JPH11140555A - アルミドロス残灰の処理方法 - Google Patents
アルミドロス残灰の処理方法Info
- Publication number
- JPH11140555A JPH11140555A JP31361697A JP31361697A JPH11140555A JP H11140555 A JPH11140555 A JP H11140555A JP 31361697 A JP31361697 A JP 31361697A JP 31361697 A JP31361697 A JP 31361697A JP H11140555 A JPH11140555 A JP H11140555A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- hydrothermal treatment
- weight
- residual ash
- ash
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 111
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 101
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 claims abstract description 52
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 25
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 10
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 30
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical group Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 22
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000000404 calcium aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 235000012215 calcium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- WNCYAPRTYDMSFP-UHFFFAOYSA-N calcium aluminosilicate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O WNCYAPRTYDMSFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940078583 calcium aluminosilicate Drugs 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y02W30/54—
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
率良く有害不純物を除去し、産業上有用なアルミナ組成
物を得ることができるアルミドロス残灰の処理方法を提
供する。 【解決手段】アルミニウム又はアルミニウム合金からな
るアルミ原材料を溶解するアルミ溶解工程で発生するア
ルミドロスより金属状のアルミニウム又はアルミニウム
合金を回収した後のアルミドロス残灰を、水酸化カルシ
ウムの存在下に水熱処理するアルミドロス残灰の処理方
法である。
Description
(以下「アルミ」と略称する)又はアルミ合金からなる
アルミ原材料を溶解するアルミ溶解工程で不可避的に発
生するアルミドロスより金属状のアルミ又はアルミ合金
を回収した後のアルミドロス残灰を、簡単な方法で処理
して環境上又は利用上問題となる有害不純物を除去し、
産業上有用資源化するのに容易なアルミナ組成物とする
方法に関する。
品は、その耐蝕性、軽量性、導電性、伝熱性等において
優れた特性を有し、このために車両、船舶、機械、電
気、建築、日用品、飲料用缶等の極めて多くの分野で広
範囲に利用されており、また、その形態も鋳塊品、圧延
品、押出品、鍛造品等の種々の製品として極めて多岐に
及んでいる。
一般的には、アルミ新地金、アルミ母合金、工場内で生
じる製品のアルミ切れ端(工場内リターン材)、二次ア
ルミ塊、二次アルミ母合金塊、回収アルミスクラップ等
のアルミ原材料を溶解して基本的な形態のスラブ、ビレ
ット、アルミ塊、アルミ合金塊等のアルミ鋳塊品を製造
し、次いで、このアルミ鋳塊品に圧延、押出、鍛造等の
加工を施して所望の形状に形成し、このうち多くは、表
面の清浄化や、表面に耐蝕性や意匠性を付与する等の目
的で、陽極酸化処理等の表面処理を施し、所望のアルミ
製品とされている。
を製造するにはこのアルミ原材料を溶解するアルミ溶解
工程が不可欠であり、アルミ又はアルミ合金が元来酸化
され易い金属であることから、このアルミ溶解工程で溶
湯表面が酸化される。そこで、この溶湯表面の酸化を防
止するために、通常フラックスが使用されているが、こ
の溶湯表面の酸化を完全に防止することは困難であり、
溶湯表面にアルミ酸化物を主成分とする、いわゆるアル
ミドロスが不可避的に発生する。
常それが80重量%にも及ぶアルミを含んでいるので、
溶湯表面上から掻き出されて固化したアルミドロスを再
度溶解処理し、回転羽根式等のしぼり機を用いて高温及
び/又は加圧下に物理的に溶融金属アルミを絞り出して
回収し、また、必要によりこの操作を複数回繰り返して
溶融金属アルミを可及的に回収している。
アルミを可及的に回収した後の残滓、すなわちアルミド
ロス残灰は、主としてアルミ酸化物からなるものである
が、依然として金属アルミ(合金も含む)を含み、ま
た、水と反応してアンモニアや塩化水素を発生し、悪臭
等の公害の原因になる窒化アルミ(AlN)やフラック
ス由来の塩素含有成分を含んでいる。
は、これまでに、無公害化処理したり、あるいは、アル
ミナ源として再利用することが種々検討されている。し
かしながら、このアルミドロス残灰に含まれている不純
物の窒化アルミは、通常5〜15重量%にも達し、放置
ないし保管中でも空気中の水分と反応してアンモニアを
発生し、安全性や環境上の問題を引き起こすが、中性な
いしは還元性雰囲気中では、高温でもかなり安定であ
り、例えば化学工業原料、窯業原料、金属製精錬用造滓
剤等としての有用資源化の障害となっている。
方法としては、古くからか焼法や水熱処理法が知られて
いる。そして、か焼法では、アルミドロス残灰を赤熱以
上に加熱して窒化アルミを酸化分解しているが、90重
量%以上を分解して生成物中の窒化アルミの量を1重量
%以下にするには、1300℃にも及ぶ高温が必要にな
り、エネルギーコスト等の問題がある。
ロス残灰に多量の水、時には海水を加え、開放容器中で
攪拌下に加熱して AlN + 3H2 O → Al(OH)3 + NH
3 の反応を行わせているが、処理に長時間を必要とし、反
応槽の設備負担が大きくなり、しかも、なお窒化アルミ
の除去効率が十分ではなく、水熱処理過程でのアンモニ
アの発生が避けられないという問題がある。
モニア処理技術が発達し、このような技術を用いて発生
するアンモニアを無公害化処理することも考えられる
が、水熱反応が長時間を要するため、フード等によるア
ンモニアの捕集ではアンモニア濃度が希薄すぎて経済的
な操業が困難であり、実用化には至っていない。
は、アルミ製品の製造工程で発生する処理の困難なアル
ミドロス残灰を、環境上の問題がなく、しかも、効率的
かつ経済的に有用資源化するための方法について鋭意検
討した結果、従来の長時間かつ非効率的で、しかも、ア
ンモニア対策の困難な水熱処理法において、少量の水酸
化カルシウムを存在させることにより、極めて短時間で
窒化アルミを分解することができ、その結果、発生する
アンモニアの回収が容易になることを見出し、本発明を
完成した。
灰から資源的及び設備的に効率良く有害不純物を除去
し、産業上有用なアルミナ組成物を得ることができるア
ルミドロス残灰の処理方法を提供することにある。
ルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミ原材料
を溶解するアルミ溶解工程で発生するアルミドロスより
金属状のアルミニウム又はアルミニウム合金を回収した
後のアルミドロス残灰を、水酸化カルシウムの存在下に
水熱処理するアルミドロス残灰の処理方法である。
ロス残灰は、それがアルミやアルミ合金からなるアルミ
原材料を溶解するアルミ溶解工程で副生するものであれ
ば特に制限されるものではなく、具体的には、例えば、
アルミ新地金、アルミ母合金、工場内で生じる製品のア
ルミ切れ端(工場内リターン材)、二次アルミ塊、二次
アルミ母合金塊、自動車部品やアルミ缶等の回収アルミ
スクラップ等のアルミ原材料を溶解して基本的な形態の
スラブ、ビレット、アルミ塊、アルミ合金塊等のアルミ
鋳塊品を製造する際のアルミ溶解工程で副生するアルミ
ドロスから得られるアルミドロス残灰である。このよう
なアルミドロス残灰の組成は、概ね、金属アルミ8〜1
5重量%、酸化アルミ(Al2 O3 )50〜60重量
%、窒化アルミ(AlN)5〜15重量%、鉄(Fe)
0.5〜2重量%、珪素(Si)0.5〜10重量%、
マグネシウム(Mg)0〜6重量%、アルカリ(Na+
K)1.5〜3重量%、カルシウム(Ca)0〜1重量
%、塩素(Cl)1〜6重量%、弗素(F)0.5〜2
重量%等である。
を水酸化カルシウムの存在下に水熱処理する。この水熱
処理の際にアルミドロス残灰を水に懸濁させて形成され
るスラリーにおいて、そのアルミドロス残灰の濃度は、
通常の回転羽根による攪拌で均一な懸濁液が形成できる
程度であるのがよく、通常50〜250g/リットル、
好ましくは100〜200g/リットルの範囲がよい。
アルミドロス残灰濃度が250g/リットルを超えて濃
くなると、水熱処理槽の底部に沈殿物が沈降する等、均
一な攪拌が難しくなり、また、50g/リットルより薄
くなると、設備効率が低下して経済的でなくなる。
ムとしては、特に制限はなく、通常の工業用水酸化カル
シウムを用いることができる。そして、その使用量は、
原則として水熱処理中の液相が充分にCa(OH)2 ・
アルカリ性(例えばpH11.5以上)であることが必
要であり、塩化カルシウム、アルミン酸カルシウム、珪
酸カルシウム、アルミノ珪酸カルシウム等の生成による
消費や、生成物による懸濁消石灰粒の溶解妨害等を勘案
すると、通常スラリー中への水酸化カルシウム添加量が
2〜10g/リットル、好ましくは3〜8g/リットル
とするのがよい。水酸化カルシウム添加量が2g/リッ
トルより少ないと、窒化アルミの分解促進効果が少な
く、処理に長時間を要し、また、10g/リットルを超
えて使用しても、窒化アルミの分解促進効果は飽和し、
いたずらに生成物のアルミナ含有量(すなわち、アルミ
ナ純度)を低下させるだけである。
く、バッチ式であっても、また、複数の水熱処理槽を直
列に接続して行う連続式であってもよいが、熱エネルギ
ーの放散やアンモニア回収操作の点で連続式で行うのが
便利である。また、加熱の方法についても、電熱式や蒸
気による間接加熱法、あるいは、生蒸気吹込、高温空気
吹込等の直接加熱法、更にはこれらの方法の組み合わせ
等、任意の方法を採用することができる。
については、特に制限はなく、単純にアルミドロス残灰
と、水酸化カルシウムと、水とを所定の割合で水熱処理
槽に装入し、この水熱処理槽内で攪拌してスラリー化し
てもよく、また、アルミドロス残灰と、水酸化カルシウ
ムと、水とを予め混合してスラリー化してから水熱処理
槽内に装入してもよく、また、アルミドロス残灰と水酸
化カルシウムとをそれぞれ個別に水と混合してスラリー
化してから、水熱処理槽内で若しくは水熱処理槽に装入
する前に、両者を混合してもよい。
な混合及び反応を達成するために、好ましくは100〜
200g/リットルの濃度の石灰乳として用いるのがよ
く、また、添加方法についても、バッチ式であれば、水
熱処理初期と所定時間経過後等、処理時間を考慮して複
数回に分けて添加してもよく、また、連続式であれば、
直列に接続された最初の水熱処理槽を含めて各水熱処理
槽の全部若しくはその幾つかに分けて添加してもよい。
温度が通常80〜100℃、好ましくは85〜95℃で
あり、処理時間若しくは真滞留時間(空気吹込の場合の
容積減少を考慮した真の滞留時間)については、アルミ
ドロス残灰中に含まれる窒化アルミの含有量やその存在
状態、更には所望の窒化アルミの分解率や設備コスト等
を勘案して決定すればよいが、バッチ式で通常2〜6時
間程度、連続式で真滞留時間3〜10時間程度である。
処理中に、窒化アルミの分解によりアンモニアを発生
し、また、金属アルミニウムの反応により水素が発生す
る。このため、本発明方法においては、水熱処理中、水
熱処理槽の底部から空気を吹込、生成するアンモニアや
水素をこの空気と同伴させ、水熱処理槽の上部から回収
し、燃焼等の通常の排ガス処理方法により処理する。
吹き込まれた空気中に同伴されるアンモニアや水素の濃
度が乾燥気体換算でその爆発限界以内、すなわちアンモ
ニアについては16体積%以下及び水素については4体
積%以下である必要があり、好ましくはアンモニア濃度
が4〜6体積%となる範囲であるのがよく、これによっ
て水熱処理中に生成したアンモニアを効率良く回収でき
ると共に、水熱処理後の液相中に含まれるアンモニアを
容易に0.1g/リットル以下の濃度にまで低減するこ
とができる。
チャートに基づいて、本発明の好適な実施の形態の一例
を説明する。
消石灰と、水とが所定の割合で所定の方法でそれぞれ水
熱処理槽に装入され、攪拌下に所定の温度に加熱され、
アルミドロス残灰がスラリーの状態で水熱処理される。
この水熱処理槽には、その底部から所定の速度で空気が
導入され、その上部からアンモニアや水素を同伴した空
気を回収し、この回収した排ガスは燃焼処理され、更
に、この燃焼処理した際の排熱は水熱処理槽の加熱のた
めに利用される。
熱処理槽から抜き出されたスラリーは、例えば加圧式濾
過装置等の適当な固液分離手段で固液分離され、回収さ
れた固体(すなわち、アルミナ組成物)は洗浄水で洗浄
され、乾燥されて製品のアルミナ組成物となり、また、
濾液についてはアンモニア回収率を向上させ、また、省
エネルギーを達成するために、アルミドロス残灰の分散
媒として再び水熱処理槽に循環させて使用される。ここ
で、固液分離された直後のアルミナ組成物は、通常20
〜50重量%の液相分を同伴しているが、このアルミナ
組成物を洗浄したのちの洗浄廃液については、水熱処理
分散媒中の可溶性不純物(例えば、アルミドロス残灰由
来のアルカリ塩類等)の蓄積を防止するため、そのまま
系外に排出して廃液処理される。
ーを沈降処理し、その上澄み液を水熱処理槽に循環さ
せ、濃密部については塩酸等により微酸性、例えばpH
6程度に調整した後、濾過して洗浄してもよく、このよ
うな方法を採用することにより、アルミナ組成物中の可
溶性カルシウム化合物を可及的に除去することができ、
アルミナ組成物のアルミナ含有量(アルミナ純度)をよ
り一層高くすることができる。また、空気に同伴させて
回収したアンモニアについては、多量の水分(水蒸気)
を随伴しているが、アンモニア水その他のアンモニア源
として有用資源化することもできる。
モニアの99重量%以上を効率的に回収して環境上の問
題を解決しつつ、従来法に比べて極めて短時間(通常1
/20〜1/60程度)にアルミドロス残灰中に含まれ
るその有用資源化に有害な不純物を除去することができ
る。例えば、本発明においては、窒化アルミ90重量%
以上、アルカリ金属90重量%以上、並びに、塩素及び
弗素85重量%以上が除去され、無水物換算で窒化アル
ミ1重量%以下及びアルミナ75重量%以上のアルミナ
組成物が得られる。
中に含まれるアルミ成分は、そのほとんどが水酸化物の
形で存在し、反応性がよくてそのまま化学的に有用資源
化することができるが、加熱して水分を除去し、アルミ
ナとして得ることもできる。加熱して水分を除去する場
合には、原則として窒化アルミの分解除去は必要ないの
で、従来の窒化アルミ分解のための赤熱以上1300℃
までの高温か焼の必要はなく、400〜500℃での焙
焼で充分である。そして、この400〜500℃での焙
焼の際には、アルカリ元素のほとんどが除去されている
ので、比較的低温の焙焼と相俟って、クリンカーの発生
や耐火炉材の侵蝕が可及的に低減し、極めて安全に操業
できるほか、水分の放出の際に残留した窒化アルミが分
解されてアルミナ純度がより向上する傾向がある。
をより具体的に説明する。
窒化アルミ(AlN)14.9重量%、アルミナ(Al
2 O3 )51.8重量%、シリカ(SiO2 )1.5重
量%、CaO:0.4重量%、Na2 O:1.3重量
%、K2 O:0.6重量%、及びF:1.7重量%を含
むアルミドロス残灰を用いた。
gを加えてスラリー状態とし、水酸化カルシウム8g
を添加して500ml/分の速度で空気を吹き込みなが
ら、水酸化カルシウム4gを添加して500ml/分
の速度で空気を吹き込みながら、水酸化カルシウムの
添加無しで攪拌のみの方法で、それぞれ95℃でプロペ
ラ攪拌しながら水熱処理し、水熱処理時間と窒化アルミ
分解率との関係を調べた。結果を図2に示す。
のアルミドロス残灰200gに水800gを加えてスラ
リー状態とし、更に水酸化カルシウムの添加量をそれぞ
れ0.8g、1.6g、3.0g、5.6g、6.7
g、及び10gの割合で添加し、500ml/分の速度
で空気を吹き込みながら95℃でプロペラ攪拌下に窒化
アルミ分解率94重量%となるまで水熱処理し、その際
の所要時間を測定した。 上記試験例1の結果と合わせ
て、結果を図3に示す。
に、窒化アルミ分解率が94重量%に達するまでの水熱
処理の所要時間は、水酸化カルシウム無添加攪拌のみの
場合に24時間であるのに対し、水酸化カルシウム4g
を添加した場合には6時間とほぼ4倍の分解速度が観察
され、また、水酸化カルシウム8gを添加した場合には
約2時間とほぼ11倍の分解速度が観察され、更に、水
酸化カルシウム10gを添加した場合には1.6時間で
あった。
成(105℃乾燥物):金属状アルミニウム(Al)1
3.3重量%、窒化アルミ(AlN)12.5重量%、
アルミナ(Al2 O3 )52.4重量%、Fe:0.9
3重量%、Mg:5.60重量%、Si:1.59重量
%、Na:0.67重量%、K:0.71重量%、C
a:0.78重量%、Cl:4.90重量%、及びF:
1.60重量%〕750g/時、Ca(OH)2 100
g/リットルの石灰乳0.3リットル/時、及び水約
6.9リットル/時からなるスラリーを7.5リットル
/時の速度で、容量40リットル及び溶液容量30リッ
トルで、回転羽根攪拌装置を備えた外部電熱式の水熱処
理槽に連続的に装入し、この水熱処理槽の底部からは1
6Nリットル/分の速度で空気を送り込み、その上部か
らアンモニア及び水素を同伴した排気ガスを抜き出し、
処理温度95℃で水熱処理を行った。
ル/時で排出されたが、その固形分濃度は210g/リ
ットルであった。このオーバーフロースラリーを加圧濾
過し、濾滓ケーキ上から濾滓容量の5倍の水で洗浄した
のち、この濾滓を回収した。得られた湿濾滓(湿アルミ
ナ組成物)の付着水分は35重量%(105℃乾燥減
量)であり、その組成(105℃乾燥物)は、金属状ア
ルミニウム(Al)1.7重量%(不純物除去率:77
重量%)、窒化アルミ(AlN)0.6重量%(不純物
除去率:91重量%)、アルミナ(Al2 O3 )47.
4重量%、Fe:0.51重量%、Mg:3.09重量
%、Si:0.87重量%、Na:0.03重量%(不
純物除去率:92重量%)、K:0.03重量%(不純
物除去率:92重量%)、Ca:0.73重量%、C
l:0.51重量%(不純物除去率:81重量%)、及
びF:0.12重量%(不純物除去率:86重量%)で
あった。また、濾液中のアンモニア濃度は0.06g/
リットルであり、pHは11.8であり、また、回収ガ
ス中のアンモニア濃度は乾燥ベースで4.6〜4.7体
積%であった。
を塩酸酸性の洗浄液でリパルピング洗浄し、液相のpH
を6.5とした後、加圧濾過して洗浄した。この湿アル
ミナ組成物の組成(105℃乾燥物)は、金属状アルミ
ニウム(Al)1.5重量%(不純物除去率:77重量
%)、窒化アルミ(AlN)0.4重量%(不純物除去
率:94重量%)、アルミナ(Al2 O3 )42.9重
量%、Fe:0.44重量%、Mg:2.78重量%、
Si:0.79重量%、Na:0.02重量%(不純物
除去率:94重量%)、K:0.02重量%(不純物除
去率:94重量%)、Ca:0.50重量%、Cl:
0.39重量%(不純物除去率:84重量%)、及び
F:0.09重量%(不純物除去率:88重量%)であ
った。
して得られた湿アルミナ組成物を、電気炉を用いて50
0℃で焙焼し、アルミナ組成物を得た。得られたアルミ
ナ組成物の組成は、アルミナ(Al2 O3 )81.9重
量%、金属状アルミニウム(Al)1.5重量%、窒化
アルミ(AlN)0.6重量%、鉄分(Fe2 O3 )
1.2重量%、酸化マグネシウム(MgO)8.3重量
%、珪素(SiO2 として)3.1重量%、Na2 O:
0.04重量%、K2 O:0.03重量%、酸化カルシ
ウム(CaO):1.3重量%、Cl:0.6重量%、
及びF:0.1重量%であった。
する処理の困難なアルミドロス残灰を水熱処理するに当
たり、その処理時間を大幅に短縮できるほか、この水熱
処理の間に発生するアンモニア等の有害ガスを効率良く
回収して処理することができ、しかも、好ましくない不
純物を効率良く除去できて工業的に有用なアルミナ組成
物として回収することができ、アルミドロス残灰の有用
資源化の観点から極めて実用的価値の高いものである。
フローチャートである。
水熱処理時間と窒化アルミ分解率との関係を示すグラフ
図である。
水熱処理の際の水酸化カルシウムの添加量と窒化アルミ
分解率94重量%に達するまでの所要時間との関係を示
すグラフ図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 アルミニウム又はアルミニウム合金から
なるアルミ原材料を溶解するアルミ溶解工程で発生する
アルミドロスより金属状のアルミニウム又はアルミニウ
ム合金を回収した後のアルミドロス残灰を、水酸化カル
シウムの存在下に水熱処理することを特徴とするアルミ
ドロス残灰の処理方法。 - 【請求項2】 水熱処理の際にアルミドロス残灰を水に
懸濁させて形成されるスラリーは、そのアルミドロス残
灰濃度が50〜250g/リットルで、水酸化カルシウ
ム濃度が2〜10g/リットルである請求項1に記載の
アルミドロス残灰の処理方法。 - 【請求項3】 水熱処理は、80〜100℃の温度で行
われる請求項1又は2に記載のアルミドロス残灰の処理
方法。 - 【請求項4】 水熱処理は、空気を吹き込み、生成する
アンモニアを回収しながら行われる請求項1〜3の何れ
かに記載のアルミドロス残灰の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31361697A JP3796929B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | アルミドロス残灰の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31361697A JP3796929B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | アルミドロス残灰の処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11140555A true JPH11140555A (ja) | 1999-05-25 |
JP3796929B2 JP3796929B2 (ja) | 2006-07-12 |
Family
ID=18043470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31361697A Expired - Fee Related JP3796929B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | アルミドロス残灰の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3796929B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10300170A1 (de) * | 2003-01-08 | 2004-07-22 | Aluminium-Salzschlacke Aufbereitungs Gmbh | Hochtonerdehaltiger Rohstoff und Verfahren zu seiner Herstellung |
KR100845710B1 (ko) | 2007-01-05 | 2008-07-10 | 김재수 | 알루미늄 드로스를 이용한 수소가스의 제조방법 |
WO2011035187A3 (en) * | 2009-09-18 | 2011-09-29 | Eestor, Inc. | Selective-cation-removal purification of aluminum source |
EP3825426A1 (en) * | 2019-11-22 | 2021-05-26 | Befesa Aluminio, S.L. | Process for transforming secondary aluminium oxide into alternative raw material and uses thereof |
CN113479920A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-08 | 内蒙古日盛可再生资源有限公司 | 一种铝灰资源化利用方法 |
CN113860861A (zh) * | 2021-11-08 | 2021-12-31 | 河南安培新材料科技有限公司 | 一种铝灰制备堇青石莫来石的方法 |
CN114622092A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-06-14 | 佛山市南海创利有色金属制品有限公司 | 二次铝灰的回收处理工艺及其制备方法 |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP31361697A patent/JP3796929B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10300170A1 (de) * | 2003-01-08 | 2004-07-22 | Aluminium-Salzschlacke Aufbereitungs Gmbh | Hochtonerdehaltiger Rohstoff und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE10300170B4 (de) * | 2003-01-08 | 2004-12-16 | Aluminium-Salzschlacke Aufbereitungs Gmbh | Verfahren zur Herstellung von hochtonerdehaltigem Rohstoff |
DE10300170B9 (de) * | 2003-01-08 | 2005-04-21 | Aluminium-Salzschlacke Aufbereitungs Gmbh | Verfahren zur Herstellung von hochtonerdehaltigem Rohstoff |
KR100845710B1 (ko) | 2007-01-05 | 2008-07-10 | 김재수 | 알루미늄 드로스를 이용한 수소가스의 제조방법 |
WO2011035187A3 (en) * | 2009-09-18 | 2011-09-29 | Eestor, Inc. | Selective-cation-removal purification of aluminum source |
CN102639728A (zh) * | 2009-09-18 | 2012-08-15 | 埃斯托股份有限公司 | 选择性去除阳离子来纯化铝源 |
US8287826B2 (en) | 2009-09-18 | 2012-10-16 | Eestor, Inc. | Selective-cation-removal purification of aluminum source |
EP3825426A1 (en) * | 2019-11-22 | 2021-05-26 | Befesa Aluminio, S.L. | Process for transforming secondary aluminium oxide into alternative raw material and uses thereof |
CN113479920A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-08 | 内蒙古日盛可再生资源有限公司 | 一种铝灰资源化利用方法 |
CN113860861A (zh) * | 2021-11-08 | 2021-12-31 | 河南安培新材料科技有限公司 | 一种铝灰制备堇青石莫来石的方法 |
CN114622092A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-06-14 | 佛山市南海创利有色金属制品有限公司 | 二次铝灰的回收处理工艺及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3796929B2 (ja) | 2006-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007510059A (ja) | アナターゼ機械精鉱からの高いTiO2含有量及び低い放射性核種元素含有量を有するチタン精鉱の製造方法 | |
CN111348669B (zh) | 一种六氟铝酸钠的制备方法 | |
US4190632A (en) | Process for treating air-borne (metallic) dusts containing silicon dioxide to form precipitated silicic acids and silicates | |
US5558847A (en) | Process for recovering aluminium and fluorine from fluorine containing waste materials | |
CN113088714A (zh) | 一种二次铝灰火法脱氟脱氮的方法 | |
CN113652560B (zh) | 一种从稀土熔盐废渣中高效回收稀土的方法 | |
CN102220478A (zh) | 五氧化二钒的制备方法 | |
JPH0123417B2 (ja) | ||
JPH11140555A (ja) | アルミドロス残灰の処理方法 | |
JPH09512056A (ja) | チタン含有材料を品質向上させるための侵出液の処理 | |
CN110950343B (zh) | 一种从氧化锆副产硅灰中分离提纯球形SiO2的方法 | |
JPH11319753A (ja) | アルミドロス残灰の処理方法 | |
AU660169B2 (en) | Recovering aluminium and flourine from flourine containing waste materials | |
JP3395624B2 (ja) | アルミドロス残灰の処理方法 | |
CN113862494B (zh) | 富钛料的制备方法以及四氯化钛的制备方法 | |
JP2004154614A (ja) | アルミドロス残灰の処理方法 | |
RU2620844C1 (ru) | Способ утилизации шламов алюминиевого производства | |
JPH11319764A (ja) | アルミドロス残灰の処理方法 | |
JPH09176752A (ja) | アルミドロス残灰とアルミスラッジの同時処理方法 | |
JP2002045824A (ja) | アルミドロス残灰の処理方法 | |
US2981603A (en) | Recovery of selenium from electrolytic copper refinery slimes | |
JPH02111627A (ja) | 赤泥の処理方法 | |
RU2262544C1 (ru) | Способ переработки кварц-лейкоксенового концентрата | |
JPH0987863A (ja) | アルミニウム製品の製造設備における廃液処理方法 | |
US20070231237A1 (en) | Process for the preparation of silicon carbide from spent pot liners generated from aluminum smelter plants |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040629 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050927 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060328 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060410 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090428 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110428 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120428 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120428 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130428 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |