JPH07103428B2 - 竪形還元溶解炉を用いた製鉄ダストからの有価金属回収方法 - Google Patents
竪形還元溶解炉を用いた製鉄ダストからの有価金属回収方法Info
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- JPH07103428B2 JPH07103428B2 JP4163662A JP16366292A JPH07103428B2 JP H07103428 B2 JPH07103428 B2 JP H07103428B2 JP 4163662 A JP4163662 A JP 4163662A JP 16366292 A JP16366292 A JP 16366292A JP H07103428 B2 JPH07103428 B2 JP H07103428B2
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B11/00—Making pig-iron other than in blast furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/04—Obtaining zinc by distilling
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/02—Working-up flue dust
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、製鉄ダストから亜
鉛、鉄等の有価金属を竪形還元溶解炉を用いて回収する
方法に関する。
鉛、鉄等の有価金属を竪形還元溶解炉を用いて回収する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ここでまず、製鉄ダストについて定義し
ておくと、この明細書において製鉄ダストとは、特に限
定する場合の除き、高炉、転炉、電気製鋼炉、合金鉄製
造炉等の製鉄工程で発生するあらゆる種類の製鉄ダスト
を対象とする。また、製鉄ダストには、バックフィルタ
等によって採集される乾ダストと、湿式集塵器で集塵さ
れるスラッジ等の湿ダストとの両者が含まれる。
ておくと、この明細書において製鉄ダストとは、特に限
定する場合の除き、高炉、転炉、電気製鋼炉、合金鉄製
造炉等の製鉄工程で発生するあらゆる種類の製鉄ダスト
を対象とする。また、製鉄ダストには、バックフィルタ
等によって採集される乾ダストと、湿式集塵器で集塵さ
れるスラッジ等の湿ダストとの両者が含まれる。
【０００３】一般に、上記の製鉄ダストには、亜鉛、鉄
等の有価金属の酸化物が多量に含まれており、これらの
有価金属を回収することが従来から行われている。その
１つの方法として、ロータリーキルンを用いた回収方法
がある。このロータリーキルンを用いた回収方法は、製
鉄ダストをロータリーキルンに還元剤と共に装入し、有
価金属の酸化物を還元培焼する。そして、亜鉛、カドミ
ウム等の揮発性物質は、ロータリーキルンからの排ガス
中から粗酸化亜鉛として回収し、鉄を主体とする非揮発
性物質は、ロータリーキルンの排出端から鉄クリンカー
の形で回収するものである（特開昭６０ー１６２７３６
号公報参照）。
等の有価金属の酸化物が多量に含まれており、これらの
有価金属を回収することが従来から行われている。その
１つの方法として、ロータリーキルンを用いた回収方法
がある。このロータリーキルンを用いた回収方法は、製
鉄ダストをロータリーキルンに還元剤と共に装入し、有
価金属の酸化物を還元培焼する。そして、亜鉛、カドミ
ウム等の揮発性物質は、ロータリーキルンからの排ガス
中から粗酸化亜鉛として回収し、鉄を主体とする非揮発
性物質は、ロータリーキルンの排出端から鉄クリンカー
の形で回収するものである（特開昭６０ー１６２７３６
号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ロータリーキルンを用
いた回収方法においては、次のような問題があった。す
なわち、製鉄ダストは、粒度が１〜１０μ程度の微粉末
であり、しかも亜鉛を含有しているので金属酸化物を還
元するために１０００°Ｃ以上に加熱すると、軟化して
粘着力が増す。このため、ロータリーキルンの炉壁内面
には、多量の製鉄ダストが付着する。この付着した製鉄
ダストを除去するために多大の労力を要する。また、付
着した製鉄ダストの除去期間中は、ロータリーキルンの
稼働を停止しなければならないため稼働率が低下する。
さらに、鉄クリンカーは、製鉄原料として用いることが
考えられるが、鉄分の含有量が５０〜６０％と少ない上
に変動が大きいため、実際には利用されておらず、二次
産業廃棄物になる。二次産業廃棄物としての鉄クリンカ
ーの処理に費用がかかる。
いた回収方法においては、次のような問題があった。す
なわち、製鉄ダストは、粒度が１〜１０μ程度の微粉末
であり、しかも亜鉛を含有しているので金属酸化物を還
元するために１０００°Ｃ以上に加熱すると、軟化して
粘着力が増す。このため、ロータリーキルンの炉壁内面
には、多量の製鉄ダストが付着する。この付着した製鉄
ダストを除去するために多大の労力を要する。また、付
着した製鉄ダストの除去期間中は、ロータリーキルンの
稼働を停止しなければならないため稼働率が低下する。
さらに、鉄クリンカーは、製鉄原料として用いることが
