JPH07328585A - アルカリ金属成分含有使用済れんがの再生方法 - Google Patents

アルカリ金属成分含有使用済れんがの再生方法

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JPH07328585A JP6129150A JP12915094A JPH07328585A JP H07328585 A JPH07328585 A JP H07328585A JP 6129150 A JP6129150 A JP 6129150A JP 12915094 A JP12915094 A JP 12915094A JP H07328585 A JPH07328585 A JP H07328585A
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秀夫 朝倉
Gakutatsu Ou
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、アルカリ金属成分含有使用
済れんが中に、蓄積残留した塩化カリウム及び硫酸塩を
効率よく溶出し、アルカリ金属成分含有使用済れんがを
廃棄物としてではなく、再生原料として再利用し得る再
生方法を提供することにある。 【構成】 本発明に係るアルカリ金属成分含有使用済れ
んがの再生方法は、アルカリ金属成分含有使用済れんが
のアルカリ成分を、酢酸水溶液に浸漬溶出させ、該使用
済れんがを溶液分離することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セメントロータリーキ
ルン、石灰焼成炉、及びガラスタンク窯蓄熱室等に使用
されるアルカリ金属成分含有使用済れんが、特に、使用
済のマグネシア質、スピネル質及びマグネシアスピネル
質れんがの再生方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】マグネシア・クロム質れんがは、主にセ
メントロータリーキルンの内張りに使用されているが、
内張りされたマグネシア・クロム質れんがは全寸の約1
/2〜2/3だけ使用され、全寸の1/2〜1/3の未
使用部分を残して取り外される。使用済のマグネシア・
クロム質れんがは、6価クロムの生成から、公害上、有
害物質として特定されており、廃棄物を取り巻く環境が
厳しくなっているなかで、6価クロムを3価クロムに還
元する方法として6価クロム及び水に可溶のアルカリ成
分を含む物質を硫酸第1鉄及び硫酸アルミニウムを含む
溶液に浸漬することからなる6価クロム含有物の処理法
(特開昭54−33294号公報)が開示されている。
【0003】更に、本出願人は、6価クロム含有使用済
塩基性れんがを水、温水ないし熱湯に浸漬することによ
り6価クロムを含む化合物と他の水溶性物質を溶出処理
し、溶出処理済れんがを水切り、乾燥することを特徴と
する使用済塩基性れんがの再生方法を既に提案している
(特開平3−249984号公報)。
【0004】また、クロム鉱が使用されていない塩基性
れんが例えばマグネシア・スピネルれんがにおいて、そ
の使用済れんがには6価クロムの生成はないものの、焼
成物中に含まれるアルカリ金属成分などと塩素分、硫黄
分の侵入により、KCl、K2SO4、CaSO4、Mg
SO4またはK2(SO4)3、K2Mg(SO4)2あるいはK3
Na(SO4)3のような複合塩等が使用中のSO3分圧及
び温度等の条件により種々の形(塩化カリウム及び硫酸
塩)でれんが中に蓄積残留する。即ち、K2O含有量が3
%以上に達するものがある。
【0005】これら塩化カリウム及び硫酸塩が蓄積残留
した使用済れんがをれんが等の耐火物へ混入して再利用
する場合、耐火物中のK2O、Na2Oのようなアルカリ
金属成分の含有量の増加は耐火物の耐熱性の低下、熱間
強度の低下、耐食性の低下等の原因となり、耐用性を著
しく低下させるので、塩化カリウム及び硫酸塩が蓄積残
留しているれんがの再利用には問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】アルカリ金属成分含有
使用済れんがを、前記の硫酸第1鉄及び硫酸アルミニウ
ムを含む溶液または水、熱湯に浸漬し溶出処理する再生
方法では溶出速度が遅く、アルカリ金属成分含有使用済
れんがの再生方法としては充分な方法ではなかった。
【0007】従って、本発明の目的は、アルカリ金属成
分含有使用済れんが中に、蓄積残留した塩化カリウム及
び硫酸塩を効率よく溶出し、アルカリ金属成分含有使用
済れんがを廃棄物としてではなく、再生原料として再利
用し得る再生方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ金属
成分含有使用済れんがを、酢酸溶液に浸漬すると水に浸
漬するのに比較して、アルカリ金属成分の溶出速度が早
いことを知見し、完成したものである。
【0009】即ち、本発明に係るアルカリ金属成分含有
使用済れんがの再生方法は、アルカリ金属成分含有使用
済れんがのアルカリ金属成分を、酢酸水溶液に浸漬溶出
させ、該使用済れんがを溶液分離することを特徴とす
る。
【0010】
【作用】その詳細は充分に解明されているとは云い難い
が現在の所では、水に対する溶解度が低いK2Ca(SO
4)3、K2Mg(SO4)2、K3Na(SO4)2等の硫酸複合
塩及びCaSO4が、酢酸の弱酸による分解促進効果及
びK2SO4と酢酸の反応による溶解速度の向上効果によ
り、使用済れんが中に蓄積残留したアルカリ金属成分と
して総合的に溶出され易くなったものと思われる。
【0011】本発明の再生方法において、使用済れんが
は特に大きさを限定するものではないが、アルカリ金属
成分の溶出速度を増すには、粉砕して粒径を小さくし、
表面積を増やすことが有効であるが、粒度が小さ過ぎる
と固・液の分離性が低下する。また、再生原料としての
利用することを考慮すると30〜0.5mmの塊ないし
粒のものと、0.5mm以下の粉状に分けて処理を行う
ことが好ましい。
【0012】本発明の再生方法において、酢酸溶液の濃
度は、0.05〜20重量%が好ましく、0.1〜5重量
%が更に好ましい。酢酸溶液の濃度が0.05重量%未
満では、水に比較してアルカリ金属成分の溶出速度の向
上が少ない。また、20重量%を超えると、再生れんが
に酢酸が残留し、臭気も残り、水にて洗浄することもで
きるが経済性に劣る。また、5重量%を超えると臭気が
強く、開放容器での浸漬作業性が悪くなるため、密閉容
器での浸漬が好ましい。
【0013】図1は、K2Oを0.81重量%含有するマ
グネシアスピネル質使用済れんがの粒度30〜0.5m
mのもの1kgを、2重量%濃度の酢酸水溶液600m
lに1時間振動を与えながら浸漬し、K2Oを溶出させ
た場合のK2Oの残存量と酢酸水溶液の温度の関係を同
様の条件で水を使用して処理を行った場合と対比して示
すグラフである。図1の如く、酢酸水溶液によりK2
の溶出速度は、水に比較して大きく向上することがわか
る。また、溶液温度を上昇することにより溶液速度が向
上する。なお、この傾向はNa2O等の他のアルカリ金
属成分についても同様である。
【0014】また、酢酸水溶液をエアーバブリング、超
音波等により撹拌し、アルカリ金属成分の溶出を促進す
ることもできる。
【0015】なお、使用済れんがを酢酸水溶液に浸漬す
る際に、最初に高濃度(例えば5〜20重量%濃度)酢酸
水溶液を用い、次に、低濃度(0.05〜5重量%濃度)
酢酸水溶液を用いる複数回の浸漬処理を行っても良い。
このような浸漬処理は浸漬溶出時間の短縮、再生れんが
の酢酸残留量の低減等に有効である。
【0016】本発明の再生方法において、酢酸水溶液濃
度及び使用済れんがと、酢酸水溶液量比及び浸漬時間並
びに酢酸水溶液温度等は、再生原料の用途としての目標
アルカリ金属成分の含有量(アルカリ金属成分の残存量)
によって種々を選ぶことができる。
【0017】即ち、再生原料を比較的短い時間使用され
る不定形耐火物に使用する場合には、再生原料のアルカ
リ金属成分の含有量は比較的多くてもよいが、再生原料
を構造体として使用する耐火れんがに使用する場合に
は、再生原料のアルカリ金属成分含有量を0.05%以
下にする必要がある。一般の耐火物において、0.05
%以下のアルカリ金属含有量は許容される。
【0018】上記のように、アルカリ金属成分含有使用
済れんがを酢酸水溶液に浸漬し、アルカリ金属成分を溶
出させたれんがは網による遠心分離等により水切り後自
然乾燥または加熱乾燥して再生原料として耐火原料に再
利用されるものである。
【0019】一方、廃液は任意の技術を使用し、pH調
整、必要により曝気処理、イオン交換処理して改質する
こともできる。
【0020】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明する。 実施例1 セメントロータリーキルンに約半年間使用された表1に
記載するK2O及びNa2O含有量のスピネル30%級の
使用済マグネシアスピネルれんがを30mm〜0.5m
m粒度に粉砕し、その粉砕物1kgを容器に入れ、水道
水または酢酸水溶液600mlを加え、約1時間振動を
与えながら浸漬した後、水切りを行い、100±5℃の
熱風乾燥器で乾燥することにより、使用済マグネシアス
ピネルれんがを処理した。処理済れんが中のK2O及び
Na2O含有量を分析したところ、K2O含有量が大巾に
減少していることがわかった(実施例1)。これらのK2
O含有量は、新しい原料として何らかの悪影響を及ぼす
ものではないが、更に低減を助長する方法としては、浸
漬時間の延長(実施例4)、酢酸水溶液の温度を高くする
(45℃、実施例3)ことによって、一層の低減を図るこ
とができた。処理条件及び得られた結果を以下の表1に
まとめて記載する。
【0021】
【表1】
【0022】実施例2 K2O含有量0.8重量%、Na2O含有量0.2重量%を
含有する使用済マグネシアスピネルれんがの粒度3.0
〜0.5mmのもの100gに、45℃の1重量%濃度
酢酸水溶液300リットルを加え、約30分間振動を与
えながら浸漬した後、水切りを行い、100±5℃の熱
風乾燥器で乾燥することにより、使用済マグネシアスピ
ネルれんがを処理した。処理済マグネシアスピネルれん
がのK2O含有量は0.002重量%へ、Na2O含有量
は0.000重量%へそれぞれ低減していることが確認
された。次に、上記と同様の使用済マグネシアスピネル
れんがを使用し、1重量%濃度酢酸水溶液を水に代えて
1時間にわたり処理したところ、K2O含有量は0.03
重量%、Na2O含有量は0.01重量%であり、本発明
の酢酸を使用する処理の効果が確認された。
【0023】
【発明の効果】本発明は、以上詳記した通りアルカリ金
属成分含有使用済れんがを、酢酸水溶液に浸漬すること
からなるアルカリ金属成分含有使用済れんがの再生方法
であり、該使用済れんが中に沈積したアルカリ金属成分
を容易にし溶出せしめるに極めて適正かつ経済的な手段
と言える。また、処理済れんがは、不純物が溶出除去さ
れることから、再生原料として充分活用できるのみなら
ず、省資源化にも寄与するところが大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】K2Oを0.81重量%含有するマグネシアスピ
ネル質使用済れんがの粒度30〜0.5mmのもの1k
gを、2重量%濃度の酢酸水溶液600mlに1時間振
動を与えながら浸漬し、K2Oを溶出させた場合のK2
の残存量と酢酸水溶液の温度の関係を同様の条件で水を
使用して処理を行った場合と対比して示すグラフであ
る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ金属成分含有使用済れんがのア
    ルカリ成分を、酢酸水溶液に浸漬溶出させ、該使用済れ
    んがを溶液分離することを特徴とするアルカリ金属成分
    含有使用済れんがの再生方法。
  2. 【請求項2】 アルカリ金属成分含有使用済れんがを
    0.05〜5.0重量%濃度の酢酸水溶液に浸漬し、該使
    用済れんがを溶液分離することを特徴とするアルカリ金
    属成分含有使用済れんがの再生方法。
  3. 【請求項3】 アルカリ金属成分含有使用済れんがを
    5.0〜20重量%濃度の酢酸水溶液に浸漬し、次に、
    0.05〜5.0重量%濃度の酢酸水溶液に浸漬し、該使
    用済れんがを溶液分離することを特徴とするアルカリ金
    属成分含有使用済れんがの再生方法。
  4. 【請求項4】 酢酸水溶液を加温する、請求項1ないし
    3項のいずれか1項に記載のアルカリ金属成分含有使用
    済れんがの再生方法。
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