JP6434725B2 - Method for melting phosphorus-containing material and method for operating melting furnace - Google Patents

Method for melting phosphorus-containing material and method for operating melting furnace Download PDF

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本発明は、下水汚泥のようなリン含有物質を溶融処理する際に、リン含有物質に含まれているリン成分が排ガスへ揮散するのを抑制して、当該リン成分をスラグ中に捕捉するリン含有物質の溶融処理方法及び溶融炉の運転方法に関する。   In the present invention, when a phosphorus-containing material such as sewage sludge is melt-treated, the phosphorus component contained in the phosphorus-containing material is prevented from being volatilized into the exhaust gas, and the phosphorus component is captured in the slag. The present invention relates to a method for melting a contained material and a method for operating a melting furnace.

下水処理場で発生する汚泥は、その減容化、安定化及び再利用化を目的として溶融炉で溶融処理してスラグ化されている。   Sludge generated at a sewage treatment plant is slag by melting in a melting furnace for the purpose of volume reduction, stabilization and reuse.

例えば、図8に示すように、濃縮汚泥に凝集剤の一例であるポリ硫酸第二鉄を添加して凝集させた後に脱水機1で脱水し、貯留ピット2に貯留した脱水汚泥を順次乾燥機3で乾燥した乾燥汚泥をホッパー4に貯留する前処理ステップと、前処理ステップで水分が低減調整された下水汚泥をホッパー4から順次溶融炉5に投入して溶融する溶融ステップと、溶融ステップで溶融されたスラグを冷却して固化する冷却ステップを経てスラグ化されている。   For example, as shown in FIG. 8, polyferric sulfate, which is an example of a flocculant, is added to the concentrated sludge and agglomerated, and then dehydrated by the dehydrator 1 and the dehydrated sludge stored in the storage pit 2 is sequentially dried. A pretreatment step in which the dried sludge dried in 3 is stored in the hopper 4, a melting step in which the sewage sludge whose water content is adjusted and reduced in the pretreatment step is sequentially introduced from the hopper 4 into the melting furnace 5 and melted. The molten slag is made into a slag through a cooling step in which it is cooled and solidified.

溶融炉5から排出された排ガスは、廃熱ボイラ6、乾式電気集塵機7、排煙処理塔8、湿式電気集塵機9を通して処理され、湿式電気集塵機9の返流水は水処理設備で浄化処理されている。   The exhaust gas discharged from the melting furnace 5 is processed through a waste heat boiler 6, a dry electrostatic precipitator 7, a flue gas treatment tower 8, and a wet electrostatic precipitator 9, and the return water of the wet electrostatic precipitator 9 is purified by a water treatment facility. Yes.

近年、下水処理後の排水の富栄養化を防止するために、下水の高度処理で脱リン工程が実行され、下水処理場で発生する余剰汚泥に含まれるリン成分の濃度が上昇している。このようなリン成分の濃度の高い下水汚泥を溶融する際に、汚泥中のリン成分が溶融炉で揮散してダストとともに煙道に移行すると、付着性や腐食性の高いリン酸化合物となって煙道の閉塞や排ガス処理設備の腐食を招く等の問題が生じるために様々な対応策が提案されている。   In recent years, in order to prevent eutrophication of wastewater after sewage treatment, a dephosphorization process is performed by advanced treatment of sewage, and the concentration of phosphorus components contained in excess sludge generated at a sewage treatment plant has increased. When melting such sewage sludge with a high concentration of phosphorus component, if the phosphorus component in the sludge volatilizes in the melting furnace and moves to the flue along with dust, it becomes a phosphate compound with high adhesion and corrosivity. Various countermeasures have been proposed to cause problems such as flue blockage and exhaust gas treatment equipment corrosion.

特許文献1には、予め下水汚泥中のFe/Pの比率と強熱減量VTSの相関において経験則としてFe/Pの比率の適値を定め、被溶融物である下水汚泥を分析してFe/Pの比率とVTSを求め、分析値のFe/Pが経験則の適値より大きくなるように、溶融炉へ投入する前の下水汚泥に鉄粉を添加することによって、リン成分をスラグ側に捕捉する技術が提案されている。   In Patent Document 1, an appropriate value of the Fe / P ratio is determined as an empirical rule in the correlation between the Fe / P ratio in the sewage sludge and the ignition loss VTS in advance, and the sewage sludge as the melt is analyzed to obtain Fe. The iron component is added to the sewage sludge before being introduced into the melting furnace so that the Fe / P ratio of the analysis value and VTS are larger than the appropriate value of the rule of thumb, so that the phosphorus component can be removed from the slag side. The technology to capture is proposed.

ところで、溶融炉で下水汚泥を溶融処理する際に、そのまま溶融すると汚泥の融点が高くなり、溶流性が悪くなる虞があるため、予め汚泥成分を調整することによって融点を下げるように処理されている。通常は、CaO/SiO[w/w]で表される塩基度が所定の範囲に入るように、汚泥に消石灰Ca(OH)や珪砂(SiO)等が添加される。 By the way, when melting sewage sludge in a melting furnace, if it is melted as it is, the melting point of the sludge increases, and there is a possibility that the meltability may deteriorate, so it is processed to lower the melting point by adjusting the sludge components in advance. ing. Usually, slaked lime Ca (OH) 2 , silica sand (SiO 2 ) or the like is added to the sludge so that the basicity represented by CaO / SiO 2 [w / w] falls within a predetermined range.

汚泥中の酸性酸化物であるリン成分は、溶融処理時に生じる還元反応で揮散しても、添加された鉄と直ちに結合して金属リン化鉄(金属リン化合物)としてスラグ中に捕捉される。   Even if the phosphorus component, which is an acidic oxide in the sludge, is volatilized by a reduction reaction that occurs during the melting process, it immediately binds to the added iron and is captured in the slag as a metal iron phosphide (metal phosphorus compound).

尚、酸化第一鉄(FeO)も融点降下作用を示すことが知られており、汚泥中に酸化第一鉄(FeO)が含まれると融点が低下する傾向がみられる。   In addition, it is known that ferrous oxide (FeO) also exhibits a melting point lowering action, and when the sludge contains ferrous oxide (FeO), the melting point tends to decrease.

特許文献2には、溶融炉に汚泥を投入する前に、水分を含有する汚泥に3価金属からなる燐固定物質を添加して、炉内で生成するスラグ中に、汚泥中の燐及び燐酸と燐固定物質とを反応させて、金属燐化合物或いは金属燐酸化合物として固定する汚泥溶融方法が提案され、燐固定物質として、酸化第二鉄、水酸化第二鉄、塩化第二鉄、硫酸第二鉄等の3価鉄化合物や、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム等のアルミニウム化合物が開示されている。5価の元素であるリンが3価の金属と結合しやすいという特性に着目した技術である。   In Patent Document 2, before introducing sludge into a melting furnace, a phosphorus fixing substance made of a trivalent metal is added to sludge containing moisture, and phosphorus and phosphoric acid in the sludge are generated in the slag generated in the furnace. A sludge melting method is proposed in which a phosphorus fixing substance is reacted to fix it as a metal phosphorus compound or metal phosphate compound. As the phosphorus fixing substance, ferric oxide, ferric hydroxide, ferric chloride, sulfuric acid Trivalent iron compounds such as diiron and aluminum compounds such as aluminum oxide, aluminum hydroxide, and aluminum sulfate are disclosed. This technology focuses on the characteristic that phosphorus, which is a pentavalent element, easily binds to a trivalent metal.

特開2006‐15173号公報JP 2006-15173 A 特開2001‐9500号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-9500

しかし、上述した従来技術は、何れもリン成分を金属化合物としてスラグ中に捕捉する技術であり、スラグ中にこのような金属状の粒子が混入していると、例えばコンクリート骨材やセメント原料としてそのまま再利用することができず、金属状粒子の除去のために費用の掛かる別途の分離選別処理が必要になるという問題があった。   However, all of the above-described conventional techniques are techniques for capturing a phosphorus component as a metal compound in slag, and if such metal-like particles are mixed in the slag, for example, as concrete aggregate or cement raw material. There is a problem in that it cannot be reused as it is, and a separate separation / separation process, which is expensive for removing the metallic particles, is required.

また、特許文献1に開示された技術を採用する場合には、約1300℃で溶流度60%以上を確保するために、塩基度調整剤を汚泥に添加して塩基度(CaO/SiO)を0.4〜0.8と狭い範囲に調整する必要があるが、対象汚泥の組成の変動に追従できずにこの範囲を逸脱することも多く、安定した操炉に支障を来すことがあった。そのため、高めの溶融温度で操炉せざるを得ず、リン成分の揮散を効果的に抑制することが困難となるばかりか耐火物の損耗を招き、化石燃料の消費量が増す等の問題もあった。 In addition, when the technique disclosed in Patent Document 1 is employed, a basicity adjusting agent is added to the sludge to ensure a solubility of 60% or more at about 1300 ° C., and the basicity (CaO / SiO 2 ) Must be adjusted to a narrow range of 0.4 to 0.8, but it often fails to follow the fluctuations in the composition of the target sludge and often deviates from this range, causing problems in stable operation. was there. For this reason, the furnace must be operated at a higher melting temperature, and it becomes difficult to effectively suppress the volatilization of the phosphorus component, as well as causing refractory wear and increasing the consumption of fossil fuels. there were.

