JPH0925120A - 反応性微細物の処理方法 - Google Patents

反応性微細物の処理方法

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JPH0925120A
JPH0925120A JP13748396A JP13748396A JPH0925120A JP H0925120 A JPH0925120 A JP H0925120A JP 13748396 A JP13748396 A JP 13748396A JP 13748396 A JP13748396 A JP 13748396A JP H0925120 A JPH0925120 A JP H0925120A
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JP
Japan
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kiln
aluminum
residue
nmp
oxygen
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Application number
JP13748396A
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English (en)
Inventor
Richard D Lindsay
リチャード．ディー．リンゼイ
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Plasma Processing Corp
Original Assignee
Plasma Processing Corp
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Publication date
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62204—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products using waste materials or refuse
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00—Obtaining aluminium
    • C22B21/0038—Obtaining aluminium by other processes
    • C22B21/0069—Obtaining aluminium by other processes from scrap, skimmings or any secondary source aluminium, e.g. recovery of alloy constituents
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    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 役立つ窒化アルミニウム（ＡｌＮ）および／
また遊離アルミニウム（Ａｌ）および／また塩化アルミ
ニウム（ＡｌＣｌ３）をもち粒度が０．３ないし３００
ミクロンの範囲内、すなわち“微細物”であるアルミニ
ウム・ドロス残留物（ＮＭＰ）を処理して高アルミナ軽
量骨材を生産する方法を提供する。 【解決手段】 この方法はＮＭＰを回転式密閉キルンに
供給し、温度を２０００ないし４０００°Ｆ（約１０９
３．３ないし２２０４．４℃）の範囲に加熱する一方、
酸素もしくは、酸素と水の混合物をキルンに、前記ＮＭ
Ｐを外部から供給される２０００ないし４０００°Ｆ
（約１０９３．３ないし２２０４．４℃）の温度に加熱
するに要する全熱エネルギーの約２０％以下にして供給
することを特徴とする。この方法は前記微細物の前凝集
化処理を必要としない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は役立つ窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）および／また遊離アルミニウム（Ａｌ）
および／また塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）を有し、
粒度が０．３ないし３００ミクロンの範囲内のアルミニ
ウム・ドロス残留物（ＮＭＰ）を処理して高アルミニウ
ム軽量骨材を生産する方法に関するものである。本発明
の方法は前記ＮＭＰを回転密閉キルンに供給して２００
０ないし４０００°Ｆ（約１０９３．３ないし２２０
４．４℃）の温度に加熱しながら、前記ＮＭＰを２００
０ないし４０００°Ｆ（約１０９３．３ないし２２０
４．４℃）の温度に加熱するに要する全熱エネルギーの
約５０％以下を外部供給源から供給して酸素、もしくは
酸素と水の混合物の混合物を前記キルンに供給すること
を特徴とする。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウムを鉱石などから回収するた
めアルミニウムの塊を炉で溶融する時、アルミニウム・
ドロスが前記溶融アルミニウムの表面にできるので、そ
れを例えばすくい取るかあるいは同様の作業により周期
的に除去する必要がある。前記除去されたドロスは一般
に大量の遊離アルミニウムばかりでなく、処理されるア
ルミニウムもしくはアルミニウム合金の性質により酸化
アルミニウムや特定の他の金属、ならびにマグネシウ
ム、マンガンおよびリチウムの金属塩を含んでいる。前
記アルミニウムのドロスから前記遊離アルミニウムを可
能な範囲まで回収することが好ましい。それはこの遊離
アルミニウムがかなりの経済的価値を有するからであ
る。
【０００３】遊離アルミニウムの回収のための前記ドロ
ス処理の１つの従来の処理方法では、塩、例えば塩化ナ
トリウムを溶融ドロスのガスシールに用いる。前記遊離
アルミニウムをその後、前記ドロスから分離すると、遊
離アルミニウムと、酸化アルミニウムと他の物質，例え
ば窒化アルミニウム、塩化アルミニウムや炭化アルミニ
ウムを含む非金属生成物に限らず多量の塩を供給する。
前記ドロス処理で回収される全非金属物質をこの明細書
では「非金属生成物（ＮＭＰ）」という。これらの非金
属生成物はかなりの部分に従来の塩処理を施しているの
で、屑材料と考えられ、ありきたりの方法で埋め土に廃
棄される。しかしながら、これらの非金属生成物は塩な
らびに窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を含んでいて、前記
塩が降雨中に浸出し、また前記窒化アルミニウムが水分
と接触すると反応してアンモニウムを生成するので、処
理しないでありきたりの埋め土として廃棄できない。こ
の反応性と生態学的考慮の結果として、前記ＮＭＰを埋
め土として運搬する前に前記塩と窒化アルミニウムを粗
製硫酸ナトリウムから回収した前記ＮＭＰから除去する
必要があった。これは粗製硫酸ナトリウムから回収した
前記ＮＭＰを徹底的に洗浄ならびに処理して塩と前記窒
化アルミニウムを可能な限り低いレベル、好ましくは１
％以下になるまで除去できる脱塩プラントを用いてあり
きたりの方法で行ってきた。この処理は高価につくこと
と、そのうえ埋め立てが不足してきていることである。
【０００４】１９９２年６月２２日に出願された米国特
許願第０７／９０２，２０５号に記述されている発明に
よれば、前記粗製硫酸ナトリウムからのＮＭＰを処理し
ないで前記窒化アルミニウムを除去することが有利であ
ることがわかった。それどころか、窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）を含む非金属生成物を粉砕ならびに選別し、
その後、有用な耐火物、研磨剤や同類物品の生産に有利
に利用できることがわかった。非金属生成物に含まれた
ＡｌＮは前記非金属生成物の有用な耐火物や同類の物品
への転化工程で反応して所望の耐火物や同類の物品の形
成に有用な熱エネルギーを供給する。従って、前述の発
明はドロスの経済的に不利益な徹底的脱塩処理を排除す
るだけでなく原材料の有用な供給源を提供して前記物質
を埋め土として埋込む必要性も除去する。
【０００５】従って、前述の発明は、脱塩設備をドロス
の処理作業と関連させ、粗製硫酸ナトリウムの洗浄もし
くは粉砕により塩のレベルを前述の作業により３％以下
に減少させる一方、前記ＡｌＮレベルを可能な限り、好
ましくは約７％以上、さらに好ましくは１２％ないし２
４％の範囲に保つよう設計もしくは構成させた方法を提
供する。そのように処理されたＮＭＰも遊離アルミニウ
ムを含むことになる。
【０００６】鉱石の処理に塩を用いない作業では無塩ド
ロス、すなわち“白色ドロス”を回収する。高いレベル
の窒化アルミニウムを含む白色ドロスは米国特許第４，
８７７，４４８号、第４，９９７，４７６号ならびに第
５，０３０，２７３号に開示されているプラズマ・エネ
ルギー炉で直接処理して遊離アルミニウムと、ＡｌＮレ
ベルが７ないし２４％の範囲、また遊離アルミニウムが
３ないし７％の範囲にある反応性窒化アルミニウムを含
む有効な非金属生成物を回収する。
【０００７】高レベルの遊離アルミニウムとＡｌＮを有
する耐火性ＮＭＰは有用な耐火材料の提供に適応性を備
えている。例えば、米国特許第５，１３２，２４６号は
窒化アルミニウムを含むＮＭＰから残留物中に含まれる
窒化アルミニウムを酸化アルミニウムもしくは水酸化ア
ルミニウムに、前記ＮＭＰを酸化マグネシウム、酸化珪
素、酸化カルシウム、酸化ニッケル、酸化チタンならび
にその先駆物質からなる群より選ばれる物質と混合し、
その後、生成混合物を約１０００ないし２０００℃の範
囲の温度で加熱することにより事前に転化させることな
く耐火性製品を生産する方法を述べている。米国特許第
５，１３２，２４６号は、反応性ＮＭＰの混合がそれを
ルツボで達成できると簡単に説明するのと別の方法を述
べている。
【０００８】米国特許願第０７／９０２，０２５号で述
べられた発明によるか、あるいはプラズマ炉もしくは他
の手順で達成されたＮＭＰは極めて微細粒度、すなわち
０．３ないし３００ミクロンの範囲である。従来の方法
では、これらの微細物をか焼ないし焼結法で商業的に処
理するためには、前記微細物を先ず凝集により処理して
から、例えばキルンに入れて処理する必要がある。この
ような方法は米国特許第４，５２３，９４９号に述べら
れている。これらの微細物をキルンの中で直接処理する
試みは前記微細物を排気ガス流れに共留されたままにす
る。これらの共留微細物はキルン内での滞留時間が短
く、排気流れを負担しかつ／または処理が不良である。
いくらよくても、これら微細物は微細物のまま、すなわ
ち最少量の比較的大きい結合体を形成する。微細物の凝
集装置の操作と保守は高価につき、特別の処理工程、例
えば凝固、圧縮、粗砕などの工程を必要とする。このよ
うな凝集処理は条件に合わない蒸気の大気中への放出と
なり生態学的問題を惹起する。
【０００９】微細物は耐熱、金属およびガラス産業で発
生させられて、バッグハウスと静電集塵器で収集され
る。これらの微細物は廃棄物としてしばしば埋め土にさ
れるか、あるいは凝集させてから湿式法粗砕器で熱処理
する。これらの凝集物は熱処理で高い割合の微細物を生
じさせ、大量の凝集体が前記バッグハウスもしくは静電
集塵器に結果として戻る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、小粒子ＮＭＰ
微細物ならびに他の微細物、例えば静電集塵器（ＥＳ
Ｐ）粉塵とバッグハウス粉塵を高温雰囲気を処理する連
続方式にして微細物を先ず凝集させる必要のない骨材材
料を生産する方法が必要である。
【００１１】本発明は窒化アルミニウムおよび／また遊
離アルミニウムおよび／また塩化アルミニウムを有し、
粒度が０．３ないし３００ミクロンのアルミニウム・ド
ロス残留物を、事前の凝集なしに処理して高アルミナ、
マグネシアもしくは珪素の軽量骨材を生産する方法を提
供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の工程、す
なわち、 (a) ＮＭＰ微細物を約８分の１ないし１ｒｐｍで回転す
る密閉回転式キルンの上流端に供給する工程と； (b) 前記ＮＭＰを外部熱源例えば酸素燃料バーナーで前
記キルン内で、前記ＮＭＰを２０００ないし４０００°
Ｆ（約１０９３．３ないし２２０４．４℃）の温度に加
熱するに要する全熱エネルギー入力の約５０％以下を用
いて加熱する工程と； (c) 酸素もしくは、酸素と水の混合物を前記キルンの上
流端に、前記ＮＭＰにより供給される役立つ窒化アルミ
ニウム、遊離アルミニウムと塩化アルミニウムと反応す
るだけの十分な制御された量で供給して、前記ＮＭＰの
温度を約２０００ないし４０００°Ｆ（約１０９３．３
ないし２２０４．４℃）にもたらすに必要な追加熱エネ
ルギーを供給する工程と； (d) 前記キルンの下流端で高アルミナ、マグネシアもし
くは珪素軽量骨材を回収する工程と； からなる。
【００１３】本発明の基本的特性は密閉したキルンを備
え多量の空気の侵入を防ぎ、高Ｏ２雰囲気をキルン内に
保って微細物をキルン内に保持するだけでなく窒化アル
ミニウムのアンモニアに対する反応速度と平衡を促進す
るものと裁定された。他の基本的特性はキルンを低速で
回転させて、ＮＭＰの微細物を前記回転式キルンの比較
的低いレベルに加層させて、反応を前記ＮＭＰの表面に
限定することである。このようにして回転速度は速くて
も１ｒｐｍ、好ましくは約３分の１ｒｐｍ以下の範囲に
する。そのうえ、前記ＮＭＰの加熱に必要なエネルギー
は、一旦反応が外部熱源により始まって前記ＮＭＰ微細
物を前記回転中のキルンに送り込むに従って、前記密閉
キルンに連続方式で酸素、もしくは酸素と空気の混合物
を送ることによって供給できることがわかった。前記酸
素、もしくは酸素と水の混合物が前記ＡｌＮあるいは遊
離アルミニウムと反応して熱エネルギーを放出する。前
記酸素、もしくは酸素と水の混合物を着実、かつ低速で
供給すると前記微細物の必要な制御された移動を付与し
て、前記ＮＭＰ微粒子を回転中のキルン内に微細物をキ
ルン全体に分散させないで沈積させる。従って、小熱源
を前記回転キルンの入口に設けて前記ＮＭＰをそれがキ
ルンに流入するに従って、先ず加熱し、発火させるだけ
で十分である。前記キルンの運転に必要な全熱エネルギ
ーの約５０％だけが外部熱源からの供給を必要とする。
なるべくなら、前記熱エネルギーを約２０％以下である
ことが好ましい。重要なことは、前記熱源が低流量高温
加熱装置であって、気体速度を制限して微細物を反応器
に吹き落し、高い表面温度を発生させて、発熱性化学反
応を活性窒素アルミニウム部位で起こさせないことが好
ましい。本発明の他の特性はキルン内の温度を以下に規
定することになる反応性および非反応性ＮＭＰの偏差を
付与することにより調節することである。従って本発明
はキルンに極めて有利な効率的処理法を提供して耐火材
料に有用な軽量アルミナ骨材を直接生産できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、少くとも３％
のＡｌＮを含むものと規定された「反応性ＮＭＰ」もし
くは約１％以下のＡｌＮを含むものと規定された非反応
性ＮＭＰと称せられる「処理済みＮＭＰ」をビン１２か
ら前記ＮＭＰをキルン２０の内部領域１８に酸素、もし
くは酸素と水の流れにより運ぶ導管１６に供給する振動
供給装置１４に供給する。本明細書で用いられる非活性
ＮＭＰはアルミナ・ドロス微細物と工業プロセスからの
バッグハウスもしくはＥＳＰ粉塵との混合物であって差
支えない。前記キルンが密閉されているので、酸素雰囲
気をキルン内に保つことができる。前記ＮＭＰ微細物
は、その低酸素流量のため、参照番号２２で示されるキ
ルンの比較的低いレベルに前記キルンの内部全体に亘っ
て分散することなく沈積できる。トーチ、例えば酸素燃
料バーナー２４をキルン２０の入口端に配置する。前記
ＮＭＰはキルンで反応のあと、キルンの端部にあるシュ
ート２６に流入し、そこから冷却器２８に沈積して冷却
される。前記冷却器を通過の後、前記ＮＭＰはシュート
３０に送られ、エレベーター手段３２に入って、その
後、コンベヤー３４に、そして複数のスクリーン３８を
備える分粒手段に送られる。異なる程度のＮＭＰがシュ
ート４０を通してビン４２、４４と４６に送られる。回
転キルン反応器をトラニオン２１の上に配置する。回転
を大歯車２３とモータ２７で駆動される小歯車２５によ
り付与する。明らかな通り、前記酸素燃料バーナー２４
を酸素をバーナー、例えば酸素を前記トーチを通して導
入できるプラズマ・エネルギー・トーチの環境に導入で
きるようなバーナーと取替えることもできる。
