JPH0247529B2 - - Google Patents
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- JPH0247529B2 JPH0247529B2 JP23859783A JP23859783A JPH0247529B2 JP H0247529 B2 JPH0247529 B2 JP H0247529B2 JP 23859783 A JP23859783 A JP 23859783A JP 23859783 A JP23859783 A JP 23859783A JP H0247529 B2 JPH0247529 B2 JP H0247529B2
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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
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
本発明は、鉄鋼ダスト中に含まれるZnおよび
Pbを、還元揮発させて回収さる鉄鋼ダストの還
元焙焼方法に関する。 鉄鋼業の平電炉および高炉から発生する鉄鋼ダ
ストは酸化鉄以外にZn、Pbを含有しているので、
従来からこの鉄鋼ダスト中のZnやPbを回収する
ことが行なわれているが、従来最も一般的に行な
われているのは、ウエルツキルン法に代表される
還元焙焼法であり、内熱向流型のロータリーキル
ンが使用される。鉄鋼ダストは粉粒状のまゝか、
あるいは必要に応じてペレツトに成形され、石炭
やコークス等の炭素質還元剤と共にロータリーキ
ルンに装入され、適切な温度と滞留時間を選んで
還元焙焼され、還元揮発したZn、Pbは排ガスと
共に炉外に導びかれて集塵機によつてPbを含有
する粗酸化亜鉛として回収される。このような鉄
鋼ダストの還元焙焼方法において、ZnやPbの揮
発性の向上をはかるためには、還元雰囲気を強く
し還元温度を高くするのが有効であるが、高温度
で還元すると、融点の低い成分がロータリーキル
ン内壁へ融着してリング状の付着物を生成し、こ
れを除去するために一旦操業を休止することが必
要となり、連続操業可能な期間を短かくしてしま
う。従つて、操業の稼動率を高める目的で連続操
業が可能な期間をある程度長くするためには、上
記したリング状付着物の生長を抑えるため、しば
しばロータリーキルン内の温度を下げざるを得な
くなり、従つてZn、Pbの揮発回収率は低くなら
ざるを得ない。即ち、上記した従来の鉄鋼ダスト
の還元焙焼方法は、低融点成分のロータリーキル
ン内壁への融着のために、連続操業可能な期間が
短かく、しかもZn、Pbの揮発率もあまり高くで
きないという欠点があつた。 本発明者等は、鉄鋼ダストにCaO源を添加して
ロータリーキルン装入物のCaO／SiO2重量比を
高めることによつて、ロータリーキルン内壁付着
物の生長を効果的に抑制することが可能であるこ
と、また回収された粗酸化亜鉛を亜鉛製錬工程で
処理する際、妨害成分となるフツ素等のハロゲン
元素の含有率を下げることが可能であることに着
目し、本発明に到達したものである。 従つて本発明の目的は、鉄鋼ダストの還元焙焼
方法において、ロータリーキルン内の高温領域に
おける内壁付着物の生長を抑制して長期間の連続
操業を可能とし、ZnおよびPbの揮発回収率を高
めること、および回収された粗酸化亜鉛のフツ素
含有量を下げることのできる還元焙焼方法を提供
することにある。 この目的を達成するため本発明は、含Zn、Pb
鉄鋼ダストと炭素質還元剤をロータリーキルンに
装入し、ロータリーキルンの排出側端部にバーナ
ーを設けてロータリーキルン内を加熱することに
よつてZnおよびPbを還元揮発させて回収する鉄
鋼ダストの還元焙焼方法において、鉄鋼ダストに
CaO源を添加してロータリーキルン装入物の
CaO／SiO2重量比を2.5以上とすることを特徴と
するものである。 通常、鉄鋼ダストの組成はZn20〜24重量％、
Pb2〜４重量％、Fe25〜30重量％、CaO1〜５重
量％、SiO21〜５重量％、C1〜３重量％、MgO2
〜５重量％、Al2O31〜４重量％、F1〜1.5重量％
であり、CaO／SiO2重量比は0.8〜1.2であるが、
この鉄鋼ダストに炭素質還元剤を添加し加熱還元
してZnおよびPbを高い揮発率で回収するために
は1100〜1200℃に加熱する必要がある。しかしな
がら上記組成の鉄鋼ダストは、そのままでは1100
〜1200℃で軟化溶融を起し、そのため前記したロ
ータリーキルン内壁付着物を生成し易くなる。鉄
鋼ダストが高温で還元されるとき生ずる低融点物
は、CaO−FeO−SiO2系にMgO、Al2O3等が加わ
つた多元系の物質であつて、その溶融点はCaO−
FeO−SiO2系状態図から予測される溶融点より
も低くなるが、本発明者等はCaO／SiO2重量比
の違いによる溶融点の変化の傾向をCaO−FeO−
SiO2系状態図を用いて推定した。即ち、図に
CaO−FeO−SiO2系状態図を示すが、図におい
てＡで示される領域が鉄鋼ダストをそのまゝ還元
した場合に生成する低融点物の領域であるのに対
して、この鉄鋼ダストにCaO源を添加してCaO／
SiO2重量比を2.5以上とした場合に還元過程で生
成する物質はＢで示される領域のものとなり、そ
の溶融点は200℃程度高くなることが期待できる。
このような推定に基ずいて、本発明者等は鉄鋼ダ
ストにCaOを添加してCaO／SiO2重量比を変え
た混合物をつくり、これを還元雰囲気の下で加熱
して実際の溶融点を測定した。その結果を第１表
に示す。
Pbを、還元揮発させて回収さる鉄鋼ダストの還
元焙焼方法に関する。 鉄鋼業の平電炉および高炉から発生する鉄鋼ダ
ストは酸化鉄以外にZn、Pbを含有しているので、
従来からこの鉄鋼ダスト中のZnやPbを回収する
ことが行なわれているが、従来最も一般的に行な
われているのは、ウエルツキルン法に代表される
還元焙焼法であり、内熱向流型のロータリーキル
ンが使用される。鉄鋼ダストは粉粒状のまゝか、
あるいは必要に応じてペレツトに成形され、石炭
やコークス等の炭素質還元剤と共にロータリーキ
ルンに装入され、適切な温度と滞留時間を選んで
還元焙焼され、還元揮発したZn、Pbは排ガスと
共に炉外に導びかれて集塵機によつてPbを含有
する粗酸化亜鉛として回収される。このような鉄
鋼ダストの還元焙焼方法において、ZnやPbの揮
発性の向上をはかるためには、還元雰囲気を強く
し還元温度を高くするのが有効であるが、高温度
で還元すると、融点の低い成分がロータリーキル
ン内壁へ融着してリング状の付着物を生成し、こ
れを除去するために一旦操業を休止することが必
要となり、連続操業可能な期間を短かくしてしま
う。従つて、操業の稼動率を高める目的で連続操
業が可能な期間をある程度長くするためには、上
記したリング状付着物の生長を抑えるため、しば
しばロータリーキルン内の温度を下げざるを得な
くなり、従つてZn、Pbの揮発回収率は低くなら
ざるを得ない。即ち、上記した従来の鉄鋼ダスト
の還元焙焼方法は、低融点成分のロータリーキル
ン内壁への融着のために、連続操業可能な期間が
短かく、しかもZn、Pbの揮発率もあまり高くで
きないという欠点があつた。 本発明者等は、鉄鋼ダストにCaO源を添加して
ロータリーキルン装入物のCaO／SiO2重量比を
高めることによつて、ロータリーキルン内壁付着
物の生長を効果的に抑制することが可能であるこ
と、また回収された粗酸化亜鉛を亜鉛製錬工程で
処理する際、妨害成分となるフツ素等のハロゲン
元素の含有率を下げることが可能であることに着
目し、本発明に到達したものである。 従つて本発明の目的は、鉄鋼ダストの還元焙焼
方法において、ロータリーキルン内の高温領域に
おける内壁付着物の生長を抑制して長期間の連続
操業を可能とし、ZnおよびPbの揮発回収率を高
めること、および回収された粗酸化亜鉛のフツ素
含有量を下げることのできる還元焙焼方法を提供
することにある。 この目的を達成するため本発明は、含Zn、Pb
鉄鋼ダストと炭素質還元剤をロータリーキルンに
装入し、ロータリーキルンの排出側端部にバーナ
ーを設けてロータリーキルン内を加熱することに
よつてZnおよびPbを還元揮発させて回収する鉄
鋼ダストの還元焙焼方法において、鉄鋼ダストに
CaO源を添加してロータリーキルン装入物の
CaO／SiO2重量比を2.5以上とすることを特徴と
するものである。 通常、鉄鋼ダストの組成はZn20〜24重量％、
Pb2〜４重量％、Fe25〜30重量％、CaO1〜５重
量％、SiO21〜５重量％、C1〜３重量％、MgO2
〜５重量％、Al2O31〜４重量％、F1〜1.5重量％
であり、CaO／SiO2重量比は0.8〜1.2であるが、
この鉄鋼ダストに炭素質還元剤を添加し加熱還元
してZnおよびPbを高い揮発率で回収するために
は1100〜1200℃に加熱する必要がある。しかしな
がら上記組成の鉄鋼ダストは、そのままでは1100
〜1200℃で軟化溶融を起し、そのため前記したロ
ータリーキルン内壁付着物を生成し易くなる。鉄
鋼ダストが高温で還元されるとき生ずる低融点物
は、CaO−FeO−SiO2系にMgO、Al2O3等が加わ
つた多元系の物質であつて、その溶融点はCaO−
FeO−SiO2系状態図から予測される溶融点より
も低くなるが、本発明者等はCaO／SiO2重量比
の違いによる溶融点の変化の傾向をCaO−FeO−
SiO2系状態図を用いて推定した。即ち、図に
CaO−FeO−SiO2系状態図を示すが、図におい
てＡで示される領域が鉄鋼ダストをそのまゝ還元
した場合に生成する低融点物の領域であるのに対
して、この鉄鋼ダストにCaO源を添加してCaO／
SiO2重量比を2.5以上とした場合に還元過程で生
成する物質はＢで示される領域のものとなり、そ
の溶融点は200℃程度高くなることが期待できる。
このような推定に基ずいて、本発明者等は鉄鋼ダ
ストにCaOを添加してCaO／SiO2重量比を変え
た混合物をつくり、これを還元雰囲気の下で加熱
して実際の溶融点を測定した。その結果を第１表
に示す。
【表】
第１表によれば、CaO／SiO2重量比が0.97では
溶融点は1100〜1150℃であるが、CaO／SiO2重
量比2.56で1300℃以上となり、前記した状態図に
よる予測と大略一致する傾向が確かめられた。 また、鉄鋼ダストにCaO源を添加して焙焼すれ
ば次式、 MF2＋H2O→MO＋2HF 2HF＋CaO→CaF2＋H2O （Ｍ：鉄鋼ダスト中のPb等の金属元素） に従つてフツ素が固定され、揮発回収される粗酸
化亜鉛中に入るフツ素が減少することが期待でき
る。 以上のような知見に基ずいて、本願発明者等は
実操業において鉄鋼ダストに石灰石等のCaO源を
添加して装入物のCaO／SiO2重量比を2.5以上と
し、これをコークス等の炭素質還元剤と共にロー
タリーキルンに連続的に装入し、ロータリーキル
ン排出側端部からロータリーキルン内をバーナー
で加熱して還元焙焼を行なつた。ロータリーキル
ン内壁への付着物の生長が効果的に抑制され、連
続操業可能な期間は従来法の30日間から60日間へ
と延長し、その間充分な高温での還元が持続でき
るようになると共に、粗酸化亜鉛に入るフツ素の
量は第２表に示すように大幅に低下した。
溶融点は1100〜1150℃であるが、CaO／SiO2重
量比2.56で1300℃以上となり、前記した状態図に
よる予測と大略一致する傾向が確かめられた。 また、鉄鋼ダストにCaO源を添加して焙焼すれ
ば次式、 MF2＋H2O→MO＋2HF 2HF＋CaO→CaF2＋H2O （Ｍ：鉄鋼ダスト中のPb等の金属元素） に従つてフツ素が固定され、揮発回収される粗酸
化亜鉛中に入るフツ素が減少することが期待でき
る。 以上のような知見に基ずいて、本願発明者等は
実操業において鉄鋼ダストに石灰石等のCaO源を
添加して装入物のCaO／SiO2重量比を2.5以上と
し、これをコークス等の炭素質還元剤と共にロー
タリーキルンに連続的に装入し、ロータリーキル
ン排出側端部からロータリーキルン内をバーナー
で加熱して還元焙焼を行なつた。ロータリーキル
ン内壁への付着物の生長が効果的に抑制され、連
続操業可能な期間は従来法の30日間から60日間へ
と延長し、その間充分な高温での還元が持続でき
るようになると共に、粗酸化亜鉛に入るフツ素の
量は第２表に示すように大幅に低下した。
【表】
なお本発明法において、装入物中のCaO／
SiO2重量比は2.5以上であれば効果があるが、あ
まり多量のCaO源を添加するとロータリーキルン
装入物の物量が増大して加熱に要するエネルギー
が大となり、装入物中のZn品位を下げて不利と
なるので、CaO／SiO2重量比の上限は3.5程度に
抑えるのが経済的である。 また、添加するCaO源としては生石灰の他に、
石灰石、消石灰等の高温でCaOを生成する物質で
あればいずれも使用可能であり、ドロマイト等を
添加しても良く、添加方法もロータリーキルン装
入前に鉄鋼ダストとあらかじめ混合したり、ペレ
ツトとして内装してもよいが、そのまゝ鉄鋼ダス
トと共に連続的に装入すればロータリーキルン炉
内で自然に混合が行なわれ、充分な効果が得られ
る。 以上詳細に説明したように、本発明の鉄鋼ダス
トの還元焙焼方法によれば、ロータリーキルン内
壁付着物の生長を抑制して長期間の連続操業が可
能となり、且つ炉内温度を高温に維持できるので
Zn、Pbの揮発回収率を高くすることができ、ま
た回収された粗酸化亜鉛中のフツ素の含有量を低
くすることができて亜鉛製錬工程で処理するのに
適した品質の良い粗酸化亜鉛を回収することがで
きるという大きな効果がある。 実施例 レンガ内径３ｍ、長さ50ｍ、勾配２％のロータ
リーキルンに、Zn23重量％、Pb3重量％、Fe30
重量％、CaO5重量％、SiO24重量％、C1重量％、
F1.5重量％の組成の鉄鋼ダストとCaO55重量％の
石灰石、およびC88重量％のコークスを、それぞ
れ8500Kg／Ｈ、1000Kg／Ｈ、1500Kg／Ｈで連続的
に装入し、装入物のCaO／SiO2重量比を2.8とな
るようにして、ロータリーキルン排出端に設けた
重油バーナーでロータリーキルン内を1200℃に加
熱して還元焙焼を行なつた。 ロータリーキルン内壁付着物の生長を効果的に
抑制して60日間の連続操業を行ない、Zn60重量
％、Pb7重量％、F0.84重量％の粗酸化亜鉛を
2960Kg／Ｈで回収し、Zn揮発率90.8％、Pb揮発
率81.2％の成績を得た。 比較例 実施例と同一のロータリーキルンに、実施例と
同一組成の鉄鋼ダストとコークスを、それぞれ
8500Kg／Ｈ、1500Kg／Ｈで連続的に装入し、CaO
源を装入することなく、重油バーナーでロータリ
ーキルン内を1200℃に加熱して還元焙焼を行なつ
た。ロータリーキルン内壁付着物の生長が著るし
く、時々加熱温度を下げざるを得ない場合が生
じ、連続操業可能な期間は30日間であつた。ま
た、Zn57重量％、Pb6.6重量％、F1.97重量％の
粗酸化亜鉛を2942Kg／Ｈで回収し、Zn揮発率85.8
％、Pb揮発率76.5％であつた。
SiO2重量比は2.5以上であれば効果があるが、あ
まり多量のCaO源を添加するとロータリーキルン
装入物の物量が増大して加熱に要するエネルギー
が大となり、装入物中のZn品位を下げて不利と
なるので、CaO／SiO2重量比の上限は3.5程度に
抑えるのが経済的である。 また、添加するCaO源としては生石灰の他に、
石灰石、消石灰等の高温でCaOを生成する物質で
あればいずれも使用可能であり、ドロマイト等を
添加しても良く、添加方法もロータリーキルン装
入前に鉄鋼ダストとあらかじめ混合したり、ペレ
ツトとして内装してもよいが、そのまゝ鉄鋼ダス
トと共に連続的に装入すればロータリーキルン炉
内で自然に混合が行なわれ、充分な効果が得られ
る。 以上詳細に説明したように、本発明の鉄鋼ダス
トの還元焙焼方法によれば、ロータリーキルン内
壁付着物の生長を抑制して長期間の連続操業が可
能となり、且つ炉内温度を高温に維持できるので
Zn、Pbの揮発回収率を高くすることができ、ま
た回収された粗酸化亜鉛中のフツ素の含有量を低
くすることができて亜鉛製錬工程で処理するのに
適した品質の良い粗酸化亜鉛を回収することがで
きるという大きな効果がある。 実施例 レンガ内径３ｍ、長さ50ｍ、勾配２％のロータ
リーキルンに、Zn23重量％、Pb3重量％、Fe30
重量％、CaO5重量％、SiO24重量％、C1重量％、
F1.5重量％の組成の鉄鋼ダストとCaO55重量％の
石灰石、およびC88重量％のコークスを、それぞ
れ8500Kg／Ｈ、1000Kg／Ｈ、1500Kg／Ｈで連続的
に装入し、装入物のCaO／SiO2重量比を2.8とな
るようにして、ロータリーキルン排出端に設けた
重油バーナーでロータリーキルン内を1200℃に加
熱して還元焙焼を行なつた。 ロータリーキルン内壁付着物の生長を効果的に
抑制して60日間の連続操業を行ない、Zn60重量
％、Pb7重量％、F0.84重量％の粗酸化亜鉛を
2960Kg／Ｈで回収し、Zn揮発率90.8％、Pb揮発
率81.2％の成績を得た。 比較例 実施例と同一のロータリーキルンに、実施例と
同一組成の鉄鋼ダストとコークスを、それぞれ
8500Kg／Ｈ、1500Kg／Ｈで連続的に装入し、CaO
源を装入することなく、重油バーナーでロータリ
ーキルン内を1200℃に加熱して還元焙焼を行なつ
た。ロータリーキルン内壁付着物の生長が著るし
く、時々加熱温度を下げざるを得ない場合が生
じ、連続操業可能な期間は30日間であつた。ま
た、Zn57重量％、Pb6.6重量％、F1.97重量％の
粗酸化亜鉛を2942Kg／Ｈで回収し、Zn揮発率85.8
％、Pb揮発率76.5％であつた。
図はCaO−FeO−SiO2系状態図における低融
点物の生成領域を示す図である。
点物の生成領域を示す図である。
Claims (1)
- １ 含Zn、Pb鉄鋼ダストと炭素質還元剤をロー
タリーキルンに装入し、ロータリーキルンの排出
側端部にバーナーを設けてロータリーキルン内を
加熱することによつて、ZnおよびPbを還元揮発
させて回収する鉄鋼ダストの還元焙焼方法におい
て、鉄鋼ダストにCaO源を添加してロータリーキ
ルン装入物のCaO／SiO2重量比を2.5以上とする
ことを特徴とする鉄鋼ダストの還元焙焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58238597A JPS60128228A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 鉄鋼ダストの還元焙焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58238597A JPS60128228A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 鉄鋼ダストの還元焙焼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128228A JPS60128228A (ja) | 1985-07-09 |
| JPH0247529B2 true JPH0247529B2 (ja) | 1990-10-22 |
Family
ID=17032554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58238597A Granted JPS60128228A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 鉄鋼ダストの還元焙焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128228A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE4339591A1 (de) * | 1993-11-20 | 1995-05-24 | Metallgesellschaft Ag | Wälzverfahren zur Aufarbeitung von Zink, Blei und Eisenoxide enthaltenden Materialien |
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| JP4762420B2 (ja) * | 2001-02-20 | 2011-08-31 | 住友重機械工業株式会社 | ロータリーキルンを用いた酸化鉄の溶融還元方法 |
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| JP2009127064A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 還元処理装置及び還元処理方法 |
| JP5770118B2 (ja) * | 2012-02-02 | 2015-08-26 | 新日鐵住金株式会社 | 還元鉄の製造方法 |
| JP6090080B2 (ja) * | 2013-09-20 | 2017-03-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 還元焙焼炉の操業方法 |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP58238597A patent/JPS60128228A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60128228A (ja) | 1985-07-09 |
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