JPH0825724B2 - 鉱物の高温処理方法 - Google Patents
鉱物の高温処理方法Info
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- JPH0825724B2 JPH0825724B2 JP18355588A JP18355588A JPH0825724B2 JP H0825724 B2 JPH0825724 B2 JP H0825724B2 JP 18355588 A JP18355588 A JP 18355588A JP 18355588 A JP18355588 A JP 18355588A JP H0825724 B2 JPH0825724 B2 JP H0825724B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J6/00—Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の酸化物を含有する鉱物、例えばフラ
イアッシュ（石炭微粉灰）、ケイ石を処理する鉱物の高
温処理方法に関する。
イアッシュ（石炭微粉灰）、ケイ石を処理する鉱物の高
温処理方法に関する。
（１） 石炭微粉灰であるフライアッシュは、ごく一部
をセメントに混入しているが、大半は埋立に使用されて
いる。
をセメントに混入しているが、大半は埋立に使用されて
いる。
（２） 原鉱石（ケイ石等）をミルで粉砕し建材原料と
している。
している。
上記のようにフライアッシュをそのまま埋立に使用す
る場合には、溶出物があるために環境問題となることも
ある。
る場合には、溶出物があるために環境問題となることも
ある。
また、原鉱石をミル等で粉砕して建材原料とするとき
は、建材原料組成は原料石組成によってきまるため、均
質な原料石しか選べず、この量の確保と同時に輸送費も
割高になることが多かった。また製品原料とするために
はさらにこれを微粉砕する必要があった。
は、建材原料組成は原料石組成によってきまるため、均
質な原料石しか選べず、この量の確保と同時に輸送費も
割高になることが多かった。また製品原料とするために
はさらにこれを微粉砕する必要があった。
本発明は、沸点の差を利用して高純度の低沸点および
高沸点酸化物を分離回収するようにし、不均一な原料石
またはフライアッシュでも組成のそろった製品原料を得
ることができ、同時に粉砕工程も不要となる鉱物の処理
方法を提供しようとするものである。
高沸点酸化物を分離回収するようにし、不均一な原料石
またはフライアッシュでも組成のそろった製品原料を得
ることができ、同時に粉砕工程も不要となる鉱物の処理
方法を提供しようとするものである。
また、本発明は、更にその加工熱源をボイラーに送
り、発電用として熱回収し省エネルギーを図ることがで
きる鉱物の処理方法を提供しようとするものである。
り、発電用として熱回収し省エネルギーを図ることがで
きる鉱物の処理方法を提供しようとするものである。
本発明は次の手段を講じた。
（１） 複数の酸化物を含有する鉱物の高温処理方法に
おいて、鉱物の粒子を燃料および酸化剤が供給される低
沸点蒸気発生炉内にノズルから噴出させ同炉内温度を回
収対象酸化物の沸点以上の温度に維持し、これによって
生成する回収対象酸化物の蒸気を炉外に誘導し、急冷し
て高純度の酸化物の微粒子を回収する。
おいて、鉱物の粒子を燃料および酸化剤が供給される低
沸点蒸気発生炉内にノズルから噴出させ同炉内温度を回
収対象酸化物の沸点以上の温度に維持し、これによって
生成する回収対象酸化物の蒸気を炉外に誘導し、急冷し
て高純度の酸化物の微粒子を回収する。
次に上記酸化物にくらべ沸点の高い他の酸化物を上記
低沸点蒸気発生炉から高沸点蒸気発生炉に導入し、同炉
内温度を酸化物の沸点以上の温度に維持し、これによっ
て生成する蒸気を炉外に誘導し、急冷して高純度の酸化
物の微粒子を回収する。
低沸点蒸気発生炉から高沸点蒸気発生炉に導入し、同炉
内温度を酸化物の沸点以上の温度に維持し、これによっ
て生成する蒸気を炉外に誘導し、急冷して高純度の酸化
物の微粒子を回収する。
（２） 複数の酸化物を含有する鉱物の高温処理方法に
おいて、燃料と酸化剤が供給される蒸気発生炉内に鉱物
の粒子をノズルから噴出させ同炉内温度を回収対象酸化
物の沸点以上の温度に維持し、これにより生成する回収
対象酸化物の蒸気を炉外に誘導し、急冷して高純度の酸
化物の超微粒子を上記回収対象酸化物にくらべて沸点の
高い酸化物から分離回収し、廃ガスを炉外に排出し、こ
の廃ガスにより上記燃料及び酸化剤を予熱して、熱回収
を行なった上、ボイラーに送り発電用等として熱回収す
る。
おいて、燃料と酸化剤が供給される蒸気発生炉内に鉱物
の粒子をノズルから噴出させ同炉内温度を回収対象酸化
物の沸点以上の温度に維持し、これにより生成する回収
対象酸化物の蒸気を炉外に誘導し、急冷して高純度の酸
化物の超微粒子を上記回収対象酸化物にくらべて沸点の
高い酸化物から分離回収し、廃ガスを炉外に排出し、こ
の廃ガスにより上記燃料及び酸化剤を予熱して、熱回収
を行なった上、ボイラーに送り発電用等として熱回収す
る。
上記第一の本発明においては、低沸点蒸気発生炉では
供給される燃料の酸化剤による燃焼によって、炉内温度
が回収対象酸化物の沸点以上に保持され、ノズルから炉
内に噴出された鉱物粒子に含有される回収対象酸化物は
蒸気となり、これが炉外に誘導され急冷されて高純度の
酸化物微粒子が回収される。
供給される燃料の酸化剤による燃焼によって、炉内温度
が回収対象酸化物の沸点以上に保持され、ノズルから炉
内に噴出された鉱物粒子に含有される回収対象酸化物は
蒸気となり、これが炉外に誘導され急冷されて高純度の
酸化物微粒子が回収される。
一方、蒸気低沸点蒸気発生炉で気化しない沸点の高い
酸化物は、その沸点以上の温度をもつ高沸点蒸気発生炉
内に導入されて気化し、これが炉外に誘導されて純度の
高い微粒子として回収される。
酸化物は、その沸点以上の温度をもつ高沸点蒸気発生炉
内に導入されて気化し、これが炉外に誘導されて純度の
高い微粒子として回収される。
このようにして、第一の本発明では、酸化物の沸点の
差を利用して、純度の高い微粒子の酸化物が分離回収さ
れる。
差を利用して、純度の高い微粒子の酸化物が分離回収さ
れる。
上記第二の本発明においては、蒸気発生炉では供給さ
れる燃料の酸化剤による燃焼によって、炉内温度が回収
対象酸化物の沸点以上に保持され、第一の本発明の場合
と同様に、ノズルから炉内に噴出された回収対象酸化物
は蒸気となり、これが炉外に誘導され急冷されて高純度
の酸化物微粒子が他の沸点が高く気化しない酸化物から
分離されて回収される。
れる燃料の酸化剤による燃焼によって、炉内温度が回収
対象酸化物の沸点以上に保持され、第一の本発明の場合
と同様に、ノズルから炉内に噴出された回収対象酸化物
は蒸気となり、これが炉外に誘導され急冷されて高純度
の酸化物微粒子が他の沸点が高く気化しない酸化物から
分離されて回収される。
一方、廃ガスは炉外に排出され、蒸気発生炉に供給さ
れる燃料及び酸化剤を予熱した上発電を行なうボイラー
に送られ有効な熱回収が行なわれる。
れる燃料及び酸化剤を予熱した上発電を行なうボイラー
に送られ有効な熱回収が行なわれる。
第１図は本発明の第一実施例に用いられる装置を示す
説明図である。第２図は第１図のII−II矢視横断面図で
ある。
説明図である。第２図は第１図のII−II矢視横断面図で
ある。
低沸点蒸気発生炉１は、冷媒用ジャケット２、その冷
媒入口３と冷媒出口４、O2と燃料噴出ノズル５、及びO2
とフライアッシュ噴出ノズル６から構成されている。同
噴出ノズル5,6は、第２図矢印に示すように炉１内に旋
回流を発生するように偏心して炉１に開口している。低
沸点蒸気発生炉１の上部には水平方向に述びる冷却管７
が設けられ冷媒ジャケット８、その冷媒入口９と冷媒出
口10、冷却管７に開口する冷却用空気ノズル11、及び温
度計12が付設されている。冷却管７にはサイクロンセバ
レーター13、バグフィルター式集じん機14、及び吸引用
ファン15が連結されている。低沸点蒸気発生炉１の下部
には高沸点蒸気発生炉16が設けられており、冷媒用ジャ
ケット17、その冷媒入口18と冷媒出口19、プラズマ発生
用タングステン製の陽極20、および炭素製の陰極21が付
設されている。高沸点蒸気発生炉16の下部には水平方向
に延びる冷却管22、冷媒用ジャケット23、その冷媒入口
24と冷媒出口25、冷却管22に開口する冷却用空気ノズル
26および温度計27が付設されている。冷却管22にはサイ
クロンセパレーター28、バブフィルター式集じん機29お
よび吸引用ファン30が連結されている。
媒入口３と冷媒出口４、O2と燃料噴出ノズル５、及びO2
とフライアッシュ噴出ノズル６から構成されている。同
噴出ノズル5,6は、第２図矢印に示すように炉１内に旋
回流を発生するように偏心して炉１に開口している。低
沸点蒸気発生炉１の上部には水平方向に述びる冷却管７
が設けられ冷媒ジャケット８、その冷媒入口９と冷媒出
口10、冷却管７に開口する冷却用空気ノズル11、及び温
度計12が付設されている。冷却管７にはサイクロンセバ
レーター13、バグフィルター式集じん機14、及び吸引用
ファン15が連結されている。低沸点蒸気発生炉１の下部
には高沸点蒸気発生炉16が設けられており、冷媒用ジャ
ケット17、その冷媒入口18と冷媒出口19、プラズマ発生
用タングステン製の陽極20、および炭素製の陰極21が付
設されている。高沸点蒸気発生炉16の下部には水平方向
に延びる冷却管22、冷媒用ジャケット23、その冷媒入口
24と冷媒出口25、冷却管22に開口する冷却用空気ノズル
26および温度計27が付設されている。冷却管22にはサイ
クロンセパレーター28、バブフィルター式集じん機29お
よび吸引用ファン30が連結されている。
次に上記装置によりフライアッシュから二酸化珪素お
よびアルミナを分離回収する本発明の第１の実施例につ
いて説明する。
よびアルミナを分離回収する本発明の第１の実施例につ
いて説明する。
フライアッシュの主な組成はSiO250〜60％、Al2O320
〜30％であり、これに４〜６％のFe2O3が含まれてい
る。
〜30％であり、これに４〜６％のFe2O3が含まれてい
る。
低沸点蒸気発生炉１にフライアッシュをO2とともにノ
ズル６から噴出させ、炉内に供給された燃料の燃焼によ
って炉内温度を2600℃に維持する。これによって、フラ
イアッシュ中のSiO2（沸点2230℃）は蒸気となり、上方
の冷却管７内に誘導されて、冷却用空気ノズル11から噴
出された空気により急冷されたのち、サイクロンセパレ
ーター13およびバグフィルター式集じん機14で、純度の
高い二酸化珪素のサブミクロンの超微粒子が回収され
る。
ズル６から噴出させ、炉内に供給された燃料の燃焼によ
って炉内温度を2600℃に維持する。これによって、フラ
イアッシュ中のSiO2（沸点2230℃）は蒸気となり、上方
の冷却管７内に誘導されて、冷却用空気ノズル11から噴
出された空気により急冷されたのち、サイクロンセパレ
ーター13およびバグフィルター式集じん機14で、純度の
高い二酸化珪素のサブミクロンの超微粒子が回収され
る。
一方、二酸化珪素にくらべ沸点の高いフライアッシュ
中のアルミナ（沸点3000℃）は、ノズル６から噴出され
たのち、ノズルの旋回流により低沸点蒸気発生炉１の内
壁面にそって融着流下しながら、下部に設けられプラズ
マ発生用の陽極20、陰極21間に流れる電流によって加熱
される炉内温度3500℃の高沸点蒸気発生炉16内に導かれ
て、ここでアルミナの蒸気を生成し、冷却管22内で冷却
用空気ノズル26から噴出された空気により急冷されたの
ち、サイクロンセパレーター28およびバグフィルター式
集じん機29によって純度の高いアルミナのサブミクロン
の超微粒子が回収される。
中のアルミナ（沸点3000℃）は、ノズル６から噴出され
たのち、ノズルの旋回流により低沸点蒸気発生炉１の内
壁面にそって融着流下しながら、下部に設けられプラズ
マ発生用の陽極20、陰極21間に流れる電流によって加熱
される炉内温度3500℃の高沸点蒸気発生炉16内に導かれ
て、ここでアルミナの蒸気を生成し、冷却管22内で冷却
用空気ノズル26から噴出された空気により急冷されたの
ち、サイクロンセパレーター28およびバグフィルター式
集じん機29によって純度の高いアルミナのサブミクロン
の超微粒子が回収される。
本発明の第２の実施例を第３図によって説明する。
フライアッシュの粒子31をホッパー32から蒸気発生炉
としての超高温炉33内に燃料34および酸素35と共に供給
し、超高温炉33内温度を2,600℃に維持すると、フライ
アッシュ中のSiO2（沸点2,230℃）は蒸気となり、冷却
部36で冷却用空気37により急冷されたのち、サイクロン
セパレーター38で純度の高いSiO2の超微粒子が捕集さ
れ、製品SiO239として回収される。サイクロンセパレー
ター38からの廃ガス40はボイラー41に供給される。
としての超高温炉33内に燃料34および酸素35と共に供給
し、超高温炉33内温度を2,600℃に維持すると、フライ
アッシュ中のSiO2（沸点2,230℃）は蒸気となり、冷却
部36で冷却用空気37により急冷されたのち、サイクロン
セパレーター38で純度の高いSiO2の超微粒子が捕集さ
れ、製品SiO239として回収される。サイクロンセパレー
ター38からの廃ガス40はボイラー41に供給される。
一方、SiO2にくらべ沸点の高いフライアッシュ中のAl
2O3（沸点3000℃）は上記超高温炉33の炉底から排出さ
れた微粒子となって捕集部42で捕集され、製品Al2O343
として回収する。
2O3（沸点3000℃）は上記超高温炉33の炉底から排出さ
れた微粒子となって捕集部42で捕集され、製品Al2O343
として回収する。
捕集部42から排出される廃熱ガス44は熱交換器45で燃
料34および酸素35に熱を与えたのち、廃ガス40に合流し
てボイラー41に供給され、熱回収される。
料34および酸素35に熱を与えたのち、廃ガス40に合流し
てボイラー41に供給され、熱回収される。
なお、上記両実施例においては、蒸気発生炉にO2を供
給するようにしているが、空気等の酸化剤を供給するよ
うにしてもよい。
給するようにしているが、空気等の酸化剤を供給するよ
うにしてもよい。
以上説明したように、請求項１に記載の本発明は鉱物
に含有される酸化物の沸点の差を利用して低沸点蒸気発
生炉と高沸点蒸気発生炉においてそれぞれ異なる酸化物
の蒸気を発生させ、これを急冷することによって、高純
度で微粒子の有価酸化物を分離回収することができ、有
価資源の回収にきわめて効果的である。
に含有される酸化物の沸点の差を利用して低沸点蒸気発
生炉と高沸点蒸気発生炉においてそれぞれ異なる酸化物
の蒸気を発生させ、これを急冷することによって、高純
度で微粒子の有価酸化物を分離回収することができ、有
価資源の回収にきわめて効果的である。
また、請求項２に記載の本発明は、蒸気発生炉で鉱物
中の回収対象酸化物を気化させ、沸点が高く気化しない
他の酸化物から分離し、これを急冷することによって高
純度で微粒子の酸化物を分離回収することができ、有価
物を微粒子の状態でうることができる。
中の回収対象酸化物を気化させ、沸点が高く気化しない
他の酸化物から分離し、これを急冷することによって高
純度で微粒子の酸化物を分離回収することができ、有価
物を微粒子の状態でうることができる。
また、上記処理工程で生ずる高温の廃ガスは、燃料と
酸化剤及びボイラーにおいて熱回収され、省エネルギー
をはかることができる。
酸化剤及びボイラーにおいて熱回収され、省エネルギー
をはかることができる。
第１図は、本発明の第１の実施例に使用される装置の説
明図で蒸気発生炉の部分は断面で示されている。第２図
は第１図のII−II線矢視横断面図、第３図は本発明の第
２の実施例に使用される装置の系統図である。 １……低沸点蒸気発生炉、２……冷却用ジャケット、 ３……冷媒入口、４……冷媒出口、 ５……O2と燃料噴出ノズル、 ６……O2とフライアッシュ噴出ノズル、 ７……冷却管、11…冷却用空気ノズル、 13……サイクロンセパレーター、 14……バグフィルター式集じん機、 15……吸引用ファン、16……高沸点蒸気発生炉、 17……冷媒用ジャケット、18……冷媒入口、 19……冷媒出口、20……タングステン製陽極、 21……炭素製の陰極、22……冷却管、 26……冷却用空気ノズル、 28……サンクロンセパレーター、 29……バグフィルター式集じん機、 30……吸引用ファン、31……鉱物粒子、 32……ホッパー、33……超高温炉、 34……燃料、35……酸素、 36……冷却部、37……冷却用空気、 38……サンクロンセパレーター、 39……製品SiO2、40……廃ガス、 41……ボイラー、42……捕集部、 43……製品Al2O2、44……廃熱ガス、 45……熱交換器。
明図で蒸気発生炉の部分は断面で示されている。第２図
は第１図のII−II線矢視横断面図、第３図は本発明の第
２の実施例に使用される装置の系統図である。 １……低沸点蒸気発生炉、２……冷却用ジャケット、 ３……冷媒入口、４……冷媒出口、 ５……O2と燃料噴出ノズル、 ６……O2とフライアッシュ噴出ノズル、 ７……冷却管、11…冷却用空気ノズル、 13……サイクロンセパレーター、 14……バグフィルター式集じん機、 15……吸引用ファン、16……高沸点蒸気発生炉、 17……冷媒用ジャケット、18……冷媒入口、 19……冷媒出口、20……タングステン製陽極、 21……炭素製の陰極、22……冷却管、 26……冷却用空気ノズル、 28……サンクロンセパレーター、 29……バグフィルター式集じん機、 30……吸引用ファン、31……鉱物粒子、 32……ホッパー、33……超高温炉、 34……燃料、35……酸素、 36……冷却部、37……冷却用空気、 38……サンクロンセパレーター、 39……製品SiO2、40……廃ガス、 41……ボイラー、42……捕集部、 43……製品Al2O2、44……廃熱ガス、 45……熱交換器。
Claims (2)
- 【請求項１】燃料と酸化剤が供給される低沸点蒸気発生
炉内に複数の酸化物を含有する鉱物の粒子をノズルから
噴出させると共に同低沸点蒸気発生炉内温度を回収対象
酸化物の沸点以上の温度に維持し、これにより生成した
回収対象酸化物の蒸気を炉外へ誘導して、急冷して酸化
物の微粒子を分離回収し、上記回収対象酸化物にくらべ
沸点の高い他の酸化物を低沸点蒸気発生炉から高沸点蒸
気発生炉に導入すると共に同高沸点蒸気発生炉内温度を
酸化物の沸点以上の温度に維持し、これにより生成した
酸化物の蒸気を炉外に誘導し急冷して酸化物の微粒子を
回収することを特徴とする鉱物の高温処理方法。 - 【請求項２】燃料と酸化剤が供給される蒸気発生炉内に
複数の酸化物を含有する鉱物の粒子をノズルから噴出さ
せると共に同蒸気発生炉内温度を回収対象酸化物の沸点
以上の温度に維持し、これにより生成した酸化物の蒸気
を炉外へ誘導し、急冷して回収対象酸化物の微粒子を回
収対象酸化物にくらべ沸点の高い他の酸化物から分離回
収すると共に、廃ガスを炉外に排出し、この廃熱ガスに
より上記燃料及び酸化剤を予熱して熱回収を行った上、
ボイラーに送り熱回収することを特徴とする鉱物の高温
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18355588A JPH0825724B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 鉱物の高温処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18355588A JPH0825724B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 鉱物の高温処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234501A JPH0234501A (ja) | 1990-02-05 |
| JPH0825724B2 true JPH0825724B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=16137855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| CN102923719A (zh) * | 2012-10-29 | 2013-02-13 | 无锡恒诚硅业有限公司 | 用于白炭黑生产的干燥尾气余热回收系统 |
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1988
- 1988-07-25 JP JP18355588A patent/JPH0825724B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102923719A (zh) * | 2012-10-29 | 2013-02-13 | 无锡恒诚硅业有限公司 | 用于白炭黑生产的干燥尾气余热回收系统 |
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| JPH0234501A (ja) | 1990-02-05 |
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