JPH0238535A

JPH0238535A - 冶金的処理法からの廃ガスから堆積したダストの処理法

Info

Publication number: JPH0238535A
Application number: JP63122223A
Authority: JP
Inventors: Jan Arthur Aune; ジャン・アーサー・オン; Thor Pedersen; トール・ペデルセン
Original assignee: Elkem Technology AS
Current assignee: Elkem Technology AS
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1990-02-07
Anticipated expiration: 2010-08-23
Also published as: NO164253B; JPH0778258B2; NO881365D0; NO881365L; NO164253C

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は環境汚染のリスクなしに析出できるような形に
ダストヲ移行するため、かつダストから有価成分類全回
収できる、冶金的処理方法からの廃ガスから堆積した形
としての、特に製鋼法に関連する廃ガスから堆積された
ダストの処理方法に関する。

従来の技術電気炉における製鋼及び鋼の引続く酸素製鋼では、転炉
からの廃ガスに随伴する多量のダストが発生される。こ
のダストは、例えばパックフィルター又は他の周知のフ
ィルタ一方式等で廃ガスから堆積される。このダストは
（以ｖ電気炉ダスト１ＥＡＦダストを略称する）極めて
小さくかつ化学的複合粒子の集合体から主としてなって
いる。

元々の粒子の粒子サイズは通常Ｑ、　１〜１０〃範囲内
である。

ＥＡＦダストは、例えば鉄、亜鉛、鉛、カドミウム、ク
ロム、マンガン、ニッケル、銅、モリブデン、その他層
鉄中に存在する元素類の如き製錬及び精製工程時に発生
する元素類を含有する複合酸化物からなっている。

下記の表１に４種の異なる製鋼方式からのｇＡＦダスト
の化学分析を示す。これらＥＡＦダストの化学分析は使
用される屑鉄及び製鋼設備に添加される合金化添加物に
より、Ｐ２ＡＦダストの組成が直接影響されることを示
している。Ｆ：、ＡＦダストの化学的組成と炉のサイズ
、その他の１過方式間の直接の関係は示していない。

Ｎａ２ＯＭｇＯｕＯｌ０Ｃｏ。

ｎＯｎ０２に２０２ｏ５人１２０゜合計：２．２３．３０．１９０．３７０．０４０．０３４．７２０、Ｏ５０，１７０，４５０１，３８，２５２，５０，３９０，１８０，０３ｌ０３６．３３０．１００．６０．２４０．８６０１．０２３．４２．８００．５５０．０２０．０２．３０．１７０．３８９７．２５２．７６３．４２０．４６０＋２３０．０３０．０３５．０８＋３０．２００．３ｑ８．ｏｓＥＡＦダスト中に通常存在するある種の元素、例えば鉛
、カドミウム、クロム及びヒ素等は抽出可能である。埋
立てにおけるＥＡＦダストの堆積によってそのうちに環
境の重大な汚染となりつるこれらの元素がダストから浸
出される０この理由から諸国ではＥＡＦダストの堆積に
ついて極めて厳しい規制があり、将来ともに堆積される
状態でガス）ｌ析着することは許されていない。

環境汚染の如何なる危険もないような状態でＥＡＦダス
トヲ堆積させる多くの種々の方法が示唆されている。こ
れらの方法の何れかでは、危険のない廃棄生成物でかつ
同時にダスト中に含まれる金属類を回収して、ＫＡＦダ
ストを変態することが可能である。このような方法の一
例としてデラメマ製錬をあげることができる。しかしな
がら・これら公知方法は工程が経済的理由Ｑために実用
性がない。

本出願人より提起されたノルウェー出願Ａ３７１３６９
には、上記ダストの処理方法が提案してあり、それによ
れば、簡単かつ経済的に実施しうる方法で環境汚染の何
らの危険なしにかつ有用な成分を回収しうる生成物を生
成することが可能である。前記ノルウェー出願の方法で
は、このダストを還元剤および場合によっては熔滓剤と
共にガス密な密閉型電気炉に連続的又は実質的に連続的
に供給し、ダストを製練しかつ選択的に還元しかつ電気
炉内の揮発性全組を揮発する。不活性なスラグ相と、場
合によっては液相金属は電気炉から連続的に又は間歇的
に湯出される。更に、ガス相は電気炉から連続的に除去
され、このガス相はＣＯガス、亜鉛、カドミウム及び鉛
の金属ヒユーム（ｆｕｍｅｓ）、硫黄、塩化物類で、フ
ッ化物類の如き金属ヒユームを含有し、未反応ダストヲ
随伴する。この金属ヒユームは選択的凝縮により回収で
きる。しかるのち、このガスはアフター・バーナに移行
され、そこでガス相中の酸化可能の成分は酸化される。

