JPH0213017B2 - - Google Patents
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- JPH0213017B2 JPH0213017B2 JP19015385A JP19015385A JPH0213017B2 JP H0213017 B2 JPH0213017 B2 JP H0213017B2 JP 19015385 A JP19015385 A JP 19015385A JP 19015385 A JP19015385 A JP 19015385A JP H0213017 B2 JPH0213017 B2 JP H0213017B2
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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
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
この発明は、例えば電気炉製鋼で発生する高亜
鉛含鉄ダストから亜鉛、鉄などの有価金属を回収
する方法に関するものである。
鉛含鉄ダストから亜鉛、鉄などの有価金属を回収
する方法に関するものである。
＜従来の技術＞
例えば電気炉において発生するダストは集塵機
により捕集されているが、そのダスト量は通常粗
鋼の１−1.5％に当り、さらに、その成分は鉄25
−30％、亜鉛20−25％、鉛３−４％と多量の有価
金属を含有しているにもかかわらず、小規模でか
つ簡易な回収方法がないため、特定の精錬メーカ
ーに引き渡して集中処理しているのが現状であ
る。
により捕集されているが、そのダスト量は通常粗
鋼の１−1.5％に当り、さらに、その成分は鉄25
−30％、亜鉛20−25％、鉛３−４％と多量の有価
金属を含有しているにもかかわらず、小規模でか
つ簡易な回収方法がないため、特定の精錬メーカ
ーに引き渡して集中処理しているのが現状であ
る。
＜発明が解決しようとする問題点＞
このような回収方法として、ロータリーキルン
−溶鉱炉法、あるいは最近、プラズマ熱を利用し
た処理方法が提案されている。
−溶鉱炉法、あるいは最近、プラズマ熱を利用し
た処理方法が提案されている。
前者は、主としてダスト中の亜鉛の回収を目的
としたものであつて、ロータリーキルンによつて
ダスト中の亜鉛と鉄酸化物を還元して分離するも
のであるが、ロータリーキルン内は強酸化雰囲気
であるため、一旦還元して分離された亜鉛蒸気は
ロータリーキルンから取り出されれる過程で再酸
化されるため、金属亜鉛として回収するために
は、これを再び溶鋼炉で溶融還元しなければなら
ず処理プロセスが複雑であると共に、エネルギー
消費量が大きく、鉄分はその還元生成物が脈石成
分を多量に含有する海綿鉄状のもので、資源とし
て回収して利用するための熱消費（損失）は過大
なものとなる故、依然として金属鉄として回収さ
れないままであつた。
としたものであつて、ロータリーキルンによつて
ダスト中の亜鉛と鉄酸化物を還元して分離するも
のであるが、ロータリーキルン内は強酸化雰囲気
であるため、一旦還元して分離された亜鉛蒸気は
ロータリーキルンから取り出されれる過程で再酸
化されるため、金属亜鉛として回収するために
は、これを再び溶鋼炉で溶融還元しなければなら
ず処理プロセスが複雑であると共に、エネルギー
消費量が大きく、鉄分はその還元生成物が脈石成
分を多量に含有する海綿鉄状のもので、資源とし
て回収して利用するための熱消費（損失）は過大
なものとなる故、依然として金属鉄として回収さ
れないままであつた。
また、後者においては、プラズマ発生のために
多大なエネルギーを消費するために消費エネルギ
ーの割に、回収される亜鉛や鉄が安価なため処理
コストに見会う成果が得られていなかつた。
多大なエネルギーを消費するために消費エネルギ
ーの割に、回収される亜鉛や鉄が安価なため処理
コストに見会う成果が得られていなかつた。
この発明は、前述のような現状に鑑みて提案さ
れたもので、その目的は、高亜鉛製鋼ダストから
有価金属を容易に且つ少い処理エネルギーで回収
し得る有価金属回収方法を提供することにある。
れたもので、その目的は、高亜鉛製鋼ダストから
有価金属を容易に且つ少い処理エネルギーで回収
し得る有価金属回収方法を提供することにある。
＜問題点を解決するための手段＞
この発明に係る有価金属の回収方法は、高亜鉛
製鋼ダストを造粒してペレツトにして、このペレ
