JPH04354830A - 鋼スクラップからの錫の分離回収方法 - Google Patents
鋼スクラップからの錫の分離回収方法Info
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- JPH04354830A JPH04354830A JP3130059A JP13005991A JPH04354830A JP H04354830 A JPH04354830 A JP H04354830A JP 3130059 A JP3130059 A JP 3130059A JP 13005991 A JP13005991 A JP 13005991A JP H04354830 A JPH04354830 A JP H04354830A
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- Japan
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- tin
- steel scrap
- furnace
- scrap
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-
- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄鋼スクラップ内に含ま
れる錫を分離して、錫として回収するための方法に関す
る。
れる錫を分離して、錫として回収するための方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、錫は鋼板メッキ用材料として広く
用いられている。錫は資源としては稀少で高価な金属で
あるが、鋼スクラップの中のトランプエレメントとして
鋼材の中に混入すると、鋼材の機械的性質、例えば熱間
および冷間加工性を阻害する。したがって、スクラップ
から分離・回収して錫として再生利用することが必要で
ある。
用いられている。錫は資源としては稀少で高価な金属で
あるが、鋼スクラップの中のトランプエレメントとして
鋼材の中に混入すると、鋼材の機械的性質、例えば熱間
および冷間加工性を阻害する。したがって、スクラップ
から分離・回収して錫として再生利用することが必要で
ある。
【０００３】通常、錫は溶鋼の中に入ると分離すること
が難しいことから、従来採られてきた対策は、錫メッキ
鋼板スクラップを電気分解して錫を分離する方法である
。しかし、最近、メッキ技術の進歩によって錫付着が薄
くなる傾向にあることから、このような方法では単位量
の錫を回収するための費用が高くなり、経済的に成り立
たなくなってきている。
が難しいことから、従来採られてきた対策は、錫メッキ
鋼板スクラップを電気分解して錫を分離する方法である
。しかし、最近、メッキ技術の進歩によって錫付着が薄
くなる傾向にあることから、このような方法では単位量
の錫を回収するための費用が高くなり、経済的に成り立
たなくなってきている。
【０００４】すなわち、鉄に対して相対的に存在量が少
なくなっている錫を経済的に分離・回収する方法の開発
が求められている。
なくなっている錫を経済的に分離・回収する方法の開発
が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のような事情に鑑
み、本発明においては、鋼スクラップの中に低い平均濃
度で存在する錫を経済的に分離回収するための方法に関
する。
み、本発明においては、鋼スクラップの中に低い平均濃
度で存在する錫を経済的に分離回収するための方法に関
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、次のよ
うな手段によって達成することができる。すなわち、ガ
スを上底吹きできる転炉状反応容器において、酸素ガス
を上方からランスを通して供給し、炉内に存在する炭材
および発生するガスを燃焼することによって熱を発生さ
せて鋼スクラップを溶解するプロセスにおいて、炉内に
存在させるスラグ量を３００ｋｇ／ｔ−メタル以上とし
、かつ炉内に供給する炭材としてＳを０．３％以上含む
ものを用い、さらに炉内の２次燃焼率（ＣＯ２ ×１０
０／（ＣＯ＋ＣＯ２ ））を３０〜６０％の範囲内とす
る第１工程と、発生したダストを集塵機で回収する第２
工程と、回収されたダストを浮遊選鉱法で処理して、錫
分を分離回収する第３工程を組み合わせることからなる
。
うな手段によって達成することができる。すなわち、ガ
スを上底吹きできる転炉状反応容器において、酸素ガス
を上方からランスを通して供給し、炉内に存在する炭材
および発生するガスを燃焼することによって熱を発生さ
せて鋼スクラップを溶解するプロセスにおいて、炉内に
存在させるスラグ量を３００ｋｇ／ｔ−メタル以上とし
、かつ炉内に供給する炭材としてＳを０．３％以上含む
ものを用い、さらに炉内の２次燃焼率（ＣＯ２ ×１０
０／（ＣＯ＋ＣＯ２ ））を３０〜６０％の範囲内とす
る第１工程と、発生したダストを集塵機で回収する第２
工程と、回収されたダストを浮遊選鉱法で処理して、錫
分を分離回収する第３工程を組み合わせることからなる
。
【０００７】
【作用】本発明の第１工程においては、スクラップの溶
解を行い、その際、並行してＳｎを優先的に蒸発させて
ダストに濃縮するという形で、溶鋼内の含有量を低減す
る。すなわち、Ｓｎ分の蒸発を促進し、逆に鉄分のダス
ト化を抑制する。さらに、Ｓｎ分を含むダストが第２、
３工程の処理で、さらにＳｎの濃縮処理を行いやすいよ
うにすることも第１工程の重要な条件である。
解を行い、その際、並行してＳｎを優先的に蒸発させて
ダストに濃縮するという形で、溶鋼内の含有量を低減す
る。すなわち、Ｓｎ分の蒸発を促進し、逆に鉄分のダス
ト化を抑制する。さらに、Ｓｎ分を含むダストが第２、
３工程の処理で、さらにＳｎの濃縮処理を行いやすいよ
うにすることも第１工程の重要な条件である。
【０００８】用いる設備の一例は上底吹きできる転炉状
の反応炉である。まず、上方からランスを通して供給さ
れるのは、酸素ガス（Ｏ２ ）である。この酸素ガスは
炭材および発生したＣＯ、Ｈ２ などの可燃性のガスを
燃焼させて発熱し、スクラップの溶解および鉱石の溶融
・還元のための熱を供給する。
の反応炉である。まず、上方からランスを通して供給さ
れるのは、酸素ガス（Ｏ２ ）である。この酸素ガスは
炭材および発生したＣＯ、Ｈ２ などの可燃性のガスを
燃焼させて発熱し、スクラップの溶解および鉱石の溶融
・還元のための熱を供給する。
【０００９】一方、底吹きガスは、溶融物を攪拌するこ
とによって伝熱および各種反応の進行をはかるために必
要とされる。底吹きされるガスとしては窒素、ＣＯ、Ｃ
Ｏ２ 、炭化水素、Ａｒ、プロセス発生ガスの１種ない
し２種以上のものが用いられる。上記の本発明第１工程
の要件を満足するための必要操業条件は、炉内スラグ存
在量、炭材の硫黄含有量および炉内２次燃焼率（ＣＯ２
×１００／（ＣＯ＋ＣＯ２ ））の３つである。
とによって伝熱および各種反応の進行をはかるために必
要とされる。底吹きされるガスとしては窒素、ＣＯ、Ｃ
Ｏ２ 、炭化水素、Ａｒ、プロセス発生ガスの１種ない
し２種以上のものが用いられる。上記の本発明第１工程
の要件を満足するための必要操業条件は、炉内スラグ存
在量、炭材の硫黄含有量および炉内２次燃焼率（ＣＯ２
×１００／（ＣＯ＋ＣＯ２ ））の３つである。
【００１０】通常のスクラップ溶解では、生成するスラ
グはせいぜい１００ｋｇ／ｔ程度である。しかし、図２
に示すように、生成したダスト中のＳｎ／Ｆｅ比は、ス
ラグ量が少ないと、浴のそれに比べて大きくなる程度が
小さく、これとマスバランス的に決まる、浴中の％Ｓｎ
の低下の程度が小さい。すなわち、本発明の目的の１つ
である浴のＳｎ濃度を低下するという効果が発揮できな
い。これは、スラグ量が少ないと、酸素ジェットがメタ
ル浴にあたってバブルバースト系のダスト発生量が多い
。バブルバースト系ダストは、Ｓｎ／Ｆｅ比が浴のそれ
と同じであるから、いくらダストが発生して、浴の量が
減少してもＳｎ濃度は低下しない。このバブルバースト
の発生量を抑制すると、もう１つのダスト発生機構であ
るヒューム系の相対的比率が増加し、適正な条件を選ん
でヒューム中へのＳｎの比率を上げると、浴のＳｎ濃度
の低下が認められるようになる。バブルバーストの発生
を抑制してダストへのＳｎの濃縮を効率的に行うための
条件は、スラグ量を３００ｋｇ／ｔ−メタル以上にする
ことが必要である。この条件を満足するためには、フラ
ックスを添加すること、鉱石のような脈石分を伴うもの
を添加すること、さらには、製品メタルを排出した後、
スラグの全部または１部を残留させることなどの組み合
わせによって、経済的に実施することができる。
グはせいぜい１００ｋｇ／ｔ程度である。しかし、図２
に示すように、生成したダスト中のＳｎ／Ｆｅ比は、ス
ラグ量が少ないと、浴のそれに比べて大きくなる程度が
小さく、これとマスバランス的に決まる、浴中の％Ｓｎ
の低下の程度が小さい。すなわち、本発明の目的の１つ
である浴のＳｎ濃度を低下するという効果が発揮できな
い。これは、スラグ量が少ないと、酸素ジェットがメタ
ル浴にあたってバブルバースト系のダスト発生量が多い
。バブルバースト系ダストは、Ｓｎ／Ｆｅ比が浴のそれ
と同じであるから、いくらダストが発生して、浴の量が
減少してもＳｎ濃度は低下しない。このバブルバースト
の発生量を抑制すると、もう１つのダスト発生機構であ
るヒューム系の相対的比率が増加し、適正な条件を選ん
でヒューム中へのＳｎの比率を上げると、浴のＳｎ濃度
の低下が認められるようになる。バブルバーストの発生
を抑制してダストへのＳｎの濃縮を効率的に行うための
条件は、スラグ量を３００ｋｇ／ｔ−メタル以上にする
ことが必要である。この条件を満足するためには、フラ
ックスを添加すること、鉱石のような脈石分を伴うもの
を添加すること、さらには、製品メタルを排出した後、
スラグの全部または１部を残留させることなどの組み合
わせによって、経済的に実施することができる。
【００１１】ヒューム系ダストにＳｎの濃縮を進めるこ
とに大きく影響するのは、使用する炭材のＳ含有量であ
る。すなわち、浴中のＳｎは、粒鉄としてスラグ内を懸
濁中に酸素ジェットと接触すると、高温に加熱され蒸発
する。その際、同時に鉄の１部も蒸発するが、硫黄が存
在すると、蒸気圧が大きいＳｎＳを生成し、これが鉄に
対して優先的に蒸発するのでＳｎの濃縮比を大きくでき
る。図３は使用した炭材のＳ含有量とダスト（一部、バ
ブルバースト系が混入している）のＳｎ濃縮度の関係を
示す。Ｓｎ濃縮度を大きくするためには、炭材のＳ含有
量が０．３％以上のものを選択して用いることが必要な
ことがわかる。
とに大きく影響するのは、使用する炭材のＳ含有量であ
る。すなわち、浴中のＳｎは、粒鉄としてスラグ内を懸
濁中に酸素ジェットと接触すると、高温に加熱され蒸発
する。その際、同時に鉄の１部も蒸発するが、硫黄が存
在すると、蒸気圧が大きいＳｎＳを生成し、これが鉄に
対して優先的に蒸発するのでＳｎの濃縮比を大きくでき
る。図３は使用した炭材のＳ含有量とダスト（一部、バ
ブルバースト系が混入している）のＳｎ濃縮度の関係を
示す。Ｓｎ濃縮度を大きくするためには、炭材のＳ含有
量が０．３％以上のものを選択して用いることが必要な
ことがわかる。
【００１２】Ｓｎの気化促進のためにＳが寄与している
のであれば、Ｓを炭材を経由してではなく、直接浴に添
加してもよいと考えられた。そこで、Ｓをメタル浴に添
加したところ、メタル浴のＳ含有量と、ダストへのＳｎ
濃縮度の間には図４のような関係が得られた。浴のＳ濃
度が高いと、脱Ｓ幅が大きくなるので好ましくない。し
たがって、Ｓは炭材を介して添加されることが望ましい
ことがわかった。
のであれば、Ｓを炭材を経由してではなく、直接浴に添
加してもよいと考えられた。そこで、Ｓをメタル浴に添
加したところ、メタル浴のＳ含有量と、ダストへのＳｎ
濃縮度の間には図４のような関係が得られた。浴のＳ濃
度が高いと、脱Ｓ幅が大きくなるので好ましくない。し
たがって、Ｓは炭材を介して添加されることが望ましい
ことがわかった。
【００１３】炉内の２次燃焼率はＣＯ２ ×１００／（
ＣＯ＋ＣＯ２ ）で定義すると、図５に示すように６０
％を越えると、排ガス中にＳＯＸ の含有量が高くなっ
て環境対策上好ましくない。一方、２次燃焼率が３０％
未満の場合には後述するように、本発明第３工程におけ
るＳｎとＦｅの分離性を阻害するので好ましくない。以
上のような条件を満足すれば、安価なエネルギー源であ
るＳの高い炭材を有効に利用してスクラップを溶解し、
鉄のダストロスを低く抑え、浴のＳｎ濃度を効率的に下
げ、かつ排ガスのＳＯＸ 低減などが可能になる。
ＣＯ＋ＣＯ２ ）で定義すると、図５に示すように６０
％を越えると、排ガス中にＳＯＸ の含有量が高くなっ
て環境対策上好ましくない。一方、２次燃焼率が３０％
未満の場合には後述するように、本発明第３工程におけ
るＳｎとＦｅの分離性を阻害するので好ましくない。以
上のような条件を満足すれば、安価なエネルギー源であ
るＳの高い炭材を有効に利用してスクラップを溶解し、
鉄のダストロスを低く抑え、浴のＳｎ濃度を効率的に下
げ、かつ排ガスのＳＯＸ 低減などが可能になる。
【００１４】第１工程で発生したダストは第２工程とし
て集塵機にかけて、ガスから分離される。集塵方法とし
ては水をかけて、水から分離する湿式法でも、バグフィ
ルターや電気集塵機のような乾式法のいずれでもよい。 とくに前者は、第３工程が湿式処理であるから、水分を
ある程度は伴っていても問題ないことから、適した方法
といえる。この工程で分離されたダストはＦｅ、Ｓｎの
酸化物、硫化物から成り立っているが、これを錫製錬の
原料として用いるには、錫の絶対濃度が低すぎること、
および多量に伴われるＦｅが錫製錬には有害であること
が問題である。これを系外に排出すると有効利用できる
ことがなく、また廃棄することも問題である。したがっ
て、通常の考え方では水分を除去した後、溶解過程にリ
サイクルすることになるが、その場合はＦｅの方の問題
は解決するとしても、Ｓｎは循環することになって問題
を解決できない。
て集塵機にかけて、ガスから分離される。集塵方法とし
ては水をかけて、水から分離する湿式法でも、バグフィ
ルターや電気集塵機のような乾式法のいずれでもよい。 とくに前者は、第３工程が湿式処理であるから、水分を
ある程度は伴っていても問題ないことから、適した方法
といえる。この工程で分離されたダストはＦｅ、Ｓｎの
酸化物、硫化物から成り立っているが、これを錫製錬の
原料として用いるには、錫の絶対濃度が低すぎること、
および多量に伴われるＦｅが錫製錬には有害であること
が問題である。これを系外に排出すると有効利用できる
ことがなく、また廃棄することも問題である。したがっ
て、通常の考え方では水分を除去した後、溶解過程にリ
サイクルすることになるが、その場合はＦｅの方の問題
は解決するとしても、Ｓｎは循環することになって問題
を解決できない。
【００１５】そこで本発明では第３工程として、ダスト
を処理して、Ｓｎを濃縮し、これを錫製錬用原料として
利用できるようにして系外に排出し、一方、残りは溶解
工程にリサイクル使用してもＳｎの循環が問題にならな
い程度にＳｎ濃度を低下させる。その方法としては、浮
遊選別および／あるいは磁力選別を用いる。いずれの場
合にもＦｅは酸化物、Ｓｎは硫化物というように、元素
によって化合物の形態が異なっていることが、効率的な
選別のために必要である。このような条件は、第１工程
の炉内２次燃焼率が重要な影響をする。すなわち、図１
の（ａ）は、浮遊選別法での分離特性と第１工程の２次
燃焼率の関係、図１の（ｂ）は湿式磁力選別法の分離特
性におよぼす第１工程の２次燃焼率の関係を示す。いず
れの場合にも、２次燃焼率を３０％以上にすると、Ｓｎ
の分離特性がよくなることがわかる。これは、硫化物と
酸化物についての上記の理想的な条件が満足されたため
である。なお、磁力選別は乾式法も考えられるが、本発
明の場合、ダストは非常に微細であるので、乾式法では
選別効率が低下するという問題がある。
を処理して、Ｓｎを濃縮し、これを錫製錬用原料として
利用できるようにして系外に排出し、一方、残りは溶解
工程にリサイクル使用してもＳｎの循環が問題にならな
い程度にＳｎ濃度を低下させる。その方法としては、浮
遊選別および／あるいは磁力選別を用いる。いずれの場
合にもＦｅは酸化物、Ｓｎは硫化物というように、元素
によって化合物の形態が異なっていることが、効率的な
選別のために必要である。このような条件は、第１工程
の炉内２次燃焼率が重要な影響をする。すなわち、図１
の（ａ）は、浮遊選別法での分離特性と第１工程の２次
燃焼率の関係、図１の（ｂ）は湿式磁力選別法の分離特
性におよぼす第１工程の２次燃焼率の関係を示す。いず
れの場合にも、２次燃焼率を３０％以上にすると、Ｓｎ
の分離特性がよくなることがわかる。これは、硫化物と
酸化物についての上記の理想的な条件が満足されたため
である。なお、磁力選別は乾式法も考えられるが、本発
明の場合、ダストは非常に微細であるので、乾式法では
選別効率が低下するという問題がある。
【００１６】このように、ダストからＦｅとＳｎを分け
やすいようにダスト生成時の操業条件を調整するのが本
発明の特徴である。
やすいようにダスト生成時の操業条件を調整するのが本
発明の特徴である。
【００１７】
【実施例】〔第１工程，第２工程〕表１に平均組成を示
すようなスクラップを用いて、１８０ｔ規模の上底吹き
転炉で溶解を行った。
すようなスクラップを用いて、１８０ｔ規模の上底吹き
転炉で溶解を行った。
【００１８】
【表１】
【００１９】共通条件を表２に、使用した石炭の２つの
銘柄の組成を表３に示す。変更条件および試験結果を表
４に示す。
銘柄の組成を表３に示す。変更条件および試験結果を表
４に示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】
【表４】
【００２３】
【発明の効果】本発明を実施することにより、錫を伴う
不純なスクラップを用いて、錫濃度が低い溶融金属と、
錫製錬工程で原料として用いることが可能な錫濃縮品を
得ることができ、通常の溶解法では使いにくいスクラッ
プを有効利用できるという点、および高価な金属である
錫の効率的な分離回収を可能にできるという点から工業
的な効果が大きい。
不純なスクラップを用いて、錫濃度が低い溶融金属と、
錫製錬工程で原料として用いることが可能な錫濃縮品を
得ることができ、通常の溶解法では使いにくいスクラッ
プを有効利用できるという点、および高価な金属である
錫の効率的な分離回収を可能にできるという点から工業
的な効果が大きい。
【図１】（ａ）は浮遊選別法でのＳｎ分離特性と第１工
程の２次燃焼率の関係を示し、（ｂ）は磁力選別法のＳ
ｎ分離特性におよぼす第１工程の２次燃焼率の関係を示
す。
程の２次燃焼率の関係を示し、（ｂ）は磁力選別法のＳ
ｎ分離特性におよぼす第１工程の２次燃焼率の関係を示
す。
【図２】ダストへのＳｎの濃縮の程度におよぼすスラグ
量の影響を示す。
量の影響を示す。
【図３】ダストへのＳｎ濃縮度におよぼす炭材のＳ濃度
の影響を示す。
の影響を示す。
【図４】ダストへのＳｎ濃縮度と浴の％Ｓの関係におよ
ぼすＳの添加方法の影響を示す。
ぼすＳの添加方法の影響を示す。
【図５】排ガスのＳＯＸ 含有量におよぼす炉内２次燃
焼率の関係を示す。
焼率の関係を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスを上底吹きできる転炉状反応容器
において、酸素ガスを上方からランスを通して供給し、
炉内に存在する炭材および発生するガスを燃焼すること
によって熱を発生させて鋼スクラップを溶解するプロセ
スにおいて、炉内に存在させるスラグ量を３００ｋｇ／
ｔ−メタル以上とし、かつ炉内に供給する炭材としてＳ
を０．３％以上含むものを用い、さらに炉内の２次燃焼
率（ＣＯ２ ×１００／（ＣＯ＋ＣＯ２ ））を３０〜
６０％の範囲内とする第１工程と、発生したダストを集
塵機で回収する第２工程と、回収されたダストを浮遊選
鉱法で処理して、錫分を分離回収する第３工程からなる
ことを特徴とする鋼スクラップからの錫の分離回収方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3130059A JPH04354830A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 鋼スクラップからの錫の分離回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3130059A JPH04354830A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 鋼スクラップからの錫の分離回収方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04354830A true JPH04354830A (ja) | 1992-12-09 |
Family
ID=15025045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3130059A Withdrawn JPH04354830A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 鋼スクラップからの錫の分離回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04354830A (ja) |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3130059A patent/JPH04354830A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980806 |