しかるのち、ガス中に含有される何れかのダストは取り
除かれ、その後にこのガスは最終精製と中性化工程を受
ける・前記特許出願の実施例によれば、ダストは例えばバッグ
・フィルターのような乾式ｆ過によりガスから除去され
、その後ノｆスはアフター・・ぐ−ナで処理される。

このがス中の塩化物含有址が高いと、前記ノルウェー特
許出願に記載されているようなガスの乾式清浄は、塩化
物類がガス冷却器及び・ぐラグ・フィルター内に凝縮か
つ沈積し、それによってガス冷却器及びバッグ・フィル
ターを閉塞し、破損するような諸問題を生ずる。

発明が解決しようとする課題本発明の目的は、前記ノルウェー特許出願の方法の諸欠
点を克服しかつ亜鉛ヒユームの凝縮時に形成するドロス
の塩化物含有ｆｉｔ除去し、それによって該塩化物を電
気炉に戻す時に再循環しない方法を提供するものである
。

課題を解決するための手段従って、本発明は冶金的方法、特に製鋼に関連する廃ガ
スから堆積したダストの処理方法において：ａ）ガス密・密閉型電気炉に還元剤および場合によって
は溶剤と共にダストを連続的又はほゞ連続的に供給し・ｂ）電気炉内で揮発性金属類の揮発と共に精錬及び選択
的還元を行ない・Ｃ）不活性スラグ相及び場合によっては液状金属相を該
電気炉から連続的に又は間歇的に湯出し、ｄ）主として
ＣＯガス、金属ヒユーム、硫黄、塩化物類、フッ化物類
及び随伴する未反応ダストを含有するガス相を該電気炉
から連続的に取り出し・ｅ）場合によっては、該電気炉からの酸ガス中の金属ヒ
ユームから１種もしくはそれ以上の金属全選択的に凝縮
し、ｆ）湿式１過により該廃ガスからダストヲ除去する・各工程の組み合せからなることを特徴とする冶金的処理
法からの廃ガスから堆積したダストの処理法に関する。

本発明の一具体例によれば、回収しうる金属成分を含有
する材料を電気炉に供給する前にダストに添加する。

亜鉛酸化物全添加するのが好ましく、その場合亜鉛凝縮
器で金属状で回収される。それによって亜鉛酸化物は簡
単かつ実用的方法で品質を高めることができる。

本発明の好ましい具体例によれば、電気炉からの廃ガス
の湿式ｒ過によって得られたスラッジは、乾燥后に電気
炉に再循環される。

本発明の他の具体例では、金属ヒユームの選択的凝縮の
際に形成されるドロスは取り出され、しかるのちこのド
ロスから塩化物類を除去するために、このドロスを破砕
し、洗浄する。ドロスの洗浄から得たスラッジは電気炉
からの廃ガスの湿式ｒ過により得られたスラッジと混合
し、乾燥后電気炉に再循環することが好ましい。

本発明による方法によれば、廃ｆスからのダストの有効
な除去が、塩化物鎖成分を簡単な方法でダストから除去
されると同時に得られる。従って電気炉へのダストの再
循環により廃ガスの塩化物含有量は時間と共に増加しな
い。

本発明の方法を添付図面に基いて詳述する。

第１図図示の例では、ＥＡＦダスト、コークス又は石灰
からなる還元剤及びＳ　ｉ０２　　砂をガス密・密閉型
電気炉１に供給する。この原料は装入シュート３全通し
てピン２から電気炉１の溶融浴の表面に供給する。この
原料は約２５嘘の最高サイズを有する塊状で供給するこ
とが好ましい。電気炉１は通常型式としうるが、３本の
炭素電極４を備えた横断面円形の電気製練炉を用いるこ
とが好ましい（第１図及び第２図には１本の電極４のみ
が図示しである）。電気炉底部は耐火性マグネサイトれ
んがで内張すするのが好ましい。電気炉の耐火物底部内
張りは常に溶融浴で覆われているので、損耗することは
実質的に全くなくかつ底部内張りの保守の必要はない。

電気炉の側壁は対流形冷却・ぐネル製とするのが好まし
く、そこに液体、即ち非爆発性冷却用媒質を循環する。

このような電気炉の操業に当っては対流型冷却・ぐネル
の内側に凝固したスラグの永久層を形成し、該・母ネル
を保護する。この凝固しだスラグ層は対流型冷却・ぐネ
ルの保守を全体的に排除し、加えて側壁を通して失われ
る熱エネルギーの回復ともなる。

電極群は完全にガス密構造の炉蓋全通して挿入されて、
炉中への空気の侵入と共に炉からのガスの漏洩は発生し
ない。

電気炉１において供給された原料は約１３００〜５００
°Ｃの温度で製練される。還元剤及び５１０２砂の供給
を制御することにより、電気炉１内に不活性スラグ相と
鉄、鋼、ニッケルと共にＥｋＦダスト中に存在する少量
の他の金属を含有する金属相が形成される。易還元性か
つ易揮発性の亜鉛、鉛及びカドミウムが還元かつ揮発さ
れる。場合によっては存在する塩化物も放出される。ま
た、場合によってはダスト中にある硫黄成分及び弗化物
類も部分的に放出される。ガスは随伴されかつ未反応の
ダストのある量をも含有する。

電気炉】から不活性スラグ相を湯出しすることができ、
そののち、例えば塊状化及び冷却して何らの危険なしに
堆積することができ、スラグ中のある糧の元素又は成分
は抽出−される。更に、鉄、銅、ニッケル及び少量の他
の金属Ｍ’＆含有する金属相は間歇的に湯出しする。こ
の金属相は堆積するか又は有価金属の回収用として販売
できる。スラグ相と金属相は２個の別々の湯出口１２及
び１３ｆ、通して湯出しするのが好ましい。若干の鉛酸
化物は電気炉内で還元され、金属鉛相として炉底に徐々
に蓄積する。この鉛相は別個の湯出口（図示せず）を通
して炉底から間歇的に流し出すことができる。

電気炉内で形成されたガスは、電気炉内の選択的還元に
より放出されたＣＯガス、金属ヒユーム、硫黄−・塩素
−フッ素各成分、場合によっては随伴かつ未反応ダスト
とを含有する。電気炉】内で放出されたガスは管５全通
してかつ直接湿式ガス清浄装置６、好ましくはベンチリ
・スクラバーに炉から排出される。この湿式ガス清浄装
置６では、ガス中Ｖこ含まれるダストが水中に移行し、
ダスト中の水溶性塩化物が水に溶解する。ベンチリ・ス
クラバーを離れた清浄化したガスはフンヤスタック（円
錐状煙突）７に向けられ、ガス中の残留−酸化炭素全燃
焼する。このフレヤースタック７はガス中のすべての可
燃性成分の完全かつ連続的酸化を確立するために天然ガ
スブースター炎を備えている。前記フレヤースタックは
酸素及び−酸化炭素含有量を連続的にモニターする。湿
式ガス清浄装置６に集められたダストの一部はスラッジ
として排出されかつ、なるべく１過後例えばロータリー
キルンの如き乾燥装置８に移され、そこでスラツシヲ乾
燥する。乾燥済スラッジは電気炉（ｔこ戻すことが好ま
しいが廃棄してもよい。湿式がス清浄装置６からの清浄
済ガスの一部は乾燥装置８のエネルギー源として用いる
ことができる。

まだダスト全一部含有している湿式ガス清浄装置６から
の液体は、固体の部分的脱水用の清澄器（ｅｌａｒｉｆ
ｉｅｒ　）　９にボンデでくみ上げる。固体分を含有す
る清澄器のアンダーフローは、なるべく乾燥后、湿式ガ
ス清浄装置からのスラッジと一緒にする。

溶解した塩化物を含有する水からなる清澄器９からのオ
ーバーフロー（ｔ−１一体型の水冷・水洗装置１０にパ
イプで移す。この水冷・水洗装置１０では、水を冷却し
かつブリート流（ｂｌｅｅｄ　ｓｔｒｅａｍ）全公知技
術で塩化物を除去するために処理する。

このブリート流は最終精製したのち、１０＆より排出す
る。水冷・水洗装置１０で冷却された水の残部は湿式ガ
ス清浄装置６に戻される。この方法では電気炉からの廃
ガスの極めて有効な清浄化が得られかつガス清浄方法に
用いる水が環境汚染な一一供することができる。

第２図図示の本発明の具体例は下記の点のみが第１図の
例と異なるものである：湿式ガス清浄工程の前に金属ヒ
ユームの選択的凝縮、好ましくは電気炉からの廃ガスに
含まれる亜鉛ヒユームの凝縮工程を挿入したことである
。第１図の各工程に相当する第２図の各工程は同一符号
で示しである。

