JPS6372834A

JPS6372834A - スラグ処理方法

Info

Publication number: JPS6372834A
Application number: JP61217796A
Authority: JP
Inventors: Yatsuhiro Kawahara; 川原　八紘; Minoru Wada; 実和田; Chikara Hidaka; 日高　主税
Original assignee: TAENAKA KOGYO KK; Sumitomo Metal Industries Ltd; Tanaka Kogyo Co Ltd
Current assignee: TAENAKA KOGYO KK; Nippon Steel Corp; Tanaka Kogyo Co Ltd
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1988-04-02

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、溶融鉄合金をアルカリ金属化合物で処理した
生成スラグから、黒鉛、粒鉄、およびアルカリ金属化合
物を回収するスラグ処理方法に関する。

〔従来の技術〕

高級鋼を得るために、脱硫、脱燐、脱珪処理は重要であ
り、従来より、このための溶銑予備処理が行われている
。この場合、生石灰、カーバイト、螢石、炭酸ナトリウ
ム等が用いられている。

この溶銑予備処理に生じる生成スラグ中には、有価な鉄
分が含まれているため、これを回収する技術が、たとえ
ば特公昭５７−２６３３４号公報に開示されている。こ
の技術は、炭酸ナトリウムにより処理した後の生成スラ
グを熱水・抽出し、溶液より炭酸ナトリウム、残渣より
粒鉄を回収するもので、粒鉄を磁選した後の残渣は投棄
に供されるものであった。

一方、一般に溶銑中に飽和している炭素が、溶銑の温度
低下に伴って、溶銑からキッシュグラファイトとして飛
び出すことが知られている。このキッシュグラファイト
は、耐火材や耐熱シート等の用途に使用可能である。

溶銑予備処理において、造滓剤として、石灰系のものを
用いる場合、ダストとして飛散することが多く、スラグ
中には殆んど残らないため、ダストを捕集し、適当な処
理によって比較的簡易にキッシュグラファイトを回収で
きる。

この種のキッシュグラファイトの回収方法としては、特
公昭５３−１８９９２号、特開昭５９−２０７８２５号
、同５８−２２３６１０号、同５７−１０６５１５号公
報等に示されたものが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、近年の、炭酸ナトリウム（ソーダ灰）系
の溶銑予備処理の発展に伴って、転炉に装入する前の溶
銑温度の低下が大きくなり、キッシュグラファイトの発
生量が多く、しかもスラグの粘りが太き（、グラファイ
トがスラグ中に鉄粉を噛み込ませて存在することが多い
、このために、上記各公報技術をそのまま適用しても、
キッシュグラファイトを効率よくかつ高い回収率をもっ
て回収することはできなかった。

たとえば、特公昭５３−１８９９２号公報は、ダストを
粒度の大小によって選別し、黒鉛の多い大径粒を浮選に
かけキッシュグラファイトを回収することが提案されて
いる。しかし、造滓剤がＣａ系の場合、この方法は有効
であるが、Ｎａ系の場合には、前述のように、スラグ中
にグラファイトが捕捉されているため、グラファイト回
収量はきわめて少い。

特開昭５７−１０６５１５号および同５Ｂ　−２２３６
１０号公報は、ダストを浮選後、粉砕・酸洗の処理を繰
返し、黒鉛純度を上げる方法であるが、これも石灰系ス
ラグを対象としたもので、本発明に係るＮａ系スラグに
は適用できない、また、グラファイトとスラグとの混存
物を分離するために、塵鉱（粉砕）処理を行うが、比重
の軽いグラファイトでは極めて困難な処理である。

さらに、特開昭５９−２０７８２５号公報は、スラグを
粉砕した後、浮選または風選により選別し、黒鉛を回収
するものであるが、これまたＮａ系スラグには適用でき
ないとともに、浮選等だけでの分別では、高品位黒鉛の
回収量が極端に減少し逆に回収量当りの操業比が高くつ
く。

そこで、本発明は、従来、炭酸ナトリウム系処理スラグ
からはキッシュグラファイトの回収が困難とされていた
点に対して、効率よくかつ高品位をもって黒鉛を回収で
きるとともに、一連の処理フロー内において粒鉄および
炭酸ナトリウムをも回収できるスラグの処理方法を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、溶融鉄合金を炭酸ナトリウムにより処理
した生成スラグを、ｐＨ７以上の水またはアルカリ液で
溶解・抽出し、その後これを浮鉱分、沈鉱分および抽出
液とに分離し、前記浮鉱分より黒鉛、沈鉱分より粒鉄、
抽出液より炭酸ナトリウムをそれぞれ回収することで達
成される。

〔作　用〕

本発明では、溶融鉄合金（溶融銑鉄、鉄マンガンなどの
溶融鉄合金等をいう）の炭酸ナトリウム処理に伴う生成
スラグから炭酸ナトリウムを回収するとともに、粒鉄も
回収する。この点については、本出願人の出願に係る特
公昭５７−２６３３４　野分ＩＩ＆こおいて公知である
。しかし、この公報技術は、単に残渣と液とに分離する
だけであって、キッシュグラファイトを回収することに
ついて示唆も与えていない。

これに対して、本発明者らは、上記生成Ｎａ系スラグを
、ｐＨ７以上の水またはアルカリ液で溶解・抽出したも
のについて、浮鉱分、沈鉱分および抽出液との３つに分
離すると、浮鉱分から黒鉛を効率よく回収できることを
知見し、本発明に至ったものである。

このように効率よく黒鉛を回収できる理由は、前記溶解
・抽出を行うと、スラグ中に取り込まれている黒鉛（キ
ッシュグラファイト）が浮き上ることを見出し、本発明
に従ってこれを有効に利用し、その浮鉱分から積極的に
黒鉛を回収するようにしたためである。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明をさらに詳説する。

第１図は本発明のスラグ処理例のフローシ一トを示した
もので、まずこのフローシートに基いて説明する。

溶銑１は炭酸ナトリウムによって主に脱硫処理が行われ
る。また、脱燐や脱珪がなされてもよい。

この場合の造滓剤としては、炭酸ナトリウム単味でもよ
いが、必要ならば炭酸ナトリウムを主体とし、他の造滓
剤、たとえばＣａｂ、　ＣａＣ５，ＣａＣＮｔ。

ＣａＦｔ等のＣａ化合物、ＮａＯＨ，ＮａＣｌ　＋　Ｋ
ＯＨ＋　ＮａＦや気体状態のＭｇさらに酸素源としての
０２ガス、Ｃ（ｈガスや酸化鉄等を併用することを本発
明は妨げるものではない。

かかる脱硫スラグ２および／または脱燐スラグに対して
、溶解・抽出処理４を行う。好ましくは、この溶解・抽
出処理４に先立って、粒度を１５龍以下程度に粉砕し、
また磁選した大塊鉄分を除去するのがよい、粉砕を行う
理由は、次の溶解・抽出時間を短縮し確実にならしめる
ためである。

溶解・抽出処理４は、ｐＨ７以上の水またはアルカリ）
夜により行う、この処理によって、スラグが溶解され、
その中に補足されていた黒鉛分や鉄分が分離し浮上又は
沈降するとともに、炭酸ナトリウムが抽出される。溶解
・抽出に際して、望ましくは炭酸ガスを吹込みながら温
水、たとえば４０℃以上の温水を加え、ｐＨ９〜１）．
５の範囲で行うのがよい。

この溶解・抽出時において浮選剤を添加するか、その後
側の槽内で浮選処理するか、あるいは他の適当な固液分
離操作（例えばスクレーパにより掻出し）を経て、スラ
ッジ５と液６とに分離する。

次いで、スラッジ５に対しては、磁選７によって粒鉄２
を回収し、残スラッジ９は適当に処理（例えば埋立材）
する。

他方、浮選物を含む液６は、濾過１０処理し、液中およ
び液上の浮鉱分を固形物１）として、抽出液１２と分離
する。抽出液１２からはソーダ仄（炭酸ナトリウム）回
収１３を行い、残液（Ｓ。

Ｐ、Ｓｉ等の化合物が濃縮されている）は中和１４後、
廃棄１５する。

また、固形物１）は浮選１６により尾鉱１７と粗製キッ
シュグラファイト１８とに分離した後、酸処理１９にて
精製を図る。この酸処理１９に当って、予め粗製グラフ
ァイト１８を水洗しておくのが望ましい、酸処理液とし
ては、ｐＨ７以下、望ましくはｐＨ３以下の酸液を用い
るが、製鉄所での口材（ａ板等）の酸洗廃酸２０を用い
ると特に好適である。酸処理は１回でもよいが、２回以
上行うのが効果的である。この酸処理によって、粗製キ
ッシュグラファイト１８から、鉄分やケイ酸分等を溶出
除去し、必要により純粋の酸により酸処理し、純度を高
め、その後脱水処理して精製キッシュグラファイト２１
を得る。酸処理後の酸は、抽出液１２のアルカリ残液の
中和１４に用いる。

かくして、溶銑の炭酸ナトリウム処理による生成スラグ
を溶解・抽出し、浮鉱分、沈鉱分および抽出液とに分離
することによって、それぞれ黒鉛、粒鉄、炭酸ナトリウ
ムの回収を行うことができる。

〔実施例〕

次に実施例を示し、本発明の効果を明らかにする。

炭酸ナトリウム系フラックスによる溶銑予備処理（脱燐
及び脱硫）を行ない、その生成スラグを出発物質として
、第１図に示す処理工程で処理した。

生成スラグの組成は第１表の通りであった。

第　　　１　　　表　　　　　　　（重量％）ここで、
スラグＡ、Ｂは異なる溶銑予備処理で生成したものであ
り、Ｆ、Ｃとは固定炭素（化合物でない）を示す。

上記サンプル・スラグ１０００ｋｇを、７０℃の温水３
ｍ３を満した攪拌槽内に投入し、攪拌しつつ炭酸ガスの
吹き込みを行ない、液ｐＨを９〜１）．５に制御した。

この溶解抽出を約３０分間行なったところで、目視でス
ラグ溶解が終ったので、さらに３０分間攪拌をｍａ後、
約１５分間静置し、浮上及び沈降分離を行なった。

溶解、抽出槽内の浮上物及び抽出液は吸引ポンプにより
次の工程に送る際、ベルトフィルターにより固形物と溶
液とに分諦した。一方、沈澱物は水洗後フィルタによる
濾過により固形物とし、次に磁選により粒鉄とスラッジ
とに分＾１した。これら分＾Ｈされた固形物組成は第２
表の通りであった。

回収量はいずれも水分除去、乾燥後の重量である。

第２表中の固形物１）に対して、水による浮選を行なっ
たところ、第３表に示す組成の粗製キッシュグラファイ
トが得られた。

第　　　３　　　表この粗製キッシュグラファイトに対して、熱延ｎ板の酸
洗廃酸液（ｐ）ｌ　１以下、）ｌｃ氾：４．８％、Ｆｅ
１！、：１７．２％）を添加し、第１次精整を行なった
。該１次精整は、？ａ　？？ｎ　６０℃ニ保チ、約６０
分間攪拌を行ない、酸液上に浮上したグラファイトを回
収した。引き続き、第２次精整として、ＨＣｅ：３６％
液により、液温６０℃で６０分間攪拌を行ない、）７上
したグラファイトを回収した。この第１次、第２次精整
されたグラファイトの組成（よ第４表の通りであった。

第　　　４　　　表さらに、キッシュグラファイトの品位を上げるには沸酸
２３％液等により、同様の精整処理を行えば良い。又、
第１次精整液としては、塩酸廃液の他に、硫酸廃液や、
スチンレス日板の酸洗廃液（ｐｔ４１以下、ＮＨＯｆｆ
ｉ　：　３〜６％、旺：０．５〜１．３％）でも良い。

なお、本実施例では試験の為、各工程をバッチで行なっ
たが、実生産では多槽を並列に並べ、オーバーフロー等
により順次精整物を送ると共に、液等は前工程に返送す
る事により、物質収支効率を高められ得る。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、溶銑の炭酸ナトリウム処
理により生成スラグから粒鉄、炭酸ナトリウムのみなら
ず黒鉛を効率よく回収できる。

【図面の簡単な説明】

第１回は本発明法の処理例のフローシートである。特許出願人　　住友金属工業株式会社妙中鉱業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶融鉄合金を炭酸ナトリウムにより処理した生成
スラグを、ｐＨ７以上の水またはアルカリ液で溶解・抽
出し、その後これを浮鉱分、沈鉱分および抽出液とに分
離し、前記浮鉱分より黒鉛、沈鉱分より粒鉄、抽出液よ
り炭酸ナトリウムをそれぞれ回収することを特徴とする
スラグ処理方法。
（２）前記浮鉱分を水洗後、酸処理して金属分を溶出さ
せ、黒鉛を精製する特許請求の範囲第１項記載の方法。
（３）酸処理を２回以上行い、少くともその第１回の酸
処理の酸液として鋼材の酸洗廃酸を用いる特許請求の範
囲第１項記載の方法。