JPH1190490A - 含油スラッジの再生方法 - Google Patents
含油スラッジの再生方法Info
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- JPH1190490A JPH1190490A JP9273711A JP27371197A JPH1190490A JP H1190490 A JPH1190490 A JP H1190490A JP 9273711 A JP9273711 A JP 9273711A JP 27371197 A JP27371197 A JP 27371197A JP H1190490 A JPH1190490 A JP H1190490A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 処理温度が低く、その結果省エネルギーで処
理可能な含油スラッジの再生方法を提供する。 【解決手段】 γ−Ｆｅ2 Ｏ3 を含む固形分と水分２１
及び油分２２とを有する含油スラッジ１３を加熱して水
分２１を蒸発除去する第１工程と、水分２１の蒸発除去
された含油スラッジ１３を空気の遮断された雰囲気中で
５００℃以下の高温に加熱して油分２２を揮発除去する
第２工程とによって、含油スラッジ１３からγ−Ｆｅ2
Ｏ3 を回収する。
理可能な含油スラッジの再生方法を提供する。 【解決手段】 γ−Ｆｅ2 Ｏ3 を含む固形分と水分２１
及び油分２２とを有する含油スラッジ１３を加熱して水
分２１を蒸発除去する第１工程と、水分２１の蒸発除去
された含油スラッジ１３を空気の遮断された雰囲気中で
５００℃以下の高温に加熱して油分２２を揮発除去する
第２工程とによって、含油スラッジ１３からγ−Ｆｅ2
Ｏ3 を回収する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、含油スラッジの再
生方法に係り、詳しくは、例えば製鉄所の圧延設備で発
生した含油スラッジから水分と油分を除去してγ−Ｆｅ
2 Ｏ3 （マグヘマイト）を回収可能な含油スラッジの再
生方法に関する。
生方法に係り、詳しくは、例えば製鉄所の圧延設備で発
生した含油スラッジから水分と油分を除去してγ−Ｆｅ
2 Ｏ3 （マグヘマイト）を回収可能な含油スラッジの再
生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の鉄鋼プロセスにおいては、連続鋳
造、熱間圧延等に大量の冷却水を使用し、これらの冷却
水の廃液は工場建屋別に回収され、再利用されている。
ただし、冷却水の廃液には圧延機、連続鋳造機等で使用
される潤滑油、グリース等の雑多な油分及びスケール・
ダスト等の固形物が混入している。例えば、製鉄所の熱
間圧延工場における冷却水の廃液の再生方法として、熱
間圧延工場に隣接した廃水スケールピットに集められた
冷却廃水はまず、沈澱池に導かれて貯留され、沈澱池で
比重差により固形分が簡単に除去され、次いで沈澱池の
上澄み液は濾過器及び冷却塔に通された後、冷却水とし
て再使用される。一方、上澄み液が除去された沈澱池の
固形分を含んだ廃水と前記濾過器の篩い上の固形分とは
シックナー、次いでドラムフィルターを介して固形分が
除去され、少量の水分と潤滑油、グリース等の雑多な油
分とが混入した固体が残留する。この残留した固体は
「含油スラッジ」と呼ばれ、その主体はスケール・ダス
ト等である。この含油スラッジは悪臭を放つので、含油
スラッジをロータリーキルンで焼却処理し、「焼成スラ
ッジ」を得た後、この焼成スラッジを溶銑予備処理に再
生、利用している。なお、沈澱池の上澄み液上の油分
は、沈降分離ピットに貯留されて、水分と油分に分離さ
れ、水分は薬注処理され、また、油分はロータリーキル
ン等で焼却される。
造、熱間圧延等に大量の冷却水を使用し、これらの冷却
水の廃液は工場建屋別に回収され、再利用されている。
ただし、冷却水の廃液には圧延機、連続鋳造機等で使用
される潤滑油、グリース等の雑多な油分及びスケール・
ダスト等の固形物が混入している。例えば、製鉄所の熱
間圧延工場における冷却水の廃液の再生方法として、熱
間圧延工場に隣接した廃水スケールピットに集められた
冷却廃水はまず、沈澱池に導かれて貯留され、沈澱池で
比重差により固形分が簡単に除去され、次いで沈澱池の
上澄み液は濾過器及び冷却塔に通された後、冷却水とし
て再使用される。一方、上澄み液が除去された沈澱池の
固形分を含んだ廃水と前記濾過器の篩い上の固形分とは
シックナー、次いでドラムフィルターを介して固形分が
除去され、少量の水分と潤滑油、グリース等の雑多な油
分とが混入した固体が残留する。この残留した固体は
「含油スラッジ」と呼ばれ、その主体はスケール・ダス
ト等である。この含油スラッジは悪臭を放つので、含油
スラッジをロータリーキルンで焼却処理し、「焼成スラ
ッジ」を得た後、この焼成スラッジを溶銑予備処理に再
生、利用している。なお、沈澱池の上澄み液上の油分
は、沈降分離ピットに貯留されて、水分と油分に分離さ
れ、水分は薬注処理され、また、油分はロータリーキル
