JPH08197033A - アルミニウムドロス残灰の処理方法および硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料の製造方法 - Google Patents
アルミニウムドロス残灰の処理方法および硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料の製造方法Info
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- JPH08197033A JPH08197033A JP2455095A JP2455095A JPH08197033A JP H08197033 A JPH08197033 A JP H08197033A JP 2455095 A JP2455095 A JP 2455095A JP 2455095 A JP2455095 A JP 2455095A JP H08197033 A JPH08197033 A JP H08197033A
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- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/023—Fired or melted materials
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウムドロス残灰から残留アルミニウ
ムを効率よく酸化して、各種の用途に有用なα−アルミ
ナを主体とする焼結体を得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
ドロス残灰から付加価値の高い硬質耐摩耗骨材用原料又
は耐火物用原料を得るための製造方法を得る。 【構成】 アルミニウムドロス残灰を、最大粒径が５０
０μｍ以下になるように粉砕した後に、１２００℃以上
の温度で加熱し、この際に上記アルミニウムドロス残灰
を、最大粒径が１５０μｍ以下になるように粉砕した場
合には、９００℃以上の温度で加熱することにより残留
アルミニウムを酸化してアルミニウムドロス残灰を無害
化処理する。また、上記処理方法によってα−アルミナ
を主成分とする焼結体を得、次いで得られた焼結体をボ
ールミル等で破砕することにより硬質耐摩耗骨材用原料
又は耐火物用原料を得る。
ムを効率よく酸化して、各種の用途に有用なα−アルミ
ナを主体とする焼結体を得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
ドロス残灰から付加価値の高い硬質耐摩耗骨材用原料又
は耐火物用原料を得るための製造方法を得る。 【構成】 アルミニウムドロス残灰を、最大粒径が５０
０μｍ以下になるように粉砕した後に、１２００℃以上
の温度で加熱し、この際に上記アルミニウムドロス残灰
を、最大粒径が１５０μｍ以下になるように粉砕した場
合には、９００℃以上の温度で加熱することにより残留
アルミニウムを酸化してアルミニウムドロス残灰を無害
化処理する。また、上記処理方法によってα−アルミナ
を主成分とする焼結体を得、次いで得られた焼結体をボ
ールミル等で破砕することにより硬質耐摩耗骨材用原料
又は耐火物用原料を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムドロス残
灰を各種の用途に再利用可能とする処理方法、および当
該処理方法によって硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用
原料を得るための製造方法に関するものである。
灰を各種の用途に再利用可能とする処理方法、および当
該処理方法によって硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用
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】一般に、硬質耐摩耗骨材は、道路の滑り
止め用の舗装用骨材、工場や倉庫等における硬質床用の
骨材、ダムの放水路等の表装用コンクリート骨材、ある
いは表面処理のサンドブラスト用等の研摩材といった多
種の用途に用いられており、近年その需要が大幅に増加
しつつある。このような硬質耐摩耗骨材は、例えば上記
道路の滑り止め用の舗装用骨材として使用される場合に
は、そのモース硬度が７以上であることが必須の要件と
されている。このため、従来より、上記硬質耐摩耗骨材
の原料としては、天然のエメリー原石や人工骨材を所望
の粒度に破砕したものが用いられている。ちなみに、上
記エメリー原石は、ギリシャ、アメリカ、トルコ等を主
な産地とする天然石であって、主たる成分としてコラン
ダム（Ａｌ2Ｏ3）および鉄スピネル（Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ
Ｏ）を含むものであり、他方上記人工骨材は、硬質磁器
素地を焼成硬化させたものである。
止め用の舗装用骨材、工場や倉庫等における硬質床用の
骨材、ダムの放水路等の表装用コンクリート骨材、ある
いは表面処理のサンドブラスト用等の研摩材といった多
種の用途に用いられており、近年その需要が大幅に増加
しつつある。このような硬質耐摩耗骨材は、例えば上記
道路の滑り止め用の舗装用骨材として使用される場合に
は、そのモース硬度が７以上であることが必須の要件と
されている。このため、従来より、上記硬質耐摩耗骨材
の原料としては、天然のエメリー原石や人工骨材を所望
の粒度に破砕したものが用いられている。ちなみに、上
記エメリー原石は、ギリシャ、アメリカ、トルコ等を主
な産地とする天然石であって、主たる成分としてコラン
ダム（Ａｌ2Ｏ3）および鉄スピネル（Ａｌ2Ｏ3・Ｆｅ
Ｏ）を含むものであり、他方上記人工骨材は、硬質磁器
素地を焼成硬化させたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の硬質
耐摩耗骨材用原料のうち、上記エメリー原石にあって
は、その主成分であるコランダムがモース硬度が９であ
り、鉄スピネルがモース硬度が８であることから抜群の
硬さを有するものの、天然石であるために採取量が限ら
れ、近年における需要の増加に起因して供給量の不足が
予測されている。また、上記人工骨材は、Ａｌ2Ｏ3およ
びＳｉＯ2 を主たる成分とする組成のものであるが、モ
ース硬度が７であるＳｉＯ2 が多量（約７５重量％）を
占めるものであるために、上記天然エメリー石を用いた
ものよりも硬度に劣るという欠点があった。このため、
昨今、特に硬度に優れた人工の硬質耐摩耗骨材用原料の
開発が望まれている。
耐摩耗骨材用原料のうち、上記エメリー原石にあって
は、その主成分であるコランダムがモース硬度が９であ
り、鉄スピネルがモース硬度が８であることから抜群の
硬さを有するものの、天然石であるために採取量が限ら
れ、近年における需要の増加に起因して供給量の不足が
予測されている。また、上記人工骨材は、Ａｌ2Ｏ3およ
びＳｉＯ2 を主たる成分とする組成のものであるが、モ
ース硬度が７であるＳｉＯ2 が多量（約７５重量％）を
占めるものであるために、上記天然エメリー石を用いた
ものよりも硬度に劣るという欠点があった。このため、
昨今、特に硬度に優れた人工の硬質耐摩耗骨材用原料の
開発が望まれている。
【０００４】ところで、アルミニウムの製造工程では、
溶解炉におけるアルミニウムの溶解時や保持炉におい
て、残留アルミニウム、アルミニウムの酸化物、窒化物
等を含んだ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、残留金属アルミニウムを５０重量％以下、一般に
は３０重量％程度含む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
り、不経済であることから、その再利用が種々検討され
ている。
溶解炉におけるアルミニウムの溶解時や保持炉におい
て、残留アルミニウム、アルミニウムの酸化物、窒化物
等を含んだ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、残留金属アルミニウムを５０重量％以下、一般に
は３０重量％程度含む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
り、不経済であることから、その再利用が種々検討され
ている。
【０００５】このようなアルミニウムドロス残灰の再利
用方法として、上記アルミニウムドロス残灰を最大粒径
が１mm程度になるまで粉砕して、１３００℃〜１６００
℃の温度範囲で加熱処理することにより、残留アルミニ
ウム成分を酸化してアルミナとし、これを耐火煉瓦用等
の耐火物用原料や、上述した硬質耐摩耗骨材用原料とし
て用いようとする試みがなされている。ところが、上記
アルミニウムドロス残灰を上述したような条件下で加熱
処理を行なうと、アルミニウム粒子が互に溶着し、結果
的に大きなアルミニウム凝集体を生じたり、金属アルミ
ニウムを含んだ粒子が互いに溶着して、結果的に大きな
粒状の焼結体を生じるとともに、この焼結体の表面部
が、溶融金属アルミニウムが酸化され、急激に温度が上
昇して半溶融した固い緻密なアルミナ主体の焼結層で覆
われてしまう結果、上記焼結体の内部においては、この
緻密な表面層によって、金属アルミニウムが充分酸化さ
れず残存してしまうという現象が起きる。
用方法として、上記アルミニウムドロス残灰を最大粒径
が１mm程度になるまで粉砕して、１３００℃〜１６００
℃の温度範囲で加熱処理することにより、残留アルミニ
ウム成分を酸化してアルミナとし、これを耐火煉瓦用等
の耐火物用原料や、上述した硬質耐摩耗骨材用原料とし
て用いようとする試みがなされている。ところが、上記
アルミニウムドロス残灰を上述したような条件下で加熱
