えるものが７１．９質量％であり、この場合には、粒度区分が大きいものがからみ類全体中に占める鉄含有量も高く、重金属類の含有量も高いことがわかる。
一方、表３より、粗粉砕したからみ類は、粒度分布が１０μｍ以下のものに鉄が多く含まれ、重金属は特に１０〜２５μｍの粒度分布のものに多く含まれることがわかった。
From Table 2, the coarsely pulverized iron is 71.9% by mass in which the particle size classification exceeds 25 μm, and in this case, the iron content in the whole entanglement is high because the particle size classification is large, It can be seen that the content of heavy metals is also high.
On the other hand, from Table 3, it was found that the coarsely crushed entanglements contained a large amount of iron in those having a particle size distribution of 10 μm or less, and heavy metals were particularly contained in those having a particle size distribution of 10 to 25 μm.
次いで、上記粗粉砕したからみ類のうち粒度分布が２５μｍを超えるものを、篩目が７５μｍのＪＩＳ篩を用いて篩分けし、当該篩を通過しなかったからみ類（篩目７５μｍ残分）を、ジェットミル（気流粉砕機；製品番号コジェットシステムα−ｍｋII；株式会社セイシン企業製）を用いて更に粉砕した。
当該ジェットミルでの粉砕条件は、ＪＩＳ篩目７５μｍ残分を、０．１〜０．５ｇ／秒で投入するとともに、圧力０．８ＭＰａであった。
Next, among the coarsely crushed crumbs, those having a particle size distribution exceeding 25 μm are sieved using a JIS sieve having a sieve mesh of 75 μm, and the crumbs (residue of 75 μm mesh) that have not passed through the sieve are collected. Further, the mixture was further pulverized using a jet mill (airflow pulverizer; product number: Kodget system α-mkII; manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.).
The pulverization conditions in the jet mill were as follows: a JIS sieve 75 μm residue was added at 0.1 to 0.5 g / sec and a pressure was 0.8 MPa.
このようにして粉砕して得られたからみ類粉砕物を、上記粗粉砕したＪＩＳ篩目が７５μｍ通過分のからみ類とともに、ターボクラシファイア（空気分級機；製品番号ＴＣ−１５ＮＳ；日清エンジニアリング株式会社製）を用いて分級した。
当該ターボクラシファイアでの分級条件は、回転数２０００〜１１０００ｒｐｍで、風量２．８ｍ３／分、投入量は３ｋｇ／時とした。
このようにして分級して得られた粉砕分級物の平均径は８．０６μｍで、Ｄ５０は１５．６２μｍであった。
粉砕分級したからみ類を粒度区間ごとに分別し、それぞれの粒度区間に占める粉砕物の割合（質量％）と、各粒度区間ごとの成分割合（鉄、銅、亜鉛、クロム、鉛）をからみ類全体に占める割合で表した成分割合とを表４に示す。
また表５は、表４の各粒度区間ごとを１００％として、各成分割合（鉄、銅、亜鉛、クロム、鉛）を表した結果を示す。
The crushed crushed product obtained by pulverization in this way is crushed by the coarsely pulverized JIS sieve 75 μm together with a turbo classifier (air classifier; product number TC-15NS; Nisshin Engineering Co., Ltd.) Classification).
The classification conditions in the turbo classifier were a rotational speed of 2000 to 11000 rpm, an air volume of 2.8 m 3 / min, and an input amount of 3 kg / hour.
The average size of the pulverized and classified product obtained by classification in this way was 8.06 μm and D 50 was 15.62 μm.
The entanglements classified by pulverization are classified according to the particle size section, and the ratio (mass%) of the pulverized material in each particle size section and the component ratio (iron, copper, zinc, chromium, lead) for each particle size section are entangled. Table 4 shows the ratio of components expressed as a percentage of the total.
Table 5 shows the result of each component ratio (iron, copper, zinc, chromium, lead) with each particle size section of Table 4 as 100%.
表４及び表５より、粒径が１０μｍ以下のものは、鉄含有量が少なく、重金属含有量が多いことがわかる。
表５より、粒径が５μｍ以下の粒子に特に重金属類が多く含まれることがわかる。
From Table 4 and Table 5, it can be seen that those having a particle size of 10 μm or less have a low iron content and a high heavy metal content.
From Table 5, it can be seen that particles having a particle size of 5 μm or less contain particularly heavy metals.
次いで、上記表２及び表３に示す、粗粉砕したからみ類原料の粒度１０μｍ以下のからみ類を除去した後の１０μｍを超える部分の粒度分布を有するからみ類の成分割合（鉄、銅、亜鉛、クロム、鉛）を表６に、また上記表４及び表５に示す、粉砕分級したからみ類原料の粒度１０μｍ以下のからみ類を除去した後の１０μｍを超える部分の粒度分布を有するからみ類の成分割合（鉄、銅、亜鉛、クロム、鉛）を表７に示す。 Next, as shown in Table 2 and Table 3 above, the proportion of the components of the lees having a particle size distribution exceeding 10 μm after removing the lees with a particle size of 10 μm or less of the coarsely crushed raw materials (iron, copper, zinc, Chromium and lead) are shown in Table 6 and Table 4 and Table 5 above, and the components of the species that have a particle size distribution of more than 10 μm after removing the particles of particle size of 10 μm or less of the crushed and classified materials The ratios (iron, copper, zinc, chromium, lead) are shown in Table 7.
上記表６及び表７より、粒度分布が１０μｍ以下のからみ類を除去することで、当初のからみ類原料と比較して、含有される鉄含量割合が多くなり、一方、重金属類の含有割合が少なくなっており、重金属類を有効に除去できたことがわかる。 From Table 6 and Table 7 above, by removing entanglements having a particle size distribution of 10 μm or less, the iron content ratio contained is increased compared to the original entanglement raw materials, while the content ratio of heavy metals is It can be seen that heavy metals were effectively removed.
また、上記表２及び表３に示す、粗粉砕したからみ類原料の粒度５μｍ未満のからみ類を除去した後の５μｍ以上の粒度分布を有するからみ類の成分割合（鉄、銅、亜鉛、クロム、鉛）を表８に、また上記表４及び表５に示す、粉砕分級したからみ類原料の粒度５μｍ未満のからみ類を除去した後の５μｍ以上の粒度分布を有するからみ類の成分割合（鉄、銅、亜鉛、クロム、鉛）を表９に示す。 Moreover, the component ratio (Iron, copper, zinc, chromium, iron, copper, zinc, chromium) having a particle size distribution of 5 μm or more after removing entanglements having a particle size of less than 5 μm of the coarsely crushed entanglement raw materials shown in Table 2 and Table 3 above. Lead) in Table 8, and in Tables 4 and 5 above, the proportion of entangled species having a particle size distribution of 5 μm or more after removal of entanglements of crushed and classified entangled raw materials with a particle size of less than 5 μm (iron, Table 9 shows copper, zinc, chromium and lead.
表８及び表９より、粒度分布が５μｍ以下のからみ類を除去することで、当初のからみ類原料と比較して、含有される鉄含有割合が多くなり、一方、重金属類の含有割合が少なくなっており、重金属類を有効に除去できたことがわかる。 From Table 8 and Table 9, by removing entanglements with a particle size distribution of 5 μm or less, the content of iron contained increases compared to the original entangled materials, while the content of heavy metals is less. It can be seen that heavy metals were effectively removed.
上記表１及び表６〜９に示す、からみ類原料及び特定の粒度分布範囲のからみ類粒子中の鉄、銅、亜鉛、クロム、鉛成分の含有割合を表１０にまとめて示す。 Table 10 summarizes the content ratios of iron, copper, zinc, chromium, and lead components in the entanglement raw materials and the entanglement particles in a specific particle size distribution range shown in Table 1 and Tables 6-9.
また、図２は、粉砕・分級処理したからみ類のマイクロトラック法による粒度分布を示す。線１は、本好適実施例に用いた粗粉砕後のからみ類の粒径と頻度との関係を示し、線２は、５μｍ以下を分級点としたときの粒度分布、線３は、１０μｍ以下を分級点としたときの粒度分布、線４は、１０μｍを超えて２５μｍ以下を分級点としたときの粒度分布、線５は、バグフィルタ回収物における粒度分布の一例として示す。
FIG. 2 shows the particle size distribution of the crushed and classified crushed species by the microtrack method.
このように、本発明の処理方法では、鉄系廃棄物原料を粉砕・分級することで、粒径１０μｍ以下の微粒側粒子を回収するとともに、残りの鉄系廃棄物原料粒子、すなわち粒径が１０μｍを超える粗粒側粒子には、セメント原料として好ましくない重金属成分の割合が極めて少なく、セメント原料として再利用することが可能となる。
これにより得られたセメントは、品質が安定し、重金属含量が少ないため、環境的にも極めて有効である。
また、鉄成分を多く含む粒径１０μｍを超える粒子を、製鋼プロセスに戻して用いることも可能となる。
Thus, in the treatment method of the present invention, the iron-based waste raw material is pulverized and classified to collect fine particles having a particle size of 10 μm or less and the remaining iron-based waste raw material particles, that is, the particle size is Coarse particles having a particle size exceeding 10 μm have a very small proportion of heavy metal components which are not preferable as a cement material, and can be reused as a cement material.
The cement thus obtained has a stable quality and a low heavy metal content, so it is extremely effective from an environmental point of view.
Moreover, it becomes possible to return and use the particle | grains exceeding the particle size of 10 micrometers containing many iron components to a steelmaking process.
具体的には、粒径１０μｍ以下の微粒側粒子は、重金属が含まれる割合が多く、粒径１μｍを超える粗粒側粒子においては、セメントの原料に使用できる鉄成分が多く含まれ、回収された１０μｍ以下の微粉側の粒子は稀少金属類として有用となる重金属の回収に貢献することができるものである。
このように、鉄系廃棄物の再利用が有効に実施できるようになる。
Specifically, fine particles with a particle size of 10 μm or less contain a large proportion of heavy metals, and coarse particles with a particle size of more than 1 μm contain a large amount of iron components that can be used as raw materials for cement and are recovered. Further, particles on the fine powder side of 10 μm or less can contribute to the recovery of heavy metals that are useful as rare metals.
In this way, it becomes possible to effectively reuse iron-based waste.
本発明は、極めて簡便な方法で重金属を有効に回収することができるので、鉄系廃棄物等をセメント原料に有効に適用することができるとともに、都市ごみ焼却灰や飛灰などの有効なリサイクル技術となることが期待される。 Since the present invention can effectively recover heavy metals by an extremely simple method, iron-based wastes can be effectively applied to cement raw materials, and effective recycling of municipal waste incineration ash, fly ash, etc. Expected to be technology.
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