ン等で焼却される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
含油スラッジの再生方法においては、未だ解決すべき以
下のような問題があった。ドラムフィルターを介して固
形分が除去された含油スラッジは悪臭を放つので、含油
スラッジをロータリーキルンで焼却して「焼成スラッ
ジ」としているが、この含油スラッジの焼却処理方法に
おいては１２００℃以上の高温を要し、従って多大なエ
ネルギーや処理装置にも高温対策を要するという問題が
あった。
含油スラッジの再生方法においては、未だ解決すべき以
下のような問題があった。ドラムフィルターを介して固
形分が除去された含油スラッジは悪臭を放つので、含油
スラッジをロータリーキルンで焼却して「焼成スラッ
ジ」としているが、この含油スラッジの焼却処理方法に
おいては１２００℃以上の高温を要し、従って多大なエ
ネルギーや処理装置にも高温対策を要するという問題が
あった。
【０００４】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、処理温度が低く、その結果省エネルギーで処理可能
な含油スラッジの再生方法を提供することを目的とす
る。
で、処理温度が低く、その結果省エネルギーで処理可能
な含油スラッジの再生方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の含油スラッジの再生方法は、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 を含
む固形分と水分及び油分とを有する含油スラッジを加熱
して該水分を蒸発除去する第１工程と、前記水分の蒸発
除去された前記含油スラッジを空気の遮断された雰囲気
中で５００℃以下の高温に加熱して前記油分を揮発除去
する第２工程とによって、前記含油スラッジから前記γ
−Ｆｅ2 Ｏ3 を回収する。請求項２記載の含油スラッジ
の再生方法は、請求項１記載の含油スラッジの再生方法
において、前記含油スラッジが、製鉄所の連続鋳造設
備、熱間圧延設備で発生する冷却廃水から取り出される
ＦｅＯ、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 等の酸化鉄を含むスラッジであ
る。特に、請求項３記載の含油スラッジの再生方法は、
請求項１又は２記載の含油スラッジの再生方法におい
て、前記第２工程において揮発除去されて回収された油
分を、前記第１工程及び／又は第２工程の加熱源として
使用する。第２工程において５００℃以下の高温に加熱
するのは、５００℃を超える温度で処理すると油分が燃
焼して回収できなくなるためであり、空気を遮断して加
熱するのは、大気中で加熱すると、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 がα
−Ｆｅ2 Ｏ3 に転移し易くなるためである。
記載の含油スラッジの再生方法は、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 を含
む固形分と水分及び油分とを有する含油スラッジを加熱
して該水分を蒸発除去する第１工程と、前記水分の蒸発
除去された前記含油スラッジを空気の遮断された雰囲気
中で５００℃以下の高温に加熱して前記油分を揮発除去
する第２工程とによって、前記含油スラッジから前記γ
−Ｆｅ2 Ｏ3 を回収する。請求項２記載の含油スラッジ
の再生方法は、請求項１記載の含油スラッジの再生方法
において、前記含油スラッジが、製鉄所の連続鋳造設
備、熱間圧延設備で発生する冷却廃水から取り出される
ＦｅＯ、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 等の酸化鉄を含むスラッジであ
る。特に、請求項３記載の含油スラッジの再生方法は、
請求項１又は２記載の含油スラッジの再生方法におい
て、前記第２工程において揮発除去されて回収された油
分を、前記第１工程及び／又は第２工程の加熱源として
使用する。第２工程において５００℃以下の高温に加熱
するのは、５００℃を超える温度で処理すると油分が燃
焼して回収できなくなるためであり、空気を遮断して加
熱するのは、大気中で加熱すると、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 がα
−Ｆｅ2 Ｏ3 に転移し易くなるためである。
【０００６】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る含油スラッジの再生方法の処理プロセスの説明
図、図２は同処理プロセスを確証するための実験装置、
図３は含油スラッジ又は処理後スラッジのＸ線回析結果
を説明するグラフ、図４は蒸発除去処理中の各部の温度
及び回収した水分の量の経時変化を示すグラフ、図５は
揮発除去処理中に回収した油分の量の経時変化を示すグ
ラフである。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係る含油スラッジの再生方法の処理プロセスの説明
図、図２は同処理プロセスを確証するための実験装置、
図３は含油スラッジ又は処理後スラッジのＸ線回析結果
を説明するグラフ、図４は蒸発除去処理中の各部の温度
及び回収した水分の量の経時変化を示すグラフ、図５は
揮発除去処理中に回収した油分の量の経時変化を示すグ
ラフである。
【０００７】本発明の一実施の形態に係る含油スラッジ
の再生方法を説明する前に、本実施の形態に用いる含油
スラッジの組成について、まず説明しておく。含油スラ
ッジには、一例として、製鉄所の熱間圧延工場の冷却廃
水中の固形分を沈殿、あるいは濾過して得られるものを
用いた。含油スラッジの組成は、水分約１０〜１５％、
油分２〜３％、残りは粉体固形分とされている。まず、
固形分の含有量を明らかにするために、含油スラッジを
精秤し、ビーカー内でアセトンにより洗浄し、これを濾
過して固形分を分離し、十分乾燥させた後、固形分の重
量を求めた。この結果、含油スラッジ中の固形分の含有
率は８５．２重量％であることが判った。なお、前記含
油スラッジは、熱間圧延工場（熱間圧延設備）で発生す
るものに限らず、高温の鋼材に大量の冷却水を散布する
ような製鉄所の連続鋳造設備等で発生するスラッジを用
いることもできる。
の再生方法を説明する前に、本実施の形態に用いる含油
スラッジの組成について、まず説明しておく。含油スラ
ッジには、一例として、製鉄所の熱間圧延工場の冷却廃
水中の固形分を沈殿、あるいは濾過して得られるものを
用いた。含油スラッジの組成は、水分約１０〜１５％、
油分２〜３％、残りは粉体固形分とされている。まず、
固形分の含有量を明らかにするために、含油スラッジを
精秤し、ビーカー内でアセトンにより洗浄し、これを濾
過して固形分を分離し、十分乾燥させた後、固形分の重
量を求めた。この結果、含油スラッジ中の固形分の含有
率は８５．２重量％であることが判った。なお、前記含
油スラッジは、熱間圧延工場（熱間圧延設備）で発生す
るものに限らず、高温の鋼材に大量の冷却水を散布する
ような製鉄所の連続鋳造設備等で発生するスラッジを用
いることもできる。
【０００８】次に、この含油スラッジから固形分を採取
し、この固形分を所定粒度に粉砕して測定試料を作成
し、これを粉末Ｘ線回析法により分析した。その分析結
果を図３（ａ）に示す。横軸は試料のＸ線回折角度（２
θ）、縦軸（Ｉ／Ｉ0 ）はＸ線回折角度（２θ）におけ
るＸ線強度（Ｉ）の最大Ｘ線強度（Ｉ0 ）との比を表
す。図から明らかなように、含油スラッジ中の固形分は
主として、ＦｅＯとγ−Ｆｅ2 Ｏ3 （Ｍａｇｈｅｍｉｔ
ｅ）であることが判る。このγ−Ｆｅ2 Ｏ3 はスピネル
構造における６配位の位置のＦｅイオンの一部が抜けた
構造を取っていて、α−Ｆｅ2 Ｏ3 （Ｈｅｍａｔｉｔ
ｅ）とは異なり、フェリ磁性を有しているので、ビデ
オ、カセット等の磁気テープに利用されている。しか
し、Ｆｅ2 Ｏ3 の安定相はα−Ｆｅ2 Ｏ3 であり、γ−
Ｆｅ2 Ｏ3 は準安定相であるため、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 の熱
力学データは一般的な熱力学データ集には記載されてい
ない。
し、この固形分を所定粒度に粉砕して測定試料を作成
し、これを粉末Ｘ線回析法により分析した。その分析結
果を図３（ａ）に示す。横軸は試料のＸ線回折角度（２
θ）、縦軸（Ｉ／Ｉ0 ）はＸ線回折角度（２θ）におけ
るＸ線強度（Ｉ）の最大Ｘ線強度（Ｉ0 ）との比を表
す。図から明らかなように、含油スラッジ中の固形分は
主として、ＦｅＯとγ−Ｆｅ2 Ｏ3 （Ｍａｇｈｅｍｉｔ
ｅ）であることが判る。このγ−Ｆｅ2 Ｏ3 はスピネル
構造における６配位の位置のＦｅイオンの一部が抜けた
構造を取っていて、α−Ｆｅ2 Ｏ3 （Ｈｅｍａｔｉｔ
ｅ）とは異なり、フェリ磁性を有しているので、ビデ
オ、カセット等の磁気テープに利用されている。しか
し、Ｆｅ2 Ｏ3 の安定相はα−Ｆｅ2 Ｏ3 であり、γ−
Ｆｅ2 Ｏ3 は準安定相であるため、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 の熱
力学データは一般的な熱力学データ集には記載されてい
ない。
【０００９】次に、図１及び図２を参照しながら、本発
明の一実施の形態に係る含油スラッジの再生方法を説明
する。図１に含油スラッジの再生方法の処理プロセスを
示す。第１工程として、含油スラッジを１００℃程度に
加熱して水分を蒸発除去し、第２工程ではこれをさらに
加熱して油分を揮発除去するものである。第１工程は単
なる水の蒸発であるから簡単であるが、第２工程は潤滑
油、グリース等の雑多な油分を揮発させるために、まず
揮発除去のための最適温度を決定する必要がある。即
ち、脱油温度が高過ぎると、油が燃焼する恐れがある。
そこで、図２に示す実験装置を用いて、第２工程、即ち
油分の揮発除去の最適温度を決定することにした。以
下、実験装置と実験方法及び実験結果について説明す
る。
明の一実施の形態に係る含油スラッジの再生方法を説明