処理を行なうと、アルミニウム粒子が互に溶着し、結果
的に大きなアルミニウム凝集体を生じたり、金属アルミ
ニウムを含んだ粒子が互いに溶着して、結果的に大きな
粒状の焼結体を生じるとともに、この焼結体の表面部
が、溶融金属アルミニウムが酸化され、急激に温度が上
昇して半溶融した固い緻密なアルミナ主体の焼結層で覆
われてしまう結果、上記焼結体の内部においては、この
緻密な表面層によって、金属アルミニウムが充分酸化さ
れず残存してしまうという現象が起きる。
【０００６】このため、これを例えば耐火物用原料等と
して再利用しようとしても、上記加熱処理によって得ら
れた焼結体をボールミルなどで粉砕する際や、あるいは
耐火煉瓦に焼成する際に、上記残留アルミニウムが添加
される水と反応して、 ２Ａｌ ＋ ６Ｈ2Ｏ → ２Ａｌ（ＯＨ）3 ＋ ３Ｈ2 ↑ で表わされるように水素ガスを発生し、この結果得られ
た焼成体が多孔質になって所望の強度を得ることができ
ないことから、これを硬質耐摩耗骨材用原料として再利
用するには不適当であるという問題点があった。
して再利用しようとしても、上記加熱処理によって得ら
れた焼結体をボールミルなどで粉砕する際や、あるいは
耐火煉瓦に焼成する際に、上記残留アルミニウムが添加
される水と反応して、 ２Ａｌ ＋ ６Ｈ2Ｏ → ２Ａｌ（ＯＨ）3 ＋ ３Ｈ2 ↑ で表わされるように水素ガスを発生し、この結果得られ
た焼成体が多孔質になって所望の強度を得ることができ
ないことから、これを硬質耐摩耗骨材用原料として再利
用するには不適当であるという問題点があった。
【０００７】そこで、本発明者等は、焼成前のアルミニ
ウムドロス残灰を、図２および図３４に示すように各種
の粒度に粉砕し、それぞれ焼成温度を変化させた条件下
において加熱処理を行ったところ、最大粒径が５００μ
ｍで最小粒径が１５０μｍに粉砕した場合に、アルミニ
ウムが急激に酸化するテルミット温度より幾分高い温度
である１２００℃以上で加熱することにより、残留アル
ミニウムのほぼ全量が酸化されて残存量が１％以下にな
り、この結果α−アルミナを主体とする焼結体になり、
硬質耐摩耗骨材用原料として要求されるモース硬度が７
以上のものが得られることが判明した。加えて、上記ア
ルミニウムドロス残灰を最大粒径が１５０μｍ以下にな
るように粉砕した場合には、さらに低温である９００℃
以上に加熱することにより、容易に同様の残留アルミニ
ウムの量が１％以下であり、かつモース硬度が７以上の
ものが得られることが判明した。
ウムドロス残灰を、図２および図３４に示すように各種
の粒度に粉砕し、それぞれ焼成温度を変化させた条件下
において加熱処理を行ったところ、最大粒径が５００μ
ｍで最小粒径が１５０μｍに粉砕した場合に、アルミニ
ウムが急激に酸化するテルミット温度より幾分高い温度
である１２００℃以上で加熱することにより、残留アル
ミニウムのほぼ全量が酸化されて残存量が１％以下にな
り、この結果α−アルミナを主体とする焼結体になり、
硬質耐摩耗骨材用原料として要求されるモース硬度が７
以上のものが得られることが判明した。加えて、上記ア
ルミニウムドロス残灰を最大粒径が１５０μｍ以下にな
るように粉砕した場合には、さらに低温である９００℃
以上に加熱することにより、容易に同様の残留アルミニ
ウムの量が１％以下であり、かつモース硬度が７以上の
ものが得られることが判明した。
【０００８】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、およびその生成物の有効利用に関する
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残留アルミニウムを効
率よく酸化して各種の用途に有用なα−アルミナを主体
とする焼結体を得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
残灰から付加価値の高い硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火
物用原料を得るための製造方法を提供することを目的と
するものである。
残灰の処理方法、およびその生成物の有効利用に関する
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残留アルミニウムを効
率よく酸化して各種の用途に有用なα−アルミナを主体
とする焼結体を得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
残灰から付加価値の高い硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火
物用原料を得るための製造方法を提供することを目的と
するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るアルミニウムドロス残灰の処理方法
は、例えば５０重量％以下の金属アルミニウムを含むア
ルミニウムドロス残灰を、最大粒径が５００μｍ以下に
なるように粉砕した後に、１２００℃以上の温度で加熱
することを特徴とするものであり、この際に上記アルミ
ニウムドロス残灰を、最大粒径が１５０μｍ以下になる
ように粉砕した場合には、９００℃以上の温度で加熱す
ることを特徴とするものである。
に、本発明に係るアルミニウムドロス残灰の処理方法
は、例えば５０重量％以下の金属アルミニウムを含むア
ルミニウムドロス残灰を、最大粒径が５００μｍ以下に
なるように粉砕した後に、１２００℃以上の温度で加熱
することを特徴とするものであり、この際に上記アルミ
ニウムドロス残灰を、最大粒径が１５０μｍ以下になる
ように粉砕した場合には、９００℃以上の温度で加熱す
ることを特徴とするものである。
【００１０】また、本発明に係る硬質耐摩耗骨材用原料
又は耐火物用原料の製造方法は、上記アルミニウムドロ
ス残灰の処理方法によってα−アルミナを主成分とする
焼結体を得、次いで得られた上記焼結体を破砕すること
により硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料を得るこ
とを特徴とするものである。
又は耐火物用原料の製造方法は、上記アルミニウムドロ
ス残灰の処理方法によってα−アルミナを主成分とする
焼結体を得、次いで得られた上記焼結体を破砕すること
により硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料を得るこ
とを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】請求項１に記載の本発明に係るアルミニウムド
ロス残灰の処理方法によれば、アルミニウムドロス残灰
を、最大粒径が５００μｍ以下に粉砕した場合に、アル
ミニウムが急激に酸化するテルミット開始温度より幾分
高い温度である１２００℃以上で加熱すると、上記アル
ミニウムドロス残灰の細粒化された各粒子の酸化が促進
されて残留金属アルミニウムを含んだ粒子同士の溶着が
防止され、内部の上記残留金属アルミニウムもほぼその
全量が酸化される。この結果、残留アルミニウムの量が
微量の１％以下になるとともに、硬質耐摩耗骨材用原料
として要求されるモース硬度が７以上の、α−アルミナ
を主体とする焼結体になる。
ロス残灰の処理方法によれば、アルミニウムドロス残灰
を、最大粒径が５００μｍ以下に粉砕した場合に、アル
ミニウムが急激に酸化するテルミット開始温度より幾分
高い温度である１２００℃以上で加熱すると、上記アル
ミニウムドロス残灰の細粒化された各粒子の酸化が促進
されて残留金属アルミニウムを含んだ粒子同士の溶着が
防止され、内部の上記残留金属アルミニウムもほぼその
全量が酸化される。この結果、残留アルミニウムの量が
微量の１％以下になるとともに、硬質耐摩耗骨材用原料
として要求されるモース硬度が７以上の、α−アルミナ
を主体とする焼結体になる。
【００１２】この際に、請求項２に記載の発明のよう
に、上記アルミニウムドロス残灰を最大粒径が１５０μ
ｍ以下になるように粉砕した場合には、さらに各粒子に
対する酸化が一段と促進されるため、より低温である９
００℃以上に加熱することにより、容易に同様の残留ア
ルミニウムの量が１％以下であり、かつモース硬度が７
以上であるα−アルミナを主体とする焼結体が得られ
る。
に、上記アルミニウムドロス残灰を最大粒径が１５０μ
ｍ以下になるように粉砕した場合には、さらに各粒子に
対する酸化が一段と促進されるため、より低温である９
００℃以上に加熱することにより、容易に同様の残留ア
ルミニウムの量が１％以下であり、かつモース硬度が７
以上であるα−アルミナを主体とする焼結体が得られ
る。
【００１３】このようにして得られた焼結体は、従来の
人工骨材においても含まれているモース硬度が９と高
く、かつアルミナのなかでも最も安定しているα−アル
ミナであるため、請求項４に記載の発明のように、これ
をボールミル等で粉砕することにより硬質耐摩耗骨材用
原料あるいは耐火物用原料として有効再利用される。
人工骨材においても含まれているモース硬度が９と高
く、かつアルミナのなかでも最も安定しているα−アル
ミナであるため、請求項４に記載の発明のように、これ
をボールミル等で粉砕することにより硬質耐摩耗骨材用
原料あるいは耐火物用原料として有効再利用される。
【００１４】ここで、アルミニウムドロス残灰を最大粒
径が５００μｍ以下に粉砕した場合の加熱温度を１２０
０℃以上とし、また上記最大粒径が１５０μｍ以下に粉
砕した場合の加熱温度を９００℃以上とした理由は、そ
れぞれの加熱温度が１２００℃または９００℃未満にお
いては、上記加熱処理後における残留アルミニウム量が
大幅に増加して、得られた焼成体を耐火物用原料等とし
て再利用しようとしても、その過程で上述したように残
留アルミニウムが水と反応して水素ガスを発生し、所望
の再利用が図れないからである。なお、上記加熱温度が
