WO2005087956A1 - 金属原料用のブリケット及びその製造方法 - Google Patents

金属原料用のブリケット及びその製造方法 Download PDF

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WO2005087956A1
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Mitsuma Matsuda
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    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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Definitions

  • the present invention relates to a prequette for a metal raw material and a method for manufacturing the same.
  • the present invention relates to a technique for effectively utilizing dust dust containing metal powder generated in a steelmaking and refining process.
  • Dust dust generated in steelmaking and scouring processes is collected by a dust collector. Since the collected dust contains about 75 to 95% by weight of metal powder, it can be an effective resource as a metal raw material. However, since the dust is easily scattered, it is inconvenient for handling such as transportation and storage. In particular, dust dust containing iron-based metal powder is easily ignited and handling is even more difficult.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a prequette for a metal raw material capable of easily and inexpensively reusing dust dust, and an object of the present invention.
  • the metal material prequette according to the present invention is a dried briquette, which is capable of removing dust containing metal powder from sodium silicate and colloidal silica. It is obtained by solid siding using at least one of the solid siding aids.
  • the solidification aid is composed of at least one of sodium silicate and colloidal silica
  • the prequette having such a configuration can exhibit appropriate mechanical strength and is easy to handle such as transport and storage.
  • a large amount of dust dust can be solidified with a small amount of the solidification auxiliary agent, the cost is low and the quality is good.
  • it is a dry solid there is no danger that bumping will occur or it will rise and be discharged even if it is put into a blast furnace or the like as it is. Therefore, the dust can be reused as a high-quality and inexpensive metal raw material, which contributes to environmental protection and reduces the cost of dust dust disposal.
  • the prequette contains the solidification auxiliary agent in an amount of 0.5 to 5.0% by weight, whereby the quality of the metal raw material is further improved.
  • the metal powder may be an iron-based metal powder.
  • the metal powder is suitable as a briquette for a steelmaking raw material.
  • the method for manufacturing a prepreg for a metal raw material according to the present invention includes a step of impregnating dust dust containing metal powder with water, a step of compression-molding the dust dust impregnated with water, and a step of compression-molding the dust dust. And a step of drying the dust dust impregnated with the solid auxiliaries containing at least one of sodium silicate and colloidal silica.
  • the dust dust is impregnated with water and subjected to compression molding so that the dust dust is not hindered in handling such as transportation. Can be hardened.
  • the compression-molded dust dust is impregnated with a solid siding aid containing at least one of sodium silicate and colloidal silica, a large amount of the dust dust can be firmly solidified with a small amount of the solid siding aid.
  • Another method of manufacturing a prepreg for a metal raw material according to the present invention includes a step of adding to a dust dust containing a metal powder, a solid siding auxiliary agent containing at least one of sodium silicate and colloidal silica; It is characterized by including a step of compression-molding the dust dust to which the chemical aid has been added, and a step of drying the compression-molded dust dust.
  • the dust dust is compressed.
  • the solidifying aid added to the dust dust can be penetrated over almost the entire dust dust. For this reason, a large amount of dust dust can be firmly solidified with a small amount of the solid siding aid.
  • the method of manufacturing the prepreg between the step of compression-molding the dust dust and the step of drying the compression-molded dust dust, at least one of sodium silicate and co-mouth silica is added to the dust dust.
  • the method may further include a step of impregnating with a solid siding aid containing In this case, it is possible to obtain a prequette having higher mechanical strength.
  • the metal powder may be an iron-based metal powder. In this case, the method is particularly suitable as a method for manufacturing a prequette for a steelmaking raw material.
  • the dust dust is impregnated with a solidification aid, or the dust dust is compression-molded to thereby obtain the desired dust dust. Since it is possible to solidify the solid, it is possible to easily and inexpensively manufacture a preket for a metal raw material.
  • FIG. 1 is a process diagram showing a method for manufacturing a preket for a metal raw material according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a process diagram showing a method for manufacturing a prequette for a metal raw material according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a process chart showing still another embodiment of the method for manufacturing a plywood.
  • FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of a precket.
  • FIG. 1 is a process diagram showing a method for manufacturing a preket for a metal raw material according to an embodiment of the present invention.
  • dust W containing metal powder see FIG. 1 (a)
  • water W is dropped onto the dust D (see FIG. 1A).
  • the dust dust F is obtained by collecting dust generated in a steel making process by a dust collector, and contains 75 to 95% by weight of iron-based metal powder.
  • the dust dust F to which the solidification aid D has been dropped is left, for example, for one day, and is dropped. Allow the dropped water W to sufficiently penetrate into the dust dust F (see Fig. 1 (c)).
  • the dust dust F impregnated with the water W is compression-molded by a press using a molding die 3 (see FIG. 1 (d)).
  • the dust dust F is hardened to a sufficient strength without collapsing during transportation to the next step.
  • the solidification aid D is impregnated into the compression-molded dust dust F.
  • This impregnation is carried out, for example, by immersing the dust dust F in the solid-state assisting agent D injected into the tank 8 while conveying the dust dust F on the belt conveyor 7 (see FIG. 1 (e)).
  • the dust dust F impregnated with the solidifying aid D (see FIG. 1 (1)) is cured (dried) for about 2 days, for example (see FIG. 1 (g)).
  • the auxiliary agent D is solidified to obtain a preket A for a metal raw material (see FIG. 1 (h)).
  • air at room temperature or cooled may be blown to rapidly cool the air.
  • a dried porous prequette A can be obtained.
  • This prepreg A preferably contains 95 to 99.5% by weight of dust dust F and 0.5 to 5.0% by weight of a solidifying aid D, thereby ensuring the quality as a raw material for steelmaking.
  • Dust dust F can be easily and firmly solidified.
  • the solidification aid D is less than 0.5% by weight, the mechanical strength is weak, and the material is easily broken during transportation or other handling. If it exceeds 5.0% by weight, the ferrous metal is accordingly reduced. The lower the content of steel, the lower the quality as a raw material for steelmaking.
  • FIG. 2 is a process chart showing another embodiment of the method for manufacturing a plywood according to the present invention.
  • a dust dust F containing an iron-based metal powder (see FIG. 2 (a)) is conveyed by, for example, a belt conveyor 1, and a solid siding assistant D is added to the dust dust F.
  • Add dropwise (see Fig. 2 (b)).
  • a solution of 30 to 50% of sodium silicate is used as the solid siding aid D.
  • the dust dust F to which the above-mentioned auxiliary agent D is added is compression-molded by a press using a molding die 3 (see Fig. 2 (c)).
  • the solidifying assistant D added to the dust dust F can be made to permeate over almost the entire dust dust F.
  • the dust dust F (see FIG. 2 (d)) impregnated with the solid Dani auxiliaries D is cured (dried) for about 2 days (see FIG. 2 (e)), whereby The agent D is solidified to obtain a prequette A for a metal raw material (see Fig. 2 (1)).
  • a dried porous prequette A can be obtained.
  • the briquette A also preferably contains 95 to 99.5% by weight of dust dust F and 0.5 to 5.0% by weight of the solidification aid D, thereby improving the quality as a raw material for steelmaking.
  • the dust dust F can be easily and firmly solidified.
  • the solidification auxiliary agent D penetrates over almost the entirety of the dust dust F by the compression molding, so that the mechanical strength of the finally obtained prequette A can be further increased.
  • FIG. 3 is a process drawing showing still another embodiment of the method for manufacturing a plywood according to the present invention.
  • the difference between this embodiment and the embodiment shown in FIG. 2 is that between the step of compression-molding the dust dust F and the step of drying the compression-molded dust dust F, the dust dust F is added to the solid dust. The point is that a step of further impregnating agent D has been added.
  • the impregnation of the solidification aid D is performed, for example, by immersing the compression-molded dust dust F in the solidification aid D injected into the tank 8 while transporting the dust dust F on the belt conveyor 7 (see FIG. 3 (d)).
  • the solid siding auxiliary agent D injected into the tank 8 sodium silicate diluted with water is used, so that the compression molded dust dust F Has been secured well.
  • the mechanical strength of the precket A can be further increased.
  • the sodium silicate in addition, colloidal silica or a mixture of soda silicate and colloidal silica can be used, and in any of these, the dust dust F can be easily and firmly solidified. .
  • the shape of the pricket A may be round, such as an egg, an almond, a rugby ball, or the like, in addition to the columnar shape shown in Figs. It may be in the shape of a pillow, with the thickness gradually increasing from the center toward the center (see Fig. 4).
  • briquette A By forming into such a shape, briquette A can be obtained, which is strong against a compressive load, hardly collapses, and hardly causes partial breakage at corners and the like.
  • the pricket A is obtained by subjecting a dust dust F containing various metal powders generated at the time of refining a metal such as copper, lead, tin oxide, brass or the like to a solid siding auxiliary agent D. In this case, it can be effectively reused as a metal raw material according to the type of metal powder.
  • all the briquettes A contain at least 75% by weight of dust dust F in order to ensure the quality as a metal raw material.

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Abstract

　金属粉末を含む粉塵ダストを、有効に再利用することができる金属原料用のブリケット及びその製造方法を提供する。粉塵ダストを圧縮成形する前又は圧縮成形した後に、珪酸ソーダを含む固形化補助剤を含浸させて、最終的に乾燥させる。

Description

明 細 書
金属原料用のプリケット及びその製造方法
技術分野
[0001] この発明は、金属原料用のプリケット及びその製造方法に関する。特に、製鋼'精 鍊工程等で発生する金属粉末を含む粉塵ダストを有効利用する技術に関する。 背景技術
[0002] 製鋼 ·精練工程等で発生する粉塵ダストは、集塵機によって回収することが行われ ている。この回収された粉塵ダストは、金属粉末を 75— 95重量％程度含んでいるの で、金属原料として有効な資源となり得る。し力しながら、この粉塵ダストは飛散し易 いので、運搬、貯蔵等の取り扱いに不便である。特に鉄系金属粉を含む粉塵ダスト につ 、ては、発火し易くその取り扱 、がより一層困難である。
そこで、前記粉塵ダストを例えば粉状石炭中に混合し、バインダーを添加した後、 加熱成形してプリケットにすることが提案されている（例えば特開平 10-265788号 公報参照)。
[0003] しかし、前記プリケットは、粉塵ダストの含有量が 10重量％を超えると強度が低下す るので、その成分のほとんどを本来的には不要な粉状石炭で構成する必要がある。 このため、粉塵ダストをより有効に再利用するには、コスト的に不利である。したがつ て、前記粉塵ダストのほとんどは、産業廃棄物として埋め立て処分されているのが実 情である。しかし、このような粉塵ダストの埋め立て処分は、資源の有効利用という観 点から好ましくない。また、環境悪ィ匕を引き起こすとともに、廃棄コストが高くつくという 問題もある。
この発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、粉塵ダストを容易且つ安価 に再利用することができる金属原料用のプリケット及びその製造方法を提供すること を目的とする。
発明の開示
[0004] 前記目的を達成するためのこの発明の金属原料用のプリケットは、乾燥したブリケ ットであって、金属粉末を含む粉塵ダストを、珪酸ソーダ及びコロイダルシリカの少な くとも一方を含む固形ィ匕補助剤によって固形ィ匕してなるものである。
このような構成のプリケットは、固形化補助剤が、珪酸ソーダ及びコロイダルシリカの 少なくとも一方からなるので、適度の機械的強度を発揮することができ、運搬、貯蔵 等の取り扱いが容易である。また、少量の前記固形化補助剤で多量の粉塵ダストを 固形ィ匕することができるので、コストが安く品質の良好なものとなる。し力も、乾燥した 固形物であるので、そのまま溶鉱炉等に投入しても突沸が生じたり舞 、上がって排 出されたりするおそれがない。したがって、粉塵ダストを高品質にて安価な金属原料 として再利用が可能であり、環境保全に役立つとともに、粉塵ダストの廃棄コストを削 減することができる。
[0005] 前記プリケットは、前記固形化補助剤を 0. 5-5. 0重量％含むのが好ましぐこれ により、金属原料としてさらに高品質なものとなる。
前記金属粉末は鉄系金属粉末であってもよぐこの場合には、製鋼原料用のブリケ ットとして好適なものとなる。
[0006] この発明の金属原料用のプリケットの製造方法は、金属粉末を含む粉塵ダストに、 水を含浸させる工程と、水を含浸させた粉塵ダストを圧縮成形する工程と、圧縮成形 した粉塵ダストに珪酸ソーダ及びコロイダルシリカの少なくとも一方を含む固形ィ匕補 助剤を含浸させる工程と、固形ィヒ補助剤を含浸させた粉塵ダストを乾燥させる工程と を含むことを特徴として 、る。
このような構成の金属原料用のプリケットの製造方法によれば、粉塵ダストに水を含 浸させた状態で圧縮成形を施すことにより、当該粉塵ダストを運搬等の取り扱いに支 障がない程度に固めることができる。また、圧縮成形した粉塵ダストに珪酸ソーダ及 びコロイダルシリカの少なくとも一方を含む固形ィ匕補助剤を含浸させるので、少量の 固形ィ匕補助剤によって多量の粉塵ダストを強固に固めることができる。
[0007] この発明の他の金属原料用のプリケットの製造方法は、金属粉末を含む粉塵ダスト に、珪酸ソーダ及びコロイダルシリカの少なくとも一方を含む固形ィ匕補助剤を添加す る工程と、前記固形化補助剤を添加した粉塵ダストを圧縮成形する工程と、圧縮成 形した粉塵ダストを乾燥させる工程とを含むことを特徴としている。
このような構成の金属原料用のプリケットの製造方法によれば、前記粉塵ダストを圧 縮成形することにより、当該粉塵ダストに添加した固形ィ匕補助剤を、粉塵ダストのほぼ 全体に亘つて浸透させることができる。このため、少量の固形ィ匕補助剤によって多量 の粉塵ダストを強固に固めることができる。
[0008] 前記プリケットの製造方法にぉ ヽては、前記粉塵ダストを圧縮成形する工程と圧縮 成形した粉塵ダストを乾燥する工程との間に、当該粉塵ダストに珪酸ソーダ及びコ口 ィダルシリカの少なくとも一方を含む固形ィ匕補助剤を含浸させる工程をさらに含んで いてもよい。この場合には、さらに機械的強度の強いプリケットを得ることができる。 前記いずれの製造方法においても、金属粉末が鉄系金属粉末であってもよぐこの 場合には、製鋼原料用のプリケットの製造方法として特に好適となる。
[0009] 以上の構成の金属原料用のプリケットの製造方法によれば、粉塵ダストに固形化補 助剤を含浸させたり、粉塵ダストを圧縮成形したりすることにより、当該粉塵ダストを所 望の強度に固形ィ匕することができるので、金属原料用のプリケットを容易且つ安価に 製造することができる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]この発明の一実施形態に係る金属原料用のプリケットの製造方法を示す工程 図である。
[図 2]この発明の他の実施形態に係る金属原料用のプリケットの製造方法を示すェ 程図である。
[図 3]プリケットの製造方法のさらに他の実施形態を示す工程図である。
[図 4]プリケットの一部欠截斜視図である。
発明を実施するための最良の形態
[0011] 以下、この発明の実施の形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図 1はこの発明の一実施形態に係る金属原料用のプリケットの製造方法を示すェ 程図である。このプリケット Aの製造においては、まず金属粉末を含む粉塵ダスト F ( 図 1(a)参照）を、例えばベルトコンベア 1によって搬送しながら、当該粉塵ダスト Fに対 して水 Wを滴下する（図 1(b)参照)。前記粉塵ダスト Fは、製鋼工程で発生したものを 集塵機によって回収したものであり、鉄系金属粉末を 75— 95重量％含んでいる。 次に、前記固形化補助剤 Dが滴下された粉塵ダスト Fを、例えば 1日放置して、滴 下した水 Wを粉塵ダスト F中に十分に浸透させる（図 1(c)参照)。
[0012] その後、前記水 Wを浸透させた粉塵ダスト Fを、成形型 3を用いてプレスにより圧縮 成形する（図 1(d)参照)。この圧縮成形によって、粉塵ダスト Fが次工程への搬送時等 に崩壊しな 、程度の強度に固められる。
次に、圧縮成形された粉塵ダスト Fに固形化補助剤 Dを含浸させる。この含浸は、 例えば、前記粉塵ダスト Fをベルトコンベア 7にて搬送しながら、タンク 8に注入した固 形ィ匕補助剤 Dに浸漬させることにより行う（図 1(e)参照)。前記タンク 8に注入した固形 化補助剤 Dとしては、珪酸ソーダを水で 25— 35重量％程度に希釈した溶液が用い られる。
[0013] そして、固形ィ匕補助剤 Dを含浸させた粉塵ダスト F (図 1(1)参照）を、例えば 2日間程 養生 (乾燥)することにより（図 1(g)参照)、当該固形ィ匕補助剤 Dを固化させて、金属 原料用のプリケット Aを得る（図 1(h)参照)。なお、前記養生に際しては、常温又は冷 却されたエアーを吹き付けてこれを急速冷却してもよい。
以上により、乾燥した多孔質のプリケット Aを得ることができる。このプリケット Aは、 粉塵ダスト Fを 95— 99. 5重量％、固形化補助剤 Dを 0. 5-5. 0重量％含むのが好 ましぐこれにより、製鋼原料としての品質を確保しつつ粉塵ダスト Fを容易且つ強固 に固形ィ匕することができる。すなわち、固形化補助剤 Dが 0. 5重量％未満であると、 機械的強度が弱ぐ運搬その他の取り扱い時に破損し易いものとなり、 5. 0重量％を 超えると、その分、鉄系金属の含有量が少なくなつて、製鋼原料としての品質が低下 する。
[0014] 以上により得られたプリケット Aは、粉塵ダスト Fを固形ィ匕した多孔質のものであるの で、養生によって含有水分を容易且つ確実に除去することができる。このため、その まま溶鉱炉に投入しても突沸が生じたり舞い上がって排出されたりするおそれがない 。また、固形ィ匕補助剤 Dとして珪酸ソーダを用いたものであるので、適度の機械的強 度を発揮することができ、運搬、貯蔵等の取り扱いが容易である。し力も、プリケット A 中のほとんどの成分が粉塵ダスト Fであるので、鉄系金属を多量に含むとともに、コス トも安価なものとなる。したがって、粉塵ダスト Fを安価で高品質の製鋼原料として再 禾 IJ用することがでさる。 [0015] 図 2はこの発明に係るプリケットの製造方法の他の実施の形態を示す工程図である 。この実施の形態においては、まず鉄系金属粉末を含む粉塵ダスト F (図 2(a)参照） を、例えばベルトコンベア 1によって搬送しながら、当該粉塵ダスト Fに対して固形ィ匕 補助剤 Dを滴下する（図 2(b)参照)。この固形ィ匕補助剤 Dとしては、珪酸ソーダ 30— 5 0%の溶液を用いる。
[0016] 次に、前記固形ィ匕補助剤 Dを添加した粉塵ダスト Fを、成形型 3を用いてプレスによ り圧縮成形する（図 2(c)参照)。この際、粉塵ダスト Fに添加した固形ィ匕補助剤 Dを、 粉塵ダスト Fのほぼ全体に亘つて浸透させることができる。
そして、固形ィ匕補助剤 Dを含浸させた粉塵ダスト F (図 2(d)参照）を、例えば 2日間 程養生 (乾燥)することにより（図 2(e)参照)、当該固形ィ匕補助剤 Dを固化させて、金 属原料用のプリケット Aを得る（図 2(1)参照)。以上により、乾燥した多孔質のプリケット Aを得ることができる。なお、このブリケット Aについても、粉塵ダスト Fを 95— 99. 5重 量％、固形化補助剤 Dを 0. 5-5. 0重量％含むのが好ましぐこれにより、製鋼原料 としての品質を確保しつつ粉塵ダスト Fを容易且つ強固に固形ィ匕することができる。 この製造方法によれば、前記圧縮成形によって固形化補助剤 Dが粉塵ダスト Fのほ ぼ全体に亘つて浸透するので、最終的に得られるプリケット Aの機械的強度をより強く することができる。
[0017] 図 3はこの発明に係るプリケットの製造方法のさらに他の実施の形態を示す工程図 である。この実施の形態が図 2に示す実施の形態と異なる点は、粉塵ダスト Fを圧縮 成形する工程と圧縮成形した粉塵ダスト Fを乾燥する工程との間に、当該粉塵ダスト Fに固形ィ匕補助剤 Dをさらに含浸させる工程を追加した点である。
この固形化補助剤 Dの含浸は、例えば圧縮成形された粉塵ダスト Fを、ベルトコン ベア 7にて搬送しながら、タンク 8に注入した前記固形ィ匕補助剤 Dに浸漬させることに より行う（図 3(d)参照)。前記タンク 8に注入した固形ィ匕補助剤 Dとしては、珪酸ソーダ を水によって希釈したものを用いており、これにより、圧縮成形された粉塵ダスト F〖こ 対する固形ィ匕補助剤 Dの浸透性を良好に確保している。この実施の形態によれば、 プリケット Aの機械的強度をさらに高めることができる。
[0018] なお、前記何れの実施の形態にお!、ても、固形ィ匕補助剤 Dとして、前記珪酸ソーダ の他に、コロイダルシリカを用いたり、珪酸ソ一ダとコロイダルシリカとの混合物を用い たりすることができ、これらのいずれについても、粉塵ダスト Fを容易且つ強固に固形 ィ匕することがでさる。
[0019] 前記プリケット Aの形状としては、図 1一図 3に示した円柱形状のほか、卵形、ァー モンド形、ラグビーボール形等のような、周縁部に丸みを有し、周縁部から中央部に 向力つて肉厚が漸次厚くなるほぼピロ一形状であってもよい（図 4参照)。このような形 状に成形することにより、圧縮荷重に強く崩壊し難いとともに、角部等における部分 的な破損が生じ難 ヽブリケット Aを得ることができる。
[0020] また、前記プリケット Aは、銅、鉛、酸化錫、黄銅等の金属の精鍊時等に発生する各 種金属粉末を含む粉塵ダスト Fを、固形ィ匕補助剤 Dによって固形ィ匕したものであって もよぐこの場合には、金属粉末の種類に応じた金属原料として有効に再利用するこ とがでさる。
さらに、いずれのブリケット Aについても、粉塵ダスト Fを 75重量％以上含むのが、 金属原料としての品質を確保する上で好まし 、。

Claims

請求の範囲
[1] 金属粉末を含む粉塵ダストを、珪酸ソーダ及びコロイダルシリカの少なくとも一方を 含む固形化補助剤によって固形化してなる乾燥した金属原料用のブリケット。
[2] 前記固形化補助剤を 0. 5-5. 0重量％含む請求項 1記載の金属原料用のブリケ ッ卜。
[3] 前記金属粉末が鉄系金属粉末である請求項 1記載の金属原料用のブリケット。
[4] 金属粉末を含む粉塵ダストに、水を含浸させる工程と、
水を含浸させた粉塵ダストを圧縮成形する工程と、
圧縮成形した粉塵ダストに珪酸ソーダ及びコロイダルシリカの少なくとも一方を含む 固形化補助剤を含浸させる工程と、
固形ィ匕補助剤を含浸させた粉塵ダストを乾燥させる工程と
を含む金属原料用のプリケットの製造方法。
[5] 金属粉末を含む粉塵ダストに、珪酸ソーダ及びコロイダルシリカの少なくとも一方を 含む固形化補助剤を添加する工程と、
前記固形化補助剤を添加した粉塵ダストを圧縮成形する工程と、
圧縮成形した粉塵ダストを乾燥させる工程と
を含む金属原料用のプリケットの製造方法。
[6] 前記粉塵ダストを圧縮成形する工程と圧縮成形した粉塵ダストを乾燥する工程との 間に、当該粉塵ダストに珪酸ソーダ及びコロイダルシリカの少なくとも一方を含む固 形ィ匕補助剤を含浸させる工程をさらに含む請求項 5記載の金属原料用のプリケットの 製造方法。
[7] 前記金属粉末が鉄系金属粉末である請求項 4又は 5に記載の金属原料用のブリケ ットの製造方法。
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