する。図１に含油スラッジの再生方法の処理プロセスを
示す。第１工程として、含油スラッジを１００℃程度に
加熱して水分を蒸発除去し、第２工程ではこれをさらに
加熱して油分を揮発除去するものである。第１工程は単
なる水の蒸発であるから簡単であるが、第２工程は潤滑
油、グリース等の雑多な油分を揮発させるために、まず
揮発除去のための最適温度を決定する必要がある。即
ち、脱油温度が高過ぎると、油が燃焼する恐れがある。
そこで、図２に示す実験装置を用いて、第２工程、即ち
油分の揮発除去の最適温度を決定することにした。以
下、実験装置と実験方法及び実験結果について説明す
る。
【００１０】実験装置１０において反応容器は、枝管付
きの丸底フラスコ１１（容量５００ｃｃ）であり、丸底
フラスコ１１をマントルヒーター１２で加熱する。丸底
フラスコ１１内に試料として組成（水分１２％、油分３
％、残りは固形分）の含油スラッジ１３を１２０ｇ装入
し、含油スラッジ１３を大気中１００℃以上の温度で加
熱、乾燥する。その後、この含油スラッジ１３を、大気
（空気）を遮断して５００℃以下で加熱した。蒸発した
水分２１及び揮発した油分２２は枝管１４の内部で冷却
されて凝縮するので、凝縮液をメスシリンダー１５に貯
留する。なお、枝管１４の外側には冷却用にシリコンゴ
ムチューブ１６を巻き付け、シリコンゴムチューブ１６
内に水を流して枝管１４を冷却した。丸底フラスコ１１
内の試料の温度や各部の温度は、図２に示すように、丸
底フラスコ１１内へ挿入したアルメル−クロメル熱電対
１７〜２０によって測定し、丸底フラスコ１１とマント
ルヒーター１２との間隙に設置した図示しないコントロ
ール用熱電対と温度調節器により制御した。
きの丸底フラスコ１１（容量５００ｃｃ）であり、丸底
フラスコ１１をマントルヒーター１２で加熱する。丸底
フラスコ１１内に試料として組成（水分１２％、油分３
％、残りは固形分）の含油スラッジ１３を１２０ｇ装入
し、含油スラッジ１３を大気中１００℃以上の温度で加
熱、乾燥する。その後、この含油スラッジ１３を、大気
（空気）を遮断して５００℃以下で加熱した。蒸発した
水分２１及び揮発した油分２２は枝管１４の内部で冷却
されて凝縮するので、凝縮液をメスシリンダー１５に貯
留する。なお、枝管１４の外側には冷却用にシリコンゴ
ムチューブ１６を巻き付け、シリコンゴムチューブ１６
内に水を流して枝管１４を冷却した。丸底フラスコ１１
内の試料の温度や各部の温度は、図２に示すように、丸
底フラスコ１１内へ挿入したアルメル−クロメル熱電対
１７〜２０によって測定し、丸底フラスコ１１とマント
ルヒーター１２との間隙に設置した図示しないコントロ
ール用熱電対と温度調節器により制御した。
【００１１】前記の実験装置１０を用いて実験した結果
について説明する。まず、第１工程として、試料を大気
中で１１０℃まで加熱した。この時の試料温度及び各部
の温度と回収した水分量の経時変化を図４に示す。な
お、図４中の〜は図２中の〜に対応する。加熱
開始後約２０分で試料温度は１１０℃に到達し、水分
が蒸発して最終的にメスシリンダー１５内に１５．５ｃ
ｃの水分２１が回収された（図中の黒塗りの正方形）。
丸底フラスコ１１内の及びの位置の温度は、含油ス
ラッジ１３から水が蒸発している間は、その蒸気によっ
て約７０〜１００℃まで上昇するが、蒸発が終了すると
略室温まで低下する。つまり、本プロセスを実用化した
場合には、この及びの位置の温度を検出することに
よって第１工程である蒸発除去（脱水）の処理が終了し
たかどうかを判断することができる。
について説明する。まず、第１工程として、試料を大気
中で１１０℃まで加熱した。この時の試料温度及び各部
の温度と回収した水分量の経時変化を図４に示す。な
お、図４中の〜は図２中の〜に対応する。加熱
開始後約２０分で試料温度は１１０℃に到達し、水分
が蒸発して最終的にメスシリンダー１５内に１５．５ｃ
ｃの水分２１が回収された（図中の黒塗りの正方形）。
丸底フラスコ１１内の及びの位置の温度は、含油ス
ラッジ１３から水が蒸発している間は、その蒸気によっ
て約７０〜１００℃まで上昇するが、蒸発が終了すると
略室温まで低下する。つまり、本プロセスを実用化した
場合には、この及びの位置の温度を検出することに
よって第１工程である蒸発除去（脱水）の処理が終了し
たかどうかを判断することができる。
【００１２】続いて、大気を遮断して試料を４つに分
け、それぞれの試料の温度を３５０℃、４００℃、４５
０℃、５００℃まで加熱して、油分２２を揮発除去し、
油分２２をメスシリンダー１５に回収した。回収された
油分２２の量の経時変化を図５に示す。図に示すよう
に、３５０℃、４００℃では、５時間を経過しても油分
２２の回収が終了していない。これに対し４５０℃、５
００℃では、約１時間で油分２２の回収が終了し、４５
０℃と５００℃では回収の速度には殆ど差がない。つま
り脱油処理温度の最適温度は４５０℃〜５００℃である
ことが判る。この温度域では油分の揮発除去（脱油）処
理が約２時間で終了する。なお、この実験中に油分２２