【００１５】さらに図１に示すように、前記密閉キルン
２０からの排出物は導管５２を通って集塵器５０に流入
し、その後、固形物を回収するバッグハウス５４に入
り、排気ガスは立て管５６に通って処理され、その後、
大気中に排出される。
【００１６】図２に示すように、前記キルンはキルンを
シールする手段を備える燃焼フード６０を有する。この
ように、図２に示すように、前記シール手段は前記キル
ン２０と共に回転する回転子６４と係合するシュー手段
６２からなる。前記シュー手段は弾性材料、例えば前記
回転子を前記シュー手段内で回転させる一方、気密封止
を維持するテフロンもしくは炭素製である。前記シュー
を鋼構造物７０にトグル手段６６と６８で固定させる。
軟質高温布７２が前記キルンの回転中、事実上Ｏ２／Ｈ
２Ｏの混合した雰囲気をキルン内に確実に保証する。同
様のシール装置を図１に示す出口端に配置する。シュー
ト２６は二重蝶番付き扉２９を備えて前記キルンの出口
端をさらにシールする。
【００１７】キルン装置の運転：キルンの運転には、キ
ルンの回転速度、活性ならびに非活性両ＮＭＰ供給速
度、酸素流量とバーナー制御のような様々な条件の組合
せを必要とする。これらの変数の各々を別々に考えるこ
とになる。
【００１８】回転速度：回転速度はキルン内の滞留時
間、すなわち反応をキルン内で完了させる時間の総計を
制御する。さらに、供給量にとっても回転速度は床の深
さを調節する。供給量に対する最大回転速度はキルン内
に少くとも２０％の床の深さを与える回転速度である。
前記キルンは床の深さを約２０％未満に許容することは
できない。キルンの安定性と製品のばらつきのない品質
という観点から、前記床の深さを約３０％以上で約６０
％以下に調節する必要がある。ドラム速度も床の深さの
達成のため調節する必要がある。約８分の１と１ｒｐｍ
の間の回転速度が好ましい範囲である。
【００１９】酸素流量：供給材料中の反応性ＮＭＰをア
ルミナに転化するには酸素を必要とする。反応体の完全
な反応を達成するには、過剰の酸素を用いる。典型的な
供給量は次の通りである： 反応性供給速度 Ｏ２供給 ＳＣＦＭ １．５トン／時間 ８，０００ ２．０トン／時間 １０，６００ ３．０トン／時間 １６，０００ ４．０トン／時間 ２１，５００ ５．０トン／時間 ２６，６６６ 供給量が中断された場合、ドラム速度が最低に減速さ
れ、かつアルゴン流れをＯ２入口を通して定着させて非
反応性環境を形成する。これらの低い気体供給量は微細
物をキルン内に沈積させ、また供給量が低いので、微細
物をキルン全体に亘り分散させることなくキルンの比較
的低いレベルに供給させる。
【００２０】バーナーの使用：外部熱エネルギー源、例
えば酸素燃料バーナーを沈積用キルンの起動と洗浄に用
いる。酸素燃料バーナーは通常約３５０ＳＣＦＭ（ＣＨ
４）と７００ＳＣＦＭ（Ｏ２）の最低流量で設定する。
最大燃焼設定は以下に規定するように反応性材料と層
１、層２もしくは層３、すなわち反応性材料とキルンの
初めの半分では通常用いない。標準的材料を供給する標
準的条件下では、前記バーナーを３５０ＳＣＦＭ（ＣＨ
４）と７００ＳＣＦＭ（Ｏ２）の最低流量設定でセット
する。
【００２１】各層の温度：キルンには複数の温度層、す
なわち図１に示すように層０−１、１−２、２−３、３
−４、４−５、５−６、６−７がある。ペン記録計と測
温計を設定して温度を５つの位置、通常最初の５つの位
置で読取る。
【００２２】水の使用：なるべくなら水を活性ＮＭＰと
酸素の反応に触媒として用い、また低温での高率反応の
開始に用いることができる。水の消費はない。
【００２３】キルンの好ましい運転仕様：次の条件を示
すが、それは操作スピルオーバー（Ｓｐｉｌｌｏｖｅ
ｒ）ねじをキルン内で用い、水を使用しないものと仮定
する。
【００２４】上記に規定するようにキルンを操作する基
本的温度調節は供給原料ＡｌとＡｌＮ含量と結果として
の全燃料価格である。温度が所望の制御点を上回る場
合、そこでより不活性もしくは非活性の供給材料を利用
できる。反対に温度が低すぎる場合、より活性の供給材
料を用いることができる。第２に、温度調節はＯ２流れ
を止め、アルゴン流れを定着させることで達成できる。
【００２５】前記キルンの約６′下方に位置する第１の
層ＴＣ＃１を標準的操作で約１６００°Ｆ（約８７１．
１℃）以下の温度に保つ。キルンの１５′下方に位置す
る第２の層ＴＣ＃２を標準操作で約１６００°Ｆ（約８
７１．１℃）以下の温度に保つ。ＴＣ＃１もしくはＴＣ
＃２がそれぞれ１６００°Ｆ（約８７１．１℃）の温度
を上回る場合、不活性もしくは非活性供給原料を定着さ
せることが好ましい。不活性供給材料が定着できない場
合、前記Ｏ２の流れを停止させて、アルゴン流れを正し
い温度限度に達するまで続けることが好ましい。層１と
２を除くすべての層でのサーモカップルの示度の感度が
弱くなる。極めて断熱性の強い被膜がキルンの上につく
られ、それがサーモカップルの感度を減ずることにな
る。これらの被膜を周期的に前記酸素燃料バーナーを最
大容量で燃焼させながら非活性ＮＭＰだけを供給するこ
とができる。深い床をキルン内で走行させ、また反応を
床の表面に限定する時、実際の表面材料は６００ないし
１５００°Ｆ（約３１５．６ないし８１５．６℃）、す
なわちキルンの実測ＴＣの温度よりも高い。種々の条件
を表１に示す。
【００２６】 ドラム速度 １／３ ＲＰＭ 供給速度 ２．０ トン／時間 ドラム充填度％ ５０ 滞留時間 ８．３ 時間 ＴＣ＊１ １３００ ＴＣ２ １３００ ＴＣ３ ２６００ ＴＣ４ ２３００ ＴＣ５ ２０００ Ｏ２ 流量 １０，６００ 供給材料 Ａｌ バッグハウス ０−４ ％ バーナー＊＊ ＣＨ４ ３５０ ＳＣＦＭ Ｏ２ ７００ ＳＣＦＭ ＊ ＴＣ＝温度層 ＊＊１．０メガワット運転速度が増大した場合 ： ドラム速度 ２／３ ＲＰＭ 供給速度 ４ トン／時間 ドラム充填度％ ５０ 滞留時間 ４．２ 時間 ＴＣ１ １２００ ＴＣ２ １３００ ＴＣ３ ２６００ ＴＣ４ ２６００ ＴＣ５ ２３００ Ｏ２ 流量 ２１，２００ 供給材料 Ａｌ バッグハウス ０−４ ％ Ｈ２Ｏ ０．２５ ＧＰＭ バーナー ＣＨ４ ３５０ ＳＣＦＭ Ｏ２ ７００ ＳＣＦＭ
【００２７】
【表１】 ─────────────────────────────────── 滞留時間 充填度％ 供給速度 RPM/滞留時間 RPM/滞留時間 RPM/滞留時間 RPM/滞留時間 供給速度 1/3 4.6+3.8* 1/2 3.0+2.5 2/3 2.3+1.9 1 1.5+1.3 充填度％ 充填度％ 充填度％ 充填度％ 1.5 トン／時間 39.7 / 22.8 26 / 15.2 19 / 11.4 13 / 7.5 2.0 トン／時間 52.9 / 30.4 34.7 / 20.2 25.3 / 15.2 17.3 / 10 2.5 トン／時間 43.2 / 25.2 31.5 / 18.9 21.6 / 12.4 3.0 トン／時間 52 / 30.4 38 / 22.8 26 / 15 3.5 トン／時間 44 / 26.6 30 / 17.4 4.0 トン／時間 50.6 / 30.4 34.6 / 20 4.5 トン／時間 39 / 22.5 5.0 トン／時間 43.3 / 25 ─────────────────────────────────── ＊最初の示度、すなわち４．６は３．３ｆｔの直径長さでの時間であり、また次 の示度、すなわち３．８は４．０ｆｔの直径長さでの時間である。
【００２８】運転条件の最も重要なことは： 1)供給を連続的に行うことと； 2)供給を中断する場合、キルンを最低速度に減速するこ
とと； 3)層１の温度が１６００°Ｆ（約８７１．１℃）以上に
上昇する場合、供給材料を反応性ＮＭＰから非反応性Ｎ
ＭＰに交番させることと； 4)２分の１ｒｐｍで供給を１．５トン／時間に保つこ
と。供給がより低い速度で行われた場合、キルンを減速
して高い床レベル、例えば１トン／時間＝３分の１ｒｐ
ｍに保つ必要がある。
【００２９】5)前記バーナーを中程度以上の火力で、１
５分以上の間燃焼させてはならないし、また非反応性Ｎ
ＭＰを２時間供給してから中火にかけない限り、また非
反応性ＮＭＰを中火の後、４５分間供給しない限り最低
火力以上で燃焼させてはならない。明らかなように、上
記の条件は所定の長さ、すなわち約７０ｆｔ（約２１３
３．５ｃｍ）と、内径が前半の長さ３５ｆｔ（約１０６
６．８ｃｍ）に対し３．３ｆｔ（約１００．６ｃｍ）と
後半の長さ３５ｆｔ（約１０６６．８ｃｍ）に対し４．
０ｆｔ（約１２１．９ｃｍ）に対するものである。示さ
れたようなキルンは１ｆｔ（約３０．４７９ｃｍに対し
４分の１インチ（約０．０９８ｃｍ）の傾斜度をもつ。
これらの条件は異なる全長、内径、傾斜度のキルンに対
しても調整できる。
【００３０】
【実施例】様々な反応性窒化アルミニウム、遊離アルミ
ニウムおよび塩化アルミニウムをもつ１トンのＮＭＰに
対する典型的データは次の通り： 実施例１ （ｃｌが０．５％；Ａｌが５％；ＡｌＮが１８％；水が約１％の含有量とし て）ＮＰＭ１トン当りの流量 入口気体流量： 出口気体流量： 噴 射：Ｏ２：105SCFM Ｏ２過剰： 49.2 バーナー：Ｏ２： 6.80SCFM Ｎ２ ： 26.0 NMP 供給１トン (60KM) ＣＨ４ 3.40SCFM ＮＯｘ ： 0.20 当りの熱含量＝ 合 計： 115.20SCFM入 ＣＯ ： 0.04 1156KW／時 ＳＯ２ ： 0.003 バーナー＝60kw／時 ＊ClとHCl は比例して Ｈ２Ｏ ： 12.8 変化する ＣＯ２ ： 3.4 ＨＣｌ ： 1.66 92.13 SCFM出
【００３１】実施例２ １．５トン（１トンの反応性ＮＭＰと、０．５トンの非反応性ＮＭＰからな り、前記反応性ＮＭＰは３．５％のＣｌ；ほぼ１０％のＡｌ；１％のＨ２Ｏ ；１５％ＡｌＮと約１％の水を含有するとして）当りの流量 入口気体流量： 出口気体流量： 噴 射：Ｏ２：105SCFM Ｏ２過剰： 39.0 バーナー：Ｏ２： 6.80SCFM Ｎ２ ： 21.0 トン当りの熱含量＝ (60KM) ＣＨ４： 3.40SCFM ＮＯｘ ： 0.25 1630kw／時反応性 合 計： 115.20SCFM入 ＣＯ ： 0.05 NPM 供給 Clと HClは比例して ＳＯ２ ： 0.001 バーナー＝600kw 変化する Ｈ２Ｏ ： 4.1 ＣＯ２ ： 3.4 ＨＣｌ ： 11.62 79.42 SCFM出 キルン運転に関する上述の実施例と条件は特定されたキ
ルンに対するものであり、当業者には周知の通り、大き
さを含むキルンの種類を変えることが処理条件にも影響
するので、それも相応じて変化させる必要がある。
【００３２】
【発明の効果】本発明はＮＭＰ処理の新規の手段を前凝
集化処理なしに提供するものであり、運転費用のかなり
の削減と運転効率の改善をもたらす。このようにして、
微細粒度のＮＭＰは最少限の熱エネルギーを付加して処
理し、その大部分をキルン内での反応で起るＮＭＰの処
理に用いることができる。前記装置は密閉系であるの
で、反応速度を酸素、また酸素と水を処理する供給材料
により制御できる。またキルン操作の種類をＮＭＰの前
記密閉キルンへの入力を制御することで制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全キルン装置とその運転の線図であ
る。
【図２】前記キルンの燃焼フードとシール機構を断面で
示す拡大部分図である。
【符号の説明】
１２ ビン １４ 振動供給装置 １６ 導管 １８ 内部領域 ２０ キルン ２１ トラニオン ２２ 比較的低いレべル ２３ 大歯車 ２４ 酸素燃料バーナー ２５ 小歯車 ２６ シュート ２８ 冷却器 ３０ シュート ３２ エレベーター手段 ３４ コンベヤー ３６ 分粒手段 ３８ スクリーン ４０ シュート ４２ ビン ４４ ビン ４６ ビン ５０ 集塵器 ５２ 導管 ５４ バッグハウス ５６ 立て管 ６０ 燃焼フード ６２ シュー手段 ６４ 回転子 ６６ トグル手段 ６８ トグル手段 ７０ 鋼構造物 ７２ 軟質高温布
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０４Ｄ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 役立つ窒化アルミニウムおよび／また遊
    離アルミニウムおよび／また塩化アルミニウムを有し、
    粒度が０．３ないし３００ミクロンの範囲内のアルミニ
    ウム・ドロス残留物を処理して高アルミナ軽量骨材を生
    産する方法であって、 (a）前記残留物を約８分の１と１ｒｐｍの間で回転中の
    密閉式回転キルンの上流端に供給する工程と； (b) 前記残留物を前記キルン内で前記残留物を２０００
    ないし４０００°Ｆ（約１０９３．３ないし２２０４．
    ４℃）の温度に加熱するに要する全熱エネルギーの約５
    ０％以下を用いて加熱する工程と； (c) 前記キルンの上流端に酸素、もしくは酸素と水の混
    合物を前記役立つ窒化アンモニウム、遊離アルミニウム
    ならびに塩化アルミニウムと反応させて、前記残留物を
    約２０００ないし４０００°Ｆ（約１０９３．３ないし
    ２２０４．４℃）の温度をもたらすに必要な熱エネルギ
    ーを供給するに十分な制御量で供給する工程と； (d) 前記キルンの下流端で高アルミナ軽量骨材を回収す
    る工程と； からなるアルミニウム・ドロス残留物の処理方法。
  2. 【請求項２】 高アルミナ軽量骨材生産の方法であっ
    て、 (a) 役立つ窒化アルミニウムおよび／また遊離アルミニ
    ウムおよび／また塩化アルミニウムを有し、粒度が０．
    ３ないし２５０ミクロンの範囲内のアルミニウム・ドロ
    スを回転中の密閉回転キルンの上流端に供給する工程
    と； (b) 前記残留物を前記キルン内で前記残留物を２０００
    ないし４０００°Ｆ（約１０９３．３ないし２２０４．
    ４℃）の温度に加熱するに要する全熱エネルギーの約５
    ０％以下を用いて加熱する工程と； (c) 前記キルンの上流端に酸素もしくは、酸素と水の混
    合物を前記役立つ窒化アンモニウム、遊離アルミニウム
    ならびに塩化アルミニウムと反応させて、前記残留物を
    約２０００ないし４０００°Ｆ（約１０９３．３ないし
    ２２０４．４℃）の温度をもたらすに必要な熱エネルギ
    ーを供給するだけの十分な制御量で供給する工程と； (d) 前記キルンの下流端で高アルミナ軽量骨材を回収す
    る工程と； からなる高アルミナ軽量骨材生産の方法。
  3. 【請求項３】 役立つ窒化アルミニウムおよび／また遊
    離アルミニウムおよび／また塩化アルミニウムを有し、
    粒度が３００ミクロン以下のアルミニウム・ドロスを処
    理して高アルミナ骨材を生産する方法であって、 (a) 前記残留物を約１ｒｐｍで回転中の密閉回転式キル
    ンの上流端に供給する工程と； (b) 前記残留物を前記キルン内で、前記残留物を２００
    ０ないし４０００°Ｆ（約１０９３．３ないし２２０
    ４．４℃）の温度に加熱するに要する全熱エネルギー入
    力の約５０％以下を用いて加熱する工程と； (c) 前記キルンの上流端に酸素もしくは、酸素と水の混
    合物を前記役立つ窒化アンモニウム、遊離アンモニウム
    ならびに塩化アンモニウムと反応させ、前記残留物の温
    度を約２０００ないし４０００°Ｆ（約１０９３．３な
    いし２２０４．４℃）の温度をもたらすに必要な熱エネ
    ルギーを供給するだけの十分な制御量で加熱する工程
    と； (d) 前記キルンの下流端で高アルミナ骨材を回収する工
    程と； からなるアルミニウム・ドロス残留物の処理の方法。
  4. 【請求項４】 前記キルンに追加の耐火性物質を前記ア
    ルミニウム・ドロス残留物と一緒に供給することを特徴
    とする請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記追加の耐火性物質がマグネシウム、
    アルミニウム、珪素、カルシウム、ニッケル、チタンも
    しくはその混合物の酸化物であることを特徴とする請求
    項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記キルン内の全気体流量が４フィート
    （約１２１．９ｃｍ）直径のキルンに基づき約２００Ｓ
    ＣＦＭ以下であることを特徴とする請求項３記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 前記キルンへの残留物の流量を前記全気
    体流量で制御することを特徴とする請求項６記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 前記キルンに非反応性ＮＭＰを供給して
    部分温度制御に用いることを特徴とする請求項６記載の
    方法。
  9. 【請求項９】 前記キルン内の床の深さが２５％以上で
    約６０％以下であることを特徴とする請求項３記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記床の深さを前記キルンの約４０％
    に保つことを特徴とする請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 微細物処理用のキルン装置であって： ・密閉回転キルンと； ・該密閉キルンには属して構成配置され、前記微細物を
    密閉した前記キルンに供給する手段と； ・気体を前記キルンに流入させる手段と； ・前記材料を前記キルン内で加熱する手段と； ・前記処理ずみ微細物を除去する手段と； からなる微細物処理用キルン装置。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6238633B1 (en) 1997-06-30 2001-05-29 Aluminum Waste Technology, Inc. Process for preparing calcium aluminate from aluminum dross
US6110434A (en) * 1998-02-25 2000-08-29 Alumitech Of Cleveland, Inc. Recovery of products from non-metallic products derived from aluminum dross
US7901400B2 (en) 1998-10-23 2011-03-08 Covidien Ag Method and system for controlling output of RF medical generator
US6371757B1 (en) * 2001-01-02 2002-04-16 Fred L Broome-Webster Kiln fuel system
US6645275B2 (en) * 2001-07-17 2003-11-11 Gencor Industries, Inc. Apparatus and methods for removing fines from a gas stream
EP1501435B1 (en) 2002-05-06 2007-08-29 Covidien AG Blood detector for controlling an esu
US7255694B2 (en) * 2002-12-10 2007-08-14 Sherwood Services Ag Variable output crest factor electrosurgical generator
US7044948B2 (en) * 2002-12-10 2006-05-16 Sherwood Services Ag Circuit for controlling arc energy from an electrosurgical generator
WO2004098385A2 (en) 2003-05-01 2004-11-18 Sherwood Services Ag Method and system for programing and controlling an electrosurgical generator system
EP1676108B1 (en) 2003-10-23 2017-05-24 Covidien AG Thermocouple measurement circuit
AU2003284929B2 (en) 2003-10-23 2010-07-22 Covidien Ag Redundant temperature monitoring in electrosurgical systems for safety mitigation
US7396336B2 (en) 2003-10-30 2008-07-08 Sherwood Services Ag Switched resonant ultrasonic power amplifier system
US7131860B2 (en) * 2003-11-20 2006-11-07 Sherwood Services Ag Connector systems for electrosurgical generator
US7766905B2 (en) 2004-02-12 2010-08-03 Covidien Ag Method and system for continuity testing of medical electrodes
US7780662B2 (en) 2004-03-02 2010-08-24 Covidien Ag Vessel sealing system using capacitive RF dielectric heating
US7146717B2 (en) * 2004-04-20 2006-12-12 Universal Instruments Corporation Component rejection station
US8734438B2 (en) 2005-10-21 2014-05-27 Covidien Ag Circuit and method for reducing stored energy in an electrosurgical generator
US7947039B2 (en) 2005-12-12 2011-05-24 Covidien Ag Laparoscopic apparatus for performing electrosurgical procedures
US7651493B2 (en) 2006-03-03 2010-01-26 Covidien Ag System and method for controlling electrosurgical snares
US7651676B2 (en) * 2006-12-28 2010-01-26 Groupe Conseil Procd Inc. Processes for treating aluminium dross residues
US7906097B2 (en) * 2007-07-16 2011-03-15 Groupe Conseil Procd Inc. Processes for treating aluminium dross residues
CN102180496B (zh) * 2011-03-03 2013-03-20 东北大学设计研究院（有限公司） 一种半干法生产氧化铝熟料的装置
CN104058436B (zh) * 2014-06-12 2016-06-01 北京航天动力研究所 一种回转窑焙烧六水结晶氯化铝制备氧化铝的装置及方法
WO2016072864A1 (en) * 2014-11-05 2016-05-12 Sharkbite International Limited Abrasive composition
CN107175252B (zh) * 2017-06-07 2019-06-25 佛山市吉力达铝材科技有限公司 一种铝废水渣的处理方法及其装置及产品与应用
DE212020000664U1 (de) * 2019-06-27 2022-02-11 Novelis Inc. Oxidative Röstung von schwarzer Krätze und Salzkuchen
CN112718791A (zh) * 2020-12-11 2021-04-30 平江天正铝业科技有限公司 铝灰回收处理系统
WO2024134582A1 (en) * 2022-12-21 2024-06-27 Indiano Refractories Private Limited Method for recovery of pure alumina from aluminium dross

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3111394A (en) * 1959-03-13 1963-11-19 Nuclear Materials & Equipment Apparatus for treating chemical compounds
US4523949A (en) * 1982-09-30 1985-06-18 Combustion Engineering, Inc. Aluminum dross reclamation
US4997476A (en) * 1988-12-08 1991-03-05 Plasma Energy Corporation Recovery of free aluminum from aluminum dross using plasma energy without use of a salt flux
US4877448A (en) * 1988-12-08 1989-10-31 Plasma Energy Corporation Process for recovery of free aluminum from aluminum dross or aluminum scrap using plasma energy
US5030273A (en) * 1989-09-18 1991-07-09 Plasma Energy Corporation Furnace-plasma arc torch-supervisory control system for recovery of free aluminum from aluminum dross
US5132246A (en) * 1990-01-22 1992-07-21 Alcan International Limited Process for using dross residues to produce refractory products
CA2098776A1 (en) * 1992-06-22 1993-12-23 Richard D. Lindsay Reactive non-metallic product recovered from dross
US5308375A (en) * 1992-06-22 1994-05-03 Plasma Processing Corporation Process for recovery of free aluminum from aluminum dross or aluminum scrap using plasma energy with oxygen second stage treatment
US5407459A (en) * 1993-09-23 1995-04-18 Alcan International Limited Process for the preparation of calcium aluminates from aluminum dross residues

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