KR20030031004A - 로의 연도내 먼지 처리방법 - Google Patents
로의 연도내 먼지 처리방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20030031004A KR20030031004A KR1020027017322A KR20027017322A KR20030031004A KR 20030031004 A KR20030031004 A KR 20030031004A KR 1020027017322 A KR1020027017322 A KR 1020027017322A KR 20027017322 A KR20027017322 A KR 20027017322A KR 20030031004 A KR20030031004 A KR 20030031004A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- dust
- flue
- retort
- gas
- carbonaceous material
- Prior art date
Links
- 239000003500 flue dust Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 49
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 30
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 12
- HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L lead(II) chloride Chemical compound Cl[Pb]Cl HWSZZLVAJGOAAY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 11
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 10
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 claims description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 56
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 41
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 29
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 11
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 7
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L Cadmium chloride Inorganic materials Cl[Cd]Cl YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 3
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical group [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 229910001514 alkali metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013072 incoming material Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 150000002927 oxygen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/02—Working-up flue dust
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B19/00—Obtaining zinc or zinc oxide
- C22B19/28—Obtaining zinc or zinc oxide from muffle furnace residues
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
-
- 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
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S75/00—Specialized metallurgical processes, compositions for use therein, consolidated metal powder compositions, and loose metal particulate mixtures
- Y10S75/95—Consolidated metal powder compositions of >95% theoretical density, e.g. wrought
- Y10S75/951—Oxide containing, e.g. dispersion strengthened
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
아연, 납 및 카드뮴의 제1집단으로부터 하나이상의 성분을 함유하고 강 성분을 함유한 연도내 먼지를 처리하는 방법은 제1집단의 하나이상의 성분의 실질적인 부분이 가스연소될 수 있도록, 상기 연도내 먼지를 가열하는 단계를 포함한다. 남아있는 연도내 먼지에는 탄소질 재료가 첨가되고, 연도내 먼지/탄소질 재료의 혼합물은 제1집단의 나머지 성분의 실질적인 부분이 가스연소되고 강의 실질적인 부분이 가스연소되지 않도록 가열된다. 가스연소된 성분은 가스연소되지 않은 성분과 분리된다.
Description
전호로(electric arc furnace) 등을 이용한 산업적 강 제조과정으로부터의 연도내 먼지는 납과 카드뮴이 포함되어 있기 때문에 위험한 폐기물로 분류되고 있다. 또한, 2000년 4월 10일자로 케빈 홀리데이가 저술한 "EAF 먼지로부터의 가치-APDL 처리"에 따르면, 전호로의 먼지는 "먼지 1킬로그램당 수천 나노그램의 다이옥신을 포함"하고 있는 것으로 보고되고 있다. 그러나, 전호로 먼지는 경제적으로 분류될 수만 있다면 많은 가치성분을 포함하고 있다.
강 밀(mill)과 주조공장에서의 먼지를 회수하기 위한 처리과정에 대해서는 본 발명에 참조인용된 미국특허 제3.850.613호에 개시되어 있다. 연도내의 먼지는 컴팩트한 상태로 형성되어, 아연과 납을 금속형태로 감소시키기 위해 가열된 후, 상기 금속을 휘발시킨다. 그후, 금속증기는 산소와 결합하여 가스연소되는 금속산화물로 형성된다.
연도내의 먼지를 처리하기 위해 통상적으로 사용되는 처리과정은 본 발명에참조인용되고 월쯔에게 허여된 미국특허 제4.525.208호에 개시되어 있다. 상기 미국특허 제4.525.208호에 개시된 로 처리과정은 통상적으로 코우크 또는 석탄 형태인 탄소를 연도내의 먼지와 혼합하는 단계를 포함한다. 상기 혼합물은 감압상태에서 가열되어 금속성 아연을 휘발시키며, 상기 금속성 아연은 재산화되어 아연산화물과 용융온도가 높은 안정한 물질을 형성한다. 이러한 처리는 역류형 회전로에서 실행된다. 철은 방출되고, 아연산화물은 로의 배출스트림을 따라 가스연소된다. 초기에 아연을 증발시키는데 필요로 하는 실질적인 열은 로내에서 탄소/연도내 먼지의 혼합물에서 탄소의 연소에 의해 생생된다. 로 내에서의 연소과정은 실질적인 양의 에어/산소와, 에어의 흐름을 필요로 하며; 연소 처리과정 그 자체는 로 내에 상당한 양의 난류를 생성한다. 이러한 난류에 의해, 실질적인 양의 강, 칼슘, 실리콘, 및 알루미늄 성분들이 로 내에서의 가스연소에 의해 제조되며, 이들은 잠재적으로 가치가 있는 아연 산화물의 배기스트림을 오염시킨다.
미국특허 제5.013.532호에는 전호로 먼지에 포함되어 있는 아연을 감소시키기 위해 수소가스 흐름을 사용하는 방법이 개시되어 있으며; 이러한 방법은 금속성 아연을 증발시키는 단계와, 상기 금속성 아연을 재산화하여 아연산화물을 형성하는 단계를 포함한다. 본 발명에 참조인용된 미국특허 제5.186.741호에는 컴팩트한 로 먼지 및 탄소혼합물로부터 아연과 기타 다른 중금속을 제거하기 위한 처리과정이 개시되어 있다. 또한 본 발명에 참조인용된 미국특허 제5.601.631호에는 전호로 먼지로부터 아연, 납, 카드뮴을 제거하기 위한 단계와, 상기 먼지내에 존재하는 강을 금속화하여 이를 강 제조과정에서 회수하는 단계를 포함한다.
상술한 연도내 먼지의 취급방법과 함께, 연도내 먼지를 처리하는 또 다른 공지의 방법은 로 외부에서의 가스연소처럼 로의 외부 가열원에 의해 배타적으로 가열되는 회전로를 포함한다. 흡열화학반응(아연과 카드뮴을 금속성의 증발 형태로 감축시키기 위하여)에 필요한 탄소는 연도내 먼지와 혼합된 코우크로부터 제공된다. 그러나, 로내에 산소가 부족하면 탄소가 연소되지 않아, 내부의 연도내 먼지에는 기본적으로 열이 공급되지 않는다. 이렇게 간접가열된 회전로 처리과정은 1999년 5월 17일자로 카알 하쎄에 허여되고 발명의 명칭이 "EAF 먼지로부터 아연 및 납을 회수하기 위한 BSN처리의 경험 및 결과"에 개시되어 있다.