ツトを上部に予熱部、下部に還元部を備えたシヤ
フトタイプの炉に装入し、後段の誘導炉からの
CO排ガスを利用して、予熱部で予熱し、還元部
では酸化亜鉛の還元を極力抑制して酸化鉄の還元
を積極的に起こすCO2/CO比率のガス条件下でペ
レツトの予備還元を行なう。予備還元されたペレ
ツトは、炭素質固体還元剤と共に誘導炉に投入
し、誘導炉で溶融還元させ、亜鉛は蒸留により分
離して粗亜鉛として、鉄と鉛は比重分離して、鉄
は溶融銑鉄として、鉛は粗鉛として容易にかつ低
い処理エネルギーで回収出来るようにしたもので
ある。
製鋼ダストを造粒してペレツトにして、このペレ
ツトを上部に予熱部、下部に還元部を備えたシヤ
フトタイプの炉に装入し、後段の誘導炉からの
CO排ガスを利用して、予熱部で予熱し、還元部
では酸化亜鉛の還元を極力抑制して酸化鉄の還元
を積極的に起こすCO2/CO比率のガス条件下でペ
レツトの予備還元を行なう。予備還元されたペレ
ツトは、炭素質固体還元剤と共に誘導炉に投入
し、誘導炉で溶融還元させ、亜鉛は蒸留により分
離して粗亜鉛として、鉄と鉛は比重分離して、鉄
は溶融銑鉄として、鉛は粗鉛として容易にかつ低
い処理エネルギーで回収出来るようにしたもので
ある。
＜実施例＞
以下、この発明を図示する一実施例に基ずいて
説明する。高亜鉛製鋼ダストＤは造粒機１で６−
15MMのペレツトに造粒される。造粒されたペレ
ツトは、シヤフトタイプの予熱・予熱還元炉２に
装入される。この予熱・予備還元炉の予熱部にお
いては、予備還元部を通過上昇したCO−CO2ガ
ス中のCOおよびペレツト含有の炭素が燃焼空気
Ａ２（必要に応じて酸素富化も行なう）によつて
燃焼され、ペレツトは短時間で加熱される。この
予熱部では、またペレツト中の水分および強熱減
量成分も除去される。加熱されたペレツトは、還
元部に移行し、ガス温度・成分調整炉８によつて
調整された還元ガスと反応し、鉄酸化物は予備還
元される。この還元部に装入されるガス条件は、
鉄酸化物の還元を積極的に起さしめる FeO＋CO＝Fe＋CO2の平衡線および Ｃ＋CO2＝2COの平衡線に囲まれた領域にあるよ
う調整される。また、更に亜鉛酸化物の還元を極
力抑制するため、例えばPZo＝0.02気圧と設定し
ZnO＋CO＝Zn＋CO2の平衡線を付加し、第２図
において斜線部分で示した領域にガス条件を設定
する。例えば、ガス温度・成分調整炉８によつて
温度を約700〜950℃、CO2/COの比率を0.1〜1.0
に設定すればよい。
説明する。高亜鉛製鋼ダストＤは造粒機１で６−
15MMのペレツトに造粒される。造粒されたペレ
ツトは、シヤフトタイプの予熱・予熱還元炉２に
装入される。この予熱・予備還元炉の予熱部にお
いては、予備還元部を通過上昇したCO−CO2ガ
ス中のCOおよびペレツト含有の炭素が燃焼空気
Ａ２（必要に応じて酸素富化も行なう）によつて
燃焼され、ペレツトは短時間で加熱される。この
予熱部では、またペレツト中の水分および強熱減
量成分も除去される。加熱されたペレツトは、還
元部に移行し、ガス温度・成分調整炉８によつて
調整された還元ガスと反応し、鉄酸化物は予備還
元される。この還元部に装入されるガス条件は、
鉄酸化物の還元を積極的に起さしめる FeO＋CO＝Fe＋CO2の平衡線および Ｃ＋CO2＝2COの平衡線に囲まれた領域にあるよ
う調整される。また、更に亜鉛酸化物の還元を極
力抑制するため、例えばPZo＝0.02気圧と設定し
ZnO＋CO＝Zn＋CO2の平衡線を付加し、第２図
において斜線部分で示した領域にガス条件を設定
する。例えば、ガス温度・成分調整炉８によつて
温度を約700〜950℃、CO2/COの比率を0.1〜1.0
に設定すればよい。
予備還元されたペレツトは、コークス乾燥機９
により乾燥されたコークスＣと共に低周波誘導炉
３に投入され、鉄酸化物、亜鉛酸化物、鉛酸化物
は還元・溶融され、残り金属酸化物は大部分スラ
グＳ１を形成する。
により乾燥されたコークスＣと共に低周波誘導炉
３に投入され、鉄酸化物、亜鉛酸化物、鉛酸化物
は還元・溶融され、残り金属酸化物は大部分スラ
グＳ１を形成する。
還元された鉄は、溶融銑鉄（約４％Ｃ）Feと
して低周波誘導炉３から排出され、後段の電気炉
へホツトチヤージされる。
して低周波誘導炉３から排出され、後段の電気炉
へホツトチヤージされる。
生成したスラグＳ１は、前記誘導炉に通電した
まま撹拌状態で溶銑と共に抜き出すか、通電を止
めて一時的に静置し、高炉で通常行われているご
とく別々の排出口より排出される。
まま撹拌状態で溶銑と共に抜き出すか、通電を止
めて一時的に静置し、高炉で通常行われているご
とく別々の排出口より排出される。
還元された鉛Pbは、比重が比較的大きいため、
溶融銑鉄と比重分離し、炉下部の鉛溜４に溜り、
定期的に粗鉛として抜きとられる。
溶融銑鉄と比重分離し、炉下部の鉛溜４に溜り、
定期的に粗鉛として抜きとられる。
還元された亜鉛Znは沸点が比較的低いため、
溶融・蒸発し、還元ガスCOと共ガス状態で亜鉛
凝縮器５に導かれ、亜鉛循環（又は鉛循環）ポン
プ７により循環された溶融亜鉛（又は溶融鉛）に
より冷却され、液状物として凝縮し、冷却樋６で
冷却、不純物を除去された後、粗亜鉛として回収
される。
溶融・蒸発し、還元ガスCOと共ガス状態で亜鉛
凝縮器５に導かれ、亜鉛循環（又は鉛循環）ポン
プ７により循環された溶融亜鉛（又は溶融鉛）に
より冷却され、液状物として凝縮し、冷却樋６で
冷却、不純物を除去された後、粗亜鉛として回収
される。
凝縮器５を出た還元ガスのCOは、ガス温度・
成分調整炉８に導かれる。この調整炉８では、還
元ガスCOは燃焼空気Ａ２（必要に応じて酸素富
化を行なう）によつて燃焼され前述の予備還元条
件を満足するガス条件に調整される。
成分調整炉８に導かれる。この調整炉８では、還
元ガスCOは燃焼空気Ａ２（必要に応じて酸素富
化を行なう）によつて燃焼され前述の予備還元条
件を満足するガス条件に調整される。
予熱・予備還元炉２の排ガスは、コークス乾燥
機９に導かれコークスの乾燥に利用された後、集
塵機１０、塩素除去装置１１、脱硫装置１２を経
て系外へ排出される。
機９に導かれコークスの乾燥に利用された後、集
塵機１０、塩素除去装置１１、脱硫装置１２を経
て系外へ排出される。
＜発明の効果＞
前述のとおり、この発明によれば、高亜鉛製鋼
ダストを造粒し、予熱・予備還元炉でペレツト中
の水分、炭素、強熱減量成分の除去および酸化鉄
の予備還元を起こさせた後、誘導炉で溶融・還元
させ、亜鉛は蒸留により分離して粗亜鉛として、
鉄と鉛は比重分離して、鉄は溶融銑鉄として、鉛
は粗鉛として回収するようにしたため、次のよう
な効果を奏する。
ダストを造粒し、予熱・予備還元炉でペレツト中
の水分、炭素、強熱減量成分の除去および酸化鉄
の予備還元を起こさせた後、誘導炉で溶融・還元
させ、亜鉛は蒸留により分離して粗亜鉛として、
鉄と鉛は比重分離して、鉄は溶融銑鉄として、鉛
は粗鉛として回収するようにしたため、次のよう
な効果を奏する。
(1) 予熱・予備還元炉で誘導炉に装入する鉄酸化
物の予備還元を行なうため、誘導炉に装入され
る鉄酸化物の還元率が向上し、鉄酸化物還元の
ための電力負荷を低減できるので、特に誘導炉
における電気エネルギーの省エネルギー化が図
れる。
物の予備還元を行なうため、誘導炉に装入され
る鉄酸化物の還元率が向上し、鉄酸化物還元の
ための電力負荷を低減できるので、特に誘導炉
における電気エネルギーの省エネルギー化が図
れる。
(2) 鉄酸化物の予備還元により、誘導炉耐火物と
反応し耐火物の寿命を著しく低下させるFeO成
分を減少することが出来、従つて耐火物寿命の
延長が期待される。
反応し耐火物の寿命を著しく低下させるFeO成
分を減少することが出来、従つて耐火物寿命の
延長が期待される。
(3) 予備還元部で亜鉛酸化物の還元を極力抑制し
鉄酸化物の還元は積極的に起こさせるガス条件
で操業を行うため、装入されるガス条件を FeO＋CO＝Fe＋CO2、 Ｃ＋CO2＝2CO更に亜鉛の蒸気圧に応じたZnO
＋CO＝Zn＋CO2の３つの平衡線に囲まれた領
域に限定すれば、仮に予熱・予備還元炉底部の
COの分圧が最も高い部分で PZo＝0.02気圧程度に対応するCOの分圧及び温
度を設定すれば、当該炉上部では炉内を反反応
しながら上昇するガスのCO分圧は炉底よりも
相当下がり温度も下がるから炉の還元部を通過
直後のガス中の亜鉛は実際的に零とすることも
期待できる。
鉄酸化物の還元は積極的に起こさせるガス条件
で操業を行うため、装入されるガス条件を FeO＋CO＝Fe＋CO2、 Ｃ＋CO2＝2CO更に亜鉛の蒸気圧に応じたZnO
＋CO＝Zn＋CO2の３つの平衡線に囲まれた領
域に限定すれば、仮に予熱・予備還元炉底部の
COの分圧が最も高い部分で PZo＝0.02気圧程度に対応するCOの分圧及び温
度を設定すれば、当該炉上部では炉内を反反応
しながら上昇するガスのCO分圧は炉底よりも
相当下がり温度も下がるから炉の還元部を通過
直後のガス中の亜鉛は実際的に零とすることも
期待できる。
(4) 誘導炉は撹拌力が大きく且つ炉体を気密のあ
る構造にすることがあるため、ペレツトの溶
融・還元、亜鉛の蒸留に適しており、有価金属
を容易に回収出来る。
る構造にすることがあるため、ペレツトの溶
融・還元、亜鉛の蒸留に適しており、有価金属
を容易に回収出来る。
(5) 強熱減量分を予め除去することにより、ペレ
ツトを誘導炉に装入した場合バーステイングを
起こすことが無く、溶湯の安定した操業が可能
になり、ダストの発生も抑制出来る。
ツトを誘導炉に装入した場合バーステイングを
起こすことが無く、溶湯の安定した操業が可能
になり、ダストの発生も抑制出来る。
(6) ペレツトの炭素分を予め燃焼することによ
り、ペレツトを予熱出来る他、誘導炉における
ペレツトの還元に必要な還元剤としての炭素
は、ペレツト内に存在する炭材、所謂内炭から
供給されるのではなく、誘導炉内の溶銑の炭素
から供給されるため、ペレツト中の金属酸化物
の還元は、ペレツト表面のみで起こる。そのた
め、内炭を有するペレツトが急激に高温にさら
された時に生ずる急激なガス発生やそれに伴う
ペレツトの破壊を防止することが出来、溶湯の
突沸、ダストの発生を抑制出来、従つて溶湯の
安定な操業が可能になる。
り、ペレツトを予熱出来る他、誘導炉における
ペレツトの還元に必要な還元剤としての炭素
は、ペレツト内に存在する炭材、所謂内炭から
供給されるのではなく、誘導炉内の溶銑の炭素
から供給されるため、ペレツト中の金属酸化物
の還元は、ペレツト表面のみで起こる。そのた
め、内炭を有するペレツトが急激に高温にさら
された時に生ずる急激なガス発生やそれに伴う
ペレツトの破壊を防止することが出来、溶湯の
突沸、ダストの発生を抑制出来、従つて溶湯の
安定な操業が可能になる。
(7) 誘導炉のみで装入物の還元を行うと過剰の還
元ガスが発生し、立地条件によつてはその有効
利用を期し難い。予備還元、更には予備還元に
使用した後の還元ガスを燃焼することによるペ
レツトの予熱により、ガスの有するエネルギー
を有効に利用することが出来、全体として省エ
ネルギー化に資することが出来る。
元ガスが発生し、立地条件によつてはその有効
利用を期し難い。予備還元、更には予備還元に
使用した後の還元ガスを燃焼することによるペ
レツトの予熱により、ガスの有するエネルギー
を有効に利用することが出来、全体として省エ
ネルギー化に資することが出来る。
第１図はこの発明に係る有価金属回収方法を実
施するための装置のフローチヤートである。 １……造粒機、２……予熱・予備還元炉、３…
…低周波誘導炉、４……鉛溜、５……亜鉛凝縮
器、６……冷却樋、７……亜鉛（又は鉛）循環ポ
ンプ、８……ガス温度・成分調整炉、９……コー
クス乾燥機、１０……集塵機、１１……塩素除去
装置、１２……脱硫装置、Ｄ……高亜鉛製鋼ダス
ト、Ｃ……コークス、Ｓ１……スラグ、Fe……
溶融銑鉄、Zn……溶融亜鉛、Pb……溶融鉛、Ｇ
……排ガス、Ａ，Ａ１，Ａ２……空気、CO……
COガス。 第２図は予熱・予備還元炉の予備還元炉内での
ガス分圧関係図で、特に斜線部はPZo＝0.02気圧
と設定し、PCO＋PCO2＝0.98気圧における各成分
分圧の平衡線によつて囲まれた領域を示す。
施するための装置のフローチヤートである。 １……造粒機、２……予熱・予備還元炉、３…
…低周波誘導炉、４……鉛溜、５……亜鉛凝縮
器、６……冷却樋、７……亜鉛（又は鉛）循環ポ
ンプ、８……ガス温度・成分調整炉、９……コー
クス乾燥機、１０……集塵機、１１……塩素除去
装置、１２……脱硫装置、Ｄ……高亜鉛製鋼ダス
ト、Ｃ……コークス、Ｓ１……スラグ、Fe……
溶融銑鉄、Zn……溶融亜鉛、Pb……溶融鉛、Ｇ
……排ガス、Ａ，Ａ１，Ａ２……空気、CO……
COガス。 第２図は予熱・予備還元炉の予備還元炉内での
ガス分圧関係図で、特に斜線部はPZo＝0.02気圧
と設定し、PCO＋PCO2＝0.98気圧における各成分
分圧の平衡線によつて囲まれた領域を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高亜鉛製鋼ダストを造粒してペレツトにし、
このペレツトを上部に予熱部、下部に還元部を備
えたシヤフトタイプの予熱・予備還元炉に装入
し、予熱部で、ペレツト中の水分、炭素および強
熱減量成分を除去し、還元部で、酸化亜鉛の還元
は極力抑制し鉄酸化物の還元は積極的に起こさし
めるガス条件下で予備還元し、次いで予備還元し
たペレツトを、炭素質固体還元剤と共に誘導炉に
投入し、該誘導炉で溶融還元させ、亜鉛は蒸留に
より分離して粗亜鉛として回収し、鉄と鉛は比重
分離して、鉄は溶融銑鉄として、鉛は粗鉛として
回収することを特徴とする高亜鉛製鋼ダストから
の有価金属の回収方法。 ２ 予熱・予備還元炉の還元部の装入ガス条件
（温度、CO／CO2比率）を ZnO＋CO＝Zn＋CO2の平衡線と、 FeO＋CO＝Fe＋CO2の平衡線および Ｃ＋CO2＝2COの平衡線に囲まれた領域に設定す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
有価金属の回収方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60190153A JPS6250421A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 製鋼ダストからの有価金属の回収方法 |
| DE8585111448T DE3584865D1 (de) | 1984-09-11 | 1985-09-10 | Verfahren zur rueckgewinnung von hochwertigen metallen aus eisenstaub mit hohem zinkgehalt. |
| EP19850111448 EP0174641B1 (en) | 1984-09-11 | 1985-09-10 | A process for recovering valuable metals from an iron dust containing a higher content of zinc |
| CA000490303A CA1239798A (en) | 1984-09-11 | 1985-09-10 | Process for recovering valuable metals from an iron dust containing a higher content of zinc |
| US06/774,503 US4612041A (en) | 1984-09-11 | 1985-09-10 | Process for recovering valuable metals from an iron dust containing a higher content of zinc |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60190153A JPS6250421A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | 製鋼ダストからの有価金属の回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6250421A JPS6250421A (ja) | 1987-03-05 |
| JPH0213017B2 true JPH0213017B2 (ja) | 1990-04-03 |
Family
ID=16253297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60190153A Granted JPS6250421A (ja) | 1984-09-11 | 1985-08-29 | 製鋼ダストからの有価金属の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6250421A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100840722B1 (ko) * | 2006-10-18 | 2008-06-23 | 세연에스앤알 주식회사 | 산화철과 산화아연이 함유된 물질로부터 선철 및조산화아연을 제조하는 방법 및 장치 |
| JP5820070B2 (ja) * | 2011-08-16 | 2015-11-24 | エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー | 電気アーク炉ダストリサイクル装置および方法 |
-
1985
- 1985-08-29 JP JP60190153A patent/JPS6250421A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6250421A (ja) | 1987-03-05 |
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