JP6939519B2 - Fluid roasting furnace - Google Patents

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Description

本発明は、流動焙焼炉に関する。さらに詳しくは、高品位が要求される被焙焼物を焙焼可能な流動焙焼炉に関する。 The present invention relates to a fluidized roasting furnace. More specifically, the present invention relates to a fluidized roasting furnace capable of roasting an object to be roasted, which requires high quality.

一般的に、流動焙焼炉は、原料単独、もしくは流動媒体を用いてガスを供給しながら焙焼対象の粒状の原料をあたかも流体のように浮遊させることによって媒体との混合状態をつくり上げ、効率的に焙焼する装置である。焙焼対象の原料と流動媒体とを混合させた状態で焙焼することにより原料と流動媒体とが衝突しながら焙焼が進み、また、原料が流動層内に比較的長時間滞留できるため、効率的に焙焼することができる。 In general, a fluidized roasting furnace creates a mixed state with a medium by suspending the granular raw material to be roasted as if it were a fluid while supplying gas with the raw material alone or using a fluid medium, and is efficient. It is a device for roasting. By roasting in a state where the raw material to be roasted and the fluidized medium are mixed, roasting proceeds while the raw material and the fluidized medium collide with each other, and the raw material can stay in the fluidized bed for a relatively long time. It can be roasted efficiently.

このような流動焙焼炉を用いて供給した原料に対する焙焼を確実に行うためには、ガスの流速が、原料(以下、本明細書において「被焙焼物」と称することがある)と流動媒体との混合物の空塔速度が、最小流動化速度以上、終末速度未満の範囲となるように、正確に制御されなければならない。 In order to reliably roast the raw material supplied by using such a fluidized roasting furnace, the flow velocity of the gas flows with the raw material (hereinafter, may be referred to as "roasted object" in the present specification). The superficial velocity of the mixture with the medium must be precisely controlled to be in the range greater than or equal to the minimum fluidization velocity and less than the terminal velocity.

ここで、「空塔速度」とは、ガス流量/炉内断面積で求められる実速度である。「最小流動化速度」とは、粉体(被焙焼物と流動媒体との混合物)が流動を始める最小の速度である。「終末速度」とは、流動層から粉体が上昇して飛び出し始める速度をいう。 Here, the "superficial velocity" is the actual velocity obtained by the gas flow rate / cross-sectional area in the furnace. The "minimum fluidization rate" is the minimum rate at which the powder (mixture of the material to be roasted and the fluid medium) begins to flow. The "terminal velocity" is the speed at which the powder rises from the fluidized bed and begins to pop out.

上記のように速度制御が正確に行われる必要があるのは、以下のような理由のためである。すなわち、供給するガスの流速が、原料と流動媒体との混合物の「最小流動化速度」未満であると、原料が流動化しないために焙焼が均一に進まず、原料の凝集が発生する等の問題が生じる。 The reason why the speed control needs to be performed accurately as described above is as follows. That is, if the flow velocity of the supplied gas is less than the "minimum fluidization rate" of the mixture of the raw material and the fluidized medium, roasting does not proceed uniformly because the raw material does not fluidize, and the raw materials aggregate. Problem arises.

一方で、ガスの流速がその混合物の「終末速度」以上であると、流速が速すぎて原料または流動媒体がガスと共に流されてしまい、効果的に焙焼を施すことができないという問題、または回収率が大きく低下するという問題が生じる。 On the other hand, if the flow velocity of the gas is equal to or higher than the "terminal velocity" of the mixture, the flow velocity is too high and the raw material or the fluid medium is flown together with the gas, so that roasting cannot be performed effectively. There arises a problem that the recovery rate is greatly reduced.

つまり、流動焙焼では、ガス流量を適切な範囲内で制御して、原料を焙焼に足る時間、流動層内で流動化させることが必要となる。 That is, in fluidized roasting, it is necessary to control the gas flow rate within an appropriate range and fluidize the raw material in the fluidized bed for a time sufficient for roasting.

特許文献1、2には、上で記載した流動焙焼炉の構成が開示されている。これらの流動焙焼炉は、工業的に生産を行うためにいくつかの問題点が挙げられる。以下に記載した4つは、そのうちの重要と考えられるものである。 Patent Documents 1 and 2 disclose the configuration of the fluidized roasting furnace described above. These fluid roasting furnaces have some problems in order to carry out industrial production. The four listed below are considered to be important.

第1の問題点として、連続処理が困難であるという点である。効率化の観点から、連続処理に際しては、原料を連続的に投入する。この際、焙焼中の原料と焙焼されていない原料とが混ざってしまい、効率的に焙焼を行うことができないと、被焙焼物の品質が低下したことになり好ましくない。 The first problem is that continuous processing is difficult. From the viewpoint of efficiency, raw materials are continuously added during continuous processing. At this time, if the raw material being roasted and the raw material not roasted are mixed and roasting cannot be performed efficiently, the quality of the product to be roasted is deteriorated, which is not preferable.

上記の問題を解決するために、原料投入口と原料回収口とを離して原料が投入口から回収口へ向かうようにすることも考えられるが、流動焙焼の場合には、粒状の原料が流体の如く流動化しているため、投入直後の焙焼されていない原料と、暫く炉内を浮遊して焙焼が進んだ原料とがすぐに混ざってしまい、焙焼が完了した原料だけを回収することはできず、どうしても焙焼が不十分な原料も混合した状態で回収される。このため、品質的に低いものが回収され、また、焙焼効率も悪くなってしまう。 In order to solve the above problem, it is conceivable to separate the raw material input port and the raw material recovery port so that the raw material goes from the input port to the recovery port, but in the case of fluid roasting, the granular raw material is used. Since it is fluidized like a fluid, the raw materials that have not been roasted immediately after being put in and the raw materials that have been floating in the furnace for a while and have been roasted are immediately mixed, and only the raw materials that have been roasted are collected. It is not possible to do so, and raw materials that are inadequately roasted are also recovered in a mixed state. For this reason, low quality products are collected, and the roasting efficiency is also deteriorated.

特許文献1には、古砂ダストを流動焙焼炉の焙焼室内に供給し、その焙焼室内において流動焙焼させ、焙焼室内に形成される流動層の上部位置に開口する溢流口からオーバーフローさせて、再生処理ダストとして回収する技術が開示されている。ここで、古砂ダストは、鋳物古砂再生用の乾式再生機で発生したダストを集じんして得たものである。また、流動焙焼炉の底部には、珪砂がベース砂として収容されている。 In Patent Document 1, old sand dust is supplied to the roasting chamber of a fluidized roasting furnace, fluidized roasted in the roasting chamber, and an overflow port opens at an upper position of a fluidized bed formed in the roasting chamber. A technique for overflowing from the sand and collecting it as recycled dust is disclosed. Here, the old sand dust is obtained by collecting dust generated by a dry regenerator for reclaiming used cast sand. In addition, silica sand is stored as base sand at the bottom of the fluidized roasting furnace.

加えて、シュートの投入口部に設けた圧縮空気吹込管で、その先端に形成したノズルから圧縮空気がシュートの出口に向って吹き込まれるようになっていることも開示されている。すなわち、古砂ダストをシュートに向かって圧縮空気を吹き込みながら炉内に供給し、溢流口から古砂ダストをオーバーフローさせて回収している。 In addition, it is also disclosed that the compressed air blowing pipe provided at the inlet portion of the chute allows compressed air to be blown toward the outlet of the chute from a nozzle formed at the tip thereof. That is, the old sand dust is supplied into the furnace while blowing compressed air toward the chute, and the old sand dust overflows from the overflow port and is collected.

特許文献1で開示されている流動焙焼炉では、古砂ダストの供給高さ位置と溢流口(回収口)の高さ位置とがほとんど同じであることから、流動化している古砂ダストについて、焙焼されたものだけが確実に溢流口からオーバーフローして回収されることはない。 In the fluidized roasting furnace disclosed in Patent Document 1, since the supply height position of the old sand dust and the height position of the overflow port (recovery port) are almost the same, the old sand dust is fluidized. As for, only the roasted ones are not surely overflowed from the overflow port and collected.

すなわち、流動化し焙焼中の古砂ダストの中に、次々に焙焼前の古砂ダストが供給されるため、溢流口から回収されている古砂ダストには焙焼が不十分な古砂ダストが混在する。そのためこの点で連続処理が困難である。 That is, since the old sand dust before roasting is supplied one after another to the old sand dust that has been fluidized and roasted, the old sand dust collected from the overflow port is insufficiently roasted. Sand dust is mixed. Therefore, continuous processing is difficult at this point.

上記第1の問題点に対し、特許文献1に開示の方法で、可能な限り焙焼が進んだ古砂ダストを回収するためには、古砂ダストの供給速度を極力遅くする必要があると考えられる。ただし、この場合流動焙焼炉による処理は、非常に効率の悪いものとなり、やはり連続処理は困難である。 Regarding the first problem above, in order to recover the old sand dust that has been roasted as much as possible by the method disclosed in Patent Document 1, it is necessary to slow down the supply rate of the old sand dust as much as possible. Conceivable. However, in this case, the treatment by the fluidized roasting furnace becomes very inefficient, and continuous treatment is still difficult.

第2の問題点としては、焙焼後に焙焼に用いられたガスと焙焼後の被焙焼物とを分離することが困難であるという点である。 The second problem is that it is difficult to separate the gas used for roasting after roasting and the object to be roasted after roasting.

特許文献2には、金属鉄源を流動焙焼炉で酸化焙焼する工程と、焙焼炉の溢流口より排出された粗粒子の酸化層を剥離する工程と、剥離工程後の酸化鉄と金属鉄粉を流動焙焼炉に循環する工程と、生成した微粉酸化鉄を焙焼ガスと共に流出させて焙焼ガス中より捕捉回収する工程とからなる高品位酸化鉄の製造方法が開示されている。 Patent Document 2 describes a step of oxidatively roasting a metallic iron source in a fluidized roasting furnace, a step of peeling an oxide layer of coarse particles discharged from an overflow port of the roasting furnace, and a step of peeling iron oxide after the peeling step. A method for producing high-grade iron oxide is disclosed, which comprises a step of circulating metallic iron powder in a fluidized roasting furnace and a step of flowing out the produced fine iron oxide together with the roasting gas and capturing and recovering it from the roasting gas. ing.

しかしながら特許文献2には、微粉酸化鉄を焙焼ガスと共に流出させて焙焼ガス中より捕捉回収すると記載されているものの、具体的にどのように微粉酸化鉄を焙焼ガスと共に流出させるかについては明確に示されていない。すなわち、微粉酸化鉄と焙焼ガスとをどのように効率的に分離し、微粉酸化鉄を捕捉回収するかについては全く不明である。 However, although Patent Document 2 describes that fine iron oxide is discharged together with roasting gas and captured and recovered from the roasting gas, specifically how fine iron oxide is discharged together with roasting gas is described. Is not clearly shown. That is, it is completely unknown how to efficiently separate the fine iron oxide and the roasting gas and capture and recover the fine iron oxide.

また、特許文献2には、剥離酸化皮膜を流動焙焼炉排ガスに随伴させて炉外に排出させることも開示されているが、どうような方法で流動焙焼炉排ガスに随伴させ炉外に排出させるのかについても不明確である。 Further, Patent Document 2 also discloses that the peeled oxide film is accompanied by the exhaust gas of the fluidized roasting furnace and discharged to the outside of the furnace. It is also unclear whether it will be discharged.

第3の問題点は、焙焼を行う被焙焼物によって求められる製品の純度などが異なる点である。流動焙焼炉の原料の具体的な例を挙げて説明する。その原料として、例えば2次電池の材料として多く用いられる酸化ニッケル(NiO)は、純度などの点で非常に厳しい被焙焼物となる。酸化ニッケルは、硫酸ニッケル(NiSO)を含有する水溶液にアルカリを添加し、中和して水酸化ニッケル(Ni(OH))を得、その水酸化ニッケルを焙焼して製造される。 The third problem is that the purity of the product required for the product to be roasted differs depending on the product to be roasted. A specific example of the raw material of the fluidized roasting furnace will be described. Nickel oxide (NiO), which is often used as a raw material for a secondary battery, for example, is a very strict product to be roasted in terms of purity and the like. Nickel oxide is produced by adding an alkali to an aqueous solution containing nickel sulfate (NiSO 4 ), neutralizing it to obtain nickel hydroxide (Ni (OH) 2 ), and roasting the nickel hydroxide.

この酸化ニッケルについては、得られた酸化ニッケルに含まれた不純物の硫黄品位が高く、例えば100ppmを超えると、酸化ニッケルから製造した電池の特性を低下させる等の影響が生じるなど好ましくない。このため、洗浄等の前処理で付着した硫黄を除去するとともに、均一かつ確実に焙焼して硫黄を低減することが欠かせない。すなわち特許文献1等で開示されている流動焙焼炉の構成では、所定の原料に対して焙焼の均一性を十分に上げることができないという問題がある。 Regarding this nickel oxide, the sulfur grade of impurities contained in the obtained nickel oxide is high, and if it exceeds 100 ppm, for example, the characteristics of a battery manufactured from nickel oxide are deteriorated, which is not preferable. Therefore, it is indispensable to remove the sulfur adhering by the pretreatment such as washing and to reduce the sulfur by roasting uniformly and surely. That is, the configuration of the fluidized roasting furnace disclosed in Patent Document 1 and the like has a problem that the uniformity of roasting cannot be sufficiently improved with respect to a predetermined raw material.

第4の問題点は、焙焼を行う被焙焼物の特性に関する点である。前述の水酸化ニッケルの流動焙焼に際しては、発生するガスの影響を考慮する必要もある。つまり、水酸化ニッケルを焙焼して酸化ニッケルが生成するのと同時に、水酸化ニッケルの分解に伴って水(HO)、すなわち水蒸気ガスも発生する。この発生した水蒸気ガスの体積によって流動焙焼炉内での流速が急激に上昇し、その結果被焙焼物が不完全な焙焼のまま流出させられ、品質と回収率が低下する問題を生じる。 The fourth problem is related to the characteristics of the object to be roasted. In the above-mentioned liquid roasting of nickel hydroxide, it is also necessary to consider the influence of the generated gas. That is, at the same time the nickel oxide by roasting nickel hydroxide is produced, the water along with the decomposition of the nickel hydroxide (H 2 O), i.e. water vapor gases generated. Due to the volume of the generated steam gas, the flow velocity in the fluidized roasting furnace rises sharply, and as a result, the object to be roasted is discharged with incomplete roasting, which causes a problem of deterioration in quality and recovery rate.

上記の焙焼に伴って発生したガスによる影響は、水酸化ニッケルなどの場合以外でも、例えば銅精鉱を焙焼して砒素を分離しようとする際にも生じる。すなわち、銅精鉱が不活性ガス中で焙焼されると砒素の硫化物が気体となって生成し、銅精鉱が炉外に流し出されてしまう。 The influence of the gas generated by the above roasting occurs not only in the case of nickel hydroxide and the like, but also in the case of roasting copper concentrate, for example, to separate arsenic. That is, when the copper concentrate is roasted in an inert gas, arsenic sulfide is generated as a gas, and the copper concentrate is discharged to the outside of the furnace.

この第4の問題点に対して、焙焼によってガスが発生する場合、流動焙焼炉から未反応原料の排出を防止するためには、発生するガスの量をあらかじめ予測し、発生ガス量に相当する量の流動化に送気するガス量を減少することが必要となる。しかし上記の水蒸気ガスなどは流動層内で焙焼反応に伴って発生するものであり、流動化のためのガス供給量を一律に減少すると、流動化が生じなくなり反応が進まなくなったり、過剰の流量となって目的とする焙焼が円滑に進まなくなったりする課題が生じる。 Regarding this fourth problem, when gas is generated by roasting, in order to prevent the discharge of unreacted raw materials from the fluidized roasting furnace, the amount of gas generated is predicted in advance and the amount of gas generated is used. It is necessary to reduce the amount of gas sent to the equivalent amount of fluidization. However, the above-mentioned water vapor gas and the like are generated in the fluidized bed as a result of the roasting reaction, and if the amount of gas supplied for fluidization is uniformly reduced, fluidization does not occur and the reaction does not proceed or is excessive. There arises a problem that the desired roasting does not proceed smoothly due to the flow rate.

この第4の問題点に対して、特許文献1では、流動焙焼炉の炉心本体の出口側に炉内断面積を拡大した部分を設置し、流動焙焼炉の炉内を流れてきたガスならびに被焙焼物の流速を断面積の広がりによって低減させて、焙焼が不十分な原料が排出されることを防いでいる。 In response to this fourth problem, in Patent Document 1, a portion having an enlarged cross-sectional area inside the furnace is installed on the outlet side of the core body of the flow roasting furnace, and the gas flowing in the furnace of the flow roasting furnace is provided. In addition, the flow velocity of the object to be roasted is reduced by expanding the cross-sectional area to prevent the discharge of raw materials that are insufficiently roasted.

特開2000−42515号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-42515 特開昭61−236616号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-236616

上記第3および第4の問題点に対し、特許文献1に記載のように流動焙焼炉の炉心本体の出口側に炉内断面積を拡大した部分を設置した場合、径を大きくすると、径を大きくする割合に比して、炉内断面積の増加の割合が大きくなりすぎる。すなわち、変更するパラメータに比して、応答するパラメータが大きく振れすぎる。例えば、直径が30cmmである場合、径を1.5倍の45cmにすると、炉内断面積は、707cmから、2.25倍の1590cmとなる。このように炉内断面積が大きくなり過ぎると、空塔速度が予想よりも下がり、被焙焼物の品質と回収率の低下を招くおそれがある。 In response to the third and fourth problems, when a portion with an enlarged in-core cross-sectional area is installed on the outlet side of the core body of the fluidized roasting furnace as described in Patent Document 1, the diameter is increased. The rate of increase in the cross-sectional area in the furnace is too large compared to the rate of increasing. That is, the response parameter fluctuates too much compared to the parameter to be changed. For example, if the diameter of 30Cmm, when the diameter is 1.5 times the 45cm, the cross section furnace, the 707Cm 2, 2.25 times the 1590 cm 2. If the cross-sectional area inside the furnace becomes too large in this way, the superficial velocity will be lower than expected, which may lead to a decrease in the quality and recovery rate of the product to be roasted.

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、炉内断面積の増加割合の決定が容易で、空塔速度の制御が容易となることで、効率的に焙焼可能であり、被焙焼物の品質と回収率に優れる流動焙焼炉を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such circumstances, and it is possible to efficiently roast by making it easy to determine the rate of increase in the cross-sectional area in the furnace and controlling the superficial velocity. It is an object of the present invention to provide a fluidized roasting furnace having excellent quality and recovery rate of the product to be roasted.

第1発明の流動焙焼炉は、下方から上方へ向けて流れるガスを用いて被焙焼物が焙焼される筒状炉心部と、該筒状炉心部の外周に設けられたヒータと、前記筒状炉心部の内部に原料を投入するための原料投入管と、前記被焙焼物が前記筒状炉心部の内部から流入可能な分岐管と、が設けられており、前記分岐管は、前記原料投入管とは別に設けられるとともに、前記筒状炉心部に対して、前記ヒータよりも上側で接続されており、前記分岐管には、該分岐管に堆積した前記被焙焼物を、振動を用いて剥離する剥離装置が設けられていることを特徴とする。 The fluidized roasting furnace of the first invention includes a tubular core portion in which an object to be roasted is roasted using a gas flowing from downward to upward, a heater provided on the outer periphery of the tubular core portion, and the above. a material injection pipe for introducing material into the cylindrical core portion, and the front Symbol the roasting material is flowing can branch pipe from the inside of the cylindrical core portion, is provided with the branch pipe, It is provided separately from the raw material input pipe and is connected to the tubular core portion on the upper side of the heater. The branch pipe vibrates the roasted product deposited on the branch pipe. It is characterized in that a peeling device for peeling using the above is provided.

第1発明によれば、筒状炉心部の上部に被焙焼物が流入可能な分岐管が設けられていることにより、分岐管の断面積の分だけ炉内断面積を増やすことができ、炉内断面積の増加割合を容易に決定できる。これにより空塔速度の制御が容易となり、効率的な焙焼が行なわれ、被焙焼物の品質を高くしながら、回収率を高くすることができる
加えて、剥離装置によって分岐管に振動を与えることにより、分岐管に堆積した被焙焼物が除去されるので、流動焙焼炉の長期に亘る生産性を維持できる。また、剥離装置のメンテナンスを容易に行うことができる。
According to the first invention, since the branch pipe through which the roasted material can flow is provided in the upper part of the cylindrical core portion, the cross-sectional area in the furnace can be increased by the cross-sectional area of the branch pipe, and the furnace can be increased. The rate of increase in the internal cross-sectional area can be easily determined. As a result, the superficial velocity can be easily controlled, efficient roasting can be performed, and the recovery rate can be increased while improving the quality of the object to be roasted .
In addition , by applying vibration to the branch pipe by the peeling device, the object to be roasted accumulated on the branch pipe is removed, so that the productivity of the fluidized roasting furnace can be maintained for a long period of time. In addition, maintenance of the peeling device can be easily performed.

本発明の第1実施形態に係る流動焙焼炉の正面方向からの断面図である。It is sectional drawing from the front direction of the fluid roasting furnace which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る流動焙焼炉の正面方向からの断面図である。It is sectional drawing from the front direction of the fluid roasting furnace which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る流動焙焼炉の正面方向からの断面図である。It is sectional drawing from the front direction of the fluid roasting furnace which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る流動焙焼炉の正面方向からの断面図である。It is sectional drawing from the front direction of the fluid roasting furnace which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る流動焙焼炉の正面方向からの断面図である。It is sectional drawing from the front direction of the fluid roasting furnace which concerns on 5th Embodiment of this invention.

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための流動焙焼炉およびその運転方法を例示するものであって、本発明は流動焙焼炉およびその運転方法を以下のものに特定しない。なお、各図面が示す部材の大きさまたは位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、本明細書において、「X〜Y」(X、Yは任意の数値)との表記は、「X以上Y以下」を意味する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments shown below exemplify a fluidized roasting furnace and an operating method thereof for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention describes the fluidized roasting furnace and its operating method as follows. Not specific to. The size or positional relationship of the members shown in each drawing may be exaggerated to clarify the explanation. Further, in the present specification, the notation of "X to Y" (X and Y are arbitrary numerical values) means "X or more and Y or less".

(第1実施形態)
図1には、本発明の第1実施形態に係る流動焙焼炉10の正面方向からの断面図を示す。図1において黒色の太線矢印は、流動用ガスの流れ方向を示している。本実施形態の流動焙焼炉10には、円筒形状をしている筒状炉心部11が、軸心を鉛直にした状態で設けられている。この筒状炉心部11の下部には固定層15が設けられている。固定層15は例えば球状のアルミナなどのセラミックスを充填したものを用いることができ、セラミックスはポーラスであってよく、高い充填率のものであってよい。そして被焙焼物が固定層15の下に落ち込まないように固定層15を何層かで構成してもよい。例えば固定層15の下の方を球状のアルミナを用い、固定層15の上部をより小さな球状のアルミナを用いてもよい。この固定層15の下面には、筒状炉心部11の下方から流動用ガスを導入するための流動用ガス導入管12が設けられている。この流動用ガス導入管12から太線矢印で示す向きに流動用ガスが供給されることで、固定層15の上に位置している流動媒体31および原料32が流動化して流動層が生じ、この流動層内で原料32が浮遊した状態で焙焼が行なわれる。
(First Embodiment)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the fluidized roasting furnace 10 according to the first embodiment of the present invention from the front direction. In FIG. 1, the thick black arrow indicates the flow direction of the flowing gas. The fluidized roasting furnace 10 of the present embodiment is provided with a cylindrical core portion 11 having a cylindrical shape in a state where the axis is vertical. A fixed layer 15 is provided below the tubular core portion 11. As the fixed layer 15, one filled with ceramics such as spherical alumina can be used, and the ceramics may be porous or may have a high filling rate. Then, the fixed layer 15 may be composed of several layers so that the object to be roasted does not fall under the fixed layer 15. For example, spherical alumina may be used in the lower part of the fixed layer 15, and smaller spherical alumina may be used in the upper part of the fixed layer 15. On the lower surface of the fixed layer 15, a flow gas introduction pipe 12 for introducing the flow gas from below the tubular core portion 11 is provided. When the fluidized gas is supplied from the fluidized gas introduction pipe 12 in the direction indicated by the thick arrow, the fluidized medium 31 and the raw material 32 located on the fixed layer 15 are fluidized to form a fluidized bed. Roasting is performed with the raw material 32 floating in the fluidized bed.

筒状炉心部11の下部には、流動媒体31等を一定の温度に保持するためのヒータ13が設けられている。なおこのヒータ13は原料32によっては設けられない場合もある。ヒータ13が用いない場合は、例えば高温のガスを流して流動焙焼してもよい。 A heater 13 for holding the flow medium 31 and the like at a constant temperature is provided in the lower part of the tubular core portion 11. The heater 13 may not be provided depending on the raw material 32. When the heater 13 is not used, for example, hot gas may be flowed through the flow roasting.

筒状炉心部11に供給する原料32は、筒状炉心部11の側部に設けられた原料投入管14により適宜投入される。そして原料投入管14は原料投入後、蓋、またはバルブで閉じる。 The raw material 32 to be supplied to the tubular core portion 11 is appropriately charged by the raw material input pipe 14 provided on the side portion of the tubular core portion 11. Then, after the raw material is charged, the raw material input pipe 14 is closed with a lid or a valve.

本実施形態に係る流動焙焼炉10は、筒状炉心部11の上部に、被焙焼物、すなわち原料32が流入可能な分岐管16が接続されている。筒状炉心部11の上部とは、流動媒体31および原料32が流動化している流動層よりも上方に位置する部分を言うが、厳密に流動層の上方でなくても問題ない。すなわち、流動層の一部が筒状炉心部11に対する分岐管16の接合部に位置している場合もある。 In the fluidized roasting furnace 10 according to the present embodiment, a branch pipe 16 into which the material to be roasted, that is, the raw material 32 can flow in is connected to the upper part of the cylindrical core portion 11. The upper portion of the tubular core portion 11 refers to a portion located above the fluidized bed in which the fluidized medium 31 and the raw material 32 are fluidized, but it does not have to be strictly above the fluidized bed. That is, a part of the fluidized bed may be located at the junction of the branch pipe 16 with respect to the tubular core portion 11.

本実施形態では分岐管16は、図1に示すように筒状炉心部11に2本設けられている。ただし、分岐管16は1本である場合もあり、3本以上の場合もある。2本以上の分岐管16は、筒状炉心部11の全周に等分に設けられるのが好ましい。本実施形態では、図1の左側に位置する分岐管16は、右側に位置する分岐管16を、筒状炉心部11の軸心を中心として180°移動した位置に配置されている。 In this embodiment, two branch pipes 16 are provided in the cylindrical core portion 11 as shown in FIG. However, the number of branch pipes 16 may be one, or three or more. It is preferable that two or more branch pipes 16 are provided evenly on the entire circumference of the tubular core portion 11. In the present embodiment, the branch pipe 16 located on the left side of FIG. 1 is arranged at a position where the branch pipe 16 located on the right side is moved by 180 ° about the axial center of the tubular core portion 11.

分岐管16の軸心は直線であり、正面視で、この軸心は筒状炉心部11に対する分岐管16の接合部から、筒状炉心部11の軸心に対してあらかじめ定められた角度だけ傾いた状態で、上方へ向かっている。なお、本実施形態では分岐管16の軸心は直線であったが、曲線である場合もある。ただし、分岐管16の筒状炉心部11がある側と反対側の端部は、筒状炉心部11に対する分岐管16の接合部から上方に位置している。 The axis of the branch pipe 16 is a straight line, and when viewed from the front, this axis is only a predetermined angle from the junction of the branch pipe 16 with respect to the tubular core portion 11 with respect to the axis of the tubular core portion 11. It is leaning upwards. In the present embodiment, the axis of the branch pipe 16 is a straight line, but it may be a curved line. However, the end of the branch pipe 16 on the side opposite to the side where the tubular core portion 11 is located is located above the joint portion of the branch pipe 16 with respect to the tubular core portion 11.

筒状炉心部11の上部に被焙焼物が流入可能な分岐管16が設けられていることにより、分岐管16の断面積の分だけ炉内断面積を増やして、炉内断面積の増加割合を容易に決定できる。この意味では、分岐管16の本数が多いほど、炉内断面積の増加割合を細かく変更できる。そして、後述するように空塔速度の制御が容易となり、被焙焼物が流動用ガスとともに持ち去られるのを防止でき、効率的な焙焼が行なわれ、被焙焼物の品質を高くしながら、回収率を高くすることができる。 Since the branch pipe 16 through which the roasted material can flow in is provided in the upper part of the tubular core portion 11, the cross-sectional area in the furnace is increased by the cross-sectional area of the branch pipe 16 and the rate of increase in the cross-sectional area in the furnace is increased. Can be easily determined. In this sense, as the number of branch pipes 16 increases, the rate of increase in the cross-sectional area in the furnace can be finely changed. Then, as will be described later, the superficial velocity can be easily controlled, the roasted material can be prevented from being taken away together with the flowing gas, efficient roasting is performed, and the roasted material is recovered while improving the quality. The rate can be increased.

本実施形態の流動焙焼炉10は、従来の焙焼炉と同様、筒状炉心部11の上方での流動用ガスの流速を、筒状炉心部11の下方の流速より下げることができる。これによって乱流状態にある筒状炉心部11内において部分的に、流動用ガスの流速が終末速度を超えてしまうことがあっても、筒状炉心部11の焙焼部分から原料が持ち去られてしまう(持ち出されてしまう)ことを回避できる。そのため炉内断面積の値が筒状炉心部11の下部よりも上部の方が大きくなるため、空塔速度が下がり、原料が炉の下方に落ちてきて、より効率的に焙焼できる。 In the fluidized roasting furnace 10 of the present embodiment, the flow velocity of the flowing gas above the tubular core portion 11 can be made lower than the flow velocity below the tubular core portion 11 as in the conventional roasting furnace. As a result, even if the flow velocity of the flowing gas partially exceeds the terminal velocity in the cylindrical core portion 11 in the turbulent flow state, the raw material is removed from the roasted portion of the tubular core portion 11. It is possible to avoid being taken out (taken out). Therefore, since the value of the cross-sectional area in the furnace is larger in the upper part than in the lower part of the tubular core portion 11, the superficial velocity is lowered, the raw material falls to the lower part of the furnace, and roasting can be performed more efficiently.

ところで、従来の焙焼炉は、焙焼炉の炉心本体の出口側に炉内断面積を拡大した部分を設置しているので、径を大きくすると、径を大きくする割合に比して、炉内断面積の増加の割合が大きくなりすぎる。すなわち、変更するパラメータに比して、応答するパラメータが大きく振れすぎる。例えば、筒状炉心部11の直径が30cmmである場合、径を1.5倍の45cmにすると、炉内断面積は、707cmから、2.25倍の1590cmとなる。 By the way, in the conventional roasting furnace, a portion having an enlarged inner cross-sectional area is installed on the outlet side of the core body of the roasting furnace. Therefore, when the diameter is increased, the furnace is compared with the ratio of increasing the diameter. The rate of increase in the internal cross-sectional area becomes too large. That is, the response parameter fluctuates too much compared to the parameter to be changed. For example, if the diameter of the cylindrical core portion 11 is 30Cmm, when the diameter is 1.5 times the 45cm, the cross section furnace, the 707Cm 2, 2.25 times the 1590 cm 2.

これに対し、本実施形態の流動焙焼炉10においては、分岐管16の面積は、分岐管16が筒状炉心部11よりも細いことから、分岐管16の断面積を増やしたり、分岐管16の本数を増やしたりしても、筒状炉心部11の断面積に対して、炉内断面積の増加の割合を比較的抑えることができる。これにより高い精度で空塔速度の制御が容易となる。 On the other hand, in the fluidized roasting furnace 10 of the present embodiment, the area of the branch pipe 16 is smaller than that of the cylindrical core portion 11, so that the cross-sectional area of the branch pipe 16 can be increased or the branch pipe 16 can be increased. Even if the number of 16 is increased, the ratio of the increase in the in-core cross-sectional area to the cross-sectional area of the tubular core portion 11 can be relatively suppressed. This makes it easy to control the superficial velocity with high accuracy.

なお、空塔速度を算出する際の炉内断面積は、本実施形態では、筒状炉心部11の上部においては筒状炉心部11の、この軸心に垂直な面における筒状炉心部11の断面積と、分岐管16の、この軸心に垂直な面における分岐管16の断面積とを加えた合計とみなされる。 In the present embodiment, the cross-sectional area inside the reactor when calculating the empty tower speed is the tubular core portion 11 in the upper part of the tubular core portion 11 and the tubular core portion 11 in the plane perpendicular to the axis. Is considered to be the sum of the cross-sectional area of the branch pipe 16 and the cross-sectional area of the branch pipe 16 in the plane perpendicular to the axis of the branch pipe 16.

本実施形態の流動焙焼炉10では、空塔速度の制御が容易であるため、確実に均熱体での加熱が可能となり、よって熱を均一に被焙焼物に与え続けることができ、より確実に均一に焙焼でき、高品質の製品を得ることができる。また、確実に被焙焼物を終末速度以下に制御できることから良好な流動焙焼ができるうえ、被焙焼物が飛散することなく、高い回収率を得ることができる。 In the fluidized roasting furnace 10 of the present embodiment, since the superficial velocity can be easily controlled, heating with a soaking body can be reliably performed, and thus heat can be continuously applied to the object to be roasted more uniformly. It can be roasted reliably and evenly, and high quality products can be obtained. In addition, since the product to be roasted can be reliably controlled to the terminal velocity or lower, good fluid roasting can be performed, and the product to be roasted does not scatter, and a high recovery rate can be obtained.

(第1実施形態に係る流動焙焼炉10の運転方法)
図1に示すように、流動焙焼炉10には、原料32と一緒に流動層を生じさせるための流動媒体31が装入されている。流動焙焼炉10に流動用ガス導入管12から流動用ガスが導入されるとともに、原料32があらかじめ定められた量だけ投入される。流動用ガスの流速は、原料32と流動媒体31との混合物の「空塔速度」が、「最小流動化速度」以上で「終末速度」未満であるように調整する。
(Operation method of the fluidized roasting furnace 10 according to the first embodiment)
As shown in FIG. 1, the fluidized roasting furnace 10 is charged with a fluidized medium 31 for forming a fluidized bed together with the raw material 32. The flow gas is introduced into the flow roasting furnace 10 from the flow gas introduction pipe 12, and the raw material 32 is charged in a predetermined amount. The flow velocity of the fluidizing gas is adjusted so that the "superficial velocity" of the mixture of the raw material 32 and the fluidizing medium 31 is equal to or more than the "minimum fluidization velocity" and less than the "terminal velocity".

流動焙焼炉10はヒータ13により加熱した状態にしておき、原料32を投入して焙焼することが好ましい。原料投入後、加熱すると時間がかかり効率が悪くなるからである。ヒータ13は電気式であることが、制御が容易である点で好ましい。また、図示していないが、ガスバーナなどはコスト面で安く、好ましい。 It is preferable that the fluidized roasting furnace 10 is kept heated by the heater 13 and the raw material 32 is added to roast. This is because if the raw material is heated after being charged, it takes time and the efficiency deteriorates. It is preferable that the heater 13 is an electric type because it is easy to control. Further, although not shown, a gas burner or the like is preferable because it is cheap in terms of cost.

(第2実施形態)
図2には、本発明の第2実施形態に係る流動焙焼炉10の正面方向からの断面図を示す。第1実施形態の流動焙焼炉10との相違点は、分岐管16に、分岐管16内の気体の流れを遮断する遮断装置17が設けられている点である。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the fluidized roasting furnace 10 according to the second embodiment of the present invention from the front direction. The difference from the fluidized roasting furnace 10 of the first embodiment is that the branch pipe 16 is provided with a shutoff device 17 that blocks the flow of gas in the branch pipe 16.

遮断装置17は特に限定されないが、例えばボールバルブ、バタフライバルブなどを用いることができる。分岐管16内の気体の流れを遮断できるのであれば、遮断装置17が設けられている位置は特に限定されない。 The breaking device 17 is not particularly limited, but for example, a ball valve, a butterfly valve, or the like can be used. As long as the gas flow in the branch pipe 16 can be blocked, the position where the blocking device 17 is provided is not particularly limited.

以上のように、分岐管16内の気体の流れを遮断する遮断装置17は、筒状炉心部11の状況に応じて炉内断面積を変更して空塔速度を制御することができる。 As described above, the shutoff device 17 that shuts off the flow of gas in the branch pipe 16 can control the superficial velocity by changing the cross-sectional area inside the furnace according to the situation of the tubular core portion 11.

(第2実施形態に係る流動焙焼炉10の運転方法)
流動層を生じさせて焙焼する工程は第1実施形態に係る流動焙焼炉10と同じである。第2実施形態では、流動焙焼が終わった時点で遮断装置17を遮断する。
(Operation method of the fluidized roasting furnace 10 according to the second embodiment)
The step of forming a fluidized bed and roasting is the same as that of the fluidized roasting furnace 10 according to the first embodiment. In the second embodiment, the blocking device 17 is shut off when the fluidized roasting is completed.

すなわち、被焙焼物が焙焼できた段階で分岐管16の遮断装置17で分岐管16を遮断し、空塔速度を算出する際の炉内断面積を筒状炉心部11の炉内断面積の値とする。これにより、流動用ガスの流速を「終末速度」以上にして、被焙焼物を流動用ガスとともに回収することができる。 That is, when the object to be roasted has been roasted, the branch pipe 16 is cut off by the cutoff device 17 of the branch pipe 16, and the in-core cross-sectional area when calculating the superficial velocity is the in-core cross-sectional area of the tubular core portion 11. The value of. As a result, the flow velocity of the fluidized gas can be set to be equal to or higher than the "terminal velocity", and the object to be roasted can be recovered together with the fluidized gas.

本実施形態の流動焙焼炉10では、遮断装置17を閉じるだけで被焙焼物を回収できる。この場合、効率的に被焙焼物を回収でき、本実施形態の流動焙焼炉10は、高い生産性を有する。 In the fluidized roasting furnace 10 of the present embodiment, the roasted material can be recovered only by closing the shutoff device 17. In this case, the object to be roasted can be efficiently recovered, and the fluidized roasting furnace 10 of the present embodiment has high productivity.

(第3実施形態)
図3には、第3実施形態に係る流動焙焼炉10の正面方向からの断面図を示す。第2実施形態の流動焙焼炉10との相違点は、分岐管16に、この分岐管16の内面に堆積した被焙焼物を剥離するための剥離装置が設けられている点である。本実施形態の流動焙焼炉10では、剥離装置は振動を用いて剥離するものであり、例えばノッカー20が該当する。本実施形態ではノッカー20はそれぞれの分岐管16の外周下部に配置されている。
(Third Embodiment)
FIG. 3 shows a cross-sectional view of the fluidized roasting furnace 10 according to the third embodiment from the front direction. The difference from the fluidized roasting furnace 10 of the second embodiment is that the branch pipe 16 is provided with a peeling device for peeling the object to be roasted accumulated on the inner surface of the branch pipe 16. In the fluidized roasting furnace 10 of the present embodiment, the peeling device peels using vibration, and for example, the knocker 20 corresponds to this. In the present embodiment, the knocker 20 is arranged at the lower part of the outer circumference of each branch pipe 16.

振動を与える装置は、ノッカー20に限定されない。振動を与える装置は、他にもバイブレータ、および超音波発振装置などが該当する。 The device that gives vibration is not limited to the knocker 20. Other devices that give vibration include vibrators and ultrasonic oscillators.

ノッカー20の種類は特に限定されないが、エアー式ノッカーを用いることが好ましい。エアー式ノッカーは一般的に普及しており、安価に入手できて効果も大きいためである。
バイブレータの種類は特に限定されないが、ノッカー20と同様に安価で効果が大きいエアー式が好ましい。
超音波発振装置は耐熱性がノッカー20等に比べて低いため断熱または冷却を行うことが好ましい。
The type of the knocker 20 is not particularly limited, but it is preferable to use an air type knocker. This is because pneumatic knockers are generally popular, can be obtained at low cost, and have a great effect.
The type of vibrator is not particularly limited, but an air type, which is inexpensive and has a large effect like the knocker 20, is preferable.
Since the ultrasonic oscillator has lower heat resistance than the knocker 20 or the like, it is preferable to insulate or cool the ultrasonic oscillator.

流動焙焼では乱流状態で焙焼するため、部分的に流動用ガスの流速が増加し、被焙焼物の粒度分布が広い場合などは、被焙焼物の一部がガスとともに流動層から流れ出してしまう場合がある。分岐管16が設けられている場合、分岐管16には傾斜部分または水平部分がある場合があり、被焙焼物が堆積し易い。本実施形態に係る流動焙焼炉10は、剥離装置によって分岐管16に振動を与えることで分岐管16における被焙焼物の堆積を抑制する。すなわち分岐管16に被焙焼物が堆積した場合には、剥離装置から分岐管16へ振動を与えることにより、堆積した被焙焼物を流動焙焼炉10の筒状炉心部11の下方に落とし、再度、流動焙焼させる。 In fluidized roasting, since roasting is performed in a turbulent state, the flow velocity of the fluidized gas partially increases, and when the particle size distribution of the object to be roasted is wide, a part of the object to be roasted flows out from the fluidized bed together with the gas. It may end up. When the branch pipe 16 is provided, the branch pipe 16 may have an inclined portion or a horizontal portion, and the object to be roasted is likely to be deposited. The fluidized roasting furnace 10 according to the present embodiment suppresses the accumulation of the roasted material in the branch pipe 16 by applying vibration to the branch pipe 16 by a peeling device. That is, when the material to be roasted is deposited on the branch pipe 16, the deposited material is dropped below the tubular core portion 11 of the fluidized roasting furnace 10 by applying vibration from the peeling device to the branch pipe 16. Liquid roast again.

第3実施形態の流動焙焼炉10では、剥離装置により分岐管16に振動が与えられていることにより、分岐管16に堆積した被焙焼物が除去され、流動焙焼炉10の長期に亘る生産性を維持できる。また、剥離装置のメンテナンスを容易に行うことができる。 In the fluidized roasting furnace 10 of the third embodiment, the branch pipe 16 is vibrated by the peeling device, so that the object to be roasted accumulated on the branch pipe 16 is removed, and the fluidized roasting furnace 10 extends for a long period of time. You can maintain productivity. In addition, maintenance of the peeling device can be easily performed.

(第3実施形態に係る流動焙焼炉10の運転方法)
流動層を生じさせて焙焼する工程は第1実施形態に係る流動焙焼炉10と同じである。第3実施形態では、流動焙焼炉10の使用者は、分岐管16の内面に被焙焼物が付着しないように、ノッカー20を運転する。ノッカー20の運転条件は、投入する原料により異なる。ノッカー20の運転は、例えば流動焙焼炉10の焙焼中連続で運転を行う場合もあり、また間欠的に1時間に数分程度運転を行う場合もある。
(Operation method of the fluidized roasting furnace 10 according to the third embodiment)
The step of forming a fluidized bed and roasting is the same as that of the fluidized roasting furnace 10 according to the first embodiment. In the third embodiment, the user of the fluidized roasting furnace 10 operates the knocker 20 so that the object to be roasted does not adhere to the inner surface of the branch pipe 16. The operating conditions of the knocker 20 differ depending on the raw materials to be input. The knocker 20 may be operated continuously, for example, during roasting of the fluidized roasting furnace 10, or may be intermittently operated for several minutes per hour.

また、流動焙焼が終わった時点で遮断装置17を遮断するのは第2実施形態と同じである。 Further, it is the same as the second embodiment that the blocking device 17 is shut off when the fluidized roasting is completed.

(第4実施形態)
図4には、第4実施形態に係る流動焙焼炉10の正面方向からの断面図を示す。第2実施形態の流動焙焼炉10との相違点は、分岐管16に、この分岐管16の内面に堆積した被焙焼物を剥離するための剥離装置が設けられている点である。本実施形態の流動焙焼炉10では、剥離装置は剥離用ガスを用いて剥離するものである。
(Fourth Embodiment)
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the fluidized roasting furnace 10 according to the fourth embodiment from the front direction. The difference from the fluidized roasting furnace 10 of the second embodiment is that the branch pipe 16 is provided with a peeling device for peeling the object to be roasted accumulated on the inner surface of the branch pipe 16. In the fluidized roasting furnace 10 of the present embodiment, the peeling device peels using a peeling gas.

図4に示すように剥離用ガスを導入するための剥離用ガス導入管21は、分岐管16の下側内面に直接吹き付けることができるように、分岐管16の上側に設けられている。剥離用ガス導入管21は、各分岐管16のそれぞれに1本ずつ設けられている。なお剥離用ガス導入管21は、分岐管16に2本以上設けられることもある。例えば分岐管16の軸心方向に沿って数本設けることも可能である。 As shown in FIG. 4, the release gas introduction pipe 21 for introducing the release gas is provided on the upper side of the branch pipe 16 so that it can be directly sprayed on the lower inner surface of the branch pipe 16. One release gas introduction pipe 21 is provided for each branch pipe 16. Two or more release gas introduction pipes 21 may be provided in the branch pipe 16. For example, several branch pipes 16 can be provided along the axial direction.

剥離用ガスは、焙焼に影響しない種類であればどのようなものでも使用可能であるが、流動用ガスと同じものまたは、流動焙焼炉10から排出されたガスを繰り返して利用するのが好ましい。 Any type of peeling gas that does not affect roasting can be used, but the same gas as the fluidized gas or the gas discharged from the fluidized roasting furnace 10 is repeatedly used. preferable.

本実施形態に係る流動焙焼炉10では、剥離装置が分岐管16に剥離用ガスを吹きかけていることにより、分岐管16に堆積した被焙焼物が除去され、流動焙焼炉の長期に亘る生産性を維持できる。また、分岐管16の内面に付着した被焙焼物に直接ガスを吹きかけて被焙焼物を除去できるので、より確実に流動焙焼炉10の生産性を維持することができる。 In the fluidized roasting furnace 10 according to the present embodiment, the peeling device sprays the branching pipe 16 with the peeling gas, so that the object to be roasted accumulated on the branching pipe 16 is removed, and the fluidized roasting furnace extends for a long period of time. You can maintain productivity. Further, since the roasted object can be removed by directly blowing the gas on the roasted object adhering to the inner surface of the branch pipe 16, the productivity of the fluidized roasting furnace 10 can be maintained more reliably.

(第4実施形態に係る流動焙焼炉10の運転方法)
流動層を生じさせて焙焼する工程は第1実施形態に係る流動焙焼炉10と同じである。第4実施形態では、剥離用ガスは、被焙焼物の付着の状況に応じて連続的または断続的に導入される。断続的に導入される場合は、剥離用ガスと流動用ガスを合わせたガスの平均流速を抑えることができ、このガスによって被焙焼物が持ち去られる可能性がより一層低くなるため好ましい。
(Operation method of the fluidized roasting furnace 10 according to the fourth embodiment)
The step of forming a fluidized bed and roasting is the same as that of the fluidized roasting furnace 10 according to the first embodiment. In the fourth embodiment, the peeling gas is introduced continuously or intermittently depending on the state of adhesion of the material to be roasted. When it is introduced intermittently, it is preferable because the average flow velocity of the gas including the peeling gas and the flowing gas can be suppressed, and the possibility that the roasted product is taken away by this gas is further reduced.

また、流動焙焼が終わった時点で遮断装置17を遮断するのは第2実施形態と同じである。 Further, it is the same as the second embodiment that the blocking device 17 is shut off when the fluidized roasting is completed.

(第5実施形態)
図5には、第5実施形態に係る流動焙焼炉10の正面方向からの断面図を示す。第2実施形態の流動焙焼炉10との相違点は、分岐管16に、この分岐管16の内面に堆積した被焙焼物を剥離するための剥離装置が設けられている点である。本実施形態の流動焙焼炉10では、剥離装置は、振動を用いて剥離するものと、剥離用ガスを用いて剥離するものの両方が該当する。振動を用いて剥離するものは、第3実施形態の剥離装置と同じであり、剥離用ガスを用いて剥離するものは第4実施形態と同じである。
(Fifth Embodiment)
FIG. 5 shows a cross-sectional view of the fluidized roasting furnace 10 according to the fifth embodiment from the front direction. The difference from the fluidized roasting furnace 10 of the second embodiment is that the branch pipe 16 is provided with a peeling device for peeling the object to be roasted accumulated on the inner surface of the branch pipe 16. In the fluidized roasting furnace 10 of the present embodiment, the peeling device corresponds to both a peeling device using vibration and a peeling device using a peeling gas. The peeling device using vibration is the same as the peeling device of the third embodiment, and the peeling device using the peeling gas is the same as the fourth embodiment.

本実施形態に係る流動焙焼炉10では、剥離装置により分岐管16に振動が与えられていることにより、分岐管16に堆積した被焙焼物が除去され、流動焙焼炉10の長期に亘る生産性を維持できる。また、剥離装置のメンテナンスを容易に行うことができる。さらに、剥離装置により、分岐管16に剥離用ガスが吹きかけられていることにより、分岐管16に堆積した被焙焼物が除去され、流動焙焼炉の長期に亘る生産性を維持できる。また、分岐管16の内面に付着した被焙焼物に直接ガスを吹きかけて被焙焼物を除去できるので、より確実に流動焙焼炉10の生産性を維持することができる。 In the fluidized roasting furnace 10 according to the present embodiment, the branch pipe 16 is vibrated by the peeling device, so that the object to be roasted accumulated on the branch pipe 16 is removed, and the fluidized roasting furnace 10 extends for a long period of time. You can maintain productivity. In addition, maintenance of the peeling device can be easily performed. Further, since the peeling gas is sprayed on the branch pipe 16 by the peeling device, the object to be roasted accumulated on the branch pipe 16 is removed, and the productivity of the fluidized roasting furnace can be maintained for a long period of time. Further, since the roasted object can be removed by directly blowing the gas on the roasted object adhering to the inner surface of the branch pipe 16, the productivity of the fluidized roasting furnace 10 can be maintained more reliably.

(第5実施形態に係る流動焙焼炉10の運転方法)
流動層を生じさせて焙焼する工程は第1実施形態に係る流動焙焼炉10と同じである。また、剥離装置の動作条件は、振動を用いて剥離するものは第3実施形態と同じであり、剥離用ガスを用いて剥離するものは第4実施形態と同じである。
(Operation method of the fluidized roasting furnace 10 according to the fifth embodiment)
The step of forming a fluidized bed and roasting is the same as that of the fluidized roasting furnace 10 according to the first embodiment. Further, the operating conditions of the peeling device are the same as those in the third embodiment for peeling using vibration, and the same as those in the fourth embodiment for peeling using a peeling gas.

(本発明の用途等)
第1実施形態から第5実施形態に係る流動焙焼炉10は、焙焼によって比重が小さく、軽くなる原料に対して効果的に用いることができ、特に焙焼に伴ってガスが発生する原料において有効に用いることができる。
(Use of the present invention, etc.)
The fluidized roasting furnace 10 according to the first to fifth embodiments can be effectively used for raw materials whose specific gravity is small and lightened by roasting, and in particular, raw materials that generate gas during roasting. Can be effectively used in.

本発明は、被焙焼物が粉体であるもののほかに、銅またはニッケルなどの鉱石もしくはこれらを破砕または浮遊選鉱等の処理を経て濃縮した精鉱、さらに硫酸ニッケルまたは水酸化ニッケルなどのように電池の材料に用いる塩類等を原料として焙焼し処理できる。 In the present invention, in addition to powdery products to be roasted, ores such as copper or nickel, concentrates obtained by concentrating these ores through treatment such as crushing or flotation, and nickel sulfate or nickel hydroxide, etc. It can be roasted using salts or the like used as a material for batteries as a raw material.

以下、本発明に関連する実験を行い、本発明の各実施形態の実施例を示して説明する。なお、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, experiments related to the present invention will be carried out, and examples of each embodiment of the present invention will be described. The present invention is not limited to the following examples.

(実験1)(分岐管16の有意性の検証、原料:水酸化ニッケル)
<原料>
焙焼対象の原料(被焙焼物)32として、水酸化ニッケル(Ni(OH))を準備した。水酸化ニッケルは、平均粒径が20.5〜22.5μmのものであり、あらかじめ真空中で175℃に加熱し3時間かけて真空加熱処理を行い、含有水分を実質的に除去した。この水酸化ニッケルについて分析したところ、硫黄分が1.9〜2.1重量%の割合で含まれた。なお、その他の成分は、含有量が少なく実質的に無視できる程度であった。
(Experiment 1) (Verification of significance of branch pipe 16, raw material: nickel hydroxide)
<Raw materials>
Nickel hydroxide (Ni (OH) 2 ) was prepared as the raw material (to be roasted) 32 to be roasted. Nickel hydroxide has an average particle size of 20.5 to 22.5 μm, and was preheated to 175 ° C. in a vacuum and subjected to vacuum heat treatment for 3 hours to substantially remove the water content. When this nickel hydroxide was analyzed, the sulfur content was 1.9 to 2.1% by weight. The content of other components was low and was substantially negligible.

なお、以下の各実験においては、バッチ処理を行った。すなわち各原料32は所定量を流動焙焼炉10に装入し、次に空気を流動用ガスとして炉内下部から送り込んで流動化するとともに所定の温度に昇温し維持して流動焙焼を行い、焙焼後の流動用ガスは上部から排出するようにした。 In each of the following experiments, batch processing was performed. That is, each raw material 32 is charged into the fluidized roasting furnace 10 in a predetermined amount, and then air is sent as a fluidizing gas from the lower part of the furnace to be fluidized, and the temperature is raised to a predetermined temperature and maintained for fluid roasting. The flow gas after roasting was discharged from the upper part.

<流動焙焼処理>
実験1では、図2に示す第2実施形態に係る流動焙焼炉10と、この流動焙焼炉10から分岐管16を取り除いた焙焼炉と、が用いられた。これらの焙焼炉が用いられ、原料の水酸化ニッケルが焙焼され、焙焼後の被焙焼物である酸化ニッケル(NiO)が回収された。
<Fluid roasting process>
In Experiment 1, the fluid roasting furnace 10 according to the second embodiment shown in FIG. 2 and the roasting furnace in which the branch pipe 16 was removed from the fluidized roasting furnace 10 were used. These roasting furnaces were used to roast the raw material nickel hydroxide, and the nickel oxide (NiO) to be roasted after roasting was recovered.

第2実施形態の流動焙焼炉10が用いられたものが実施例1、2であり、この第2実施形態の流動焙焼炉10から分岐管16を取り除いた焙焼炉が用いられたものが比較例1である。 Examples 1 and 2 use the fluidized roasting furnace 10 of the second embodiment, and the roasting furnace in which the branch pipe 16 is removed from the fluidized roasting furnace 10 of the second embodiment is used. Is Comparative Example 1.

実施例1では、流動焙焼時ならびに試料回収時ともに遮断装置17であるバルブは開いたままとして、炉を冷却後、炉内の試料を回収した。実施例2では、流動焙焼時は、バルブは開いたままとし、試料回収時はバルブを閉じて流動用ガスによって試料を流送して回収した。比較例1については炉を冷却後、炉内の試料を回収した。 In Example 1, the valve, which is the shutoff device 17, was left open during both the fluid roasting and the sample recovery, and after cooling the furnace, the sample in the furnace was recovered. In Example 2, the valve was left open during fluid roasting, and the valve was closed during sample recovery, and the sample was flowed and recovered by the fluid gas. For Comparative Example 1, the sample in the furnace was recovered after cooling the furnace.

投入原料の重量は、全て同一とし、焙焼条件は全て同一条件とした。具体的には焙焼温度は900℃、焙焼時間は20分とし、流動用ガスには空気を用いた。 The weights of the input raw materials were all the same, and the roasting conditions were all the same. Specifically, the roasting temperature was 900 ° C., the roasting time was 20 minutes, and air was used as the flow gas.

<評価>
実施例1、2、比較例1のそれぞれの処理において、焙焼により得られた試料の回収率(実収率)、回収した試料中における酸化ニッケルの含有量、および回収した試料中における硫黄の含有量が評価された。表1に、測定結果を示す。なお、評価方法は以下の通りである。
<Evaluation>
In each of the treatments of Examples 1, 2 and Comparative Example 1, the recovery rate (actual yield) of the sample obtained by roasting, the content of nickel oxide in the recovered sample, and the content of sulfur in the recovered sample. The quantity was evaluated. Table 1 shows the measurement results. The evaluation method is as follows.

[焙焼により得られた試料の回収率]
焙焼により得られた試料の回収率は、下記の数1により算出した。
[Recovery rate of samples obtained by roasting]
The recovery rate of the sample obtained by roasting was calculated by the following equation 1.

(数1)
R=W/(W−S)×100
(Number 1)
R = W 1 / (W 2- S) x 100

R:回収率[%]
:回収した試料の重量
:投入した原料32(今回はNi(OH))が全て焙焼された(今回はNiO)ときの重量
S:投入した原料32に含まれている硫黄の重量
R: Recovery rate [%]
W 1 : Weight of the recovered sample W 2 : Weight when all the charged raw material 32 (Ni (OH) 2 this time) is roasted (this time NiO) S: Sulfur contained in the charged raw material 32 Weight

[回収した試料における酸化ニッケルの含有量の割合]
回収した試料中における酸化ニッケルの含有量の割合は、回収した試料中に含まれる酸化ニッケル(NiO)と水酸化ニッケル(Ni(OH))の含有量をそれぞれ算出し、それぞれの含有量の合計値に対するNiO含有量の割合(重量%)として算出した。
[Ratio of nickel oxide content in the recovered sample]
For the ratio of the nickel oxide content in the recovered sample, the contents of nickel oxide (NiO) and nickel hydroxide (Ni (OH) 2 ) contained in the recovered sample are calculated, and the respective contents are calculated. It was calculated as the ratio (% by weight) of the NiO content to the total value.

[回収した試料中における硫黄の含有量]
回収した試料中における硫黄の含有量は、硫黄分析装置(三菱化学株式会社製,型式:TOX−100)を用いて測定した。
[Sulfur content in the recovered sample]
The sulfur content in the recovered sample was measured using a sulfur analyzer (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, model: TOX-100).

Figure 0006939519
Figure 0006939519

表1に示すように、第2実施形態の分岐管のある構造の流動焙焼炉10を用いた実施例1および実施例2では、良好な結果が得られた。すなわち、回収率は99%以上の高い値を示し、その回収された試料中における酸化ニッケルの含有割合も全て99%以上となりほとんどNiOに焙焼できた。また、回収された試料中の硫黄の含有量も19〜21ppmと低く、硫黄品位が低い高品質な酸化ニッケルを得ることができた。 As shown in Table 1, good results were obtained in Examples 1 and 2 using the fluidized roasting furnace 10 having the structure with the branch pipe of the second embodiment. That is, the recovery rate showed a high value of 99% or more, and the content ratio of nickel oxide in the recovered sample was 99% or more, and almost all of the samples could be roasted to NiO. In addition, the sulfur content in the recovered sample was as low as 19 to 21 ppm, and high-quality nickel oxide with low sulfur grade could be obtained.

一方、本発明に係る焙焼炉を用いなかった比較例1では、上記実施例に比較して、回収率は63%と低く、回収した試料中における硫黄品位も25ppmと高くなった。 On the other hand, in Comparative Example 1 in which the roasting furnace according to the present invention was not used, the recovery rate was as low as 63% and the sulfur grade in the recovered sample was as high as 25 ppm as compared with the above-mentioned Example.

(実験2)(分岐管16の有意性の検証、原料:銅精鉱)
<原料>
対象の原料(被焙焼物)32として、砒素、硫黄が表2に示す割合で含まれた銅精鉱を用いた。
(Experiment 2) (Verification of significance of branch pipe 16, raw material: copper concentrate)
<Raw materials>
As the target raw material (roasted product) 32, a copper concentrate containing arsenic and sulfur in the proportions shown in Table 2 was used.

Figure 0006939519
Figure 0006939519

<流動焙焼処理>
実験2では、図2に示す第2実施形態に係る流動焙焼炉10と、この流動焙焼炉10から分岐管16を取り除いた焙焼炉と、が用いられた。第2実施形態の流動焙焼炉10が用いられたものが実施例3、4であり、分岐管16を取り除いた焙焼炉が用いられたものが比較例2である。
<Fluid roasting process>
In Experiment 2, the fluid roasting furnace 10 according to the second embodiment shown in FIG. 2 and the roasting furnace in which the branch pipe 16 was removed from the fluidized roasting furnace 10 were used. Examples 3 and 4 use the fluidized roasting furnace 10 of the second embodiment, and Comparative Example 2 uses a roasting furnace from which the branch pipe 16 is removed.

実施例1では、流動焙焼時ならびに試料回収時ともに遮断装置17であるバルブは開いたままとして、炉を冷却後、炉内の試料を回収した。実施例2では、流動焙焼時は、バルブは開いたままとし、試料回収時はバルブを閉じて流動用ガスによって試料を流送して回収した。比較例1については炉を冷却後、炉内の試料を回収した。 In Example 1, the valve, which is the shutoff device 17, was left open during both the fluid roasting and the sample recovery, and after cooling the furnace, the sample in the furnace was recovered. In Example 2, the valve was left open during fluid roasting, and the valve was closed during sample recovery, and the sample was flowed and recovered by the fluid gas. For Comparative Example 1, the sample in the furnace was recovered after cooling the furnace.

投入原料の重量は、全て同一とし、焙焼条件は全て同一条件とした。具体的には焙焼温度は900℃、焙焼時間は4.0時間、流動用ガスには窒素を用いた。 The weights of the input raw materials were all the same, and the roasting conditions were all the same. Specifically, the roasting temperature was 900 ° C., the roasting time was 4.0 hours, and nitrogen was used as the fluidizing gas.

<評価>
実施例3、4、比較例2のそれぞれの処理において、フィルターでの試料の回収率(飛散率)、および焙焼後の銅精鉱中の砒素含有量が評価された。表3に、測定結果を示す。なお、評価方法は以下の通りである。
<Evaluation>
In each of the treatments of Examples 3, 4 and Comparative Example 2, the recovery rate (scattering rate) of the sample with the filter and the arsenic content in the copper concentrate after roasting were evaluated. Table 3 shows the measurement results. The evaluation method is as follows.

[フィルターでの試料の回収率]
焙焼後、排気ガスとともに流し出された被焙焼物はバグフィルターで回収し、その回収量から下式によってフィルターでの回収率(飛散率)を算出した。なお、フィルターでの回収率(飛散率)が低いほど流動焙焼炉から飛散しなかった割合が高い好ましい結果だったことを意味する。
[Sample recovery rate with filter]
After roasting, the roasted material that was discharged together with the exhaust gas was collected with a bag filter, and the recovery rate (scattering rate) with the filter was calculated from the collected amount by the following formula. It should be noted that the lower the recovery rate (scattering rate) of the filter, the higher the rate of non-scattering from the fluidized roasting furnace, which is a preferable result.

(数2)
=W/W×100
(Number 2)
R 2 = W 3 / W 4 x 100

:フィルターでの回収率[%]
:回収した試料の重量
:投入した原料(今回は銅精鉱)の重量
R 2 : Recovery rate with filter [%]
W 3 : Weight of recovered sample W 4 : Weight of raw material (copper concentrate this time)

[実験前後の試料中の砒素含有量]
試験前後の試料についてはICP発光分光分析装置を用いて砒素と硫黄の分析を行った。
[Arsenic content in the sample before and after the experiment]
Arsenic and sulfur were analyzed for the samples before and after the test using an ICP emission spectrophotometer.

Figure 0006939519
Figure 0006939519

表3に示すように、第2実施形態の分岐管のある構造の流動焙焼炉10を用いた実施例3および実施例4では、良好な結果が得られた。すなわち、全ての試料において、砒素品位が0.1重量%未満に低減され、精鉱中の砒素と硫黄の含有量が大きく減少した。このように精鉱中の砒素、硫黄が減少したため、鉱石中の銅含有量は10%以上増加した。 As shown in Table 3, good results were obtained in Examples 3 and 4 using the fluidized roasting furnace 10 having the structure with the branch pipe of the second embodiment. That is, in all the samples, the arsenic grade was reduced to less than 0.1% by weight, and the contents of arsenic and sulfur in the concentrate were greatly reduced. As the arsenic and sulfur in the concentrate decreased in this way, the copper content in the ore increased by 10% or more.

一方、比較例2は好ましくない結果となった。すなわち、砒素含有量は最も低いものでも0.1質量%あり、フィルターでの回収量は18%以上であった。このように、本発明の第2実施形態の流動焙焼炉10によって効率的に焙焼できることが分かった。 On the other hand, Comparative Example 2 gave an unfavorable result. That is, the lowest arsenic content was 0.1% by mass, and the amount recovered by the filter was 18% or more. As described above, it was found that the fluid roasting furnace 10 of the second embodiment of the present invention can efficiently roast.

(実験3)(剥離装置の有意性の検証、原料:水酸化ニッケル)
<原料>
焙焼対象の原料(被焙焼物)32として、水酸化ニッケル(Ni(OH))を準備した。水酸化ニッケルは、平均粒径が22.5〜24.5μmのものであり、あらかじめ真空中で175℃に加熱し3時間かけて真空加熱処理を行い、含有水分を実質的に除去した。この水酸化ニッケルについて分析したところ、硫黄分が2.0〜2.2重量%の割合で含まれた。なお、その他の成分は、含有量が少なく実質的に無視できる程度であった。
(Experiment 3) (Verification of significance of peeling device, raw material: nickel hydroxide)
<Raw materials>
Nickel hydroxide (Ni (OH) 2 ) was prepared as the raw material (to be roasted) 32 to be roasted. Nickel hydroxide has an average particle size of 22.5 to 24.5 μm, and was preheated to 175 ° C. in a vacuum and subjected to vacuum heat treatment for 3 hours to substantially remove the water content. When this nickel hydroxide was analyzed, it contained a sulfur content of 2.0 to 2.2% by weight. The content of other components was low and was substantially negligible.

<流動焙焼処理>
実験3では、図5に示す第5実施形態に係る流動焙焼炉10と、この流動焙焼炉10から分岐管16を取り除いた焙焼炉と、が用いられた。これらの焙焼炉が用いられ、原料の水酸化ニッケルが焙焼され、焙焼後の被焙焼物である酸化ニッケル(NiO)が回収された。
<Fluid roasting process>
In Experiment 3, the fluid roasting furnace 10 according to the fifth embodiment shown in FIG. 5 and the roasting furnace in which the branch pipe 16 was removed from the fluidized roasting furnace 10 were used. These roasting furnaces were used to roast the raw material nickel hydroxide, and the nickel oxide (NiO) to be roasted after roasting was recovered.

第5実施形態の流動焙焼炉10においては、剥離装置としてエアー式のノッカー20と、剥離用ガス導入管21と、が設けられていた。実施例5、6では、ノッカー20で分岐管16に振動が加えられたが、剥離用ガスの吹込みは行われなかった。実施例7、8では、ノッカー20で分岐管に振動が加えられるとともに、剥離用ガス導入管21から剥離用ガスが導入された。剥離用ガスは、1分間隔で分岐管16の外側から吹込まれた。剥離用ガスの吹き込み時には、下方から導入する流動用ガスの流量を減らし、流動用ガスと剥離用ガスの合計流量が、流動用ガスのみを吹き込んでいる場合と同じ流量となるようにした。 In the fluidized roasting furnace 10 of the fifth embodiment, an air-type knocker 20 and a gas introduction pipe 21 for peeling were provided as a peeling device. In Examples 5 and 6, vibration was applied to the branch pipe 16 by the knocker 20, but the release gas was not blown. In Examples 7 and 8, vibration was applied to the branch pipe by the knocker 20, and the peeling gas was introduced from the peeling gas introduction pipe 21. The release gas was blown from the outside of the branch pipe 16 at 1-minute intervals. When the release gas was blown in, the flow rate of the flow gas introduced from below was reduced so that the total flow rate of the flow gas and the release gas would be the same as when only the flow gas was blown.

実施例5、7では、流動焙焼時ならびに試料回収時ともに遮断装置17であるバルブは開いたままとして、炉を冷却後、炉内の試料を回収した。実施例6、8では、流動焙焼時は、バルブは開いたままとし、試料回収時はバルブを閉じて流動用ガスによって試料を流送して回収した。比較例3については炉を冷却後、炉内の試料を回収した。 In Examples 5 and 7, the valve, which is the shutoff device 17, was left open during both the fluid roasting and the sample recovery, and after cooling the furnace, the sample in the furnace was recovered. In Examples 6 and 8, the valve was left open during fluid roasting, and the valve was closed during sample recovery, and the sample was flowed and recovered by the fluid gas. For Comparative Example 3, the sample in the furnace was recovered after cooling the furnace.

投入原料の重量は、全て同一とし、焙焼条件は全て同一条件とした。具体的には焙焼温度は900℃、焙焼時間は20分とし、流動用ガスには空気を用いた。 The weights of the input raw materials were all the same, and the roasting conditions were all the same. Specifically, the roasting temperature was 900 ° C., the roasting time was 20 minutes, and air was used as the flow gas.

<評価>
実施例5〜8、比較例3のそれぞれの処理において、焙焼により得られた試料の回収率(実収率)、回収した試料中における酸化ニッケルの含有量、および回収した試料中における硫黄の含有量が評価された。表4に、測定結果を示す。なお、評価方法は以下の通りである。
<Evaluation>
In each of the treatments of Examples 5 to 8 and Comparative Example 3, the recovery rate (actual yield) of the sample obtained by roasting, the content of nickel oxide in the recovered sample, and the content of sulfur in the recovered sample. The quantity was evaluated. Table 4 shows the measurement results. The evaluation method is as follows.

[焙焼により得られた試料の回収率]
焙焼により得られた試料の回収率は、実験1と同じ方法で算出した。
[Recovery rate of samples obtained by roasting]
The recovery rate of the sample obtained by roasting was calculated by the same method as in Experiment 1.

[回収した試料における酸化ニッケルの含有量の割合]
回収した試料中における酸化ニッケルの含有量の割合は、実験1と同じ方法で算出した。
[Ratio of nickel oxide content in the recovered sample]
The ratio of the nickel oxide content in the recovered sample was calculated by the same method as in Experiment 1.

[回収した試料中における硫黄の含有量]
回収した試料中における硫黄の含有量は、実験1と同じように、硫黄分析装置(三菱化学株式会社製,型式:TOX−100)を用いて測定した。
[Sulfur content in the recovered sample]
The sulfur content in the recovered sample was measured using a sulfur analyzer (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, model: TOX-100) in the same manner as in Experiment 1.

Figure 0006939519
Figure 0006939519

表4に示すように、第5実施形態の分岐管16のある構造の流動焙焼炉10を用いた実施例5から8では、回収率は全て99%以上と高い値を示し、回収した試料における酸化ニッケルの含有割合もすべて99重量%以上となり、ほぼ完全にNiOに焙焼できた。また回収した試料中の硫黄品位も低くなった。 As shown in Table 4, in Examples 5 to 8 using the fluidized roasting furnace 10 having the structure with the branch pipe 16 of the fifth embodiment, the recovery rates were all as high as 99% or more, and the recovered samples were all shown. The content ratio of nickel oxide in the above was 99% by weight or more, and it was almost completely roasted to NiO. The sulfur grade in the recovered sample was also low.

一方、本発明に係る焙焼炉を用いなかった比較例3では、実施例5〜8と比較して回収率は低くなり、回収した試料中における硫黄品位も高い傾向を示した。 On the other hand, in Comparative Example 3 in which the roasting furnace according to the present invention was not used, the recovery rate was lower and the sulfur grade in the recovered sample tended to be higher than in Examples 5 to 8.

(実験4)(剥離装置の有意性の検証、原料:銅精鉱)
<原料>
対象の原料(被焙焼物)32として、砒素、硫黄が表2に示す割合で含まれた銅精鉱を用いた。
(Experiment 4) (Verification of significance of peeling device, raw material: copper concentrate)
<Raw materials>
As the target raw material (roasted product) 32, a copper concentrate containing arsenic and sulfur in the proportions shown in Table 2 was used.

<流動焙焼処理>
実験4では、図5に示す第5実施形態に係る流動焙焼炉10と、この流動焙焼炉10から分岐管16を取り除いた焙焼炉と、が用いられた。
<Fluid roasting process>
In Experiment 4, the fluid roasting furnace 10 according to the fifth embodiment shown in FIG. 5 and the roasting furnace in which the branch pipe 16 was removed from the fluidized roasting furnace 10 were used.

第5実施形態の流動焙焼炉10においては、剥離装置としてエアー式のノッカー20と、剥離用ガス導入管21と、が設けられていた。実施例9、10では、ノッカー20で分岐管16に振動が加えられたが、剥離用ガスの吹込みは行われなかった。実施例11、12では、ノッカー20で分岐管16に振動が加えられるとともに、剥離用ガス導入管21から剥離用ガスが導入された。剥離用ガスは、1分間隔で分岐管16の外側から吹込まれた。剥離用ガスの吹き込み時には、下方から導入する流動用ガスの流量を減らし、流動用ガスと剥離用ガスの合計流量が、流動用ガスのみを吹き込んでいる場合と同じ流量となるようにした。 In the fluidized roasting furnace 10 of the fifth embodiment, an air-type knocker 20 and a gas introduction pipe 21 for peeling were provided as a peeling device. In Examples 9 and 10, vibration was applied to the branch pipe 16 by the knocker 20, but the release gas was not blown. In Examples 11 and 12, the branch pipe 16 was vibrated by the knocker 20, and the peeling gas was introduced from the peeling gas introduction pipe 21. The release gas was blown from the outside of the branch pipe 16 at 1-minute intervals. When the release gas was blown in, the flow rate of the flow gas introduced from below was reduced so that the total flow rate of the flow gas and the release gas would be the same as when only the flow gas was blown.

実施例9、11では、流動焙焼時ならびに試料回収時ともに遮断装置17であるバルブは開いたままとして、炉を冷却後、炉内の試料を回収した。実施例10、12では、流動焙焼時は、バルブは開いたままとし、試料回収時はバルブを閉じて流動用ガスによって試料を流送して回収した。比較例4については炉を冷却後、炉内の試料を回収した。 In Examples 9 and 11, the valve, which is the shutoff device 17, was left open during both the fluid roasting and the sample recovery, and after cooling the furnace, the sample in the furnace was recovered. In Examples 10 and 12, the valve was left open during fluid roasting, and the valve was closed during sample recovery, and the sample was flowed and recovered by the fluid gas. For Comparative Example 4, the sample in the furnace was recovered after cooling the furnace.

投入原料の重量は、全て同一とし、焙焼条件は全て同一条件とした。具体的には焙焼温度は900℃、焙焼時間は4.0時間、流動用ガスには窒素を用いた。 The weights of the input raw materials were all the same, and the roasting conditions were all the same. Specifically, the roasting temperature was 900 ° C., the roasting time was 4.0 hours, and nitrogen was used as the fluidizing gas.

<評価>
実施例9〜12、比較例4のそれぞれの処理において、フィルターでの試料の回収率(飛散率)、および焙焼後の銅精鉱中の砒素含有量が評価された。表5に、測定結果を示す。なお、評価方法は以下の通りである。
<Evaluation>
In each of the treatments of Examples 9 to 12 and Comparative Example 4, the recovery rate (scattering rate) of the sample with the filter and the arsenic content in the copper concentrate after roasting were evaluated. Table 5 shows the measurement results. The evaluation method is as follows.

[フィルターでの試料の回収率]
フィルターでの試料の回収率(飛散率)は、実験2と同じ方法で算出した。なお、フィルターでの回収率(飛散率)が低いほど流動焙焼炉から飛散しなかった割合が高い好ましい結果だったことを意味する。
[Sample recovery rate with filter]
The recovery rate (scattering rate) of the sample with the filter was calculated by the same method as in Experiment 2. It should be noted that the lower the recovery rate (scattering rate) of the filter, the higher the rate of non-scattering from the fluidized roasting furnace, which is a preferable result.

[実験前後の試料中の砒素含有量]
実験前後の試料中の砒素含有量は、実験2と同じ方法で測定した。
[Arsenic content in the sample before and after the experiment]
The arsenic content in the sample before and after the experiment was measured by the same method as in Experiment 2.

Figure 0006939519
Figure 0006939519

表5に示すように、第5実施形態の剥離装置が設けられた構造の流動焙焼炉10を用いた実施例9から12では良好な結果が得られた。すなわち全ての実施例で、フィルターでの回収率(飛散率)は0%であり、砒素は0.1質量%未満と大きく減少した。精鉱中の砒素と硫黄の含有量が大きく減少したため、鉱石中の銅含有量は10%以上増加した。 As shown in Table 5, good results were obtained in Examples 9 to 12 using the fluidized roasting furnace 10 having the structure provided with the peeling device of the fifth embodiment. That is, in all the examples, the recovery rate (scattering rate) with the filter was 0%, and arsenic was significantly reduced to less than 0.1% by mass. The copper content in the ore increased by more than 10% because the arsenic and sulfur contents in the concentrate were greatly reduced.

一方、本発明の範囲から外れる比較例4では、フィルターでの回収率は18%であり、炉外に飛散した被処理物が増加するとともに、砒素含有量は0.1質量%であった。 On the other hand, in Comparative Example 4 outside the scope of the present invention, the recovery rate with the filter was 18%, the amount of the object to be treated scattered outside the furnace increased, and the arsenic content was 0.1% by mass.

10 流動焙焼炉
11 筒状炉心部
16 分岐管
17 遮断装置
20 ノッカー
21 剥離用ガス導入管
10 Flow roasting furnace 11 Cylindrical core 16 Branch pipe 17 Shutoff device 20 Knocker 21 Detachment gas introduction pipe

Claims (1)

下方から上方へ向けて流れるガスを用いて被焙焼物が焙焼される筒状炉心部と、
該筒状炉心部の外周に設けられたヒータと、
前記筒状炉心部の内部に原料を投入するための原料投入管と、
記被焙焼物が前記筒状炉心部の内部から流入可能な分岐管と、が設けられており、
前記分岐管は、前記原料投入管とは別に設けられるとともに、前記筒状炉心部に対して、前記ヒータよりも上側で接続されており、
前記分岐管には、該分岐管に堆積した前記被焙焼物を、振動を用いて剥離する剥離装置
が設けられている、
ことを特徴とする流動焙焼炉。
A cylindrical core in which the object to be roasted is roasted using gas flowing from the bottom to the top.
A heater provided on the outer circumference of the cylindrical core and
A raw material input pipe for charging raw materials into the cylindrical core, and
Before SL and internal from can flow branch pipe of the roasting material is the tubular core portion, is provided with,
The branch pipe is provided separately from the raw material input pipe, and is connected to the cylindrical core portion above the heater.
The branch pipe is a peeling device that uses vibration to peel off the roasted material deposited on the branch pipe.
Is provided ,
A fluid roasting furnace characterized by this.
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