さらに、酸化していない鉄粉は、水分と反応すると発熱するため、発火事故等を回避する観点で、溶融炉へ投入する直前の汚泥に添加せざるを得ず、そのため鉄粉が汚泥に均質に分布しないという問題もあった。そのため、リン成分の揮散防止の観点で汚泥に鉄粉を過剰に添加せざるを得ず、結果としてスラグ中に混在する金属粒子、つまりリン化鉄を含む金属リン化合物が増加するという結果になっていた。特に近年、鉄粉価格が上昇する傾向にあり、リン成分の揮散を回避しながら下水汚泥を含むリン含有物質を溶融するためのランニングコストが非常に高くなっているため、スラグの再利用コストも含めて経済性に富んだ処理方法が求められている。   Furthermore, unoxidized iron powder generates heat when it reacts with moisture, so it must be added to the sludge immediately before being introduced into the melting furnace in order to avoid ignition accidents, etc. There was also a problem that it was not distributed. Therefore, in order to prevent volatilization of the phosphorus component, iron powder must be added excessively to the sludge, and as a result, the metal particles mixed in the slag, that is, the metal phosphorus compound containing iron phosphide increases. It was. Especially in recent years, the price of iron powder has been rising, and the running cost for melting phosphorus-containing materials including sewage sludge while avoiding the volatilization of phosphorus components has become very high, so the cost of recycling slag is also high In addition, there is a need for an economical treatment method.

本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、リン成分の揮散を抑制しながらもスラグ中にリン化鉄を含む金属リン化合物の混入を低減でき、経済性に富んだリン含有物質の溶融処理方法及び溶融炉の運転方法を提供する点にある。   In view of the above-mentioned problems, the object of the present invention is to reduce the contamination of the phosphorous component, while suppressing the volatilization of the phosphorous component and reducing the mixing of the metal phosphorous compound containing iron phosphide in the slag. It is in providing a method and a method of operating a melting furnace.

上述の目的を達成するため、本発明によるリン含有物質の溶融処理方法の第一特徴構成は、特許請求の範囲の請求項1に記載した通り、リンが乾燥物質換算量の0.04wt%以上含まれるリン含有物質に対して含水量を調整する前処理ステップと、前記前処理ステップで水分が調整されたリン含有物質を溶融炉に投入して溶融する溶融ステップと、前記溶融ステップで溶融生成されたスラグを冷却して固化する冷却ステップと、を含むリン含有物質の溶融処理方法であって、リン含有物質に3価の鉄化合物を添加する鉄化合物添加ステップを前記前処理ステップまたはその前後に実行し、前記溶融ステップで、前記鉄化合物添加ステップで添加された3価の鉄化合物が2価の鉄化合物に還元され保持される還元性雰囲気でリン含有物質を溶融することで、リン含有物質に含まれるリン成分の揮散を防止するとともに、リン成分のリン化鉄を含む金属リン化合物への移行を抑制しながらリン成分をスラグに捕捉する点にある。 In order to achieve the above-described object, the first characteristic configuration of the phosphorus-containing material melting method according to the present invention is that phosphorus is 0.04 wt% or more of the dry substance equivalent as described in claim 1 of the claims. A pretreatment step for adjusting the water content of the contained phosphorus-containing material, a melting step for melting the phosphorus-containing material whose water content has been adjusted in the pretreatment step into a melting furnace, and a melting generation in the melting step A cooling step of solidifying the slag by cooling, wherein the iron compound addition step of adding a trivalent iron compound to the phosphorus-containing material is the pretreatment step or before and after the pretreatment step soluble run, in the previous SL melting step, the phosphorus-containing material in a reducing atmosphere trivalent iron compounds added in the iron compound addition step is retained is reduced to divalent iron compounds Doing, it is possible to prevent the volatilization of phosphorus component contained in the phosphorus-containing material, in terms of capturing the slag phosphorus component while suppressing transition to the metal-containing phosphorus compound iron phosphide phosphorus component.

鉄粉と異なり3価の鉄化合物であれば、下水汚泥のような湿ったリン含有物質に添加しても発熱する虞がないため、リン含有物質に対して含水量を調整する前処理ステップまたはその前後に添加することができ、従ってリン含有物質と当該鉄化合物とが均質に分布するように十分に混合できるようになる。このような3価の鉄化合物とリン含有物質との混合物が溶融炉に投入されると、溶融過程で3価の鉄化合物から生成される酸化第一鉄(FeO)によって融点降下作用が発現し、例えば、約1300℃の溶融温度のときに、鉄に対するリン含有物質の好ましい塩基度0.4〜0.8よりも広い範囲で溶流度60%以上を確保でき、しかも被溶融物中のリン成分の揮散が抑制されてリンが金属リン化合物ではない形態でスラグ中に捕捉されるようになるという新知見が得られた。 If trivalent iron compounds Unlike iron powder, since there is no risk of heat generation be added to the phosphorus-containing substances wet, such as sewage sludge, preprocessing step of adjusting the water content relative to the phosphorus-containing substances Alternatively, it can be added before or after that, so that the phosphorus-containing substance and the iron compound can be sufficiently mixed so that they are homogeneously distributed. When mixtures of such trivalent iron compound and a phosphorus-containing material is charged into the melting furnace, the melting point lowering action by ferrous oxide (FeO) produced from trivalent iron compound melting process expression For example, when the melting temperature is about 1300 ° C., it is possible to ensure a solubility of 60% or more in a range wider than the preferable basicity of the phosphorus-containing material with respect to iron of 0.4 to 0.8, and in the melt. The new finding that volatilization of the phosphorus component of the slag is suppressed and the phosphorus is trapped in the slag in a form that is not a metal phosphorus compound.

当該新知見によれば、塩基度の調整範囲が広くなるため、それだけ塩基度調整剤の使用量が少なくて済み、また調整された塩基度と酸化第一鉄(FeO)による融点降下作用によってスラグの溶融温度をさらに低下させることができるので、リン成分の揮散量を大きく低減させることができるようになる。しかも、鉄粉(Fe)を添加する場合と異なり発熱する虞がないため、事前に十分にリン含有物質と均質に混合できるので鉄化合物を過剰に投入する必要が無く、その結果スラグに混入する金属リン化合物を含む金属粒子の量も大きく低減できるようになる。このような鉄化合物は近年上昇傾向にある鉄粉価格よりも安価に入手できることもあり、総合的にランニングコストを大きく低減でき、得られたスラグを効果的に再利用できるようになる。 According to the new knowledge, since the basicity adjustment range is widened, the amount of the basicity adjusting agent used is small, and the slag is reduced by the adjusted basicity and the melting point lowering effect of ferrous oxide (FeO). Since the melting temperature of can be further lowered, the volatilization amount of the phosphorus component can be greatly reduced. Moreover, unlike the case where iron powder (Fe) is added, there is no possibility of heat generation , so that it can be sufficiently mixed with the phosphorus-containing substance in advance, so that it is not necessary to add an excessive amount of iron compound, and as a result, it is mixed into the slag. The amount of metal particles containing a metal phosphorus compound can also be greatly reduced. Such an iron compound can be obtained at a lower price than the price of iron powder, which has been on the rise in recent years, so that the running cost can be greatly reduced overall, and the obtained slag can be effectively reused.

同第二の特徴構成は、同請求項2に記載した通り、上述した第一の特徴構成に加えて、リン含有物質が下水汚泥であり、前処理ステップで下水汚泥の水分が調整される点にある。   In the second characteristic configuration, as described in claim 2, in addition to the first characteristic configuration described above, the phosphorus-containing substance is sewage sludge, and the water content of the sewage sludge is adjusted in the pretreatment step. It is in.

リン含有物質として下水汚泥が好適な溶融処理の対象となり、前処理ステップで下水汚泥から水分が調整されることで、効率的に溶融処理が行われるようになる。   Sewage sludge is an object of suitable melting treatment as a phosphorus-containing substance, and the melting treatment is efficiently performed by adjusting moisture from the sewage sludge in the pretreatment step.

同第三の特徴構成は、同請求項3に記載した通り、上述した第一または第二の特徴構成に加えて、前記鉄化合物添加ステップで、鉄(Fe)量が乾燥物質換算量DS(Dry Solid)に対して1〜8wt%の範囲に入るように3価の鉄化合物が添加される点にある。 In the third characteristic configuration, as described in claim 3, in addition to the first or second characteristic configuration described above, in the iron compound addition step, the amount of iron (Fe) is reduced to a dry substance equivalent amount DS ( The trivalent iron compound is added so as to fall within a range of 1 to 8 wt% with respect to (Dry Solid).

鉄(Fe)量が乾燥物質換算量DS(Dry Solid)に対して1〜8wt%の範囲に入るように、リン含有物質に添加される3価の鉄化合物の量が調整されると、溶融温度が比較的低温であっても溶流度60%以上を確保できるようになり、リン成分の揮散を抑制しながら、効果的にリンをスラグに捕捉することができるようになる。 As iron (Fe) content is in the range of 1~8Wt% relative to the dry matter equivalent amount DS (Dry Solid), the amount of trivalent iron compound that will be added to the phosphorus-containing material is adjusted, the melt Even if the temperature is relatively low, it becomes possible to secure a solubility of 60% or more, and phosphorus can be effectively trapped in the slag while suppressing the volatilization of the phosphorus component.

同第四の特徴構成は、同請求項4に記載した通り、上述した第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記鉄化合物添加ステップで用いられる3価の鉄化合物が、四酸化第三鉄(Fe)、酸化第二鉄(Fe)、水酸化第二鉄(Fe(OH))、塩化第二鉄(FeCl)、硫酸第二鉄(Fe(SO )の何れか一種または複数種である点にある。 The fourth characterizing feature of the can, as noted in the claim 4, in addition from the first described above in the third one characteristic feature of the trivalent iron compounds that are used in the iron compound addition step, tetroxide ferric (Fe 3 O 4), ferric oxide (Fe 2 O 3), ferric hydroxide (Fe (OH) 3), ferric chloride (FeCl 3), ferric sulfate ( Fe 2 (SO 4) 3) lies in a either one or more.

リン含有物質に添加される3価の鉄化合物は、一種に限定されるものではなく、酸化第三鉄(Fe )、酸化第二鉄(Fe)、水酸化第二鉄(Fe(OH))、塩化第二鉄(FeCl)、硫酸第二鉄(Fe(SO )の何れか一種または複数種を用いることができる。 Trivalent iron compound that will be added to the phosphorus-containing material is not limited to one type, tetraoxide ferric (Fe 3 O 4), acid ferric (Fe 2 O 3), the hydroxide ferric (Fe (OH) 3), ferric (FeCl 3) chloride, Ru can be used either one kind or plural kinds of ferric sulfate (Fe 2 (SO 4) 3 ).

同第五の特徴構成は、同請求項5に記載した通り、上述した第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、リン含有物質に塩基度調整剤を添加してリン含有物質の塩基度が0.2から1.0の範囲に入るように調整する塩基度調整ステップを、前記溶融ステップより前に実行する点にある。   In the fifth feature configuration, as described in claim 5, in addition to any of the first to fourth feature configurations described above, a basicity adjuster is added to the phosphorus-containing material to improve the phosphorus-containing material. The basicity adjustment step of adjusting the basicity so as to fall within the range of 0.2 to 1.0 is performed before the melting step.

リン含有物質の塩基度が0.2から1.0の範囲に調整されていると、鉄化合物添加ステップで添加される2価または3価の鉄化合物から溶融処理時に生成される酸化第一鉄(FeO)によって発現する融点降下作用と相俟って、相対的に低い融点で好ましい溶流度が確保できるようになる。   When the basicity of the phosphorus-containing substance is adjusted to a range of 0.2 to 1.0, ferrous oxide produced during melting treatment from a divalent or trivalent iron compound added in the iron compound addition step Combined with the melting point lowering effect expressed by (FeO), it is possible to ensure a preferable solubility at a relatively low melting point.

同第六の特徴構成は、同請求項6に記載した通り、上述した第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、リン含有物質に塩基度調整剤を添加してリン含有物質の塩基度が0.7±0.1の範囲に入るように調整する塩基度調整ステップを、前記溶融ステップより前に実行する点にある。   In the sixth feature configuration, as described in claim 6, in addition to any one of the first to fourth feature configurations described above, a basicity adjuster is added to the phosphorus-containing material to improve the phosphorus-containing material. The basicity adjustment step for adjusting the basicity so as to fall within the range of 0.7 ± 0.1 is that the basicity adjustment step is executed before the melting step.

リン含有物質の塩基度が0.7±0.1の範囲に調整されていると、鉄化合物添加ステップで添加される2価または3価の鉄化合物から溶融処理時に生成される酸化第一鉄(FeO)によって発現する融点降下作用と相俟って、より低い融点で好ましい溶流度が確保できるようになり、リン成分の揮散を効果的に抑制できるようになる。   When the basicity of the phosphorus-containing substance is adjusted to a range of 0.7 ± 0.1, ferrous oxide produced during the melting treatment from the divalent or trivalent iron compound added in the iron compound addition step Combined with the melting point lowering action expressed by (FeO), it becomes possible to secure a preferable solubility at a lower melting point, and to effectively suppress the volatilization of the phosphorus component.

同第七の特徴構成は、同請求項7に記載した通り、上述した第六の特徴構成に加えて、鉄(Fe)リン(P)シリカ(Si)比(=Fe/(P+Si)[mol/mol])が0.2〜0.8の範囲に入るように前記鉄化合物を添加する鉄リンシリカ比調整ステップを前記鉄化合物添加ステップに含み、前記鉄リンシリカ比調整ステップを前記溶融ステップより前に実行する点にある。   In the seventh feature configuration, as described in claim 7, in addition to the sixth feature configuration described above, the ratio of iron (Fe) phosphorus (P) silica (Si) (= Fe / (P + Si) [mol / Mol]) is included in the iron compound addition step so that the iron compound is added so that the iron compound is in the range of 0.2 to 0.8, and the iron phosphorus silica ratio adjustment step is performed before the melting step. There is in point to perform.

鉄化合物添加ステップで鉄リンシリカ比が0.2〜0.8の範囲に入るように鉄化合物が添加されると、従来に比較して極めて低い融点で好ましい溶流度が確保できるようになり、リン成分の揮散を効果的に抑制できるとともに、化石燃料の使用量を抑制できるようになる。   When the iron compound is added so that the iron-phosphorus-silica ratio is in the range of 0.2 to 0.8 in the iron compound addition step, a preferable flow rate can be secured with a very low melting point compared to the conventional one, Volatilization of the phosphorus component can be effectively suppressed, and the amount of fossil fuel used can be suppressed.

同第八の特徴構成は、同請求項8に記載した通り、上述した第五から第七の何れかの特徴構成に加えて、溶流度が60%以上になるように、前記鉄化合物添加ステップと前記塩基度調整ステップを、前記溶融ステップより前に実行する点にある。   In addition to any of the fifth to seventh feature configurations described above, the eighth feature configuration is the addition of the iron compound so that the solubility is 60% or more. The step and the basicity adjustment step are performed before the melting step.

鉄化合物添加ステップで添加される鉄化合物の添加量、及び塩基度調整ステップで添加される塩基度調整剤の添加量を調整することにより、比較的低い融点で安定した溶融処理を行なうことができ、リン成分の揮散を効果的に抑制することができるようになる。   By adjusting the addition amount of the iron compound added in the iron compound addition step and the addition amount of the basicity adjusting agent added in the basicity adjustment step, stable melting treatment can be performed at a relatively low melting point. The volatilization of the phosphorus component can be effectively suppressed.

以上説明した通り、本発明によれば、リン成分の揮散を抑制しながらもスラグ中にリン化鉄を含む金属リン化合物の混入を低減でき、経済性に富んだリン含有物質の溶融処理方法及び溶融炉の運転方法を提供することができるようになった。   As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the mixing of the metal phosphorus compound containing iron phosphide in the slag while suppressing the volatilization of the phosphorus component. It has become possible to provide a method for operating a melting furnace.

本発明によるリン含有物質の溶融処理方法の説明図Explanatory drawing of the melting processing method of phosphorus content material by the present invention (a),(b)溶融炉の説明図(A), (b) Explanatory drawing of melting furnace (a)は鉄粉または酸化第二鉄を添加した汚泥の塩基度と溶流度の特性図、(b)は鉄粉または酸化第二鉄を添加した汚泥の鉄(Fe)リン(P)シリカ(Si)比(=Fe/(P+Si))とリン固定化率の特性図(A) is a characteristic diagram of basicity and solubility of sludge to which iron powder or ferric oxide is added, (b) is iron (Fe) phosphorus (P) of sludge to which iron powder or ferric oxide is added Characteristic diagram of silica (Si) ratio (= Fe / (P + Si)) and phosphorus immobilization rate 鉄(Fe)量の添加量に対する汚泥の塩基度と溶流度の特性図Characteristic diagram of basicity and flow rate of sludge with respect to iron (Fe) content (a)は酸化第二鉄を添加した汚泥を溶融して得られたスラグの説明図、(b)は鉄粉を添加した汚泥を溶融して得られたスラグの説明図(A) is explanatory drawing of slag obtained by melting the sludge which added ferric oxide, (b) is explanatory drawing of slag obtained by melting the sludge which added iron powder. (a)〜(c)は溶流度試験の説明図(A)-(c) is explanatory drawing of a solubility test (a)はリンが金属ではない形態でスラグに捕捉された状態、つまりリン元素が架橋となる酸素原子を介してガラス中に取り込まれた状態の一例を示す説明図、(b)はリン元素が酸素原子を含まずに延展性や光沢、高い熱伝導性等の金属的性質を示す状態で取り込まれた一例を示す説明図(A) is an explanatory view showing an example of a state in which phosphorus is captured by a slag in a form that is not a metal, that is, a state in which the phosphorus element is taken into the glass via oxygen atoms that become bridges, and (b) is an element of phosphorus Explanatory drawing showing an example in which is incorporated in a state that does not contain oxygen atoms and exhibits metallic properties such as extensibility, gloss, and high thermal conductivity 従来の下水汚泥溶融処理方法の説明図Illustration of conventional sewage sludge melting treatment method

以下、本発明によるリン含有物質の溶融処理方法及び溶融炉の運転方法の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of a method for melting a phosphorus-containing material and a method for operating a melting furnace according to the present invention will be described.

図1には、リン含有物質が下水汚泥である場合の溶融処理方法が示されている。活性汚泥法や膜分離活性汚泥法等を用いて生物処理する下水処理装置から余剰汚泥として引抜かれた濃縮汚泥は、凝集剤の一例であるポリ硫酸第二鉄{(FeOH)(SO4)3−n/2が添加されて凝集され、その後にスクリュープレスやフィルタプレス等の脱水機1で脱水処理されて貯留ピット2に貯留される。尚、この脱水処理で脱水汚泥の含水率は約70〜85%となる。 FIG. 1 shows a melting treatment method when the phosphorus-containing substance is sewage sludge. Concentrated sludge extracted as surplus sludge from a sewage treatment apparatus that performs biological treatment using an activated sludge method, a membrane separation activated sludge method, or the like is ferric sulfate {(Fe 2 OH) n (SO4), which is an example of a flocculant. ) 3-n / 2 } m is added and agglomerated, and then dehydrated by a dehydrator 1 such as a screw press or a filter press and stored in the storage pit 2. In this case, the water content of the dewatered sludge is about 70 to 85%.

貯留ピット2に貯留された脱水汚泥は、塩基度調整剤である消石灰(Ca(OH))またはSiO、及び3価の鉄化合物である酸化第二鉄(Fe)が添加され、蒸気式の乾燥機3に投入されて撹拌されながら乾燥処理されて乾燥汚泥となり、ホッパー4に貯留される。尚、この乾燥処理で乾燥汚泥の含水率は約20〜30%となる。 The dehydrated sludge stored in the storage pit 2 is added with slaked lime (Ca (OH) 2 ) or SiO 2 as a basicity adjusting agent and ferric oxide (Fe 2 O 3 ) as a trivalent iron compound. Then, it is put into a steam-type dryer 3 and dried with stirring and becomes dry sludge, which is stored in the hopper 4. In addition, the moisture content of dry sludge becomes about 20 to 30% by this drying process.

濃縮汚泥を凝集、脱水、乾燥する処理が、下水汚泥の水分を調整(ここでは水分を除去)する前処理ステップとなり、塩基度調整剤を添加するステップが塩基度調整ステップとなり、下水汚泥に酸化第二鉄(Fe)を添加するステップが鉄化合物添加ステップとなる。鉄化合物添加ステップは、上述の前処理ステップまたはその前後に実行されるのであれば、何れのステップで実行されてもいい。 The process of agglomerating, dewatering, and drying the concentrated sludge is a pretreatment step that adjusts the moisture in the sewage sludge (here, removes moisture), and the step that adds the basicity adjuster becomes the basicity adjustment step that oxidizes the sewage sludge. The step of adding ferric iron (Fe 2 O 3 ) is the iron compound addition step. The iron compound addition step may be executed in any step as long as it is executed before or after the pretreatment step described above.

尚、前処理ステップの水分を調整する方法として、フィルタプレス、遠心脱水、スクリュープレス等の機械的な機構を用いる方法、化学反応による反応熱、蒸気や排ガスの保有熱等を利用する直接または間接加熱による方法、さらに相対的に水分を減らすために、古紙や乾燥した汚泥等を加える方法等を用いることができる。   In addition, as a method of adjusting the moisture in the pretreatment step, a method using a mechanical mechanism such as a filter press, centrifugal dehydration, screw press, etc., direct or indirect using reaction heat by chemical reaction, retained heat of steam or exhaust gas, etc. A heating method, a method of adding waste paper, dried sludge, or the like can be used to relatively reduce moisture.

前処理ステップで溶融に適した30%以下まで含水率が調整され、塩基度調整剤及び3価の鉄化合物が添加された下水汚泥は、コンベア機構を介してホッパー4から順次溶融炉5に投入されて溶融処理され、溶融炉5で溶融生成されたスラグは、その後冷却して固化される。溶融炉として表面式溶融炉、電気式溶融炉、旋回式溶融炉、コークスベッド炉等を用いることができ、特に旋回式溶融炉、表面式溶融炉を好適に用いることができる。本実施形態では表面式溶融炉に属する回転式表面溶融炉が用いられている。   Sewage sludge to which the water content is adjusted to 30% or less suitable for melting in the pretreatment step and the basicity adjusting agent and the trivalent iron compound are added is sequentially fed from the hopper 4 to the melting furnace 5 through the conveyor mechanism. The slag that has been melted and melted in the melting furnace 5 is then cooled and solidified. As the melting furnace, a surface melting furnace, an electric melting furnace, a swirling melting furnace, a coke bed furnace, or the like can be used. In particular, a swirling melting furnace or a surface melting furnace can be suitably used. In this embodiment, a rotary surface melting furnace belonging to the surface melting furnace is used.

図2に示すように、回転式表面溶融炉5は、燃焼器51が配置された天井部52の周囲に立設された内筒53と、底部中央に出滓口54が形成された有底の外筒55とが共通軸心周りに配置され、外筒55を軸心周りに回転させる回転機構を備え、外筒55が内筒53に対して回転可能に構成されている。   As shown in FIG. 2, the rotary surface melting furnace 5 has a bottomed structure in which an inner cylinder 53 standing around a ceiling portion 52 in which a combustor 51 is disposed and an outlet 54 formed in the center of the bottom portion. The outer cylinder 55 is disposed around the common axis, and includes a rotation mechanism that rotates the outer cylinder 55 around the axis, and the outer cylinder 55 is configured to be rotatable with respect to the inner cylinder 53.

燃焼器51は、燃料タンクから供給される燃料とブロワから供給される空気を混合して燃焼させるバーナで構成され、燃料の供給量を調整することによって溶融スラグの温度が1300℃前後になるように主燃焼室56の温度が調整される。   The combustor 51 is composed of a burner that mixes and burns fuel supplied from a fuel tank and air supplied from a blower so that the temperature of the molten slag becomes approximately 1300 ° C. by adjusting the amount of fuel supplied. In addition, the temperature of the main combustion chamber 56 is adjusted.

内筒53と外筒55の間に形成された蓄積部57に投入された乾燥汚泥は、内筒53と外筒55の相対回転により内筒53の下縁部から主燃焼室56に供給される。汚泥の露出面が燃焼器51の燃焼火炎により溶融して、主燃焼室56の底面の中央部に形成された出滓口54から溶融スラグとして滴下排出される。出滓口24から滴下した溶融スラグは、下方に配置された水槽で急冷され水砕スラグとなる。   The dried sludge charged into the storage portion 57 formed between the inner cylinder 53 and the outer cylinder 55 is supplied to the main combustion chamber 56 from the lower edge of the inner cylinder 53 by the relative rotation of the inner cylinder 53 and the outer cylinder 55. The The exposed surface of the sludge is melted by the combustion flame of the combustor 51, and is dripped and discharged as molten slag from the spout 54 formed at the center of the bottom surface of the main combustion chamber 56. The molten slag dripped from the tap outlet 24 is rapidly cooled in a water tank disposed below to become a granulated slag.

つまり、回転式表面溶融炉5で溶融ステップが実行され、溶融ステップで溶融されたスラグを冷却して固化する冷却ステップが出滓口54の下方に配置された水槽で実行される。   That is, the melting step is performed in the rotary surface melting furnace 5, and the cooling step for cooling and solidifying the slag melted in the melting step is performed in the water tank disposed below the spout 54.

図1に戻り、溶融炉5から排出された排ガスは、廃熱ボイラ6、乾式電気集塵機7、排煙処理塔8、湿式電気集塵機9を通して処理され、湿式電気集塵機9の返流水は水処理設備で浄化処理される。   Returning to FIG. 1, the exhaust gas discharged from the melting furnace 5 is processed through a waste heat boiler 6, a dry electrostatic precipitator 7, a flue gas processing tower 8, and a wet electrostatic precipitator 9. In the purification process.

このような酸化第二鉄(Fe)と汚泥との混練物が溶融炉に投入されると、下水汚泥が溶融する過程で酸化第二鉄(Fe)の周囲が還元性雰囲気となり、還元生成された酸化第一鉄(FeO)によって融点降下作用が発現し、例えば、約1300℃の溶融温度のときに、鉄に対する汚泥の好ましい塩基度0.4〜0.8よりも広い範囲で溶流度60%以上を確保でき、しかも汚泥中のリン成分の揮散が抑制されてリンが金属でない形態でスラグ中に捕捉されるようになる。つまり、下水汚泥中のリン成分は、リン化鉄を含む金属リン化合物への移行が抑制されつつ、金属でない形態でスラグ中に捕捉される。 When such a kneaded mixture of ferric oxide (Fe 2 O 3 ) and sludge is put into the melting furnace, the periphery of ferric oxide (Fe 2 O 3 ) is reduced in the process of melting the sewage sludge. The melting point lowering action is expressed by the reduced ferrous oxide (FeO) that is formed into an atmosphere. For example, when the melting temperature is about 1300 ° C., the preferable basicity of sludge for iron is less than 0.4 to 0.8. A solubility of 60% or more can be secured over a wide range, and the volatilization of the phosphorus component in the sludge is suppressed, so that phosphorus is captured in the slag in a form that is not metal. That is, the phosphorus component in the sewage sludge is trapped in the slag in a non-metal form while suppressing the transition to the metal phosphorus compound containing iron phosphide.

図7(a)には、ガラス(スラグ)を構成する一部元素の結合状態が示されており、リン(P)が金属ではない形態でスラグに捕捉されている状態(図中、一点鎖線の円で囲まれた部位)が例示されている。つまり、リン元素(P)が架橋となる酸素原子(O)を介してガラス中に捕捉されている。   FIG. 7 (a) shows the bonding state of some elements constituting the glass (slag), and the state in which phosphorus (P) is captured by the slag in a form that is not a metal (in the figure, a one-dot chain line) A portion surrounded by a circle) is illustrated. That is, the phosphorus element (P) is trapped in the glass via the oxygen atom (O) that becomes a bridge.

図7(b)には、リン元素(P)が架橋となる酸素原子を含まずに、延展性や光沢、高い熱伝導性等の金属的性質を示す状態でスラグに取り込まれた状態の一例が示されている。これが、リン化鉄を含む金属リン化合物等の金属粒子となる。   FIG. 7B shows an example of the state in which the phosphorus element (P) is incorporated in the slag in a state that does not include an oxygen atom for bridging and exhibits metallic properties such as ductility, gloss, and high thermal conductivity. It is shown. This becomes metal particles such as a metal phosphorus compound containing iron phosphide.

尚、鉄粉(Fe)の代わりに酸化第二鉄(Fe)を使用すると、リンの全てが金属でない形態でスラグ中に捕捉されるというわけではなく、一部はリン化鉄の形態でスラグに捕捉され、一部は揮散することになるが、大半の酸化第二鉄(Fe)が酸化第一鉄(FeO)となってスラグに固定されるとともに、下水汚泥に含まれる大半のリンが金属でない形態でスラグ中に捕捉されることを意味する。 If ferric oxide (Fe 2 O 3 ) is used instead of iron powder (Fe), not all of the phosphorus is captured in the slag in a non-metallic form, and some of it is made of iron phosphide. It is trapped by the slag in the form, and part of it will be volatilized, but most of the ferric oxide (Fe 2 O 3 ) becomes ferrous oxide (FeO) and is fixed to the slag, and in the sewage sludge It means that most of the phosphorus contained is trapped in the slag in a non-metallic form.

主燃焼室の全域が還元性雰囲気である必要はなく、少なくとも酸化第二鉄(Fe)の周囲が還元性雰囲気であればよく、このような環境は汚泥に含まれる有機物が熱分解されるときに発生する一酸化炭素等の還元性ガスにより実現される。 The entire main combustion chamber does not have to be a reducing atmosphere, and at least the periphery of ferric oxide (Fe 2 O 3 ) only needs to be a reducing atmosphere. In such an environment, organic substances contained in the sludge are thermally decomposed. This is realized by a reducing gas such as carbon monoxide which is generated when

逆に、炉内を長時間還元性雰囲気にすると、lFeO−mP−nCaO−oSiO系(l,m,n,oは、任意の整数)のスラグから鉄が還元されて金属粒子として析出するとともに、リン成分が揮散してしまうので、局所的な還元性雰囲気や弱い還元性雰囲気がリン成分のスラグへの捕捉にとってより良い条件となる。 On the other hand, when the inside of the furnace is made a reducing atmosphere for a long time, iron is reduced from slag of lFeO-mP 2 O 5 -nCaO-oSiO 2 system (l, m, n, and o are arbitrary integers) to form metal particles. As the phosphorus component is volatilized, the local reducing atmosphere or the weak reducing atmosphere is a better condition for trapping the phosphorus component in the slag.

つまり、図2(b)に示すように、溶融炉に投入された被溶融物は、その表面から溶融して底部中央の出滓口54から滴下するのであるが、溶融スラグ層L1と未溶融層L2との境界領域では、被溶融物に含まれる有機成分等が熱分解されて還元性雰囲気となる。そのような還元性雰囲気下で酸化第二鉄(Fe)が還元されて酸化第一鉄(FeO)となり、スラグの融点降下剤として機能し、図7(a)に示したような態様でスラグに固定される。スラグの融点が下がるため、リンの揮散が抑制されるとともに鉄が金属リン化合物として結合することなくスラグに捕捉される。即ち、リン含有物質である被溶融物がスラグへ変化する周辺で還元性であればよく、炉内は酸化性雰囲気と還元性雰囲気の何れであってもよい。 That is, as shown in FIG. 2 (b), the material to be melted put into the melting furnace is melted from the surface and dropped from the outlet 54 in the center of the bottom, but the molten slag layer L1 and the unmelted In the boundary region with the layer L2, the organic component contained in the melt is thermally decomposed to form a reducing atmosphere. Under such a reducing atmosphere, ferric oxide (Fe 2 O 3 ) is reduced to ferrous oxide (FeO), which functions as a melting point depressant for slag, as shown in FIG. It is fixed to the slag in a manner. Since melting | fusing point of slag falls, volatilization of phosphorus is suppressed and iron is capture | acquired by slag, without couple | bonding as a metal phosphorus compound. That is, it may be reducible in the vicinity where the material to be melted, which is a phosphorus-containing material, changes to slag, and the inside of the furnace may be either an oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere.

鉄粉(Fe)に対する汚泥の好ましい塩基度0.4〜0.8よりも調整範囲が広くなるため、それだけ塩基度調整剤の使用量が少なくて済み、また調整された塩基度と酸化第一鉄(FeO)による融点降下作用によってスラグの融点をさらに低下させることができるので、排ガス処理設備等の閉塞や腐食を来すリン成分の揮散量を大きく低減させることができるようになる。   Since the adjustment range is wider than the preferable basicity of 0.4 to 0.8 of the sludge with respect to iron powder (Fe), the amount of the basicity adjusting agent used can be reduced, and the adjusted basicity and the first oxidation Since the melting point of the slag can be further lowered by the melting point lowering action by iron (FeO), the volatilization amount of the phosphorus component that causes blockage or corrosion of the exhaust gas treatment facility or the like can be greatly reduced.

鉄粉(Fe)と異なり酸化第二鉄(Fe)のような3価の鉄化合物であれば、湿った汚泥に添加しても発熱する虞がないため、下水汚泥の水分を除去する前処理ステップまたはその前後のいつの時点でも添加することができ、従って、鉄粉(Fe)を添加する場合と異なり、事前に十分に汚泥と混練できる機会が確保できるので鉄化合物を過剰に投入することが無く、均一に分散することができる。その結果、スラグに混入する金属粒子の量も大きく低減できるようになる。 Unlike iron powder (Fe), trivalent iron compounds such as ferric oxide (Fe 2 O 3 ) remove heat from sewage sludge because there is no risk of heat generation even when added to wet sludge. Can be added at any time before or after the pretreatment step, and therefore, unlike the case of adding iron powder (Fe), an opportunity to sufficiently knead with sludge can be secured in advance, so an excessive amount of iron compound is added. And can be uniformly dispersed. As a result, the amount of metal particles mixed in the slag can be greatly reduced.

鉄化合物添加ステップで、鉄(Fe)量が乾燥物質換算量DS(Dry Solid)に対して1〜8wt%、好適には3〜5wt%の範囲に入るように2価または3価の鉄化合物が添加されることが好ましく、溶融温度が比較的低温であっても溶流度60%以上を確保できるようになり、リン成分の揮散を抑制しながら、効果的にリンをスラグに捕捉することができるようになる。   Divalent or trivalent iron compound so that the amount of iron (Fe) falls within the range of 1 to 8 wt%, preferably 3 to 5 wt% with respect to the dry substance equivalent DS (Dry Solid) in the iron compound addition step Is preferably added, and even when the melting temperature is relatively low, a solubility of 60% or more can be secured, and phosphorus is effectively trapped in the slag while suppressing volatilization of the phosphorus component. Will be able to.

鉄化合物添加ステップで添加される鉄化合物は、3価の鉄化合物に限らず2価の鉄化合物であってもよい。3価の鉄化合物は、酸化第二鉄(Fe)に限らず、水酸化第二鉄(Fe(OH))、塩化第二鉄(FeCl)、硫酸第二鉄(Fe(SO)、ポリ硫酸第二鉄{(FeOH)(SO4)3−n/2等の何れか一種または複数種を好適に用いることができる。本実施形態では、濃縮汚泥を凝集するために用いられるポリ硫酸第二鉄{(FeOH)(SO4)3−n/2が添加された後に、さらに酸化第二鉄(Fe)が添加されるように鉄化合物添加ステップが実現されている。 The iron compound added in the iron compound addition step is not limited to the trivalent iron compound but may be a divalent iron compound. The trivalent iron compound is not limited to ferric oxide (Fe 2 O 3 ), but ferric hydroxide (Fe (OH) 3 ), ferric chloride (FeCl 3 ), and ferric sulfate (Fe 2). Any one or more of (SO 4 ) 3 ), polyferric sulfate {(Fe 2 OH) n (SO 4) 3 -n / 2 } m, and the like can be suitably used. In the present embodiment, ferric sulfate {(Fe 2 OH) n (SO 4) 3-n / 2 } m used for agglomerating the concentrated sludge is added, and then ferric oxide (Fe 2 The iron compound addition step is realized such that O 3 ) is added.

また、鉄化合物添加ステップで用いられる2価の鉄化合物として、酸化第一鉄(FeO)、水酸化第一鉄(Fe(OH))、塩化第一鉄(FeCl)、硫酸第一鉄(FeSO)、四酸化第三鉄(Fe)、炭酸第一鉄(FeCO)等の何れか一種または複数種を好適に用いることができる。2価及び3価の鉄化合物を組み合わせて用いてもよい。 Moreover, as a bivalent iron compound used at an iron compound addition step, ferrous oxide (FeO), ferrous hydroxide (Fe (OH) 2 ), ferrous chloride (FeCl 2 ), ferrous sulfate Any one or more of (FeSO 4 ), ferric tetroxide (Fe 3 O 4 ), ferrous carbonate (FeCO 3 ) and the like can be suitably used. A combination of divalent and trivalent iron compounds may be used.

例えば、酸化第二鉄(Fe)は、以下の還元反応によって四酸化第三鉄(Fe)になり、さらに還元されて酸化第一鉄(FeO)となる。
3Fe+CO → 2Fe+CO
Fe+CO → 3FeO+CO
For example, ferric oxide (Fe 2 O 3 ) becomes ferric tetroxide (Fe 3 O 4 ) by the following reduction reaction, and is further reduced to ferrous oxide (FeO).
3Fe 2 O 3 + CO → 2Fe 3 O 4 + CO 2
Fe 3 O 4 + CO → 3FeO + CO 2

例えば、塩化第二鉄(FeCl)は、以下の加水分解反応によって酸化第二鉄(Fe)になり、さらに還元反応によって酸化第一鉄(FeO)となる。
2FeCl+3HO → Fe+6HCl
For example, ferric chloride (FeCl 3 ) becomes ferric oxide (Fe 2 O 3 ) by the following hydrolysis reaction, and further becomes ferrous oxide (FeO) by a reduction reaction.
2FeCl 3 + 3H 2 O → Fe 2 O 3 + 6HCl

例えば、水酸化第二鉄(Fe(OH))は、以下の熱分解反応によって酸化第二鉄(Fe)になり、さらに還元反応によって酸化第一鉄(FeO)となる。
2Fe(OH) → Fe+3H
For example, ferric hydroxide (Fe (OH) 3 ) becomes ferric oxide (Fe 2 O 3 ) by the following thermal decomposition reaction, and further becomes ferrous oxide (FeO) by a reduction reaction.
2Fe (OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O

例えば、硫酸第二鉄(Fe(SO)は、以下の熱分解反応によって酸化第二鉄(Fe)になり、さらに還元反応によって酸化第一鉄(FeO)になる。
Fe(SO → Fe+3SO
For example, ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) becomes ferric oxide (Fe 2 O 3 ) by the following thermal decomposition reaction, and further becomes ferrous oxide (FeO) by a reduction reaction.
Fe 2 (SO 4 ) 3 → Fe 2 O 3 + 3SO 3

例えば、硫酸第一鉄(FeSO)は、以下の還元反応によって酸化第二鉄(Fe)になり、さらに還元されて酸化第一鉄(FeO)になる。
4FeSO+C → 2Fe+4SO+CO
For example, ferrous sulfate (FeSO 4 ) becomes ferric oxide (Fe 2 O 3 ) by the following reduction reaction, and further reduced to ferrous oxide (FeO).
4FeSO 4 + C → 2Fe 2 O 3 + 4SO 2 + CO 2

例えば、炭酸第一鉄(FeCO)は、以下の熱分解反応によって酸化第一鉄(FeO)になる。
FeCO → FeO+CO
For example, ferrous carbonate (FeCO 3 ) becomes ferrous oxide (FeO) by the following thermal decomposition reaction.
FeCO 3 → FeO + CO 2

また、下水汚泥に塩基度調整剤を添加して下水汚泥の塩基度が0.2から1.0の範囲に入るように調整する塩基度調整ステップを、溶融ステップより前に実行することが好ましく、鉄化合物添加ステップで添加される3価の鉄化合物から溶融処理時に生成される酸化第一鉄(FeO)によって発現する融点降下作用と相俟って、鉄粉(Fe)を添加するより相対的に低い融点で好ましい溶流度が確保できるようになる。   Further, it is preferable that the basicity adjusting step for adjusting the basicity of the sewage sludge to be in the range of 0.2 to 1.0 by adding a basicity adjusting agent to the sewage sludge is performed before the melting step. Compared with the addition of iron powder (Fe), combined with the melting point lowering effect expressed by ferrous oxide (FeO) produced during the melting treatment from the trivalent iron compound added in the iron compound addition step Therefore, it is possible to secure a preferable solubility at a low melting point.

下水汚泥に塩基度調整剤を添加して下水汚泥の塩基度を0.7±0.1の範囲に調整する塩基度調整ステップを、溶融ステップより前に実行することがさらに好ましく、鉄化合物添加ステップで添加される3価の鉄化合物から溶融処理時に生成される酸化第一鉄(FeO)によって発現する融点降下作用と相俟って、より低い融点で好ましい溶流度が確保できるようになり、リン成分の揮散を効果的に抑制できるようになる。   More preferably, the basicity adjustment step of adjusting the basicity of the sewage sludge to a range of 0.7 ± 0.1 by adding a basicity adjusting agent to the sewage sludge is performed before the melting step, and an iron compound is added. Combined with the melting point depressing action expressed by the ferrous oxide (FeO) produced during the melting process from the trivalent iron compound added in the step, it becomes possible to secure a preferable solubility at a lower melting point. The volatilization of the phosphorus component can be effectively suppressed.

またさらに、鉄(Fe)リン(P)シリカ(Si)比(=Fe/(P+Si)[mol/mol])が0.2〜0.8の範囲に入るように鉄化合物を添加する鉄リンシリカ比調整ステップが鉄化合物添加ステップに含まれ、鉄リンシリカ比調整ステップを溶融ステップより前に実行することが好ましい。   Furthermore, the iron phosphorous silica in which the iron compound is added so that the iron (Fe) phosphorous (P) silica (Si) ratio (= Fe / (P + Si) [mol / mol]) falls within the range of 0.2 to 0.8. Preferably, the ratio adjustment step is included in the iron compound addition step, and the iron-phosphorus-silica ratio adjustment step is performed before the melting step.

鉄化合物添加ステップで鉄リンシリカ比が0.2〜0.8の範囲に入るように鉄化合物が添加されると、従来に比較して極めて低い融点で好ましい溶流度が確保できるようになるとともにリン固定化率も80%以上となり、リン成分の揮散を効果的に抑制できるとともに、化石燃料の使用量を抑制できるようになる。   When the iron compound is added so that the iron-phosphorus-silica ratio falls within the range of 0.2 to 0.8 in the iron compound addition step, a preferable solubility can be secured at a very low melting point compared to the conventional case. The phosphorus immobilization rate is 80% or more, so that the volatilization of the phosphorus component can be effectively suppressed and the amount of fossil fuel used can be suppressed.

さらにまた、溶流度が60%以上になるように、鉄化合物添加ステップと塩基度調整ステップを、溶融ステップより前に実行することが好ましく、比較的低い温度で安定した溶融処理を行なうことができ、リン成分の揮散を効果的に抑制することができるようになる。   Furthermore, it is preferable to perform the iron compound addition step and the basicity adjustment step before the melting step so that the solubility is 60% or more, and to perform a stable melting process at a relatively low temperature. And the volatilization of the phosphorus component can be effectively suppressed.

つまり、水分が調整・除去された下水汚泥を溶融する溶融炉に対して、予め下水汚泥に鉄(Fe)量が乾燥物質換算量DS(Dry Solid)に対して1〜8wt%の範囲に入るように2価または3価の鉄化合物を添加し、撹拌した後に溶融炉に投入して鉄化合物の周囲が還元性雰囲気となる状態で下水汚泥を溶融するように運転されることが好ましい。   That is, for a melting furnace that melts sewage sludge whose moisture has been adjusted and removed, the amount of iron (Fe) in the sewage sludge is in the range of 1 to 8 wt% with respect to the dry substance equivalent DS (Dry Solid). Thus, it is preferable to operate so as to melt the sewage sludge in such a state that the divalent or trivalent iron compound is added and stirred and then charged into the melting furnace so that the periphery of the iron compound is in a reducing atmosphere.

尚、塩基度調整ステップと鉄化合物添加ステップの順番に制限はなく、塩基度調整剤と鉄化合物を事前に混合し、一緒に添加するステップとしてもよい。   In addition, there is no restriction | limiting in the order of a basicity adjustment step and an iron compound addition step, It is good also as a step which mixes a basicity adjustment agent and an iron compound in advance, and adds together.

本発明は、リンが乾燥物質換算量の0.04wt%以上含まれるリン含有物質に好適に用いることができ、このようなリン含有物質として、下水汚泥の他に、田畑の土壌、家畜の糞尿、し尿汚泥、リン含有鉱石の残渣等にも本発明が好適に用いられる。例えば、下水汚泥には0.5〜3wt%、田畑の土壌には0.04〜1wt%、家畜の糞尿には0.5〜3wt%、し尿汚泥には2〜3wt%のリンが含有されている。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for a phosphorus-containing material containing 0.04 wt% or more of phosphorus in terms of dry matter. As such a phosphorus-containing material, in addition to sewage sludge, field soil, livestock manure The present invention is also suitably used for human waste sludge, phosphorus-containing ore residues, and the like. For example, 0.5 to 3 wt% sewage sludge, 0.04 to 1 wt% in field soil, 0.5 to 3 wt% in livestock manure, and 2-3 wt% in manure sludge. ing.

以下に、下水汚泥に3価の鉄化合物を添加した場合の溶融特性の実験結果を説明する。
図3(a)には、前処理後の下水汚泥に塩基度調整剤を添加して塩基度を振ったサンプル汚泥に対して、それぞれ鉄粉(Fe)または酸化第二鉄(Fe)を添加した試験片を、電気炉を用いて1300℃で加熱した場合の溶流度特性が示されている。図中、破線で示される特性が鉄粉の特性であり、実線で示される特性が酸化第二鉄の特性である。
Below, the experimental result of the melting characteristic at the time of adding a trivalent iron compound to sewage sludge is demonstrated.
FIG. 3A shows iron powder (Fe) or ferric oxide (Fe 2 O 3 ) with respect to sample sludge in which basicity adjusting agent was added to sewage sludge after pretreatment to change the basicity. It shows the solubility characteristics when the test piece to which is added) is heated at 1300 ° C. using an electric furnace. In the figure, the characteristic indicated by the broken line is the characteristic of iron powder, and the characteristic indicated by the solid line is the characteristic of ferric oxide.

サンプル汚泥の鉄(Fe)リン(P)シリカ(Si)比(=Fe/(P+Si)[mol/mol])は0.45であり、鉄粉または酸化第二鉄の添加量は、それぞれ乾燥物質換算量DS(Dry Solid)に対して5wt%である。   The iron (Fe) phosphorus (P) silica (Si) ratio (= Fe / (P + Si) [mol / mol]) of the sample sludge is 0.45, and the amount of iron powder or ferric oxide added is dry, respectively. It is 5 wt% with respect to the substance conversion amount DS (Dry Solid).

溶流度とは、図6(a),(b),(c)に示すように、船形形状の磁性ボードの一端部側に試験片を充填し、充填部が上方になるように磁性ボードを所定角度(5°)傾斜させた状態で、所定温度に保持された電気炉内に所定時間(15分)静置し、その後取り出して室温で冷却したときの試験片の状態を計測して、以下の式に基づいて算出される値である。
溶流度(M値)=(L−L)/L×100
As shown in FIGS. 6 (a), 6 (b), and 6 (c), the degree of dissolution means that a test piece is filled on one end side of a ship-shaped magnetic board, and the magnetic board is placed so that the filling portion is on the upper side. Measure the state of the test piece when it is left at a predetermined angle (5 °) and left in an electric furnace maintained at a predetermined temperature for a predetermined time (15 minutes), then taken out and cooled at room temperature. The value is calculated based on the following equation.
Dissolution rate (M value) = (L−L 0 ) / L 0 × 100

通常、溶流度が60%となる温度が溶流点として評価され、溶流度40%で溶融炉は運転可能で、溶流度が60%以上であれば溶融性が高いと判断される。尚、磁性ボードは長さ150mm、幅20mm、高さ70mmで、約10mlの容量に形成され、磁性ボードに充填される試験片の長さは70mmに設定される。   Usually, the temperature at which the solubility is 60% is evaluated as the melting point, the melting furnace can be operated at a solubility of 40%, and if the solubility is 60% or more, it is judged that the meltability is high. . The magnetic board has a length of 150 mm, a width of 20 mm, and a height of 70 mm, and is formed in a capacity of about 10 ml. The length of the test piece filled in the magnetic board is set to 70 mm.

図3(a)に示されているように、鉄粉を添加した場合には、塩基度が約0.4〜0.8の範囲(R−Fe)で溶流度60%以上を確保できるのに対して、酸化第二鉄を添加した場合には、塩基度が約0.2〜1.0の範囲(R−Fe)で溶流度60%以上を確保できることが判明した。 As shown in FIG. 3 (a), when iron powder is added, it is possible to ensure a solubility of 60% or more in a basicity range of about 0.4 to 0.8 (R-Fe). On the other hand, when ferric oxide was added, it was found that a solubility of 60% or more can be secured in a basicity range of about 0.2 to 1.0 (R—Fe 2 O 3 ). .

つまり、酸化第二鉄を添加する場合には、溶流度60%以上を確保できる塩基度の調整範囲が広がるので、塩基度調整剤の添加量を低く抑制することができることが明らかになった。   That is, when ferric oxide is added, the basicity adjustment range in which a solubility of 60% or more can be ensured is widened, so that the addition amount of the basicity adjusting agent can be suppressed low. .

そして、塩基度が0.7±0.1の範囲で極めて高い溶流度を確保できるようになり、塩基度をこの範囲に調整すると溶融温度が1300℃よりも50℃程度低い温度であっても良好に溶融炉は運転可能となる。その結果、汚泥に含まれるリン成分の揮散をさらに効果的に抑制できるようになることが判明した。   And, it becomes possible to ensure a very high solubility within a range of 0.7 ± 0.1, and when the basicity is adjusted within this range, the melting temperature is about 50 ° C. lower than 1300 ° C. The melting furnace can be operated well. As a result, it has been found that the volatilization of the phosphorus component contained in the sludge can be more effectively suppressed.

図3(b)には、前処理後の下水汚泥に塩基度調整剤を添加して塩基度を0.7に調整したサンプル汚泥に対して、鉄粉または酸化第二鉄を添加して鉄(Fe)リン(P)シリカ(Si)比(=Fe/(P+Si)[mol/mol])を変えた試験片を、電気炉を用いて1300℃で加熱した場合のリン固定化率が示されている。図中、破線で示される特性が鉄粉の特性であり、実線で示される特性が酸化第二鉄の特性である。   In FIG. 3 (b), iron powder or ferric oxide was added to the sample sludge whose basicity was adjusted to 0.7 by adding a basicity adjusting agent to the sewage sludge after pretreatment. The phosphorus immobilization rate is shown when a test piece with a different (Fe) phosphorus (P) silica (Si) ratio (= Fe / (P + Si) [mol / mol]) is heated at 1300 ° C. using an electric furnace. Has been. In the figure, the characteristic indicated by the broken line is the characteristic of iron powder, and the characteristic indicated by the solid line is the characteristic of ferric oxide.

図3(b)の実線で示される特性で明らかなように、酸化第二鉄を添加してサンプル汚泥の鉄(Fe)リン(P)シリカ(Si)比を0.2に調整すると約80%のリン固定化率が得られ、0.4以上に調整すると約90%という高いリン固定化率が得られることが判明した。   As apparent from the characteristics shown by the solid line in FIG. 3B, when ferric oxide is added and the iron (Fe) phosphorus (P) silica (Si) ratio of the sample sludge is adjusted to 0.2, it is about 80. % Phosphorous immobilization rate was obtained, and it was found that a high phosphorus immobilization rate of about 90% was obtained when adjusted to 0.4 or more.

当該特性図には、さらにこのような汚泥に酸化第二鉄を添加して実炉で運転したときのデータが黒三角でプロットされている。実炉では塩基度が0.7±0.1の範囲に調整され、鉄(Fe)リン(P)シリカ(Si)比が0.35,0.45,0.51に設定された状態で運転され、そのときにサンプリングされたデータが黒三角で示されている。   In the characteristic diagram, data obtained by adding ferric oxide to such sludge and operating in an actual furnace are plotted with black triangles. In the actual furnace, the basicity is adjusted to a range of 0.7 ± 0.1, and the iron (Fe) phosphorus (P) silica (Si) ratio is set to 0.35, 0.45, 0.51. The data that was run and sampled at that time is indicated by black triangles.

以上から、鉄(Fe)リン(P)シリカ(Si)比を0.2〜0.8の範囲に調整することが好ましく、0.25〜0.55の範囲に調整することがさらに好ましく、0.30から0.50の範囲に調整することが最も好ましいことが明らかになった。鉄(Fe)リン(P)シリカ(Si)比を0.30から0.50の範囲に調整することで、酸化第二鉄の添加量を抑制しながらも良好にリンをスラグ中に固定できるようになり、ランニングコストを抑制できる点でも好ましい。リン固定化率を下げるとそれだけ鉄化合物に要するランニングコストが低減できるが、排ガス処理設備や煙道に付着したダストの清掃頻度が増加する。そのため、清掃頻度との兼ね合いで、少なくともリン固定化率を60%程度に調整することも可能である。尚、塩基度が約0.2〜1.0の範囲でも同様の傾向があることが確認されている。   From the above, it is preferable to adjust the iron (Fe) phosphorus (P) silica (Si) ratio to a range of 0.2 to 0.8, more preferably to a range of 0.25 to 0.55, It became clear that adjusting to the range of 0.30 to 0.50 is most preferable. By adjusting the iron (Fe) phosphorus (P) silica (Si) ratio in the range of 0.30 to 0.50, phosphorus can be well fixed in the slag while suppressing the addition amount of ferric oxide. This is also preferable in that the running cost can be suppressed. Lowering the phosphorus immobilization rate can reduce the running cost required for iron compounds, but increases the frequency of cleaning dust adhering to exhaust gas treatment facilities and flue. Therefore, it is also possible to adjust at least the phosphorus immobilization rate to about 60% in consideration of the cleaning frequency. It has been confirmed that the same tendency exists even when the basicity is in the range of about 0.2 to 1.0.

図4には、約0.2〜1.2の範囲の塩基度のサンプル汚泥に、乾燥物質換算量DS(Dry Solid)に対する重量比で鉄(Fe)量が3〜5wt%となる範囲で酸化第二鉄を添加した場合の溶流度特性が示されている。電気炉を用いて1300℃で加熱した場合の特性である。塩基度にも依存するが、鉄(Fe)量が乾燥物質換算量DSに対して3〜5wt%の範囲に入るように調整されていると広範囲で溶流度60%以上を確保できることが判明した。   FIG. 4 shows a sample sludge having a basicity in the range of about 0.2 to 1.2 in a range where the iron (Fe) amount is 3 to 5 wt% in terms of the weight ratio to the dry substance equivalent DS (Dry Solid). The solubility characteristics when ferric oxide is added are shown. It is the characteristic at the time of heating at 1300 degreeC using an electric furnace. Although it depends on the basicity, it has been found that if the amount of iron (Fe) is adjusted to fall within the range of 3 to 5 wt% with respect to the dry substance equivalent DS, a solubility of 60% or more can be secured over a wide range. did.

図5(a),(b)には、塩基度が0.7に調整され、鉄粉または酸化第二鉄が添加されることにより、鉄(Fe)量が乾燥物質換算量DSに対して3wt%に調整された試験片を1300℃で溶融した場合のスラグの写真が示されている。図5(a)は酸化第二鉄が添加された場合のスラグであり、図5(b)は鉄粉が添加された場合のスラグである。   5 (a) and 5 (b), the basicity is adjusted to 0.7, and iron powder or ferric oxide is added so that the amount of iron (Fe) is less than the dry substance equivalent DS. The photograph of the slag when the test piece adjusted to 3 wt% is melted at 1300 ° C is shown. FIG. 5A shows the slag when ferric oxide is added, and FIG. 5B shows the slag when iron powder is added.

汚泥に鉄粉(Fe)が添加された場合にはスラグに球状の金属粒子が析出していることが観察される(図5(b)中、白丸で囲まれている領域参照)。当該金属粒子を成分分析すると、鉄(Fe)やリン化鉄(FeP)を主成分とする金属リン化合物であることが判明した。これに対して、図5(a)には、殆ど金属粒子が確認できない状態で、汚泥に添加された酸化第二鉄(Fe)が、酸化第一鉄(FeO)に還元された状態でスラグに溶解し、汚泥中のリン成分も鉄と金属リン化合物として化合することなく、リンが金属でない形態でスラグ中に捕捉されていることが確認された。 When iron powder (Fe) is added to the sludge, it is observed that spherical metal particles are deposited on the slag (see an area surrounded by white circles in FIG. 5B). Component analysis of the metal particles revealed that it was a metal phosphorus compound containing iron (Fe) or iron phosphide (Fe 2 P) as a main component. On the other hand, in FIG. 5A, ferrous oxide (Fe 2 O 3 ) added to the sludge was reduced to ferrous oxide (FeO) in a state where almost no metal particles could be confirmed. It was confirmed that phosphorus was trapped in the slag in a non-metal form without being dissolved in the slag in a state and combining the phosphorus component in the sludge as iron and a metal phosphorus compound.

尚、本実施例で用いた酸化第二鉄はメジアン径11μm(d50)の粉体を利用したが、メジアン径1mm(d50)程度のものから利用でき、反応速度を速めるという観点で粒度は細かい方がより好ましい。 The ferric oxide used in this example was a powder having a median diameter of 11 μm (d 50 ). However, it can be used from a powder having a median diameter of about 1 mm (d 50 ), and the particle size can be increased from the viewpoint of increasing the reaction rate. The finer is more preferable.

本願明細書等で記載した「鉄粉」や「酸化第二鉄」あるいは「鉄化合物」は、それぞれ純度100%のものに限るのではなく、多少の不純物を含んでいる場合が含まれる。つまり、「鉄粉」であれば一部が酸化鉄などの化合物となっていたり、鉄化合物であれば鉄が化合物の形態をとらず鉄として残っているものも含まれる。換言すると、主としてその物質を含んでいるものを意味して記載をしている。また、鉄化合物は異なる鉄化合物の混合物でもよいものである。   The “iron powder”, “ferric oxide” or “iron compound” described in the present specification and the like are not limited to those having a purity of 100%, but include cases where some impurities are included. In other words, if “iron powder”, a part of the compound is a compound such as iron oxide, and if it is an iron compound, iron remains in the form of a compound without iron. In other words, the description mainly means the one containing the substance. Further, the iron compound may be a mixture of different iron compounds.

1:脱水機
2:貯留ピット
3:乾燥機
4:ホッパー
5:溶融炉
1: Dehydrator 2: Storage pit 3: Dryer 4: Hopper 5: Melting furnace

Claims (8)

リンが乾燥物質換算量の0.04wt%以上含まれるリン含有物質に対して含水量を調整する前処理ステップと、前記前処理ステップで水分が調整されたリン含有物質を溶融炉に投入して溶融する溶融ステップと、前記溶融ステップで溶融生成されたスラグを冷却して固化する冷却ステップと、を含むリン含有物質の溶融処理方法であって、
リン含有物質に3価の鉄化合物を添加する鉄化合物添加ステップを前記前処理ステップまたはその前後に実行し、前記溶融ステップで、前記鉄化合物添加ステップで添加された3価の鉄化合物が2価の鉄化合物に還元され保持される還元性雰囲気でリン含有物質を溶融することで、リン含有物質に含まれるリン成分の揮散を防止するとともに、リン成分のリン化鉄を含む金属リン化合物への移行を抑制しながらリン成分をスラグに捕捉するリン含有物質の溶融処理方法。
A pretreatment step for adjusting the water content of the phosphorus-containing material containing 0.04 wt% or more of the dry matter equivalent of phosphorus, and a phosphorus-containing material whose water content has been adjusted in the pretreatment step is charged into the melting furnace A melting step of a phosphorus-containing substance, comprising: a melting step for melting; and a cooling step for cooling and solidifying the slag melt-generated in the melting step,
Run the iron compound addition step of adding the trivalent iron compound to the phosphorus-containing material wherein the preprocessing step or before and after, in the previous SL melting step, trivalent iron compounds added in the iron compound addition step 2 By melting the phosphorus-containing material in a reducing atmosphere that is reduced and retained by a valent iron compound, the phosphorous component contained in the phosphorus-containing material is prevented from being volatilized and the metal phosphorus compound containing iron phosphide as the phosphorus component A method for melting a phosphorus-containing substance, in which the phosphorus component is captured by the slag while suppressing the transfer of water.
リン含有物質が下水汚泥であり、前処理ステップで下水汚泥の水分が調整される請求項1記載のリン含有物質の溶融処理方法。   The method for melting a phosphorus-containing substance according to claim 1, wherein the phosphorus-containing substance is sewage sludge, and the moisture of the sewage sludge is adjusted in the pretreatment step. 前記鉄化合物添加ステップで、鉄(Fe)量が乾燥物質換算量DS(Dry Solid)に対して1〜8wt%の範囲に入るように3価の鉄化合物が添加される請求項1または2記載のリン含有物質の溶融処理方法。 In the iron compound addition step, according to claim 1 or 2 wherein the trivalent iron compound as fall within the scope of 1~8Wt% relative iron (Fe) weight dry substance equivalent amount DS (Dry Solid) is added Method for melting phosphorus-containing material. 前記鉄化合物添加ステップで用いられる3価の鉄化合物が、四酸化第三鉄(Fe )、酸化第二鉄(Fe)、水酸化第二鉄(Fe(OH))、塩化第二鉄(FeCl)、硫酸第二鉄(Fe(SO )の何れか一種または複数種である請求項1から3の何れかに記載のリン含有物質の溶融処理方法。 Trivalent iron compounds that are used in the iron compound addition step, tetroxide ferric (Fe 3 O 4), acid ferric (Fe 2 O 3), ferric hydroxide (Fe (OH) 3 ) Melting of a phosphorus-containing substance according to claim 1, which is one or more of ferric chloride (FeCl 3 ) and ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ) Processing method. リン含有物質に塩基度調整剤を添加してリン含有物質の塩基度が0.2から1.0の範囲に入るように調整する塩基度調整ステップを、前記溶融ステップより前に実行する請求項1から4の何れかに記載のリン含有物質の溶融処理方法。   The basicity adjusting step of adding a basicity adjusting agent to the phosphorus-containing material so that the basicity of the phosphorus-containing material is in the range of 0.2 to 1.0 is performed before the melting step. A method for melting a phosphorus-containing substance according to any one of 1 to 4. リン含有物質に塩基度調整剤を添加してリン含有物質の塩基度が0.7±0.1の範囲に入るように調整する塩基度調整ステップを、前記溶融ステップより前に実行する請求項1から4の何れかに記載のリン含有物質の溶融処理方法。   The basicity adjustment step of adjusting the basicity of the phosphorus-containing material so that the basicity of the phosphorus-containing material falls within a range of 0.7 ± 0.1 by adding a basicity adjusting agent to the phosphorus-containing material is performed before the melting step. A method for melting a phosphorus-containing substance according to any one of 1 to 4. 鉄(Fe)リン(P)シリカ(Si)比(=Fe/(P+Si)[mol/mol])が0.2〜0.8の範囲に入るように前記鉄化合物を添加する鉄リンシリカ比調整ステップを前記鉄化合物添加ステップに含み、前記鉄リンシリカ比調整ステップを前記溶融ステップより前に実行する請求項6記載のリン含有物質の溶融処理方法。   Iron-phosphorus-silica ratio adjustment in which the iron compound is added so that the iron (Fe) phosphorus (P) silica (Si) ratio (= Fe / (P + Si) [mol / mol]) falls within the range of 0.2 to 0.8. The method for melting a phosphorus-containing substance according to claim 6, wherein a step is included in the iron compound adding step, and the iron-phosphorus-silica ratio adjusting step is executed before the melting step. 溶流度が60%以上になるように、前記鉄化合物添加ステップと前記塩基度調整ステップを、前記溶融ステップより前に実行する請求項5から7の何れかに記載のリン含有物質の溶融処理方法。
The melting treatment of a phosphorus-containing substance according to any one of claims 5 to 7, wherein the iron compound addition step and the basicity adjustment step are executed before the melting step so that the solubility is 60% or more. Method.
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