JPS6131177B2 - - Google Patents
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- JPS6131177B2 JPS6131177B2 JP13377782A JP13377782A JPS6131177B2 JP S6131177 B2 JPS6131177 B2 JP S6131177B2 JP 13377782 A JP13377782 A JP 13377782A JP 13377782 A JP13377782 A JP 13377782A JP S6131177 B2 JPS6131177 B2 JP S6131177B2
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、フエロクロム製造のためのクロム鉱
石の流動予備還元方法に関する。
石の流動予備還元方法に関する。
クロム鉱石の資源は低品位化、粉鉱化の傾向に
ある。クロム鉱石の製錬によるフエロクロムの製
造は通常電気炉によつているが、電力原単位は数
千KWH／ｔにも達し、極めてコスト高となる。
ある。クロム鉱石の製錬によるフエロクロムの製
造は通常電気炉によつているが、電力原単位は数
千KWH／ｔにも達し、極めてコスト高となる。
しかし、クロム鉱石のように難還元性の鉱石の
予備還元炉にH2ガスやCOガスを還元ガスとして
使用する場合に、酸化クロム（Cr2O3）がクロム
鉱石中に含まれる酸化鉄（FeO）に比し還元され
にくいので、クロム鉱石全体としての予備還元率
が上がらないという問題がある。
予備還元炉にH2ガスやCOガスを還元ガスとして
使用する場合に、酸化クロム（Cr2O3）がクロム
鉱石中に含まれる酸化鉄（FeO）に比し還元され
にくいので、クロム鉱石全体としての予備還元率
が上がらないという問題がある。
また本発明者らはクロム鉱石の予備還元方法と
して重油や石炭などの還元剤を用いる方法につい
て提案しているが、反応炉内温度を1100〜1300℃
に保持する必要がある。
して重油や石炭などの還元剤を用いる方法につい
て提案しているが、反応炉内温度を1100〜1300℃
に保持する必要がある。
一方、クロム鉱石をもつと低温で還元する場合
の還元剤としてメタン（CH4）が有効であること
が文献で知られている。
の還元剤としてメタン（CH4）が有効であること
が文献で知られている。
流動層内に供給されたCH4ガスはクロム鉱石
との還元反応、CO2、H2O等他のガスとの反
応、熱分解反応によるＣとH2の生成によつて
炉内で消費され、更にの未反応のまゝ炉頂ガス
になるものもある。CH4を還元剤として有効に利
用するためには、への利用率を高め、，の
反応との未反応を減少することである。特に
の熱分解反応によつて発生したＣはクロム鉱石粒
子表面及び粒子内の気孔に附着し、そのために粒
子内の反応界面へのCH4ガスの鉱散が抑えられ還
元が進まなくなる。
との還元反応、CO2、H2O等他のガスとの反
応、熱分解反応によるＣとH2の生成によつて
炉内で消費され、更にの未反応のまゝ炉頂ガス
になるものもある。CH4を還元剤として有効に利
用するためには、への利用率を高め、，の
反応との未反応を減少することである。特に
の熱分解反応によつて発生したＣはクロム鉱石粒
子表面及び粒子内の気孔に附着し、そのために粒
子内の反応界面へのCH4ガスの鉱散が抑えられ還
元が進まなくなる。
そこで、CH4の分解反応を抑制する物質を添加
して、Ｃの発生を抑えたり、また、Ｃが発生して
もクロム鉱粒子にＣが附着することを防止すれ
ば、CH4を有効に利用でき、かつクロム鉱石の還
元率が向上することになる。
して、Ｃの発生を抑えたり、また、Ｃが発生して
もクロム鉱粒子にＣが附着することを防止すれ
ば、CH4を有効に利用でき、かつクロム鉱石の還
元率が向上することになる。
本発明は、フエロクロム製造のために、クロム
粉鉱石を流動層反応炉によつて予備還元する方法
において、還元剤としてCH4やC3H8などの炭化
水素含有ガスを有効に利用することができるよう
にしたクロム鉱石の予備還元方法を提供すること
をその目的とするものである。
粉鉱石を流動層反応炉によつて予備還元する方法
において、還元剤としてCH4やC3H8などの炭化
水素含有ガスを有効に利用することができるよう
にしたクロム鉱石の予備還元方法を提供すること
をその目的とするものである。
すなわち本発明の要旨は、次のとおりのもので
ある。
ある。
流動層反応炉内にクロム粉鉱石を供給するとと
もに、CaO含有物質をCaOに換算してクロム鉱石
トン当り10Kg〜200Kgの量で供給し、また前記炉
内に流動化ガスを導入するとともに、還元剤とし
てCH4やC3H8などの炭化水素含有ガスを導入
し、前記炉内温度を900℃〜1200℃に保持した状
態の下で、前記固体原料を流動化させながら還元
反応を行わさせることを特徴とする、フエロクロ
ム製造のためのクロム鉱石の予備還元方法。
もに、CaO含有物質をCaOに換算してクロム鉱石
トン当り10Kg〜200Kgの量で供給し、また前記炉
内に流動化ガスを導入するとともに、還元剤とし
てCH4やC3H8などの炭化水素含有ガスを導入
し、前記炉内温度を900℃〜1200℃に保持した状
態の下で、前記固体原料を流動化させながら還元
反応を行わさせることを特徴とする、フエロクロ
ム製造のためのクロム鉱石の予備還元方法。
以下、本発明について詳しく説明する。
前記、CH4の分解反応を抑制する物質について
本発明者らは種々実験したところ、それにはCaO
を含有する物質が適していることを発見した。
本発明者らは種々実験したところ、それにはCaO
を含有する物質が適していることを発見した。
更に、還元剤にCH4ガスを使用し、CH4分解抑
制剤にCa（OH）2を使用して、CH4供給量／クロ
ム鉱石供給量＝300Nm3／ｔ、還元温度1100℃，
1000℃とし、Ca（OH）2の添加量を変えながら流
動層型還元炉によりクロム鉱の予備還元を試験操
業した。第１図と第２図にその結果を示す。第１
図は、Ca（OH）2の異なる添加量に対する還元率
の変化を示すものであり、Ａ曲線は環元温度が
1000℃の場合、Ｂ曲線は同じく1100℃の場合であ
る。
制剤にCa（OH）2を使用して、CH4供給量／クロ
ム鉱石供給量＝300Nm3／ｔ、還元温度1100℃，
1000℃とし、Ca（OH）2の添加量を変えながら流
動層型還元炉によりクロム鉱の予備還元を試験操
業した。第１図と第２図にその結果を示す。第１
図は、Ca（OH）2の異なる添加量に対する還元率
の変化を示すものであり、Ａ曲線は環元温度が
1000℃の場合、Ｂ曲線は同じく1100℃の場合であ
る。
第１図によれば、Ca（OH）2の添加量の増加に
従つて還元率は上昇するが、Ca（OH）2が過剰に
なると還元率は低下することが分かる。この試験
例においてCa（OH）2を添加すると、クロム鉱の
還元率が上昇する理由を説明するため、まず試験
例においてのCa（OH）2の添加方法を述べる。
従つて還元率は上昇するが、Ca（OH）2が過剰に
なると還元率は低下することが分かる。この試験
例においてCa（OH）2を添加すると、クロム鉱の
還元率が上昇する理由を説明するため、まず試験
例においてのCa（OH）2の添加方法を述べる。
Ca（OH）2は水に混合してスラリー状態にして
から、クロム鉱石に加えて混合の後、乾燥機を通
して乾燥した。水と混合する前のCa（OH）2粒子
は全量―325meshであり、これをクロム鉱石と混
合するとCa（OH）2はクロム鉱石の表面に附着し
乾燥した後でもクロム鉱石から分離しなかつた。
から、クロム鉱石に加えて混合の後、乾燥機を通
して乾燥した。水と混合する前のCa（OH）2粒子
は全量―325meshであり、これをクロム鉱石と混
合するとCa（OH）2はクロム鉱石の表面に附着し
乾燥した後でもクロム鉱石から分離しなかつた。
前述したように、クロム鉱石の還元反応を抑制
する原因は、CH4の分解で発生するＣが鉱石粒子
に附着するためであつた。したがつてCa（OH）2
がクロム鉱石粒子に附着していればその分だけで
もＣの附着を防止することになり、これにより還
元率が上昇するのである。
する原因は、CH4の分解で発生するＣが鉱石粒子
に附着するためであつた。したがつてCa（OH）2
がクロム鉱石粒子に附着していればその分だけで
もＣの附着を防止することになり、これにより還
元率が上昇するのである。
第２図は、Ca（OH）2添加量及びそのCaO換算
量とフリー・カーボン（F.C）の関係を示すもの
である。Ａ，Ｂ両曲線は第１図と同じ還元温度に
おける場合である。第２図によれば、Ca（OH）2
の増加と共にF.Cが減少することが分かる。F.C
はCH4の分解によつて発生するので、F.Cの減少
はCH4の分解反応が少なくなつたことを示してい
る。したがつてCa（OH）2はCH4の分解反応を防
ぐ役目を果していることが分かる。一方Ca
（OH）2の添加が過剰になると、Ca（OH）2がクロ
ム鉱石粒子の表面を包み、CH4ガスの粒子への拡
散を防止してしまう。また粒子に附着しなかつた
Ca（OH）2は、微粒のために炉外に飛散し、ダス
ト発生量を増加させる。そのためにCa（OH）2が
多すぎても有効ではない。
量とフリー・カーボン（F.C）の関係を示すもの
である。Ａ，Ｂ両曲線は第１図と同じ還元温度に
おける場合である。第２図によれば、Ca（OH）2
の増加と共にF.Cが減少することが分かる。F.C
はCH4の分解によつて発生するので、F.Cの減少
はCH4の分解反応が少なくなつたことを示してい
る。したがつてCa（OH）2はCH4の分解反応を防
ぐ役目を果していることが分かる。一方Ca
（OH）2の添加が過剰になると、Ca（OH）2がクロ
ム鉱石粒子の表面を包み、CH4ガスの粒子への拡
散を防止してしまう。また粒子に附着しなかつた
Ca（OH）2は、微粒のために炉外に飛散し、ダス
ト発生量を増加させる。そのためにCa（OH）2が
多すぎても有効ではない。
そこで本発明は、第１図及び第２図に示した試
験結果に基づいて、CH4ガスによるクロム鉱石の
予備還元を効果的に行うのに必要なCaO含有物質
の添加量をクロム鉱石トン当り10Kg〜200Kgに限
定するのである。
験結果に基づいて、CH4ガスによるクロム鉱石の
予備還元を効果的に行うのに必要なCaO含有物質
の添加量をクロム鉱石トン当り10Kg〜200Kgに限
定するのである。
更にCa（OH）2添加の効果は、流動層内のクロ
ム鉱石をどうしの焼結を防止して、均一な流動化
状態の維持の役割も果たしている。
ム鉱石をどうしの焼結を防止して、均一な流動化
状態の維持の役割も果たしている。
Ca（OH）2ばかりでなく、CaO，CaCO3，その
他ドロマイト、蛇紋岩を用いても、上記と同様な
効果を奏することができる。
他ドロマイト、蛇紋岩を用いても、上記と同様な
効果を奏することができる。
次に炉内温度を900℃〜1200℃に限定した理由
を説明する。
を説明する。
予備還元生成物を次の工程に利用する場合、少
なくとも還元率20％以上は必要である。第１図に
示すように、炉内温度が低いと還元率が下がるの
で要求する還元率を達成するためには炉内温度
900℃が下限である。
なくとも還元率20％以上は必要である。第１図に
示すように、炉内温度が低いと還元率が下がるの
で要求する還元率を達成するためには炉内温度
900℃が下限である。
一方、炉内温度が高すぎる場合流動層内で粒
子同志の焼結が起り、還元率が低下する、炉内
を高温に保持するための熱量供給が難しい、こと
のために上限温度は1200℃に抑えられる。
子同志の焼結が起り、還元率が低下する、炉内
を高温に保持するための熱量供給が難しい、こと
のために上限温度は1200℃に抑えられる。
第３図は本発明方法の１実施例に係る流動予備
還元のフローシートである。予備還元炉１は流動
層反応器からなり、形状は通常縦形円筒形であ
る。
還元のフローシートである。予備還元炉１は流動
層反応器からなり、形状は通常縦形円筒形であ
る。
粉状のクロム鉱石とCa（OH）2の混合物は供給
口３より予備還元炉内に供給され流動層２を形成
する。予備還元炉１内で予備還元されたクロム鉱
石は予備還元鉱排出口４から萩排出される。コー
クスや石炭などの炭材及びフラツクス等は別の供
給口５，５′から供給することもできる。
口３より予備還元炉内に供給され流動層２を形成
する。予備還元炉１内で予備還元されたクロム鉱
石は予備還元鉱排出口４から萩排出される。コー
クスや石炭などの炭材及びフラツクス等は別の供
給口５，５′から供給することもできる。
CH4ガスは予備還元炉１の側面の供給口６から
供給する。高温の流動化ガスと混合して下部の供
給口８から供給することもできる。
供給する。高温の流動化ガスと混合して下部の供
給口８から供給することもできる。
高温の流動化ガスは、流動層２の下部の供給口
８から供給される。ガス分散板９は必要に応じて
設けることができる。
８から供給される。ガス分散板９は必要に応じて
設けることができる。
混合機１３には供給径路１１によりクロム鉱石
を、供給径路１２によりスラリー状のCa（OH）2
を供給し、乾燥機１４を通つて予備還元炉に供給
口３から装入される。乾燥機の熱源として、予備
還元炉の排ガスを出口１０から排出して径路１５
により導入し、径路１６に排出させる。
を、供給径路１２によりスラリー状のCa（OH）2
を供給し、乾燥機１４を通つて予備還元炉に供給
口３から装入される。乾燥機の熱源として、予備
還元炉の排ガスを出口１０から排出して径路１５
により導入し、径路１６に排出させる。
高温の流動化ガスの顕熱を利用すること、また
装入鉱石を予熱することとによつても熱量が不足
する場合は、酸素又は高温の空気を供給口７から
供給して炭材をCOまで部分燃焼させ、その燃焼
熱を利用することができる。
装入鉱石を予熱することとによつても熱量が不足
する場合は、酸素又は高温の空気を供給口７から
供給して炭材をCOまで部分燃焼させ、その燃焼
熱を利用することができる。
以下に本発明の実施例を示す。
実施例
１ クロム鉱石
銘柄：フイリピン産クロム鉱石
組成：Cr2O3 49.2％
FeO 23.8％
粒径：28〜48M 7.9％
48〜100M 86.7％
100M以下 5.4％
（Ｍはメツシユである）
２ 前処理
混合機 クロム鉱石：80Kg／hr
Ca（OH）2：1.3Kg／hr
水分：20％
（12.3Kg―CaO／ｔ―クロム鉱石）
乾燥機 流動層型
乾燥温度：120℃
３ 予備還元
クロム鉱石＋Ca（OH）2供給量：82Kg／hr
流動化ガス量 ：243Nn3／hr
CH4ガス量 ：25Nm3／hr
流動化ガスの組成：CO30％N270％
予備還元炉温度 ：1060℃
クロム鉱石の予備還元率：57％
本実施例では還元ガスとしてCH4の場合を示し
たが、コークス炉ガスやC3H8などの炭化水素を
含有するガスについても同様の効果がある。
たが、コークス炉ガスやC3H8などの炭化水素を
含有するガスについても同様の効果がある。
以上の説明から明らかなように、流動層形式に
よりCH4やC3H8の炭化水素を含有するガスを還
元剤に使用してクロム鉱石を予備還元する方法に
おいて、本発明に従つてCaO含有物質を添加して
還元を行えば、還元率を著しく高めることがで
き、CH4やC3H8などの炭化水素を還元剤に有効
に利用することができる。
よりCH4やC3H8の炭化水素を含有するガスを還
元剤に使用してクロム鉱石を予備還元する方法に
おいて、本発明に従つてCaO含有物質を添加して
還元を行えば、還元率を著しく高めることがで
き、CH4やC3H8などの炭化水素を還元剤に有効
に利用することができる。
第１図はクロム鉱石トン当りのCa（OH）2量
（Kg）及びそのCa（OH）2のCaO換算量（Kg）に
対するクロム鉱石の還元率を示す図表であり、第
２図は同じくCa（OH）2量及びそのCaO換算量
（Kg）に対するフリーカーボン量（％）を示す図
表であり、第３図は本発明の１実施例に係るクロ
ム鉱石予備還元方法のフローシートである。 １…予備還元炉、２…流動層、３…鉱石供給
口、４…予備還元鉱排出口、５，５′…炭材，フ
ラツクス等供給口、６…CH4ガス導入口、７…酸
素又は空気導入口、８…流動化ガス導入口、９…
ガス分散板、１０…排ガス出口、１１…クロム鉱
石供給径路、１２…Ca（OH）2供給径路、１３…
混合機、１４…乾燥機、１５…乾燥用熱ガス導入
径路、１６…乾燥用熱ガス排出径路。
（Kg）及びそのCa（OH）2のCaO換算量（Kg）に
対するクロム鉱石の還元率を示す図表であり、第
２図は同じくCa（OH）2量及びそのCaO換算量
（Kg）に対するフリーカーボン量（％）を示す図
表であり、第３図は本発明の１実施例に係るクロ
ム鉱石予備還元方法のフローシートである。 １…予備還元炉、２…流動層、３…鉱石供給
口、４…予備還元鉱排出口、５，５′…炭材，フ
ラツクス等供給口、６…CH4ガス導入口、７…酸
素又は空気導入口、８…流動化ガス導入口、９…
ガス分散板、１０…排ガス出口、１１…クロム鉱
石供給径路、１２…Ca（OH）2供給径路、１３…
混合機、１４…乾燥機、１５…乾燥用熱ガス導入
径路、１６…乾燥用熱ガス排出径路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 流動層反応炉内にクロム粉鉱石を供給すると
ともに、CaO含有物質をCaOに換算してクロム鉱
石トン当り10Kg〜20Kgの量で供給し、また前記炉
内に流動化ガスを導入するとともに、還元剤とし
てCH4やC3H8などの炭化水素含有ガスを導入
し、前記炉内温度を900℃〜1200℃に保持した状
態の下で、前記固体原料を流動化させながら還元
反応を行わせることを特徴とする、フエロクロム
製造のためのクロム鉱石の予備還元方法。 ２ CaO含有物質とクロム鉱石をそれぞれスラリ
ー状にして混合し、この混合物を乾燥した後に流
動層反応炉内に供給する特許請求の範囲第１項記
載のクロム鉱石の予備還元方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13377782A JPS5925951A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | クロム鉱石の予備還元方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13377782A JPS5925951A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | クロム鉱石の予備還元方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5925951A JPS5925951A (ja) | 1984-02-10 |
| JPS6131177B2 true JPS6131177B2 (ja) | 1986-07-18 |
Family
ID=15112732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13377782A Granted JPS5925951A (ja) | 1982-08-02 | 1982-08-02 | クロム鉱石の予備還元方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925951A (ja) |
-
1982
- 1982-08-02 JP JP13377782A patent/JPS5925951A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5925951A (ja) | 1984-02-10 |
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