JPH11229049A - Method for simultaneously treating aluminum dross and metal-containing waste - Google Patents
Method for simultaneously treating aluminum dross and metal-containing wasteInfo
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- JPH11229049A JPH11229049A JP2723798A JP2723798A JPH11229049A JP H11229049 A JPH11229049 A JP H11229049A JP 2723798 A JP2723798 A JP 2723798A JP 2723798 A JP2723798 A JP 2723798A JP H11229049 A JPH11229049 A JP H11229049A
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムの一次精
錬過程で発生するドロスおよびアルミニウムの二次精錬
過程（アルミニウムスクラップの溶解過程）で発生する
ドロス（以下前者を一次回収ドロスといい、後者を以下
二次回収ドロスということがある；また両者を単にアル
ミドロスという）と鉄などの金属成分を含有する廃棄物
を同時に処理して、有用な金属を回収する方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to dross generated in the primary refining process of aluminum and dross generated in the secondary refining process of aluminum (melting process of aluminum scrap). The present invention also relates to a method for simultaneously recovering waste containing metal components such as iron and the like, and recovering useful metals.
【０００２】[0002]
【従来技術とその問題点】微粉末状のアルミドロスに
は、回収されなかった金属アルミニウム以外に、酸化ア
ルミニウム、フラックス成分に由来する塩化ナトリウ
ム、塩化カリウムなど；溶解過程で生成される窒化アル
ミニウム、金属間化合物、ケイ素化マグネシウム；その
他の酸化物などが含まれており、その組成も、発生源の
相違によりかなりの範囲で変動する。2. Description of the Related Art Fine powdered aluminum dross includes aluminum oxide, sodium chloride and potassium chloride derived from flux components, as well as aluminum metal not recovered; aluminum nitride produced during the dissolution process; It contains intermetallic compounds, magnesium silicide; other oxides and the like, and its composition also varies within a considerable range depending on the source.
【０００３】この様なアルミドロスは、水と接触する
と、激しく加水分解反応することが知られている。例え
ば、輸送、貯蔵などの段階で、雨水と接触すると、金属
アルミニウムが加水分解されて激しく発熱し、同時に水
素ガスを放出する。また、窒化アルミニウムも加水分解
されて、発熱し、アンモニアガスを発生する。さらに、
ケイ素化マグネシウムも加水分解されて、毒性の高いシ
ランガスを発生する。この際に発生するガスは、いずれ
も可燃性であり、水素ガスとシランガス、特にシランガ
スは、爆発限界が広く、極めて危険である。このため、
従来から、アルミドロスの取扱中或いは埋め立て後に、
爆発事故が繰り返し発生している。[0003] Such aluminum dross is known to violently hydrolyze when contacted with water. For example, when it comes into contact with rainwater during transportation, storage, or the like, metallic aluminum is hydrolyzed to generate violent heat and release hydrogen gas at the same time. Further, aluminum nitride is also hydrolyzed, generates heat, and generates ammonia gas. further,
Magnesium silicide is also hydrolyzed to generate highly toxic silane gas. The gases generated at this time are all flammable, and hydrogen gas and silane gas, especially silane gas, have a wide explosion limit and are extremely dangerous. For this reason,
Conventionally, during the handling of aluminum dross or after landfill,
An explosion has occurred repeatedly.
【０００４】従来、アルミドロスの一部は、そのまま鉄
鋼精錬の保温剤、脱酸材などとして使用されてきたが、
その大部分は、大過剰量の水中に分散され、２日乃至１
週間程度をかけて加水分解を完了させた後、大量の水分
を含有した状態で、埋め立て処理されている。この方法
は、大量の水と長時間とを必要とし、しかも分解時に発
生する有害ガスは、処理されることなくそのまま大気中
に放出されている。そして、この有害ガスにより、処理
場近辺の植物が枯死した事例もある。また、埋立用の用
地の確保も、次第に困難となりつつある。従って、この
方法の実施は、今後種々の制約を受けることになるもの
と予測される。Conventionally, a part of aluminum dross has been used as it is as a heat insulator and a deoxidizer for steel refining.
Most of them are dispersed in a large excess of water,
After the hydrolysis is completed over about a week, it is landfilled with a large amount of water. This method requires a large amount of water and a long time, and the harmful gas generated during decomposition is released to the atmosphere without being treated. In some cases, plants near the treatment plant have died due to this harmful gas. Also, it is becoming increasingly difficult to secure land for landfill. Therefore, it is expected that implementation of this method will be subject to various restrictions in the future.
【０００５】また、アルミドロスに適量の水を加えつつ
数ｃｍ程度の粒状乃至塊状とし、この際発生するガスを
捕集して燃焼させた後、再度過剰量の水の存在下に長時
間をかけて加水分解させた後、埋め立て処理する方法も
ある。しかしながら、この方法によれば、埋め立て処理
後に、例えば酸性雨により土壌が酸性化すると、アルミ
ドロスからアルミニウムイオンが土壌中に溶出して、樹
木の枯死を招くなどの環境上の問題点を生ずる危険性が
ある。[0005] Further, the aluminum dross is granulated or lump of about several centimeters while adding an appropriate amount of water, and the gas generated at this time is collected and burned, and then again in the presence of excess water for a long time. There is also a method of performing landfill treatment after the hydrolysis. However, according to this method, when the soil is acidified by, for example, acid rain after the landfill treatment, aluminum ions are eluted from the aluminum dross into the soil, and there is a risk of causing environmental problems such as death of trees. There is.
【０００６】一方、鉄系材料のメッキ処理の過程で発生
するメッキスラッジも、メッキ材料金属の種類、メッキ
方法とメッキ液の組成などに応じて、多種多様の組成を
有しているため、残存する有用金属の回収或いは廃棄量
減容などについての一般的或いは普遍的な処理方法は、
存在しない。このため、メッキスラッジも、通常、産業
廃棄物として埋め立て処理されている。この場合にも、
埋立用の用地の確保は次第に困難となりつつあり、今後
種々の制約を受けることになるものと予測される。On the other hand, plating sludge generated in the course of plating of iron-based materials has various compositions depending on the type of plating material metal, the plating method and the composition of the plating solution, etc. General or universal treatment methods for collecting useful metals or reducing waste volume are as follows:
not exist. For this reason, plating sludge is also usually landfilled as industrial waste. Again, in this case,
It is becoming increasingly difficult to secure land for reclamation, and it is expected that various restrictions will be imposed in the future.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、ア
ルミドロスとメッキスラッジとを処理して、有用金属を
回収するとともに、廃棄物量を減少(減容)させることを
主な目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to treat an aluminum dross and a plating sludge to recover useful metals and to reduce (reduce) the amount of waste.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な従来技術の問題点に鑑みて、研究を進める過程で、ア
ルミニウムと金属酸化物によるテルミット反応を利用し
てアルミドロスとメッキスラッジなどの金属含有産業廃
棄物とを同時に処理することを着想し、さらに研究を重
ねた結果、本発明を完成するに至った。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present inventor, in the course of research, has made use of a thermite reaction between aluminum and a metal oxide to form aluminum dross and plating sludge. With the idea of treating metal-containing industrial wastes at the same time, and further research, the present invention was completed.
【０００９】すなわち、本発明は、下記のアルミドロス
と金属含有廃棄物の同時処理方法を提供するものであ
る； １．アルミドロスと金属含有廃棄物由来の金属酸化物と
をテルミット反応に供することを特徴とするアルミドロ
スと金属含有廃棄物の同時処理方法。That is, the present invention provides the following method for simultaneous treatment of aluminum dross and metal-containing waste; A method for simultaneously treating aluminum dross and metal-containing waste, comprising subjecting alumidroth and a metal oxide derived from metal-containing waste to a thermite reaction.
【００１０】２．アルミドロス中のアルミニウム含有量
が27重量％以上である上記項１に記載の処理方法。[0010] 2. Item 2. The treatment method according to Item 1, wherein the aluminum content in the amidroth is 27% by weight or more.
【００１１】３．金属含有廃棄物が、メッキスラッジお
よび鉄系スケールの少なくとも１種である上記項１に記
載の処理方法。3. Item 2. The treatment method according to Item 1, wherein the metal-containing waste is at least one of plating sludge and iron-based scale.
【００１２】４．金属成分の塊状化促進剤としてフッ素
化合物を使用する上記項１〜３のいずれかに記載の処理
方法。4. Item 4. The treatment method according to any one of Items 1 to 3, wherein a fluorine compound is used as a metal component agglomeration accelerator.
【００１３】５．塊状化した金属成分を回収する上記項
１〜４に記載の処理方法。5. The treatment method according to any one of Items 1 to 4, wherein the agglomerated metal component is recovered.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明方法の対象となるアルミド
ロスは、アルミニウムの一次精錬において発生する一次
回収ドロス（溶解不可能ないわゆるアルミ残灰）および
回収アルミニウムの二次精錬において発生する二次回収
ドロスである。これらのアルミドロスは、微粉末状(数
〜100μｍ程度)の形態を呈する。この様な一次回収ドロ
スおよび二次回収ドロスは、通常アルミニウム以外に、
Na、Mg、Si、S、Cl、K、Ca、Ti、Feなどを含んでいる。
本発明による処理対象となるアルミドロスは、Al含有量
が27重量％以上であることが好ましい。アルミドロス中
のAl含有量が低い場合には、所定のテルミット反応が良
好に進行しない場合がある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The aluminum dross to be subjected to the method of the present invention is a primary recovered dross (insoluble aluminum so-called ash) generated in the primary refining of aluminum and a secondary recovered dross generated in the secondary refining of recovered aluminum. It is a collected dross. These aluminum dross are in the form of a fine powder (about several to 100 μm). Such primary recovery dross and secondary recovery dross are usually made of aluminum,
It contains Na, Mg, Si, S, Cl, K, Ca, Ti, Fe, etc.
The aluminum dross to be treated according to the present invention preferably has an Al content of 27% by weight or more. When the Al content in the amidroth is low, the predetermined thermite reaction may not proceed well.
【００１５】メッキスラッジ、金属スケール(例えば、
鉄鋼連続鋳造時に発生する鉄系スケールなど)などの金
属含有産業廃棄物に由来する金属成分は、テルミット反
応を安定して進行させるために、酸化物の形態であるこ
とを必要とする。従って、必要ならば、予め金属含有廃
棄物を加熱して、脱水および分解処理することにより、
含有金属分を金属酸化物の形態に転換させておく。本発
明においては、由来の異なる２種以上の金属酸化物を併
用することも、勿論可能である。[0015] Plating sludge, metal scale (for example,
Metal components derived from metal-containing industrial wastes such as iron-based scales generated during continuous steel casting need to be in the form of oxides in order for the thermite reaction to proceed stably. Therefore, if necessary, by heating the metal-containing waste in advance, by dehydration and decomposition treatment,
The contained metal is converted to a metal oxide form. In the present invention, it is of course possible to use two or more metal oxides having different origins in combination.
【００１６】例えば、金属含有廃棄物、例えば、メッキ
スラッジ(以下、特に必要でない限り、「メッキスラッ
ジ」をもって金属含有廃棄物を代表例させる)中では、
鉄分(メッキ金属の種類に応じて、Ni、Cr、Cuなどの金
属を含むが、以下においては、特に必要でない限り、
「鉄」をもって代表させる)は、主として水酸化鉄の形
態にある。従って、メッキスラッジを脱水し、中性乃至
還元性雰囲気中460〜500℃程度までの温度で加熱するこ
とにより、水酸化鉄を酸化鉄(Fe2O3、Fe3O4)に転換させ
る(その他の金属水酸化物についても同様にして、酸化
物に転換させる)。メッキスラッジの脱水は、圧縮乾
燥、自然乾燥などと加熱乾燥とを併用しても良い。メッ
キスラッジ以外の金属含有廃棄物についても必要なら
ば、酸化鉄への転換操作を行う。For example, in metal-containing waste, for example, plating sludge (hereinafter, unless otherwise required, “plating sludge” represents metal-containing waste)
Iron (Depending on the type of plating metal, including metals such as Ni, Cr, and Cu, in the following, unless otherwise required,
(Represented by "iron") is mainly in the form of iron hydroxide. Therefore, by dehydrating the plating sludge and heating at a temperature of about 460 to 500 ° C. in a neutral to reducing atmosphere, iron hydroxide is converted to iron oxide (Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) ( Other metal hydroxides are similarly converted to oxides). For the dehydration of the plating sludge, compression drying, natural drying, etc., and heat drying may be used in combination. If necessary, a metal-containing waste other than the plating sludge is converted to iron oxide.
【００１７】テルミット反応は、常法に従って行うこと
ができる。すなわち、アルミドロスと酸化鉄とを反応容
器内に収容し、任意の手段で反応開始温度まで加熱する
ことにより、発熱反応が急速に進行し、反応材料の消費
とともに終了する。アルミドロスと酸化鉄との配合比
は、アルミドロス中のAl含量および酸化鉄の形態(Fe
2O3、Fe3O4)などに応じて、適宜定めることができる。
また、反応の開始に当たっては、例えば、KNO3、リボン
状マグネシウムなどを使用する着火現象を利用すること
ができる。The thermite reaction can be carried out according to a conventional method. That is, by storing aluminum dross and iron oxide in a reaction vessel and heating it to a reaction start temperature by any means, the exothermic reaction proceeds rapidly and ends with consumption of the reaction material. The mixing ratio of alumidroth and iron oxide depends on the Al content in aluminum dross and the form of iron oxide (Fe
2 O 3 , Fe 3 O 4 ) and the like can be appropriately determined.
For the initiation of the reaction, for example, an ignition phenomenon using KNO 3 , ribbon-shaped magnesium or the like can be used.
