JPS6153414B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は冶金工業、特に精錬鋼工業の金属含有
粉塵（ダスト）及び残渣の処理法に関する。 精錬鋼工業では、金属、酸化物及び水酸化物の
形で相当な量の鉄、クロム、ニツケル、モリブデ
ン、亜鉛及び鉛を含有する多量の種々の残渣を生
成する。該残渣は微細に分割した粉塵、湿つた沈
澱物及び研削仕上からの油含有削り屑よりなる。 精錬鋼工業での酸洗いから得られる中和残渣は
溶解した重金属を含有し、該残渣はクロム、ニツ
ケル、鉄及びモリブデンの酸化物、フツ化カルシ
ウム、種々の硫酸塩及び約50重量％の水を含有す
る圧縮したフイルター沈澱物である。しかしなが
ら、このような残渣の貯蔵は環境には極めて危険
となる。何故ならば金属水酸化物特にクロムの水
酸化物とニツケルの水酸化物は残渣のPHが酸性値
に降下するならば可溶性となるからである。乾燥
した中和残渣はまた、これに存在するフツ化カル
シウムのためにアーク炉（light−are furnace）
又はAOD転炉の融剤として実験的に用いられて
いた。 クロムが六価の状態で存在してクロム酸塩を生
成する乾燥粉塵は、精錬鋼工業の精錬鋼熔錬装置
のアーク炉又はAOD転炉から得られるガスから
過により分離される。該粉塵の貯蔵は問題とな
る。何故ならば該粉塵は環境上有害な六価のクロ
ム、鉛及び亜鉛を含有するからである。このよう
な粉塵は再熔錬に実験的に供給されている。 油状の削り屑は精錬鋼帯片の表面研磨中に生じ
る。通常削り屑中の冷却油の含量は大体10〜15％
である。削り屑の金属部分は研磨した元の全物質
に殆んど相当する。 前記の削り屑は生成されるにつれて投棄所に持
つて行くか又はこれを燃焼させる。前記の削り屑
を直接アーク炉に加える試みも成されたきた。し
かしながら、この場合には油状物の燃焼により煙
道ガス量の急激な増大及び温度の急速な上昇が問
題となつた。前記のガスで担持されるこの油及び
分解した油生成物は煙道ガスの精製装置に多数の
操業上の障害を生起した。前記の削り屑はまた別
個に団鉱として及び製鋼装置の他の金属含有乾燥
残渣と一緒に団鉱として圧搾されている。前記の
団鉱は次いでアーク炉又はAOD転炉に加え得
る。前記の削り屑に存在する油状物はまた再熔錬
前に抽出により除去することができ、削り屑はそ
のまゝ熔錬処理に加え得る。 削り屑による環境上の有害性はそれらの貯蔵中
に周囲に移行する油状物によつて主として生起さ
れる。 更には、精錬鋼工業では球状の熔鉱炉粉塵の如
き種々の酸化物残渣を生成し、これらは不活性で
あり通常環境上の汚染を生じない。 前記の残渣を利用する幾つかの方法がある。こ
れらの方法では残渣は電気炉又はシリンダー炉で
還元され、粉塵及び削り屑は通常そのまゝである
か又はペレツト状になり湿つた沈澱物は乾燥状態
になる。前記方法の欠点には六価のクロムが重要
な役割を演ずる作業衛生及び環境汚染の問題、高
い投資と作業経費及び種々の残渣が全てこれらの
方法によつて同時には処理し得ないという事実が
ある。 本発明の方法では、全ての残渣を水に又は酸洗
い用の酸スラリーにスラリー化させる。必要な場
合にはこのスラリーのPHを７以上に上昇させて該
溶液中に存在する重金属を沈澱させ、しかる後に
該スラリーを例えばフイルタープレス中で脱水さ
せるので、最終的に得られる結果は砕片残渣であ
り、該残渣は投棄所に安全に持つていくことがで
きあるいはこの中に存在する有用な金属を回収す
るのに該残渣を更に処理する前に所望の期間貯蔵
することができる。この方法により残渣は全て一
緒に処理し得る。更には、作業衛生又は環境汚染
の問題を生起しない。何故ならば粉塵の問題は存
在せず本法では六価のクロムは三価の状態に還元
されるからである。別の利点には低い投資及び操
業経費と極めて高収率の金属がある。亜鉛及び鉛
をまた別個に回収でき作業周期から取出し得る。
更には、残渣を水又は酸洗い用の酸スラリーにス
ラリー化し且つ過して水を除去することによ
り、均質なフイルターケーキが得られ、必要に応
じて種々の添加剤を該スラリーに加えるのが容易
でありしかもこれらを均一に混合するのが容易で
ある。プラントから種々の廃水をスラリー化用に
有利に使用し得る。 添附図面を参照しながら本発明をより詳細に記
載するが、図面は本発明の方法を実施するのに適
当な装置のフローシートを示す。 本発明の方法は次の単位処理：乾燥粉塵１と中
和スラリーとの混合２、加圧又は真空過３、熔
錬ガスを用いる乾燥−予熱４及び還元熔錬５より
なる。本法のフローシートを数字で示す。 PHが７以上、好ましくは大体９〜10であるよう
に貯蔵した乾燥残渣全て１を混合機２中で中和ス
ラリーと混合し、加圧又は真空過器３で過す
る。該溶液９をスラリー化処理２に返送する。ス
ラリー化に関連して石灰及び還元剤特に硫酸第一
鉄を加え、これらは中和装置からの沈澱物と一緒
になつて過性及びフイルターケーキの強度特性
を調節するものである。同時にCr⁺⁶をCr⁺³に還
元する。また還元剤コークス又は石炭の一部又は
全部をこの段階で加え得る。 過３により、湿つている間に15〜40％の湿分
含量と20〜30Kg/cm²の程度の圧縮強度とを有する
ケーキを生成し、これは乾燥の機械的緊張に耐え
るのに十分である。乾燥中に圧縮強度は上昇す
る。過器から降下した時にフイルターケーキは
熔錬に適当な砕片に破壊する。 フイルターケーキの破片１０をベルト式又はド
ラム式乾燥器４に供給し、そこで熔錬炉からの還
元ガス１１を燃焼させることにより乾燥と予熱と
を行う。外部からのエネルギー即ち還元ガスの燃
焼熱以外のエネルギーは必要としない。煙道ガス
１２は煙道に進行させる前に精製する。 予熱した材料１３と追加のコークスと場合によ
つては必要な添加剤とを電気炉５に供給し、そこ
で還元と熔錬とCOガスの生成とを行う。得られ
る生成物は有用な金属（Cr−Ni−Fe−Mo）を含
有する金属合金６と、周期的に取出されるスラグ
７と粉塵含有煙道ガス１４とである。金属合金６
に移行する鉄とクロムとニツケルとモリブデンと
の収率は85〜95％である。亜鉛及び鉛のうち、94
〜98％が粉塵に移行する。 前記の粉塵含有煙道ガス１４を精製し、CO含
有ガス１１を燃焼用に乾燥シリンダー４に吹込
む。亜鉛と鉛とを高含量で含む分離した粉塵８は
次後の処理に進行させる。 前記した残渣処理法は有用な金属を含有し且つ
精錬鋼装置で見られる全ての残渣の処理を組合せ
るのに用いることができしかも更には極めて高収
量の金属を得るのに用いることができる。前記の
処理は環境上の汚染を生起しないことがパイロツ
ト規模での試験操業でまた見出された。何故なら
ば前記の処理中に六価のクロムは三価の状態に還
元され、油状物は残渣と結合するからである。前
記の処理は該方法が投棄所に持つて行くのに適当
な非汚染残渣即ち容易に貯蔵される中間生成物で
ある過沈澱物を生成する点で有利であり、この
沈澱物は全ての廃物を含有し且つ再熔錬した時に
は原料に適当なFe−Cr−Ni−Mo合金と、多量の
亜鉛及び鉛を含有する利用可能な粉塵と、投棄用
の廃物スラグとを生成するものである。 本法はその操業経費と投資との両方に関して安
価である。本法は作業衛生と環境汚染との問題を
解消するのに用い得る。何故ならば粉塵をスラリ
ー化し、六価のクロムを三価の状態に還元するか
らである。残渣は各々の製鋼装置で予備処理する
ことができあるいは収集し且つ１つの中心処理装
置に持つて行くことができる。 本発明は製鋼工業粉塵の処理に応用した如く前
記される。本発明は他の型式の冶金粉塵の処理に
も応用可能である。 実施例 酸洗い用の酸スラリーと、球状の高炉粉塵と、
AOD転炉からのガス精製粉塵と、研磨からの削
り屑とを含有する残渣混合物1470Kgと、50Kgの石
灰と、20Kgの硫酸第一鉄と80Kgのコークス粉塵と
を水にスラリー化(2)し、これによつて大体10のPH
値を得、過(3)し、これによつて30％の湿分含量
のフイルターケーキ1640Kgを得、シリンダー炉(4)
で乾燥且つ予熱する。乾燥生成物の温度は350℃
である。COガスの消費量は180m³であり、燃焼用
空気の消費量は430m³である。 乾燥生成物と80Kgのコークスとをアーク炉(5)で
熔錬する。収量は金属合金340Kg、スラグ340Kg及
び粉塵170Kgであり、その分析値は次の如くであ
る：

【表】 金属合金の温度は1550℃であり、スラグの温度
は1600℃であり、出口ガスの温度は1300℃であ
る。電気エネルギーの消費量は900KWhである。
金属合金、スラグ及び粉塵中の金属の分布は次の
如くである：

【表】 （％）
フイルターケーキを更に処理することが経済的
に引合わないならば、フイルターケーキは投棄所
に持つていくことができるのは明白である。残渣
は環境を汚染せず、それ故投棄所に安全に持つて
行くことができる。所望ならば、このような残渣
は何れかの公知の方法により更に処理してその中
に存在する有用な金属を回収することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法を実施するのに適当な装置
のフローシートを示し、図中２は混合機、３はフ
イルター、４は乾燥器、５は電気炉、６は金属合
金、１１は還元ガスをそれぞれ示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 冶金工業の金属含有粉塵及び残渣を処理する
   方法において、処理すべき残渣及び何れかの添加
   剤を水に又は酸洗い用の酸スラリーにスラリー化
   し、該スラリーのPHを７以上に調節してスラリー
   中に存在するCr、Ni、Fe及びMoよりなる重金属
   を沈澱させ、還元剤をスラリーに加えて残渣に存
   在する六価のクロムを三価の状態に還元させ、石
   灰を加えてスラリーの過性とフイルターケーキ
   の強度特性とを調節し、前記のスラリーを脱水
   し、生成物を砕片状にさせ、この砕片生成物を予
   熱し、熔錬し、金属に還元し、これを回収するこ
   とを特徴とする冶金工業の金属含有粉塵及び残渣
   の処理法。 ２ スラリーを過して15〜40重量％の湿分含量
   と20〜30Kg/cm²の圧縮強度とを有するケーキを調
   製する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 過した湿分残渣の乾燥及び予熱は、還元熔
   錬からの一酸化炭素含有煙道ガスを加熱すること
   により製造された高温ガスにより行う特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ４ 予熱した残渣及び炭素含有還元剤を電気炉に
   供給し、電気炉から溶融金属及びスラグを煙道ガ
   スと共に取出し、煙道ガスから金属含有粉塵を分
   離してから湿つた過残渣を乾燥及び予熱するの
   に煙道ガスを用いる特許請求の範囲第１項記載の
   方法。