１６５０℃を超えても、これによって増加する設備費用
および燃料の消費量に対応するような効果が得られず、
換言すれば１６５０℃以下であっても、上記硬質耐摩耗
骨材の原料等として充分に満足するものが得られるため
に、上記加熱温度としては、１６５０℃以下であること
が好ましい。
径が５００μｍ以下に粉砕した場合の加熱温度を１２０
０℃以上とし、また上記最大粒径が１５０μｍ以下に粉
砕した場合の加熱温度を９００℃以上とした理由は、そ
れぞれの加熱温度が１２００℃または９００℃未満にお
いては、上記加熱処理後における残留アルミニウム量が
大幅に増加して、得られた焼成体を耐火物用原料等とし
て再利用しようとしても、その過程で上述したように残
留アルミニウムが水と反応して水素ガスを発生し、所望
の再利用が図れないからである。なお、上記加熱温度が
１６５０℃を超えても、これによって増加する設備費用
および燃料の消費量に対応するような効果が得られず、
換言すれば１６５０℃以下であっても、上記硬質耐摩耗
骨材の原料等として充分に満足するものが得られるため
に、上記加熱温度としては、１６５０℃以下であること
が好ましい。
【００１５】また、アルミニウムドロス残灰中の残留金
属アルミニウムが５０重量％を越えると、上記粒度まで
粉砕した場合においても、自燃温度以上において上記金
属アルミニウムが急激に酸化するさいに発生する熱によ
り、アルミニウムドロス残灰の焼成体が焼結・固化し易
くなり、この結果残留アルミニウムが内部に密閉され易
くなって酸化効果が低減化するために好ましくない。
属アルミニウムが５０重量％を越えると、上記粒度まで
粉砕した場合においても、自燃温度以上において上記金
属アルミニウムが急激に酸化するさいに発生する熱によ
り、アルミニウムドロス残灰の焼成体が焼結・固化し易
くなり、この結果残留アルミニウムが内部に密閉され易
くなって酸化効果が低減化するために好ましくない。
【００１６】
【実施例】以下、本発明のアルミニウムドロス残灰の処
理方法および硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料の
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
灰の処理装置兼硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料
の製造装置（以下、処理装置と略称する。）について説
明する。
理方法および硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料の
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
灰の処理装置兼硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料
の製造装置（以下、処理装置と略称する。）について説
明する。
【００１７】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、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
の上記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残灰ホッパー
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、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５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、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
の上記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残灰ホッパー
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、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５とによって概略構成されている。
【００１８】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
上記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６が連設されて
おり、ロータリーキルン２内の排ガスを、後段に設けら
れた図示されない水洗設備を経て中和設備へ導くように
なっている。さらに、前記ドロス残灰ホッパー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
上記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６が連設されて