【００１８】また、アルミニウム/酸化鉄の比を調整す
るために、アルミニウム廃材或いは鉄廃材を添加するこ
ともできる。Further, in order to adjust the ratio of aluminum / iron oxide, aluminum waste or iron waste can be added.
【００１９】反応生成物は、解砕することにより、鉄含
有量の多い金属系成分と非鉄系成分とにほぼ分離される
ので、磁力選別に供することにより、両成分を分離する
ことができる。The reaction product is substantially separated into a metal component having a high iron content and a non-ferrous component by crushing, so that both components can be separated by subjecting them to magnetic separation.
【００２０】特に、鉄含有量の多い反応生成物を塊状化
させて、その磁力選別による分離回収を容易ならしめる
ために、反応に際して、フッ素化合物を添加しておくこ
とができる。この様なフッ素化合物としては、CaF2、NA
F、KF、K2SiF6、K2SiF6などが挙げられる。In particular, a fluorine compound can be added during the reaction in order to agglomerate the reaction product having a high iron content and facilitate the separation and recovery by magnetic separation. Such fluorine compounds include CaF 2 , NA
F, KF, K 2 SiF 6 , K 2 SiF 6 and the like.
【００２１】テルミット反応においては、反応原料に対
応して、硫黄系、フッ素系、塩素系などの有害成分を含
むガスが発生する場合がある。この様なガスは、常法に
従って処理することができる。In the thermite reaction, a gas containing a harmful component such as a sulfur-based, fluorine-based, or chlorine-based component may be generated depending on the reaction raw material. Such a gas can be treated according to a conventional method.
【００２２】鉄含有量の多い金属系成分からは、必要に
応じ、常法に従って処理を行うことにより、各種の有用
金属を回収することができる。Various useful metals can be recovered from the metal component having a high iron content by performing a treatment according to a conventional method, if necessary.
【００２３】大幅に減容された粒状の非鉄系成分は、常
法に従って廃棄処理しても良く、或いは、例えば道路工
事現場における最下層用埋め込み材などとして利用する
ことができる。The granular non-ferrous component whose volume has been significantly reduced may be disposed of in accordance with a conventional method, or may be used, for example, as an embedding material for the lowermost layer at a road construction site.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明によれば、以下の様な効果が達成
される。According to the present invention, the following effects are achieved.
【００２５】活性なアルミドロスと金属含有廃棄物とを
簡単な方法により、同時に処理することができる。Active aluminum dross and metal-containing waste can be treated simultaneously in a simple manner.
【００２６】有用金属を回収することができる。Useful metals can be recovered.
【００２７】金属含有廃棄物の量を大幅に減量すること
ができる。[0027] The amount of metal-containing waste can be greatly reduced.
【００２８】[0028]
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明確にする。EXAMPLES Examples are shown below to further clarify the features of the present invention.
【００２９】実施例１ 銅−ニッケル−クロムを含むメッキスラッジを乾燥させ
た後、還元性雰囲気中500℃で焼成することにより、金
属成分の酸化物を形成させた。スラッジとその焼成物の
分析結果を表１に示す。なお、表１および後記表３に示
す結果は、蛍光Ｘ線分析法(標準試料を使用しないファ
ンダメンタルパラメーター法)により得られたものであ
る。Example 1 After plating sludge containing copper-nickel-chromium was dried, it was baked at 500 ° C. in a reducing atmosphere to form an oxide of a metal component. Table 1 shows the analysis results of the sludge and the fired product thereof. The results shown in Table 1 and Table 3 below were obtained by X-ray fluorescence analysis (fundamental parameter method without using a standard sample).
【００３０】[0030]
【表１】 [Table 1]
【００３１】次いで、Al含有量33.7％のアルミドロスと
上記で得られたメッキスラッジ由来の酸化鉄とを主原料
とし、これに他の成分(スケール、フッ素化合物)を配合
した混合物７種をそれぞれ耐火容器に入れ、1000℃に保
持した電気炉中で加熱した。各混合物の配合割合ならび
に生成した塊状金属成分とスラグ(非金属系成分)の生成
量を表２に示す。Next, seven kinds of mixtures containing aluminum dross having an Al content of 33.7% and the iron oxide derived from the plating sludge obtained above as the main raw material, and other components (scale, fluorine compound) mixed therein, were used. It was placed in a refractory vessel and heated in an electric furnace maintained at 1000 ° C. Table 2 shows the mixing ratio of each mixture and the amounts of the formed bulk metal components and slag (nonmetallic components).
【００３２】[0032]
【表２】 [Table 2]
【００３３】注１：スケールは、鉄鋼連続鋳造に際して
生成したものであり、実質的に酸化鉄のみからなってい
る。Note 1: The scale was produced during continuous casting of steel, and was substantially composed of only iron oxide.
【００３４】注２：No.1では、テルミット反応は生じな
かった。Note 2: No. 1 did not cause a thermite reaction.
【００３５】注３：No.2〜3では、一定時間経過後に自
然にテルミット反応が始まった。Note 3: In Nos. 2-3, the thermite reaction started spontaneously after a certain period of time.
【００３６】注４：No.4〜7においては、KNO3を用いて
着火を行って、テルミット反応を開始させた。Note 4: In Nos. 4 to 7, ignition was performed using KNO 3 to start a thermite reaction.
【００３７】また、回収された金属成分の分析値を表３
に示す。Table 3 shows the analysis values of the recovered metal components.
Shown in
【００３８】[0038]
【表３】 [Table 3]
【００３９】本実施例に示す結果から明らかな様に、本
発明によれば、従来廃棄されてきた有用金属の回収が可
能となり、且つ廃棄物量を大幅に減少させることができ
る。As is clear from the results shown in this embodiment, according to the present invention, it is possible to recover useful metals that have been conventionally discarded, and to greatly reduce the amount of wastes.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井 昌幸 大阪府河内長野市大師町８−15 (72)発明者 上田 順弘 大阪府大阪狭山市東野東１−507−８ (72)発明者 山内 尚彦 大阪府大阪市中央区日本橋２−６−10 (72)発明者 岩崎 和弥 大阪府堺市原山台１−５−５−103 (72)発明者 大西 忠一 大阪府豊中市中桜塚２−11−24 (72)発明者 豊田 哲夫 愛知県名古屋市港区新茶屋４丁目3010番地 名星化工株式会社内 (72)発明者 和田 貴司 奈良県橿原市葛本町290番地 株式会社ヤ マゼン内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masayuki Yokoi 8-15 Daishicho, Kawachinagano City, Osaka (72) Inventor Norihiro Ueda 1-507-8 Higashino Higashino, Osaka Sayama City, Osaka (72) Inventor Naohiko Yamauchi (72) Inventor Kazuya Iwasaki 1-5-5-103, Harayamadai, Sakai-shi, Osaka (72) Inventor Tadakazu Onishi 2-11-24 Nakasakurazuka, Toyonaka-shi, Osaka (72) Inventor Tetsuo Toyoda 4-3010 Shinchaya, Minato-ku, Nagoya-shi, Aichi Meijisei Kako Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Wada 290, Kuzumotocho, Kashihara-shi, Nara Pref.
Claims (5)
物とをテルミット反応に供することを特徴とするアルミ
ドロスと金属含有廃棄物の同時処理方法。1. A method for simultaneous treatment of aluminum dross and metal-containing waste, comprising subjecting aluminum dross and a metal oxide derived from metal waste to a thermite reaction.
重量％以上である請求項１に記載の処理方法。2. An aluminum dross having an aluminum content of 27.
The treatment method according to claim 1, wherein the amount is not less than% by weight.
鉄系スケールの少なくとも１種である請求項１に記載の
処理方法。3. The treatment method according to claim 1, wherein the metal-containing waste is at least one of a plating sludge and an iron-based scale.
物を使用する請求項１〜３のいずれかに記載の処理方
法。4. The method according to claim 1, wherein a fluorine compound is used as an agglomeration accelerator for the metal component.
４に記載の処理方法。5. The method according to claim 1, wherein the agglomerated metal component is recovered.
5. The processing method according to 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2723798A JPH11229049A (en) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | Method for simultaneously treating aluminum dross and metal-containing waste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2723798A JPH11229049A (en) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | Method for simultaneously treating aluminum dross and metal-containing waste |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11229049A true JPH11229049A (en) | 1999-08-24 |
Family
ID=12215475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2723798A Pending JPH11229049A (en) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | Method for simultaneously treating aluminum dross and metal-containing waste |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11229049A (en) |
-
1998
- 1998-02-09 JP JP2723798A patent/JPH11229049A/en active Pending
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