JP5268918B2 - 汚染金属残渣処理方法 - Google Patents
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Description
生石灰を炭化水素に汚染した媒体、特にミルスケール中へ添加する工程(分配前工程)、及び、
可能な場合グラインダーを用いて媒体を強く混合して均質に分散させ、生石灰へ油を移行させると共に生石灰CaOによってミルスケール中の水分の全部あるいは一部を取り除いて消石灰に変換させる工程(分散工程)から成る処理方法を提案している。
チャンバー内において、水と発熱反応を起こし得る少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物と分別金属残渣を混合する工程、
前記少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物を前記金属残渣に含まれる水と発熱反応させる工程、
発熱反応によって金属残渣温度を上昇させる工程、及び
この発熱反応を通して前記金属残渣を脱水させる工程から構成される、1または2以上の有機化合物、特に1または2種の炭化水素で汚染された分別金属残渣の処理方法も公知である。
EP1645645はスチールプラントのスラッジの多段炉での熱処理を記載しており、熱処理されたスラッジは、この炉の出口で約700〜800℃の温度を有する。
調製工程:この工程は、生石灰をミルスケールへ添加し、次いで任意に水を加えて十分に混合し、次いで得られた混合液を任意に水を加えながら凝集あるいは球状化(ペレット化)する作業から構成される。従って、石灰はバインダーかつ脱水剤として機能している。このような混合工程は重要であると考えられる。この工程においては、石灰によって水分、オイル、及びミルスケール微粒子が抽出され、ミルスケール粗粒子からミルスケール微粒子が分離される。そしてこの工程においては、当初ミルスケール中に含まれていた殆どのオイルを形成されたペレット表層中に確実に取り込むことを目的としている。かかる結果を得るため、好ましくは予めミルスケールが篩分けされる。この調製段階では、最後に345℃の温度環境下でペレットの乾燥が行われる。この温度は、ペレットが破裂を起こす120℃以上の温度にならないように制限される。その結果として、リサイクル処理の次工程に必要とされる良好な圧縮強度がペレットに付与される。
チャンバー内において、1または2種以上の有機化合物で汚染された分別金属残渣を、水と発熱反応を起こすことが可能な少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物と混合する工程、
前記少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物を金属残渣に含まれる水と発熱反応させる工程、
金属残渣に発熱反応を起こさせて該残渣の温度を上昇させる工程、
この発熱反応中に前記金属残渣を脱水する工程、
前記混合中に、前記少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物と混合された1または2種以上の有機化合物で汚染された金属残渣を酸素を少なくとも一部に含むガス流と接触させることによって有機化合物を酸化させる工程、及び
残存有機化合物含量が処理済み生成物の1重量%未満に当たる容易に取扱い可能の脱水された処理済み生成物をチャンバーから取り出す工程、から構成される1または2種以上の有機化合物で汚染された分別金属残渣の処理方法であって、
ガス流の温度が600℃未満に保持されるように制御される方法を提供する。
xCaO.(1−x)MgO (I)
式中、xは0より大きい1以下のモル数を表す。
金属残渣中に含まれる有機化合物の発熱反応の開始を促すために当初において熱を供給して汚染金属残渣を所定温度まで高める工程、及び
前記所定温度に達したら熱供給を止め、その後実質的に自己発熱によって安定状態とする工程がさらに含まれる。
汚染残渣及び、水と発熱反応可能な少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物のチャンバー中への投入を可能とする少なくとも1個の固形物取り込み口、
前記汚染残渣と前記少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物を混合させる少なくとも1個の混合部材、及び
取扱い可能で脱水された処理済み生成物を取り出すための少なくとも1個の固形物取り出し口が設けられたチャンバー、より有利には耐熱性チャンバーから構成され、この装置は、例えば冶金あるいは製鋼工程において直接使用でき、あるいはリサイクル実施可能である。
少なくとも酸素を一部に含むガス流をチャンバー内へ導入するための少なくとも1個のガス注入口、及び
少なくとも1個のガス排出口が設けられ、
前記少なくとも1個の固体取り出し口において取り出される処理済み生成物中の有機化合物残存含量が前記処理済み生成物重量の1重量%未満であることを特長とする。
既に前記したように、このような装置の重要な利点は、この装置が耐熱性レンガを用いて作製されないことである。
・カルシウム/マグネシウム化合物が汚染残渣中に存在する水分によって消滅あるいは水和化される反応、すなわち、酸化カルシウム及び又は酸化マグネシウムが対応水酸化物へ変換される反応、
・有機化合物の殆どがほぼ完全に酸化されて水及びCO2へ変換される反応、
・カルシウム/マグネシウム化合物が炭酸化される反応、及び
・金属化合物/汚染残渣が可能な場合は少なくとも部分的に酸化されて対応金属酸化物とされる反応。
本発明装置の他の特徴については添付の特許請求の範囲に請求項として示している。
尚、添付図面において、同一または類似部材は同一符号で示す。
・炉を所定の開始温度まで前もって加熱する。
・処理対象物を石灰及びミルスケールと交互に投入する。
・混合物を連続的に攪拌する。
・固形物の温度を測定して発熱反応の進行状況をモニターする。
・処理が終了したらサンプルを取り出す。
・液体窒素に接触させてサンプル中における反応を停止させる。そして
取り除いたサンプル中に残存する炭化水素含量を測定する。
炭化水素を6重量%及び水を14重量%含むミルスケール7.4kgを石灰1.6kg、すなわち石灰の供給量として18重量%と共にパイロットプラント中において処理した。
炭化水素1.7重量%及び水14重量%で汚染されたミルスケールの処理を開始温度300℃で実施した。生石灰の添加量は18重量%、すなわち石灰量はミルスケール7.5kg当たり1.6kgとした。処理済み生成物は微粉状であり、取扱いも容易であり、残存炭化水素含量は0.1%未満であった。
炭化水素を含有する充填物を熱処理すると通常かなりのVOC(揮発性有機化合物)が放出されてくる。そのため、本発明に従った処理の実施に際してはその状態についての評価を行い有益な結果を得た。
Claims (11)
- チャンバー内において、1または2種以上の有機化合物で汚染された分別金属残渣を、水と発熱反応を起こすことが可能な少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物と混合する工程、
前記少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物を金属残渣に含まれる水と発熱反応させる工程、
金属残渣に発熱反応を起こさせて該残渣の温度を上昇させる工程、
この発熱反応中に前記金属残渣を脱水する工程、
前記混合中に、前記少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物と混合された1または2種以上の有機化合物で汚染された金属残渣を酸素を少なくとも一部に含むガス流と接触させることによって有機化合物を酸化させる工程、及び
残存有機化合物含量が処理済み生成物の1重量%未満に当たる容易に取扱い可能の脱水された処理済み生成物をチャンバーから取り出す工程、から構成される1または2種以上の有機化合物で汚染された分別金属残渣の処理方法であって、
ガス流の温度が600℃未満に保持されるように制御されることを特徴とする方法。 - 前記少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物が下記式I;
xCaO.(1−x)MgO (I)
式中、xは0より大きい、1以下のモル数をあらわす、を満たすことを特徴とする請求項1項記載の方法。 - 前記発熱反応の開始を促すため、及び汚染金属残渣を所定温度まで到達させるために処理開始時に熱を供給する工程と、
前記所定温度へ到達した時にこの熱供給を止め、以降自己発熱で安定状態で処理を進行させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項1項または2項記載の方法。 - 処理済み生成物中の有機化合物残存含量が0.5重量%未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 混合処理中に、金属残渣の温度が300〜550℃となることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- ガス流温度が空気注入によって制御されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- カルシウム/マグネシウム化合物の含量が、前記金属残渣とカルシウム/マグネシウム化合物から成る全量に対して5〜35%となることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 混合中に、金属残渣と共に前記ガス流を同時に供給することによって、前記少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物と混合された金属残渣をチャンバー中において移動させる工程が含まれることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 汚染残渣中に有機化合物が20重量%と、水が最大で30重量%まで含まれることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- チャンバー中において、金属残渣が前記少なくとも1種のカルシウム/マグネシウム化合物と混合され、前記ガス流と0.25〜5時間の滞留時間に亘って接触させられることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- さらに冶金あるいは製鋼工程へリサイクルされる工程が追加されることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
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