おり、ロータリーキルン２内の排ガスを、後段に設けら
れた図示されない水洗設備を経て中和設備へ導くように
なっている。さらに、前記ドロス残灰ホッパー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。
【００１９】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、アルミニウムドロス残灰をボールミルで最大粒径が
５００μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下になるまで
粉砕または分級する。これと並行して、上記装置のバー
ナー４に着火して、ロータリーキルン２内を所定の温度
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。この状態から、ド
ロス残灰ホッパー３より粉砕した上記アルミニウムドロ
ス残灰Ｄを連続的に投入するとともに、バーナー４を制
御してロータリーキルン２内の温度を、９００℃以上の
温度範囲に保持する。すると、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上記アルミニウムドロス
残灰Ｄは、上記所定温度に加熱されつつ、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と送り込まれてゆく。
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、アルミニウムドロス残灰をボールミルで最大粒径が
５００μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下になるまで
粉砕または分級する。これと並行して、上記装置のバー
ナー４に着火して、ロータリーキルン２内を所定の温度
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。この状態から、ド
ロス残灰ホッパー３より粉砕した上記アルミニウムドロ
ス残灰Ｄを連続的に投入するとともに、バーナー４を制
御してロータリーキルン２内の温度を、９００℃以上の
温度範囲に保持する。すると、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上記アルミニウムドロス
残灰Ｄは、上記所定温度に加熱されつつ、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と送り込まれてゆく。
【００２０】このような加熱処理の間において、排ガス
は、排気ダクト７を経て水洗設備へ送り込まれて水洗処
理が行なわれ、さらに、後段の中和設備において中和処
理される。以上の加熱処理によりロータリーキルン２の
他端部まで搬送された上記アルミニウムドロス残灰Ｄ
は、その大部分が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
収された後に所定の粒度に粉砕されて、硬質耐摩耗骨材
用原料又は耐火物用原料として利用される。
は、排気ダクト７を経て水洗設備へ送り込まれて水洗処
理が行なわれ、さらに、後段の中和設備において中和処
理される。以上の加熱処理によりロータリーキルン２の
他端部まで搬送された上記アルミニウムドロス残灰Ｄ
は、その大部分が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
収された後に所定の粒度に粉砕されて、硬質耐摩耗骨材
用原料又は耐火物用原料として利用される。
【００２１】上記実施例によれば、予め最大粒径が５０
０μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下に粉砕したアル
ミニウムドロス残灰Ｄを、それぞれ１２００℃以上もし
くは９００℃以上の温度で加熱処理することにより、上
記アルミニウムドロス残灰中の残留金属アルミニウム
が、互いに溶着して固化することなく、 ２Ａｌ ＋ ３／２・Ｏ2 → Ａｌ2Ｏ3 で表わされるように、そのほぼ全量が酸化されることに
より、α−アルミナを主体とした焼成体にすることがで
きるため、上記アルミニウムドロス残灰を無害化処理し
て、得られた上記α−アルミナを多様な用途に再利用す
ることが可能となる。さらに、上記処理方法によって得
られたα−アルミナは、モース硬度が９と硬質であるた
め、さらにこれを破砕することにより、上述した人工の
硬質耐摩耗骨材用の原料または耐火物用の原料を製造す
ることができる。
０μｍ以下、好ましくは１５０μｍ以下に粉砕したアル
ミニウムドロス残灰Ｄを、それぞれ１２００℃以上もし
くは９００℃以上の温度で加熱処理することにより、上
記アルミニウムドロス残灰中の残留金属アルミニウム
が、互いに溶着して固化することなく、 ２Ａｌ ＋ ３／２・Ｏ2 → Ａｌ2Ｏ3 で表わされるように、そのほぼ全量が酸化されることに
より、α−アルミナを主体とした焼成体にすることがで
きるため、上記アルミニウムドロス残灰を無害化処理し
て、得られた上記α−アルミナを多様な用途に再利用す
ることが可能となる。さらに、上記処理方法によって得
られたα−アルミナは、モース硬度が９と硬質であるた
め、さらにこれを破砕することにより、上述した人工の
硬質耐摩耗骨材用の原料または耐火物用の原料を製造す
ることができる。
【００２２】
【実験例】本発明に係るアルミニウムドロス残灰の処理
方法の効果を確認するために、以下の実験を行った。先
ず、アルミニウムドロス残灰を径が２５〜３０mmのアル
ミナ製の玉石を投入したボールミルにおいて４４rpm.の
回転数で異なる時間粉砕して、図４に示すように、最大
粒径が１０００μｍで最小粒径が５００μｍに粉砕・分
級したもの、および最大粒径が１５０μｍになるまで粉
砕したものを準備した。次いで、これらのアルミニウム
ドロス残灰を、それぞれロータリーキルン（回転炉）内
において１２００℃〜１３００℃の温度で約１時間、加
熱処理を行った。図４は、これらアルミニウムドロス残
灰の焼成前における残留アルミニウム量および焼成後に
おける残留アルミニウム量とその粒子状態を示すもので
ある。図４から、最大粒径が１０００μｍのものは、焼
成後においても未だ多量の金属アルミニウムが酸化され
ずに残留しているのに対して、最大粒径が１５０μｍま
で粉砕したものにあっては、残留アルミニウム量が１％
以下と、ほぼ全量が酸化されており、よって硬質耐摩耗
骨材用原料や耐火物用原料として使用可能な焼成体が得
られることが判る。
方法の効果を確認するために、以下の実験を行った。先
ず、アルミニウムドロス残灰を径が２５〜３０mmのアル
ミナ製の玉石を投入したボールミルにおいて４４rpm.の
回転数で異なる時間粉砕して、図４に示すように、最大
粒径が１０００μｍで最小粒径が５００μｍに粉砕・分
級したもの、および最大粒径が１５０μｍになるまで粉
砕したものを準備した。次いで、これらのアルミニウム
ドロス残灰を、それぞれロータリーキルン（回転炉）内
において１２００℃〜１３００℃の温度で約１時間、加
熱処理を行った。図４は、これらアルミニウムドロス残
灰の焼成前における残留アルミニウム量および焼成後に
おける残留アルミニウム量とその粒子状態を示すもので
ある。図４から、最大粒径が１０００μｍのものは、焼
成後においても未だ多量の金属アルミニウムが酸化され
ずに残留しているのに対して、最大粒径が１５０μｍま
で粉砕したものにあっては、残留アルミニウム量が１％
以下と、ほぼ全量が酸化されており、よって硬質耐摩耗
骨材用原料や耐火物用原料として使用可能な焼成体が得
られることが判る。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアル
ミニウムドロス残灰の処理方法は、アルミニウムドロス
残灰を、最大粒径が５００μｍ以下に粉砕した場合に、
アルミニウムが急激に酸化するテルミット開始温度より
幾分高い温度である１２００℃以上で加熱し、最大粒径
が１５０μｍ以下になるように粉砕した場合には、より
低温である９００℃以上に加熱することにより、上記ア
ルミニウムドロス残灰の各粒子の酸化が促進されて残留
金属アルミニウムを含んだ粒子同士の溶着が防止され、
この結果内部の上記残留金属アルミニウムのほぼ全量を
酸化してα−アルミナを主体とした焼成体にすることが
できるため、上記アルミニウムドロス残灰を無害化処理
して、得られた上記α−アルミナを多様な用途に再利用
することが可能となる。
ミニウムドロス残灰の処理方法は、アルミニウムドロス
残灰を、最大粒径が５００μｍ以下に粉砕した場合に、
アルミニウムが急激に酸化するテルミット開始温度より
幾分高い温度である１２００℃以上で加熱し、最大粒径
が１５０μｍ以下になるように粉砕した場合には、より
低温である９００℃以上に加熱することにより、上記ア
ルミニウムドロス残灰の各粒子の酸化が促進されて残留
金属アルミニウムを含んだ粒子同士の溶着が防止され、
この結果内部の上記残留金属アルミニウムのほぼ全量を
酸化してα−アルミナを主体とした焼成体にすることが
できるため、上記アルミニウムドロス残灰を無害化処理
して、得られた上記α−アルミナを多様な用途に再利用
することが可能となる。
【００２４】また、本発明に係る硬質耐摩耗骨材用原料
又は耐火物用原料の製造方法は、上記アルミニウムドロ
ス残灰の処理方法によって、残留金属アルミニウム等の
アルミニウム成分のほぼ全量を酸化してモース硬度が９
であるα−アルミナを主成分とする良質な硬質物質を得
ることができるため、これを破砕することにより優れた
人工の硬質耐摩耗骨材用原料あるいは耐火物用原料を得
ることができる。
又は耐火物用原料の製造方法は、上記アルミニウムドロ
ス残灰の処理方法によって、残留金属アルミニウム等の
アルミニウム成分のほぼ全量を酸化してモース硬度が９
であるα−アルミナを主成分とする良質な硬質物質を得
ることができるため、これを破砕することにより優れた
人工の硬質耐摩耗骨材用原料あるいは耐火物用原料を得
ることができる。
【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。
【図２】各種粒径のアルミニウムドロス残灰の焼成実験
後における残留アルミニウム量および硬度を示す表であ
る。
後における残留アルミニウム量および硬度を示す表であ
る。
【図３】各種粒径のアルミニウムドロス残灰におけるテ
ルミット開始温度を示す表である。
ルミット開始温度を示す表である。
【図４】本発明の方法の効果を確認するための実験例の
結果を示す表である。
結果を示す表である。
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 Ｃ２２Ｂ 7/04 Ａ
Claims (4)
- 【請求項１】 アルミニウムドロス残灰を、粉砕または
分級して最大粒径を５００μｍ以下とした後に、１２０
０℃以上の温度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】 上記アルミニウムドロス残灰を、粉砕ま
たは分級して最大粒径を１５０μｍ以下とした後に、９
００℃以上の温度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３】 上記アルミニウムドロス残灰は、５０重
量％以下の金属アルミニウムを含むことを特徴とする請
求項１または２に記載のアルミニウムドロス残灰の処理
方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のアルミ
ニウムドロス残灰の処理方法によってアルミニウム成分
を酸化することによりα−アルミナを主成分とする焼結
体を得、次いで得られた上記焼結体を破砕することによ
り硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料を得ることを
特徴とする硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2455095A JPH08197033A (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | アルミニウムドロス残灰の処理方法および硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2455095A JPH08197033A (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | アルミニウムドロス残灰の処理方法および硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08197033A true JPH08197033A (ja) | 1996-08-06 |
Family
ID=12141268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2455095A Pending JPH08197033A (ja) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | アルミニウムドロス残灰の処理方法および硬質耐摩耗骨材用原料又は耐火物用原料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08197033A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002527334A (ja) * | 1998-10-15 | 2002-08-27 | リー，キ−ガン | 固状廃棄物を原料とするセラミック組成物及びこれの製造方法 |
| JP2014159341A (ja) * | 2013-02-19 | 2014-09-04 | Jia Jye Metal Co Ltd | アルミニウム集塵とアルミニウム金属製錬スラグ再利用方法 |
-
1995
- 1995-01-20 JP JP2455095A patent/JPH08197033A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002527334A (ja) * | 1998-10-15 | 2002-08-27 | リー，キ−ガン | 固状廃棄物を原料とするセラミック組成物及びこれの製造方法 |
| JP2014159341A (ja) * | 2013-02-19 | 2014-09-04 | Jia Jye Metal Co Ltd | アルミニウム集塵とアルミニウム金属製錬スラグ再利用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040302 |