JPH0359130B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルミニウム製錬工場から出るアル
ミニウム溶融スラグを破砕し、ふるい分けにより
金属アルミニウムを分離し、スラグを水で処理
し、生じた水溶液を処理するようにしたアルミニ
ウム溶融スラグの処理方法に関する。

金属、特に軽金属を回収する公知の方法におい
ては、金属屑をハンマーミルで処理して得られる
細粒画分は、ニツプ部の狭いロールミルで処理さ
れた後、ふるい分けされるか、または空気分級さ
れ、その際、ロールミルのロールは、異なる周速
で回転させることが好ましい（ドイツ公告特許公
報第2853256号）。

さらに、非鉄金属の製錬工程で得られ、水溶性
成分を含有するスラグを処理する方法として、ス
ラグを粉砕して粒状のばら材料とし、少なくとも
１回水で洗浄して塩成分を除去し、生じた塩を含
有するスラリーをデカンタで処理し、デカンタか
ら取り出した塩溶液を脱水させる方法が公知であ
る（ドイツ公開特許公報第2746860号）。

先行技術による方法の場合、アルミニウム溶融
スラグは、最初に予備破砕され、次にミルで粉砕
される。その後に行なわれるふるい分けまたは空
気分級の工程により、直径8.0mm未満の粒子が得
られる。この方法を採用すると、純度90％以上の
金属アルミニウムの回収率は、多くても塩含有ス
ラグの金属アルミニウム含有量のわずか35％にす
ぎない。アルミニウム溶融スラグに含まれるコラ
ンダム、尖晶石および石英により破砕部材に大き
な摩耗作用が加わることを覚悟すれば、スラグを
さらに小さな粒子に破砕することができる。

公知の方法のさらにもう一つの欠点は、比較的
大きな粒子を溶出工程で処理するのに長い時間を
必要とすることである。溶出工程は不連続的に実
施されるので、気体も不連続的に発生する。この
ために、気体を無害にするのはやつかいである。

本発明の目的は、公知の方法における前述の欠
点およびその他の欠点を除くことである。処理方
法は連続的に実施することができかつ経済的なも
のでなければならない。純度の高い金属を高い収
量で回収できるようにすると共に、特にスラグの
溶出工程において環境を汚染することのないよう
にすべきである。

本発明によれば、この目的は、処理すべきアル
ミニウム溶融スラグを複数の一連の工程中で破砕
及び粉砕し、これらの各工程において金属アルミ
ニウムと、スラグとをふるい分けにより分離し、
分離したスラグから水溶性成分を溶出させ、生じ
た水溶液をろ過し、脱水することにより達成され
る。

スラグの破砕は４つの工程で行なうのが好まし
い。

この場合、スラグを、始めの２つの工程におい
てインパクトクラツシヤーと複数の回転子を有す
るハンマークラツシヤーとで破砕及び粉砕し、続
く２つの工程において細破砕用クラツシヤーによ
り破砕及び粉砕すると特に有利である。

本発明によれば、始めの３つの工程において純
度98％以上の金属アルミニウムが分離され、第４
の工程においては純度80％以上の金属アルミニウ
ムが分離される。

本発明の別の特徴によれば、始めの３つの工程
において粒度２mm以上の金属アルミニウムが分離
され、第４の工程において粒度0.6mm以上の金属
アルミニウムが分離される。

本発明によれば、第４の工程に導入すべきスラ
グの一部にボールミルダストを添加することがで
きる。

本発明によれば、分離されたスラグから水溶性
成分が連続的に溶出され、その際、スラグが水中
に滞留する平均時間は２時間ないし４時間に設定
される。

本発明によれば、スラグから水溶性成分を溶出
させる際に発生するガスは、硫酸水溶液によりス
クラツビングし、続いて活性炭中を通すことによ
り除去される。

本発明は、アルミニウム製錬工場から出るアル
ミニウム溶融スラグから金属アルミニウムが、簡
単でかつ経済的な方法により首尾よく回収される
点で特に有利である。本発明の方法は連続的に実
施される。一連する４つの粉砕工程により、溶融
スラグは、粉砕の間に有毒ガスを発生せず、そし
て金属アルミニウムは粉砕されないで、ただ部分
的に変形され、各工程において分離されるように
破砕される。スラグの微細片も同様に各工程にお
いて分離されるので、その後に続く粉砕工程に負
担がかかることはない。目づまりも生じない。金
属アルミニウムは乾燥した状態で得られ、個々の
粒子は最低でも0.5mmの直径を有する。金属アル
ミニウムは、直接に、たとえば回転融解炉内で処
理することができる。スラグの微細片から水溶性
成分が連続的に溶出され、その際の滞留時間はき
わめて短い。発生する一部有毒なガスは容易に制
御することができ、続くスクラツビング工程によ
り無害のガスに変えられる。NH₃およびその他
のアルカリ性ガス成分を除去するためには、硫酸
水溶液によるスクラツビングを行なうのが有効で
あることがわかつた。残りのH₂SおよびPH₃等の
ガス成分は、活性炭中を通すことにより除去され
る。この結果、得られるガスは有毒成分も全く含
まないので、直接大気中へ放出させることができ
る。水溶性の塩を除去した後の残りのスラグは全
く問題なく投棄することができ、特別な廃棄物と
して問題を生じることはない。すなわち、本発明
の方法は環境を汚染しない。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を
詳細に説明する。

図面には、次のものが示されている。

即ち、インパクトクラツシヤー１と、 複数の回転子を有するハンマークラツシヤー２
と、第１の細破砕用クラツシヤー３、好ましくは
ロールクラツシヤーと、 第２の細破砕用クラツシヤー４、好ましくはロ
ールクラツシヤーと、 インパクトクラツシヤー１の後に配置される２
段式ふるい分け装置１ａと、 ハンマークラツシヤー２の後に配置される２段
式ふるい分け装置２ａと、 第１の細破砕用クラツシヤー３の後に配置され
る２段式ふるい分け装置３ａと、 第２の細破砕用クラツシヤー４の後に配置され
る１段式ふるい分け装置４ａと、 ふるい分けされ、分離された粒度25mm以上の第
１の金属アルミニウム画分５と、 ふるい分けされ、分離された粒度８mm以上の第
２の金属アルミニウム画分６と、 ふるい分けされ、分離された粒度３mm以上の第
３の金属アルミニウム画分７と、 ふるい分けされ、分離された粒度0.6mm以上の
第４の金属アルミニウム画分８と、 ふるい分けされ、分離された粒度0.5mm以下の
第１のスラグ画分９と、 ふるい分けされ、分離された粒度0.5mm以下の
第２のスラグ画分１０と、 ふるい分けされ、分離された粒度0.5mm以下の
第３のスラグ画分１１と、 ふるい分けされ、分離された粒度0.6mm以下の
第４のスラグ画分１２と（図面には、ふるい分け
装置におけるふるい分け工程が点線で示されてお
り、粉砕工程で分離されるふるい分け画分５〜１
２の粒度範囲は、導管を示す線の途中の四角の中
に記入されている）、 前記画分５と前記画分９との間の中間画分１
a′と、 前記画分６と前記画分１０との間の中間画分２
a′と、 前記画分７と前記画分１１との間の中間画分３
a′と（中間画分の粒度範囲は、ふるい分け装置
と、その後に配置され、中間画分をさらに粉砕す
るためのクラツシヤーとの間の各連結導管に書き
添えた四角の中に記入されている）、 金属アルミニウム排出用導管１３と、 スラグ排出用導管１４と、 スラグから水溶性成分を溶出させるための溶出
容器１５と、 溶出容器１５からガスを排出するためのガス導
管１６と、 溶出容器１５から排出されるガスのためのスク
ラツバー１７と、 スクラツバー１７から残留ガスを排出する導管
１８と、 活性炭入り吸着器１９と、 純ガス導管２０と、 供給されるボールミルダストのための１段式ふ
るい分け装置２１と、 第２の細破砕用クラツシヤー４に供給される粒
度0.5mmないし３mmのボールミルダスト画分２２
と、 ふるい分けにより分離された粒度0.5mm以下の
ボールミルダスト画分２３（前記画分２２および
２３も、他のふるい分け装置１ａないし４ａと同
様に図中に示されている）とが図示されている。

実施例 アルミニウム製錬工場から出たアルミニウム溶
融スラグを40000Kg／時の割合でインパクトクラ
ツシヤー１で破砕する。第１のふるい分け工程に
より、粒度25mm以上でかつ純度98％以上の金属ア
ルミニウム画分５を、600Kg／時の割合で分離し、
導管１３から排出する。同時に、粒度0.5mm以下
のスラグ画分９をふるい分けにより26997Kg／時
の割合で分離し、導管１４から排出させる。残り
の画分（中間画分１a′）を12403Kg／時の割合で、
複数の回転子を有するハンマークラツシヤー２に
送り、さらに粉砕する。ふるい分けにより粒度８
mm以上でかつ純度98％以上の金属アルミニウム画
分６を403Kg／時の割合で分離し、導管１３から
排出させる。同時に、粒度0.5mm以下のスラグ画
分１０を4500Kg／時の割合で分離し、導管１４か
ら排出させる。残つて画分（中間画分２a′）を、
第１の細破砕用クラツシヤー、好ましくはロール
クラツシヤー３に7500Kg／時の割合で送る。粒度
３mm以上の金属アルミニウム画分７を390Kg／時
の割合で分離し、導管１３から排出させる。同時
に、粒度0.5mm以下の第３のスラグ画分１１を
4832Kg／時の割合で分離し、導管１４から排出さ
せる。残つた画分（中間画分３a′）を、最後に、
第２の細破砕用クラツシヤー、好ましくはロール
クラツシヤー４に2278Kg／時の割合で導入し、粒
度0.6mm以上でかつ純度80％以上の金属アルミニ
ウム画分８を158Kg／時の割合で分離し、導管１
３から排出させる。同時に粒度0.6mm以下のスラ
グ画分１２を2120Kg／時の割合で分離し、導管１
４から排出させる。

全体で、131551Kg／時の量の金属アルミニウム
を導管１３から得た。

導管１４から排出されたスラグを、38449Kg／
時の割合で連続的に溶出容器１５に供給し、３時
間の滞留時間の間に水溶性成分を除去する。溶出
工程において発生するガスをガス導管１６から排
出させ、スクラツバー１７へ導く。スクラツバー
１７において、これらのガスを、２％の硫酸水溶
液から成る向流ガスによりスクラツビングする。
スクラツバー１７を出たガスを導管１８から活性
炭入り吸着器１９内へ導入し、そこで、残りのガ
ス成分を除去する。純ガス導管２０から出る純ガ
スは有害な成分を全く含んでいないので、大気中
に放出することができる。

図中の点線は、本発明による方法においてボー
ルミルダストが導入され、金属アルミニウムおよ
びスラグの回収のために処理されてよいことが示
されている。たとえば粒度分布が０と３mmの間で
あるボールミルダストを、まず、１段式ふるい分
け装置２１において予備的にふるい分ける。粒度
0.5mmないし３mmのボールミルダスト画分２２を、
分離後、細破砕用クラツシヤー４に導入する。粒
度0.5mm以下のボールミルダスト画分２３を導管
１４から排出させる。

以上説明した方法においては、粒度0.5mmない
し８mmの中間画分２a′はすべて第１の細破砕用ク
ラツシヤー３に供給されていたが、場合によつて
は、２段式ふるい分け装置２ａの代わりに、供給
された材料を0.5mm未満と、0.5mmないし３mmと、
３mmないし８mmと、８mmを越えるものとの４段階
の画分にふるい分けする３段式ふるい分け装置を
使用すると好都合である。この場合、これらの４
種類の画分の中から、３mmないし８mmの画分のみ
を第１の細破砕用クラツシヤー３に供給し、0.5
mmないし３mmの画分を、第１の細破砕用クラツシ
ヤー３とふるい分け装置３ａとを通さずに、直接
第２の細破砕用クラツシヤー４に供給することが
できる。

本発明を概略的に要約すると次の通りである。

アルミニウム製錬工場から出るアルミニウム溶
融スラグを破砕し、ふるい分けにより金属アルミ
ニウムを分離し、スラグを水で処理し、生じた水
溶液を処理することにより、アルミニウム溶融ス
ラグを分離する。スラグは、複数の一連の工程中
で破砕及び粉砕され、これらの各工程において、
金属アルミニウムとスラグとをふるい分けにより
分離する。分離されたスラグから水溶性成分を溶
出させ、生じた水溶液をろ過し脱水する。

スラグを、始めの２つの破砕工程において、イ
ンパクトクラツシヤーと複数の回転子を有するハ
ンマークラツシヤーとにより破砕し、続く工程に
おいて、細破砕用クラツシヤーに通すのが好まし
い。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の方法を実施するための工程の一例
を示す系統図である。 なお図面に用いられた符号において、１……イ
ンパクトクラツシヤー、２……ハンマークラツシ
ヤー、３，４……ロールクラツシヤー、１ａ〜４
ａ……ふるい分け装置、５〜８……金属アルミニ
ウム画分、９〜１２……スラグ画分、１a′〜３
a′……中間画分、１５……溶出容器、１７……ス
クラツバー、１９……吸着器、２１……ふるい分
け装置、２２，２３……ボールミルダスト画分で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム製錬工場から出るアルミニウム
   溶融スラグを破砕し、ふるい分けにより金属アル
   ミニウムを分離し、スラグを水で処理し、生じた
   水溶液を処理するようにしたアルミニウム溶融ス
   ラグの処理方法において、処理すべきアルミニウ
   ム溶融スラグを複数の一連の工程中で破砕及び粉
   砕し、これらの各工程において、金属アルミニウ
   ムとスラグとをふるい分けにより分離し、分離し
   たスラグから水溶性成分を溶出させ、生じた水溶
   液をろ過し、脱水することを特徴とする方法。 ２ スラグの破砕を４つの工程で行なうことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ スラグを、始めの２つの工程においてインパ
   クトクラツシヤーと複数の回転子を有するハンマ
   ークラツシヤーとで破砕及び粉砕し、続く２つの
   工程において細破砕用クラツシヤー、好ましくは
   ロールクラツシヤーにより破砕及び粉砕すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の方法。 ４ 始めの３つの工程において、純度98％以上の
   金属アルミニウムを分離し、第４の工程におい
   て、純度80％以上の金属アルミニウムを分離する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項のいずれか１項に記載の方法。 ５ 始めの３つの工程において、粒度２mm以上の
   金属アルミニウムを分離し、第４の工程におい
   て、粒度0.6mm以上の金属アルミニウムを分離す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第４項のいずれか１項に記載の方法。 ６ 第４の工程に導入すべきスラグの一部にボー
   ルミルダストを添加することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記
   載の方法。 ７ 分離されたスラグから水溶性成分を連続的に
   溶出させることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第６項のいずれか１項に記載の方法。 ８ スラグが水中に滞留する平均時間を２時間な
   いし４時間に設定することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項に記載
   の方法。 ９ スラグから水溶性成分を溶出させる際に発生
   するガスを、硫酸水溶液によりスクラツビング
   し、続いて活性炭中を通すことにより除去するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８
   項のいずれか１項に記載の方法。