考えられるが、鉄分の含有量が５０〜６０％と少ない上
に変動が大きいため、実際には利用されておらず、二次
産業廃棄物になる。二次産業廃棄物としての鉄クリンカ
ーの処理に費用がかかる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、製鉄ダストを塊成化
し、この塊成化した製鉄ダストを塊コークスおよび造滓
剤と共に竪形還元溶解炉に装入して有価金属の酸化物を
還元し、亜鉛、鉛、カドミウム等の揮発性金属は上記竪
形還元溶解炉の炉頂部に供給された二次燃焼空気によっ
て酸化した後、粗酸化亜鉛として排ガス中から回収し、
非揮発性物質は金属鉄と鉱滓とに溶融分離して回収する
ことを特徴とするものである。
めに、請求項１に記載の発明は、製鉄ダストを塊成化
し、この塊成化した製鉄ダストを塊コークスおよび造滓
剤と共に竪形還元溶解炉に装入して有価金属の酸化物を
還元し、亜鉛、鉛、カドミウム等の揮発性金属は上記竪
形還元溶解炉の炉頂部に供給された二次燃焼空気によっ
て酸化した後、粗酸化亜鉛として排ガス中から回収し、
非揮発性物質は金属鉄と鉱滓とに溶融分離して回収する
ことを特徴とするものである。
【０００６】上記のように、この発明の回収方法におい
ては、原料たる製鉄ダストをまず塊成化する。これは、
次の理由によるものである。すなわち、原料たる製鉄ダ
ストは、その粒度が１〜１０μｍと非常に小さい。この
ため、製鉄ダストをそのままシャフト炉等の竪形還元溶
解炉に装入すると、炉内が原料たる製鉄ダストによって
目詰まりしてしまう。そこで、製鉄ダストを塊成化する
ことにより、目詰まりを防止するものである。そのため
に塊成化物の直径については、１０〜１００ｍｍ程度と
するのが望ましい。
ては、原料たる製鉄ダストをまず塊成化する。これは、
次の理由によるものである。すなわち、原料たる製鉄ダ
ストは、その粒度が１〜１０μｍと非常に小さい。この
ため、製鉄ダストをそのままシャフト炉等の竪形還元溶
解炉に装入すると、炉内が原料たる製鉄ダストによって
目詰まりしてしまう。そこで、製鉄ダストを塊成化する
ことにより、目詰まりを防止するものである。そのため
に塊成化物の直径については、１０〜１００ｍｍ程度と
するのが望ましい。
【０００７】粉状の製鉄ダストの塊成化は、製鉄ダスト
にベントナイト、パルプ廃液等の粘結剤を混合して塊成
化物となし、これを３００〜４００°Ｃに加熱して乾燥
させることによって行うことができる。乾燥するのは、
塊成化物の強度を向上させるためであり、乾燥後には塊
成化物の水分を２％程度にするのがよい。なお、乾燥前
の水分は、通常１０％程度にする。
にベントナイト、パルプ廃液等の粘結剤を混合して塊成
化物となし、これを３００〜４００°Ｃに加熱して乾燥
させることによって行うことができる。乾燥するのは、
塊成化物の強度を向上させるためであり、乾燥後には塊
成化物の水分を２％程度にするのがよい。なお、乾燥前
の水分は、通常１０％程度にする。
【０００８】次に、上記のようにして塊成化した製鉄ダ
ストを、コークスおよび造滓剤と共に竪形還元溶解炉に
装入する。
ストを、コークスおよび造滓剤と共に竪形還元溶解炉に
装入する。
【０００９】コークスは、製鉄ダストの塊成化物を溶解
するための燃料になるとともに、製鉄ダスト中の金属酸
化物を還元するためのものである。コークスとしては塊
コークスを用いるのが望ましい。これは、製鉄ダストを
塊成化した理由と同様に、炉内の目詰まりを防止するた
めである。したがって、その直径も１０〜１００ｍｍ程
度にするのがよい。
するための燃料になるとともに、製鉄ダスト中の金属酸
化物を還元するためのものである。コークスとしては塊
コークスを用いるのが望ましい。これは、製鉄ダストを
塊成化した理由と同様に、炉内の目詰まりを防止するた
めである。したがって、その直径も１０〜１００ｍｍ程
度にするのがよい。
【００１０】ただし、目詰まりを防止することができる
ようにするならば塊コークスに代えて粉コークスを用い
てもよい。また、粉コークスを用いる場合には、これを
製鉄ダストに混合して塊成化するようにしてもよい。粉
コークスを用いた場合には、粉コークスが塊コークスに
比して安価であるから有価金属を安価に回収することが
できる。特に、粉コークスを製鉄ダストに混ぜて塊成化
した場合には、還元剤としてのコークスを有価金属の酸
化物に近接させることができる。したがって、金属酸化
物の還元効率を向上させることができる。
ようにするならば塊コークスに代えて粉コークスを用い
てもよい。また、粉コークスを用いる場合には、これを
製鉄ダストに混合して塊成化するようにしてもよい。粉
コークスを用いた場合には、粉コークスが塊コークスに
比して安価であるから有価金属を安価に回収することが
できる。特に、粉コークスを製鉄ダストに混ぜて塊成化
した場合には、還元剤としてのコークスを有価金属の酸
化物に近接させることができる。したがって、金属酸化
物の還元効率を向上させることができる。
【００１１】その一方、粉コークスを製鉄ダストに混合
して塊成化すると、コークスの燃焼効率が低下するた
め、製鉄ダストから有価金属を回収するのに時間がかか
る。そこで、燃料としては塊コークスを用い、粉コーク
スについては還元に必要な量だけ製鉄ダストに混合する
のが望ましい。このようにすれば、燃焼効率および還元
効率を向上させることができるとともに、有価金属の回
収を比較的安価に行うことができるからである。
