JPS61215204A - 溶銑脱燐スラグから燐を分離回収する方法 - Google Patents
溶銑脱燐スラグから燐を分離回収する方法Info
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- JPS61215204A JPS61215204A JP5326785A JP5326785A JPS61215204A JP S61215204 A JPS61215204 A JP S61215204A JP 5326785 A JP5326785 A JP 5326785A JP 5326785 A JP5326785 A JP 5326785A JP S61215204 A JPS61215204 A JP S61215204A
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
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- C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は溶銑の脱燐スラグからＰを分離回収する方法に
関するものでちる。
関するものでちる。
（従来の技術）
近年、製鋼スラグの発生量の低減あるいは極低Ｐ鋼を製
造するために溶銑段階であらかじめ脱Ｐ処理する方法が
実用化されている。溶銑脱燐スラグは転炉スラグに較べ
Ｐ２Ｏ，濃度が高いと言う特徴を有するが、燐肥に含ま
れるＰ２Ｏ，はどではないので、そのまま燐肥として利
用することはできない。
造するために溶銑段階であらかじめ脱Ｐ処理する方法が
実用化されている。溶銑脱燐スラグは転炉スラグに較べ
Ｐ２Ｏ，濃度が高いと言う特徴を有するが、燐肥に含ま
れるＰ２Ｏ，はどではないので、そのまま燐肥として利
用することはできない。
また、通常の転炉スラグは道路用材や土木用材に一部利
用されているが、脱ＰスラグはＣａｂ／５ｉ０２が高く
、風化膨張性ないし崩壊性が強いため、このような用途
にも使用できない。
用されているが、脱ＰスラグはＣａｂ／５ｉ０２が高く
、風化膨張性ないし崩壊性が強いため、このような用途
にも使用できない。
従来より、スラグの有価元素回収ならびにスラグを脱Ｐ
再生する試みは種々なされておシ、例えば、脱Ｐスラグ
を１００メツシユ以下に粉砕し、浮遊選鉱してＰ２ｏｓ
濃度が高い部分を分離して例えば燐肥として有効利用す
る方法（特開昭５８−６１２１０）およびスラグのＰ２
Ｏ，を還元処理して溶銑にＰを移行させた後、スラグを
炉外へ排除して、残った溶鉄にソーダ灰を導入して溶鉄
中のＰをソーダ系スラグに移行させてから炉外に排出し
、このソーダ系スラグを湿式処理して過リン酸石灰さら
にはＦｅ −Ｐ合金を得る方法（特開昭５７−１７７９
１１）が開示されている。
再生する試みは種々なされておシ、例えば、脱Ｐスラグ
を１００メツシユ以下に粉砕し、浮遊選鉱してＰ２ｏｓ
濃度が高い部分を分離して例えば燐肥として有効利用す
る方法（特開昭５８−６１２１０）およびスラグのＰ２
Ｏ，を還元処理して溶銑にＰを移行させた後、スラグを
炉外へ排除して、残った溶鉄にソーダ灰を導入して溶鉄
中のＰをソーダ系スラグに移行させてから炉外に排出し
、このソーダ系スラグを湿式処理して過リン酸石灰さら
にはＦｅ −Ｐ合金を得る方法（特開昭５７−１７７９
１１）が開示されている。
（発明の解決しようとする問題点）
しかし、前者は１００メツシユ以下にスラグを破砕する
必要があり、後者は脱Ｐスラグから鉄溶融浴へ、さらに
脱溶融浴からソータ系スラグのＰを移行させるため工程
が複雑であり、かつまた温式回収方法のため特殊な設備
が必要であり、いずれも能率的でない。また、得られる
成品が単独のＰではなく用途が限定される。
必要があり、後者は脱Ｐスラグから鉄溶融浴へ、さらに
脱溶融浴からソータ系スラグのＰを移行させるため工程
が複雑であり、かつまた温式回収方法のため特殊な設備
が必要であり、いずれも能率的でない。また、得られる
成品が単独のＰではなく用途が限定される。
（問題点の解決手段）
本発明は、溶銑脱ＰスラグからＰまたはリン酸を単独の
成品にして分離回収することを目的とするものであり、
その要旨は次のとおりである。
成品にして分離回収することを目的とするものであり、
その要旨は次のとおりである。
溶銑脱燐処理の工程で脱ＰスラグのＭｎＯ含有量が５チ
から１２％の間となるように処理し、得られた溶銑脱Ｐ
スラグに炭素質還元剤を添加するとともに、一方、５１
０２、Ａ１．Ｏ８ならびにその化合物からなるＰの分離
促進剤を一種以上を選択的に添加して、溶融還元処理す
ることを特徴とする溶銑脱ＰスラグからＰを分離回収す
る方法である。
から１２％の間となるように処理し、得られた溶銑脱Ｐ
スラグに炭素質還元剤を添加するとともに、一方、５１
０２、Ａ１．Ｏ８ならびにその化合物からなるＰの分離
促進剤を一種以上を選択的に添加して、溶融還元処理す
ることを特徴とする溶銑脱ＰスラグからＰを分離回収す
る方法である。
（作用）
以下、本発明の詳細について説明する。
本発明は溶銑脱Ｐスラグを原料とする。溶銑脱Ｐスラグ
は熱力学的に有利な低温度で反応していること、および
高塩基度スラグであることなどから、第１表に示すよう
にＰ２Ｏ，を多量含有するという特徴がある。そこで、
先ずＰ２Ｏ，含有量が高い溶銑脱ＰスラグのＰの存在形
態について調査した。
は熱力学的に有利な低温度で反応していること、および
高塩基度スラグであることなどから、第１表に示すよう
にＰ２Ｏ，を多量含有するという特徴がある。そこで、
先ずＰ２Ｏ，含有量が高い溶銑脱ＰスラグのＰの存在形
態について調査した。
第１表
その結果、Ｐは主に弗素アパタイト、Ｃａ５（ｐｏ、）
、Ｆまたは塩素アバタイ） 、 Ｃａ５（Ｐｏｔ ’）
ｓＣＪ−の形で存在することを見出した。この脱Ｐ生成
物はＰ鉱石の鉱物相と同様であり、次のような還元反応
式によってＰを分離回収することが可能である。
、Ｆまたは塩素アバタイ） 、 Ｃａ５（Ｐｏｔ ’）
ｓＣＪ−の形で存在することを見出した。この脱Ｐ生成
物はＰ鉱石の鉱物相と同様であり、次のような還元反応
式によってＰを分離回収することが可能である。
４／３ ＣＯ５（ＰＯ４）３ Ｘ ＋ ６８１０２ ＋
ＩＯＣ＝６０．５ｉＯｓ＋ ２／３ＣａＸ２＋１０ＣＯ
＋Ｐ４ ４／３ Ｃａ５（ＰＯ４）ＳＸ＋４ＡＪ！２０ｓ＋１Ｏ
Ｃ＝５／６ Ｃａ０−ＡＩＬ２０３＋２／ｓ（１２ｃａ
ｏ−７Ａｇ、ｏ３）＋ ２／３ＣａＸｔ ＋ １０ＣＯ
＋Ｐ４（ただし、Ｘ ＝ Ｆｏｒ（Ｊ ｆ示す）上式か
ら、炭素がＰの還元剤、５ｉ０２、Ａｔ！２０３ならび
にその化合物がＰの分離促進剤の役目を果すことが知ら
れるが、反応式自体は公知のものであるので特に説明を
必要としない。
ＩＯＣ＝６０．５ｉＯｓ＋ ２／３ＣａＸ２＋１０ＣＯ
＋Ｐ４ ４／３ Ｃａ５（ＰＯ４）ＳＸ＋４ＡＪ！２０ｓ＋１Ｏ
Ｃ＝５／６ Ｃａ０−ＡＩＬ２０３＋２／ｓ（１２ｃａ
ｏ−７Ａｇ、ｏ３）＋ ２／３ＣａＸｔ ＋ １０ＣＯ
＋Ｐ４（ただし、Ｘ ＝ Ｆｏｒ（Ｊ ｆ示す）上式か
ら、炭素がＰの還元剤、５ｉ０２、Ａｔ！２０３ならび
にその化合物がＰの分離促進剤の役目を果すことが知ら
れるが、反応式自体は公知のものであるので特に説明を
必要としない。
しかしながら、脱Ｐスラグは鉄分を５〜１５Ｌ％程度含
有す°るので溶融還元するとＰは鉄中に移行し、元素リ
ンの回収が実質的に困禰となる。そこで、本発明者は溶
鉄のＰの溶解度に及ぼす元、素の影響に着目して、溶銑
脱Ｐスラグを対象に種々の溶融還元実験を行ないＰの挙
動を調査し、次のような新知見を得た。
有す°るので溶融還元するとＰは鉄中に移行し、元素リ
ンの回収が実質的に困禰となる。そこで、本発明者は溶
鉄のＰの溶解度に及ぼす元、素の影響に着目して、溶銑
脱Ｐスラグを対象に種々の溶融還元実験を行ないＰの挙
動を調査し、次のような新知見を得た。
すなわち、上記反応式に準じて溶銑脱Ｐスラグに適正量
の炭素質還元剤とＳｉＯ□、Ａ１．２ｏ、ならびにその
化合物からなるＰの分離促進剤を添加して溶融還元処理
する、と脱ＰスラグのＰは８５〜９８％が分離除去され
て、Ｐは溶鉄中ならびに排ガス中に移行する。しかして
、溶鉄中のＰ含有量はＭｎ含有量の影響を強くうけ、Ｍ
ｎ含有量が高いほどＰの溶解度が低下し、ガス化するＰ
分が増大する。
の炭素質還元剤とＳｉＯ□、Ａ１．２ｏ、ならびにその
化合物からなるＰの分離促進剤を添加して溶融還元処理
する、と脱ＰスラグのＰは８５〜９８％が分離除去され
て、Ｐは溶鉄中ならびに排ガス中に移行する。しかして
、溶鉄中のＰ含有量はＭｎ含有量の影響を強くうけ、Ｍ
ｎ含有量が高いほどＰの溶解度が低下し、ガス化するＰ
分が増大する。
さらに溶鉄のＭｎ含有量は溶銑脱ＰスラグのＭｎＯ含有
量によってほぼ定まるので、溶銑脱ＰスラグのＭｎＯ含
有量とＰのガス化率（Ｌとｌ咥ヱＸ１００）トータルＰ との間に、第１図に示すような関係があることが判明し
た。ＭｎＯ含有量が低いと溶鉄のＭｎ含有量が低くなり
Ｐの溶解度が増大する。一方、ＭｎＯ含有量が高すぎる
とＰの溶解度低下よりも溶銑量増加の影響が強くなり溶
鉄に移行するＰ分が増加し、Ｐのガス化率が低下するこ
とを示している。
量によってほぼ定まるので、溶銑脱ＰスラグのＭｎＯ含
有量とＰのガス化率（Ｌとｌ咥ヱＸ１００）トータルＰ との間に、第１図に示すような関係があることが判明し
た。ＭｎＯ含有量が低いと溶鉄のＭｎ含有量が低くなり
Ｐの溶解度が増大する。一方、ＭｎＯ含有量が高すぎる
とＰの溶解度低下よりも溶銑量増加の影響が強くなり溶
鉄に移行するＰ分が増加し、Ｐのガス化率が低下するこ
とを示している。
本発明は、この新しい知見を利用して溶銑脱Ｐスラグか
ら単独のＰもしくはリン酸を分離、回収する方法である
。溶銑脱ＰスラグのＭｎＯ含有量を適正な値とすること
により、溶融還元処理におけるＰＩのガス化率を高める
ことを特徴とする。溶融還元によって分離された排ガス
中の元素リンは例えば次のような方法で回収することが
できる。
ら単独のＰもしくはリン酸を分離、回収する方法である
。溶銑脱ＰスラグのＭｎＯ含有量を適正な値とすること
により、溶融還元処理におけるＰＩのガス化率を高める
ことを特徴とする。溶融還元によって分離された排ガス
中の元素リンは例えば次のような方法で回収することが
できる。
（１）分離したＰ、ガスを密閉の非酸化性雰囲気で補集
し、電気収車または適当な乾式収態装置を経由してから
、５０〜６０℃の温水スプレーで冷却し、液状の黄リン
として回収する。
し、電気収車または適当な乾式収態装置を経由してから
、５０〜６０℃の温水スプレーで冷却し、液状の黄リン
として回収する。
（２）分離したＰ４ガスは空気もしくは酸素で酸化燃焼
させて５酸化燐（Ｐ２Ｏ５）とし、これを水に溶解する
とリン酸（Ｈ３Ｐ０． ）になるので、これを回収する
。
させて５酸化燐（Ｐ２Ｏ５）とし、これを水に溶解する
とリン酸（Ｈ３Ｐ０． ）になるので、これを回収する
。
当然のことながら溶融還元においてＰのガス化率が低い
とＰの回収率が低下する。第１図より、５０％以上のＰ
のガス化率が得られるのは溶銑膜ＰスラグのＭｎＯ含有
量が５％〜１２チの範囲にあることがわかる。このこと
から、本発明は溶銑膜ＰスラグのＭｎＯ含有量を５チル
１２％の範囲に限定したが、さらに好ましくは７チ〜ｌ
ｏ％がよい。
とＰの回収率が低下する。第１図より、５０％以上のＰ
のガス化率が得られるのは溶銑膜ＰスラグのＭｎＯ含有
量が５％〜１２チの範囲にあることがわかる。このこと
から、本発明は溶銑膜ＰスラグのＭｎＯ含有量を５チル
１２％の範囲に限定したが、さらに好ましくは７チ〜ｌ
ｏ％がよい。
また、溶銑膜ＰスラグのＭｎｏ含有量は脱Ｐ処理工程で
酸化剤にＭｎ鉱石を使用することで調節できるが、 Ｍ
ｎ鉱石を使用しない場合は通常ＭｎＯ含有量が低いので
溶融還元処理に際してＭｎ鉱石を添加してもよい。
酸化剤にＭｎ鉱石を使用することで調節できるが、 Ｍ
ｎ鉱石を使用しない場合は通常ＭｎＯ含有量が低いので
溶融還元処理に際してＭｎ鉱石を添加してもよい。
一般に、脱Ｐスラグを常温から昇熱、溶融、還元するに
は装入原嬉１トン当り４０〜５０万Ｋｃａｌは電気炉が
適しているが、電力費が高いため採算性がしばしば問題
になる。本発明は原料の溶銑膜Ｐスラグを５００℃以上
または溶融状態の高温度で溶融還元炉に装入することを
開示する。熱計算によりエネルギー配分をみると、原料
スラグの昇熱溶解が約４５％、副原料の昇熱、溶解が約
３２チ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｐの還元熱が約２３チを占めてい
ることが知られる。そこで、脱Ｐスラグの顕熱利用を狙
い脱Ｐスラグ排出後の温度推移の測定を行なった。スラ
グ６Ｔを鉄製容器に排出した場合、スラグの中心部温度
は、排出直後で１１００〜１２００℃、５時間経過後で
１０２０〜１１５０℃、１０時間経過後で１０００〜１
１００℃を示し温度低下が小さいことが確認できた。ス
ラグ排出量、輸送時間などの操業変動を勘案しても脱Ｐ
スラグを５００℃以上で溶融還元炉に装入することは十
分可能である。一方装入温度が５００℃以下になると顕
熱利用効果が小さい。また、溶銑脱Ｐの条件如何によっ
ては脱Ｐスラグを溶融状態で排出する場合もあるが、溶
融状態で装入すれば顕熱利用の効果が一層大きいことは
当然である。脱Ｐスラグの装入温度を５００℃以上また
は溶融状態とすることにより、スラグの溶融還元処理の
エネルギーが１５〜４３％低減できる。
は装入原嬉１トン当り４０〜５０万Ｋｃａｌは電気炉が
適しているが、電力費が高いため採算性がしばしば問題
になる。本発明は原料の溶銑膜Ｐスラグを５００℃以上
または溶融状態の高温度で溶融還元炉に装入することを
開示する。熱計算によりエネルギー配分をみると、原料
スラグの昇熱溶解が約４５％、副原料の昇熱、溶解が約
３２チ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｐの還元熱が約２３チを占めてい
ることが知られる。そこで、脱Ｐスラグの顕熱利用を狙
い脱Ｐスラグ排出後の温度推移の測定を行なった。スラ
グ６Ｔを鉄製容器に排出した場合、スラグの中心部温度
は、排出直後で１１００〜１２００℃、５時間経過後で
１０２０〜１１５０℃、１０時間経過後で１０００〜１
１００℃を示し温度低下が小さいことが確認できた。ス
ラグ排出量、輸送時間などの操業変動を勘案しても脱Ｐ
スラグを５００℃以上で溶融還元炉に装入することは十
分可能である。一方装入温度が５００℃以下になると顕
熱利用効果が小さい。また、溶銑脱Ｐの条件如何によっ
ては脱Ｐスラグを溶融状態で排出する場合もあるが、溶
融状態で装入すれば顕熱利用の効果が一層大きいことは
当然である。脱Ｐスラグの装入温度を５００℃以上また
は溶融状態とすることにより、スラグの溶融還元処理の
エネルギーが１５〜４３％低減できる。
（実施例）
次に本発明の実施例について説明する。
容量５００ ＫＶＡ の電気炉を用いて第２表に示す組
成の溶銑膜Ｐスラグを第３表の配合によって溶融還元処
理した。成品スラグのＰ２Ｏ１％、脱Ｐ率、地鉄のｐ％
および排ガス中に移行したＰのガス化率を第４表に示す
。
成の溶銑膜Ｐスラグを第３表の配合によって溶融還元処
理した。成品スラグのＰ２Ｏ１％、脱Ｐ率、地鉄のｐ％
および排ガス中に移行したＰのガス化率を第４表に示す
。
第２表
第３表
第４表
成品スラグのＰ２Ｏ，＝ ０．０７〜０．６９チ、脱Ｐ
率＝８８〜９８チ、地鉄中のＰ含有量＝１．８〜３．４
チでＰのガス化率＝７４〜８８％の結果を得た。溶銑膜
Ｐスラグから単独にＰもしくはリン酸を効率よく分離、
回収できることが明らかである。
率＝８８〜９８チ、地鉄中のＰ含有量＝１．８〜３．４
チでＰのガス化率＝７４〜８８％の結果を得た。溶銑膜
Ｐスラグから単独にＰもしくはリン酸を効率よく分離、
回収できることが明らかである。
（発明の効果）
以上、詳述した如く、本発明はｐ、ｏ、の含有量が高い
溶銑膜Ｐスラグから有価成分のＰを効率よく分離、回収
する実質的方法を提供するものである。
溶銑膜Ｐスラグから有価成分のＰを効率よく分離、回収
する実質的方法を提供するものである。
しかして、Ｐを分離１回収した処理後の溶銑膜Ｐスラグ
は精錬用フラックスに再生できる。
は精錬用フラックスに再生できる。
第１図は溶銑脱ＰスラグのＭｎＯ含有量と、脱Ｐスラグ
の溶融、還元において排ガス中に移行するＰのガス化率
との関係を示すグラフである。
の溶融、還元において排ガス中に移行するＰのガス化率
との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 溶銑脱燐処理の工程で脱ＰスラグのＭｎＯ含有量が５％
から１２％の間となるように処理し、得られた溶銑脱燐
スラグに炭素質還元剤を添加するとともに、一方、Ｓｉ
Ｏ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３ならびにその化合物からなるＰ
の分離促進剤を一種以上を選択的に添加して、溶融還元
処理することを特徴とする溶銑脱燐スラグからＰを分離
回収する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5326785A JPS61215204A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 溶銑脱燐スラグから燐を分離回収する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5326785A JPS61215204A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 溶銑脱燐スラグから燐を分離回収する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61215204A true JPS61215204A (ja) | 1986-09-25 |
| JPH0522643B2 JPH0522643B2 (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=12937983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5326785A Granted JPS61215204A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 溶銑脱燐スラグから燐を分離回収する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61215204A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009132544A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Nippon Steel Corp | スラグの製造方法 |
| JP2011213558A (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-27 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 製鋼スラグからのリン酸回収方法 |
| CN110484686A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-11-22 | 华北理工大学 | 一种转炉熔渣脱磷方法以及冶炼方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5907834B2 (ja) | 2012-07-25 | 2016-04-26 | 新日鐵住金株式会社 | 人工燐鉱石の製造方法 |
-
1985
- 1985-03-19 JP JP5326785A patent/JPS61215204A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009132544A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Nippon Steel Corp | スラグの製造方法 |
| JP2011213558A (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-27 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 製鋼スラグからのリン酸回収方法 |
| CN110484686A (zh) * | 2019-08-19 | 2019-11-22 | 华北理工大学 | 一种转炉熔渣脱磷方法以及冶炼方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0522643B2 (ja) | 1993-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |