JP5074332B2 - 白金族元素の回収装置 - Google Patents
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Description
1.電気炉として密閉型電気炉を使用する,
2.銅含有量が3.0重量%以下,好ましくは2.0重量%にまで低下した溶融スラグを該電気炉から排出する,
3.電気炉に装入する酸化銅含有の銅源材料として粒径が0.1mm以上10mm以下の粒状体を使用する,
4.装入物の溶融から溶融スラグ排出に至るまでは電気炉内の圧力を大気圧より低い圧力に維持する,
という特徴的な処法を採用する。
以下,本発明で特定するこれらの事項について説明する。
被処理物質として,Pt:1200ppm,Pd:450ppm,Rh:90ppm含有した自動車排ガス浄化用廃触媒(Al2O3 :36.5重量%,SiO2:40.6重量%,MgO:10.5重量%を含有する)を10mm以下に破砕した。また,銅源材料として粒径が0.1mm以上10mm以下の粒状体を80重量%含有する酸化銅(残りは粒径が10mmを超える塊状の酸化銅)を準備した。前記の被処理物質1000kgに対してこの粒状体を含む銅源材料300kgを混合し,さらに,フラックス成分としてCaO600kg,Fe2O3 200KgおよびSiO2400kg,そして還元剤としてコークス30kgを混合した。
銅源材料として,粒径が0.1mm以上10mm以下の粒状体を50重量%含有する酸化銅(残りは粒径が10mmを超える塊状の酸化銅)を用いた以外は,実施例1を繰り返した。その結果,スラグ排出時点の銅の含有量は0.9重量%であり,スラグ中の白金族元素は,Pt:0.9ppm,Pd:0.2ppm,Rh:0.1ppm以下となった。
還元材としてのコークス粉を15Kgとした以外は,実施例1を繰り返した。その結果,スラグ排出時点でのスラグ中の銅の含有量は3.2重量%であり,スラグ中の白金族元素は,Pt:20ppm,Pd:12ppm,Rh:2ppmとなった。
銅源材料として,粒径が0.1mm未満の粉体を60重量%含有する酸化銅(残りは粒径が0.1mm以上の酸化銅)を用いた以外は,実施例1を繰り返した。その結果,スラグ中の白金族元素はPt:3.8ppm,Pd:1.2ppm,Rh:0.2ppmとなった。
銅源材料として,粒径が0.1mm以上10mm以下の粒状体を30重量%含有し,残りの70重量%は径が10mmを越える塊状である酸化銅を用いた以外は,実施例1を繰り返した。その結果,スラグ中の白金族元素はPt:4.2ppm,Pd:1.6ppm,Rh:0.2ppmとなった。
実施例1の排滓後,その電気炉の下部から溶融メタルをその全体の約2/3だけ出湯し,これを溶融状態のまま酸化炉に装入した。この酸化炉において,上吹きランスから酸素濃度40%の酸素富化空気を溶融メタルの表面に吹き付けた。溶融メタルの表面に酸化物層が約1cmの厚さに生成した時点で,炉を傾けて酸化物(酸化銅)の層を炉から流出させ,大量の水の流れる水槽内に投入した。
実施例3において酸化炉から酸化銅を流出させたあと,その酸化炉内に残存する溶融メタル層の上に,実施例2の排滓後においてその電気炉下部に存在する溶融メタルを出湯して装入した。そして,実施例3と同様に酸化処理を行って,水砕された酸化物を得たところ,水砕された酸化物(酸化銅主体の物質)は,その粒径が0.1mm以上10mm以下の粒状物が99重量%であった。
実施例1の酸化銅に代えて,実施例3で得られた水砕された酸化物(酸化銅主体の物質)を用いた以外は,実施例1を繰り返した。スラグ排出時点の銅の含有量は0.8重量%であり,得られたスラグ中の白金族元素の含有量はPt:0.7ppm,Pd:0.1ppm,Rh:0.1ppm以下であった。
2 炉内容積
3 炉体
4 材料投入口
5 排気口
6 高い方の流体排出口
7 低い方の流体排出口
8 材料投入シュート
9 排気装置
10 電極
Claims (3)
- 耐火物で内張りされた円形の内壁をもち外気と実質的に遮断された内容積をもつ密閉型電気炉と、該炉の天井面に設けられた排気口および該天井面の中央で材料投入シュートに連結して設けられた材料投入口と、該炉の側面に設けられた高さレベルの異なる少なくとも2個の溶融体排出口と、該排気口に連結された排気装置と、前記材料投入シュートを中心とした同心円上に互いに等間隔に垂直に前記天井面から配置され炉内に装入された材料を通電加熱するための電極とからなり、前記材料投入口の下方に炉内に落下する材料に対する分岐部材が取付けられてなる装置。
- 前記材料投入シュートに材料投入時において炉内気密を保つ上下二段のシャッターが取付けられてなる、請求項1に記載の装置。
- 各材料ホッパーから切り出された各材料を前記材料投入シュートに混合搬送するスクリューコンベアを有する、請求項1または2に記載の装置。
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