JPH0781985A - アルミニウムドロス残灰の処理方法およびセメント用原料の製造方法 - Google Patents
アルミニウムドロス残灰の処理方法およびセメント用原料の製造方法Info
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- JPH0781985A JPH0781985A JP5173559A JP17355993A JPH0781985A JP H0781985 A JPH0781985 A JP H0781985A JP 5173559 A JP5173559 A JP 5173559A JP 17355993 A JP17355993 A JP 17355993A JP H0781985 A JPH0781985 A JP H0781985A
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- aluminum dross
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウムドロス残灰から悪臭の原因とな
る窒素成分やセメントの特性に悪い影響を与える塩素成
分を効率よく除去して、当該アルミニウムドロス残灰の
再利用を可能とするアルミニウムドロス残灰の処理方
法、および当該処理方法を用いて、アルミニウムドロス
残灰から安定して、良質のセメントの原料を得るセメン
ト用原料の製造方法を得る。 【構成】 アルミニウム製錬工程等から生成されるアル
ミニウムドロス残灰に１重量％以上の炭酸カルシウムを
添加し、ついでこれを１３００℃〜１６００℃の温度範
囲で加熱することにより上記アルミニウムドロス残灰を
処理し、また上記アルミニウムドロス残灰の処理方法に
よって、当該アルミニウムドロス残灰から窒素成分およ
び塩素成分を除去することによりα−アルミナを得てセ
メント用の原料とする。
る窒素成分やセメントの特性に悪い影響を与える塩素成
分を効率よく除去して、当該アルミニウムドロス残灰の
再利用を可能とするアルミニウムドロス残灰の処理方
法、および当該処理方法を用いて、アルミニウムドロス
残灰から安定して、良質のセメントの原料を得るセメン
ト用原料の製造方法を得る。 【構成】 アルミニウム製錬工程等から生成されるアル
ミニウムドロス残灰に１重量％以上の炭酸カルシウムを
添加し、ついでこれを１３００℃〜１６００℃の温度範
囲で加熱することにより上記アルミニウムドロス残灰を
処理し、また上記アルミニウムドロス残灰の処理方法に
よって、当該アルミニウムドロス残灰から窒素成分およ
び塩素成分を除去することによりα−アルミナを得てセ
メント用の原料とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムドロス残
灰の処理方法および当該処理方法によりアルミニウムド
ロス残灰からセメント用の原料を得るための製造方法に
関するものである。
灰の処理方法および当該処理方法によりアルミニウムド
ロス残灰からセメント用の原料を得るための製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、土木、建築構造物の建設
用として非常に広い用途に用いられてるセメントは、酸
化カルシウム（ＣａＯ）、二酸化けい素（ＳｉＯ2）、
酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化第二鉄（Ｆｅ
2Ｏ3）等をその主成分とするものであり、最も含有量の
多い酸化カルシウムを含む石灰石、および二酸化けい
素、酸化アルミニウム、酸化第二鉄等を含む粘土を主た
る原料とし、これに二酸化けい素および酸化第二鉄の補
足用にけい石および酸化鉄原料を添加することにより製
造されている。
用として非常に広い用途に用いられてるセメントは、酸
化カルシウム（ＣａＯ）、二酸化けい素（ＳｉＯ2）、
酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化第二鉄（Ｆｅ
2Ｏ3）等をその主成分とするものであり、最も含有量の
多い酸化カルシウムを含む石灰石、および二酸化けい
素、酸化アルミニウム、酸化第二鉄等を含む粘土を主た
る原料とし、これに二酸化けい素および酸化第二鉄の補
足用にけい石および酸化鉄原料を添加することにより製
造されている。
【０００３】一方、アルミニウム製錬工程では、アルミ
ニウムの溶解時に酸化物としてアルミニウムドロスが生
成される。このアルミニウムドロスは、再度溶解処理さ
れて回転羽根式のしぼり機等によりさらに４０％程度の
アルミニウム成分の回収がなされてアルミニウムドロス
残灰とされたのち、産業廃棄物として廃棄処理されるこ
とが殆どであるが、このアルミニウムドロス残灰中に残
存する窒化アルミニウムや塩化ナトリウム等が水と反応
して、アンモニアや塩化水素を発生し、悪臭等の弊害を
生じることから、その無公害化処理並びに再利用が種々
検討されている。
ニウムの溶解時に酸化物としてアルミニウムドロスが生
成される。このアルミニウムドロスは、再度溶解処理さ
れて回転羽根式のしぼり機等によりさらに４０％程度の
アルミニウム成分の回収がなされてアルミニウムドロス
残灰とされたのち、産業廃棄物として廃棄処理されるこ
とが殆どであるが、このアルミニウムドロス残灰中に残
存する窒化アルミニウムや塩化ナトリウム等が水と反応
して、アンモニアや塩化水素を発生し、悪臭等の弊害を
生じることから、その無公害化処理並びに再利用が種々
検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなアルミニウ
ムドロス残灰の再利用の一つの方法として、上記セメン
トの粘土として用いることが考えられるが、このような
場合には特に次のような問題点があった。すなわち、第
一点として、前述したようにアルミニウム成分を回収し
たのちのアルミニウムドロス残灰においては、多くの窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）が残存し、この窒化アルミニ
ウムが、 ＡｌＮ＋３Ｈ2Ｏ → ＡＬ（ＯＨ）3 ＋ＮＨ3 で表わされるように、室温のもとで湿気、雨水等の水分
により加水分解してアンモニアを発生し、悪臭の原因と
なってしまうという問題である。また第二点として、上
記アルミニウム成分の回収処理によっても、なお塩素成
分が多く残存し、この塩素成分が、セメントの製造プラ
ント等の諸設備や実際に打設したのちにおける金属等の
構造物に腐食を発生させる原因となる等、セメントの特
性に悪い影響を与えるという問題点である。
ムドロス残灰の再利用の一つの方法として、上記セメン
トの粘土として用いることが考えられるが、このような
場合には特に次のような問題点があった。すなわち、第
一点として、前述したようにアルミニウム成分を回収し
たのちのアルミニウムドロス残灰においては、多くの窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）が残存し、この窒化アルミニ
ウムが、 ＡｌＮ＋３Ｈ2Ｏ → ＡＬ（ＯＨ）3 ＋ＮＨ3 で表わされるように、室温のもとで湿気、雨水等の水分
により加水分解してアンモニアを発生し、悪臭の原因と
なってしまうという問題である。また第二点として、上
記アルミニウム成分の回収処理によっても、なお塩素成
分が多く残存し、この塩素成分が、セメントの製造プラ
ント等の諸設備や実際に打設したのちにおける金属等の
構造物に腐食を発生させる原因となる等、セメントの特
性に悪い影響を与えるという問題点である。
【０００５】そこで、本発明者等は、上記アルミニウム
ドロス残灰からこれら窒素成分および塩素成分を除去す
べく、先ず上記アルミニウムドロス残灰を１３００℃〜
１６００℃の温度範囲で加熱処理した。この結果、塩素
成分については、比較的効率的に除去することができ
た。ところが、上記加熱処理を行なうと、アルミニウム
ドロス残灰の表面の窒化アルミニウムは、酸化されて酸
化アルミニウムと窒素ガスとに変化するものの、酸化さ
れた当該表面のみが固化してしまい、アルミニウムドロ
ス残灰の内部の窒化アルミニウムは酸化されずに残存し
てしまうという結果をみた。
ドロス残灰からこれら窒素成分および塩素成分を除去す
べく、先ず上記アルミニウムドロス残灰を１３００℃〜
１６００℃の温度範囲で加熱処理した。この結果、塩素
成分については、比較的効率的に除去することができ
た。ところが、上記加熱処理を行なうと、アルミニウム
ドロス残灰の表面の窒化アルミニウムは、酸化されて酸
化アルミニウムと窒素ガスとに変化するものの、酸化さ
れた当該表面のみが固化してしまい、アルミニウムドロ
ス残灰の内部の窒化アルミニウムは酸化されずに残存し
てしまうという結果をみた。
【０００６】そこで、つぎにアルミニウムの回収処理を
行なった後のアルミニウムドロス残灰にセメントの主原
料である炭酸カルシウム（ＣａＣ０3）を１重量％以上
添加し、上記加熱処理を行なったところ、高温時におけ
る炭酸カルシウムの分解反応により、アルミニウムドロ
ス残灰の表面における固化が抑制され、生成された二酸
化炭素と空気中の酸素により、窒化アルミニウムの殆ど
が酸化アルミニウムに変換されることが認められた。
行なった後のアルミニウムドロス残灰にセメントの主原
料である炭酸カルシウム（ＣａＣ０3）を１重量％以上
添加し、上記加熱処理を行なったところ、高温時におけ
る炭酸カルシウムの分解反応により、アルミニウムドロ
ス残灰の表面における固化が抑制され、生成された二酸
化炭素と空気中の酸素により、窒化アルミニウムの殆ど
が酸化アルミニウムに変換されることが認められた。
【０００７】加えて、上記炭酸カルシウムの分解によ
り、アルミニウムドロス残灰に含まれる塩素が安定かつ
無害な塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）に変化して除去さ
れることが判明した。そして、さらに得られた処理物質
中の約８割を占める上記酸化アルミニウムをＸ線回析に
より調べたところ、これらは上記セメントの原料として
好適な、不純成分が少なく、かつアルミナのなかでも最
も安定している良質なα−アルミナであることが判明し
た。本発明は、このようなアルミニウムドロス残灰の処
理方法に関する開発過程において得られた知見に基づい
てなされたもので、アルミニウムドロス残灰から悪臭の
原因となる窒素成分を効率よく除去し得るとともに、塩
素成分についても単に加熱した場合に比して一層効率良
く除去することができるアルミニウムドロス残灰の処理
方法、および当該処理方法を用いて、アルミニウムドロ
ス残灰からセメントの原料を得るセメント用原料の製造
方法を提供することを目的とするものである。
り、アルミニウムドロス残灰に含まれる塩素が安定かつ
無害な塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）に変化して除去さ
れることが判明した。そして、さらに得られた処理物質
中の約８割を占める上記酸化アルミニウムをＸ線回析に
より調べたところ、これらは上記セメントの原料として
好適な、不純成分が少なく、かつアルミナのなかでも最
も安定している良質なα−アルミナであることが判明し
た。本発明は、このようなアルミニウムドロス残灰の処
理方法に関する開発過程において得られた知見に基づい
てなされたもので、アルミニウムドロス残灰から悪臭の
原因となる窒素成分を効率よく除去し得るとともに、塩
素成分についても単に加熱した場合に比して一層効率良
く除去することができるアルミニウムドロス残灰の処理
方法、および当該処理方法を用いて、アルミニウムドロ
ス残灰からセメントの原料を得るセメント用原料の製造
方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載のアルミニウムドロス残灰の
処理方法は、アルミニウム製錬工程等から生成されるア
ルミニウムドロス残灰に１重量％以上の炭酸カルシウム
を添加し、ついでこれを１３００℃〜１６００℃の温度
範囲で加熱することを特徴とするものである。また、請
求項３記載のセメント用原料の製造方法は、請求項１に
記載のアルミニウムドロス残灰の処理方法によって、当
該アルミニウムドロス残灰から窒素成分および塩素成分
を効率良く除去することによりα−アルミナを得てセメ
ント用の原料とすることを特徴とするものである。さら
に、請求項２または４に記載のものは、上記請求項１ま
たは３に記載の発明において、さらに加熱中の上記アル
ミニウムドロス残灰に揺動を与えるようにしたものであ
る。
に、本発明の請求項１記載のアルミニウムドロス残灰の
処理方法は、アルミニウム製錬工程等から生成されるア
ルミニウムドロス残灰に１重量％以上の炭酸カルシウム
を添加し、ついでこれを１３００℃〜１６００℃の温度
範囲で加熱することを特徴とするものである。また、請
求項３記載のセメント用原料の製造方法は、請求項１に
記載のアルミニウムドロス残灰の処理方法によって、当
該アルミニウムドロス残灰から窒素成分および塩素成分
を効率良く除去することによりα−アルミナを得てセメ
ント用の原料とすることを特徴とするものである。さら
に、請求項２または４に記載のものは、上記請求項１ま
たは３に記載の発明において、さらに加熱中の上記アル
ミニウムドロス残灰に揺動を与えるようにしたものであ
る。
【０００９】
【作用】１重量％以上の炭酸カルシウムを添加したアル
ミニウムドロス残灰を上記温度範囲内で加熱すると、炭
酸カルシウムが分解して ＣａＣＯ3 → ＣａＯ ＋ ＣＯ2 で示すように、二酸化炭素が生成される。この二酸化炭
素ガスにより、アルミニウムドロス残灰の固化が抑制さ
れるとともに、上記二酸化炭素ガスは、酸化性ガスであ
るために、窒化アルミニウムの分解を促進する。また、
これと同時に残留金属アルミニウムが酸化されるため
に、アルミニウムドロス残灰の表面が固化することがな
く、 ２ＡｌＮ＋３／２・Ｏ2 → Ａｌ2Ｏ3 ＋Ｎ2 で表わされるように、アルミニウムドロス残灰に含有さ
れる殆どの窒化アルミニウムが酸化アルミニウムと窒素
ガスに化学変化し、この結果悪臭のない処理物質が得ら
れる。
ミニウムドロス残灰を上記温度範囲内で加熱すると、炭
酸カルシウムが分解して ＣａＣＯ3 → ＣａＯ ＋ ＣＯ2 で示すように、二酸化炭素が生成される。この二酸化炭
素ガスにより、アルミニウムドロス残灰の固化が抑制さ
れるとともに、上記二酸化炭素ガスは、酸化性ガスであ
るために、窒化アルミニウムの分解を促進する。また、
これと同時に残留金属アルミニウムが酸化されるため
に、アルミニウムドロス残灰の表面が固化することがな
く、 ２ＡｌＮ＋３／２・Ｏ2 → Ａｌ2Ｏ3 ＋Ｎ2 で表わされるように、アルミニウムドロス残灰に含有さ
れる殆どの窒化アルミニウムが酸化アルミニウムと窒素
ガスに化学変化し、この結果悪臭のない処理物質が得ら
れる。
【００１０】また、アルミニウムドロス残灰中に残存す
る塩素成分が酸化カルシウム（ＣａＯ）により、安定か
つ無害な塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）となって無害化
除去されるため、実際に打設したのちにおける金属等の
構造物に腐食を発生させる原因となる等、セメントの特
性に悪い影響を与える塩素成分が、単に加熱をした場合
に比べて一層効率的に除去される。
る塩素成分が酸化カルシウム（ＣａＯ）により、安定か
つ無害な塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）となって無害化
除去されるため、実際に打設したのちにおける金属等の
構造物に腐食を発生させる原因となる等、セメントの特
性に悪い影響を与える塩素成分が、単に加熱をした場合
に比べて一層効率的に除去される。
【００１１】しかも、アルミニウムドロス残灰に添加す
る炭酸カルシウムは、そもそもセメントの主原料であ
り、かつ上記加熱処理によって得られた物質中の約８割
を占める酸化アルミニウムは、セメントの原料として好
適な、不純成分が少なく、かつアルミナのなかでも最も
安定している良質なα−アルミナであることから、処理
されたアルミニウムドロス残灰を、上記セメントの原料
として再利用することができる。
る炭酸カルシウムは、そもそもセメントの主原料であ
り、かつ上記加熱処理によって得られた物質中の約８割
を占める酸化アルミニウムは、セメントの原料として好
適な、不純成分が少なく、かつアルミナのなかでも最も
安定している良質なα−アルミナであることから、処理
されたアルミニウムドロス残灰を、上記セメントの原料
として再利用することができる。
【００１２】ここで、加熱処理の温度を前記範囲に限定
した理由について説明すると、１３００℃未満において
は、アルミニウムドロス残灰における窒素成分および塩
素成分の除去効果は見られるものの満足な値まで除去す
るには多くの時間を必要とし、処理効率の面から好まし
くなく、また１６００℃を越えると、必要とされる燃料
費等が高騰化するのに対して、それ以上の窒素成分およ
び塩素成分の除去効果が得られなく、不経済であること
から、前記範囲に限定した。この観点からは、加熱処理
の温度を１３００℃〜１４５０℃の範囲とすることによ
り、上記除去効果を維持しつつより燃料コストの低減が
可能となり、さらに好適である。
した理由について説明すると、１３００℃未満において
は、アルミニウムドロス残灰における窒素成分および塩
素成分の除去効果は見られるものの満足な値まで除去す
るには多くの時間を必要とし、処理効率の面から好まし
くなく、また１６００℃を越えると、必要とされる燃料
費等が高騰化するのに対して、それ以上の窒素成分およ
び塩素成分の除去効果が得られなく、不経済であること
から、前記範囲に限定した。この観点からは、加熱処理
の温度を１３００℃〜１４５０℃の範囲とすることによ
り、上記除去効果を維持しつつより燃料コストの低減が
可能となり、さらに好適である。
【００１３】また、上記加熱処理において、アルミニウ
ムドロス残灰に揺動を与えれば、二酸化炭素ガスおよび
空気中の酸素により金属アルミニウムが酸化されて表面
の固化が抑制された上記アルミニウムドロス残灰を、さ
らに攪拌等することにより、内部の加熱に浴する表面積
を増加させて、全体の酸化を促進させることができるた
め、多量のアルミニウムドロス残灰を確実かつ早期に処
理することが可能となる。
ムドロス残灰に揺動を与えれば、二酸化炭素ガスおよび
空気中の酸素により金属アルミニウムが酸化されて表面
の固化が抑制された上記アルミニウムドロス残灰を、さ
らに攪拌等することにより、内部の加熱に浴する表面積
を増加させて、全体の酸化を促進させることができるた
め、多量のアルミニウムドロス残灰を確実かつ早期に処
理することが可能となる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明のアルミニウムドロス残灰の処
