KR19980022703A - 아연함유 조성물의 처리방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 탄소계 환원제의 충전층을 구비한 상하 2 단의 송풍구를 갖는 수직형 용융환원로를 이용하여, 전기로 더스트 등의 아연함유 조성물로부터 유효자원, 특히 아연분을 효율 좋게 회수하는 방법 및 장치에 관한 것이며, 탄소계 고체 환원제의 충전층을 구비한 상하 2 단의 송풍구를 갖는 수직형 용융환윈로를 이용하여, 아연함유 조성물을 처리함에 있어서, 수직형 용융환원로의 적어도 상단 송풍구로부터 아연함유 조경물을 불어 넣고, 이 아연함유 조성물중에 포함되는 아연분을 함유, 증발시킨 후, 수직용융환원로의 출구측에서 아연을 주성분으로 하는 더스트와 탄소계 고체환원제의 연소로 생성된 가스로 이루어지는 노내발생가스와, 물 등의 냉매를 직접 작용시켜서 슬러리 더스트로 함으로써, 아연을 회수하는 것을 특징으로 하는 아연함유 조성물의 처리방법 및 장치를 제공한다.

Description

아연함유 조성물의 처리방법 및 그 장치

본 발명은, 탄소계 고체 환원제의 충전층을 구비한 상하 2 단의 송풍구를 갖는 수직형 용융환원로를 이용하여, 전기로(爐) 더스트 등의 아연함유 조성물로 부터 유효자원, 특히 아연분을 효율적으로 회수하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근, 자원의 리사이클이나 에너지 절약등의 판점에서, 철 스크랩의 리사이클이 이루어지고 있지만, 철 스크랩은 그 발생원에 따라서 품질에 큰 차가 발생한다.

예를 들면, 자가발생 스크랩은 철강제조과정에서 발생하는 철 스크랩으로서, 그 소성이 명확하고 게다가 불순물의 혼입이 적으므로, 그 대부분은 발생공장내에서 소비된다.

이에 비하여, 2차가공 스크랩이나 노폐 스크랩은 철강제품의 2차가공시나 최종제품에 이를 때까지의 과정에서 분별회수된 것으로서, 표면처리 강판이나 특수강의 스크랩 등을 많이 함유하고 있다. 이들 스크랩의 대부분은, 전기로 메이커에서 용해 정련되어서 재이용된다. 이 때 발생하는 아연함유 조성물인 전기로 더스트중에는, 매립폐기한 경우에 용출하여 환경오염을 초래함 가능성이 있는 크롬, 카드늄, 납 등과 그밖에, 아연분이 10∼40%, 철분이 25∼50% 정도 포함되어 있다. 그의에 아연함유 조성물로서, 습식 아연 정련시에 발생하는 침출 잔사, 아연도금처리의 배수처리 과정에서 발생하는 아연함유 슬러지 혹은 슈레더 더스트 등이 있다. 이들 아연함유 조성물로부터 크롬, 카드늄, 납 등의 유해 금속을 저렴한 비용으로 고정화하여 아연이나 철 등의 유용금속을 회수, 재자원화하는 기술의 확립이 강력히 요구되고 있다.

아연함유 조성물로부터 유용금속을 회수, 재자원화하는 종래기술로서, 일본국 특개평 7-173548 에 상하 2 단의 송풍구를 갖는 수직형 용융환원로를 이용하는 방법이 개시되어 있다.

이 방법을 도5 에 나타내는 장치에 의거하여 설명한다. 부호 (1) 은 수직형 용융환원로 (이하, 용융환원로라 부른다.) 로서 상세한 내용은 하기 도1 에 의하여 설명한다. 용융환원로 (1) 에서 발생한 아연을 주성분으로 하는 더스트와 탄소계 고체환원제의 연소로 생성된 가스로 이루어지는 노내 발생가스는, 용융환원로 (1) 의 상부로부터 배기가스 덕트 (51)를 통하여 사이클론 (52) 으로 보내지고, 여기에서 노내 발생가스로부터 카본분 및 아연의 일부를 분리한다. 분리된 카본 및 아연은 호퍼 (53)를 경유하여 카본의 일부는 용융환원로 (1) 내로, 나머지는 밸브 (54), 더스트 배출호퍼 (55), 밸브 (56)를 거쳐서 계외로 배출된다.

사이클론 (52) 에서 보집되지 않은 미세한 더스트는, 배기가스와 함께 배기가스 덕트 (57)를 통하여, 냉각조 (58) 로 보내져 냉각되어서 더스트를 제거한다.

나머지 배기가스와 미세한 더스트는 백 필터 (59) 로 보내지며, 대부분의 더스트는 여기에서 회수된다. 냉각조 (58) 와 백 필터 (59) 에서 회수된 아연을 주체로 한 더스트는, 밸브(60), (61) 에 의해 수송장치 (62) 로 공급되어 계외로 반출된다.

상기 방법에 의해 아연함유 조성물을 처리하는 경우, 용융환원로(1)의 상단 송풍구로부터 전기로 더스트 등의 아연함유 조성물을 불어 넣으면, 그중에 함유되는 ZnO 이 환원되어서 Zn 증기로 되고, 이 Zn 증기가 탄소계 고체 환원제를 통하여 로의 상부로부터 배출된다. 그런데, 용융환원로의 후단설비로서 사이클론 등의 집진장치나 냉각조 (더스트나 배기가스의 피냉각물과 냉각수 등의 냉매가 직접 접촉하지 않도록 구성된 간접 냉각식 냉각조), 백 필터 등을 배치하고 있기 때문에 다음과 같은 문제가 발생한다.

1) 용융환원로로부터 배기가스와 함께 배출되는 아연을 주체로하는 더스트를 간접 냉각식의 냉각조에 통과시키면, 냉각수 배관이나 냉각조 내벽의 표면에 아연함유 더스트가 부착되고, 박리제거하는 것이 곤란한데에다, 시간의 경과와 함께 부착물이 성장하여 괴상(塊狀)으로 되면, 아연함유 더스트의 배출이 원활하게 되지 않는다.

2) 간접냉각식 냉각조에서는, 냉각조 내부에 배치된 냉각수 배관이나 냉각조 내벽에 아연함유 더스트가 대량으로 부착되면, 배기가스의 유로면적이 축소하여 계내의 압력손실이 커져 조업이 불안정하게 된다.

3) 간접 냉각식 냉각조에서는, 냉각수 배관에 더스트가 대량으로 부착되면, 더스트와 배기가스의 냉각 효율이 대폭적으로 저하되므로, 배기가스의 온도가 상승하여 백 필터나 배출장치가 손상하는 등의 트러블이 발생할 염려가 있다.

본 발명은, 상기에 설명한 문제점을 발생시키는 일 없이 전기로 더스트 등의 아연함유 조성물을 처리함 수 있는 새로운 방법을 제공하는 것에 있다.

도1 은 본 발명을 실시하는데 이용하기 최적인 제 1 설비의 구성을 나타내는 도면.

도2 는 본 발명을 실시하는데 이용하기 최적인 제 2 설비의 구성을 나타내는 도면.

도3 은 배기가스 온도와 배기가스의 처리설비의 구성을 나타내는 도면.

도4 는 본 발명을 실시하는데 이용하기 최적인 제 3 설비의 구성을 나타내는 도면.

도 5 는 종래의 아연조성물의 처리의 구성을 나타내는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 수직형 용융환원로 2 : 상단 송풍구

3 : 하단 송풍구 11, 35 : 배기가스 덕트

12 : 냉각장치 14 : 냉각탱크

15 : 냉각수단 18 : 슬러리액

23 : 탈수조 24 : 수송장치

26 : 침전조 29 : 사이클론

31 : 더스트 수송장치 36, 37 : 2차 연소버너

본 발명은, 탄소계 고체 환원제의 충전층을 구비한 상하 2 단의 송풍구를 갖는 수직형 용융환원로를 이용하여 아연함유 조성물을 처리함에 있어서, 수직형용융환원로의 적어도 상단 송풍구로부터 아연함유 조성물을 불어 넣고, 이 아연함유 조성물중에 포함되는 아연분을 환원, 증발시킨 후, 수직용융환원로의 출구측에서 아연을 주성분으로 하는 더스트와 탄소계 고체환원제의 연소로 생성된 가스로 이루어지는 노내발생가스와, 물 등의 냉매를 직접 작용시켜서 슬러리 더스트로 함으로써, 아연을 회수하는 것을 특징으로 하는 아연함유 조성물의 처리방법이다.

또한, 상기 방법에 있어서, 아연함유 조성물중에 함유되는 아연분을 환원, 증발시킨 후, 수직형 용융환원로의 출구측에서 아연을 주성분으로 하는 더스트와, 탄소계 고체환원제의 연소로 생성된 가스로 이루어지는 노내발생 가스중으로부터 아연의 일부를 회수하고, 이어서 후단에서 노내발생가스와 물 등의 냉매를 직접 작용시켜서 슬러리 더스트로 만듬으로써, 아연을 회수하는 것을 특징으르 하는 아연함유 조성물의 처리방법이다.

또, 본 발명은, 탄소계 고체환원제의 충전층을 구비한 상하 2 단의 송풍구를 갖는 수직형 용융환원로를 사용하여 아연함유 조성물을 처리하는 장치에 있어서, 상기 수직형용융환원로에서 발생한 아연을 주성분으로 하는 더스트와 탄소계 고체환원제의 연소로 생성된 가스로 이루어지는 노내발생가스를, 물 등의 냉매로 직접 냉각하고, 추가로 물 등과 현탁하여 슬러리액으로 만드는 냉각수단을 갖는 동시에, 이 슬러리액을 일시저장하는 냉각탱크를 구비한 냉각장치와, 슬러리액을 첨전하는 침전조와, 슬러리액을 탈수하는 탈수조와, 농화된 슬러리액을 배출하는 수송수단으로 이루어지는 아연함유 조성물의 처리장치이다.

그밖의 본 발명의 구성은, 그의 변형예와 함께 이하의 상세한 설명에서 명확해진다.

이하, 본 발명을 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.

도1 에 아연함유 조성물을 처리하는데 적합한 제1설비의 구성을 나타낸다.

수직형 용융환원로 (1 ; 이하 용융환원로라 칭한다) 에는 탄재용(炭材用)호퍼 (4) 로부터 공급되어 노의 정부에서 소정의 스톡라인을 유지하는 충전층(5)이 형성되어 있다.

아연함유 조성물은, 슬래그의 점도나 융점을 조정하는 목적으로 첨가되는 석탄석과 규석으로 이루어지는 제련용 용제가, 소정의 비율로 혼합되어 있어 분체 취입장치 (6) 로부터 관로 (7)를 거쳐서 용융환원로 (1) 의 상단 송풍구 (2)를 통하여 노내로 취입된다.

송풍공기는 800∼1000℃ 정도로 가열되고, 송풍관을 통하여 열풍으로서 상단송풍구(2) 및 하단 송풍구(3)로부터 각각 노내로 취입한다. 이 때, 필요에 따라서 적당량의 산소가 뜨거운 바람과 함께 공급되어, 용융환원로 (1) 내에서 탄재를 연소시키지만, 그때의 연소열과 환원가스에 의해 상단 송풍구(2) 로부터 취입된 아연함유 조성물은 용융하게 된다.

그리고, 아연함유 조성물중의 아연은 환원되어서 Zn 증기로 되어, 탄재의 충전층 (5)을 통과하고 용융로 환원로 (1) 상부의 배기가스 덕트 (11) 로부터 배출된다. 용융환원로 (1) 의 상부에는 2 차연소 랜스(8) 가 배치되어 있어서, 충전층(5) 상부의 온도를 Zn 증기가 안정화하는 온도인 600∼1000℃로 유지하기 위하여 배기가스를 연소시킨다.

또, 아연함유 조성물중의 철산화물은 크롬 등과 함께 탄재의 연소열에 의해 상단 송풍구(2)의 송풍처 레이스 웨이 내에서 용융하여 생성된 용융체는 탄소충전충 (5)을 하단 송풍구 (3)로 향하여 하강하면서 그 과정에서 하단 송풍구 (3)의 송풍처에서 생성된 환원가스와 역류접촉하여 환원됨과 동시에, 적하도중에서 충전층 (5) 의 탄재와 접촉하여 직접 환원되어서 메탈과 슬래그로 분리된다.

최종적으로 노 바닥에 고인 용융 메탈은 출선구(9)를 통해, 또한, 슬러그는 출개구 (出滓口 ; 10) 를 통해 각각 배출되며, 이 때, 크롬 등은 용융 메탈중에, 고정되어서 무해하게 된다.

한편, 용융환원로(1) 상부의 배기가스 덕트(11) 로부터 배출되는 아연을 주체 (카본과 잔재분을 함유한다) 로 하는 더스트는, 배기가스와 함께 냉각장치(12) 로 보내진다. 냉각장치(12) 는 2개의 냉각통 (13a, 13b)을 구비한 냉각탱크 (14) 와, 냉각통 (13a, 13b) 및 냉각 탱크 (14) 에 스프레이 (16) 등에 의해 물 등의 냉매 (이하, 냉각수를 대표예로서 나타낸다)를 직접 공급하는 냉각수단(15) 으로 구성된다. 상기 한쪽의 냉각통 (13a) 은 배기가스 덕트 (11) 와 접속되고, 다른 쪽의 냉각통 (13b) 은 배기가스 배출 덕트 (17) 에 접속되어 있다.

배기가스 덕트 (11) 로부터 배출된 더스트는, 배기가스와 함께 냉각 탱크(14) 에 도입되고, 냉각 수단 (15) 에 의해 직접 냉각되고, 또한 먼지가 제거되어서 냉각 탱크 (14) 의 저부에서 냉각수와 현탁하여 슬러리액(18) 으로 된다.

먼지제거 및, 냉각된 배기가스는 200℃이하의 온도에서 배기가스 덕트(17) 에 의해 계 밖으로 배출되지만, 냉각 탱크 (14) 의 저부에 고인 슬러리액(18) 은 레벨계 (19) 와 유량조정밸브 (20) 에 의해 액면 레벨이 조정되고, 슬러리 펌프 (21) 에 의해서 침전조 (26) 로 수송된다. 이어서 침전조 (26) 의 저부로부터 슬러리 펌프 (22) 에 의해서 탈수조 (23) 로 수송되어서 농도 40∼80%, 보다 바람직하게는 50∼70% 의 범위로 탈수되고, 이어서 슬러리 수송장치 (24)를 거쳐서 아연의 농화된 슬러리로서 용기 (25) 로 배출된다.

탈수조 (23) 의 폐액은 침전조 (26) 로 보내지고 폐액중에 포함되는 더스트등의 고형분을 침강시키고, 고형분의 대부분을 제거한 처리수 (27)를 처리수 펌프(28) 로 냉각수단 (15)을 통하여 냉각 랭크 (14) 로 순환시킨다.

본 발명에 있어서는, 탈수조 (23) 로 회수한 슬러리 더스트의 농도는 40%∼ 80% 로 하였지만, 그 이유는 다음과 같다.

즉, 슬러리 농도가 40% 미만에서는 슬러리액중에 함유되는 물의 양이 현저하게 많아지므로, 첨전조(26) 의 용직이 필요이상으로 증대하는 불리함이 있다. 한편, 슬러리 더스트의 농도가 80%를 초과하면 슬러리 수송장치 (24) 의 부하가 커져, 수송관이 막히는 등의 부적절함이 있기 때문이다.

다음에 도 2 에 의해 아연함유 조성물을 처리하는데 적합한 제 2 설비에 대하여 설명한다.

용융환원로 (1) 와 냉각장치 (12) 의 사이에 사이클론 (29)을 설치하고, 용융환원로 (1) 의 상부의 배기가스 덕트 (11) 로부터 노내발생가스를 사이클론 (29)으로 보낸다. 여기에서 노내의 탄재로부터 발생하는 비교적 거친 카본분을 함유 하는 더스트 및 아연의 일부를 포입하여, 더스트중에 함유되는 카본분의 대부분을 분리한다.

이 사이클론 (29) 에서 분리된 카본을 주체로하는 더스트 (회수 더스트) 는, 호퍼(30)를 경유하여 그 일부분은 더스트 수송장치 (31) 로부터 상단 송풍구 (2)를 통하여 노내로, 나머지 더스트는 밸브 (32), 더스트 배출 호퍼(33), 밸브(34) 를 거쳐 계 밖으로 배출된다.

사이클론(29) 에서 보집되지 않았던 미세한 더스트는 아연을 주체로 한 더스트이며, 배기가스와 함께 냉각장치 (12) 에 도입되고 냉각수단 (15) 에 의해 냉각되어서 냉각 탱크 (14) 의 저부에서 냉각수와 현탁하여 슬러리액 (18) 으로 된다. 이와 같이 회수함으로써, 고농도의 아연을 얻을 수 있다. 이하는 도1의 제1설비로서 설명한 것과 동일한 공정을 거쳐서 슬러리액 (18)을 처리한다.

본 발명에 있어서는, 냉각장치(12) 에 있어서 배기가스중에 포함되어 있는 아연을 슬러리 더스트로서 회수하도록 하였기 때문에, 냉각탱크 (14) 내에서의 부착이나 그에 수반하는 괴상화가 억제되므로, 벽 필터나 배출장치의 손상 트러블도 회피할 수 있다.

븐 발명에서는, 냉각수를 스프레이하기 전의 단계에서 배기가스를 2 차 연소시키지만, 그 이유에 대하여 이하에 설명한다.

탄재충전층형 용융환원로를 이용한 아연함유 조성물의 처리에 있어서는 배기가스중에 다량의 Zn 증기가 함유되어 있어, 배기가스를 통과시키는 덕트의 내부에서는 Zn ㅇl나 ZnO을 주체로 하는 더스트가 다량으로 부착되고, 통기저해 등의 조업트러블이 빈번해져 용융환원로에서의 조업이 불안정해지는 것이 염려된다.

이와 같은 원인을 구명하기 위하여, 여러 가지의 실험을 거듭한 결과, 다음과 같은 것이 명확해 졌다.

1) 통기저해가 발생했을 때의 배기가스 더스트 내벽에는 주로 ZnO 와 C 의 혼함물로 이루어지는 다량의 부착물이 관찰된다.

2) 통기저해는 반드시 배기가스 온도가 낮은 시기에 일어난다.

3) 배기가스 온도가 낮은 경우에는, 환원성이 높다고 추정되는 탄재충전층내라해도 Zn 보다도 ZnO 쪽이 안성되어 있다.

4) 배기가스 온도와 배기가스의 산화도 (CO₂+H₂O)+(CO+CO₂H₂+H₂O), 배기가스중의 아연의 존재형태 (Zn 증기가 ZnO) 는 도 3 에 나타내는 바와 같은 상황에 있다.

5) 노의 정부의 배기가스의 Zn 증기압은 아연함유 조성물의 아연함유량에 따라서 변화하지만, 본 발명에서 실시가능한 조업범위에서는, 배기가스질량 분석계에 의한 측정, 또는 채취가스의 급속응집으로 모은 응집물의 광학분석치와 채취가스로 부터 계산추정되는 추정치로부터 0.01∼0.1atm 정도이다.

이상의 것으로부터, 용융환원로 (2 단 송풍구를 갖는 것) 의 조업에 있어서, 노의 정부의 배기가스 덕트내에서 ZnO 더스트부착으로 인한 통기저해의 조업 트러블을 일으키지 않고 용융환원로를 안정적으로 조업하기 위해서는 노의 정부의 배기가스중에서의 아연의 존재형태를 Zn 증기로 할 필요가 있다.

여기에, 도1에 나타내는 제1 구성으로 이루어지는 설비 또는 도2 에 나타내는 제2구성으로 이루어지는 설비를 이용한 조업에 있어서는, 노의 정부의 배기가스 온도를 Zn 증기가 안정한 조건으로 유지되도록 하더라도, 2 차 연소 랜스(8) 만으로는 조업초기에 그를 하회 (下回) 하는 것이 염려된다. 이 때문에, 예를 들면 도 4 에 나타내는 바와같이 제 2 설비의 배기가스 덕트 (11, 35) 의 적어도 한쪽에는 덕트용 2 차 연소버너 (36, 37)를 배치하여 배기가스를 연소시킨다.

배기가스 덕트 (11, 35) 내에 있어서의 더스트의 부착은 덕트의 압력손실의 크기를 검출하거나, 턱트에 설치한 온도계의 온도변화로부터 검출하거나, 또는 덕트의 외표면 온도를 측정하여, 그 온도변화로부터 검출할 수 있다. 또, 더스트가 부착되어 있는 위치를 특정할 필요가 있는 경우에는 덕트의 길이방향으로 복수의 압력계나 차압계 (P₁∼P₃)를 설치하여 덕트내의 내압을 측정하든가, 온도계 (t₁∼T₄)를 복수설치하여 덕트의 외표면 온도를 측정하면 좋으며, 이로써 덕트로의 부착물의 생성상황과 위치를 파악할 수 있다.

배기가스 덕트 (11, 35) 에서의 배기가스의 2차연소에 있어서 이 덕트 (11, 35) 내로 취입하는 산소량 또는 공기량을 조정하여 배기가스의 온도와 배기가스의 산화도를 적절하게 유지함으로써 덕트내에 있어서의 ZnO 의 부착이 회피되게 되지만, 2차연소에 의해서 달성되어야만 하는 배기가스 온도는, 2차연소전의 배기가스 온도와 배기가스중의 Zn 증기의 분압에 의해서 결정되는 상기한 도 3 에 나타내는 바와 같은 조건에 따른다.

도4 에 있어서는 덕트 (11) 및 덕트 (35) 에 각각 2 차 연소 버너를 1 개설한 경우에 대하여 나타내지만, 2 차 연소 버너의 설치 개수는 조업현황 (아연의부착상황) 에 따라서 증감할 수 있으며, 특히 설치개수에 대하여는 한정하지 않는다.

2 차연소전의 배기가스 덕트 (11, 35) 내의 배기가스 온도가 예를 들면 700 ℃이고, 배기가스의 산화도가 1O%, 그때의 배기가스중의 Zn 증기의 분압이 0.1atm 인 경우에 있어서는, 도3 에 의해 명확해진 것처럼, 2차연소에 의해 산화도가 상승하는 효과와 배기가스 온도가 상승하는 효과를 감안한 경우에 2차 연소후에 있어서의 배기가스 온도는 1000℃이상으로 된다.

용융환원로 (1) 의 출구측에서의 배기가스 덕트 (11, 35)에서 더스트 부착상황이나 위치를 검출하고, 그 검출정보에 의거하여 2 차 연소버너에 의한 연소조건을 조정하면서 Zn 증기가 안정화하도록 배기가스온도나 산화도를 조정하도록 한 경우, 배기가스 덕트에서의 Zn 이나 ZnO을 주체로 하는 더스트의 부착이 억제되므로, 조업 트러블이나 노내 내화물의 손상을 회피할 수 있으며, 게다가 더스트중의 아연을 안정하면서 고농드로 하여 회수할 수 있으므로 재자원화에도 매우 유리해진다.

본 발명에 있어서는, 냉각탱크 (14)에서 배기중에 함유되는 아연을 슬러리로서 회수하도록 한 것이므로, 냉각 탱크 (14) 내에서의 부착이나 그에 수반하는괴상화를 억제하게 하고, 백 필터나 배출장치의 손상 트러블도 회피할 수 있다. 또한, 배기가스 덕트내에서 배기가스를 2 차 연소시킴으로써 배기가스 덕트에서의 Zn 이나 ZnO 을 주체로 하는 더스트의 부착이 억제되어, 조업 트러블이나 노내 내화물의 손상을 회피할 수 있으므로, 어느 경우도 더스트중의 아연을 안정하면서 고농도로하여 회수할 수 있으므로 재자원화에도 매우 유리해진다.

실시예 1

노경이 1.2m, 높이 8.0m, 송풍구가 상하로 각각 3 개를 갖는 용융환원로를 구비한 도1 에 나타낸 설비를 사용하고, 송풍량 : 1650Nm³/hr, 송풍온도 : 900℃, 부화산소량:50∼200Nm³/hr, 더스트의 취입량:600∼g00kg/hr (배합비 : 전기로 더스트 85%, 용제 (석회석+규석) 15%) 하에서, 전기로 더스트 (T.Fe : 28.4%, Ze : 29.9%, Cr : 0.27%, Pb : 2.05%, Cd : 0.04%, SiO₂: 2.91%, Al₂O₃: 1.55, CaO : 1.23%, MgO : 0.38%, NnO : 2.36%, Na₂O : 1.53%, K₂O : 0.81%) 의 처리를 행하고, 그때의 조업상황에 대하여 조사하였다. 그 결과를 시험조건과 함께 표1에 나타낸다.

표1 에 의해 명확해지는 바와 같이, 본 발명에 따라서 전기로 더스트를 처리한 경우에는 냉각장치 이후에서의 트러블의 발생은 전혀 없으며, 높은 농도의 아연 더스트를 회수할 수 있었다.

또한, 이 시험 조업에서 용융환원로에서 얻어진 메탈의 조성은 90∼93% 의 Fe, 1∼2% 의 Si, 4.0∼4.3% 의 C, 0.8∼1.2% 의 Mn, 0.6∼0.9% 의 Cr을 포함하는 선철이며, 슬러그에 대해서는 24∼27% 의 SiO₂, 16∼24％ 의 Al₂O₃, 22∼25%의 CaO, 2.3∼2.6 의 Mg0, 5.7∼6.8 의 Mn0를 포함하는 조성이었다.

실시예 2

노경이 1.2m, 높이 8.0n니 송풍구가 상하단에서 각 3 개 구비한 도4 에 나타낸 용융환원로를 이용하여 하기의 조건하에서 전기로 더스트의 처리를 행하여 그때의 조업상황에 대하여 조사하였다. 조사결과를 시험조건과 함께 표 1 에 나타냈다.

조건

1) 송풍조건

송풍량 : 165Nm³/hr

송풍온도: 900℃

부화산소량:50∼200Nm³/hr

2) 분체취입조건

배합비 : 전기로 더스트 85% (조성은 실시예 1 과 같음)

용제 (석회석+규석) 15%

흡입량:600∼900 kg/hr

표 1 로부터 명확해지듯이, 본 발명에 따라 전기로 더스트를 처리한 경우에는 배기가스 더스트에 있어서의 트러블의 발생은 전혀 없으며, 높은 농도의 아연 더스트를 회수할 수 있다.

그리고, 이 실시예에 있어서 얻어전 메탈조성은 90∼93% 의 Fe, 1∼2%의 Fi, 4.0∼4.3% 의 C, 0.8∼1.2% 의 Mn, 0.6∼0.9% 의 Cr을 포함하는 선철이며, 슬래그에 대하여는 24∼27% 의 SiO₂, 16∼24% 의 A1₂O₃, 22∼25% 의 CaO, 2.3∼2.6% 의 MgO, 5.7∼6.8% 의 Mn을 포함하는 조성이었다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전기로 더스트의 아연함유 조성물을 그대로 처리할 수 있고, 또, 더스트와 용선의 분리회수가 단일한 수직형 용융환원로로 처리할 수 있으므로 처리코스트를 최저한 억제할 수 있다. 또, 아연함유 조성물로부터 고효율로 아연을 회수할 수 있으므로 자원의 효과를 도모할 수 있다.

Claims (8)

1. 탄소계 고체 환원제의 충전층을 구비한 상하 2 단의 송풍구를 갖는 수직형 용융

   환원로를 이용하여, 아연함유 조성물을 처리함에 있어서, 수직형 용융환원로의 적어도 상단 송풍구로부터 아연함유 조성물을 불어 넣고, 이 아연함유 조성물중에 포함되는 아연분을 환원, 증발시킨 후, 수직용융환원로의 출구측에서 아연을 주성분으로 하는 더스트와 탄소계 고체환원제의 연소로 생성된 가스로 이루어지는 노내발생가스와, 물 등의 냉매를 직접 작용시켜서 슬러리 더스트로 함으로써, 아연을 회수하는 것을 특징으로 하는 아연함유 조성물의 처리방법.
2. 탄소계 고체 환원제의 충전층을 구비한 상하 2 단의 송풍구를 갖는 수직형용융환원로를 이용하여, 아연함유 조성물을 처리함에 있어서, 수직형 용융환원로의 적어도 상단 송풍구로부터 아연함유 조성물을 불어 넣고, 이 아연함유 조성물중에 포함되는 아연분을 환원, 증발시킨 후, 수직용융환원로의 출구측에서 아연을 주성분으로 하는 더스트와 단소계 고체환원제의 연소로 생성된 가스로 이루어지는 노내발생가스중으로부터 아연의 일부를 회수하고, 이어서 후단에서 노내발생가스와 물 등의 냉매를 직접 작용시켜서 슬러리 더스트로 함으로써, 아연을 회수하는 것을 특징으로 하는 아연함유 조성물의 처리방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 아연함유 조성물을 수직형 용융환원로로 처리함에 있어서, 아연함유 조성물을 분상으로 전처리하는 것을 특징으로 하는 아연함유 조성물의 처리방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탈수후의 슬러리 농도가 40∼80% 인 것을 특징으로 하는 아연함유 조성물의 처리방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노내발생가스에 물 등의 냉매를 직접 작용시키기 전의 단계에서, 노내 발생가스를 2 차 연소시킨 것을 특징으로 하는 아연함유 조성물의 처리방법.
6. 탄소계 고체환원제의 충전층을 구비한 상하 2 단의 송풍구를 갖는 수직형 용융환원로를 사용하여 아연함유 조성물을 처리하는 장치에 있어서, 상기 수직형용융환원로에서 발생한 아연을 주성분으로 하는 더스트와 탄소계 고체환원제의 연소로 생성된 가스로 이루어지는 노내발생가스를, 물 등의 냉매로 직접 냉각하고, 추가로 물 등과 현탁하여 슬러리액으로 만드는 냉각수단을 가짐과 동시에, 이 슬러리액을 일시저장하는 냉각탱크를 구비한 냉각장치와, 슬러리액을 침전하는 침전조와, 슬러리액을 탈수하는 탈수조와, 농화된 슬러리액을 배출하는 수송수단으르 이루어지는 아연함유 조성물의 처리장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 수직형 용융환원로와 상기 냉각장치의 사이에 사이클론을 구비한 것을 특정으로 하는 아연함유 조성물의 처리장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 수직형 용융환원로와 상기 냉각강치 또는 상기 수직형 용융환원로, 상기 사이클론 및 상기 냉각장치를 연결하는 배기 가스 수송덕트에, 덕트용 2 차 연소버너를 배치한 것을 특징으로 하는 아연함유 조성물의 처리장치.