の燃焼は認められなかった。
け、それぞれの試料の温度を３５０℃、４００℃、４５
０℃、５００℃まで加熱して、油分２２を揮発除去し、
油分２２をメスシリンダー１５に回収した。回収された
油分２２の量の経時変化を図５に示す。図に示すよう
に、３５０℃、４００℃では、５時間を経過しても油分
２２の回収が終了していない。これに対し４５０℃、５
００℃では、約１時間で油分２２の回収が終了し、４５
０℃と５００℃では回収の速度には殆ど差がない。つま
り脱油処理温度の最適温度は４５０℃〜５００℃である
ことが判る。この温度域では油分の揮発除去（脱油）処
理が約２時間で終了する。なお、この実験中に油分２２
の燃焼は認められなかった。
【００１３】反応容器である丸底フラスコ１１を約３０
０℃以上に加熱すると、丸底フラスコ１１内に白煙が認
められた。この気体は悪臭を放ち、揮発した油分の一部
が凝縮せず気体のまま丸底フラスコ１１の外へ逃散した
ものと考えられる。この気体を回収して、その体積を測
定したところ、含油スラッジ１３の１００ｇ当たり１１
７００ｃｃ（常温、常圧）であることが判った。以上の
ような処理で得られた固形分（以下これを「処理後スラ
ッジ」と呼ぶ）を５５０℃、真空下で加熱し、処理後の
固形分の重量変化を追跡したが、重量変化が全く認めら
れなかった。このことから処理後スラッジには水分、油
分とも含まれていないと判断した。
０℃以上に加熱すると、丸底フラスコ１１内に白煙が認
められた。この気体は悪臭を放ち、揮発した油分の一部
が凝縮せず気体のまま丸底フラスコ１１の外へ逃散した
ものと考えられる。この気体を回収して、その体積を測
定したところ、含油スラッジ１３の１００ｇ当たり１１
７００ｃｃ（常温、常圧）であることが判った。以上の
ような処理で得られた固形分（以下これを「処理後スラ
ッジ」と呼ぶ）を５５０℃、真空下で加熱し、処理後の
固形分の重量変化を追跡したが、重量変化が全く認めら
れなかった。このことから処理後スラッジには水分、油
分とも含まれていないと判断した。
【００１４】この回収処理でメスシリンダー１５の下部
に溜まった透明な部分は水分２１であり、その上の不透
明の液体は油分２２である。このように、回収した水分
２１と油分２２とは明瞭に区別できる。また、回収した
油分２２は容易に着火するので、燃料として使用でき
る。実用化の場合には、この回収される油分２２を含油
スラッジの蒸発及び／又は揮発除去用の燃料（加熱源）
として利用すれば、省エネルギー効果をより向上させる
ことができる。当然、その他の熱源としても使用でき
る。なお、図２中の符号２３は、丸底フラスコ１１及び
マントルヒーター１２の一部を覆う断熱材、符号２４
は、枝管１４の内部で冷却されて凝縮した凝縮液をメス
シリンダー１５に回収するための液体取出し口、符号２
５は圧抜き用のガラス管を表している。
に溜まった透明な部分は水分２１であり、その上の不透
明の液体は油分２２である。このように、回収した水分
２１と油分２２とは明瞭に区別できる。また、回収した
油分２２は容易に着火するので、燃料として使用でき
る。実用化の場合には、この回収される油分２２を含油
スラッジの蒸発及び／又は揮発除去用の燃料（加熱源）
として利用すれば、省エネルギー効果をより向上させる
ことができる。当然、その他の熱源としても使用でき
る。なお、図２中の符号２３は、丸底フラスコ１１及び
マントルヒーター１２の一部を覆う断熱材、符号２４
は、枝管１４の内部で冷却されて凝縮した凝縮液をメス
シリンダー１５に回収するための液体取出し口、符号２
５は圧抜き用のガラス管を表している。
【００１５】上述の処理方法によって得られた処理後ス
ラッジを用いて、第２工程の脱油処理温度を３５０℃、
４００℃、４５０℃、５００℃と変化させた時のＸ線回
析の結果を図３（ｂ）〜（ｅ）に示す。また、Ｘ線回析
の結果をまとめると表１のようになった。
ラッジを用いて、第２工程の脱油処理温度を３５０℃、
４００℃、４５０℃、５００℃と変化させた時のＸ線回
析の結果を図３（ｂ）〜（ｅ）に示す。また、Ｘ線回析
の結果をまとめると表１のようになった。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１及び図３（ｂ）〜（ｅ）から明らかな
ように、脱油処理温度３５０℃、４００℃、４５０℃、
５００℃では、いずれの場合にもＦｅ及びγ−Ｆｅ2 Ｏ
3 相の存在が認められたが、処理前の含油スラッジに存
在が認められたＦｅＯの存在は確認できなかった。この
ことから、脱油処理中にＦｅＯ（又はγ−Ｆｅ2 Ｏ3）
の一部が還元されてＦｅ（金属鉄）を生成したものと推
測できる。
ように、脱油処理温度３５０℃、４００℃、４５０℃、
５００℃では、いずれの場合にもＦｅ及びγ−Ｆｅ2 Ｏ
3 相の存在が認められたが、処理前の含油スラッジに存
在が認められたＦｅＯの存在は確認できなかった。この
ことから、脱油処理中にＦｅＯ（又はγ−Ｆｅ2 Ｏ3）
の一部が還元されてＦｅ（金属鉄）を生成したものと推
測できる。
【００１８】以上のように、処理後スラッジの主成分は
Ｆｅ及びγ−Ｆｅ2 Ｏ3 （酸化鉄）であることが判った
ので、処理後スラッジの平均組成をＦｅＯn と表すこと
にする。このＦｅＯn を大気中で６００℃で３５時間、
次いで大気中で８５０℃で２０時間加熱して、Ｆｅ2 Ｏ
3 まで酸化し、酸化前後の重量変化からＯ（酸素）とＦ
ｅの原子比ｎ（＝Ｏ／Ｆｅ）を求めたところ、ｎ＝１．
２６が得られた。次に、ｎ＝１．２６を用いて、処理後
スラッジ中のＦｅとγ−Ｆｅ2 Ｏ3 の存在比を計算する
と、（γ−Ｆｅ2 Ｏ3 ）／Ｆｅ＝８９．４／１０．６
（重量比）となった。即ち処理後スラッジ中のγ−Ｆｅ
2 Ｏ3 の含有率は８９．４重量％であることが判る。な
お、処理後スラッジを大気下で加熱して得られた試料の
Ｘ線回析の結果を図３（ｆ）に示す。この試料について
は、α−Ｆｅ2 Ｏ3 のみが同定された。即ち処理後スラ
ッジを大気中で加熱すると、準安定相のγ−Ｆｅ2 Ｏ3
が安定相のα−Ｆｅ2 Ｏ3 に転移することが判る。
Ｆｅ及びγ−Ｆｅ2 Ｏ3 （酸化鉄）であることが判った
ので、処理後スラッジの平均組成をＦｅＯn と表すこと
にする。このＦｅＯn を大気中で６００℃で３５時間、
次いで大気中で８５０℃で２０時間加熱して、Ｆｅ2 Ｏ
3 まで酸化し、酸化前後の重量変化からＯ（酸素）とＦ
ｅの原子比ｎ（＝Ｏ／Ｆｅ）を求めたところ、ｎ＝１．
２６が得られた。次に、ｎ＝１．２６を用いて、処理後
スラッジ中のＦｅとγ−Ｆｅ2 Ｏ3 の存在比を計算する
と、（γ−Ｆｅ2 Ｏ3 ）／Ｆｅ＝８９．４／１０．６
（重量比）となった。即ち処理後スラッジ中のγ−Ｆｅ
2 Ｏ3 の含有率は８９．４重量％であることが判る。な
お、処理後スラッジを大気下で加熱して得られた試料の
Ｘ線回析の結果を図３（ｆ）に示す。この試料について
は、α−Ｆｅ2 Ｏ3 のみが同定された。即ち処理後スラ
ッジを大気中で加熱すると、準安定相のγ−Ｆｅ2 Ｏ3
が安定相のα−Ｆｅ2 Ｏ3 に転移することが判る。
【００１９】そして、このようなＦｅとγ−Ｆｅ2 Ｏ3
を含む混合物から、両者の化学的特性、磁気的特性、比
重等の差を利用して、同じ酸化物同士であるＦｅＯとγ
−Ｆｅ2 Ｏ3 との混合物からγ−Ｆｅ2 Ｏ3 を回収する
場合に較べて、容易にγ−Ｆｅ2 Ｏ3 を分離回収するこ
とができる。例えば、金属であるＦｅの比重は７．８６
であり、酸化物であるγ−Ｆｅ2 Ｏ3 及びＦｅＯの比重
はそれぞれ５．１２と５．７とであるから、比重差の大
きいＦｅとγ−Ｆｅ2 Ｏ3 との混合物に重液分離法等を
効果的に適用できる。また、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 を残存させ
たまま、Ｆｅを選択的に溶解除去して、最終的にγ−Ｆ
ｅ2 Ｏ3 とすることも可能である。
を含む混合物から、両者の化学的特性、磁気的特性、比
重等の差を利用して、同じ酸化物同士であるＦｅＯとγ
−Ｆｅ2 Ｏ3 との混合物からγ−Ｆｅ2 Ｏ3 を回収する
場合に較べて、容易にγ−Ｆｅ2 Ｏ3 を分離回収するこ
とができる。例えば、金属であるＦｅの比重は７．８６
であり、酸化物であるγ−Ｆｅ2 Ｏ3 及びＦｅＯの比重
はそれぞれ５．１２と５．７とであるから、比重差の大
きいＦｅとγ−Ｆｅ2 Ｏ3 との混合物に重液分離法等を
効果的に適用できる。また、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 を残存させ
たまま、Ｆｅを選択的に溶解除去して、最終的にγ−Ｆ
ｅ2 Ｏ3 とすることも可能である。
【００２０】熱間圧延用の冷却廃水の再生プロセスから
得られた含油スラッジからγ−Ｆｅ2 Ｏ3 を回収するこ
とを目的として行なった一連の実験の結果をまとめると
以下のとおりとなる。 含油スラッジに含まれる粉体の固形分の含有率は約８
５重量％であり、この固形分の主成分はＦｅＯとγ−Ｆ
ｅ2 Ｏ3 である。 この含油スラッジから、第１工程（１００℃）での蒸
発処理、及び第２工程（４５０℃〜５００℃）での揮発
処理により、水分と油分を別々に除去し、γ−Ｆｅ2 Ｏ
3 を回収できる。 処理後スラッジの主成分はＦｅ（金属鉄、１０．６重
量％）とγ−Ｆｅ2 Ｏ3 （酸化鉄、８９．４重量％）で
あり、平均組成はＦｅＯ1.26と表すこともできる。 この揮発処理によってＦｅＯは還元されてＦｅを生成
するが、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 処理温度を５００℃まで上げて
もα−Ｆｅ2 Ｏ3 に変化しない。 しかし、処理後スラッジを大気中で加熱すると、γ−
Ｆｅ2 Ｏ3 はすべて安定なα−Ｆｅ2 Ｏ3 に変化する。
得られた含油スラッジからγ−Ｆｅ2 Ｏ3 を回収するこ
とを目的として行なった一連の実験の結果をまとめると
以下のとおりとなる。 含油スラッジに含まれる粉体の固形分の含有率は約８
５重量％であり、この固形分の主成分はＦｅＯとγ−Ｆ
ｅ2 Ｏ3 である。 この含油スラッジから、第１工程（１００℃）での蒸
発処理、及び第２工程（４５０℃〜５００℃）での揮発
処理により、水分と油分を別々に除去し、γ−Ｆｅ2 Ｏ
3 を回収できる。 処理後スラッジの主成分はＦｅ（金属鉄、１０．６重
量％）とγ−Ｆｅ2 Ｏ3 （酸化鉄、８９．４重量％）で
あり、平均組成はＦｅＯ1.26と表すこともできる。 この揮発処理によってＦｅＯは還元されてＦｅを生成
するが、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 処理温度を５００℃まで上げて
もα−Ｆｅ2 Ｏ3 に変化しない。 しかし、処理後スラッジを大気中で加熱すると、γ−
Ｆｅ2 Ｏ3 はすべて安定なα−Ｆｅ2 Ｏ3 に変化する。
【００２１】
【発明の効果】請求項１〜３記載の含油スラッジの再生
方法においては、含油スラッジを加熱して水分を蒸発除
去し、次いで水分が蒸発除去された含油スラッジを、外
気を遮断して５００℃以下の高温に加熱し、含油スラッ
ジ中の油分を燃焼させることなく、かつ短時間で油分を
揮発除去することによって回収すると共に、従来に較べ
て処理温度が低く、その結果省エネルギー状態で処理可
能なプロセスを提供できる。また、回収されたγ−Ｆｅ
2 Ｏ3 は、磁気記録媒体、磁性流体、廃液の重金属吸着
用濾材、電磁波吸収タイル等に利用できる。特に、請求
項２記載の含油スラッジの再生方法においては、含油ス
ラッジが、製鉄所の連続鋳造設備、熱間圧延設備で発生
する冷却廃水から取り出されるＦｅＯ、γ−Ｆｅ2 Ｏ3
等の酸化鉄を含むスラッジであるので、ＦｅＯが含まれ
る場合には、ＦｅＯをＦｅに還元してγ−Ｆｅ2 Ｏ3 を
容易に回収することができ、廃水を有効に利用して、低
い原料コストで処理可能なプロセスを提供できる。ま
た、請求項３記載の含油スラッジの再生方法において
は、揮発除去されて回収された油分を、本処理の加熱源
として使用するので、さらに省エネルギーで処理可能な
プロセスを提供できる。
方法においては、含油スラッジを加熱して水分を蒸発除
去し、次いで水分が蒸発除去された含油スラッジを、外
気を遮断して５００℃以下の高温に加熱し、含油スラッ
ジ中の油分を燃焼させることなく、かつ短時間で油分を
揮発除去することによって回収すると共に、従来に較べ
て処理温度が低く、その結果省エネルギー状態で処理可
能なプロセスを提供できる。また、回収されたγ−Ｆｅ
2 Ｏ3 は、磁気記録媒体、磁性流体、廃液の重金属吸着
用濾材、電磁波吸収タイル等に利用できる。特に、請求
項２記載の含油スラッジの再生方法においては、含油ス
ラッジが、製鉄所の連続鋳造設備、熱間圧延設備で発生
する冷却廃水から取り出されるＦｅＯ、γ−Ｆｅ2 Ｏ3
等の酸化鉄を含むスラッジであるので、ＦｅＯが含まれ
る場合には、ＦｅＯをＦｅに還元してγ−Ｆｅ2 Ｏ3 を
容易に回収することができ、廃水を有効に利用して、低
い原料コストで処理可能なプロセスを提供できる。ま
た、請求項３記載の含油スラッジの再生方法において
は、揮発除去されて回収された油分を、本処理の加熱源
として使用するので、さらに省エネルギーで処理可能な
プロセスを提供できる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る含油スラッジの再
生方法の処理プロセスの説明図である。
生方法の処理プロセスの説明図である。
【図２】同処理プロセスを確証するための実験装置の説
明図である。
明図である。
【図３】含油スラッジ又は処理後スラッジのＸ線回析結
果を説明するグラフである。
果を説明するグラフである。
【図４】蒸発除去処理中の各部の温度及び回収した水分
の量の経時変化を示すグラフである。
の量の経時変化を示すグラフである。
【図５】揮発除去処理中に回収した油分の量の経時変化
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１０ 実験装置 １１ 丸底フラス
コ １２ マントルヒーター １３ 含油スラッ
ジ １４ 枝管 １５ メスシリン
ダー １６ シリコンゴムチューブ １７ アルメル−
クロメル熱電対 １８ アルメル−クロメル熱電対 １９ アルメル−
クロメル熱電対 ２０ アルメル−クロメル熱電対 ２１ 水分 ２２ 油分 ２３ 断熱材 ２４ 液体取出し口 ２５ ガラス管
コ １２ マントルヒーター １３ 含油スラッ
ジ １４ 枝管 １５ メスシリン
ダー １６ シリコンゴムチューブ １７ アルメル−
クロメル熱電対 １８ アルメル−クロメル熱電対 １９ アルメル−
クロメル熱電対 ２０ アルメル−クロメル熱電対 ２１ 水分 ２２ 油分 ２３ 断熱材 ２４ 液体取出し口 ２５ ガラス管
Claims (3)
- 【請求項１】 γ−Ｆｅ2 Ｏ3 を含む固形分と水分及び
油分とを有する含油スラッジを加熱して該水分を蒸発除
去する第１工程と、 前記水分の蒸発除去された前記含油スラッジを空気の遮
断された雰囲気中で５００℃以下の高温に加熱して前記
油分を揮発除去する第２工程とによって、前記含油スラ
ッジから前記γ−Ｆｅ2 Ｏ3 を回収することを特徴とす
る含油スラッジの再生方法。 - 【請求項２】 前記含油スラッジが、製鉄所の連続鋳造
設備、熱間圧延設備で発生する冷却廃水から取り出され
るＦｅＯ、γ−Ｆｅ2 Ｏ3 等の酸化鉄を含むスラッジで
ある請求項１記載の含油スラッジの再生方法。 - 【請求項３】 前記第２工程において揮発除去されて回
収された油分を、前記第１工程及び／又は第２工程の加
熱源として使用する請求項１又は２記載の含油スラッジ
の再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9273711A JPH1190490A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 含油スラッジの再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9273711A JPH1190490A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 含油スラッジの再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1190490A true JPH1190490A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17531501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9273711A Pending JPH1190490A (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 含油スラッジの再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1190490A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4754767B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2011-08-24 | シーメンス・ファオアーイー・メタルズ・テクノロジーズ・ゲーエムベーハー・ウント・コ | 炭化水素を含有する廃棄物の処理方法及び装置 |
| CN103755114A (zh) * | 2014-02-21 | 2014-04-30 | 烟台大学 | 一种剩余污泥的提浓除磷方法 |
| JP5685663B1 (ja) * | 2014-04-09 | 2015-03-18 | 株式会社群桐産業 | 再生重油製造方法及び製造システム |
| JP2017047357A (ja) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 日鉄鉱業株式会社 | 鉄系坑廃水の処理方法 |
| CN113785034A (zh) * | 2019-05-31 | 2021-12-10 | 株式会社下濑微生物研究所 | 油污泥的处理装置及其处理方法 |
| CN117285213A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-12-26 | 北京航天中伟科技工程自动化有限公司 | 一种通用油田含油污油泥资源化减量处理工艺 |
-
1997
- 1997-09-19 JP JP9273711A patent/JPH1190490A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4754767B2 (ja) * | 2000-06-14 | 2011-08-24 | シーメンス・ファオアーイー・メタルズ・テクノロジーズ・ゲーエムベーハー・ウント・コ | 炭化水素を含有する廃棄物の処理方法及び装置 |
| CN103755114A (zh) * | 2014-02-21 | 2014-04-30 | 烟台大学 | 一种剩余污泥的提浓除磷方法 |
| JP5685663B1 (ja) * | 2014-04-09 | 2015-03-18 | 株式会社群桐産業 | 再生重油製造方法及び製造システム |
| JP2017047357A (ja) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 日鉄鉱業株式会社 | 鉄系坑廃水の処理方法 |
| CN113785034A (zh) * | 2019-05-31 | 2021-12-10 | 株式会社下濑微生物研究所 | 油污泥的处理装置及其处理方法 |
| CN117285213A (zh) * | 2023-10-08 | 2023-12-26 | 北京航天中伟科技工程自动化有限公司 | 一种通用油田含油污油泥资源化减量处理工艺 |
| CN117285213B (zh) * | 2023-10-08 | 2024-05-10 | 北京航天中伟科技工程自动化有限公司 | 一种通用油田含油污油泥资源化减量处理工艺 |
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