理方法およびセメント用原料の製造方法の一実施例につ
いて説明する。まず、本実施例の方法を実施するために
好適な、アルミニウムドロス残灰の処理装置兼セメント
用原料の製造装置（以下、処理装置と略称する。）につ
いて説明する。
理方法およびセメント用原料の製造方法の一実施例につ
いて説明する。まず、本実施例の方法を実施するために
好適な、アルミニウムドロス残灰の処理装置兼セメント
用原料の製造装置（以下、処理装置と略称する。）につ
いて説明する。
【００１５】図１において、図中符号１は処理装置を示
すもので、この処理装置１は、１重量％以上の炭酸カル
シウム（ＣａＣＯ3）が添加されたアルミニウムドロス
残灰Ｄが投入されるとともに、このアルミニウムドロス
残灰Ｄを攪拌しつつ加熱するロータリーキルン２と、未
処理のアルミニウムドロス残灰Ｄが貯留されるととも
に、このアルミニウムドロス残灰Ｄを、上記ロータリー
キルン２にその一端側から投入するドロスホッパー３
と、ロータリーキルン２の他端側に配設され、その内部
を加熱するバーナー４と、このバーナー４に石灰粉や重
油等の化石燃料を供給する燃料タンク５と、前記バーナ
ー４およびロータリーキルン２の他端部開口部を覆って
配置された回収ボックス６とによって概略構成されてい
る。
すもので、この処理装置１は、１重量％以上の炭酸カル
シウム（ＣａＣＯ3）が添加されたアルミニウムドロス
残灰Ｄが投入されるとともに、このアルミニウムドロス
残灰Ｄを攪拌しつつ加熱するロータリーキルン２と、未
処理のアルミニウムドロス残灰Ｄが貯留されるととも
に、このアルミニウムドロス残灰Ｄを、上記ロータリー
キルン２にその一端側から投入するドロスホッパー３
と、ロータリーキルン２の他端側に配設され、その内部
を加熱するバーナー４と、このバーナー４に石灰粉や重
油等の化石燃料を供給する燃料タンク５と、前記バーナ
ー４およびロータリーキルン２の他端部開口部を覆って
配置された回収ボックス６とによって概略構成されてい
る。
【００１６】上記ロータリーキルン２は、一端側が上方
となるように所定角度で傾斜して設けられており、この
傾斜と軸線回りの回転に伴って、一端側から投入された
アルミニウムドロス残灰Ｄを攪拌するとともに、他端側
へ向けて搬送するようになっている。また、ロータリー
キルン２の他端側には、排気ダクト７が連設されてい
る。さらに、前記ドロスホッパー３とロータリーキルン
２との間には必要に応じて予熱機が配置され、ロータリ
ーキルン２へ投入されるアルミニウムドロス残灰Ｄの予
備加熱が行なわれる。
となるように所定角度で傾斜して設けられており、この
傾斜と軸線回りの回転に伴って、一端側から投入された
アルミニウムドロス残灰Ｄを攪拌するとともに、他端側
へ向けて搬送するようになっている。また、ロータリー
キルン２の他端側には、排気ダクト７が連設されてい
る。さらに、前記ドロスホッパー３とロータリーキルン
２との間には必要に応じて予熱機が配置され、ロータリ
ーキルン２へ投入されるアルミニウムドロス残灰Ｄの予
備加熱が行なわれる。
【００１７】ついで、このように構成された処理装置１
の作用とともに本発明の一実施例について説明する。ま
ず、バーナー４に着火してロータリーキルン２内を所定
温度に加熱するとともに、このロータリーキルン２を軸
回りに所定の回転速度で回転させておく。
の作用とともに本発明の一実施例について説明する。ま
ず、バーナー４に着火してロータリーキルン２内を所定
温度に加熱するとともに、このロータリーキルン２を軸
回りに所定の回転速度で回転させておく。
【００１８】この状態から、ドロスホッパー３より１重
量％以上の炭酸カルシウムを添加したアルミニウムドロ
ス残灰Ｄを連続的に投入する。このロータリーキルン２
内にその一端部から投入されたアルミニウムドロス残灰
Ｄは、ロータリーキルン２の回転によって上方へ掻き上
げられたのちに落下させられる操作を繰り返し受け、ロ
ータリーキルン２の傾斜によって順次他端側へ順次送り
込まれるとともに、この他端部へ至る間において、所定
温度に加熱される。
量％以上の炭酸カルシウムを添加したアルミニウムドロ
ス残灰Ｄを連続的に投入する。このロータリーキルン２
内にその一端部から投入されたアルミニウムドロス残灰
Ｄは、ロータリーキルン２の回転によって上方へ掻き上
げられたのちに落下させられる操作を繰り返し受け、ロ
ータリーキルン２の傾斜によって順次他端側へ順次送り
込まれるとともに、この他端部へ至る間において、所定
温度に加熱される。
【００１９】そして、ロータリーキルン２の他端部まで
搬送されたアルミニウムドロス残灰Ｄは、その約８０％
がαーアルミナになっており、このロータリーキルン２
から回収ボックス６へ落とし込まれて回収され、セメン
トの酸化アルミニウム原料として再利用される。
搬送されたアルミニウムドロス残灰Ｄは、その約８０％
がαーアルミナになっており、このロータリーキルン２
から回収ボックス６へ落とし込まれて回収され、セメン
トの酸化アルミニウム原料として再利用される。
【００２０】上記実施例によれば、１重量％以上の炭酸
カルシウムを添加したアルミニウムドロス残灰Ｄを、ロ
ータリーキルン２内において上記温度範囲内で加熱する
と、炭酸カルシウムが分解して ＣａＣＯ3 → ＣａＯ ＋ ＣＯ2 で示すように、二酸化炭素が生成される。この二酸化炭
素ガスおよび空気中の酸素により残留金属アルミニウム
が酸化され、アルミニウムドロス残灰Ｄの固化が抑制さ
れるとともに、上記二酸化炭素ガスは、酸化性ガスであ
るために、アルミニウムドロス残灰Ｄ中に残存している
窒化アルミニウムの分解が促進される。このため、アル
ミニウムドロス残灰Ｄをロータリーキルン２内において
攪拌しつつ加熱することにより、アルミニウムドロス残
灰の表面が固化することなく、残存する窒化アルミニウ
ムのほぼ全てが早期に、 ２ＡｌＮ＋３／２・Ｏ2 → Ａｌ2Ｏ3 ＋Ｎ2 で表わされるように、酸化アルミニウムと窒素ガスに化
学変化し、この結果悪臭のない処理物質が得られる。
カルシウムを添加したアルミニウムドロス残灰Ｄを、ロ
ータリーキルン２内において上記温度範囲内で加熱する
と、炭酸カルシウムが分解して ＣａＣＯ3 → ＣａＯ ＋ ＣＯ2 で示すように、二酸化炭素が生成される。この二酸化炭
素ガスおよび空気中の酸素により残留金属アルミニウム
が酸化され、アルミニウムドロス残灰Ｄの固化が抑制さ
れるとともに、上記二酸化炭素ガスは、酸化性ガスであ
るために、アルミニウムドロス残灰Ｄ中に残存している
窒化アルミニウムの分解が促進される。このため、アル
ミニウムドロス残灰Ｄをロータリーキルン２内において
攪拌しつつ加熱することにより、アルミニウムドロス残
灰の表面が固化することなく、残存する窒化アルミニウ
ムのほぼ全てが早期に、 ２ＡｌＮ＋３／２・Ｏ2 → Ａｌ2Ｏ3 ＋Ｎ2 で表わされるように、酸化アルミニウムと窒素ガスに化
学変化し、この結果悪臭のない処理物質が得られる。
【００２１】しかも、アルミニウムドロス残灰Ｄ中に残
存している塩素成分が上記酸化カルシウム（ＣａＯ）に
より、無害な塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）となって無
害化除去されるため、セメントの製造プラント等の諸設
備や実際に打設したのちにおける金属等の構造物に腐食
を発生させる原因となる等、セメントの特性に悪い影響
を与える塩素成分を、単に加熱をした場合に比べて一層
効率的に除去することができる。
存している塩素成分が上記酸化カルシウム（ＣａＯ）に
より、無害な塩化カルシウム（ＣａＣｌ2）となって無
害化除去されるため、セメントの製造プラント等の諸設
備や実際に打設したのちにおける金属等の構造物に腐食
を発生させる原因となる等、セメントの特性に悪い影響
を与える塩素成分を、単に加熱をした場合に比べて一層
効率的に除去することができる。
【００２２】しかも、アルミニウムドロス残灰Ｄに添加
する炭酸カルシウムは、そもそもセメントの主原料であ
り、かつ上記加熱処理によって得られた物質中の約８割
を占める酸化アルミニウムは、セメントの原料として好
適な、不純成分が少なく、かつアルミナのなかでも最も
安定している良質なα−アルミナであることから、処理
されたアルミニウムドロス残灰Ｄは、上記セメントの酸
化アルミニウム原料として最適である。
する炭酸カルシウムは、そもそもセメントの主原料であ
り、かつ上記加熱処理によって得られた物質中の約８割
を占める酸化アルミニウムは、セメントの原料として好
適な、不純成分が少なく、かつアルミナのなかでも最も
安定している良質なα−アルミナであることから、処理
されたアルミニウムドロス残灰Ｄは、上記セメントの酸
化アルミニウム原料として最適である。
【００２３】ちなみに、通常セメントの酸化アルミニウ
ム原料とされる粘土においては、上記酸化アルミニウム
の他に当該セメントに必要な二酸化けい素および酸化第
二鉄を含んでいる。このため、アルミニウムドロス残灰
から得られた酸化アルミニウムを上記セメント用の原料
として使用する場合には、これら二酸化けい素および酸
化第二鉄成分を補足するために、従来より多い量のけい
石および酸化鉄原料を添加することになる。
ム原料とされる粘土においては、上記酸化アルミニウム
の他に当該セメントに必要な二酸化けい素および酸化第
二鉄を含んでいる。このため、アルミニウムドロス残灰
から得られた酸化アルミニウムを上記セメント用の原料
として使用する場合には、これら二酸化けい素および酸
化第二鉄成分を補足するために、従来より多い量のけい
石および酸化鉄原料を添加することになる。
【００２４】
【実験例】次に、アルミニウムドロス残灰を処理して、
セメント用原材料を製造した実験例について説明する。
先ず、比較例として、何も添加しないアルミニウムドロ
ス残灰を、酸化アルミニウム９９．５％のるつぼ内に入
れ、電気炉内において１３５０℃で約２時間加熱処理し
たところ、上記アルミニウムドロス残灰はその上部が酸
化されて白色化した。そこで、上記ドロスを分析したと
ころ、いまだ窒化アルミニウムが１．２％残存してお
り、悪臭のチェックを行なったところ、アンモニア臭が
認められた。さらに、上記ドロス中には塩素が１６０ｐ
ｐｍ残存しており、この量はセメントの原料として使用
し得る略上限の値であった。
セメント用原材料を製造した実験例について説明する。
先ず、比較例として、何も添加しないアルミニウムドロ
ス残灰を、酸化アルミニウム９９．５％のるつぼ内に入
れ、電気炉内において１３５０℃で約２時間加熱処理し
たところ、上記アルミニウムドロス残灰はその上部が酸
化されて白色化した。そこで、上記ドロスを分析したと
ころ、いまだ窒化アルミニウムが１．２％残存してお
り、悪臭のチェックを行なったところ、アンモニア臭が
認められた。さらに、上記ドロス中には塩素が１６０ｐ
ｐｍ残存しており、この量はセメントの原料として使用
し得る略上限の値であった。
【００２５】そこで次に、炭酸カルシウムを１０％添加
したアルミニウムドロス残灰を、酸化アルミニウム９
９．５％のるつぼ内に入れ、同様の電気炉内において１
３５０℃で約２時間加熱処理したところ、上記アルミニ
ウムドロス残灰はその上部が酸化されて白色化した。そ
こで、上記ドロスを分析したところ、窒化アルミニウム
の残存量は、０．６４％であり、悪臭のチェックを行な
ったところ、まったく臭いは認められなかった。また、
塩素の残存量も４８ｐｐｍであり、従来のものより多量
の塩素成分が除去されていることが判った。さらに、得
られた処理物質をＸ線回析したところ、窒化アルミニウ
ムがαーアルミナに変化していることが判明した。
したアルミニウムドロス残灰を、酸化アルミニウム９
９．５％のるつぼ内に入れ、同様の電気炉内において１
３５０℃で約２時間加熱処理したところ、上記アルミニ
ウムドロス残灰はその上部が酸化されて白色化した。そ
こで、上記ドロスを分析したところ、窒化アルミニウム
の残存量は、０．６４％であり、悪臭のチェックを行な
ったところ、まったく臭いは認められなかった。また、
塩素の残存量も４８ｐｐｍであり、従来のものより多量
の塩素成分が除去されていることが判った。さらに、得
られた処理物質をＸ線回析したところ、窒化アルミニウ
ムがαーアルミナに変化していることが判明した。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るア
ルミニウムドロス残灰の処理方法は、アルミニウム製錬
工程等から生成されるアルミニウムドロス残灰に１重量
％以上の炭酸カルシウムを添加し、ついでこれを１３０
０℃〜１６００℃の温度範囲で加熱しているので、アル
ミニウムドロス残灰の表面が固化を抑制されて含有する
殆どの窒化アルミニウムを酸化アルミニウムと窒素ガス
に変化させることができるとともに、塩素成分について
も、単に加熱する場合よりも一層効率的に無害化除去す
ることができる。よって窒素成分を原因とする悪臭がな
く、かつ塩素成分の無害化除去された処理物質を効率的
に得ることができるため、アルミニウムドロス残灰の経
済的な再利用が可能となる。
ルミニウムドロス残灰の処理方法は、アルミニウム製錬
工程等から生成されるアルミニウムドロス残灰に１重量
％以上の炭酸カルシウムを添加し、ついでこれを１３０
０℃〜１６００℃の温度範囲で加熱しているので、アル
ミニウムドロス残灰の表面が固化を抑制されて含有する
殆どの窒化アルミニウムを酸化アルミニウムと窒素ガス
に変化させることができるとともに、塩素成分について
も、単に加熱する場合よりも一層効率的に無害化除去す
ることができる。よって窒素成分を原因とする悪臭がな
く、かつ塩素成分の無害化除去された処理物質を効率的
に得ることができるため、アルミニウムドロス残灰の経
済的な再利用が可能となる。
【００２７】また、請求項３に記載のセメント用原料の
製造方法は、請求項１に記載のアルミニウムドロス残灰
の処理方法によって、当該アルミニウムドロス残灰から
塩素成分を効率的に無害化除去するとともに、窒素成分
も除去して、その大部分が酸化アルミニウム（αーアル
ミナ）となったアルミニウムドロス残灰の処理物質を得
ることができるため、上記アルミニウムドロス残灰か
ら、セメントにおける安定した良質の酸化アルミニウム
