JPH0633158A - 亜鉛、錫含有スクラツプの処理法 - Google Patents
亜鉛、錫含有スクラツプの処理法Info
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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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】亜鉛及び錫を含有するスクラツプを酸化させる
ことなく含有する亜鉛及び錫を除去・回収し、清浄なス
クラツプと酸化亜鉛及び酸化錫を得る、経済的かつ効率
的な完全クローズド型商業プロセスを提供する。 【構成】連続式若しくはバツチ式の加熱炉に、Ｚｎ，Ｓ
ｎ含有のスクラツプを投入し、気・液又は固体燃料を燃
焼せしめて、雰囲気を中性若しくは弱還元性に保ちつ
つ、スクラップを７５０〜１，０００℃に加熱すると共
に、燃焼ガス中又は雰囲気中に、後の工程で得られたＮ
Ｈ４Ｃｌ及び不足分のＮＨ４Ｃｌを添加し、これをＮＨ
３とＨＣｌに分解せしめ、更に後の工程より得られる塩
化水素系排ガスを付加してスクラップのＺｎとＳｎを揮
発除去せしめ、揮発物は捕集塔で捕集したのち排ガスを
吸収塔で吸収せしめて無害化させると共に循環液の一部
を抜き出してＮＨ４Ｃｌを晶出分離せしめて循環使用
し、捕集した塩化物は水蒸気による脱塩素焼成処理を行
ってその排ガスは再び循環すると共に塩素分を含まない
亜鉛・錫酸化物を得る。
ことなく含有する亜鉛及び錫を除去・回収し、清浄なス
クラツプと酸化亜鉛及び酸化錫を得る、経済的かつ効率
的な完全クローズド型商業プロセスを提供する。 【構成】連続式若しくはバツチ式の加熱炉に、Ｚｎ，Ｓ
ｎ含有のスクラツプを投入し、気・液又は固体燃料を燃
焼せしめて、雰囲気を中性若しくは弱還元性に保ちつ
つ、スクラップを７５０〜１，０００℃に加熱すると共
に、燃焼ガス中又は雰囲気中に、後の工程で得られたＮ
Ｈ４Ｃｌ及び不足分のＮＨ４Ｃｌを添加し、これをＮＨ
３とＨＣｌに分解せしめ、更に後の工程より得られる塩
化水素系排ガスを付加してスクラップのＺｎとＳｎを揮
発除去せしめ、揮発物は捕集塔で捕集したのち排ガスを
吸収塔で吸収せしめて無害化させると共に循環液の一部
を抜き出してＮＨ４Ｃｌを晶出分離せしめて循環使用
し、捕集した塩化物は水蒸気による脱塩素焼成処理を行
ってその排ガスは再び循環すると共に塩素分を含まない
亜鉛・錫酸化物を得る。
Description
【０００１】
【本技術の必要性】 近年，自動車鋼板の片面亜鉛メ
ッキ鋼板化移行の趨勢に伴い，鉄スクラップ中の亜鉛含
有率が急激に増大しつつある。また従来からの食用缶詰
に加わる缶ジュース類の普及によって錫の含有も著しく
増大し、これらがスクラップの循環使用上の制約となっ
ている。従って、Ｚｎ，Ｓｎ含有スクラップからＺｎ及
びＳｎを除去する実用的技術の確立は、スクラップの製
鋼工程への循環使用という再資源化の観点から極めて緊
急かつ重要な課題と言うことが出来る。
ッキ鋼板化移行の趨勢に伴い，鉄スクラップ中の亜鉛含
有率が急激に増大しつつある。また従来からの食用缶詰
に加わる缶ジュース類の普及によって錫の含有も著しく
増大し、これらがスクラップの循環使用上の制約となっ
ている。従って、Ｚｎ，Ｓｎ含有スクラップからＺｎ及
びＳｎを除去する実用的技術の確立は、スクラップの製
鋼工程への循環使用という再資源化の観点から極めて緊
急かつ重要な課題と言うことが出来る。
【０００２】
【本技術の原理と適用の形態】 本技術はスクラップか
らのＺｎとＳｎの除去に関わるものであるが、先ずＺｎ
の除去から説明する。Ｚｎ除去の乾式法には還元揮発と
塩化揮発の２方法がある。還元揮発法適用の場合は被還
元物がペレットのような小粒状物の場合が殆どで，還元
材として通常固体炭材を用いるが，スクラップにこの方
法を適用しようとしても賦存するＺｎと還元材との接触
や処理後の炭材の分離等技術的な難しさがある。また還
元を気体によって行なおうとすると，Ｚｎの揮発温度
（沸点＝９０７℃であるが実際には １，１００℃以上
必要）と還元雰囲気の両条件を、部分燃焼により煤の発
生なしに付与することはかなり難しい等，この方法の適
用には問題が多い。一方塩化揮発法は通常は酸化条件下
で適用されるが，これをそのままスクラップに対して適
用すると，スクラップが酸化してその価値が低落するの
で少なくとも鉄を酸化させない条件を与えなければなら
ない。このため中性乃至弱還元性条件になるように雰囲
気を調整することが必要になる。かつこの雰囲気中に塩
素源を混入せしめ、これによつてスクラップに含有され
るＺｎを塩化し揮発せしめる。かくすることにより、ス
クラップに賦存するＺｎは揮発除去され、Ｚｎを殆ど含
有しないスクラップを得ることが出来るのである。一方
錫の除去に関しては、Ｓｎの沸点が２，２６０℃と高い
ため還元揮発法の適用は困難であり、ＳｎＣｌ２の揮発
温度が比較的低い（６２３℃）ことを利用する塩化揮発
法が、望ましい脱錫法ということが出来る。塩化揮発法
適用の場合の条件は亜鉛の場合とほぼ同様である。以上
の点から、スクラップ中に含有される亜鉛と錫の両成分
を同時に除去するには、スクラップの酸化を抑えた条件
での塩化揮発法が最も望ましい方法と言うことが出来
る。
らのＺｎとＳｎの除去に関わるものであるが、先ずＺｎ
の除去から説明する。Ｚｎ除去の乾式法には還元揮発と
塩化揮発の２方法がある。還元揮発法適用の場合は被還
元物がペレットのような小粒状物の場合が殆どで，還元
材として通常固体炭材を用いるが，スクラップにこの方
法を適用しようとしても賦存するＺｎと還元材との接触
や処理後の炭材の分離等技術的な難しさがある。また還
元を気体によって行なおうとすると，Ｚｎの揮発温度
（沸点＝９０７℃であるが実際には １，１００℃以上
必要）と還元雰囲気の両条件を、部分燃焼により煤の発
生なしに付与することはかなり難しい等，この方法の適
用には問題が多い。一方塩化揮発法は通常は酸化条件下
で適用されるが，これをそのままスクラップに対して適
用すると，スクラップが酸化してその価値が低落するの
で少なくとも鉄を酸化させない条件を与えなければなら
ない。このため中性乃至弱還元性条件になるように雰囲
気を調整することが必要になる。かつこの雰囲気中に塩
素源を混入せしめ、これによつてスクラップに含有され
るＺｎを塩化し揮発せしめる。かくすることにより、ス
クラップに賦存するＺｎは揮発除去され、Ｚｎを殆ど含
有しないスクラップを得ることが出来るのである。一方
錫の除去に関しては、Ｓｎの沸点が２，２６０℃と高い
ため還元揮発法の適用は困難であり、ＳｎＣｌ２の揮発
温度が比較的低い（６２３℃）ことを利用する塩化揮発
法が、望ましい脱錫法ということが出来る。塩化揮発法
適用の場合の条件は亜鉛の場合とほぼ同様である。以上
の点から、スクラップ中に含有される亜鉛と錫の両成分
を同時に除去するには、スクラップの酸化を抑えた条件
での塩化揮発法が最も望ましい方法と言うことが出来
る。
【０００３】
【本技術の特徴】第一の特徴は，本技術に於けるＺｎ，
Ｓｎの除去を塩化揮発法により行なうこととし，塩素源
に昇華・解離の容易なＮＨ４Ｃｌを用いることによって
これをプロセス内で循環が可能となるようにしたことで
ある。この循環は次のように行なわれる。先ずＮＨ４Ｃ
ｌを燃焼気流中若しくは雰囲気中に添加して加熱により
昇華かつＮＨ３とＨＣｌに解離させ，このＨＣｌをスク
ラップのＺｎ及びＳｎと反応させてＺｎＣｌ２とＳｎＣ
ｌ２としてこれを揮発せしめる。ＮＨ３は吸収塔で循環
液に溶解捕収され，未反応のＨＣｌ及び後工程でのＺｎ
Ｃｌ２またはＳｎＣｌ２の酸化分解により生成したＨＣ
ｌを中和し再びＮＨ４Ｃｌ成分となる。こうしてＮＨ４
Ｃｌはプロセス内を循環し系外へは逸出しない。これに
より塩素のコスト負担が著しく軽減され商業プロセスと
しての塩化揮発法の適用が可能となったのである。
Ｓｎの除去を塩化揮発法により行なうこととし，塩素源
に昇華・解離の容易なＮＨ４Ｃｌを用いることによって
これをプロセス内で循環が可能となるようにしたことで
ある。この循環は次のように行なわれる。先ずＮＨ４Ｃ
ｌを燃焼気流中若しくは雰囲気中に添加して加熱により
昇華かつＮＨ３とＨＣｌに解離させ，このＨＣｌをスク
ラップのＺｎ及びＳｎと反応させてＺｎＣｌ２とＳｎＣ
ｌ２としてこれを揮発せしめる。ＮＨ３は吸収塔で循環
液に溶解捕収され，未反応のＨＣｌ及び後工程でのＺｎ
Ｃｌ２またはＳｎＣｌ２の酸化分解により生成したＨＣ
ｌを中和し再びＮＨ４Ｃｌ成分となる。こうしてＮＨ４
Ｃｌはプロセス内を循環し系外へは逸出しない。これに
より塩素のコスト負担が著しく軽減され商業プロセスと
しての塩化揮発法の適用が可能となったのである。
【０００４】第二の特徴は，スクラップを加熱炉で中性
乃至弱還元性雰囲気で加熱しつつ，Ｚｎ，ＳｎをＺｎＣ
ｌ２とＳｎＣｌ２として揮発除去するため，スクラップ
の鉄分の酸化による価値低下がない点である。この雰囲
気の調整はバーナーの空気比の調整で行っても良く、ま
た炉内に別に固体炭材を添加するなどの方法で行っても
よい。かつ雰囲気の検知は、例えば酸素濃度計等の計器
類を特に設置しなくともスクラップの酸化度の目視で充
分可能である。
乃至弱還元性雰囲気で加熱しつつ，Ｚｎ，ＳｎをＺｎＣ
ｌ２とＳｎＣｌ２として揮発除去するため，スクラップ
の鉄分の酸化による価値低下がない点である。この雰囲
気の調整はバーナーの空気比の調整で行っても良く、ま
た炉内に別に固体炭材を添加するなどの方法で行っても
よい。かつ雰囲気の検知は、例えば酸素濃度計等の計器
類を特に設置しなくともスクラップの酸化度の目視で充
分可能である。
【０００５】第三の特徴は，揮発除去されたＺｎとＳｎ
はＺｎＣｌ２，ＳｎＣｌ２（少量金属錫が生成する場合
がある）となっているが、これを水蒸気による酸化焙焼
によって酸化物へ分解し、かつ生成する ＨＣｌ含有排
ガスは，前記スクラップ加熱炉へ導入して塩化揮発の塩
素源として利用し、かつ加熱炉の排ガスは吸収塔に導か
れ、塩化アンモン溶液となって排ガスを無害化する点で
ある。
はＺｎＣｌ２，ＳｎＣｌ２（少量金属錫が生成する場合
がある）となっているが、これを水蒸気による酸化焙焼
によって酸化物へ分解し、かつ生成する ＨＣｌ含有排
ガスは，前記スクラップ加熱炉へ導入して塩化揮発の塩
素源として利用し、かつ加熱炉の排ガスは吸収塔に導か
れ、塩化アンモン溶液となって排ガスを無害化する点で
ある。
【０００６】更に第四の特徴として，吸収塔の循環液を
抜出してこれを濃縮し，ＮＨ４Ｃｌを晶出，分離してこ
れを循環し，完全なクローズドシステムを実現した点で
ある。
抜出してこれを濃縮し，ＮＨ４Ｃｌを晶出，分離してこ
れを循環し，完全なクローズドシステムを実現した点で
ある。
【０００７】このように，本発明プロセスでは系外から
入って来るのは含亜鉛・錫スクラップと燃料であり，系
外へ出てゆくのは清浄スクラップと粗製のＺｎ，Ｓｎ酸
化物であり、付着逸出等以外のＣｌ分若しくはＮＨ４Ｃ
ｌの損失はなく，この点でも極めて経済的な特徴を備え
ていると言い得る。
入って来るのは含亜鉛・錫スクラップと燃料であり，系
外へ出てゆくのは清浄スクラップと粗製のＺｎ，Ｓｎ酸
化物であり、付着逸出等以外のＣｌ分若しくはＮＨ４Ｃ
ｌの損失はなく，この点でも極めて経済的な特徴を備え
ていると言い得る。
【０００８】
【プロセスの詳細な説明】１）連続式若しくはバッチ型
の加熱炉にＺｎ，Ｓｎ含有スクラップを装入し，気体若
しくは液体燃料を燃焼するか、或は固体炭素源を添加・
燃焼せしめて雰囲気を中性若しくは弱還元性に保ちつつ
スクラップを７５０〜１，０００℃に加熱するととも
に，燃焼ガス中に後の工程で得られたＮＨ４Ｃｌを添加
し，これをＮＨ３とＨＣｌに分解せしめ，更に３）の工
程で発生する塩化水素系排ガスを付加してスクラップの
なかのＺｎ，ＳｎとＨＣｌを反応させてＺｎＣｌ２また
はＳｎＣｌ２として揮発除去せしめる。揮発物は温度低
下によって固体として析出するので排ガスとともに例え
ばペレット状の酸化鉄若しくはアルミナが充填・降下す
る捕集塔に導きペレット表面に析出付着させて捕集し、
トロンメル若しくは振動篩等によつて剥離分離し、ペレ
ットは再び捕集塔へ循環する。 ２）この工程では，１）の工程と３）の工程の排ガスを
吸収塔に導いてＮＨ３分とＨＣｌ分を循環液に吸収せし
めて排ガスを無害化すると共に循環液の一部を抜出して
濃縮し，ＮＨ４Ｃｌを晶出・分離させてこれを１）の工
程へ循環する。 ３）この工程では、１）の工程の捕集塔で得られた粗製
塩化物を、別の例えばロータリーキルン若しくは流動炉
のような加熱炉で７５０℃以上に加熱しつつ水蒸気を通
じて酸化物と塩化水素に分解せしめる。この排ガスは
１）の工程の加熱炉へ送り，酸化物は取り出して亜鉛原
料として外販する。 別の方法として、捕集塔の下部で塩化物がペレットに付
着されたままの状態でここに熱ガスと水蒸気を吹き込ん
で酸化分解させる方法も可能である。
の加熱炉にＺｎ，Ｓｎ含有スクラップを装入し，気体若
しくは液体燃料を燃焼するか、或は固体炭素源を添加・
燃焼せしめて雰囲気を中性若しくは弱還元性に保ちつつ
スクラップを７５０〜１，０００℃に加熱するととも
に，燃焼ガス中に後の工程で得られたＮＨ４Ｃｌを添加
し，これをＮＨ３とＨＣｌに分解せしめ，更に３）の工
程で発生する塩化水素系排ガスを付加してスクラップの
なかのＺｎ，ＳｎとＨＣｌを反応させてＺｎＣｌ２また
はＳｎＣｌ２として揮発除去せしめる。揮発物は温度低
下によって固体として析出するので排ガスとともに例え
ばペレット状の酸化鉄若しくはアルミナが充填・降下す
る捕集塔に導きペレット表面に析出付着させて捕集し、
トロンメル若しくは振動篩等によつて剥離分離し、ペレ
ットは再び捕集塔へ循環する。 ２）この工程では，１）の工程と３）の工程の排ガスを
吸収塔に導いてＮＨ３分とＨＣｌ分を循環液に吸収せし
めて排ガスを無害化すると共に循環液の一部を抜出して
濃縮し，ＮＨ４Ｃｌを晶出・分離させてこれを１）の工
程へ循環する。 ３）この工程では、１）の工程の捕集塔で得られた粗製
塩化物を、別の例えばロータリーキルン若しくは流動炉
のような加熱炉で７５０℃以上に加熱しつつ水蒸気を通
じて酸化物と塩化水素に分解せしめる。この排ガスは
１）の工程の加熱炉へ送り，酸化物は取り出して亜鉛原
料として外販する。 別の方法として、捕集塔の下部で塩化物がペレットに付
着されたままの状態でここに熱ガスと水蒸気を吹き込ん
で酸化分解させる方法も可能である。
【０００９】
【本発明の実施例】１）蓋付きの耐火物容器に食缶及び
亜鉛鋼板の小片と、少量の塩化アンモニウム及び木炭粉
を入れ、予め１，０００℃に昇温・加熱してある電気炉
に装入し、２０分間保持した後取り出して放置冷却し
た。容器中の小片はいずれもメッキの亜鉛及び錫は奇麗
に除去されかつ酸化もされていないことが確認された。 ２）上記脱亜鉛、錫焼成試験の排ガスをまずガラス綿入
りの吸収ビンを通した後１：１アンモニア水を満たした
吸収ビンに導入した。吸引はアスピレーターで行った。
ガラス綿には塩化亜鉛及び塩化錫の付着が認められ、ま
たアンモニア水吸収液中には、塩素イオンが検出され
た。
亜鉛鋼板の小片と、少量の塩化アンモニウム及び木炭粉
を入れ、予め１，０００℃に昇温・加熱してある電気炉
に装入し、２０分間保持した後取り出して放置冷却し
た。容器中の小片はいずれもメッキの亜鉛及び錫は奇麗
に除去されかつ酸化もされていないことが確認された。 ２）上記脱亜鉛、錫焼成試験の排ガスをまずガラス綿入
りの吸収ビンを通した後１：１アンモニア水を満たした
吸収ビンに導入した。吸引はアスピレーターで行った。
ガラス綿には塩化亜鉛及び塩化錫の付着が認められ、ま
たアンモニア水吸収液中には、塩素イオンが検出され
た。
【００１０】
【本発明の効果】以上記したように、本発明法は、近年
次第に増大してその効率的処理が大きな社会問題化しつ
つある、含亜鉛・錫スクラップの効率的かつ経済的脱亜
鉛・錫処理を成立せしめる商業的方法を提供するもので
あり、これによってスクラップの価値の高揚が可能とな
ると共に、亜鉛・錫の回収が図られることから金属資源
のリサイクルの実現という観点で極めて意義が大きいと
言える。
次第に増大してその効率的処理が大きな社会問題化しつ
つある、含亜鉛・錫スクラップの効率的かつ経済的脱亜
鉛・錫処理を成立せしめる商業的方法を提供するもので
あり、これによってスクラップの価値の高揚が可能とな
ると共に、亜鉛・錫の回収が図られることから金属資源
のリサイクルの実現という観点で極めて意義が大きいと
言える。
【００１１】
【図１】本発明法のプロセスフローを示した説明図であ
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 亜鉛及び錫を含有するスクラップの装入
された加熱炉で雰囲気を中性乃至弱還元性に保持しつつ
スクラップを７５０〜１，０００℃に加熱し，ここに塩
化アンモニュウムを添加してこれを分解せしめ，生成す
る塩化水素及び別に導入した塩化水素によって亜鉛及び
錫を塩化揮発せしめこれを捕集塔で捕集するスクラップ
の処理法。 - 【請求項２】 前項記載の捕集塔で得られたＺｎ，Ｓｎ
−塩化物捕集物を水蒸気を通じつつ７５０℃以上の温度
に加熱してこれを分解せしめ，粗製Ｚｎ，Ｓｎ−酸化物
を得ると共に、塩化水素含有の排ガスを請求項１記載の
加熱炉へ送る捕集塩化物の処理法。 - 【請求項３】 請求項１記載の加熱炉で発生する排ガス
を捕集塔を経由して吸収塔に導いて，循環するＮＨ４Ｏ
Ｈ−−ＮＨ４Ｃｌ系工程水に吸収せしめてこれを無害化
しかつその工程水の一部を系外に抜出してＮＨ４Ｃｌを
晶出分離せしめ、これを請求項１の加熱炉へ循環する排
ガスの処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23405492A JPH0633158A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 亜鉛、錫含有スクラツプの処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23405492A JPH0633158A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 亜鉛、錫含有スクラツプの処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633158A true JPH0633158A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16964857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23405492A Pending JPH0633158A (ja) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | 亜鉛、錫含有スクラツプの処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633158A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6266507B1 (en) | 1998-09-28 | 2001-07-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Developing device having low turbulence developer flow |
| US6272298B1 (en) | 1999-03-31 | 2001-08-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Developer cartridge |
| KR100311772B1 (ko) * | 1999-12-14 | 2001-10-17 | 김명제 | 아연이 함유된 폐산을 이용한 액상플럭스 제조방법 |
| US6687474B2 (en) * | 2001-06-08 | 2004-02-03 | Ricoh Company, Ltd. | Developing apparatus, image formation apparatus, and process cartridge |
| JP2006250650A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Horiba Ltd | 元素の分析方法及びその装置 |
| JP2013001952A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Jfe Steel Corp | 溶銑の脱錫方法 |
| TWI396595B (zh) * | 2010-04-07 | 2013-05-21 | Univ Da Yeh | 含錫廢料資源化之方法 |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP23405492A patent/JPH0633158A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6266507B1 (en) | 1998-09-28 | 2001-07-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Developing device having low turbulence developer flow |
| US6272298B1 (en) | 1999-03-31 | 2001-08-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Developer cartridge |
| KR100311772B1 (ko) * | 1999-12-14 | 2001-10-17 | 김명제 | 아연이 함유된 폐산을 이용한 액상플럭스 제조방법 |
| US6687474B2 (en) * | 2001-06-08 | 2004-02-03 | Ricoh Company, Ltd. | Developing apparatus, image formation apparatus, and process cartridge |
| JP2006250650A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Horiba Ltd | 元素の分析方法及びその装置 |
| TWI396595B (zh) * | 2010-04-07 | 2013-05-21 | Univ Da Yeh | 含錫廢料資源化之方法 |
| JP2013001952A (ja) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Jfe Steel Corp | 溶銑の脱錫方法 |
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