JPS6120614B2 - - Google Patents

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JPS6120614B2
JPS6120614B2 JP10805779A JP10805779A JPS6120614B2 JP S6120614 B2 JPS6120614 B2 JP S6120614B2 JP 10805779 A JP10805779 A JP 10805779A JP 10805779 A JP10805779 A JP 10805779A JP S6120614 B2 JPS6120614 B2 JP S6120614B2
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matrix
beads
particles
alloy
mill
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JP10805779A
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English (en)
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JPS5544595A (en
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Moogan Goorudobaagaa Uiriamu
Kumaru Pareku Bufupindora
Hooru Fuoorukunaa Bobii
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Dow Chemical Co
Original Assignee
Dow Chemical Co
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Publication date
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of JPS5544595A publication Critical patent/JPS5544595A/ja
Publication of JPS6120614B2 publication Critical patent/JPS6120614B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07BSEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B15/00Combinations of apparatus for separating solids from solids by dry methods applicable to bulk material, e.g. loose articles fit to be handled like bulk material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/10Making spheroidal graphite cast-iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064Dephosphorising; Desulfurising
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/005Preliminary treatment of scrap
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/04Working-up slag
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明の背景 本発明は、丸い金属粒子、すなわちMg粒子、
またはMg合金粒子を、スラツジまたはスラグ材
料のもろいマトリツクス中の閉じ込めから回収す
る方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、こ
のような丸い粒子を、該粒子の平板化、破壊また
は微粉砕を実質的に避けることによつて、回収す
ることに関する。その上、このようなMgビーズ
は、Mg粒子がそれらが閉じ込められていたスラ
ツジ材料の薄い保護被膜を保持するような方法
で、回収される。 従来技術 種々の固体材料、たとえば、岩石、鉱石および
鉱物の粒度を減少するための種々の粉砕または微
粉砕の機械の使用はよく知られている。粒子を
種々の範囲の大きさに分離するためのふるいまた
はネスト(nest)の使用も知られている。ひじよ
うにしばしばふるいは、よりよい、はやい分離を
行うために振動される。 傾斜表面上で不規則な形状の粒子から丸いビー
ズを分離することは、たとえば、フランス国特許
730215、米国特許1976974、米国特許2778498、米
国特許2658616および米国特許3466550において教
示されている。振動デツキ型形状分離機について
の情報は、次の文献に記載されている:U.S.
Department of Interior,Bureau of Mines
publicotion R.I.4286 dated May,1948 on
“New Dry Concentrating Equipment”。この開
示された分離機は振動傾斜テーブルであり、ここ
で表面を横切る粒子の定角軌道は粒子の形状に依
存する。金属、たとえば、銅、ニツケルまたはス
ズの混在物を含有することが知られている、採鉱
および治金作業からの種々のスラツジおよびスラ
グが存在する。 米国特許3037711は、金属粒子からドロスを微
粉砕し、次いで微細物を吸収により粒子から分離
するために、ビーターミルまたはハンマーミルを
使用することを教示している。 微粉砕機、ふるい、およびテーブル分類につい
ての一般的情報は、たとえば、“Chemical
Engineers Handbook”,Robt.H.Perry 編、
McGraw−Hill発行、に見いだすことができる。 米国特許3881913および米国特許3969104は、噴
霧化技術による塩被覆Mg粒体の製造を開示し、
そしてこのような粒体が溶融鉄中へのランスによ
る注入に有用であることを開示している。 このような従来において金属を含有する岩石、
鉱物、スラツジ、熱滓等を機械的な粉砕および/
または篩分けすることによつてその中に含まれる
金属自体を回収することは公知であつた。しかし
Mg又はMg合金ビーズが閉じ込められている固化
したもろいマトリツクスから、薄いマトリツクス
被膜を有する丸いMg又はMg合金ビーズを回収す
ることはまつたく知られていなかつた。 Mg又はMg合金ビーズが閉じ込められている砕
けやすいマトリツクスは槽スラツジとして溶融
MgCl2の電解から、またはMg又はMg合金の鋳造
からスラグ材料として取り出されることは長い間
知られていた。従来ではこのスラツジ又はスラグ
材料からMg又はMg合金の粒子を粉砕または強い
ボールミリングによつて回収しようとする試みが
行なわれていたが、溶融鉄金属の接種物として使
用するためのMg又はMg合金の回収は行なわれて
いなかつた。 本発明の目的、構成及び効果 本発明は、Mg又はMg合金ビーズが閉じ込めら
れている固化した砕けやすいマトリツクスから溶
融鉄金属の接種物として使用できるMg又はMg合
金ビーズを回収することを目的とする。 従つて本発明は、ハンマーミル又は衝撃ミル
に、Mg又はMg合金ビーズが閉じ込められている
固化した砕けやすいマトリツクスを供給し、これ
によつてマトリツクスを破壊し、閉じ込められた
Mg又はMg合金ビーズを解放し、 該ハンマーミル又は衝撃ミルからの材料をふる
い分けして、8メツシユのふるいを通過するが
100メツシユのふるい上に残留する部分を集め、 その集められた金属ビーズはその上に残留する
マトリツクスの比較的薄い被膜およびその丸みの
実質的な保持によつて特徴づけられ、 各ビーズに付着している薄いマトリツクス被膜
を破壊させずにかつその金属ビーズの丸みを破壊
させずにそのマトリツクス凝集物をさらに粉砕す
るのに十分なおだやかな条件のもとで第2の粉砕
を行ない、そして そのように粉砕した物質を形状分類器にかける
ことからなるMg又はMg合金ビーズが閉じ込めら
れている固化した砕けやすいマトリツクスから薄
いマトリツクス被膜を持つたMg又はMg合金の丸
いビーズを分離する方法に関する。 本発明で回収されたMg又はMg合金ビーズは溶
融した鉄金属の接種、たとえば、鋼の脱硫におけ
る使用に非常に適する。Mg球体上のマトリツク
ス上の薄い保護被膜は、湿気によるMgの加水分
解または空気による酸化を防ぐ。実質的に平板化
または伸長した、あるいは高度の丸味をもたない
Mg粒子は、粒子がランスを通して溶融した鉄ま
たは鋼の表面下に注入する作業に有用ではない。 本発明に従えば丸いMg又はMg合金ビーズが得
られるので、このような用途に使用されるのに最
適である。 本発明において興味ある塩被覆Mg粒子は、い
わゆる「粉末」、「ビーズ」、「ペレツト」「粒体」
または他のこのような用語で呼ぶことができる。
最大の興味ある粒子は、高度の丸味をもち、球形
および/または卵形であり、そして8〜100メツ
シユ(米国標準ふるい)の範囲の粒度を有する。
鉄溶融物のランスによる接種の普通の実施に対し
て、好ましい粒度は一般に10〜65メツシユの範囲
である。 ここで使用するように、表現「ビーズの丸味又
は高度の丸味」とは球形であるか、あるいは少な
くとも球形に近い粒子、ビーズ、ペレツト、また
は粒体に適用されるが、わずかに傾斜した表面上
で容易にころがる卵形を包含する。これと反対
に、実質的に破壊され、割れ、平板化しまたは不
規則でありかつわずかに傾斜した表面上で容易に
ころがらない粒子は丸味を有すると考えられな
い。本発明は高度に丸味又は丸味を持つたビーズ
の回収に関する。 「ハンマーミル」または「衝撃ミル」は、供給
された材料に衝突し、これによつて砕けやすい材
料を微粉砕する、複数のスイングまたは回転する
ハンマーの刃または突起を用いる装置を意味す
る。簡明を目的として、「ハンマーミル」という
語はここではハンマーミルと同じ一般的なタイプ
の衝撃を用いるすべての衝撃ミルを包含する。 ここで時々言及する、「Mg含有スラツジまたは
スラグ」は、Mg製造法からあるいはMg鋳造また
はMg合金鋳造の作業から得られ、内部に閉じ込
められたMg(またはMg合金)の粒子を含有する
スラツジまたはスラグ材料を包含する。Mg粒子
を閉じ込める材料は、ある程度の酸化物、汚染物
質および不純物を含有することもでき、通常それ
を含有する。ここで使用するように、例外が明ら
かでないかぎり、表現「Mg」または「マグネシ
ウム」は、Mgが主要部分の合金からなるMg合金
を包含する意味を有する。最も普通に知られてい
る合金は、アルミニウムまたは亜鉛で合金したマ
グネシウムであると信じられる。 本発明の実施において、最終生成物として回収
されかつ鉄溶融物のための接種物として使用しよ
うとするMg粒子は高度の丸味を有し、そしてス
ラツジ材料の薄い保護被膜を保持することが、必
須である。保護被膜は、微細Mg粒子の取り扱
い、輸送、および貯蔵の問題および危険を避ける
助けをする。保護被膜がないと、Mg粒子は急速
な酸化を受け、ある場合には、着火することがあ
る。本発明の方法によつて回収されたMg粒子は
実質的に8〜100メツシユ、好ましくは10〜65メ
ツシユの範囲内にあつて、それらを溶融した鉄金
属中にランスから注入する工業において許容でき
るようにすることが必要である。 ひじようにしばしばスラツジ材料はMg製造ま
たはMg鋳造作業から溶融または半溶融した形態
で得られ、そして比較的大きい片に放冷(固化)
される。このような大きい鋳造物はハンマーミル
に許容できる大きさに破壊することが必要であ
る。これは金づちハンマーまたは他の便利な手段
によりなすことができる。 われわれが発見したところによると、Mg含有
マトリツクスの片をハンマーミルに通して、丸い
Mg粒子の感知しうる量を平板化または破壊しな
いで、もろいマトリツクスを破壊でき、しかもハ
ンマーミルはMg粒子上にマトリツクス材料の被
膜を残す。材料はハンマーミルに複数回、あるい
は一連の2以上のハンマーミルに、通して、Mg
ビーズ上の保護被膜を完全に除去しないで、マト
リツクス凝集物の実質的に完全な微粉砕を確保す
ることができる。対照的に、重いロールまたは棒
を含有するロールミル、クラツシヤーミル、また
はボール・ミルに材料を通してマトリツクス材料
からMg粒子を除去しようとする試みは、一般に
丸いMg粒子のかなり大きい部分を破砕または平
板化する結果を生じた。 ハンマーミル内の処理後、材料をふるいがけし
て8メツシユより大きい粒子と100メツシユより
小さい粒子を除去する。ふるいを振とうして、実
際に隣接被膜の一部分ではない、被覆Mg粒子へ
まだ付着していることがある過剰のマトリツクス
粉末を除去することが一般に望ましい。本発明に
おける使用に適する、振動ふるいを含む、商業的
に入手できるふるいが多くある。 ふるいがけ後、回収したMg粒子を第2ミリン
グ作業において、比較的おだやかな粉砕を用い
て、たとえば、セラミツクの円筒、球、棒または
ペレツトを含有する振動グラインダーミルを用い
て摩擦処理して、Mg粒子上の過剰のマトリツク
ス材料の量をさらに減少し、しかもなおここで薄
い保護被膜を完全に除去せず、かつMg粒子の丸
味を減少しないようにする。 第2ミリング作業後、材料を再びふるいがけし
て、100メツシユのふるいを通過する微細物を除
去する。第2ミリング作業から、あるいはこのよ
うなミリング後のふるいがけからのMg粒子を、
たとえば、傾斜した振とうテーブルの最も高い部
分へ供給することによつて、形状分類する。丸い
粒子は丸くない粒子よりも容易にころがり、こう
して丸くない粒子よりも異なる直交切線を取り、
異なる収集容器へ落下する。 マトリツクス材料からなる塩混合物が吸湿性で
ある場合、比較的乾燥した(約35%以下の相対湿
度の)ふん囲気をこの方法の間に形成することが
好ましい。これがことに重要であるのはふるいが
けおよびテーブル処理工程のときである。なぜな
ら、湿気を含んだ粒子はそれらが接触する表面へ
くつつき、粒子の分類を妨害する傾向があるから
である。また、この生成物を溶融した鉄金属の接
種に使用するとき、粒子は実質的に乾燥してお
り、かつ自由流動性であることが重要である。 上に開示したように、ある場合においてMg含
有スラツジを前もつて再溶融し、かきまぜなが
ら、分散剤または乳化剤を加えて、Mg粒子の大
部分を狭い粒度の範囲内、好ましくは10〜65メツ
シユの範囲内にする。このような乳化剤の必要性
は、ある程度、スラツジ中に存在する融合剤、た
とえば、フツ化カルシウムに依存することは明ら
かである。検査および分析のとき、10メツシユの
ふるい上に保持されるMgの比較的大きい粒子が
存在することが見られる場合、Mgの再溶融およ
びMgのより微細な粒子への分散の必要性が指示
され、そしてこのために乳化剤または分散剤が有
益である。他方において、初期の試験または検査
は、ハンマーミル内のMg粒子の破壊分離前にMg
粒子の再分散が必要であることを示すことがあ
る。 再溶融作業は、ふるいがけ作業または他の作業
からの微細物中に存在しうる、丸くないMg粒子
が多少存在する場合にも有用である。乳化剤およ
びかきまぜを用いる、スラツジ材料および種々の
Mgスクラツプ材料の再溶融により、溶融鉄金属
のための接種剤として使用する、本発明に従つて
回収できる一定範囲の大きさのMg粒子を閉じ込
めて含有する固化マトリツクスを製造できる。 次の実験は、特別に興味ある金属粒子対Mg粒
子を記載し、しかも記載する回収法はもろいマト
リツクス中に閉じ込められた他の金属粒子に応用
できるが、その場合他の金属はMgと同じ程度の
可鍜性および酸化速度をもなくてもよいことさえ
ある。 実 験 予備実験を行つて、Mg混在物の球形を実質的
に変化させないで、Mg粒子をスラツジから遊離
するためのミリング作業のための種々な装置の効
果を確かめた。 第1ミリング 大きさ6〜8インチ(15.24〜20.32cm)のスラ
ツジ片をローラーミル、ジヨウクラツシヤーおよ
びハンマーミルに通して処理した。ローラーミル
は、有意な量のMg粒子が平らなまたは細長い形
状物に変形した粉砕生成物を生成した。ジヨウク
ラツシヤーは、より少ない平らにされたMg粒子
を生成した。ハンマーミルはひじようにわずかの
Mg粒子の変形を生じた。ハンマーミル中のすぐ
れた結果はミリル中の短かい保持時間のためであ
り、衝撃を受ける粒子の大きさに依存するように
思われる。こうして、小さいMg粒子に対して
は、衝撃は変形を起こすほど十分ではない。 第2ミリング 第2ミリングは微小サイズのスラツジをおだや
かに摩砕して塩のほとんどからMg粒子をさらに
遊離し、そしてゆるく結合した塩を被覆Mg粒子
から除去することからなる。この工程は金属粒子
の球形を保持する方法で実施しなくてはならな
い。試験は(1)鋼球ミル、(2)ペブルミル、(3)ロール
クラツシヤー、(4)ハンマーミル、(5)円板型微粉砕
機、および(6)振動粉砕ミル中で行つた。試験から
の生成物を分析し、そして鋼球ミル、ロール粉砕
機および円板型微粉砕機はMg粒子を平板形粒子
にかなり変形することがわかつた。ペブルミル、
ハンマーミルおよび振動粉砕ミルからの生成物は
Mg粒子の変形をほとんどまたはまつたく示さな
かつた。鋼球ミルの結果における改良は、鋼球ボ
ールの代わりに、軽いセラミツク型ペブル、たと
えば、石英またはアルミナのペブルを使用するこ
とによつてなされた。こうして、明らかなよう
に、ミリングはおだやかであつて、激しくあつて
はならない。ここで使用する表現「おだやかなミ
リング」は、もろい塩凝集物を破壊するが、しか
もMg粒子を実質的に変形せずかつMg粒子の表面
へ付着した薄い塩被膜を完全に除去しないミリン
グを意味する。Mg粒子へ直接に付着した薄い塩
被膜は、Mg粒子と直接に接触しないもろい塩マ
トリツクスの残部よりも大きい物理的一体性を有
するよう思われる。こうして、本発明によれば、
Mg粒子を除去しないで塩被覆したまたはマトリ
ツクス被覆したMg粒子から砕けやすいマトリツ
クスをおだやかに摩砕除去することができるが、
それはMg粒子への衝撃がそれを破砕するほど大
きくないような方法で実施しなくてはならない。 もろいマトリツクス中の閉じ込めから被覆した
丸いMg粒子を遊離する有効な手段が発見された
ので、これらの発見を溶融鉄金属中の接種物とし
て適する生成物の製造に応用した。 次の実施例において、既知重量の試料を過剰量
の1NHClと反応させ、発生した水素の体積を測定
することによつて、マグネシウムの検定を行つ
た。マグネシウム金属含量は、次の反応に基づい
て計算した: Mg+2HCl→MgCl2+Hz 次の実施例において、単一の数として示した網
目の大きさは材料がその大きさのふるい上に保持
されたことを意味する;たとえば、20×28として
示した2つの数は材料が20メツシユのふるいを通
過し、28メツシユのふるい上に保持されたことを
意味する。表現100×0は材料が100メツシユのふ
るいを通過し、そして皿中に集められたことを意
味する。特記しないかぎり、ふるいの網目の大き
さは米国標準ふるいの大きさである。 実施例 1 電解Mg槽からのスラツジの4トンの試料を、
6〜8インチ(15.24〜20.32cm)おチヤンクとし
てジエフレイ(Jeffrey)インマーミル(30AB
型、オハイオ州コランバス所在のJeffrey
Manufacturing Company製)に供給した。この
ミルはスイング型ハンマーを備えていた。排出物
の大きさの含量は、望む開口のふるいを設置する
ことによつて調製できた。1インチ(2.54cm)の
開口に設定したふるいは排出口を有するこのミル
の能力は、約12トン/時であつた。 代表的な試料をふるいで分析し、検定し、この
試料中のMgの分布は下表におけるようであつ
た:
【表】 このジエフアリーハンマーミル生成物の1000ポ
ンド(454Kg)を0.5インチ(1.27cm)と0.25イン
チ(0.63インチ)の大きさで分類した。次いで
0.25インチ(0.63cm)より小さい材料を10、35お
よび65メツシユの大きさで分類した。大きさの分
布のデータおよび各大きさの部分についてのMg
検定を下表に示す。
【表】 ユ
データが示すように、合計の粉砕材料のほぼ25
%は65×0メツシユであり、そして分析によりわ
ずかに1.54%のMg金属を含有した。これはスラ
ツジ中に存在する合計のMgのわずかに2.6%を表
わした。それゆえ65メツシユより小さい部分はこ
の実験において処理しなかつた。 0.5インチ(1.27cm)の材料は大きい大きさの
金属からなり、それ以上の粉砕は実施しなかつ
た。それはランスによる接種に望ましい大きさの
範囲内ではなかつたが、それはスラツジからの
Mg金属の有意の回収を表わさず、そして再溶融
作業に適当ではない。0.5インチ(1.27cm)×0.25
インチ(0.64cm)の材料を、1インチ(2.54cm)
のふるいの開口を備えるポータブル実験室用ハン
マーミル中で再粉砕した。この実験用ハンマーミ
ルはフイツツミル(Fitz Mill)(M型、イリノイ
州シカゴ市所在のW.J.Fitzpatrick Company
製)であつた。1インチ(2.54cm)のふるいを有
するこのミルの能力は、0.5インチ(1.27cm)の
大きさのスラツジを供給するとき、約250ポン
ド/時(114Kg/時)であつた。0.25インチ
(0.64cm)で再ふるいがけすると、81.6%の生成
物は通過し(Mgの検定20.2%)、そして18.4%は
0.25インチ(0.64cm)のふるい上に保持された
(Mgの検定90.5%)。この0.25インチ(0.64cm)の
材料は再溶融作業に適当であつたが、ランスによ
る接種に通常要求されるよりも大きい大きさであ
つた。 0.25インチ(0.64cm)×35メツシユの材料の500
ポンド(227Kg)を、スウエコ・ビブロ(Sweco
Vibro)−エネルギー粉砕ミル(DM3型、カリフ
オルニア州ロス・アンジエルス所在のSweco,
Inc.製)中で第2ミリングに付した。このミルの
角度を30゜に設定し、これは満足な結果を与え
た。その前に15゜で試みたが、満足な結果は得ら
れなかつた。材料は、粉砕媒体として、2種類の
大きさ、すなわち1.25インチ(3.18cm)DX1.25イ
ンチ(3.18cm)および16分の13インチ(2.06cm)
DX16分の13インチ(2.06cm)のアルミナ円筒を
用いて連続的に粉砕した。このミルはダストの逃
散を最小とするダストカバーを有する。 粉砕した材料を、18インチ(45.72cm)のスウ
エコ・ビブロ(Sweco Vibro)−エネルギー3デ
ツキ型セパレーターを用いて、10、35および65メ
ツシユにおいて分類した。このスウエコ・セパレ
ーターは各ふるいのための自己清浄キツトを備
え、そしてスラツジ材料の大気への暴露を最小に
する、ふた付きの単位装置であつた。ダストカバ
ーを供給および排出のとき使用して、ダストの逃
散を最小にした。種々の大きさについて大きさの
分布およびMg検定を下表に示す。
【表】 10メツシユ以上の材料を、0.5インチ(1.27
cm)のふるいの開口を有する実験室用ハンマーミ
ル中でさらに粉砕した。粉砕した材料を10メツシ
ユで分類した。10メツシユ以下の材料を分類し
て、追加の10×35、35×65、および65×0メツシ
ユの大きさの部分を回収した。 10×35メツシユの大きさの材料の合計量を、振
とうテーブル(インジアナ州フオート・ワイン所
在のDiester Conentrator Company,Inc.製)を
用いて形状分類した。この振とうテーブルは、そ
のみぞ付き表面上に平滑なシートを配置すること
によつて変更した。濃縮物は塩で被覆された丸い
Mgビーズであることがわかつた;中位のものは
Mgビーズ、ひじように小さい混在物を含有する
未粉砕の小さな粒子、および金属不含塩の混合物
であつた;残部はひじように微細なMg金属混在
物を含有する主として金属不含塩であるように思
われた。データを表中に示す。
【表】 濃縮物は溶融鉄金属のためのランス供給接種物
として許容できる大きさと含量をもつている。中
位のものと残部は接種物としての使用に望ましい
と考えられないが、ことに追加の金属をもろいマ
トリツクス中に分散したMgを発生させる目的で
加える場合、再溶融作業に再循環することができ
る。 振とうテーブル上で35×65メツシユを形状分類
する試みは、吸湿性である材料が湿るのに十分な
大気中の湿気で汚染されてくるようになり、そし
てテーブルが水平面から数度傾斜していてさえ、
テーブルへ付着する傾向があるという事実によつ
て、妨害された。 湿気の吸収の問題について行つた研究により、
吸湿性材料を分類のためふるいがけまたはテーブ
ル処理するとき、35%より低い相対湿度に調節し
た環境を該粒子のために用いて該粒子を保護しな
ければならないことが示された。 実施例 2 実施例1で使用したようなMgスラツジ材料の
ほぼ1000ポンド(454Kg)を大型ハンマーミルで
粉砕し、0.5インチ(1.27cm)、4、10、20および
48メツシユの大きさに分類した。0.5インチ
(1.27cm)×4メツシユ、および4×10メツシユの
部分を、それぞれ1インチ(2.54cm)および
0.254インチ(0.64cm)のふるいを備えた実験室
用ハンマーミルで再粉砕した。粉砕した材料を再
び4および10メツシユで分類した。種々の部分の
量および検定を表中に示す。
【表】 10×20および20×48メツシユの部分を前記のス
ウエコ粉砕ミル中でほぼ3ポンド/時(1.36Kg/
時)の速度で第2ミリングした。粉砕した材料を
前記のスウエコセパレーターで分類して10×20、
20×48、および48×0メツシユの大きさの材料を
回収した。18インチ(45.72cm)のスウエコセパ
レーターへの供給速度は、ほぼ4ポンド/分
(1.8Kg/分)であつた。 第2ミリングからの10×20および20×48メツシ
ユの部分を、形状分離のため傾斜振とうテーブル
へ別々に供給した。10×20メツシユの部分のテー
ブル分類(75ポンド/時(34.1Kg/時)の供給速
度)からのデータを表に示す。
【表】 20×48メツシユの部分のテーブル分類(26ポン
ド/時(11.8Kg/時)の供給速度)からのデータ
を表に示す。
【表】 上の1回のテーブル分類した生成物からの中位
の部分を再テーブル分類して、75%〜86%のMg
含量を有する追加の塩被覆したMgビーズ(濃縮
物として)を回収できることが決定された。 実施例 3 前の実験から、明らかとなるように、湿気の吸
収の問題は大きい粒子を用いるときよりも35メツ
シユ以下の材料を用いるときに大きくなつた。ま
た、ことに第2ミリング作業における、長い粉砕
時間は、最も望む最終生成物の回収および等級を
改良するために必要であつた。 槽スラツジ材料の約3200ポンド(1453Kg)を、
大型ハンマーミルで処理した後、分類し、そして
分析した。データを表に示す。
【表】 ユ
0.5インチ(1.27cm)×4メツシユおよび4×10
メツシユの部分を、それぞれ1インチ(2.54cm)
および0.25インチ(0.64cm)のふるいを備える実
験室用ハンマーミルで再粉砕した。次いで粉砕し
たスラツジ材料を4、10、20および48メツシユで
分類した。10×20および20×48メツシユの部分
を、初め得られた同じ大きさの部分と合わせた。 10×20および20×48メツシユの部分を、バツチ
で第2粉砕した。これらのバツチの粉砕試験の目
的は、スウエコ粉砕ミル中の粉砕時間の効果を評
価することであつた。 10×20メツシユの部分のバツチ(50ポンド
(22.7Kg)のバツチ)を、スウエコ粉砕ミルで、
いくつかの試験において粉砕媒体として1.25イン
チ(3.18cm)のアルミナ円筒の250ポンド(114
Kg)を用い、そして他の試験において13/16イン
チ(2.06cm)のアルミナ円筒の250ポンド(114
Kg)を用いて、種々の時間の長さ間粉砕した。各
保持時間の間、粉砕材料を20および48メツシユに
おいてふるい分けして、得られた各大きさの生成
物の重量%を決定した。
【表】 粉砕によつて製造した48×0メツシユの大きさ
の量に基づくと、どの大きさのアルミナ粉砕媒体
を使用するかを無視して、少なくとも15〜20分の
保持時間が好ましい。いくらかの追加の粉砕が30
分で達成されるが、それを越えると、追加の粉砕
は改良をほとんど与えず、このような追加の経費
を相殺しない。それゆえ、好ましい範囲は、15〜
30分、好ましくは20〜25分である。 実施例 4 スラツジの試料を再溶融し、フラツクスを加え
てMgをいつそう均一な大きさの小さなビーズに
再分散させて、固化した塩マトリツクス中の大き
いMg粒子の存在を防止した。 スラツジの試料はMgの鋳造作業から得た。そ
れは直径がだいたい3.5mmから0.1mmより小までの
大きさの広い範囲のMg粒子を含有する固化塩混
合物からなつていた。Mgの大部分は、4倍の顕
微鏡写真の研究により、2mmより大きい粒子であ
るように思われた。粒子の多くは不規則な形状で
あつた。 このスラツジは前の実施例に記載した方法によ
り処理して、それから塩被覆Mgペレツトを回収
できるが、このようなペレツトの大部分は溶融し
た鉄溶融物をランスにより接種するために望まし
い一定の狭い範囲内にはいらないであろう。 25ポンド(11.4Kg)のスラツジの溶融物に、5
ポンド 2.3Kgのフラツクスを加え、それを5分
間かきまぜ、次いでその試料を冷却することによ
つて、凍結したフラツクス マトリツクスはMg
ビーズのいつそうすぐれた、いつそう均一な分散
物を含有し、そして丸味の程度も改良されること
がわかつた。わずかに小さな百分率の粒子は1mm
程度に大きかつた。溶融物は1400〓(760℃)で
あり、そして加えたフラツクスは8〜11%の
BaCl2、2〜5%のCaF2、31〜37%のMgCl2、0
〜4%のMgOおよび残部のKClから構成されてい
た。 残りのスラツジ溶融物(分析のため抜き出した
上の試料を除いたもの)に、0.5ポンド(0.23
Kg)のラムプラツク(乳化剤)を加えた。ラムプ
ラツクをかきまぜ機により起こしたうずへ加え
て、溶融物内の急速な分散を確保した。10分のか
きまぜ後、試料を取り、冷却した。冷却した試料
を4倍の倍率の顕微鏡写真を検査すると、Mgビ
ーズはほとんど全部が0.4mm〜0.0044mmの範囲内
の粒度であることが示された。視的検査から、
Mg金属のほとんどは0.15〜0.4mmの範囲内の丸い
ビーズ中に存在することが示された。わずかに小
さな百分率は0.15mmより小さい大きさである。こ
の大きさのビーズは、ここで開示した方法に従つ
て塩マトリツクス中の閉じ込めから解放し、塩被
覆すると、ほとんど全部が20×65メツシユの範囲
内にはいる。 以上の実施例は本発明の態様を例示するための
ものであり、本発明を限定するものでなく、そし
て本発明は特許請求の範囲によつてのみ限定され
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ハンマーミル又は衝撃ミルに、Mg又はMg合
    金ビーズが閉じ込められている固化した砕けやす
    いマトリツクスを供給し、これによつてマトリツ
    クスを破壊し、閉じ込められたMg又はMg合金ビ
    ーズを解放し、 該ハンマーミル又は衝撃ミルからの材料をふる
    い分けして、8メツシユのふるいを通過するが
    100メツシユのふるい上に残留する部分を集め、 その集められた金属ビーズはその上に残留する
    マトリツクスの比較的薄い被膜およびその丸みの
    実質的な保持によつて特徴づけられ、 各ビーズに付着している薄いマトリツクス被膜
    を破壊させずにかつその金属ビーズの丸みを破壊
    させずにそのマトリツクス凝集物をさらに粉砕す
    るのに十分なおだやかな条件のもとで第2の粉砕
    を行ない、そして そのように粉砕した物質を形状分類器にかける
    ことからなるMg又はMg合金ビーズが閉じ込めら
    れている固化した、砕けやすいマトリツクスから
    薄いマトリツクス被膜を持つたMg又はMg合金の
    丸いビーズを分離する方法。 2 マグネシウム合金はマグネシウムとアルミニ
    ウムまたは亜鉛との合金であり、そして砕けやす
    いマトリツクスはアルカリ金属またはアルカリ土
    類金属の無機塩から選ばれた少なくとも1種の化
    合物からなる特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 砕けやすいマトリツクスはMgCl2とNaCl、
    LiCl、CaF2、KClまたはMgOから選ばれた少な
    くとも1種の化合物との混合物からなる特許請求
    の範囲第2項記載の方法。 4 Mg金属またはMg合金の分散したビーズを含
    有する砕けやすいマトリツクスを、材料を前もつ
    て溶融し、この溶融物に、かきまぜながら、溶融
    金属に小球体を溶融物に形成させる乳化剤を加
    え、次いで該材料を固化して該金属の小球体を該
    固化したマトリツクス内に小さなビーズとして捕
    捉することによつて製造する特許請求の範囲第
    1、2または3項記載の方法。 5 おだやかな粉砕は少なくとも15分間実施し、
    そしておだやかな粉砕工程からの粉砕材料をふる
    い分けして、形状分類に付す前に、65メツシユの
    ふるいを通過する粒子を除去する特許請求の範囲
    第1〜4項のいずれかに記載の方法。 6 処理されつつある材料を35%より高い相対湿
    度の大気との実質的な接触に対して保護するよう
    な条件のもとで、粉砕、ふるいわけ、および分類
    を実施する特許請求の範囲第1〜5項のいずれか
    に記載の方法。 7 おだやかな粉砕工程は15〜30分の範囲内の期
    間実施する特許請求の範囲第5項記載の方法。
JP10805779A 1978-08-25 1979-08-24 Recovering metal grain from process sludge Granted JPS5544595A (en)

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CA1127610A (en) 1982-07-13
IT1206980B (it) 1989-05-17
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