原料を容易に製造することができる。
製造方法は、請求項１に記載のアルミニウムドロス残灰
の処理方法によって、当該アルミニウムドロス残灰から
塩素成分を効率的に無害化除去するとともに、窒素成分
も除去して、その大部分が酸化アルミニウム（αーアル
ミナ）となったアルミニウムドロス残灰の処理物質を得
ることができるため、上記アルミニウムドロス残灰か
ら、セメントにおける安定した良質の酸化アルミニウム
原料を容易に製造することができる。
【００２８】また、請求項２または４に記載の発明によ
れば、上記請求項１または３に係る発明において、アル
ミニウムドロス残灰に揺動を与えつつ加熱しているの
で、炭酸カルシウムが分解して生成される二酸化炭素ガ
スにより表面の固化が抑制された上記アルミニウムドロ
ス残灰を、さらに攪拌等することにより、内部の加熱に
浴する表面積を増加させて、全体の酸化を促進させるこ
とができるため、多量のアルミニウムドロス残灰を確実
かつ早期に処理することが可能となる。
れば、上記請求項１または３に係る発明において、アル
ミニウムドロス残灰に揺動を与えつつ加熱しているの
で、炭酸カルシウムが分解して生成される二酸化炭素ガ
スにより表面の固化が抑制された上記アルミニウムドロ
ス残灰を、さらに攪拌等することにより、内部の加熱に
浴する表面積を増加させて、全体の酸化を促進させるこ
とができるため、多量のアルミニウムドロス残灰を確実
かつ早期に処理することが可能となる。
【図１】本発明の方法を実施するための処理装置の一例
を示す概略構成図である。
を示す概略構成図である。
１ 処理装置 ２ ロータリーキルン ４ バーナー Ｄ アルミニウムドロス残灰
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 7/24 (72)発明者 藤後 光男 静岡県裾野市千福194 三菱アルミニウム 株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 アルミニウム製錬工程等から生成される
アルミニウムドロス残灰に１重量％以上の炭酸カルシウ
ムを添加し、ついでこれを１３００℃〜１６００℃の温
度範囲で加熱することを特徴とするアルミニウムドロス
残灰の処理方法。 - 【請求項２】 上記炭酸カルシウムを添加したアルミニ
ウムドロス残灰に、揺動を与えつつ上記加熱を行なうこ
とを特徴とする請求項１に記載のアルミニウムドロス残
灰の処理方法。 - 【請求項３】 アルミニウム製錬工程等から生成される
アルミニウムドロス残灰に１重量％以上の炭酸カルシウ
ムを添加し、ついでこれを１３００℃〜１６００℃の温
度範囲で加熱してα−アルミナを得ることを特徴とする
セメント用原料の製造方法。 - 【請求項４】 上記炭酸カルシウムを添加したアルミニ
ウムドロス残灰に、揺動を与えつつ上記加熱を行なうこ
とを特徴とする請求項３に記載のセメント用原料の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173559A JPH0781985A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | アルミニウムドロス残灰の処理方法およびセメント用原料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5173559A JPH0781985A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | アルミニウムドロス残灰の処理方法およびセメント用原料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0781985A true JPH0781985A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=15962799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5173559A Pending JPH0781985A (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | アルミニウムドロス残灰の処理方法およびセメント用原料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781985A (ja) |
-
1993
- 1993-06-22 JP JP5173559A patent/JPH0781985A/ja active Pending
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