상술한 바와 같은 처리과정 보다 효과적인 연도내 먼지 취급방법의 개발이 요망되고 있다. 이러한 방법은 처리과정에서 소모되는 에너지를 감축시켜서, 배출되는 스트림에서 순도가 양호한 분리성분을 제공하게 된다. 또한, 이상적으로는 다이옥신 및 퓨란 등의 기질을 비환경적으로 처리하는 능력도 강화될 것이다.
본 발명은 강 제조과정에서 아연, 납 또는 카드뮴 등이 함유된 연도내의 먼지와 같은 산업상 연도내 먼지를 분리하여 가치있는 원소로 회수하기 위한 방법에 관한 것이다.
도1은 일반적인 연도내 먼지 처리장치를 개략적으로 도시한 도면.
도2는 본 발명에 따른 인입재료의 유도를 도시하는, 도1에 도시된 장치의 개략적인 정면도.
도3은 도2의 선3-3을 따른 단면도.
도4는 도2에 도시된 장치의 오거(auger)를 위한 지지스스템의 일부를 도시한 도면.
상술의 목적과 기타 특정하게 열거하지 않은 다른 목적들은 아연, 납 및 카드뮴 성분의 제1집단으로부터 하나이상의 성분을 포함하고 또한 강 성분을 포함하는 연도내 먼지의 처리방법에 의해 달성될 수 있다. 상기 방법은 상기 제1집단의 하나이상의 성분의 실질적인 부분이 가스연소되도록 연도내 먼지를 가열하는 단계를 포함한다. 남아있는 연도내 먼지에는 탄소질 재료가 인입되며; 연도내 먼지/탄소질 재료의 혼합물은 제1집단으로부터 남아있는 성분의 실질적인 부분이 가스연소되고 강의 실질적인 부분은 가스연소되지 않도록, 가열된다. 상기 가스연소된 성분은 가스연소되지 않은 성분으로부터 분리된다.
본 발명에 따르면, 납 성분과 강 성분이 함유된 연도내 먼지의 처리방법이 제공된다. 이러한 방법은 실질적인 납 부분이 가스연소되도록 연도내 먼지를 가열하는 단계와, 남아있는 연도내 먼지에 탄소질 재료를 인입하는 단계를 포함한다. 연도내 먼지/탄소질 재료의 혼합물은 연도내 먼지의 다른 성분이 가스연소되도록 가열되며, 실질적인 강 부분은 가스연소되지 않는 상태로 유지된다. 가스연소된 성분은 가스연소되지 않는 성분과는 분리된다.
본 발명에 따르면, 아연과 납 및 카드뮴 성분의 제1집단으로부터 하나이상의 성분을 함유하며 또한 강, 실리콘, 칼슘, 마그네슘 및 알루미늄 성분의 제2집단으로부터 하나이상의 성분을 포함하는 연도내 먼지의 처리방법이 제공된다. 이러한 방법은 제1집단의 하나이상의 성분의 실질적인 부분이 가스연소되도록 연도내 먼지를 가열하는 단계를 포함한다. 남아있는 연도내 먼지에는 탄소질 재료가 인입되며, 연도내 먼지/탄소질 재료의 혼합물은 제1집단의 나머지 성분의 실질적인 부분이 가스연소되고 제2집단의 실질적인 성분 가스연소되지 않은 상태로 유지되도록 가열된다. 가스연소된 성분은 가스연소되지 않은 성분과는 분리된다.
본 발명에 따르면, 아연과 납 및 카드뮴 성분의 제1집단으로부터 하나이상의 성분을 함유하며 또한 강, 실리콘, 칼슘, 마그네슘 및 알루미늄 성분의 제2집단으로부터 하나이상의 성분을 포함하는 연도내 먼지의 처리방법이 제공된다. 이러한 방법은 연도내 먼지를 탄소질 재료와 혼합하는 단계와; 제1집단의 성분의 실질적인 부분이 가스연소되고 제2집단의 성분의 실질적인 부분이 가스연소되지 않은 상태로유지되도록, 연도내 먼지/탄소질 재료의 혼합물을 비난류상태에서 가열하는 단계와; 가스연소된 성분을 가스연소되지 않는 성분과 분리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
본 발명의 연도내 먼지 처리방법은 아연과 납 및 카드뮴 성분의 제1집단으로부터 하나이상의 성분을 함유하며 또한 강, 실리콘, 칼슘, 마그네슘 및 알루미늄 성분의 제2집단으로부터 하나이상의 성분을 포함하는 연도내 먼지로부터 시작된다. 연도내 먼지는 다양한 공급원으로부터 유발될 수 있지만, 전형적으로는 전호로(electric arc furnace: EAF)와 순산소전로(basic oxygen furnace: BOF)를 이용한 철 제조과정이나 이와 유사한 처리과정의 생성물이다. 연도내 먼지는 탄소질 재료와 혼합되며, 이러한 탄소질 재료는 코우크가 바람직하지만, 본 기술분야에 공지된 바와 같이 다른 형태의 탄소도 사용될 수 있다. 연도내 먼지/탄소질 재료의 혼합물은 제1집단의 성분의 실질적인 부분이 가스연소되고 제2집단의 성분의 실질적인 부분은 가스연소되지 않은 상태로 유지되도록, 비난류상태에서 가열된다. 가스연소되는 성분들은 가스연소되지 않은 성분들과는 분리된다.
도1에는 연도내 먼지 회수장치(10)가 도시되어 있다. 아연, 납 및 카드뮴의 제1집단으로부터 하나이상의 성분을 포함하며 전호로 또는 기타 다른 공급원으로부터 회수되는 연도내 먼지는 연도내 먼지 공급호퍼(11)로 공급된다. 코우크와 같은 미세한 탄소질 재료는 코우크호퍼(12)에 공급된다. 연도내 먼지와 코우크는 혼합기(13)로 공급되고, 이렇게 혼합된 혼합물은 공급호퍼(14)에 저장된다. 상기 혼합물은 나선형 컨베이어 또는 나선형 공급기와 같은 공급기(16)를 거쳐, 외부가열되는 원통형 레토르트(18)로 공급되며; 상기 레토르트는 정지되어 있는 절연선 가열실(24)내에서 회전하는 회전형 로이다.
