JPH0778258B2

JPH0778258B2 - 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: JPH0778258B2
Application number: JP12222388A
Authority: JP
Inventors: ジャン・アーサー・オン; トール・ペデルセン
Original assignee: ERUKEMU TEKUNOROJII AS
Current assignee: ERUKEMU TEKUNOROJII AS
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-05-20
Publication date: 1995-08-23
Anticipated expiration: 2010-08-23
Also published as: NO881365L; NO881365D0; NO164253C; JPH0238535A; NO164253B

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
ダストを移行するため、かつダストから有価成分類を回
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に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、例えばバツクフイルター又は他の周知のフ
イルター方式等で廃ガスから堆積される。このダストは
（以下電気炉ダストをEAF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つてい
る。元々の粒子の粒子サイズは通常0.1〜10μ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、ニツケル、銅、モリブデン、その他屑鉄
中に存在する元素類の如き製煉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つている。

下記の表１に４種の異なる製鋼方式からのEAF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、EAFダストの組成が直接影響されることを示してい
る。EAFダストの化学的組成と炉のサイズ、その他の
過方式間の直接の関係は示していない。

EAF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ダストの堆積によつてそのうちに環境の
重大な汚染となりうるこれらの元素がダストから浸出さ
れる。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、将来とも堆積される状態でダ
ストを折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
を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、EAF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
してプラズマ製煉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のために実用性
がない。

本出願人より提起されたノルウエー出願No.871369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。前記ノルウエー出願の方法で
は、このダストを還元剤および場合によつては熔滓剤と
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、ダストを製煉しかつ選択的に還元しかつ電気
炉内で揮発性金属を揮発する。不活性なスラグ相と、場
合によつ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
金属ヒューム（fumes）、硫黄、塩化物類で、フッ化物
類の如き金属ヒュームを含有し、未反応ダストを随伴す
る。この金属ヒュ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、ダストは例えばバツグ
・フイルターのような乾式過によりガスから除去さ
れ、その後ガスはアフター・バーナで処理される。

このガス中の塩化物含有量が高いと、前記ノルウエー特
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バツグ・フイルター内に凝縮かつ
沈積し、それによつてガス冷却器及びバツグ・フイルタ
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、前記ノルウエー特許出願の方法の諸欠
点を克服しかつ亜鉛ヒュームの凝縮時に形成するドロス
の塩化物含有量を除去し、それによつて該塩化物を電気
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つて、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
は熔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、金属ヒューム、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）該電気炉からの廃ガス中の金属ヒュームから１種も
しくはそれ以上の金属を選択的に凝縮し、ｆ）湿式濾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
方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。

亜鉛酸化物を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。それによつて亜鉛酸化物は簡
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
の湿式過ぎによつて得られたスラツジは、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、金属ヒュ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ツジは電気炉
からの廃ガスの湿式過により得られたスラツジと混合
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、廃ガスからのダストの有効
な除去が、塩化物諸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SiO₂砂をガス密・密閉型電気炉１に供
給する。この原料は装入シユート３を通してピン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25mm
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精煉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のみが図示してあ
る）。電気炉底部は耐火性マグネサイトれんがで内張り
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
は対流形冷却パ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
気炉の操業に当つては対流型冷却パネルの内側に凝固し
たスラグの永久層を形成し、該パネルを保護する。この
凝固したスラグ層は対流型冷却パ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
収ともなる。

電極群は完全にガス密構造の炉蓋を通して挿入されて、
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1300〜1500℃の温
度で製煉される。還元剤及びSiO₂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、銅、ニツ
ケルと共にEAF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。易還元製かつ易揮発性の亜
鉛、鉛及びカドミウムが還元かつ揮発される。場合によ
つては存在する塩化物も放出される。また、場合によつ
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１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、スラグ中のある種の元素又は成分
は抽出される。更に、鉄、銅、ニツケル及び少量の他の
金属類を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13を
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、金属ヒューム、硫黄−、塩素
−、フツ素各成分、場合によつては随伴かつ未反応ダス
トとを含有する。電気炉１内で放出されたガスは管５を
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・スクラパーに炉から排出される。この湿式ガス清浄
装置６では、ガス中に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レヤースタツク
（円錐状煙突）７に向けられ、ガス中の残留一酸化炭素
を燃焼する。このフレヤースタツク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
然ガスプースター炎を備えている。前記フレヤーオスタ
ツクは酸素及び一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
ラツジとして排出されかつ、なるべく過後例えばロー
タリーキルンの如き乾燥装置８に移され、そこでスラツ
ジを乾燥する。乾燥済スラツジは電気炉に戻すことが好
ましいが廃棄してもよい。湿式ガス清浄装置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。

まだダストを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（elarifier）
９にポンプでくみ上げる。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
らのスラツジと一緒にする。

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
ーバーフローは一体型の水冷・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）を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
a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しに提供することがで
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
ュームの選択的凝縮、好ましくは電気炉からの廃ガスに
含まれる亜鉛ヒュ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
号で示してある。

第２図に示す如く、電気炉からの廃棄ガスは、該廃ガス
中の金属ヒュームを１個又はそれ以上の凝縮器11（第２
図には１個の凝縮器11のみを示す）で選択的に凝縮する
凝縮工程にパイプで送る。亜鉛ヒュームは通常廃ガス中
の金属ヒュームの大部分を占めているので、凝縮器11を
有する凝縮工程の亜鉛の凝縮に関して以下に説明する。

凝縮器11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によつて攪拌される溶融Pb又は
Zn浴を通して導入される。この浴は500−700℃間に保持
する。排出ガス中のZnヒュームが溶湯と接触することに
より、Zn浴中に凝縮しかつ蓄積する。この亜鉛は凝縮器
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い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
この凝縮器11に折着する。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。このドロスを該凝縮器
から取り出し、クラツシヤー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
物含有量は水に溶解される。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、好ましくは過后
湿式ガス洗浄装置６及びシツクナー９からのスラツジと
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とができる。洗浄装置16からの
オーバーフローはシツクナー９からのオーバーフローと
一緒にしかつ冷却かつ洗浄后湿式ガス洗浄装置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）電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
属含有材料をダストに添加すること。

（２）廃ガスの湿式洗浄からのスラツジを乾燥して電気
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ツジを廃ガスの湿式
洗浄からのスラツジと一緒にし、乾燥后電気炉に戻すこ
と。

発明の効果以上詳述したとおり本発明方法によれば、揮発性金属の
凝縮后の廃ガスを湿式濾過により清浄化し、ダスト中に
存在する塩化物及び弗化物が湿式濾過の際に水相中に溶
解、除去され、濾過後のスラツジには極めて僅かの塩化
物及び弗化物を含有するか又はこれら成分を含有しない
ものとなり、これらスラッジを乾燥後に製煉炉に循環し
ても該炉内に塩化物おほび弗化物等を増加することにな
らず、処理設備を閉塞、破損することがない等の作用効
果を達成しうるものである。

【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：１……ガス密・密閉型電気炉、２……原料ビン、３……
装入シユート、４……電極、５……管路、６……湿式ガ
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……クラツシヤー、16……
洗浄装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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
は熔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、金属ヒューム、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）該電気炉からの廃ガス中の金属ヒュームから１種も
しくはそれ以上の金属を選択的に凝縮し、ｆ）湿式濾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
方法からの廃ガスから堆積したダストの処理法。