JPH11278916A - 耐火物原料の製造方法 - Google Patents

耐火物原料の製造方法

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JPH11278916A
JPH11278916A JP10060198A JP10060198A JPH11278916A JP H11278916 A JPH11278916 A JP H11278916A JP 10060198 A JP10060198 A JP 10060198A JP 10060198 A JP10060198 A JP 10060198A JP H11278916 A JPH11278916 A JP H11278916A
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JP
Japan
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residual ash
heat
dross residual
aluminum dross
ash
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Application number
JP10060198A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Togo
光男 藤後
Koji Mitamura
康二 三田村
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MA Aluminum Corp
Original Assignee
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 産業廃棄物として廃棄されるアルミニウムド
ロス残灰から耐火物原料を得ることのできる耐火物原料
の製造方法を提供することを目的とするものである。 【解決手段】 アルミニウム溶解工程において生成され
るアルミニウムドロス残灰を加熱処理し、この加熱処理
されたアルミニウムドロス残灰を篩い分けて、粒径が7
4μm以下のアルミニウムドロス残灰を得て耐火物原料
とすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウムドロ
ス残灰から耐火物原料を得るための製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、耐火物原料として、シャモット
(アルミナ:AL23と、シリカ:SiO2とを主成分
とする鉱石)、焼成ボーキサイトや焼結アルミナを粉砕
して得られた粉粒体が多く用いられている。そして、こ
れらの耐火物原料は、バインダーと混合し不定形耐火物
となされる。または、所定形状に成型し、ついで、所定
温度(たとえば1400℃)で焼成することにより定形
耐火物となされる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
耐火物原料の製造方法であると、シャモットや焼成ボー
キサイトの鉱石を直接粉砕するものであるから、原材料
を天然物である鉱石として確保しなければならず、製造
コストを増加させる原因となっている。
【0004】一方、アルミニウム溶解工程では、アルミ
ニウムの溶解時に酸化物としてアルミニウムドロスが生
成される。このアルミニウムドロスは、再度溶解処理さ
れて回転羽根式のしぼり機等によりアルミニウム成分の
回収がなされて、残留金属アルミニウムを50重量%以
下、一般には40重量%程度含むアルミニウムドロス残
灰とされた後、産業廃棄物として廃棄処理されることが
殆どであるが、このアルミニウムドロス残灰中に残存す
る窒化アルミニウム(ALN)や塩化物等が水と反応
し、アンモニアや塩化水素を発生し、悪臭等の公害を生
じることから、その無公害化処理ならびに再利用が種々
検討されている。
【0005】本発明者等は、このような不具合を解消す
べく種々検討した結果、アルミニウム溶解工程において
生成され、通常、産業廃棄物として廃棄されるアルミニ
ウムドロス残灰を焼成処理した後の成分が、アルミナを
主成分とした上記シャモットや焼成ボーキサイトの成分
に近似していることに着眼し、このアルミニウムドロス
残灰を再利用して耐火物原料を生成することができれ
ば、産業廃棄物を減少させ、また、省資源化を図りつつ
製造コストを低減することができると考え、本発明に至
ったものである。
【0006】本発明は、このような背景に基づきなされ
たもので、産業廃棄物として廃棄されるアルミニウムド
ロス残灰から耐火物原料を得ることのできる耐火物原料
の製造方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の発明は、上記目的を達成するために、アルミニウム溶
解工程において生成されるアルミニウムドロス残灰を加
熱処理し、この加熱処理されたアルミニウムドロス残灰
を篩い分けて、粒径が74μm以下のアルミニウムドロ
ス残灰を得て耐火物原料とすることを特徴とするもので
ある。ここで、請求項2に記載の発明は、請求項1に記
載の上記加熱処理における加熱温度が、1300℃〜1
600℃の温度範囲であることを特徴とするものであ
る。
【0008】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
または請求項2に記載の上記加熱処理されたアルミニウ
ムドロス残灰を粉砕した後に篩い分けて、粒径が74μ
m以下のアルミニウムドロス残灰を得ることを特徴と
し、さらに、請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求
項3の何れかに記載の上記加熱処理されたアルミニウム
ドロス残灰を粉砕した後に、再度加熱処理を行なうこと
を特徴とするものである。
【0009】本発明の請求項1〜請求項4に記載の耐火
物原料の製造方法によれば、アルミニウムドロス残灰を
加熱処理することにより、アルミニウムドロス残灰中に
残存する窒素成分や塩素成分を除去して化学的に安定化
させかつ無害化し、かつ、加熱処理したアルミニウムド
ロス残灰を粉砕ないし篩い分けて、74μm以下の粒径
として耐火物原料とすることにより、天然材料であるシ
ャモット、焼成ボーキサイトや焼結アルミナとほぼ同等
の物理性質を有する耐火物原料が得られる。ここで、加
熱処理されたアルミニウムドロス残灰の粒径を74μm
以下とするのは、粒径が74μmを越えた加熱処理され
たアルミニウムドロス残灰を添加された耐火物は、添加
されていない耐火物に比較して気孔率や吸水率が大きく
なり、耐火物の強度が大きく低下するからである。
【0010】そして、請求項2に記載の発明のように、
アルミニウムドロス残灰の加熱処理温度を1300℃〜
1600℃とすることにより、窒素成分や塩素成分を良
好に除去することができる。1300℃未満において
は、窒素成分の酸化除去作用および塩素成分の除去作用
の効率が悪く、また、1600℃を越えると、必要とさ
れる燃料費等が高騰するのに対して窒素成分の除去作用
の増加量が低く不経済であり、上記温度範囲を1300
℃〜1450℃の範囲とすることが、燃料コスト的に好
適である。
【0011】また、請求項3に記載の発明のように、上
記加熱処理されたアルミニウムドロス残灰を粉砕した後
に篩い分けて、粒径が74μm以下のアルミニウムドロ
ス残灰を得ることにより、粒径が74μm以下のアルミ
ニウムドロス残灰の回収率を高めることができる。
【0012】さらに、請求項4に記載の発明のように、
上記加熱処理されたアルミニウムドロス残灰を粉砕した
後に再度加熱処理を行なうことにより、アルミニウムド
ロス残灰の内部まで均一に加熱処理を行なって、より一
層物理性質の安定化ならびに無害化を図ることができ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。まず、本発明方法を実施す
るために好適に用いられる、アルミニウムドロス残灰の
高温加熱処理装置について、図1を参照して説明する。
【0014】図1において符号1で示す高温熱処理装置
は、アルミニウムドロス残灰Dが投入されるとともに、
このアルミニウムドロス残灰Dを撹拌しつつ加熱するロ
ータリーキルン2と、未処理のアルミニウムドロス残灰
Dが貯留されるとともに、このアルミニウムドロス残灰
Dを、上記ロータリーキルン2にその一端側から投入す
るドロスホッパ3と、上記ロータリーキルン2の他端側
に配設され、その内部を加熱するバーナ4と、このバー
ナ4に石灰粉や重油等の化石燃料を供給する燃料タンク
5と、上記バーナ4およびロータリーキルン2の他端部
開口部を覆って配設された回収ボックス6とを備えてい
る。
【0015】上記ロータリーキルン2は、一端側が上方
となるように所定角度で傾斜して設けられており、この
傾斜と軸回りの回転に伴って、一端側から投入されたア
ルミニウムドロス残灰Dを撹拌するとともに、他端側へ
向けて搬送するようになっている。さらに、前記ドロス
ホッパー3とロータリーキルン2との間には、必要に応
じて予熱機が配置され、ロータリーキルン2へ投入され
るアルミニウムドロス残灰Dの予備加熱が行なわれる。
【0016】このような高温加熱処理装置1によってア
ルミニウムドロス残灰Dを加熱処理するには、まず、バ
ーナ4を点火してロータリーキルン2内を所定温度に加
熱するとともに、このロータリーキルン2を軸回りに所
定の回転速度で回転させておく。
【0017】この状態から、ドロスホッパ3より未処理
のアルミニウムドロス残灰Dを連続的に投入する。この
ようにして投入されたアルミニウムドロス残灰Dは、ロ
ータリーキルン2の回転によって上方へ掻き上げられた
後に落下させられる操作を繰り返し受けるとともに、ロ
ータリーキルン2の傾斜によって他端側へ順次送り込ま
れ、この他端部へ至る間において所定温度に加熱され
る。すると、加熱されたアルミニウムドロス残灰Dの粉
体は、その内部の窒化アルミニウムが酸化され、また、
塩素化合物が気化させられて、安定した物理性質で、か
つ、安定した粉体が得られるが、アルミニウムに富んだ
粒子が溶融されて互いに溶着するため、比較的粒度にお
いてばらつきのある粉体となる。
【0018】そして、ロータリーキルン2の他端部まで
搬送されたアルミニウムドロス残灰Dは、このロータリ
ーキルン2から回収ボックス6へ落とし込まれて回収さ
れ、つぎの篩い分け工程へ送られる。
【0019】この篩い分け工程においては、アルミニウ
ムドロス残灰Dの粉体を、複数のメッシュを順次通過さ
せることにより、複数の粒径に篩い分け、200−メッ
シュによって振り分けられた粉粒体のみを耐火物原料と
して回収する。この200−メッシュによって篩い分け
られる粉体の粒径は74μm以下である。
【0020】つぎに、本実施形態に係わる耐火物原料の
作用について、以下に示す具体例に基づき説明する。
【0021】(実施例)本発明の一実施例として、未処
理のアルミニウムドロス残灰Dをロータリーキルン2内
に投入して1350℃の温度で1時間加熱処理した後
に、ロータリーキルン2から取り出して粉砕して粒径7
4μm以下のアルミニウムドロス残灰Dの粉体を回収
し、このアルミニウムドロス残灰Dに粘土を5重量%添
加して混練し、この混練体を50tonのアムスラー試
験機を用いて300kg/cm2の圧力で加圧成形し、
ついで、この成形体を1400℃で3時間焼成して、直
径50mm、長さ50mmの成型品を作製した。
【0022】(比較例)比較例として、耐火物原料に高
級シャモット、低級シャモット、および、焼成ボーキサ
イトを用い、これらの耐火物原料に、上記実施例と同様
に、粘土を5重量%添加して混練し、この混練体を50
tonのアムスラー試験機を用いて300kg/cm2
の圧力で加圧成形し、この成形体を1400℃で3時間
焼成して、直径50mm、長さ50mmの成型品を作製
した。
【0023】そして、これらの実施例および比較例の化
学成分ならびに物理性質の測定結果を図2に示す。図2
においてアルミドロス200−として示した項が、本実
施形態に係わる耐火物原料を用いた実施例である。
【0024】この結果から明らかなように、実施例にお
ける耐火物原料においては、その化学成分が、焼成ボー
キサイトとほぼ同一であるとともに、その物理性質、す
なわち、気孔率、吸水率、嵩比重、および、見掛け比重
の何れにおいてもほぼ同一の性質を実現することができ
た。
【0025】このように、本実施形態によって得られる
74μm以下の加熱ドロス残灰は、シャモットや焼成ボ
ーキサイトといった現行の耐火物原料と同等に扱うこと
が可能であり、現行の耐火物原料の代替物として、単独
に、あるいは、現行の耐火物原料と混合して使用しても
全く問題がないことが分かる。したがって、天然資源の
消費を軽減することができるとともに、アルミニウムド
ロス残灰の廃棄量を減少させて、省資源化ならびに環境
保全効果を高めることができるとともに、廃材の再利用
によるコストの抑制効果をも期待できる。
【0026】なお、上記実施形態は一例であって、アル
ミニウムドロス残灰の処理方法は種々変更可能である。
【0027】たとえば、上記実施形態においては、アル
ミニウムドロス残灰を加熱処理した直後に篩い分け工程
を行なって74μmのアルミニウムドロス残灰を得るよ
うにしたが、加熱処理後に粉砕を行なうようにしても良
い。このような粉砕処理を加えることにより、加熱処理
後におけるアルミニウムドロス残灰の平均粒径を細かく
して、耐火物原料として回収される粒径74μm以下の
アルミニウムドロス残灰の回収量を高めることができ
る。
【0028】さらに、未処理のアルミニウムドロス残灰
を加熱処理した後に粉砕し、この粉砕されたアルミニウ
ムドロス残灰をさらに加熱処理することも可能であり、
この処理によって、細かく砕かれたアルミニウムドロス
残灰を再加熱処理することにより、アルミニウムドロス
残灰中の窒素成分の酸化除去ならびに塩素成分の除去を
効率よく行なうことができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
〜請求項4に記載の耐火物原料の製造方法によれば、ア
ルミニウムドロス残灰を加熱処理することにより、アル
ミニウムドロス残灰中に残存する窒素成分や塩素成分を
除去して化学的に安定化させかつ無害化し、かつ、加熱
処理したアルミニウムドロス残灰を篩い分けて、74μ
m以下の粒径として耐火物原料とすることにより、現行
材料であるシャモット、焼成ボーキサイトや焼結アルミ
ナとほぼ同等の物理性質を有する耐火物原料を得ること
ができる。これによって、現行材料からなる耐火物原料
の代替物として、単独に、あるいは、現行材料と混合し
て使用することができ、天然資源の消費を軽減すること
ができるとともに、アルミニウムドロス残灰の廃棄量を
減少させて、省資源化ならびに環境保全効果を高めるこ
とができ、また、コストの抑制効果をも期待することが
できる。
【0030】そして、請求項2に記載の発明のように、
アルミニウムドロス残灰の加熱処理温度を1300℃〜
1600℃とすることにより、窒素成分や塩素成分を良
好に除去することができるとともに、窒素成分の酸化除
去作用および塩素成分の除去作用の効率を確保しつつ、
燃料コストを低減することができる。
【0031】また、請求項3に記載の発明のように、上
記加熱処理されたアルミニウムドロス残灰を粉砕した後
に篩い分けて、粒径が74μm以下のアルミニウムドロ
ス残灰を得ることにより、粒径が74μm以下のアルミ
ニウムドロス残灰の回収率を高めることができる。
【0032】さらに、請求項4に記載の発明のように、
上記加熱処理されたアルミニウムドロス残灰を粉砕した
後に再度加熱処理を行なうことにより、アルミニウムド
ロス残灰の内部まで均一に加熱処理を行なって、より一
層物理性質の安定化ならびに無害化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係わる耐火物原料の製造
方法を好適に実施するための高温加熱処理装置の一構造
例を示す一部を破断した側面図である。
【図2】本発明の方法の効果を確認するための具体例の
結果を示す表である。
【符号の説明】
1 高温加熱処理装置 2 ロータリーキルン 3 ドロスホッパ 4 バーナ 6 回収ボックス D アルミニウムドロス残灰
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C04B 35/00 W

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミニウム溶解工程において生成され
    るアルミニウムドロス残灰を加熱処理し、この加熱処理
    されたアルミニウムドロス残灰を篩い分けて、粒径が7
    4μm以下のアルミニウムドロス残灰を得て耐火物原料
    とすることを特徴とする耐火物原料の製造方法。
  2. 【請求項2】 上記加熱処理における加熱温度が、13
    00℃〜1600℃の温度範囲であることを特徴とする
    請求項1に記載の耐火物原料の製造方法。
  3. 【請求項3】 上記加熱処理されたアルミニウムドロス
    残灰を粉砕した後に篩い分けて、粒径が74μm以下の
    アルミニウムドロス残灰を得ることを特徴とする請求項
    1または請求項2に記載の耐火物原料の製造方法。
  4. 【請求項4】 上記加熱処理されたアルミニウムドロス
    残灰を粉砕した後に、再度加熱処理を行なうことを特徴
    とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の耐火物原料
    の製造方法。
JP10060198A 1998-03-27 1998-03-27 耐火物原料の製造方法 Pending JPH11278916A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100406411C (zh) * 2006-04-27 2008-07-30 武汉科技大学 一种电熔刚玉复合耐火材料及其生产方法
US7594948B2 (en) * 2002-12-18 2009-09-29 Refratechnik Holding Gmbh Covering means for a top slag, method for the production thereof and use of the covering means
KR100943930B1 (ko) 2007-11-09 2010-02-24 경남대학교 산학협력단 알루미늄 드로스를 혼합하여 생성되는 TiC와 AlON 및 MgAl2O4로 구성된 내열 및 내화재료 복합분말의 제조 방법
JP2014159341A (ja) * 2013-02-19 2014-09-04 Jia Jye Metal Co Ltd アルミニウム集塵とアルミニウム金属製錬スラグ再利用方法

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