第２図に示す如く、電気炉からの廃ガスは・該廃ｆス中
の金属ヒユームを１個又はそれ以上の凝縮器】】（第２
図には１個の凝縮器］ｌのみを示す）で選択的に凝縮す
る凝縮工程に・ンイデで送る。

亜鉛ヒユームは通常廃ガス中の金属ヒユームの大部分を
占めているので、凝縮工程１１は亜鉛の凝縮に関して以
下に説明する。

亜鉛凝縮器】１はｐｂ　　又はＺｎ　　を用いる公知の
型式のものであり、廃ガスは機械的攪拌機１４によって
攪拌される溶融ｐｂ　　又はＺｎ　　浴を通して導入さ
れる。この浴は５００−７００’Ｃ間に保持する。排出
ガス中の７．ｎ　　ヒユームが溶湯と接触することＫよ
り、Ｚｎ　　浴中に凝縮しかつ蓄積する。この亜鉛は亜
鉛凝縮器１１からオーバーフローすることにより連続的
に取り出される。

廃ガス中にあるかもしれなめ少量の亜鉛カドミウム及び
鉛の塩化物も亜鉛凝縮器に凝縮される。

未反応ダストもこの亜鉛凝縮器】１に析着する。

これらの各成分の密度は金属亜鉛又は鉛の密度より低い
ので、亜鉛、カドミウム及び鉛の各塩化物の凝縮物及び
未反応ダストは亜鉛凝縮器の溶融浴表面上にドロスとし
て集まる。このドロスヲ該凝縮器から取り出し、クラッ
シャー１５で破砕し、しかるのち洗浄装置１６内で水で
洗浄する。洗浄装置１６でドロスの塩化物含有漬は水に
溶解される。洗浄した固体分を含有する洗浄装置１６か
らのアンダーフローは、好ましくは１過后湿式ガス洗浄
装置６及びシックナー９からのスラッジと一緒にされる
。洗浄装置１６からの固体分は極めて少ない塩化物を含
有しかつ廃ガスから除去された他の固体分と一緒にして
電気炉に戻すことができる。洗浄装置１６からのオーバ
ーフローはシックナー９からのオー−パーフローと一緒
にしかつ冷却かつ洗浄層湿式ガス洗浄装置６に戻される
。

本発明の実施態様を列記すれば次のとおりである：（１）を気炉に供給される原料中の回収可能な金属の量
を増加するために、他の金属含有廃棄物又は格外品の金
属含有材料金ダストに添加すること。

（２１廃ガスの湿式洗浄からのスラッジを乾燥して電気
炉に戻すこと。

（３）　　金属ヒユームの選択的凝縮の際に析着するド
ロスを凝縮器から取り出し、洗浄工程により塩化物を除
去すること。

（４）　　ドロスの湿式洗浄からのスラッジ全廃ガスの
湿式洗浄からのスラッジと−ｍｌ曾２、乾燥后電気炉に
戻すこと。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すフローシート、第
２図は第２の実施例を示すフローシートであり、図中。・ガス密・密閉型電気炉、　　２・・・厚相ビン、３・
・・装入シュート、　４・・・電極、　５・・・管路、
６・・・湿式がス清浄装置、　　７・・煙突、　　８・
−・乾燥装置、　　９・・・清澄器、　　１０・・・水
冷・水洗装置、　　１１・・凝縮器、　　１２及び１３
・・・湯出口、１４・・攪拌機、　　１５・・・クラッ
シャー　　１６・・・洗浄装置。

Claims

【特許請求の範囲】冶金的方法、特に製鋼に関連する廃ガスから堆積したダ
ストの処理方法において：ａ）ガス密・密閉型電気炉に還元剤および場合によつて
は溶剤と共にダストを連続的又はほゞ連続的に供給し、ｂ）電気炉内で揮発性金属類の揮発と共に精煉及び選択
的還元を行ない、ｃ）不活性スラグ相及び場合によつては液状金属相を該
電気炉から連続的に又は間歇的に湯出し、ｄ）主として
ＣＯガス、金属ヒユーム、硫黄、塩化物類、フッ化物類
及び随伴する未反応ダストを含有するガス相を該電気炉
から連続的に取り出し、ｅ）場合によつては、該電気炉からの廃ガス中の金属ヒ
ユームから１種もしくはそれ以上の金属を選択的に凝縮
し、ｆ）湿式ろ過により該廃ガスからダストを除去する、各工程の組み合せからなることを特徴とする冶金的処理
法からの廃ガスから堆積したダストの処理法。