して塊成化すると、コークスの燃焼効率が低下するた
め、製鉄ダストから有価金属を回収するのに時間がかか
る。そこで、燃料としては塊コークスを用い、粉コーク
スについては還元に必要な量だけ製鉄ダストに混合する
のが望ましい。このようにすれば、燃焼効率および還元
効率を向上させることができるとともに、有価金属の回
収を比較的安価に行うことができるからである。
【００１２】なお、還元剤としての粉コークスを製鉄ダ
ストの塊成化物中に混合する場合には、鉄、亜鉛、カド
ミウム等の金属酸化物を還元するのに必要な量の１.２
〜１.５倍、すなわち製鉄ダスト１ｔ当たり１５０〜２
００Ｋｇ程度混合するのが望ましい。１.２倍以下であ
ると還元が不十分になり、１.５倍を越えると製鉄ダス
トの塊成化物の強度が低下するからである。
ストの塊成化物中に混合する場合には、鉄、亜鉛、カド
ミウム等の金属酸化物を還元するのに必要な量の１.２
〜１.５倍、すなわち製鉄ダスト１ｔ当たり１５０〜２
００Ｋｇ程度混合するのが望ましい。１.２倍以下であ
ると還元が不十分になり、１.５倍を越えると製鉄ダス
トの塊成化物の強度が低下するからである。
【００１３】また、造滓剤は、製鉄ダスト中の有価金属
以外の物質で溶融したものを滓にするためのものであ
り、例えば石灰石（ＣａＣＯ3）、ドロマイト(ＣａＣＯ
3＋ＭｇＣＯ3）、生石灰（ＣａＯ）または焼成ドロマイ
ト（ＣａＯ＋ＭｇＯ）のうちの１つまたは複数のものが
用いられる。
以外の物質で溶融したものを滓にするためのものであ
り、例えば石灰石（ＣａＣＯ3）、ドロマイト(ＣａＣＯ
3＋ＭｇＣＯ3）、生石灰（ＣａＯ）または焼成ドロマイ
ト（ＣａＯ＋ＭｇＯ）のうちの１つまたは複数のものが
用いられる。
【００１４】竪形還元溶解炉内に製鉄ダストとともに投
入されたコークス（以下、単にコークスと称する場合に
は、塊コークスおよび／または粉コークスを意味するも
のとする。）は、炉下部において燃焼する。この燃焼熱
によって炉内が加熱される。この加熱温度により、溶解
炉内は、上から下へ向かって順に予熱帯、還元帯および
溶融帯に概略的に区分することができる。
入されたコークス（以下、単にコークスと称する場合に
は、塊コークスおよび／または粉コークスを意味するも
のとする。）は、炉下部において燃焼する。この燃焼熱
によって炉内が加熱される。この加熱温度により、溶解
炉内は、上から下へ向かって順に予熱帯、還元帯および
溶融帯に概略的に区分することができる。
【００１５】予熱帯においては、竪形還元溶解炉に装入
された製鉄ダスト、塊コークスおよび造滓剤がほぼ８０
０°Ｃ程度にまで加熱される。
された製鉄ダスト、塊コークスおよび造滓剤がほぼ８０
０°Ｃ程度にまで加熱される。
【００１６】還元帯においては、製鉄ダストが１０００
〜１５００°Ｃ程度に加熱され、その中の金属酸化物が
コークスによって還元される。還元された金属酸化物の
うち亜鉛、鉛、カドミウム等の揮発性金属は蒸発して炉
頂部へ向かう。そして、炉頂部において、そこに供給さ
れる二次燃焼空気によって酸化される。酸化された揮発
性金属は、排ガスとともに炉外に排出され、排ガス中か
ら粗酸化亜鉛として回収される。このように、炉頂部に
二次燃焼空気を供給して揮発性金属を酸化させるように
したのは、仮に還元された揮発性金属を排ガスから回収
しようとすると、揮発性金属が回収時に酸化して発熱
し、回収装置等を傷めるおそれがあるからである。な
お、二次燃焼空気は、一酸化炭素等の未燃ガスも燃焼さ
せる。ここで、排ガスからの粗酸化亜鉛の回収方法は周
知である（例えば、特公昭５９ー２０７３４号公報、特
公昭６４ー４５７２号公報参照。）ので、ここではその
説明を省略する。また、製鉄ダストが１０００°Ｃ以上
に加熱されると、粘結性を有するようになるが、製鉄ダ
ストは塊成化されているので、粉状のままで加熱した場
合のように炉壁内面に付着することはない。
〜１５００°Ｃ程度に加熱され、その中の金属酸化物が
コークスによって還元される。還元された金属酸化物の
うち亜鉛、鉛、カドミウム等の揮発性金属は蒸発して炉
頂部へ向かう。そして、炉頂部において、そこに供給さ
れる二次燃焼空気によって酸化される。酸化された揮発
性金属は、排ガスとともに炉外に排出され、排ガス中か
ら粗酸化亜鉛として回収される。このように、炉頂部に
二次燃焼空気を供給して揮発性金属を酸化させるように
したのは、仮に還元された揮発性金属を排ガスから回収
しようとすると、揮発性金属が回収時に酸化して発熱
し、回収装置等を傷めるおそれがあるからである。な
お、二次燃焼空気は、一酸化炭素等の未燃ガスも燃焼さ
せる。ここで、排ガスからの粗酸化亜鉛の回収方法は周
知である（例えば、特公昭５９ー２０７３４号公報、特
公昭６４ー４５７２号公報参照。）ので、ここではその
説明を省略する。また、製鉄ダストが１０００°Ｃ以上
に加熱されると、粘結性を有するようになるが、製鉄ダ
ストは塊成化されているので、粉状のままで加熱した場
合のように炉壁内面に付着することはない。
【００１７】溶融帯においては、製鉄ダストのうちの非
揮発性物質が徐々に溶融される。溶融された非揮発性物
質は、塊成化物から炉床に落下する。そして、炉床に溶
融落下した非揮発性物質は、比重差によって金属鉄と鉱
滓とに分離される。
揮発性物質が徐々に溶融される。溶融された非揮発性物
質は、塊成化物から炉床に落下する。そして、炉床に溶
融落下した非揮発性物質は、比重差によって金属鉄と鉱
滓とに分離される。
【００１８】ところで、コークスを燃焼させるに際し、
単に燃焼効率を向上させるのであれば、溶解炉への燃焼
空気の供給量を多くすればよい。しかし、供給量を過度
に多くすると、製鉄ダスト中の金属還酸化物の還元効率
が低下する。燃焼効率と還元効率との両者を満たすため
には、燃焼空気を酸素量換算値で炉床面積１ｍ2当たり
１３〜１８Ｎｍ3／min供給するのが望ましい。
単に燃焼効率を向上させるのであれば、溶解炉への燃焼
空気の供給量を多くすればよい。しかし、供給量を過度
に多くすると、製鉄ダスト中の金属還酸化物の還元効率
が低下する。燃焼効率と還元効率との両者を満たすため
には、燃焼空気を酸素量換算値で炉床面積１ｍ2当たり
１３〜１８Ｎｍ3／min供給するのが望ましい。
【００１９】また、請求項２に係る発明においては、製
鉄ダストを塊成化するに際しアルミニウムの精錬残灰を
混合するようにしている。このようにすれば、精錬残灰
中の金属アルミニウムと酸化亜鉛とのテルミット反応、
すなわち ３ＺｎＯ＋２Ａｌ→３Ｚｎ＋Ａｌ2Ｏ3 の反応熱により燃料としてのコークスの使用量を減らす
ことができるとともに、テルミット反応が還元反応であ
るから還元剤としてのコークスの使用量も減らすことが
できる。その上、アルミニウムの精錬残灰を無害化処理
することができ、処理費用を節減することができるから
である。
鉄ダストを塊成化するに際しアルミニウムの精錬残灰を
混合するようにしている。このようにすれば、精錬残灰
中の金属アルミニウムと酸化亜鉛とのテルミット反応、
すなわち ３ＺｎＯ＋２Ａｌ→３Ｚｎ＋Ａｌ2Ｏ3 の反応熱により燃料としてのコークスの使用量を減らす
ことができるとともに、テルミット反応が還元反応であ
るから還元剤としてのコークスの使用量も減らすことが
できる。その上、アルミニウムの精錬残灰を無害化処理
することができ、処理費用を節減することができるから
である。
【００２０】ただし、アルミニウムの精錬残灰の混合比
を過度に多くすると、鉱滓中におけるＡｌ2Ｏ3の割合が
多くなって鉱滓の流動性を悪化させるので、混合比は製
鉄ダスト１ｔ当たり１００Ｋｇ以下にするのが望まし
い。なお、アルミニウムの精錬残灰は、アルミニウムの
二次精錬において残留アルミニウムを回収した残灰であ
り、１６〜４００メッシュの粒度を有し、金属アルミニ
ウムを１０〜３０重量％含有しているものが用いられ
る。
を過度に多くすると、鉱滓中におけるＡｌ2Ｏ3の割合が
多くなって鉱滓の流動性を悪化させるので、混合比は製
鉄ダスト１ｔ当たり１００Ｋｇ以下にするのが望まし
い。なお、アルミニウムの精錬残灰は、アルミニウムの
二次精錬において残留アルミニウムを回収した残灰であ
り、１６〜４００メッシュの粒度を有し、金属アルミニ
ウムを１０〜３０重量％含有しているものが用いられ
る。
【００２１】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
まず、この発明の回収方法を実施する際に用いられる回
収装置を図１に基づいて説明すると、符号１，２，３，
４，５，６はタンクであり、それぞれ製鉄ダスト、粉コ
ークス、アルミニウム精錬残灰、ベントナイト、塊コー
クス、造滓剤を収容している。タンク１〜４に収容され
た製鉄ダスト、粉コークス、アルミニウム精錬残灰およ
びベントナイトは、ベルトコンベア７を介して混錬・加
圧製団機８に投入され、ここで塊成化された後、加熱乾
燥機９で乾燥され、ベルトコンベア１０上に排出され
る。一方、タンク５，６に収容された塊コークスおよび
造滓剤は、ベルトコンベア１１を介してベルトコンベア
１０上に排出されるようになっている。
まず、この発明の回収方法を実施する際に用いられる回
収装置を図１に基づいて説明すると、符号１，２，３，
４，５，６はタンクであり、それぞれ製鉄ダスト、粉コ
ークス、アルミニウム精錬残灰、ベントナイト、塊コー
クス、造滓剤を収容している。タンク１〜４に収容され
た製鉄ダスト、粉コークス、アルミニウム精錬残灰およ
びベントナイトは、ベルトコンベア７を介して混錬・加
圧製団機８に投入され、ここで塊成化された後、加熱乾
燥機９で乾燥され、ベルトコンベア１０上に排出され
る。一方、タンク５，６に収容された塊コークスおよび
造滓剤は、ベルトコンベア１１を介してベルトコンベア
１０上に排出されるようになっている。
【００２２】ベルトコンベア１０上に排出された塊成化
物は、塊コークスおよび造滓剤と共に竪形還元溶解炉１
２に装入される。ここで、竪形還元溶解炉１２として
は、炉床径１.８ｍ、炉高１０ｍ、鉄皮水冷式のシャフ
ト炉が用いられている。竪形還元溶解炉１２は、直径１
２０ｍｍの送風羽口１２ａを７本有しており、熱交換器
１４において３５０〜４００°Ｃに加熱された空気が送
風機１３により各送風羽口１２ａから炉内部に送風され
るようになっている。
物は、塊コークスおよび造滓剤と共に竪形還元溶解炉１
２に装入される。ここで、竪形還元溶解炉１２として
は、炉床径１.８ｍ、炉高１０ｍ、鉄皮水冷式のシャフ
ト炉が用いられている。竪形還元溶解炉１２は、直径１
２０ｍｍの送風羽口１２ａを７本有しており、熱交換器
１４において３５０〜４００°Ｃに加熱された空気が送
風機１３により各送風羽口１２ａから炉内部に送風され
るようになっている。
【００２３】竪形還元溶解炉１２から排出される排ガス
は、熱交換器１４、ガスクーラー１５、バックフィルタ
１６、排風機１７、湿式集塵器１８を介して煙突１９か
ら排出される。このとき、排ガス中の粗酸化亜鉛は、一
部が熱交換器１４で回収され、大部分がガスクーラー１
５およびバックフィルタ１６で回収される。そして、輸
送手段２０によって輸送されて集められる。なお、排風
機１７によって排ガスを吸引するようにしているので、
竪形還元溶解炉１２の炉頂部には、二次空気取入口１２
ｂから十分な二次空気が供給される。
は、熱交換器１４、ガスクーラー１５、バックフィルタ
１６、排風機１７、湿式集塵器１８を介して煙突１９か
ら排出される。このとき、排ガス中の粗酸化亜鉛は、一
部が熱交換器１４で回収され、大部分がガスクーラー１
５およびバックフィルタ１６で回収される。そして、輸
送手段２０によって輸送されて集められる。なお、排風
機１７によって排ガスを吸引するようにしているので、
竪形還元溶解炉１２の炉頂部には、二次空気取入口１２
ｂから十分な二次空気が供給される。
【００２４】一方、竪形還元溶解炉１２において溶融し
た非揮発性物質は、竪形還元溶解炉１２の出湯口１２ｃ
から受鍋２１に流し込まれる。受鍋２１に流し込まれた
非揮発性物質は、比重差により下側の金属鉄と上側の鉱
滓とに分離される。なお、多量の製鉄ダストを連続して
処理する場合には、出湯口を上下に配置し、下側の出湯
口から金属鉄を流し出し、上側の出湯口から鉱滓を流し
出すようにしてもよい。
た非揮発性物質は、竪形還元溶解炉１２の出湯口１２ｃ
から受鍋２１に流し込まれる。受鍋２１に流し込まれた
非揮発性物質は、比重差により下側の金属鉄と上側の鉱
滓とに分離される。なお、多量の製鉄ダストを連続して
処理する場合には、出湯口を上下に配置し、下側の出湯
口から金属鉄を流し出し、上側の出湯口から鉱滓を流し
出すようにしてもよい。
【００２５】
【実施例１】上記回収装置を用い、電気製鋼炉において
発生した製鋼ダストから有価金属を回収した。この実施
例１においては、表１に示す組成を有する製鋼ダストを
５ｔ／Ｈｒ、粉コークスを１ｔ／Ｈｒ、アルミニウムの
精錬残灰を０.２５ｔ／Ｈｒ、粘結剤としてのベントナ
イトを０.２５ｔ／Ｈｒの割合で切り出し、これに水を
加えて混練・加圧製団機８で塊成化し、加熱乾燥機９で
乾燥した後、これに塊コークスを０.７５ｔ／Ｈｒ、造
滓剤としての石灰石を０.３５ｔ／Ｈｒの割合で添加し
つつ還元溶解炉１２に装入した。また、４００°Ｃに加
熱した空気を送風羽口１２ａから１８０Ｎｍ3／ｍｉｎ
の割合で送風した。
発生した製鋼ダストから有価金属を回収した。この実施
例１においては、表１に示す組成を有する製鋼ダストを
５ｔ／Ｈｒ、粉コークスを１ｔ／Ｈｒ、アルミニウムの
精錬残灰を０.２５ｔ／Ｈｒ、粘結剤としてのベントナ
イトを０.２５ｔ／Ｈｒの割合で切り出し、これに水を
加えて混練・加圧製団機８で塊成化し、加熱乾燥機９で
乾燥した後、これに塊コークスを０.７５ｔ／Ｈｒ、造
滓剤としての石灰石を０.３５ｔ／Ｈｒの割合で添加し
つつ還元溶解炉１２に装入した。また、４００°Ｃに加
熱した空気を送風羽口１２ａから１８０Ｎｍ3／ｍｉｎ
の割合で送風した。
【００２６】その結果、粗酸化亜鉛を１.９ｔ／Ｈｒ、
金属鉄を１.３ｔ／Ｈｒの割合で回収することができ
た。回収した粗酸化亜鉛および金属鉄の組成は、それぞ
れ表２、表３に示すとおりであり、ほぼ一定であった。
また、鉱滓の回収量は１.４５ｔ／Ｈｒであり、その組
成は表４に示すとおりであった。回収した鉱滓は、表４
から明らかなように、無害のものであり、建築用コンク
リートの骨材その他として利用することができる。
金属鉄を１.３ｔ／Ｈｒの割合で回収することができ
た。回収した粗酸化亜鉛および金属鉄の組成は、それぞ
れ表２、表３に示すとおりであり、ほぼ一定であった。
また、鉱滓の回収量は１.４５ｔ／Ｈｒであり、その組
成は表４に示すとおりであった。回収した鉱滓は、表４
から明らかなように、無害のものであり、建築用コンク
リートの骨材その他として利用することができる。
【００２７】
【実施例２】高炉において発生した製鉄ダストを湿ダス
トとして回収し、この湿ダストから上記の回収装置を用
いて有価金属を回収した。湿ダストの組成は表５に示す
とおりであり、湿ダストの含水量は約１０％に調節し
た。そして、この実施例においては、湿ダストを５ｔ／
Ｈｒ、粘結剤としてのベントナイトを０.２５ｔ／Ｈｒ
の割合で切り出し、これを混練・加圧製団機８で塊成化
した。なお、高炉から発生する製鉄ダストは、重量比で
約３０％の炭素を含有しているので、粉コークスおよび
アルミニウム精錬残灰は製鉄ダストに添加しなかった。
トとして回収し、この湿ダストから上記の回収装置を用
いて有価金属を回収した。湿ダストの組成は表５に示す
とおりであり、湿ダストの含水量は約１０％に調節し
た。そして、この実施例においては、湿ダストを５ｔ／
Ｈｒ、粘結剤としてのベントナイトを０.２５ｔ／Ｈｒ
の割合で切り出し、これを混練・加圧製団機８で塊成化
した。なお、高炉から発生する製鉄ダストは、重量比で
約３０％の炭素を含有しているので、粉コークスおよび
アルミニウム精錬残灰は製鉄ダストに添加しなかった。
【００２８】上記の塊成化物に塊コークスを０.７５ｔ
／Ｈｒ、石灰石を０.５５／Ｈｒの割合で添加しながら
竪形還元溶解炉１２に装入し、４００°Ｃの空気を１５
０Ｎｍ3／ｍｉｎの割合で送風した。その結果、粗酸化
亜鉛を０.２ｔ／Ｈｒ、金属鉄を１.７ｔ／Ｈｒの割合で
回収することができた。回収した粗酸化亜鉛および金属
鉄の組成は、それぞれ表６，７に示すとおりであった。
また、鉱滓の回収量は１.４ｔ／Ｈｒであり、その組成
は表８に示すとおりであった。回収した鉱滓は、実施例
１における鉱滓と同様に無害であり、建築用コンクリー
ト骨材、その他として利用することができる。
／Ｈｒ、石灰石を０.５５／Ｈｒの割合で添加しながら
竪形還元溶解炉１２に装入し、４００°Ｃの空気を１５
０Ｎｍ3／ｍｉｎの割合で送風した。その結果、粗酸化
亜鉛を０.２ｔ／Ｈｒ、金属鉄を１.７ｔ／Ｈｒの割合で
回収することができた。回収した粗酸化亜鉛および金属
鉄の組成は、それぞれ表６，７に示すとおりであった。
また、鉱滓の回収量は１.４ｔ／Ｈｒであり、その組成
は表８に示すとおりであった。回収した鉱滓は、実施例
１における鉱滓と同様に無害であり、建築用コンクリー
ト骨材、その他として利用することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による竪
形還元溶解炉を用いた製鉄ダストからの有価金属回収方
法によれば、炉壁内面に製鉄ダストが付着することなく
粗酸化亜鉛および金属鉄を回収することができる。しか
も、金属鉄の品位が高くかつ一定であるから、金属鉄を
製鉄の原料として利用することができる。また、鉱滓は
無害であるから二次処理を施す必要がないのみならず、
建築用の骨材その他として広く利用することができる。
特に、請求項１に係る発明によれば、揮発性金属の回収
時に揮発性金属が酸化して発熱するのを防止し、これに
よって回収装置の熱的損傷を防止するとともに回収を容
易に行うことができる。また、請求項２に係る発明によ
れば、高価なコークスの使用量を減らすことができ、し
かも有価金属の回収と同時にアルミニウムの精錬残灰の
無害化処理をすることができる。
形還元溶解炉を用いた製鉄ダストからの有価金属回収方
法によれば、炉壁内面に製鉄ダストが付着することなく
粗酸化亜鉛および金属鉄を回収することができる。しか
も、金属鉄の品位が高くかつ一定であるから、金属鉄を
製鉄の原料として利用することができる。また、鉱滓は
無害であるから二次処理を施す必要がないのみならず、
建築用の骨材その他として広く利用することができる。
特に、請求項１に係る発明によれば、揮発性金属の回収
時に揮発性金属が酸化して発熱するのを防止し、これに
よって回収装置の熱的損傷を防止するとともに回収を容
易に行うことができる。また、請求項２に係る発明によ
れば、高価なコークスの使用量を減らすことができ、し
かも有価金属の回収と同時にアルミニウムの精錬残灰の
無害化処理をすることができる。
【図１】この発明を実施するための回収装置の一例の概
略構成を示す図である。
略構成を示す図である。
１ 製鉄ダストを収容するタンク ２ 粉コークスを収容するタンク ３ アルミニウム精錬残灰を収容するタンク ４ ベントナイトを収容するタンク ５ 塊コークスを収容するタンク ６ 石灰石を収容するタンク ８ 混練・加圧製団機 １２ 竪形還元溶解炉 １２ａ 送風羽口 １２ｂ 二次空気取入口 １２ｃ 出湯口 １６ バックフィルタ
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
Claims (6)
- 【請求項１】 製鉄ダストを塊成化し、この塊成化した
製鉄ダストをコークスおよび造滓剤と共に竪形還元溶解
炉に装入して有価金属の酸化物を還元し、亜鉛、鉛、カ
ドミウム等の揮発性金属は上記竪形還元溶解炉の炉頂部
に供給された二次燃焼空気によって酸化した後、粗酸化
亜鉛として排ガス中から回収し、非揮発性物質は金属鉄
と鉱滓とに溶融分離して回収することを特徴とする竪形
還元溶解炉を用いた製鉄ダストからの有価金属回収方
法。 - 【請求項２】 製鉄ダストをこれにアルミニウムの精錬
残灰を混ぜて塊成化し、この塊成化した製鉄ダストをコ
ークスおよび造滓剤と共に竪形還元溶解炉に装入して有
価金属の酸化物を還元し、亜鉛、鉛、カドミウム等の揮
発性金属は粗酸化亜鉛として排ガス中から回収し、非揮
発性物質は金属鉄と鉱滓とに溶融分離して回収すること
を特徴とする竪形還元溶解炉を用いた製鉄ダストからの
有価金属回収方法。 - 【請求項３】 製鉄ダストをこれにアルミニウムの精錬
残灰を混ぜて塊成化し、この塊成化した製鉄ダストをコ
ークスおよび造滓剤と共に竪形還元溶解炉に装入して有
価金属の酸化物を還元し、亜鉛、鉛、カドミウム等の揮
発性金属は上記竪形還元溶解炉の炉頂部に供給された二
次燃焼空気によって酸化した後、粗酸化亜鉛として排ガ
ス中から回収し、非揮発性物質は金属鉄と鉱滓とに溶融
分離して回収することを特徴とする竪形還元溶解炉を用
いた製鉄ダストからの有価金属回収方法。 - 【請求項４】 上記コークスが塊コークスであることを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の竪形還元溶
解炉を用いた製鉄ダストからの有価金属回収方法。 - 【請求項５】 上記製鉄ダストの塊成化物に、当該塊成
化物中の有価金属の酸化物を還元するのに必要な量の粉
状のコークスを含有させたことを特徴とする請求項１〜
４のいずれかに記載の竪形還元溶解炉を用いた製鉄ダス
トからの有価金属回収方法。 - 【請求項６】 燃焼空気を炉床１ｍ 2 当たり酸素量換算
値で毎分１３〜１８Ｎｍ 3 送風することを特徴とする請
求項１〜５のいずれかに記載の竪形還元溶解炉を用いた
製鉄ダストからの有価金属回収方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4163662A JPH07103428B2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-05-29 | 竪形還元溶解炉を用いた製鉄ダストからの有価金属回収方法 |
| US08/002,353 US5279643A (en) | 1992-01-17 | 1993-01-06 | Process for recovering valuable metals from an iron dust |
| CA 2086857 CA2086857A1 (en) | 1992-01-17 | 1993-01-07 | Process for recovering valuable metals from an iron dust |
| TW82100148A TW211043B (ja) | 1992-01-17 | 1993-01-12 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2615992 | 1992-01-17 | ||
| JP4-26159 | 1992-01-17 | ||
| JP4163662A JPH07103428B2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-05-29 | 竪形還元溶解炉を用いた製鉄ダストからの有価金属回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320779A JPH05320779A (ja) | 1993-12-03 |
| JPH07103428B2 true JPH07103428B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=12185775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4163662A Expired - Lifetime JPH07103428B2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-05-29 | 竪形還元溶解炉を用いた製鉄ダストからの有価金属回収方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0551992A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07103428B2 (ja) |
| KR (1) | KR0165858B1 (ja) |
| TW (1) | TW211043B (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3052706B2 (ja) * | 1993-12-10 | 2000-06-19 | 日本鋼管株式会社 | ダスト中の亜鉛回収方法 |
| NL9400936A (nl) * | 1994-06-09 | 1996-01-02 | Hoogovens Groep Bv | Werkwijze voor het behandelen van zinkhoudend stof. |
| JPH09287033A (ja) * | 1995-05-31 | 1997-11-04 | Toyota Motor Corp | 酸化物を含んだ廃棄物の処理方法およびその装置 |
| CN1043251C (zh) * | 1995-05-31 | 1999-05-05 | 爱知制钢株式会社 | 含有氧化物的废弃物的处理方法及其装置 |
| AT405192B (de) * | 1995-12-11 | 1999-06-25 | Holderbank Financ Glarus | Verfahren zum aufbereiten von müll oder müllfraktionen, insbesondere autoshredderleichtfraktion |
| US5766307A (en) * | 1996-09-30 | 1998-06-16 | Kawasaki Steel Corporation | Method of treating zinc-containing substance |
| JP3057321B1 (ja) * | 1999-02-02 | 2000-06-26 | 日本磁力選鉱株式会社 | アルカリ金属を含む金属酸化物からの有価金属の回収方法 |
| LU90395B1 (fr) * | 1999-05-03 | 2000-12-06 | Wurth Paul Sa | Proc-d- de traitement pyrom-tallurgique de d-chets contenant des m-taux |
| US6517603B2 (en) * | 2001-03-20 | 2003-02-11 | Startec Iron Llc | Method for recovery of metals having low vaporization temperature |
| EP1988180A1 (de) * | 2007-05-04 | 2008-11-05 | ThyssenKrupp Steel AG | Verfahren zur Herstellung von Steinmaterial aus Schlacke und Verwendung von derart hergestelltem Steinmaterial |
| JP4992549B2 (ja) * | 2007-05-26 | 2012-08-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 竪型スクラップ溶解炉を用いた溶銑製造方法 |
| CN112921142B (zh) * | 2021-01-25 | 2022-04-12 | 王文超 | 一种氢能炼铁式综合回收装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5217321A (en) * | 1975-08-01 | 1977-02-09 | Seiichi Funaki | Process for recovering zinc contained in dust from steel manufacture |
| SE8004313L (sv) * | 1980-06-10 | 1981-12-11 | Skf Steel Eng Ab | Sett att ur stoftformiga metalloxidhaltiga material utvinna svarflyktiga metaller |
| SE444956B (sv) * | 1980-06-10 | 1986-05-20 | Skf Steel Eng Ab | Sett att ur metalloxidhaltiga material utvinna ingaende lettflyktiga metaller eller koncentrat av dessa |
| GB2077768B (en) * | 1980-10-29 | 1984-08-15 | Skf Steel Eng Ab | Recovering non-volatile metals from dust containing metal oxides |
| US4612041A (en) * | 1984-09-11 | 1986-09-16 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Process for recovering valuable metals from an iron dust containing a higher content of zinc |
| DE3536635A1 (de) * | 1985-10-15 | 1987-04-23 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Verfahren und vorrichtung zur rueckgewinnung, insbesondere von eisen sowie von zink, blei und anderen ne-metallischen bestandteilen aus hocheisenhaltigen oxydischen materialien |
| US4836847A (en) * | 1988-04-27 | 1989-06-06 | Zia Technology, Inc. | Method for reclaiming metal values from electric arc furnace flue dust and sludge and rendering residual solids recyclable or non-hazardous |
| NO170032C (no) * | 1989-12-22 | 1992-09-02 | Elkem Technology | Fremgangsmaate ved gjenvinning av sink fra sink-holdige avfallsstoffer. |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP4163662A patent/JPH07103428B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-01-07 EP EP19930300098 patent/EP0551992A1/en not_active Withdrawn
- 1993-01-12 TW TW82100148A patent/TW211043B/zh active
- 1993-01-14 KR KR1019930000431A patent/KR0165858B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0165858B1 (ko) | 1999-01-15 |
| KR930016553A (ko) | 1993-08-26 |
| JPH05320779A (ja) | 1993-12-03 |
| EP0551992A1 (en) | 1993-07-21 |
| TW211043B (ja) | 1993-08-11 |
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