JPH09287033A - 酸化物を含んだ廃棄物の処理方法およびその装置 - Google Patents
酸化物を含んだ廃棄物の処理方法およびその装置Info
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- JPH09287033A JPH09287033A JP12567396A JP12567396A JPH09287033A JP H09287033 A JPH09287033 A JP H09287033A JP 12567396 A JP12567396 A JP 12567396A JP 12567396 A JP12567396 A JP 12567396A JP H09287033 A JPH09287033 A JP H09287033A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 亜鉛、鉛が酸化物の状態で含まれている廃棄
物から亜鉛、鉛を除去、回収する方法および装置の提
供。 【解決手段】 亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃
棄物、たとえば製鋼ダスト1に還元剤2を混ぜて、熱処
理炉3内に入れ、炉3を真空、加熱して、亜鉛、鉛を還
元し、純金属にされた亜鉛、鉛を蒸発、回収する方法お
よび装置。廃棄物と還元剤は混合され、ブリケット化さ
れて炉3に投入するのが望ましい。回収器5にはインゴ
ットケース14を設けて、回収亜鉛、鉛をインゴット化
するのが望ましい。炉3は回転炉であることが望まし
く、間欠回転されることが望ましい。
物から亜鉛、鉛を除去、回収する方法および装置の提
供。 【解決手段】 亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃
棄物、たとえば製鋼ダスト1に還元剤2を混ぜて、熱処
理炉3内に入れ、炉3を真空、加熱して、亜鉛、鉛を還
元し、純金属にされた亜鉛、鉛を蒸発、回収する方法お
よび装置。廃棄物と還元剤は混合され、ブリケット化さ
れて炉3に投入するのが望ましい。回収器5にはインゴ
ットケース14を設けて、回収亜鉛、鉛をインゴット化
するのが望ましい。炉3は回転炉であることが望まし
く、間欠回転されることが望ましい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、亜鉛や鉛が酸化物
の状態で含まれている廃棄物の処理方法およびその装置
に関する。
の状態で含まれている廃棄物の処理方法およびその装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】工業生産によって種々の廃棄物が発生す
るが、その中でも特に亜鉛、鉛等を含んでいる廃棄物は
安全上問題のない処理を行う必要がある。たとえば、電
気炉から発生する製鋼ダストは、通常、鉄をベースに、
亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる。たとえば、電気
炉に投入された原料が廃車のシュレッダ屑である場合、
自動車用鋼板が亜鉛メッキ鋼板のため、亜鉛を含み、燃
料タンクは鉛と錫のメッキを施されているため、鉛を含
む。亜鉛が純金属に近い状態で含まれている自動車鋼板
のプレス屑の場合は、特開平4−346681号公報に
開示されているように、亜鉛メッキ鋼板屑を真空加熱し
て亜鉛を鋼から蒸発、除去することが可能であるが、製
鋼ダスト等のように、亜鉛、鉛が酸化物の状態で含まれ
ている廃棄物は、特開平4−346681号公報の方法
では亜鉛、鉛を金属原料として回収、再利用することが
できない。亜鉛を廃棄物中から除去する方法としては他
にロータリーキルン方式により、バーナーで1200°
C以上に加熱し、コークスあるいは石炭等とZnOを還
元反応させながら除去する方法がある。しかし、極めて
高温に加熱する必要があるためにエネルギーコストがか
かり、かつZnが回収時に再酸化し、再利用できないと
いう問題がある。さらに、プラズマの高温処理によりZ
nを蒸発させPbスプラッシュコンデンサでZnを金属
回収する方法がある。しかし、この方法もオンサイト処
理すると環境への悪影響を避けられないという問題があ
る。したがって、Zn、Pb等の重金属を含む廃棄物
は、法的規制を考慮しながら管理埋立てを行っているの
が現状である。
るが、その中でも特に亜鉛、鉛等を含んでいる廃棄物は
安全上問題のない処理を行う必要がある。たとえば、電
気炉から発生する製鋼ダストは、通常、鉄をベースに、
亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる。たとえば、電気
炉に投入された原料が廃車のシュレッダ屑である場合、
自動車用鋼板が亜鉛メッキ鋼板のため、亜鉛を含み、燃
料タンクは鉛と錫のメッキを施されているため、鉛を含
む。亜鉛が純金属に近い状態で含まれている自動車鋼板
のプレス屑の場合は、特開平4−346681号公報に
開示されているように、亜鉛メッキ鋼板屑を真空加熱し
て亜鉛を鋼から蒸発、除去することが可能であるが、製
鋼ダスト等のように、亜鉛、鉛が酸化物の状態で含まれ
ている廃棄物は、特開平4−346681号公報の方法
では亜鉛、鉛を金属原料として回収、再利用することが
できない。亜鉛を廃棄物中から除去する方法としては他
にロータリーキルン方式により、バーナーで1200°
C以上に加熱し、コークスあるいは石炭等とZnOを還
元反応させながら除去する方法がある。しかし、極めて
高温に加熱する必要があるためにエネルギーコストがか
かり、かつZnが回収時に再酸化し、再利用できないと
いう問題がある。さらに、プラズマの高温処理によりZ
nを蒸発させPbスプラッシュコンデンサでZnを金属
回収する方法がある。しかし、この方法もオンサイト処
理すると環境への悪影響を避けられないという問題があ
る。したがって、Zn、Pb等の重金属を含む廃棄物
は、法的規制を考慮しながら管理埋立てを行っているの
が現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、埋立てによる
廃棄物の処分は埋立地不足、および処分コスト大の問題
を生じ、近い将来に行きづまりを生じることが見えてい
る。また、埋立てによる廃棄物の処分は、鉄、亜鉛、鉛
等全ての材料をリサイクルせずに捨てることになるた
め、材料経済上望ましくない。本発明の目的は、亜鉛、
鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄物から、蒸気圧の低
い亜鉛、鉛を金属状態で回収し、亜鉛、鉛を金属原材料
としてリサイクルできる廃棄物の処理方法および装置を
提供することにある。
廃棄物の処分は埋立地不足、および処分コスト大の問題
を生じ、近い将来に行きづまりを生じることが見えてい
る。また、埋立てによる廃棄物の処分は、鉄、亜鉛、鉛
等全ての材料をリサイクルせずに捨てることになるた
め、材料経済上望ましくない。本発明の目的は、亜鉛、
鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄物から、蒸気圧の低
い亜鉛、鉛を金属状態で回収し、亜鉛、鉛を金属原材料
としてリサイクルできる廃棄物の処理方法および装置を
提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の方法および装置はつぎの通りである。 (1) 亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄物と
還元剤を熱処理炉に入れる工程と、ついで、熱処理炉内
を真空にするとともに加熱し、亜鉛、鉛の酸化物をほぼ
真空中で還元するとともに純金属の状態にある亜鉛、鉛
を蒸発せしめ熱処理炉に連通させた回収器にて回収する
工程と、からなる酸化物を含んだ廃棄物の処理方法。 (2) 前記亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄
物と還元剤は予め混粉された後ブリケットに形成されて
いる(1)記載の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法。 (3) 蒸発された亜鉛、鉛はほぼ真空とされた前記回
収器の中でいったん溶融されその後固化される(1)記
載の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法。 (4) 亜鉛、鉛の再溶融が前記回収器の中でおこなわ
れ、固化が回収器とは別のインゴットケースの中で行わ
れ、前記回収器から前記インゴットケースへの亜鉛、鉛
の移行がほぼ真空中で行われる(3)記載の酸化物を含
んだ廃棄物の処理方法。 (5) 炉と、前記炉内のものを加熱するヒータと、亜
鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄物と還元剤を別
々にあるいは混ぜた状態で前記炉内に投入する廃棄物と
還元剤の投入手段と、前記炉に連通された、前記炉で蒸
発された亜鉛、鉛を凝着させて回収する回収器と、前記
炉内に連通された真空ポンプと、からなる酸化物を含ん
だ廃棄物の処理装置。 (6) 前記炉が回転炉からなる(5)記載の酸化物を
含んだ廃棄物の処理装置。 (7) 前記回転炉が間欠回転炉からなる(6)記載の
酸化物を含んだ廃棄物の処理装置。
明の方法および装置はつぎの通りである。 (1) 亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄物と
還元剤を熱処理炉に入れる工程と、ついで、熱処理炉内
を真空にするとともに加熱し、亜鉛、鉛の酸化物をほぼ
真空中で還元するとともに純金属の状態にある亜鉛、鉛
を蒸発せしめ熱処理炉に連通させた回収器にて回収する
工程と、からなる酸化物を含んだ廃棄物の処理方法。 (2) 前記亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄
物と還元剤は予め混粉された後ブリケットに形成されて
いる(1)記載の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法。 (3) 蒸発された亜鉛、鉛はほぼ真空とされた前記回
収器の中でいったん溶融されその後固化される(1)記
載の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法。 (4) 亜鉛、鉛の再溶融が前記回収器の中でおこなわ
れ、固化が回収器とは別のインゴットケースの中で行わ
れ、前記回収器から前記インゴットケースへの亜鉛、鉛
の移行がほぼ真空中で行われる(3)記載の酸化物を含
んだ廃棄物の処理方法。 (5) 炉と、前記炉内のものを加熱するヒータと、亜
鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄物と還元剤を別
々にあるいは混ぜた状態で前記炉内に投入する廃棄物と
還元剤の投入手段と、前記炉に連通された、前記炉で蒸
発された亜鉛、鉛を凝着させて回収する回収器と、前記
炉内に連通された真空ポンプと、からなる酸化物を含ん
だ廃棄物の処理装置。 (6) 前記炉が回転炉からなる(5)記載の酸化物を
含んだ廃棄物の処理装置。 (7) 前記回転炉が間欠回転炉からなる(6)記載の
酸化物を含んだ廃棄物の処理装置。
【0005】上記(1)の酸化物を含んだ廃棄物の処理
方法では、廃棄物とともに還元剤を熱処理炉内に入れる
ので、炉内を真空加熱したときに、廃棄物のうち酸化亜
鉛、酸化鉛は真空中にもかかわらず還元剤により還元さ
れ、それぞれ純金属の亜鉛、鉛になる。そして、亜鉛、
鉛はそれぞれの真空下での沸点(大気圧下での沸点より
はるかに低い)で蒸発し、熱処理炉に連通した回収器で
凝着して回収される。亜鉛、鉛はそれぞれの金属原料と
してリサイクルされる。熱処理炉内には、亜鉛、鉛の除
去された残渣が残る。また、鉄を多く含んだ廃棄物を処
理した時、あるいは鉄系還元剤を用いて処理した時に残
る残渣は鉄を多く含んでいるため、熱処理炉からとり出
し、電気炉に投入され、鋼原料としてリサイクルされ
る。上記(2)の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法で
は、亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄物と還元
剤が予め混粉された後ブリケットに形成されているの
で、細かいダストあるいは還元剤がポンプやシール部へ
侵入しない。上記(3)の酸化物を含んだ廃棄物の処理
方法では、蒸発された亜鉛、鉛はほぼ真空とされた回収
器の中でいったん溶融されその後固化されるので、回収
金属(亜鉛、鉛等)はインゴット化される。上記(4)
の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法では、溶融亜鉛、鉛
のインゴットケースへの移行がほぼ真空中で行われるの
で、溶融亜鉛、鉛の再酸化を防止することができる。上
記(5)の酸化物を含んだ廃棄物の処理装置では、上記
(1)の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法に準じる作用
がある。上記(6)の酸化物を含んだ廃棄物の処理装置
では、炉が回転炉からなるので、連続処理が可能にな
り、炉の回転により攪拌も可能になる。上記(7)の酸
化物を含んだ廃棄物の処理装置では、炉が間欠回転炉か
らなるので、還元剤が表面に出にくくなり、還元剤のみ
が先に反応することが防止される。
方法では、廃棄物とともに還元剤を熱処理炉内に入れる
ので、炉内を真空加熱したときに、廃棄物のうち酸化亜
鉛、酸化鉛は真空中にもかかわらず還元剤により還元さ
れ、それぞれ純金属の亜鉛、鉛になる。そして、亜鉛、
鉛はそれぞれの真空下での沸点(大気圧下での沸点より
はるかに低い)で蒸発し、熱処理炉に連通した回収器で
凝着して回収される。亜鉛、鉛はそれぞれの金属原料と
してリサイクルされる。熱処理炉内には、亜鉛、鉛の除
去された残渣が残る。また、鉄を多く含んだ廃棄物を処
理した時、あるいは鉄系還元剤を用いて処理した時に残
る残渣は鉄を多く含んでいるため、熱処理炉からとり出
し、電気炉に投入され、鋼原料としてリサイクルされ
る。上記(2)の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法で
は、亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄物と還元
剤が予め混粉された後ブリケットに形成されているの
で、細かいダストあるいは還元剤がポンプやシール部へ
侵入しない。上記(3)の酸化物を含んだ廃棄物の処理
方法では、蒸発された亜鉛、鉛はほぼ真空とされた回収
器の中でいったん溶融されその後固化されるので、回収
金属(亜鉛、鉛等)はインゴット化される。上記(4)
の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法では、溶融亜鉛、鉛
のインゴットケースへの移行がほぼ真空中で行われるの
で、溶融亜鉛、鉛の再酸化を防止することができる。上
記(5)の酸化物を含んだ廃棄物の処理装置では、上記
(1)の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法に準じる作用
がある。上記(6)の酸化物を含んだ廃棄物の処理装置
では、炉が回転炉からなるので、連続処理が可能にな
り、炉の回転により攪拌も可能になる。上記(7)の酸
化物を含んだ廃棄物の処理装置では、炉が間欠回転炉か
らなるので、還元剤が表面に出にくくなり、還元剤のみ
が先に反応することが防止される。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に、酸化物を含んだ廃棄物と
して鋼の製造時に発生する製鋼ダストを例にとって説明
する。ただし、酸化物を含んだ廃棄物は製鋼ダストに限
るものではなく、たとえば廃車のシュレッダーダストな
どであってもよい。図1は本発明の第1、2、4実施例
の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法を実施する装置を示
し、図2は本発明の第3実施例の酸化物を含んだ廃棄物
の処理方法を実施する装置を示し、図3は本発明の第4
実施例の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法で用いられる
還元剤の成分を示し、図4は本発明の第5実施例の酸化
物を含んだ廃棄物の処理方法で用いられるブリケットを
投入して処理を行っている状態にある本発明の第8実施
例の酸化物を含んだ廃棄物の処理装置を示し、図5、図
6は本発明の第6実施例の酸化物を含んだ廃棄物の処理
方法を実施する装置を示し、図7は本発明の第7実施例
の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法を実施する装置を示
している。本発明の全実施例にわたって共通する構成部
分には全実施例にわたって同じ符号を付してある。
して鋼の製造時に発生する製鋼ダストを例にとって説明
する。ただし、酸化物を含んだ廃棄物は製鋼ダストに限
るものではなく、たとえば廃車のシュレッダーダストな
どであってもよい。図1は本発明の第1、2、4実施例
の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法を実施する装置を示
し、図2は本発明の第3実施例の酸化物を含んだ廃棄物
の処理方法を実施する装置を示し、図3は本発明の第4
実施例の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法で用いられる
還元剤の成分を示し、図4は本発明の第5実施例の酸化
物を含んだ廃棄物の処理方法で用いられるブリケットを
投入して処理を行っている状態にある本発明の第8実施
例の酸化物を含んだ廃棄物の処理装置を示し、図5、図
6は本発明の第6実施例の酸化物を含んだ廃棄物の処理
方法を実施する装置を示し、図7は本発明の第7実施例
の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法を実施する装置を示
している。本発明の全実施例にわたって共通する構成部
分には全実施例にわたって同じ符号を付してある。
【0007】まず、本発明の全実施例にわたって共通す
る方法および装置の構成、作用を、たとえば図1を参照
して説明する。本発明実施例の酸化物を含んだ廃棄物の
処理方法は、鉄をベースに亜鉛、鉛を酸化物の状態で含
んでいる廃棄物(たとえば、製鋼ダスト)1と還元剤2
を熱処理炉3に入れる第1の工程と、ついで、熱処理炉
3内を真空ポンプ4にてほぼ真空にするとともに加熱
し、亜鉛、鉛の酸化物をほぼ真空中で還元するとともに
蒸気圧の低い純金属の状態にある亜鉛、鉛を蒸発せし
め、熱処理炉3に連通させた回収器5にて回収する第2
の工程と、からなる。また、本発明実施例の酸化物を含
んだ廃棄物の処理装置は、炉(熱処理炉)3と、炉3内
のものを加熱するヒータ9と、亜鉛、鉛を酸化物の状態
で含んでいる廃棄物と還元剤を別々に、あるいは混ぜた
状態で、炉3内に投入する廃棄物と還元剤の投入手段1
0(図4)と、炉3に連通された、炉3で蒸発された亜
鉛、鉛を凝着させて回収する回収器5と、炉3内に連通
された真空ポンプ4と、からなる。
る方法および装置の構成、作用を、たとえば図1を参照
して説明する。本発明実施例の酸化物を含んだ廃棄物の
処理方法は、鉄をベースに亜鉛、鉛を酸化物の状態で含
んでいる廃棄物(たとえば、製鋼ダスト)1と還元剤2
を熱処理炉3に入れる第1の工程と、ついで、熱処理炉
3内を真空ポンプ4にてほぼ真空にするとともに加熱
し、亜鉛、鉛の酸化物をほぼ真空中で還元するとともに
蒸気圧の低い純金属の状態にある亜鉛、鉛を蒸発せし
め、熱処理炉3に連通させた回収器5にて回収する第2
の工程と、からなる。また、本発明実施例の酸化物を含
んだ廃棄物の処理装置は、炉(熱処理炉)3と、炉3内
のものを加熱するヒータ9と、亜鉛、鉛を酸化物の状態
で含んでいる廃棄物と還元剤を別々に、あるいは混ぜた
状態で、炉3内に投入する廃棄物と還元剤の投入手段1
0(図4)と、炉3に連通された、炉3で蒸発された亜
鉛、鉛を凝着させて回収する回収器5と、炉3内に連通
された真空ポンプ4と、からなる。
【0008】電気炉からの製鋼屑ダスト1は、電気炉に
投入された原料がたとえば廃車のシュレッダ屑からなる
場合、自動車ボデー鋼板は亜鉛メッキ鋼板のため生成さ
れる製鋼ダスト中には亜鉛を含み、自動車の燃料タンク
は鉛と錫のメッキが施されているため製鋼ダスト中には
鉛を含む結果となる。そして、製鋼ダスト1中の亜鉛、
鉛は、それぞれ酸化亜鉛、酸化鉛となっている。製鋼ダ
スト中の代表成分の一例を表1の中段のダスト欄に示
す。
投入された原料がたとえば廃車のシュレッダ屑からなる
場合、自動車ボデー鋼板は亜鉛メッキ鋼板のため生成さ
れる製鋼ダスト中には亜鉛を含み、自動車の燃料タンク
は鉛と錫のメッキが施されているため製鋼ダスト中には
鉛を含む結果となる。そして、製鋼ダスト1中の亜鉛、
鉛は、それぞれ酸化亜鉛、酸化鉛となっている。製鋼ダ
スト中の代表成分の一例を表1の中段のダスト欄に示
す。
【0009】
【表1】
【0010】供試材から亜鉛(Zn)などを金属状態で
回収する方法として還元剤を用いることなく真空熱処理
炉で処理する方法がある(特開平4−346681
号)。そこで、上記ダストについても同様な処理を試験
した。処理後の残渣の成分を分析した結果を表1の下段
の真空テスト欄に示す。供試材は50kg使用し、処理
条件は温度が850°C、圧力が0.06Torr、処
理時間は6時間であった。この結果からわかるように、
酸化物状態にある亜鉛、鉛を含む製鋼ダストは、真空処
理を行っても組成は変化せず、亜鉛、鉛を金属状態で回
収できない。そこで本発明の処理方法では酸化物状態に
ある亜鉛、鉛を還元するために、還元剤2を用いる。還
元剤2は、製鋼ダスト中に酸化物状態にて存在している
亜鉛、鉛を金属状態の亜鉛、鉛にするために製鋼ダスト
1に混ぜられる。還元剤2は、熱処理炉3内が真空状態
にあるにかかわらず、よく混合、接触して還元作用を示
すように、粉状、粒状、小片状、または蒸気状、液状の
ものが望ましい。ただし、ポンプやシール部への侵入を
防止するには、予め製鋼ダスト1と混粉し、ブリケット
状としたものを熱処理炉3内に投入することが望まし
い。
回収する方法として還元剤を用いることなく真空熱処理
炉で処理する方法がある(特開平4−346681
号)。そこで、上記ダストについても同様な処理を試験
した。処理後の残渣の成分を分析した結果を表1の下段
の真空テスト欄に示す。供試材は50kg使用し、処理
条件は温度が850°C、圧力が0.06Torr、処
理時間は6時間であった。この結果からわかるように、
酸化物状態にある亜鉛、鉛を含む製鋼ダストは、真空処
理を行っても組成は変化せず、亜鉛、鉛を金属状態で回
収できない。そこで本発明の処理方法では酸化物状態に
ある亜鉛、鉛を還元するために、還元剤2を用いる。還
元剤2は、製鋼ダスト中に酸化物状態にて存在している
亜鉛、鉛を金属状態の亜鉛、鉛にするために製鋼ダスト
1に混ぜられる。還元剤2は、熱処理炉3内が真空状態
にあるにかかわらず、よく混合、接触して還元作用を示
すように、粉状、粒状、小片状、または蒸気状、液状の
ものが望ましい。ただし、ポンプやシール部への侵入を
防止するには、予め製鋼ダスト1と混粉し、ブリケット
状としたものを熱処理炉3内に投入することが望まし
い。
【0011】熱処理炉3は、ヒータ9を備えており、熱
処理炉3内で還元されて純金属状態にある亜鉛、鉛を真
空下でのそれぞれの沸点以上の温度(たとえば、600
°C〜1100°C)にほぼ真空状態にて(主に輻射と
材料間の熱伝導にて)加熱する。このヒータ9は、還元
剤2が固体の場合はたとえばカーボンヒータからなり、
還元剤2が水蒸気の場合はたとえばラジアントチューブ
型ヒータ(耐熱性チューブ内に火炎が噴射され被加熱物
を輻射伝熱で加熱するタイプのヒータ)からなる。カー
ボンヒータの場合、ほぼ真空中のためヒータは燃焼せ
ず、ラジアントチューブ型ヒータの場合、水、水蒸気と
ヒータとが反応することはない。また、真空度について
は、純金属状態に還元された炉内ダストが再び炉内酸素
と高温下で反応して酸化しないように10Torrより
高真空とされることが望ましく、たとえば約0.06T
orrとされることが望ましい(ただし、1Torr=
1.33322×102 Pa)。加熱保持時間は、ダス
トがほぼ均一な温度に加熱され、かつ亜鉛、鉛がほぼ完
全に蒸発するように、約30分以上とされることが望ま
しい。ただし、長時間の保持はダスト処理効率を低下さ
せるので、最大は約10時間、実用的には約6時間以下
とされることが望ましい。
処理炉3内で還元されて純金属状態にある亜鉛、鉛を真
空下でのそれぞれの沸点以上の温度(たとえば、600
°C〜1100°C)にほぼ真空状態にて(主に輻射と
材料間の熱伝導にて)加熱する。このヒータ9は、還元
剤2が固体の場合はたとえばカーボンヒータからなり、
還元剤2が水蒸気の場合はたとえばラジアントチューブ
型ヒータ(耐熱性チューブ内に火炎が噴射され被加熱物
を輻射伝熱で加熱するタイプのヒータ)からなる。カー
ボンヒータの場合、ほぼ真空中のためヒータは燃焼せ
ず、ラジアントチューブ型ヒータの場合、水、水蒸気と
ヒータとが反応することはない。また、真空度について
は、純金属状態に還元された炉内ダストが再び炉内酸素
と高温下で反応して酸化しないように10Torrより
高真空とされることが望ましく、たとえば約0.06T
orrとされることが望ましい(ただし、1Torr=
1.33322×102 Pa)。加熱保持時間は、ダス
トがほぼ均一な温度に加熱され、かつ亜鉛、鉛がほぼ完
全に蒸発するように、約30分以上とされることが望ま
しい。ただし、長時間の保持はダスト処理効率を低下さ
せるので、最大は約10時間、実用的には約6時間以下
とされることが望ましい。
【0012】上記共通構成の作用としては、還元剤2を
入れて真空加熱するので、製鋼ダスト1中のZnO、P
bOは還元剤2によって還元されてZn、Pbとなり、
純金属状態になる。ZnO、PbOは沸点が高く、真空
下で約1500°Cに加熱しても蒸発しないが、純金属
状態にあるZn、Pbは約0.06Torr真空下で6
00°C以上に加熱すると蒸発し、除去される。約0.