원통형 레토르트(18)의 내부에서, 탄소질 재료는 아연, 납, 및 카드뮴과 반응하여, 이러한 성분들의 금속형태를 생성한다. 금속성 아연 및 카드뮴은 증발되거나 혼합물로부터 끓어 넘치며, 납은 약 1800℉의 전형적인 작동온도에서 다소 휘발성인 납산화물으로 추출된다. 이러한 증기는 레토르트내에서 가스형 성분과 혼합되어, 산소 및/또는 이산화탄소와 반응하여 가스연소되는 아연산화물과, 납산화물 및 카드뮴산화물을 형성한다. 본 기술분야의 숙련자라면 이러한 방법에 의해 생성된 천연의 아연산화물은 레토르트내에서 가스흐름에 쉽게 포함될 수 있는 매우 미세한 입자로 존재하는 것임을 알 수 있을 것이다. 또한, 본 기술분야의 숙련자라면, 아연, 납, 카드뮴 성분이 혼합물로부터 기체상(gas phase)으로 끓어넘치게되고, 연도내 먼지의 강, 칼슘, 실리콘 및 알루미늄 성분들은 레토르트내의 혼합물에서 고형물로 존재하게 되는 것도 알 수 있을 것이다. 가스연소되는 매우 미세한 아연, 납 및 카드뮴산화물을 포함하는 가스는 배출덕트(32)를 통해 배출가스 스트림으로 레토르트의 공급단부(30)로부터 배출된다. 나머지 고형물과 연도내 먼지 의 혼합물은 원통형 레토르트(18)를 통해 레토르트의 배출단부(20)로 이동하게 되며, 처리된 재료는 필요로 하는 용도에 따라 제거용 배출 호퍼(22)에 수집된다.
상술한 바와 같은 처리과정은 흡열성이므로 에너지의 입력을 필요로 한다는 것을 알 수 있을 것이다. 필요로 하는 에너지는 2개의 공급원으로부터 연도내 먼지/탄소 재료에 공급된다. 필요로 하는 에너지의 50% 내지 90%를 공급하는 주 가열원은 원통형 레토르트(18)를 동심으로 둘러싸고 상기 레토르트가 회전할 때 레토르트에 열을 제공하는 환형의 외측챔버(24) 이다. 천연가스/에어 등과 같은 연료/산소 화합물은 일련의 버너(26)에 제공되어, 환형 연소실(19)에서 연소된 후 레토르트에 열을 제공한다. 선택적으로, 레토르트에 열을 제공하기 위하여, 레토르트의 외측면으로부터 이격되거나 또는 레토르트 자체를 저항가열소자로 사용하는 전기적 가열소자(도시않음)가 주 가열원으로 사용될 수도 있다. 상기 레토르트의 구조는 환형의 외측챔버(24)로부터 레토르트의 벽을 통해 양호한 열전달을 달성하도록 설계된다. 연소과정으로부터의 배출가스는 배출 스택(28)을 통해 환형의 연소실(24)로 배출된다.
레토르트내의 재료에 필요에너지의 10% 내지 50%의 열을 공급하는 제2가열원은 혼합물내의 탄소질 재료를 부분가열하므로써 제공된다. 원통형 레토르트(18)는폐쇄형 시스템이며, 레토르트내에서의 연소는 팬(34)에 의해 제공된 저속의 에어(또는 산소)흐름에 의해 지지되므로써, 레토르트에 저속의 가스흐름을 생성한다. 양호한 흐름은 도면에 도시된 바와 같이 화살표방향(36) 즉, 레토르트 출구단부(20)로부터 레토르트 단부(30)를 향하는 방향이다. 이러한 저속 가스흐름은 공급 혼합물의 흐름과는 반대방향이다. 그러나, 가스흐름은 배출가스 스트림이 제거되고 에어 공급부(34)가 위치되는 레토르트의 단부를 교환하므로써 레토르트내의 혼합물과 함께 흐를 수 있다. 선택적으로, 에어(또는 산소)는 필요로 하는 에어분배 배치에 따라 에어를 분배하는 오리피스형 파이프 또는 살포 도관(37)을 사용하여 레토르트에 공급될 수도 있다. 에어를 레토르트에 공급하는 상기 살포 도관 오리피스는 살포 도관(37)의 상류단부 즉, 도1에서 우측으로 양호한 분배가 이루어지도록 배치된다.
도1에 도시된 바와 같이, 레토르트의 배출가스 스트림은 공급 혼합물로부터 해제되는 다이옥신 및 퓨란 등의 일산화물과 유기물을 완전히 연소시키기 위하여, 전형적으로 약 1800℉의 온도에서 재연소장치(38)를 통해 추가로 처리된다. 그후, 배출가스 흐름은 에어와 물을 이용하여 열처리기(40)에서 열처리된 후, 배출가스에서 입자가 제거되어 입자처리 스트림으로 배출되는 백하우스(baghouse)(42)를 통해 여과된다. 남아있는 배출 스트림은 배출 스택(46)을 통해 통기되거나 또는 필요에 따라 부가로 처리된다. 이러한 부가 처리는 남아있는 배출 스트림을 스택(46)을 통해 통기시키기 전에, 남아있는 배출가스 스트림을 또 다른 재연소장치로 통과시키는 부가단계를 포함한다. 상기 다른 재연소장치(도시않음)는 재연소장치(38)와 유사하며, 공급 혼합물로부터 해제되는 다이옥신 및 퓨란 등과 같은 유기물을 연소시키는 목적으로 한다. 상기 또 다른 재연소장치는 재연소장치(38)를 대신하거나 이와 함께 사용될 수도 있다.
작동시, 원통형 레토르트(18)에 인입되는 로의 연도내 먼지와 탄소질 재료의 전형적인 혼합물은 연도내 먼지 및 탄소질 재료의 전체 혼합물에서 약 15 내지 30중량%의 탄소를 제공하도록 설정되지만, 본 발명은 이러한 비율에 한정되지 않으며, 다른 비율도 사용될 수 있다. 레토르트는 연료/에어 혼합물을 사용하는 외측의 환형챔버나 외부가열에 의해 약 1800℉의 온도로 가열되며, 레토르트에는 혼합물이 공급된다. 레토르트에서의 잔류시간은 약 30분 내지 120분이 바람직하지만, 이러한 처리시간에는 여러가지 변수들이 영향을 미칠 수 있다. 팬(34)에 의해 원통형 레토르트(18)에 가해지는 에어는 공급 혼합물내의 탄소질 재료의 일부를 연소하기 위해 충분한 산소가 공급된다. 에어의 체적은 레토르트내의 속도(가스 교환)가 저속으로 유지될 수 있을 정도로 낮으며, 이것은 표준 온도 및 압력으로 유도된 에어의 체적과 레토르트의 단면적에 기초하여, 초당 약 0.5 내지 2 ft/sec 의 범위가 바람직하다.
레토르트내에서의 가스의 속도가 낮으면 본 발명의 처리 실행시 매우 바람직하다. 상업적으로 가치가 있는 회수가능한 바람직한 성분으로는 상술한 바와 같이 아연산화물 형태의 아연이며, 이러한 재료는 저속의 가스흐름에 쉽게 포함될 수 있다. 납 및 카드뮴 성분 또한 가스연소되어, 저속의 가스흐름에서 제거된다. 이와는 달리, 벌크형 연도내 먼지 공급재료는 크고 무거운 입자를 포함하고 있으며, 가스흐름의 난류가 최소화되는한 가스흐름에 쉽게 포함되지 않는다. 강, 칼슘, 실리콘, 마그네슘 및 알루미늄의 성분은 아연 회수시스템에는 바람직하지 않기 때문에, 이러한 성분들은 가스연소되는 것이 바람직하지 않으며, 이들은 출구단부(20)에서 배출호퍼(22)로의 제거를 위하여 레토르트내에 남아있는 것이 바람직하다. 레토르트의 외부를 통해 처리에 필요로 하는 실질적인 가열량을 제공하므로써, 레토르트내에서 필요로 하는 연소량이 최소화되며, 이에 따라 레토르트내 가스의 난류와 속도 및 체적이 상당히 감소된다.
본 발명의 작동중 가스흐름 및 난류의 감소를 측정할 수 있는 측정법으로는 본 발명에 따른 처리와 전형적인 월쯔로에 따른 처리 사이의 유동률을 비교하는 것이다. 월쯔로 처리에 있어서, 로에서의 배출물의 질량유니트와 입력 EAF 먼지/탄소 혼합물의 질량유니트의 비율은 전형적으로 적어도 4, 빈번하게는 4 이상이다. 이와는 달리, 본 발명을 사용하면 레토르트로부터의 배출물의 질량유니트와 입력 EAF 먼지/탄소 혼합물의 질량유니트의 비율은 전형적으로 0.5 내지 2.5, 바람직하기로는 1.0 내지 2.0의 범위내에 속하는 것이 바람직하다.
레토르트내의 저속을 측정하는 다른 방법으로는 월쯔 처리와 본 발명의 처리에서 레토르트내의 가스 속도를 비교하는 것이다. 월쯔에 따른 로에 있어서, 가스는 유동방향(36)으로 적어도 4ft/sec의 실질속도를 가지는 반면, 본 발명에 따른 처리시 가스유동은 약 0.5 내지 1.5ft/sec 범위의 실질적인 속도를 갖는다. 상기 실질적인 속도는 레토르트의 단면적과 원소의 질량유동률을 사용하여 연산된다.
본 발명의 사용에 따른 레토르트 배출가스 흐름에서 유동이 감소된다는 장점은 재연소장치(38)에서 소각되는 질량의 양 보다 작다는 것이다. 이것은 처리과정의 실행에 전체적으로 에너지 소모가 낮다는 장점을 제공한다. 또한, 재연소설비 및 열처리기(40), 선택적 분리기(48), 백하우스(42) 등이 포함된 모든 연도내 가스처리 부품들은 처리량이 적어져서 소형화되기 때문에 투하자본이 절감될 수 있다.
작동시, 원통형 레토르트(18)내로 인입되는 연도내 먼지의 전형적인 혼합물은 하기의 표에 도시된 바와 같이 주로 아연, 탄소 및 강 이다. 레토르트를 통과하여 배출호퍼(22)에 회수되는 처리된 재료는 주로 강 산화물 이다. 칼슘산화물, 알루미나 및 실리카도 상당량 존재하며; 아연, 카드뮴, 납, 및 원소가 실질적으로 제거된다. 이와는 달리 연무재료[스트림(44)]는 주로 아연산화물이며, 강은 단지 소량만 포함하고 있다. 이러한 재료는 아연 정제장치에 매우 유용한 공급 스톡이다.
하기의 표에 도시된 바와 같이, 백하우스에 수집된 금속 성분은 주로 아연산화물과, 소량의 납산화물 및 카드뮴산화물 및 염화물이다.
표: 재료 원소
혼합물배출호퍼에서의 연무 스트림
처리된 연도내 먼지
탄소20.4% 0.026%
아연14.8% 1.01% 65.7%
카드뮴0.029% < 0.001% 0.1%
납1.51%0.005% 6.4%
강21.2%41.0% 0.22%
실리카3.0%5.2%
알루미나0.96%1.7%
염화물3.6% 16%
상기 표에 도시된 바와 같이, 회수된 연무 스트림(44)에서 강의 양은 1% 미만이다. 이와는 달리, 월쯔로 처리에서, 연무 스트림은 전형적으로 2.5 내지 7.5% 범위의 양을 갖는 강에 의해 오염된다. 따라서, 회수된 쿠르드 아연산화물의 순도는 본 발명의 처리에 의해 상당히 개선된다.
본 발명은 원통형 레토르트의 사용에 대해 개시되었지만, 본 발명의 처리는 강, 석회, 실리카 또는 알루미나를 상당량 제거하지 않고서도 연도내 먼지가 비난류 상태하에서 가열되고, 저속의 가스 흐름이 아연, 카드뮴, 및 납을 모두 실질적으로 제거할 수 있는, 로 또는 오븐과 같은 다른 가열설비를 사용하여 실행될 수도있음을 인식해야 한다. 본 발명의 장점에 따르면, 본 발명에는 집괴화단계가 포함될 수도 있지만, 연도내 먼지의 페레토르트화 또는 조괴화와 같은 집괴화단계를 필요로 하지 않는다는 점이다. 그 대신, 연도내 먼지는 단순히 미세한 탄소질 재료와 혼합된 후, 원통형 레토르트에 인입된다.
레토르트 배출가스 스트림의 일부 원소는 알칼리금속이고 금속염화물이다. 이러한 레토르트 배출가스 스트림에서 발견할 수 있는 상기 알칼리금속은 전형적으로 나트륨 및 포타슘이다. 본 발명의 목적을 위한 금속염화물은 강, 아연, 납 및 카드뮴 염화물을 포함한다. 만일 이러한 염화물 성분들은 연무 스트림(44)으로부터 제거되는 것이 바람직하다.
전형적으로 금속염화물은 대응의 금속산화물에 비해 휘발성이 강하다. 알칼리 금속인 경우, 산화물과 염화물은 아연, 납 및 카드뮴 산화물에 비해 휘발성이 강하다. 염화물 성분와 알칼리 금속은 아연, 납 및 카드뮴 산화물로부터 제거되는 것이 바람직하다. 따라서, 기체상 염화물 및 알칼리 금속 성분으로부터 고형의 아연, 납, 및 카드뮴 산화물을 제거하는 과정에 선택적 분리기(48)가 제공될 수 있다. 전형적으로, 이것은 분리기(48)의 가스 스트림을 약 500℉ 이상의 온도로 유지하므로써 달성될 수 있으므로, 염화물 및 알칼리 금속 성분은 증기로 남게 된다. 약 1000℉ 이하의 온도에서 아연, 납 및 카드뮴 집단으로부터의 산화물은 고형물로 남게 되며, 이것은 사이클론 분리기 또는 기타 다른 적절한 수단에 의해 기체상 염화물 및 알칼리 금속 성분으로부터 제거될 수 있다. 최종적인 결과물은 고순도의 아연산화물 스트림(49) 이다.
아연, 납 및 카드뮬의 제1집단으로부터 고형의 금속산화물을 포함하며 금속염화물 및 알칼리 금속산화물의 부가적 집단으로부터 하나이상의 성분을 포함하는 가스 스트림이 생성되는 것을 알 수 있다. 상기 가스 스트림은 금속염화물 및 알칼리 금속산화물이 기체상이고 고형이 금속산화물이 고형물로 남게 되는 온도로 유지된다. 상기 고형의 금속산화물은 금속염화물 및 알칼리 금속산화물로부터 분리된다.
본 발명의 제2실시예에서는 탄소질 재료(예를 들어, 코우크)를 전호로 먼지의 인입부와는 이격된 레토르트에 유도하므로써 방출가스 또는 연무로부터의 납 제거가 개선된다. 도2 내지 도4에 도시된 바와 같이, 연도내 먼지 공급호퍼(56)로부터 먼도내 먼지의 공급은 연도내 먼지 공급기(60)에 의해 레토르트(18)의 자유단부(30)로 유도된다. 이와는 달리, 코우크와 같은 탄소질 재료는 코우크 호퍼로부터 공급되어, 레토르트(18)의 자유단부(30)로부터 하부에 위치된 코우크 공급기(62)에 의해 레토르트(18)로 유도된다. 상기 공급기(60, 62)는 어떠한 형태의 공급기라도 무방하지만, 나선형 공급기가 선호된다. 탄소질 재료는 코우크일 필요는 없지만, 석탄과 같은 여러가지 탄소 공급원이어도 무방하다. 코우크 나선형 공급기가 레토르트(18)로 연장되는 길이는 레토르트의 온도와, 레토르트의 자유단부에서 연도내 먼지의 혼합량과, 레토르트내에서의 연도내 먼지가 전방을 향한 전체 속도 등이 포함되는 여러가지 변수에 좌우된다.
코우크 나선형 공급기의 현수를 레토르트내로 깊게 수용하기 위하여, 현수시스템(64)이 제공된다. 상기 현수시스템(64)은 2개의 갈퀴형 지지기구(66)를 포함하며, 이들 각각의 기구에는 도3에 도시된 바와 같은 다수의 갈퀴(68)가 제공된다. 상기 지지기구는 하나만 제공되거나 또는 2개 이상 제공될 수도 있음을 인식해야 한다. 상기 지지기구(66)는 코우크 나선형 공급기(66)를 회전형 레토르트(18)에 단단히 연결하며, 이에 따라 상기 코우크 나선형 공급기는 레토르트와 함께 회전한다. 연도내 먼지 회수장치(10)의 작동중 열팽창을 수용하기 위하여, 갈퀴와 레토르트 사이의 단단한 연결부에는 슬롯형 부착기구가 제공된다. 도4에 도시된 바와 같이, 각각의 갈퀴(68)는 앵커판(70)에 의해 레토르트(18)의 벽에 연결된다. 앵커판(70)의 슬롯(72)에 의해, 연결볼트(74)는 레토르트내에서 방사방향으로 이동할 수 있어서 장치의 열팽창 및 수축을 수용한다. 열팽창을 수용하기 위해 다른 팽창기구도 사용할 수 있음을 인식해야 한다. 코우크 나선형 공급기(62)가 레토르트(18)의 자유단부벽(76)을 관통하는 위치에서는 나선형 공급기와 레토르트가 함께 회전하기 때문에, 상기 나선형 공급기가 단단히 부착된다. 코우크 나선형 공급기가 자유단부(30)의 벽(76)을 관통하는 위치에서는 슬리브 또는 컬러(80) 혹은 기체상 밀봉을 제공하며 회전을 허용하는 다른 기구가 제공되어, 코우크 나선형 공급기가 회전할 수 있다. 나선형 공급기가 회전하고 코우크 호퍼(58)가 정지될 수 있도록, 코우크 나선형 공급기(62)의 최전방 단부에는 기계적 밀봉부(62)가 제공된다.
본 발명은 회전형 레토르트와 함께 회전하는 코우크 나선형 공급기(62)에 대해 서술하였지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 코우크 나선형 공급기(62)는 정지형으로 장착될 수도 있음을 인식해야 한다. 이 경우, 지지기구(66)는 회전하는레토르트(18)에 단단히 부착된다. 이러한 변형예에 따르면, 정지되어 있는 나선형 공급기(62)는 정지되어 있는 나선형 공급기(62)를 현수할동안, 도시않은 컬러와 함께 또는 기타 다른 기구와 함께 지지기구(66)의 중심에 미끄럼가능하게 장착되어, 지지기구(66)가 회전할 수 있게 한다. 코우크 나선형 공급기가 레토르트(18)의 자유단부벽을 관통하는 위치에서는 이와 유사한 도시않은 슬리브 또는 컬러가 필요하다[레토르트 오거(84)를 수용하기 위하여 상기 지지기구(66)는 레토르트와 함께 회전하는 것이 바람직하다. 만일 지지기구가 정지형이고 상기 레토르트의 벽과 미끄럼가능하게 결합한다면, 레토르트 오거(84)와의 간섭을 피할 수 있는 방법이 개발되어야만 한다].
상기 제2실시예의 분리된 공급 스트림[나선형 공급기(60)에 의해 유도된 연도내 먼지와 나선형 공급기(62)에 의해 유도된 코우크]에 의해, 연도내 먼지의 납 성분은 납이 코우크의 탄소와 결합되기 전에 가열된 후 증발될 기회를 갖게 된다. 연도내 먼지의 납성분은 주로 납 염화물의 형태를 취한다. 납 염화물이 레토르트내에 유도될 때, 매우 낮은 증기압을 갖는 납 염화물은 신속히 증발된다. 그러나, 상술한 제1실시예와 마찬가지로 만일 납 염화물이 코우크로부터 탄소와 결합된다면, 상기 납 염화물은 증발되기 전에 금속성 납 형태로 감소될 것이다. 상기 금속성 납은 레토르트내에서 기체상 성분과 반응하여, 산소 및/또는 탄소 이산화물과 반응한 후 납산화물 입자를 형성한다. 납산화물은 약간의 증발성을 가지며, 기화되어 백하우스에서 수집된다.
제1실시예의 처리와는 달리, 제2실시예의 처리는 연도내 먼지가 코우크와 실질적으로 접촉되기 전에, 레토르트(18)의 자유단부(30) 근처에서 연도내 먼지를 가열하는 단계를 포함한다. 코우크와 접촉하지 않은 경우에 납은 납 염화물로 남게 되며, 증발된 후에 납 염화물 증기를 형성한다. 제1실시예에서 생성된 납산화물의 증기압과 제2실시예의 납 염화물의 증기압 사이에는 상당한 편차가 있다. 따라서, 납을 제거하기 위해 로에 필요한 잔류시간은 제2실시예의 처리과정이 이어질 경우 상당히 짧아지게 된다.
제1실시예와 제2실시예간의 납제거에 대한 편차를 도시하기 위하여, 두 실시예의 시뮬레이션이 실험실에서 실행되었다. 두 실시예에서 동일한 연도내 먼지를 사용한 경우, 1800℉의 온도에서 연도내 먼지에 탄소가 가해지지 않았을 때 15분 후에 연도내 먼지에서 97%의 납이 제거되었다. 이와는 달리, 연도내 먼지가 코우크가 혼합되었을 때는 동일한 조건하에서 50% 미만의 납만 제거되었다. 금속성 납은 증기압이 낮기 때문에, 기화에 의해 제거할 때는 보다 높은 온도와 긴 잔류시간을 필요로 한다.
탄소질 재료와는 분리된 아연성분과 납성분 및 강성분을 함유한 연도내 먼지를 인입시키고, 상기 탄소질 재료가 연도내 먼지와 혼합되기 전에 이러한 연도내 먼지를 가열하여 실질적인 납부분을 가스연소시키므로써, 상당량의 납이 가스연소되고 이에 따라 상당한 부분의 납이 연도내 먼지로부터 제거될 수 있음을 알게 될 것이다.
본 발명은 납 염화물 형태를 취하는 납의 기화를 증가시키는 것에 대해 서술하였지만, 다른 납 성분이 존재할 수도 있으며, 이러한 납 성분은 탄소와 조합되기전에 양호하게 기화될 수도 있다. 또한, 탄소를 도입하기 전에 연도내 먼지의 아연과 카드뮴 원소를 가열하므로써 아연과 카드뮴의 기화를 개선시킬 수 있다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.
Claims (13)
- 아연, 납 및 카드뮴 성분의 제1집단으로부터 하나이상의 성분을 포함하며, 강, 실리콘, 칼슘, 마그네슘 및 알루미늄 성분의 제2집단으로부터 하나이상의 성분을 포함하는 면도내 먼지를 처리하는 방법에 있어서,상기 연도내 먼지를 탄소질 재료와 혼합하는 단계와,제1집단으로부터의 성분의 실질적인 부분이 가스연소되고 제2집단으로부터의 성분의 실질적인 부분이 가스연소되지 않도록, 상기 연도내 먼지/탄소질 재료의 혼합물을 집괴화하지 않고 가열하는 단계와,가스연소된 성분을 가스연소되지 않은 성분과 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연도내 먼지 처리방법.
- 제1항에 있어서, 상기 연도내 먼지/탄소질 재료의 혼합물은 회전하는 원통형 레토르트에서 가열되며, 상기 레토르트에는 회전하는 원통형 레토르트의 외부 가열원으로부터 열이 가해지는 것을 특징으로 하는 연도내 먼지 처리방법.
- 상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 가열용기로부터의 배출물의 질량유니트와 연도내 먼지와 탄소질 재료의 혼합물의 질량유니트에 대한 비율은 약 0.5 내지 약 2.5의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 연도내 먼지 처리방법.
- 상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 연도내 먼지/탄소질 재료의 혼합물은 회전하는 원통형 레토르트에서 가열되며, 상기 레토르트에는 회전하는 원통형 레토르트의 외부에 있는 주 가열원으로부터 열이 가해지며, 상기 탄소질 재료는 연도내 먼지를 부가로 가열하기 위하여 용기내에서 연소되는 것을 특징으로 하는 연도내 먼지 처리방법.
- 상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 주 가열원에 의해 공급되는 에너지의 양은 연도내 먼지에 공급되는 전체 에너지의 약 25% 내지 90%의 범위에 속하며, 탄소질 재료의 연소에 의해 공급되는 에너지의 양은 연도내 먼지에 공급되는 전체 에너지의 약 10% 내지 75%의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 연도내 먼지 처리방법.
- 상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 연도내 먼지를 가열하는 단계는 아연, 납 및 카드뮴의 제1집단으로부터 고형의 금속산화물을 함유한 가스 스트림을 생성하며, 상기 가스 스트림은 금속염화물 및 알칼리 금속산화물의 다른 집단으로부터 하나이상의 성분을 함유하며; 상기 연도내 먼지 처리방법은 금속염화물 및 알칼리 금속산화물이 기체상이 되고 고형의 금속산화물이 고형물로 남게 되는 온도로 상기 가스 스트림을 유지시키는 단계와, 고형의 금속산화물을 금속염화물 및 알칼리 금속산화물과 분리시키는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연도내 먼지처리방법.
- 상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 분리된 가스연소된 성분으로부터 아연 성분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연도내 먼지 처리방법.
- 상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 연도내 먼지는 제1집단의 하나이상의 성분의 실질적인 부분이 가스연소되도록 가열되며; 연도내 먼지/탄소질 재료의 혼합물이 형성되도록 상기 탄소질 재료가 남아있는 연도내 먼지에 가해지고; 그후 제1집단의 나머지 성분의 실질적인 부분이 가스연소되고 강의 실질적인 부분이 가스연소되지 않은 상태가 되도록, 연도내 먼지/탄소질 재료의 혼합물은 가열되며; 상기 가스연소된 성분은 가스연소되지 않은 성분과 분리되는 것을 특징으로 하는 연도내 먼지 처리방법.
- 제8항에 있어서, 가스연소된 제1집단의 성분은 납인 것을 특징으로 하는 연도내 먼지 처리방법.
- 상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 연도내 먼지는 납 염화물의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 연도내 먼지 처리방법.
- 상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 연도내 먼지는 레토르트의 자유단부에 인입되고, 탄소질 재료는 레토르트의 자유단부로부터 하방 위치에서 레토르트에 인입되는 것을 특징으로 하는 연도내 먼지 처리방법.
- 상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 가스 스트림은 아연, 납 및 카드뮴의 제1집단으로부터 고형의 금속산화물을 함유하며; 상기 가스 스트림은 금속염화물 및 알칼리 금속산화물의 다른 집단으로부터 하나이상의 성분을 부가로 함유하며; 상기 연도내 먼지 처리방법은 금속염화물 및 알칼리 금속산화물이 기체상이 되고 고형의 금속산화물이 고형물로 남게 되는 온도로 상기 가스 스트림을 유지시키는 단계와, 고형의 금속산화물을 금속염화물 및 알칼리 금속산화물과 분리시키는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연도내 먼지 처리방법.
- 상술한 항중 어느 한 항에 있어서, 가열단계는 주 가열원에 의해 용기를 가열하는 단계와, 상기 용기내의 탄소질 재료를 연소시키는 단계를 포함하며; 상기 주 가열원에 의해 공급되는 에너지의 양은 연도내 먼지에 공급되는 전체 에너지의 약 50% 내지 90%의 범위에 속하며, 탄소질 재료의 연소에 의해 공급되는 에너지의 양은 연도내 먼지에 공급되는 전체 에너지의 약 25% 내지 50%의 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 연도내 먼지 처리방법.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/597,923 US6395060B1 (en) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | Furnace flue dust processing method |
| US09/597,923 | 2000-06-19 | ||
| US09/884,295 | 2001-06-19 | ||
| US09/884,295 US6464753B2 (en) | 2000-06-19 | 2001-06-19 | Furnace flue dust processing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030031004A true KR20030031004A (ko) | 2003-04-18 |
Family
ID=27082941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020027017322A KR20030031004A (ko) | 2000-06-19 | 2001-06-19 | 로의 연도내 먼지 처리방법 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6464753B2 (ko) |
| EP (1) | EP1292716B1 (ko) |
| JP (1) | JP5224490B2 (ko) |
| KR (1) | KR20030031004A (ko) |
| AU (1) | AU2001272952A1 (ko) |
| DE (1) | DE60109159D1 (ko) |
| WO (1) | WO2001098547A2 (ko) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6932853B2 (en) * | 2003-06-27 | 2005-08-23 | Heritage Environmental Services Llc | Mechanical separation of volatile metals at high temperatures |
| US20050112041A1 (en) * | 2003-11-21 | 2005-05-26 | Horne Deane A. | Method for producing higher purity zinc oxide |
| US20050247162A1 (en) * | 2004-05-05 | 2005-11-10 | Bratina James E | Precious metals recovery from waste materials using an induction furnace |
| US7513929B2 (en) * | 2005-04-01 | 2009-04-07 | Heritage Environmental Services, Llc | Operation of iron oxide recovery furnace for energy savings, volatile metal removal and slag control |
| US7413590B2 (en) * | 2006-01-11 | 2008-08-19 | Heritage Environmental Services, Llc | Use of an induction furnace for the production of iron from ore |
| US20090308205A1 (en) * | 2006-04-24 | 2009-12-17 | Rodney James Dry | Direct smelting plant with waste heat recovery unit |
| US8163230B2 (en) * | 2008-08-29 | 2012-04-24 | Global Research and Engineering, LLC | Rotary hearth furnace for treating metal oxide materials |
| RU2496895C1 (ru) * | 2012-03-22 | 2013-10-27 | Открытое Акционерное Общество "Челябинский цинковый завод" | Способ вельцевания цинковых кеков |
| WO2014053083A1 (en) * | 2012-10-06 | 2014-04-10 | Beijing Bht Environ Tech Co., Ltd | Process and device for production of compacted fertilizer charcoal |
| EP3450412A1 (en) * | 2017-09-04 | 2019-03-06 | Ferro Duo GmbH | Process for the purification of waste metal chlorides by thermal treatment |
| JP2024019771A (ja) * | 2022-08-01 | 2024-02-14 | 中外炉工業株式会社 | ダスト処理設備 |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE632843C (de) * | 1935-04-05 | 1936-07-15 | Leitz Ernst Gmbh | Schlitzverschluss mit verdecktem Aufzug |
| US4255185A (en) | 1977-01-04 | 1981-03-10 | Polysius Ag | Processes and apparatus for reducing and subsequently pelletizing moist fine-grained ore |
| DE2831911A1 (de) | 1978-07-20 | 1980-02-07 | Metallgesellschaft Ag | Waelzverfahren zur verfluechtigung von zink und blei aus eisenoxidhaltigen materialien |
| US4266966A (en) | 1979-03-28 | 1981-05-12 | Stirling Harold T | Dust treatment |
| DE3042941C2 (de) | 1980-11-14 | 1984-11-22 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren zum Abtrennen von Nichteisenmetallen aus eisenhaltigen Stoffen |
| US4396423A (en) | 1981-06-22 | 1983-08-02 | Stephens Jr Frank M | Process for recovering iron and zinc from steel making dusts |
| DE3221283A1 (de) | 1982-06-05 | 1984-03-15 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren zum abtrennen von nichteisenmetallen aus eisenhaltigen sekundaerstoffen |
| JPS6053090B2 (ja) | 1983-07-26 | 1985-11-22 | 住友金属鉱山株式会社 | 鉄鋼ダストからΖｎおよびＰｂを回収する方法 |
| EP0174641B1 (en) | 1984-09-11 | 1991-12-11 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd | A process for recovering valuable metals from an iron dust containing a higher content of zinc |
| JPS62127432A (ja) * | 1985-11-26 | 1987-06-09 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 金属精錬用冶金炉から排出されたダストから有用金属を回収する方法 |
| US4673431A (en) | 1986-01-08 | 1987-06-16 | Bricmont & Associates, Inc. | Furnace dust recovery process |
| JPS63117911A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-21 | Yasuhiro Inazaki | 製鋼煙塵よりの亜鉛華製造方法及びその装置 |
| US4758268A (en) | 1986-12-23 | 1988-07-19 | Zia Technology, Inc. | Method and apparatus for reclaiming metal values from electric arc furnace flue dust and sludge and rendering residual solids recyclable or non-hazardous |
| US4802919A (en) | 1987-07-06 | 1989-02-07 | Westinghouse Electric Corp. | Method for processing oxidic materials in metallurgical waste |
| US4836847A (en) | 1988-04-27 | 1989-06-06 | Zia Technology, Inc. | Method for reclaiming metal values from electric arc furnace flue dust and sludge and rendering residual solids recyclable or non-hazardous |
| US5013532A (en) | 1988-12-15 | 1991-05-07 | Iit Research Institute | Method for recycling electric arc furnace dust |
| US5496392A (en) | 1990-12-21 | 1996-03-05 | Enviroscience | Method of recycling industrial waste |
| US5198190A (en) | 1990-12-21 | 1993-03-30 | Enviroscience, Inc. | Method of recycling hazardous waste |
| US5364447A (en) | 1990-12-21 | 1994-11-15 | Enviroscience, Inc. | Method of recycling hazardous waste |
| US5180421A (en) | 1991-03-11 | 1993-01-19 | Rostoker, Inc. | Method and apparatus for recovering useful products from waste streams |
| US5186741A (en) | 1991-04-12 | 1993-02-16 | Zia Patent Company | Direct reduction process in a rotary hearth furnace |
| JPH0747784B2 (ja) * | 1991-11-12 | 1995-05-24 | 姫路鐵鋼リファイン株式会社 | 製鋼ダストから亜鉛・鉛を回収する方法 |
| DE4209891A1 (de) * | 1992-03-26 | 1993-09-30 | Badische Stahlwerke | Verfahren zur Aufbereitung von Zink und Blei enthaltenden Hüttenwerksstaub |
| US5338336A (en) | 1993-06-30 | 1994-08-16 | Bechtel Group, Inc. | Method of processing electric arc furnace dust and providing fuel for an iron making process |
| DE4339591A1 (de) * | 1993-11-20 | 1995-05-24 | Metallgesellschaft Ag | Wälzverfahren zur Aufarbeitung von Zink, Blei und Eisenoxide enthaltenden Materialien |
| US5589118A (en) | 1994-01-21 | 1996-12-31 | Covol Technologies, Inc. | Process for recovering iron from iron-containing material |
| US5538532A (en) | 1995-03-02 | 1996-07-23 | Complete Recovery Process | Methods for recycling electric arc furnace dust |
| US5728193A (en) | 1995-05-03 | 1998-03-17 | Philip Services Corp. | Process for recovering metals from iron oxide bearing masses |
| GB9523229D0 (en) * | 1995-11-14 | 1996-01-17 | Allied Dust Processing Ltd | Method of processing finely divided material incorporating metal based constituents |
| JPH09227961A (ja) * | 1996-02-16 | 1997-09-02 | Aichi Steel Works Ltd | 酸化亜鉛含有廃棄物の処理方法 |
| WO1997032048A1 (fr) * | 1996-02-29 | 1997-09-04 | Nippon Steel Corporation | Procede et appareil de traitement de poussiere de production de fer |
| US5906671A (en) * | 1996-10-25 | 1999-05-25 | Agglo Inc. | Method for extraction of metals and non-metals from minerals, industrial by-products and waste materials |
-
2001
- 2001-06-19 US US09/884,295 patent/US6464753B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-19 JP JP2002504695A patent/JP5224490B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-19 WO PCT/US2001/019549 patent/WO2001098547A2/en active IP Right Grant
- 2001-06-19 EP EP01952165A patent/EP1292716B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-19 DE DE60109159T patent/DE60109159D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-19 KR KR1020027017322A patent/KR20030031004A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-06-19 AU AU2001272952A patent/AU2001272952A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1292716A2 (en) | 2003-03-19 |
| EP1292716B1 (en) | 2005-03-02 |
| WO2001098547A3 (en) | 2002-06-27 |
| JP2004521998A (ja) | 2004-07-22 |
| JP5224490B2 (ja) | 2013-07-03 |
| AU2001272952A1 (en) | 2002-01-02 |
| WO2001098547A2 (en) | 2001-12-27 |
| DE60109159D1 (de) | 2005-04-07 |
| US6464753B2 (en) | 2002-10-15 |
| US20020011133A1 (en) | 2002-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5585532A (en) | Method for treating a gas formed from a waste in a molten metal bath | |
| GB2174691A (en) | Waste destruction | |
| JPS61184321A (ja) | 家庭ごみ、工業ごみ、特殊ごみのような廃棄物を燃焼させるための方法と装置 | |
| KR20030031004A (ko) | 로의 연도내 먼지 처리방법 | |
| JP2011168445A (ja) | 粉体状炭酸カルシウムの焼成方法 | |
| US5547490A (en) | Method and installation for removing lead and zinc from foundry dust | |
| EP1905747B1 (en) | Method for reduction of organic chlorinated compound in cement manufacture plant | |
| US4261268A (en) | Method and apparatus for treating waste material | |
| WO2021170201A1 (en) | Method and device for processing carbon soot waste | |
| JPH07310917A (ja) | 廃棄物燃焼装置からの固体の燃焼残渣を溶融する方法および装置 | |
| US6395060B1 (en) | Furnace flue dust processing method | |
| JP2003279013A (ja) | 廃棄物ガス化溶融システム | |
| KR100654478B1 (ko) | 로타리 노상 노에 공급재료 환원 방법과 장치 | |
| JPH04505361A (ja) | ハロゲン化合物を含有するプロセスガスの処理 | |
| JP2002515110A (ja) | 家庭ゴミを処理する方法及び装置 | |
| JP2009063286A (ja) | 廃棄物の処理方法及び金属の製造方法並びに金属 | |
| JP3732640B2 (ja) | 廃棄物の熱分解溶融燃焼装置 | |
| US4176611A (en) | Method and apparatus for treating waste material | |
| JP2000111025A (ja) | 二次燃焼炉 | |
| CN217763456U (zh) | 一种危废处理炉 | |
| JP5738882B2 (ja) | セメントクリンカーの製造方法 | |
| HU209764B (en) | Method and apparatus for using hazardo us waste to form non-hazardous aggregate | |
| JP4075916B2 (ja) | セメント製造設備およびセメント製造設備内での有機塩素化合物低減方法 | |
| JP2004090004A (ja) | 産業廃棄物処理装置 | |
| JP2000205529A (ja) | 廃棄物処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |