JPH033732B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、特殊鋼の製造過程で発生する特殊鋼
ダスト、スラツジ類（以下、ダスト、スラツジ類
という）の処理方法に係り、特に該ダスト、スラ
ツジ類類を簡単な装置にて還元焙焼して冶金炉へ
投入し、有価金属を有効に回収する方法に関する
ものである。 〔従来技術〕 一般に、特殊鋼を製造する際に発生するダス
ト、スラツジ類には、Zn、Pb、Cd等の有害成分
を含む一方、Ni、Cr、Fe等の有価金属が含まれ
ていて、そのまま産業廃棄物として処理すること
が困難であるので、その処理方法が種々検討され
ている。 この一方法として、該ダスト、スラツジ類を塊
成化した後冶金炉に投入して再使用する方法が一
部において採用されている。 また、これらのダスト、スラツジ類を専用のア
ーク式電気炉によつて還元溶解を行い、Fe−Ni
−Cr合金の製造が行う方法も行われている。 〔従来技術の問題点〕 ところが、上記ダスト、スラツジ類を塊成化し
て冶金炉に投入して再使用する方法は、ダスト、
スラツジ類にZn、Pb、Cd等の有害成分を含んで
いるので、有害成分の処理にコスト高の弊害を有
し、更には有価金属の回収率も低いという問題点
があつた。 また、ダスト、スラツジ類を専用のアーク炉に
よつて還元溶解を行うという方法は、特別の装置
と高価な電気エネルギーとを使用するので、コス
ト高になるという問題点があつた。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
簡単な装置を使用し、比較的安価にダスト、スラ
ツジ類から有害成分を除去すると共に、Ni、Fe
を含む有価金属を還元メタル化して冶金炉に再使
用することによつて有価金属の回収率の向上と、
ダスト、スラツジ類の無公害化処理を行う処理方
法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的に沿う本発明方法は、特殊鋼ダスト、
スラツジ類にこれらを還元焙焼するに必要な炭素
質固体燃料を含む環元剤と必要によりバインダー
とを加えて混練した後に所定の大きさに塊成化す
る第１工程と、第１工程によつて得られた塊成化
物を還元焙焼炉に装入した後、該塊成化物を含ま
れている炭素質燃料に着火して自燃させ、燃焼用
空気を調節することによつて、該塊成化物を赤熱
状態に焙焼し、Zn、Pb、Cd等の有害成分を還元
揮化させると共にNi、Cr、Fe等の有価金属を還
元メタル化させる第２工程と、第２工程で還元焙
焼された上記塊成化物を再酸化しない状態で冶金
炉に投入し、Ni、Cr、Fe等の有価金属を回収す
る第３工程と、第２工程および第３工程で揮化し
た揮発性物質を集塵機で吸引回収する第４工程か
ら構成され、ダスト、スラツジ類に加えた炭素質
固形燃料を自燃させて有害成分を揮化させると共
に、還元性雰囲気にして、ダスト、スラツジ類を
溶融することなく還元焙焼して有価金属をメタル
化し、冶金炉での有価金属の回収を容易ならしめ
ている。 ここに、第１工程において炭素質固体燃料を含
む還元剤とは、炭素質固形燃料単味のみから成る
ものの他、炭素質固形燃料に有価金属の回収を強
化する為に例えばNa₂CO₃、K₂CO₃、Ai粉または
フエロシリコン粉の一種以上を含む還元助剤を加
えたものも含むものである。また、上記炭素質固
形燃料には、主としてコークス、石炭等が使用さ
れるが、その使用量は少なくとも上記塊成化物を
赤熱状態に加熱し、含有金属成分を還元するに必
要な理論量以上は必要であつて、通常ダスト、ス
ラツジ類に対し約７〜30重量％である。 ところで、上記還元助剤には、通常、前記した
Na₂CO₃、K₂CO₃を使用するが、その添加量は通
常ダスト、スラツジ類に対し１〜10重量％で充分
であり、難還元性の有価金属を回収するときに
は、更にAi粉またはフエロシリコン粉を使用す
ることが好ましい。 また、所定の大きさに塊成化するとは、通常は
ブリケツト化またはペレツト化することをいう
が、その目的とする処は、該処理されたダスト、
スラツジ類を還元焙焼炉に装入した場合に通気性
を確保する為に行うものであるから、例えば、上
記ダスト、スラツジ類に炭素質固形燃料を含む還
元剤と、必要により所定量のバインダーとを加え
て混練し、適当な大きさに造粒あるいは造塊化し
て塊成化することも可能である。 〔実施例〕 続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明方
法に係る特殊鋼ダスト、スラツジ類の処理方法の
一実施例について、その処理手順と作用とを詳し
く説明する。 まず、特殊鋼ダスト、スラツジ類にこれらを還
元焙焼するに必要な炭素質固形燃料を有する還元
剤を加えて混練し、図示しない製団機によつて塊
成化する（第１工程）。この塊成化されたダスト、
スラツジ類１を装入ホツパー２に貯留した後、装
入ホツパー２の下部の開口部に付設されたフイダ
ー３で還元焙焼炉（以下、焙焼炉という）４の上
部に設けられている投入ホツパー５から焙焼炉４
に上記塊成化されたダスト、スラツジ類を充填す
る。 この焙焼炉４は、多段式で上段焙焼帯６と下段
焙焼帯７とからなり、焙焼炉４の中段部即ち上段
焙焼帯６の下部には水平方向に開閉できる火格子
８を有し、上段焙焼帯６に装入されたダスト、ス
ラツジ類が下段焙焼帯７に移行できるようになつ
ていると共に、下段焙焼帯７の下部にも開閉でき
る火格子９を有して下段焙焼帯７で処理されたダ
スト、スラツジ類が下部ホツパー１０に落下する
ようになつている。また上部焙焼炉体６及び下部
焙焼炉体７の内部には夫々中仕切板１１及び１２
が設けられて、ダスト、スラツジ類の焙焼が均一
に行われるようになつている。 一方、上記焙焼炉４の炉頂部１３には、図示し
ない集塵装置に接続されて、その途中に風量調節
弁１４が設けられているダクト１５が接続されて
いる。 この焙焼炉４に、上記工程を経て塊成化処理を
したダスト、スラツジ類を装入して、下部の該ダ
スト、スラツジ類に着火した後に、図示しない集
塵装置を駆動すると共に、焙焼炉４の内部が還元
性雰囲気を保持しえるように、前記風量調節弁１
４を調節する。 この後、焙焼が上部に進行して下段焙焼帯７全
体が高温火層になつて、中段の火格子８を通して
上段焙焼帯６の中頃まで火層が上昇した時点で、
炉底部の火格子９を開いて焙焼されたダスト、ス
ラツジ類を下部ホツパー１０に落下させると共に
下部の切換ダンパー１６を操作して密閉コンテナ
１７中に入れた後、密閉コンテナ１７の上部密閉
蓋１８を閉じて投入したダスト、スラツジ類を冷
却する。このように、焙焼処理されたダスト、ス
ラツジ類である焙焼鉱を一度に纒めて密閉コンテ
ナ１７に投入するので、再酸化を受け難く、次工
程の冶金炉への赤熱高温装入も容易に行えるもの
である。 次いで、炉底部の火格子９を閉じた後に、中段
の火格子８を開いて、上段焙焼帯６の塊成化され
たダスト、スラツジ類を下段焙焼帯７に移し、こ
の後上記火格子８を閉じて新たな塊成化されたダ
スト、スラツジ類を上段焙焼帯６に投入して焙焼
を続ける。 以上の操作を繰り返すことによつて、上記焙焼
炉４で連続的に塊成化されたダスト、スラツジ類
の焙焼を行うものである。 ここで、焙焼層厚が厚すぎると焙焼速度が遅
く、しかもクリンカーを造る虞があり、連続操作
を阻害するので、一段の焙焼層厚を1000mm以下と
し、焙焼速度を助長させる為、上段焙焼帯６の底
部に設けられている火格子８から上段焙焼帯６内
に適当に空気が入るようにすることが好ましい。
また、中仕切板１１，１２は塊成物層の通気性を
均一にし、焙焼炉４内の焙焼が均一に行われるよ
うにする為のものであるが、焙焼炉径が500mm以
下の小型炉では特に必要としない。 以上の工程によつて、第１工程によつて得られ
た塊成化物を還元焙焼炉に装入した後、該塊成化
物に含まれている炭素質燃料に着火して自燃さ
せ、燃焼用空気を調節することによつて、該塊成
化物を赤熱状態に焙焼し、Zn、Pb、Cd等の有害
成分を還元揮化させると共にNi、Cr、Fe等の有
価金属を還元メタル化させる（第２工程）と共
に、再酸化しない状態にしておく。 次に、上記工程によつて還元メタル化したNi、
Cr、Fe等の有価金属を冶金炉に投入して、Ni、
Cr、Fe等の有価金属を回収する（第３工程）。 また、上記工程によつて揮化したZn、Pb、Cd
等の揮発性物質は炉頂部に設けられているダクト
１５等によつて集塵装置に吸引されて回収される
（第４工程）。 なお、上記方法においては、焙焼炉に二段式の
ものを使用しているいるが、本発明はこれに限定
されるものではなく、一段式あるいは三段式以上
の炉体から成る焙焼炉でも本発明方法を適用する
ことが可能である。 〔実施例〕 続いて、本発明の作用効果を確認する為に行つ
た実験をその実施例と共に説明する。 炉頂部が集塵装置に連結し、炉体の断面が1300
mm×1300mmで高さが1400mmの角型シヤフト炉に、
炉底部と中段部に火格子を設けて、両火格子の間
隔を700mmとした焙焼炉を造り、特殊鋼ダストの
一例であるステンレス鋼電気炉ダスト100重量部
に対し、コークス粉15重量部と、Na₂CO₃を３重
量部とを混練して、50mm×40mm×30mmの豆炭状に
塊成化したブリケツトを充填した後、ガスバーナ
ーを用いて炉底部のブリケツトに着火し、炉断面
積１m²当たり約10m³／分の弱風量で吸引しながら
焙焼を行つた。 この後、下段のブリケツト全体が火層になり、
上段のブリケツトの約2/3まで火層が上昇した処
で下段の焙焼処理ブリケツトである焙焼鉱を排出
し、次いで上段のブリケツトを下段に移し、上段
に新たなブリケツトを充填して焙焼を続けて、前
記ステンレス鋼電気炉ダストの還元焙焼を行つ
た。 次に、上記方法によつて得られた焙焼鉱と焙焼
前のブリケツトを各々100Kgづつ1tエール式電気
炉で溶解処理して、還元焙焼効果を明らかにした
結果を第１表に示す。

【表】

〔発明の効果〕

本発明方法は以上のように構成されていて、特
殊鋼ダスト、スラツジ類を処分するに当たり、所
定量の炭素質固形燃料を加えて焙焼処理した後に
冶金炉への再使用を行うので、有効に特殊鋼ダス
ト、スラツジ類の無公害化処処理ができると共
に、特殊鋼ダスト、スラツジ類中の有害成分の除
去と有価金属の有効回収が容易に出来ることとな
つた。 また、本発明方法はその焙焼方法が電力を特に
必要としない簡易な方法によつて行なわれている
ので、特殊鋼ダスト、スラツジ類の処理が安価に
できることとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を説明する為の
概略説明図である。 〔符号の説明〕１……ダスト、スラツジ類、２…
…装入ホツパー、３……フイダー、４……焙焼
炉、６……上段焙焼帯、７……下段焙焼帯、８，
９……火格子、１１，１２……中仕切板、１５…
…ダクト、１７……密閉コンテナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記の各工程より成る特殊鋼ダスト、スラツ
   ジ類の処理方法。 第１工程：特殊鋼ダスト、スラツジ類にこれら
   を還元焙焼するに必要な炭素質固体燃料を含む環
   元剤と必要によりバインダーとを加えて混練した
   後に所定の大きさに塊成化する。 第２工程：第１工程によつて得られた塊成化物
   を還元焙焼炉に装入した後、該塊成化物に含まれ
   ている炭素質燃料に着火して自燃させ、燃焼用空
   気を調節することによつて、該塊成化物を赤熱状
   態に焙焼し、Zn、Pb、Cd等の有害成分を還元揮
   化させると共にNi、Cr、Fe等の有価金属を還元
   メタル化させる。 第３工程：第２工程で還元焙焼された上記塊成
   化物を再酸化しない状態で冶金炉に投入し、Ni、
   Cr、Fe等の有価金属を回収する。 第４工程：第２工程および第３工程で揮化した
   揮発性物質を集塵機で吸引回収する。 ２ 第１工程で用いる還元剤が炭素質固体燃料単
   味から成る特許請求の範囲第１項記載の特殊鋼ダ
   スト、スラツジ類の処理方法。 ３ 第１工程で用いる還元剤が炭素質固体燃料と
   還元助剤とからなる特許請求の範囲第１項記載の
   特殊鋼ダスト、スラツジ類の処理方法。 ４ 還元助剤が、Na₂CO₃、K₂CO₃、AI粉または
   フエロシリコン粉の少なくとも一種以上を含むも
   のから成る特許請求の範囲第３項記載の特殊鋼ダ
   スト、スラツジ類の処理方法。 ５ 第２工程で使用する還元焙焼炉が複数の焙焼
   帯から構成される多段式焙焼炉である特許請求の
   範囲第１項、第２項、第３項、第４項または第５
   項に記載の特殊鋼ダスト、スラツジ類の処理方
   法。