JPS6242974B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6242974B2 JPS6242974B2 JP15067378A JP15067378A JPS6242974B2 JP S6242974 B2 JPS6242974 B2 JP S6242974B2 JP 15067378 A JP15067378 A JP 15067378A JP 15067378 A JP15067378 A JP 15067378A JP S6242974 B2 JPS6242974 B2 JP S6242974B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- melting
- melt
- heated
- metal
- melting furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 32
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 32
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 14
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 10
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 6
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 lumps Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はメツキスラツジ等廃棄物のマイクロ波
溶融による処理方法に関し、特に金属成分を多く
含んだ廃棄物等の金属成分を抽出するマイクロ波
溶融方法に関する。
溶融による処理方法に関し、特に金属成分を多く
含んだ廃棄物等の金属成分を抽出するマイクロ波
溶融方法に関する。
従来メツキスラツジ等の廃棄物は、そのまま投
棄またはセメントやアスフアルトで固化して投棄
していたが環境破壊になり、公害問題化しつつあ
る。そのため最近これらの廃棄物を溶融固化して
体積を減少し、強固な廃棄物として投棄すること
が行なわれつつあるが、これらは粉状体・塊状体
もしくは、その混合物であることが多く、外部加
熱では熱伝導が悪く、長時間を要し、しかも溶融
炉まで昇温する必要があり、莫大な熱量を要する
とともに、溶融炉の耐熱等保守が難しく、実用的
でない。そこでマイクロ波により内部から加熱す
る方法が考えられ、溶融炉自体を共振器として、
その一部に電界を集中させて溶融し、被加熱材中
に含まれる二酸化珪素（SiO2）を利用して、ガラ
ス化し、固化する方法が実用化されつつある。
棄またはセメントやアスフアルトで固化して投棄
していたが環境破壊になり、公害問題化しつつあ
る。そのため最近これらの廃棄物を溶融固化して
体積を減少し、強固な廃棄物として投棄すること
が行なわれつつあるが、これらは粉状体・塊状体
もしくは、その混合物であることが多く、外部加
熱では熱伝導が悪く、長時間を要し、しかも溶融
炉まで昇温する必要があり、莫大な熱量を要する
とともに、溶融炉の耐熱等保守が難しく、実用的
でない。そこでマイクロ波により内部から加熱す
る方法が考えられ、溶融炉自体を共振器として、
その一部に電界を集中させて溶融し、被加熱材中
に含まれる二酸化珪素（SiO2）を利用して、ガラ
ス化し、固化する方法が実用化されつつある。
メツキスラツジ等これら廃棄物に含まれる金属
は、ほとんど酸化物となつているため、このまま
溶融すれば二酸化珪素と結合し、ガラス化でき固
化すれば、廃棄も容易で公害の恐れもないこと
は、よく知られている。しかし特にメツキスラツ
ジ等で、金属成分を多く含んだ廃棄物で、高価な
金属を含んでいるもの、または重金属を含んでい
て、環境汚染防止のためそのまま投棄することが
できない場合は、金属成分だけを抽出したいとい
う要求がでてきている。
は、ほとんど酸化物となつているため、このまま
溶融すれば二酸化珪素と結合し、ガラス化でき固
化すれば、廃棄も容易で公害の恐れもないこと
は、よく知られている。しかし特にメツキスラツ
ジ等で、金属成分を多く含んだ廃棄物で、高価な
金属を含んでいるもの、または重金属を含んでい
て、環境汚染防止のためそのまま投棄することが