06Torrの真空、600°C以上の加熱能力をもつ
熱処理炉3は、試験規模(約300kg廃棄物が収容可
能なもの)では容易に製作でき、実用規模でも合理的コ
ストで製作可能なものである。蒸発した亜鉛、鉛は、約
400°Cの回収器5の内面に金属状態で凝着し、回収
され、純度の高い亜鉛、鉛それぞれの原料として、リサ
イクルされる。表2には表1の成分をもつ製鋼ダストを
還元剤で処理した(たとえば、鉄系還元剤である研磨屑
を使用して処理し、さらに炭素系還元剤である古タイヤ
を用いて連続処理した)結果、得られた回収物成分を示
す。また、亜鉛、鉛が除去された製鋼ダストは製鋼原料
として電気炉に投入され、リサイクルされる。
入れて真空加熱するので、製鋼ダスト1中のZnO、P
bOは還元剤2によって還元されてZn、Pbとなり、
純金属状態になる。ZnO、PbOは沸点が高く、真空
下で約1500°Cに加熱しても蒸発しないが、純金属
状態にあるZn、Pbは約0.06Torr真空下で6
00°C以上に加熱すると蒸発し、除去される。約0.
06Torrの真空、600°C以上の加熱能力をもつ
熱処理炉3は、試験規模(約300kg廃棄物が収容可
能なもの)では容易に製作でき、実用規模でも合理的コ
ストで製作可能なものである。蒸発した亜鉛、鉛は、約
400°Cの回収器5の内面に金属状態で凝着し、回収
され、純度の高い亜鉛、鉛それぞれの原料として、リサ
イクルされる。表2には表1の成分をもつ製鋼ダストを
還元剤で処理した(たとえば、鉄系還元剤である研磨屑
を使用して処理し、さらに炭素系還元剤である古タイヤ
を用いて連続処理した)結果、得られた回収物成分を示
す。また、亜鉛、鉛が除去された製鋼ダストは製鋼原料
として電気炉に投入され、リサイクルされる。
【0013】
【表2】
【0014】つぎに、本発明の各実施例に特有な方法と
その作用を説明する。本発明の第1実施例では、図1に
示す装置を使用し、還元剤として、鉄系還元剤2Aであ
る切削屑を用いた。表3の上段にその成分を示す。ダス
ト1と切削屑の重量比は1:1とした。なお、鉄系還元
剤2Aとしては、鋼、酸化鉄(FeO、Fe2 O3 )、
切削屑や研磨屑中の鉄(鉄+SiO2 、MgO等900
°C以上に温度を上げても環境汚染上問題を生じない酸
化物)、鋳鉄、等の粉、粒、小片等を用いることができ
る。本発明の処理方法において、鉄系還元剤を用いた場
合に起きる還元反応はつぎの通りである。 Fe+(Zn、Pb)O→(Zn、Pb)+FeO この反応により、ZnO、PbOは還元され、金属状態
のZn、Pbとなる。金属状態のZn、Pbは600°
C以上、10Torrより高真空の条件で蒸発するた
め、図1において回収器5を約400°C以下に設定す
ることにより、金属状態で凝固、回収することが可能で
ある。なお、鉄系還元剤を用いた場合の処理中の温度と
しては、800°C以上とすることが望ましい。なぜな
ら、これより温度が低くなると還元反応が遅くなり、得
られる除去率が低下するからである。
その作用を説明する。本発明の第1実施例では、図1に
示す装置を使用し、還元剤として、鉄系還元剤2Aであ
る切削屑を用いた。表3の上段にその成分を示す。ダス
ト1と切削屑の重量比は1:1とした。なお、鉄系還元
剤2Aとしては、鋼、酸化鉄(FeO、Fe2 O3 )、
切削屑や研磨屑中の鉄(鉄+SiO2 、MgO等900
°C以上に温度を上げても環境汚染上問題を生じない酸
化物)、鋳鉄、等の粉、粒、小片等を用いることができ
る。本発明の処理方法において、鉄系還元剤を用いた場
合に起きる還元反応はつぎの通りである。 Fe+(Zn、Pb)O→(Zn、Pb)+FeO この反応により、ZnO、PbOは還元され、金属状態
のZn、Pbとなる。金属状態のZn、Pbは600°
C以上、10Torrより高真空の条件で蒸発するた
め、図1において回収器5を約400°C以下に設定す
ることにより、金属状態で凝固、回収することが可能で
ある。なお、鉄系還元剤を用いた場合の処理中の温度と
しては、800°C以上とすることが望ましい。なぜな
ら、これより温度が低くなると還元反応が遅くなり、得
られる除去率が低下するからである。
【0015】テスト条件を900°Cで1Torr、処
理時間を2時間とし、製鋼ダスト1と還元剤2Aを事前
に十分にミキシングし処理後に残された残渣の成分分析
結果を表3に示す。表3から鉄系還元剤として切削屑を
用いることにより、Zn、Pbを除去できることが確認
された。切削屑、研磨屑、鋳鉄屑、屑鉄酸化物等、従来
コストをかけて廃棄していたものを、還元剤として利用
し、自身も処理後の残渣の中に混入して、製鋼原料とし
て再利用されるので、還元剤をわざわざ購入しなくても
よくかつコストをかけて廃棄する必要もなくなり、工業
的価値が大きい。
理時間を2時間とし、製鋼ダスト1と還元剤2Aを事前
に十分にミキシングし処理後に残された残渣の成分分析
結果を表3に示す。表3から鉄系還元剤として切削屑を
用いることにより、Zn、Pbを除去できることが確認
された。切削屑、研磨屑、鋳鉄屑、屑鉄酸化物等、従来
コストをかけて廃棄していたものを、還元剤として利用
し、自身も処理後の残渣の中に混入して、製鋼原料とし
て再利用されるので、還元剤をわざわざ購入しなくても
よくかつコストをかけて廃棄する必要もなくなり、工業
的価値が大きい。
【0016】
【表3】
【0017】本発明の第2実施例では、図1に示す装置
を使用し、還元剤として、炭素系還元剤2Bである活性
炭素粒剤(炭素含有率99%以上)を用いた。製鋼ダス
ト1と活性炭素粒剤の混合比(重量比)は1:1とし
た。なお、炭素系還元剤2Bとしては、カーボンブラッ
ク、炭、活性炭、おが屑、木屑、古タイヤ等を用いるこ
とができる。本発明の処理方法において、炭素系還元剤
を用いた場合に起きる還元反応はつぎの通りである。 C+(Zn、Pb)O→(Zn、Pb)+CO CO+(Zn、Pb)O→(Zn、Pb)+CO2 この反応により、ZnO、PbOは還元され、金属状態
のZn、Pbとなる。金属状態のZn、Pbは600°
C以上、10Torrより高真空の条件で蒸発するた
め、図2において回収器5を約400°C以下に設定す
ることにより、金属状態で凝固、回収することが可能で
ある。なお、炭素系還元剤を用いた場合の処理中の温度
としては、700°C以上とすることが望ましい。これ
より温度が低くなると還元反応が非常に遅くなり、得ら
れる除去率が低下するためである。
を使用し、還元剤として、炭素系還元剤2Bである活性
炭素粒剤(炭素含有率99%以上)を用いた。製鋼ダス
ト1と活性炭素粒剤の混合比(重量比)は1:1とし
た。なお、炭素系還元剤2Bとしては、カーボンブラッ
ク、炭、活性炭、おが屑、木屑、古タイヤ等を用いるこ
とができる。本発明の処理方法において、炭素系還元剤
を用いた場合に起きる還元反応はつぎの通りである。 C+(Zn、Pb)O→(Zn、Pb)+CO CO+(Zn、Pb)O→(Zn、Pb)+CO2 この反応により、ZnO、PbOは還元され、金属状態
のZn、Pbとなる。金属状態のZn、Pbは600°
C以上、10Torrより高真空の条件で蒸発するた
め、図2において回収器5を約400°C以下に設定す
ることにより、金属状態で凝固、回収することが可能で
ある。なお、炭素系還元剤を用いた場合の処理中の温度
としては、700°C以上とすることが望ましい。これ
より温度が低くなると還元反応が非常に遅くなり、得ら
れる除去率が低下するためである。
【0018】テスト条件を750°Cで0.15Tor
r、処理時間を6時間とし、ダスト1と還元剤2を事前
に十分にミキシングし、処理後に残された残渣の成分分
析結果を表4に示す。表4から炭素系還元剤として活性
炭素粒剤を用いることにより、Zn、Pbを除去できる
ことが確認された。本実施例では活性炭を用いた実施例
を示したが、他におが屑、木屑、古タイヤ等も使用可能
である。これらのものは、従来コストをかけて廃棄して
いたものであり、還元剤として利用できれば、還元剤を
わざわざ購入しなくてよくかつコストをかけて廃棄する
必要もなくなり、工業的価値が大きい。
r、処理時間を6時間とし、ダスト1と還元剤2を事前
に十分にミキシングし、処理後に残された残渣の成分分
析結果を表4に示す。表4から炭素系還元剤として活性
炭素粒剤を用いることにより、Zn、Pbを除去できる
ことが確認された。本実施例では活性炭を用いた実施例
を示したが、他におが屑、木屑、古タイヤ等も使用可能
である。これらのものは、従来コストをかけて廃棄して
いたものであり、還元剤として利用できれば、還元剤を
わざわざ購入しなくてよくかつコストをかけて廃棄する
必要もなくなり、工業的価値が大きい。
【0019】
【表4】
【0020】本発明の第3実施例では、図2に示すよう
に還元剤には、水または水蒸気(H 2 O)2Cが用いら
れる。この場合は、水とヒータとの反応を防止するた
め、ヒータ9にはラジアントチューブ型ヒータが用いら
れる。6は水注入パイプ、7は弁を示す。試験機は30
0kgのダストが処理可能な熱処理炉3に、製鋼ダスト
1を金属製バケット8に入れて挿入し、真空ポンプ4に
て炉内を真空にし、ヒータ9にて加熱する。試験として
は、850°C、圧力0.06Torrまで加熱減圧し
た炉3の中に水2Cを、ダスト100gにつき水3cc
の割合で、入れ、その際1Torrまで復圧したが、再
度0.06Torrまで減圧したのち、常温常圧まで戻
した。この一連のテストに6時間費やした。この工程に
より、表5に示すように、ダスト1中のZn、Pbを蒸
発、除去できるとともに、回収器5には金属状態のZ
n、Pbが回収できることがわかった。還元剤の水は入
手がきわめて容易であり、水を炭素分と反応させればC
Oを生じて還元作用を促進できるので、利用価値大であ
る。
に還元剤には、水または水蒸気(H 2 O)2Cが用いら
れる。この場合は、水とヒータとの反応を防止するた
め、ヒータ9にはラジアントチューブ型ヒータが用いら
れる。6は水注入パイプ、7は弁を示す。試験機は30
0kgのダストが処理可能な熱処理炉3に、製鋼ダスト
1を金属製バケット8に入れて挿入し、真空ポンプ4に
て炉内を真空にし、ヒータ9にて加熱する。試験として
は、850°C、圧力0.06Torrまで加熱減圧し
た炉3の中に水2Cを、ダスト100gにつき水3cc
の割合で、入れ、その際1Torrまで復圧したが、再
度0.06Torrまで減圧したのち、常温常圧まで戻
した。この一連のテストに6時間費やした。この工程に
より、表5に示すように、ダスト1中のZn、Pbを蒸
発、除去できるとともに、回収器5には金属状態のZ
n、Pbが回収できることがわかった。還元剤の水は入
手がきわめて容易であり、水を炭素分と反応させればC
Oを生じて還元作用を促進できるので、利用価値大であ
る。
【0021】
【表5】
【0022】次に本発明が前記した様々な還元剤で処理
可能であることを示す別の実施例(第4実施例)につい
て説明する。表6および図3(図3の最上欄のタイヤ屑
の例と表6は同じものを示している)はその結果を示し
たものであり、還元剤の種類、処理温度、製鋼ダストの
処理前後のZn含有率と除去率を示したものである。カ
ーボン系還元剤では、図3に示すように、ダスト60
g+タイヤ屑40g、900℃で、Zn除去率が96.
57%、ダスト40g+木屑60g、900℃で、Z
n除去率が91.14%、ダスト40g+タイヤ屑6
0g、900℃で、Zn除去率が90.86%、ダス
ト60g+木屑40g、900℃で、Zn除去率が7
6.00%、ダスト100g+カーボンブラック20
g、750℃でZn除去率が94.02%、ダスト5
0g+活性炭20g、750℃でZn除去率が93.5
2%、であった。また、鉄系還元剤では、図3に示すよ
うに、ダスト40g+鉄粉80g、900℃で、Zn
除去率が99.91%、ダスト50g+ホットスカー
ファー屑(切削屑)50g、900℃で、Zn除去率が
99.89%、ダスト50g+FCG(鋳鉄屑)50
g、900℃で、Zn除去率が99.44%、ダスト
60g+鉄粉40g、900℃で、Zn除去率が99.
42%、ダスト50g+ショット屑50g、900℃
で、Zn除去率が99.20%、ダスト40g+鉄粉
80g、750℃で、Zn除去率が80.23%、ダ
スト60g+鉄粉40g、750℃で、Zn除去率が3
6.28%、ダスト50g+FCG50g、750℃
で、Zn除去率が30.95%、であった。なお、試験
に用いた装置は前記した第1、第2実施例と同様であ
り、処理は全て処理時間2時間、真空度1Torrの条
件で行った。
可能であることを示す別の実施例(第4実施例)につい
て説明する。表6および図3(図3の最上欄のタイヤ屑
の例と表6は同じものを示している)はその結果を示し
たものであり、還元剤の種類、処理温度、製鋼ダストの
処理前後のZn含有率と除去率を示したものである。カ
ーボン系還元剤では、図3に示すように、ダスト60
g+タイヤ屑40g、900℃で、Zn除去率が96.
57%、ダスト40g+木屑60g、900℃で、Z
n除去率が91.14%、ダスト40g+タイヤ屑6
0g、900℃で、Zn除去率が90.86%、ダス
ト60g+木屑40g、900℃で、Zn除去率が7
6.00%、ダスト100g+カーボンブラック20
g、750℃でZn除去率が94.02%、ダスト5
0g+活性炭20g、750℃でZn除去率が93.5
2%、であった。また、鉄系還元剤では、図3に示すよ
うに、ダスト40g+鉄粉80g、900℃で、Zn
除去率が99.91%、ダスト50g+ホットスカー
ファー屑(切削屑)50g、900℃で、Zn除去率が
99.89%、ダスト50g+FCG(鋳鉄屑)50
g、900℃で、Zn除去率が99.44%、ダスト
60g+鉄粉40g、900℃で、Zn除去率が99.
42%、ダスト50g+ショット屑50g、900℃
で、Zn除去率が99.20%、ダスト40g+鉄粉
80g、750℃で、Zn除去率が80.23%、ダ
スト60g+鉄粉40g、750℃で、Zn除去率が3
6.28%、ダスト50g+FCG50g、750℃
で、Zn除去率が30.95%、であった。なお、試験
に用いた装置は前記した第1、第2実施例と同様であ
り、処理は全て処理時間2時間、真空度1Torrの条
件で行った。
【0023】
【表6】
【0024】表6および図3からわかるように、本発明
は様々な種類の還元剤が使用可能であり、適切な条件で
行うことにより、90%以上の高い除去率が得られるこ
とが明らかである。また、鉄系還元剤を用いた場合は、
750°Cの温度では若干除去率が低下することがわか
る。すなわち、より高い処理温度(たとえば、800
℃)で行った方が高い除去率が得られ、望ましい結果を
得ることができる。
は様々な種類の還元剤が使用可能であり、適切な条件で
行うことにより、90%以上の高い除去率が得られるこ
とが明らかである。また、鉄系還元剤を用いた場合は、
750°Cの温度では若干除去率が低下することがわか
る。すなわち、より高い処理温度(たとえば、800
℃)で行った方が高い除去率が得られ、望ましい結果を
得ることができる。
【0025】本発明の第5実施例では、図4に示すよう
に、亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄物と還元
剤は予め混粉された後固めてブリケット11に形成され
ており、ブリケットの状態で投入手段であるホッパー1
0から、炉3内に投入される。製鋼ダストは細かく1m
m以下のサイズのパウダー状であるため、トラック等に
よる運搬に不適である。そのため、特殊トラックによる
運搬となり、運搬費用が高くなる。また、細かいパウダ
ー状廃棄物は真空炉のシール面や真空ポンプに付着し、
シール劣化やポンプ性能悪化を引き起こす。しかし、本
発明実施例のように、ブリケット状にすることによっ
て、これらの問題は解決される。ただし、運搬上の問題
を解決するには、ダスト発生工場でブリケット化する。
圧縮によってブリケット化する場合にはダストと還元剤
が高い接触率で接触するため、安定した反応が得られ
る。
に、亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄物と還元
剤は予め混粉された後固めてブリケット11に形成され
ており、ブリケットの状態で投入手段であるホッパー1
0から、炉3内に投入される。製鋼ダストは細かく1m
m以下のサイズのパウダー状であるため、トラック等に
よる運搬に不適である。そのため、特殊トラックによる
運搬となり、運搬費用が高くなる。また、細かいパウダ
ー状廃棄物は真空炉のシール面や真空ポンプに付着し、
シール劣化やポンプ性能悪化を引き起こす。しかし、本
発明実施例のように、ブリケット状にすることによっ
て、これらの問題は解決される。ただし、運搬上の問題
を解決するには、ダスト発生工場でブリケット化する。
圧縮によってブリケット化する場合にはダストと還元剤
が高い接触率で接触するため、安定した反応が得られ
る。
【0026】ブリケット化方法は、プレス機のように高
い圧力が得られる場合には、ダストをプレス機でプレス
することにより行う。また、低い圧力しか利用できない
場合には、ダストにバインダーを混ぜて成形する。バイ
ンダーはダスト量(容積)の5から15%添加する。5
%未満の場合は、バインダーが少な過ぎて成形が難し
く、15%を越えると、バインダーが蒸発するため、ブ
リケットの強度が低く成り過ぎる。バインダーとして
は、澱粉やベントナイトが望ましいが、有機系材料であ
るフェノールやフラン、水ガラスなどでもよい。澱粉や
ベントナイトであれば、処理中に揮発した場合でも問題
ないが、有機系材料であれば、煙や臭気などが問題にな
ることもあるので、その場合は、処理プラントに排気装
置が必要になる。
い圧力が得られる場合には、ダストをプレス機でプレス
することにより行う。また、低い圧力しか利用できない
場合には、ダストにバインダーを混ぜて成形する。バイ
ンダーはダスト量(容積)の5から15%添加する。5
%未満の場合は、バインダーが少な過ぎて成形が難し
く、15%を越えると、バインダーが蒸発するため、ブ
リケットの強度が低く成り過ぎる。バインダーとして
は、澱粉やベントナイトが望ましいが、有機系材料であ
るフェノールやフラン、水ガラスなどでもよい。澱粉や
ベントナイトであれば、処理中に揮発した場合でも問題
ないが、有機系材料であれば、煙や臭気などが問題にな
ることもあるので、その場合は、処理プラントに排気装
置が必要になる。
【0027】本発明の第6実施例では、図5、図6に示
すように、炉3で蒸発された亜鉛、鉛はほぼ真空とされ
た回収器5の中で溶融され、その後固化されインゴット
にされる。インゴットにすると、その後の回収金属の利
用に便利であるからである。回収器5にはヒータ12と
水冷管13とが設けられており、回収器温度を制御でき
るようになっている。また、回収器5の底部にはインゴ
ットケース14が設けられている。インゴットケース1
4と回収器5の本体部分との連結はフランジ結合で、図
6に示すように、その部分にメタルガスケット15が介
装されている。炉3内で蒸発された亜鉛、鉛は回収器5
に導かれるが、ヒータ12と水冷管13と回収器5内を
100〜500°Cに管理することにより、蒸発亜鉛、
鉛は溶融状態とされて(亜鉛、鉛が凝着している場合は
再溶融されて、亜鉛、鉛が溶融している場合はそのま
ま)、インゴットケース14内に流れ落ち、インゴット
ケース14内で固まり、インゴットとなる。
すように、炉3で蒸発された亜鉛、鉛はほぼ真空とされ
た回収器5の中で溶融され、その後固化されインゴット
にされる。インゴットにすると、その後の回収金属の利
用に便利であるからである。回収器5にはヒータ12と
水冷管13とが設けられており、回収器温度を制御でき
るようになっている。また、回収器5の底部にはインゴ
ットケース14が設けられている。インゴットケース1
4と回収器5の本体部分との連結はフランジ結合で、図
6に示すように、その部分にメタルガスケット15が介
装されている。炉3内で蒸発された亜鉛、鉛は回収器5
に導かれるが、ヒータ12と水冷管13と回収器5内を
100〜500°Cに管理することにより、蒸発亜鉛、
鉛は溶融状態とされて(亜鉛、鉛が凝着している場合は
再溶融されて、亜鉛、鉛が溶融している場合はそのま
ま)、インゴットケース14内に流れ落ち、インゴット
ケース14内で固まり、インゴットとなる。
【0028】本発明の第7実施例では、図7に示すよう
に、炉3で蒸発された亜鉛、鉛はほぼ真空とされた回収
器5の中でいったん溶融され、その後固化されインゴッ
トににされる。前記したようにインゴットにすると、そ
の後の回収金属の利用に便利であるからである。回収器
5には高周波コイル16と水冷管13とが設けられてお
り、回収器温度を制御できるようになっている。また、
回収器5の底部にはインゴットケース14が設けられて
いる。回収器5とインゴットケース14とは分離してい
る。そして、回収器5とインゴットケース14とは内部
をほぼ真空とされる真空ケーシング17の中に収められ
ており、回収器5とインゴットケース14との間の隙間
を通してエアが回収器5や炉3の中に入って亜鉛、鉛を
再酸化することを防止している。炉3内で蒸発された亜
鉛、鉛は回収器5に導かれるが、高周波コイル16と水
冷管13と回収器5内を100〜500°Cに管理する
ことにより、蒸発亜鉛、鉛は溶融状態とされて(亜鉛、
鉛が凝着している場合は再溶融されて、亜鉛、鉛が溶融
している場合はそのまま)、インゴットケース14内に
流れ落ち、インゴットケース14内で固まり、インゴッ
トとなる。
に、炉3で蒸発された亜鉛、鉛はほぼ真空とされた回収
器5の中でいったん溶融され、その後固化されインゴッ
トににされる。前記したようにインゴットにすると、そ
の後の回収金属の利用に便利であるからである。回収器
5には高周波コイル16と水冷管13とが設けられてお
り、回収器温度を制御できるようになっている。また、
回収器5の底部にはインゴットケース14が設けられて
いる。回収器5とインゴットケース14とは分離してい
る。そして、回収器5とインゴットケース14とは内部
をほぼ真空とされる真空ケーシング17の中に収められ
ており、回収器5とインゴットケース14との間の隙間
を通してエアが回収器5や炉3の中に入って亜鉛、鉛を
再酸化することを防止している。炉3内で蒸発された亜
鉛、鉛は回収器5に導かれるが、高周波コイル16と水
冷管13と回収器5内を100〜500°Cに管理する
ことにより、蒸発亜鉛、鉛は溶融状態とされて(亜鉛、
鉛が凝着している場合は再溶融されて、亜鉛、鉛が溶融
している場合はそのまま)、インゴットケース14内に
流れ落ち、インゴットケース14内で固まり、インゴッ
トとなる。
【0029】本発明の第8実施例では、図4に示すよう
に、炉3は一端が開放している回転炉からなり、軸受1
8により回転可能に支持されている。回転炉3のため、
材料が攪拌され、その結果、材料の混合、材料の均一加
熱、速やかな材料の加熱が可能となる。炉3は静止部材
の断熱ケーシング19内に収められており、炉3の外部
からヒータ9により(たとえば、700°C以上に)加
熱される。ホッパー10からの廃棄物と還元剤のブリケ
ット11は、ホッパー10の下部に設けたバルブ20を
開にした時、断熱ケーシング19を貫通するダクトを通
して炉開放端から炉3内に投入される。断熱ケーシング
19内、回収器5内は真空ポンプ4によりほぼ真空(た
とえば、10Torr以下)にされる。さらに詳しく
は、温度が700°Cの場合、圧力は10-2Torr以
下が望ましく、圧力が10Torrの場合は、温度は9
00°C以上が望ましい。炉3は回転駆動装置23によ
って回転駆動される。この回転駆動装置は、回転速度を
低くするたに、間欠回転駆動装置とさるのが望ましい。
その理由は、回転が速いと、ダスト、還元剤が非ブリケ
ット状の場合、比重差で還元剤が表面に出やすくなり、
還元剤のみ先に反応するので、それを防止するためであ
る。基本的には、15分に1/4回転程度の動きであれ
ば十分攪拌できるとともに、還元剤だけが浮きでること
を防止できる。回転数については、処理の間に2〜3回
転すればよい。炉3の内面にはスパイラル状のフィン2
4が設けられており、フィン24は炉3が回転した時に
内部に投入された材料を出口に向かって送る。炉3が回
転炉からなること、およびフィン24で材料を自動送り
すること、により、材料の連続処理が可能になる。
に、炉3は一端が開放している回転炉からなり、軸受1
8により回転可能に支持されている。回転炉3のため、
材料が攪拌され、その結果、材料の混合、材料の均一加
熱、速やかな材料の加熱が可能となる。炉3は静止部材
の断熱ケーシング19内に収められており、炉3の外部
からヒータ9により(たとえば、700°C以上に)加
熱される。ホッパー10からの廃棄物と還元剤のブリケ
ット11は、ホッパー10の下部に設けたバルブ20を
開にした時、断熱ケーシング19を貫通するダクトを通
して炉開放端から炉3内に投入される。断熱ケーシング
19内、回収器5内は真空ポンプ4によりほぼ真空(た
とえば、10Torr以下)にされる。さらに詳しく
は、温度が700°Cの場合、圧力は10-2Torr以
下が望ましく、圧力が10Torrの場合は、温度は9
00°C以上が望ましい。炉3は回転駆動装置23によ
って回転駆動される。この回転駆動装置は、回転速度を
低くするたに、間欠回転駆動装置とさるのが望ましい。
その理由は、回転が速いと、ダスト、還元剤が非ブリケ
ット状の場合、比重差で還元剤が表面に出やすくなり、
還元剤のみ先に反応するので、それを防止するためであ
る。基本的には、15分に1/4回転程度の動きであれ
ば十分攪拌できるとともに、還元剤だけが浮きでること
を防止できる。回転数については、処理の間に2〜3回
転すればよい。炉3の内面にはスパイラル状のフィン2
4が設けられており、フィン24は炉3が回転した時に
内部に投入された材料を出口に向かって送る。炉3が回
転炉からなること、およびフィン24で材料を自動送り
すること、により、材料の連続処理が可能になる。
【0030】炉3の出口から回収器5までの通路の途中
に、亜鉛、鉛を除去された残りの鉄系材料を取り出す通
路21が分岐しており、その通路21に設けたバルブ2
2を開いて鉄系材料を取り出し、鉄源としてリサイクル
する。亜鉛、鉛は回収器5に回収される。
に、亜鉛、鉛を除去された残りの鉄系材料を取り出す通
路21が分岐しており、その通路21に設けたバルブ2
2を開いて鉄系材料を取り出し、鉄源としてリサイクル
する。亜鉛、鉛は回収器5に回収される。
【0031】以上,本発明の特徴を製鋼ダストを処理す
る実施例によって説明したが、本発明は、他の廃棄物、
たとえば、溶解スラグについても製鋼ダストと同様な処
理が可能である。また、本発明はそれ以外の重金属を含
んだ産業廃棄物や一般廃棄物、セメント原料などの処理
にも適用できる。
る実施例によって説明したが、本発明は、他の廃棄物、
たとえば、溶解スラグについても製鋼ダストと同様な処
理が可能である。また、本発明はそれ以外の重金属を含
んだ産業廃棄物や一般廃棄物、セメント原料などの処理
にも適用できる。
【0032】
【発明の効果】請求項1の方法によれば、還元剤を投入
して廃棄物を真空加熱するので、亜鉛、鉛の酸化物を還
元して純金属状態にして蒸発、回収でき、廃棄物中に含
まれる亜鉛、鉛の大部分を金属原材料として回収、リサ
イクルすることが可能になる。請求項2の方法によれ
ば、上記請求項1の効果に加うる効果として、亜鉛、鉛
を酸化物の状態で含んでいる廃棄物と還元剤が予め混粉
された後ブリケットに形成されるので、細かいダストあ
るいは還元剤の、ポンプやシール部への侵入を防止でき
る。請求項3の方法によれば、上記請求項1の効果に加
うる効果として、蒸発された亜鉛、鉛はほぼ真空とされ
た回収器の中でいったん溶融されその後固化されるの
で、回収金属(亜鉛、鉛等)をインゴット化することが
できる。請求項4の方法によれば、上記請求項1の効果
に加うる効果として、溶融亜鉛、鉛のインゴットケース
への移行がほぼ真空中で行われるので、溶融亜鉛、鉛の
再酸化を防止することができる。請求項5の装置によれ
ば、請求項1の方法により得られる効果に準じる効果が
得られる。請求項6の装置によれば、上記請求項5の効
果に加うる効果として、炉が回転炉からなるので、連続
処理が可能になり、炉の回転により攪拌も可能になる。
請求項7の装置によれば、上記請求項6の効果に加うる
効果として、炉が間欠回転炉からなるので、還元剤が表
面に出にくくなり、還元剤のみが先に反応することを防
止することができる。
して廃棄物を真空加熱するので、亜鉛、鉛の酸化物を還
元して純金属状態にして蒸発、回収でき、廃棄物中に含
まれる亜鉛、鉛の大部分を金属原材料として回収、リサ
イクルすることが可能になる。請求項2の方法によれ
ば、上記請求項1の効果に加うる効果として、亜鉛、鉛
を酸化物の状態で含んでいる廃棄物と還元剤が予め混粉
された後ブリケットに形成されるので、細かいダストあ
るいは還元剤の、ポンプやシール部への侵入を防止でき
る。請求項3の方法によれば、上記請求項1の効果に加
うる効果として、蒸発された亜鉛、鉛はほぼ真空とされ
た回収器の中でいったん溶融されその後固化されるの
で、回収金属(亜鉛、鉛等)をインゴット化することが
できる。請求項4の方法によれば、上記請求項1の効果
に加うる効果として、溶融亜鉛、鉛のインゴットケース
への移行がほぼ真空中で行われるので、溶融亜鉛、鉛の
再酸化を防止することができる。請求項5の装置によれ
ば、請求項1の方法により得られる効果に準じる効果が
得られる。請求項6の装置によれば、上記請求項5の効
果に加うる効果として、炉が回転炉からなるので、連続
処理が可能になり、炉の回転により攪拌も可能になる。
請求項7の装置によれば、上記請求項6の効果に加うる
効果として、炉が間欠回転炉からなるので、還元剤が表
面に出にくくなり、還元剤のみが先に反応することを防
止することができる。
【図1】本発明の第1、2、4実施例に係る酸化物を含
んだ廃棄物の処理方法を実施する装置の概略断面図であ
る。
んだ廃棄物の処理方法を実施する装置の概略断面図であ
る。
【図2】本発明の第3実施例に係る酸化物を含んだ廃棄
物の処理方法を実施する装置の概略断面図である。
物の処理方法を実施する装置の概略断面図である。
【図3】本発明の第4実施例に係る酸化物を含んだ廃棄
物の処理方法の試験結果を示すグラフである。
物の処理方法の試験結果を示すグラフである。
【図4】本発明の第5実施例の方法で用いるブリケット
化された材料を示した、本発明の第8実施例に係る酸化
物を含んだ廃棄物の処理装置の概略断面図である。
化された材料を示した、本発明の第8実施例に係る酸化
物を含んだ廃棄物の処理装置の概略断面図である。
【図5】本発明の第6実施例に係る酸化物を含んだ廃棄
物の処理方法を実施する装置の概略断面図である。
物の処理方法を実施する装置の概略断面図である。
【図6】図5の装置の回収器とインゴットケースとの接
続部の拡大断面図である。
続部の拡大断面図である。
【図7】本発明の第7実施例に係る酸化物を含んだ廃棄
物の処理方法を実施する装置の概略断面図である。
物の処理方法を実施する装置の概略断面図である。
1 酸化物を含んだ廃棄物、たとえば製鋼ダスト 2 還元剤 3 熱処理炉 4 真空ポンプ 5 回収器 9 ヒータ 10 材料投入手段(ホッパー) 11 ブリケット 12 ヒータ 13 水冷管 14 インゴットケース 15 メタルガスケット 16 高周波コイル 17 ケーシング 19 断熱材ケーシング 20、22 バルブ 23 回転駆動手段 24 フィン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白川 博一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 岡田 政道 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 原 敏勝 愛知県東海市荒尾町ワノ割1番地 愛知製 鋼株式会社内 (72)発明者 笹本 博彦 愛知県東海市荒尾町ワノ割1番地 愛知製 鋼株式会社内 (72)発明者 鈴木 和弘 愛知県豊田市鴻ノ巣町3丁目33番地 トヨ キン株式会社内
Claims (7)
- 【請求項1】 亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃
棄物と還元剤を熱処理炉に入れる工程と、 ついで、熱処理炉内を真空にするとともに加熱し、亜
鉛、鉛の酸化物をほぼ真空中で還元するとともに純金属
の状態にある亜鉛、鉛を蒸発せしめ熱処理炉に連通させ
た回収器にて回収する工程と、からなる酸化物を含んだ
廃棄物の処理方法。 - 【請求項2】 前記亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでい
る廃棄物と還元剤は予め混粉された後ブリケットに形成
されている請求項1記載の酸化物を含んだ廃棄物の処理
方法。 - 【請求項3】 蒸発された亜鉛、鉛はほぼ真空とされた
前記回収器の中でいったん溶融され、その後固化される
請求項1記載の酸化物を含んだ廃棄物の処理方法。 - 【請求項4】 亜鉛、鉛の再溶融が前記回収器の中でお
こなわれ、固化が回収器とは別のインゴットケースの中
で行われ、前記回収器から前記インゴットケースへの亜
鉛、鉛の移行がほぼ真空中で行われる請求項3記載の酸
化物を含んだ廃棄物の処理方法。 - 【請求項5】 炉と、 前記炉内のものを加熱するヒータと、 亜鉛、鉛を酸化物の状態で含んでいる廃棄物と還元剤を
別々にあるいは混ぜた状態で前記炉内に投入する廃棄物
と還元剤の投入手段と、 前記炉に連通された、前記炉で蒸発された亜鉛、鉛を凝
着させて回収する回収器と、 前記炉内に連通された真空ポンプと、からなる酸化物を
含んだ廃棄物の処理装置。 - 【請求項6】 前記炉が回転炉からなる請求項5記載の
酸化物を含んだ廃棄物の処理装置。 - 【請求項7】 前記回転炉が間欠回転炉からなる請求項
6記載の酸化物を含んだ廃棄物の処理装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12567396A JPH09287033A (ja) | 1995-05-31 | 1996-05-21 | 酸化物を含んだ廃棄物の処理方法およびその装置 |
KR1019960018652A KR0173369B1 (ko) | 1995-05-31 | 1996-05-30 | 산화물 함유 폐기물의 처리방법 및 처리장치 |
US08/657,934 US5871561A (en) | 1995-05-31 | 1996-05-30 | Method of treating dusts containing oxides |
EP19960108569 EP0745692A1 (en) | 1995-05-31 | 1996-05-30 | Method and apparatus of treating dusts containing oxides |
CA 2177766 CA2177766C (en) | 1995-05-31 | 1996-05-30 | Method and apparatus of treating dusts containing oxides |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13347095 | 1995-05-31 | ||
JP7-133470 | 1995-05-31 | ||
JP8-33284 | 1996-02-21 | ||
JP3328496 | 1996-02-21 | ||
JP12567396A JPH09287033A (ja) | 1995-05-31 | 1996-05-21 | 酸化物を含んだ廃棄物の処理方法およびその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09287033A true JPH09287033A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=27288023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12567396A Pending JPH09287033A (ja) | 1995-05-31 | 1996-05-21 | 酸化物を含んだ廃棄物の処理方法およびその装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5871561A (ja) |
EP (1) | EP0745692A1 (ja) |
JP (1) | JPH09287033A (ja) |
KR (1) | KR0173369B1 (ja) |
CA (1) | CA2177766C (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011027345A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Kobe Steel Ltd | 回転炉床炉 |
JP2012201946A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 鉄鋼ダスト還元焙焼用ロータリーキルンの操業方法 |
CN115418482A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-12-02 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种采用铁基真空还原的冶金固废处置工艺 |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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