できない場合は、金属成分だけを抽出したいとい
う要求がでてきている。
本発明の目的は、上記のような要求を満たすた
め、廃棄物の溶融固化処理をすると同時に、廃棄
物の中に含まれる金属成分を抽出回収する廃棄物
の処理方法を提供することにある。以下、図面に
より詳細に説明する。
め、廃棄物の溶融固化処理をすると同時に、廃棄
物の中に含まれる金属成分を抽出回収する廃棄物
の処理方法を提供することにある。以下、図面に
より詳細に説明する。
第１図はマイクロ波を用いた溶融装置の一例
で、１はマイクロ波供給口、２はマツチング機
構、３は共振形溶融炉、４はメツキスラツジ等被
加熱材、５はホツパ、６はスクリユーフイーダ
ー、７は金属溶融物、８，１１は溶融物流出口、
９，１２は開閉機構、１０はガラス状溶融物であ
る。この装置はマイクロ波供給口１からのマイク
ロ波電力を、共振空胴を兼ねた溶融炉３に導入
し、マツチング機構２を調整して、TM01oモード
で共振するよう構成されている。TM01oモードは
円形溶融炉の軸方向にマイクロ波の電界成分を有
し、中心軸部分で最大電界が生じ、管壁で電界が
０となり、軸方向に沿つて電界の強さが周期的に
変化するモードである。従つてマイクロ波供給口
１から溶融炉３内にマイクロ波を導入し、マツチ
ング機構２を調整して共振形溶融炉３内で共振す
るようにすると、第２図に電気力線を示すような
電界分布となる。即ちマツチング機構２で常に共
振するよう調整するため、共振型溶融炉３の底面
中央部が常に電界最大部分となり、この部分の被
加熱材４が加熱され溶融に至る。共振型溶融炉３
の底面からλg／２（λg：管内波長）上方の中心
部もやはり電界最大部分で、この部分に被加熱材
４があればやはり加熱され、溶融に至るが、溶融
状態になると粉状の被加熱材４より比重が大きい
ため底面に落ち、結局底面部に溶融物がたまるこ
とになる。
で、１はマイクロ波供給口、２はマツチング機
構、３は共振形溶融炉、４はメツキスラツジ等被
加熱材、５はホツパ、６はスクリユーフイーダ
ー、７は金属溶融物、８，１１は溶融物流出口、
９，１２は開閉機構、１０はガラス状溶融物であ
る。この装置はマイクロ波供給口１からのマイク
ロ波電力を、共振空胴を兼ねた溶融炉３に導入
し、マツチング機構２を調整して、TM01oモード
で共振するよう構成されている。TM01oモードは
円形溶融炉の軸方向にマイクロ波の電界成分を有
し、中心軸部分で最大電界が生じ、管壁で電界が
０となり、軸方向に沿つて電界の強さが周期的に
変化するモードである。従つてマイクロ波供給口
１から溶融炉３内にマイクロ波を導入し、マツチ
ング機構２を調整して共振形溶融炉３内で共振す
るようにすると、第２図に電気力線を示すような
電界分布となる。即ちマツチング機構２で常に共
振するよう調整するため、共振型溶融炉３の底面
中央部が常に電界最大部分となり、この部分の被
加熱材４が加熱され溶融に至る。共振型溶融炉３
の底面からλg／２（λg：管内波長）上方の中心
部もやはり電界最大部分で、この部分に被加熱材
４があればやはり加熱され、溶融に至るが、溶融
状態になると粉状の被加熱材４より比重が大きい
ため底面に落ち、結局底面部に溶融物がたまるこ
とになる。
いま、金属成分を多く含んでその金属成分を回
収しようとする廃棄物を溶融処理する場合、加熱
溶融する前処理として、被加熱材５にグラフアイ
トＣ（比重2.26）、炭化珪素SiC（比重3.12）、珪
素Si（比重2.35）、アルミニウムAl（比重2.7）等
の還元剤を、おおよそ含まれている金属成分の量
に応じた量を添加混合して、その被加熱剤４を溶
融炉３に投入しマイクロ波電力を供給する。マイ
クロ波電力が供給されると、前述のごとく被加熱
材の誘電体損により、溶融炉３の底面中央付近が
溶融され、溶融物は対流により循環する。このと
き溶融前に添加した還元剤が被加熱材に含まれる
金属の酸化物を還元して、金属は遊離し、還元剤
は酸化物となり、炭素は二酸化炭素となつて排出
される。この遊離した金属は、比重が大きいため
下の方に沈み、溶融物７となつて下の方に層を作
り、還元剤から生じた酸化物は、他の50％以上を
占める二酸化珪素（SiO2）と共有結合してガラス
化し、比重がやや小さいため、金属層の上にガラ
ス状溶融物層１０を作る。
収しようとする廃棄物を溶融処理する場合、加熱
溶融する前処理として、被加熱材５にグラフアイ
トＣ（比重2.26）、炭化珪素SiC（比重3.12）、珪
素Si（比重2.35）、アルミニウムAl（比重2.7）等
の還元剤を、おおよそ含まれている金属成分の量
に応じた量を添加混合して、その被加熱剤４を溶
融炉３に投入しマイクロ波電力を供給する。マイ
クロ波電力が供給されると、前述のごとく被加熱
材の誘電体損により、溶融炉３の底面中央付近が
溶融され、溶融物は対流により循環する。このと
き溶融前に添加した還元剤が被加熱材に含まれる
金属の酸化物を還元して、金属は遊離し、還元剤
は酸化物となり、炭素は二酸化炭素となつて排出
される。この遊離した金属は、比重が大きいため
下の方に沈み、溶融物７となつて下の方に層を作
り、還元剤から生じた酸化物は、他の50％以上を
占める二酸化珪素（SiO2）と共有結合してガラス
化し、比重がやや小さいため、金属層の上にガラ
ス状溶融物層１０を作る。
マイクロ波加熱の利点として、特に溶融物の対
流が十分起るため、被加熱材中の酸化物と還元剤
の接触が十分に起り、完全に金属酸化物を還元す
ることができることにある。またこの溶融は、
1400〜1600℃位で通常行なわれるため、還元剤と
しては、この温度範囲全体にわたつて作用するも
のであることが望ましい。このように金属溶融物
７と、ガラス状溶融物層１０とに完全に分離した
後、ガラス状溶融物１０は流出口１１から取り出
し、金属溶融物７は流出口８から取り出して回収
することができる。この場合開閉機構９，１２は
例えば流出口８，１２の内径に合わせた円板状の
栓を中心部で回転できるようにしておき、溶融物
をとり出すときは、栓を回転させて開通状態とす
ればよい。溶融物が固化して栓を回転できないと
き、または共振型溶融炉３の側壁面は電界が弱い
ため流出口１１に溶融物が流出しないときは外部
からガスバーナ等で加熱することにより溶融物が
流出し熱伝導で溶融状態を維持することができ
る。この開閉機構９，１２は第３図に他の実施例
である流出口８，１１の底面図を示すように、流
出口８，１１の断面に水流管１３を設けておき閉
塞したいときは流出口８，１１を冷却し溶融物を
固化して閉塞し、開通したい場合は冷却水はとめ
内部からのマイクロ波加熱もしくは伝導加熱、ま
たは外部からのバーナ等による加熱で溶融するこ
とにより開通することができる。また金属溶融物
７は逐次取り出さなくても、ガラス状溶融物１０
だけを次々に取り出して、金属溶融物７はある程
度たまつて後に取り出すようにしても良い。また
廃棄物中に含まれる鉛のような重金属だけをバツ
チ式に抽出する場合は、他の廃棄物のガラス状と
なつた部分と比重が大幅に異なるため、側壁の流
出口１１を設けなくても、底面の流出口８を小さ
くして開放状態にしておけば、ガラス状部分は比
重が小さく粘性があるため流出せず、鉛のような
重い金属のみがその都度球状になつて流出口８か
ら落下する。更に上記例では金属成分が一種類の
場合を例にとり説明したが、複数種類含まれてい
ても同様に沈積しその比重の差により分離抽出で
きる。
流が十分起るため、被加熱材中の酸化物と還元剤
の接触が十分に起り、完全に金属酸化物を還元す
ることができることにある。またこの溶融は、
1400〜1600℃位で通常行なわれるため、還元剤と
しては、この温度範囲全体にわたつて作用するも
のであることが望ましい。このように金属溶融物
７と、ガラス状溶融物層１０とに完全に分離した
後、ガラス状溶融物１０は流出口１１から取り出
し、金属溶融物７は流出口８から取り出して回収
することができる。この場合開閉機構９，１２は
例えば流出口８，１２の内径に合わせた円板状の
栓を中心部で回転できるようにしておき、溶融物
をとり出すときは、栓を回転させて開通状態とす
ればよい。溶融物が固化して栓を回転できないと
き、または共振型溶融炉３の側壁面は電界が弱い
ため流出口１１に溶融物が流出しないときは外部
からガスバーナ等で加熱することにより溶融物が
流出し熱伝導で溶融状態を維持することができ
る。この開閉機構９，１２は第３図に他の実施例
である流出口８，１１の底面図を示すように、流
出口８，１１の断面に水流管１３を設けておき閉
塞したいときは流出口８，１１を冷却し溶融物を
固化して閉塞し、開通したい場合は冷却水はとめ
内部からのマイクロ波加熱もしくは伝導加熱、ま
たは外部からのバーナ等による加熱で溶融するこ
とにより開通することができる。また金属溶融物
７は逐次取り出さなくても、ガラス状溶融物１０
だけを次々に取り出して、金属溶融物７はある程
度たまつて後に取り出すようにしても良い。また
廃棄物中に含まれる鉛のような重金属だけをバツ
チ式に抽出する場合は、他の廃棄物のガラス状と
なつた部分と比重が大幅に異なるため、側壁の流
出口１１を設けなくても、底面の流出口８を小さ
くして開放状態にしておけば、ガラス状部分は比
重が小さく粘性があるため流出せず、鉛のような
重い金属のみがその都度球状になつて流出口８か
ら落下する。更に上記例では金属成分が一種類の
場合を例にとり説明したが、複数種類含まれてい
ても同様に沈積しその比重の差により分離抽出で
きる。
以上説明したように、メツキスラツジ等廃棄物
の被加熱材に、あらかじめ還元剤を添加してマイ
クロ波溶融することにより、金属成分を抽出分離
することができ、公害となる重金属を分離でき、
あるいは貴重な金属を回収できると共に、廃棄物
の投棄処理を容易にすることができ、二重の効果
がある。
の被加熱材に、あらかじめ還元剤を添加してマイ
クロ波溶融することにより、金属成分を抽出分離
することができ、公害となる重金属を分離でき、
あるいは貴重な金属を回収できると共に、廃棄物
の投棄処理を容易にすることができ、二重の効果
がある。
第１図は、本発明の実施をするのに適した、マ
イクロ波溶融装置の簡略断面図、第２図は溶融炉
を共振させたときの溶融炉内の電界分布を示す
図、第３図は開閉機構の他の実施例を示す流出口
の底面図である。 １……マイクロ波供給口、２……マツチング機
構、３……共振形溶融炉、４……被加熱材、７…
…金属溶融物、１０……ガラス状溶融物。
イクロ波溶融装置の簡略断面図、第２図は溶融炉
を共振させたときの溶融炉内の電界分布を示す
図、第３図は開閉機構の他の実施例を示す流出口
の底面図である。 １……マイクロ波供給口、２……マツチング機
構、３……共振形溶融炉、４……被加熱材、７…
…金属溶融物、１０……ガラス状溶融物。
Claims (1)
- １ 金属酸化物を含んだ粉状体・塊状体またはこ
れらの混合物である被加熱材を、マイクロ波共振
器とした溶融炉に投入し、該溶融炉にマイクロ波
を供給して、該被加熱材を溶融するマイクロ波溶
融方法において、溶融前もしくは溶融時に、酸化
物の還元剤を混入する工程と、該溶融物を各金属
成分および他の成分に分離する工程とを付加した
ことを特徴とするマイクロ波溶融方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15067378A JPS5576028A (en) | 1978-12-05 | 1978-12-05 | Microwave melting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15067378A JPS5576028A (en) | 1978-12-05 | 1978-12-05 | Microwave melting method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5576028A JPS5576028A (en) | 1980-06-07 |
| JPS6242974B2 true JPS6242974B2 (ja) | 1987-09-10 |
Family
ID=15501963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15067378A Granted JPS5576028A (en) | 1978-12-05 | 1978-12-05 | Microwave melting method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5576028A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4357716B2 (ja) * | 2000-08-03 | 2009-11-04 | 新日鉄エンジニアリング株式会社 | 廃棄物溶融スラグの処理方法及び装置 |
| US7214254B2 (en) | 2003-10-28 | 2007-05-08 | Hendrix Holding Company, Inc. | Method of removing mercury from mercury contaminated materials |
| EP1712267A1 (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-18 | Hendrix Holding Company, Inc. | Method of removing mercury from mercury contaminated materials |
| JP5066690B2 (ja) * | 2006-02-01 | 2012-11-07 | 和宏 永田 | 溶鉱炉及びそれを用いた銑鉄の製造方法 |
| JP4852749B2 (ja) * | 2006-02-22 | 2012-01-11 | Ｄｏｗａメタルマイン株式会社 | ＳｉＣ系物質の処理方法 |
| JP5121267B2 (ja) * | 2007-03-16 | 2013-01-16 | 日本冶金工業株式会社 | Ｃｒ酸化物を含有する有価金属含有副産物のマイクロ波加熱炭素還元法 |
-
1978
- 1978-12-05 JP JP15067378A patent/JPS5576028A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5576028A (en) | 1980-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6568215B2 (en) | Method and apparatus for melting a particulate material | |
| US2987391A (en) | Method for melting and treating aluminum | |
| JPS6242974B2 (ja) | ||
| US3937625A (en) | Radio frequency preparation of pure glass | |
| WO2001004064A1 (en) | Process for casting and forming slag products | |
| KR850001014B1 (ko) | 입상(粒狀)금속 용융로 | |
| US5457264A (en) | Method of melting treatment of radioactive miscellaneous solid wastes | |
| US1615750A (en) | Cast refractory article and method of making the same | |
| EP0018413B1 (en) | Microwave melting device | |
| JPS5847300A (ja) | 放射性廃棄物のセラミツクス固化法及びセラミツクス固化装置 | |
| JPS61168719A (ja) | 廃棄物溶融炉の出滓設備 | |
| CA1169663A (en) | Recovery of heavy metals from spent alumina | |
| JPS60142297A (ja) | 放射線性廃棄物の処理方法 | |
| JPS5820880Y2 (ja) | マイクロ波溶融装置 | |
| US6395954B2 (en) | Advanced vitrification system frit | |
| US6436271B1 (en) | Preparation of mineral matrices by cold crucible induction melting | |
| US3362798A (en) | Method of reacting materials at high temperature | |
| US20060091134A1 (en) | Method and apparatus for heating refractory oxides | |
| JP2004069219A (ja) | 廃棄物の溶融処理炉 | |
| CN110589836B (zh) | 工业硅精炼除硼的方法和系统 | |
| RU2168226C1 (ru) | Способ остекловывания радиоактивных отходов в охлаждаемом металлическом индукционном плавителе | |
| JPS5820879Y2 (ja) | マイクロ波溶融装置 | |
| JPS5816639Y2 (ja) | マイクロ波溶融装置 | |
| JPS58156542A (ja) | 光学ガラスの溶融方法 | |
| JP2002192122A (ja) | 空缶処理方法 |