JPH0713244B2

JPH0713244B2 - 転炉ダストから加工歪を残すことなく粗粒鉄粉を回収する方法

Info

Publication number: JPH0713244B2
Application number: JP61104419A
Authority: JP
Inventors: 規生三崎; 英雄武
Original assignee: 川崎製鉄株式会社
Priority date: 1986-05-06
Filing date: 1986-05-06
Publication date: 1995-02-15
Anticipated expiration: 2010-02-15
Also published as: JPS62260007A

Description

【発明の詳細な説明】＜発明の目的＞産業上の利用分野本発明は転炉ダストから加工歪を残すことなく粗粒鉄粉
を回収する方法に係り、詳しくは、ボールミルなどの破
砕や磨砕などの工程を介在させることなく、転炉ダスト
中から価値の高い粗粒鉄粉を加工歪を残すことなく効果
的に回収する方法に係る。

従来の技術製鉄所における転炉製鋼において、湿式集塵処理時に得
られるダストの発生量は、例えば、250t/炉２基操業規
模の条件で約600t/日と極めて多く、しかも、その組成
は金属鉄の成分が60〜70％と高いのでその有効利用は工
業的メリットの極めて大きいものである。

しかし、このダスト中にはCaO、SiO₂などのスラグ成分
も多量に含有していることから、従来では、これを有効
に活用する方法が無く、そのままの状態で高炉用焼結鉱
あるいはペレットの原料の一部として扱われ、非常に価
値の低いものとして評価されていた。

一方、金属鉄粉の利用法は従来から種々開発されてお
り、これらの中で代表的例としては粉末冶金用、溶接棒
用、化学カイロ用および食品保存などのための脱酸剤用
などがある。

これら工業的に使用される金属鉄粉の99％は噴霧法と還
元法によって製造されるが、製造工程が複雑であった
り、高品位原料を必要とする等の問題点を有していた。

そこで、金属鉄が多量に含有されている転炉ダストを回
収し、目的に応じて適当な処理工程を加えることによっ
て、付加価値の高い有用なものにする技術が提案されて
いる。

例えば、特開昭55−14825号公報には、回収ダストの純
度を上げる際に、ボールミル等で粉砕後、選鉱する方法
が示されているが、この方法では、（１）鉄粉中に加工歪が残留し、次工程で焼なまし等の
処理が必要である。

（２）石灰、ドロマイト等の不純物も粉砕されるが、表
面に付着した鉄ダストを分離することはできず、磁選し
ても除去は難かしい。

（３）粗粒ダストの粗径（≦500μｍ）では表面の不純
物層をボールミル等で剥離することは難かしい。

等の問題がある。

更に、特開昭59−1602号公報においては、不純物層を0.
3〜0.9Nの酸で処理した後、衝撃圧縮粉砕するため、前
記（１）と同様な問題を生じ、また、鉄粉より鉄の溶出
を防ぐ程度の酸処理では、混入した不純物に付着した鉄
ダスト層を溶出するには長時間を要し、磁選による効果
を低下させる。

発明が解決しようとする問題点本発明はこれらの問題点の解決を目的とし、具体的に
は、単純な工程で回収鉄粉の品位を向上し、回収鉄粉中
に加工歪を残さず、また、粉砕による不純物の粉化混入
の無い転炉ダストから鉄粉の回収法を提供することを目
的とする。

＜発明の構成＞問題点を解決するための手段ならびにその作用すなわち、本発明方法は転炉より発生するダストを湿式
集塵した集塵水中より、粒径の大きいダストを優先的に
沈降分離する第１工程と、この沈降分離した粗粒ダスト
を乾燥後、500μｍ以下のサイズを分級分離する第２工
程と、500μｍ以下に分級分離した粗粒ダストを磁選し
て粗粒鉄粉をえて、この粗粒鉄粉を１〜1ONの塩酸水溶
液で処理して表面不純物を溶解除去する第３工程と、こ
の表面不純物を溶解除去した粗粒鉄粉を非酸化性雰囲気
下で乾燥してから、再び磁選して不純物を分離する第４
工程とよりなることを特徴とする。

以下、図面によって本発明の構成ならびに作用を説明す
ると、次の通りである。

第１図はスラリーダストの粒子構造を示す顕微鏡写真で
あり、第２図は粗粒鉄粉の粒子構造を示す顕微鏡写真で
あり、第３図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ粗
粒鉄粉の粒子構造を示す顕微鏡写真であり、第４図は実
施例に使用した沈降分離ピットの縦断面図である。

転炉排ガス中に持ち去られるダストの成分および性状は
粗粒鉄粉の物理的形状が他の成分と明らかに異なり、こ
れを利用することにより容易に分離でき、鉄品位の向上
が可能であるとの知見から本発明の完成に至ったもので
ある。

すなわち、第１表に示す如く、本発明の対象とする粗粒
鉄粉は他の成分とは明らかに形状が異なることおよび粗
粒鉄粉、石灰、ドロマイト、鉄鉱石、Mn鉱石の表面には
スラリーダストが付着していることが分る。

本発明では、まず、第１工程でスラリー以外の粒径40μ
ｍ以上のような比較的粒径の大きい粗粒ダストを沈降分
離させる。この場合、沈降分離させる方法については特
に限定しないが、第４図にその一例を示す。

第２工程では第１工程で得られた粗粒ダストを乾燥後、
目的とする粗粒鉄粉を回収するため粒径500μｍ以下の
サイズに分級する。

これは粗粒鉄粉の粒度分布は500μｍ以下のサイズが80
％以上であることによる。

第３工程では500μｍ以下に分級した粗粒鉄粉を磁選し
て、石灰、ドロマイト等の非磁性物質をある程度分離し
た後（表面に鉄ダストが付着している石灰、ドロマイト
等は磁選で除去できない）、１〜10Nの酸溶液で粗粒鉄
粉表面のスラリーダスト付着層および石灰、ドロマイト
等の表面付着層を完全に溶出させる。この酸処理の目的
とするところは、粗粒鉄粉の表面不純物を酸処理により
溶解除去し、次工程で粉砕、剥離することがないように
する点と、混入している石灰、ドロマイト等の表面付着
ダストをも浸出し、次処理での磁選効率を増加させる点
にある。この場合、混入するCaO、CaCO₃等の塩基性化合
物による酸の中和を考慮すると、酸濃度としては1N以上
の強酸での処理が必要である。酸の種類としては硫酸、
硝酸のような酸化力をもつ酸は高濃度では鉄を酸化し不
動態化させるので好ましくなく、塩酸が好ましい。ま
た、10N以上の塩酸による処理は酸の入手等の面で実用
的でない。

第４工程ではN₂、Ar、CO₂等の非酸化性ガス雰囲気下の
もとで25〜100℃で乾燥後、最終磁選を行ない、表面よ
り不純物層を浸出除去した石灰、ドロマイト類を分離す
る。

以上の処理により転炉ダストよりＭ・Feは98％以上の粒
状鉄粉を回収することができる。

また、浸出の際に生じるH₂ガスや第１鉄塩溶液は、前者
は還元ガスとして、後者は酸化、固化してフェライト原
料に利用することもできる。

実施例以下、実施例によって更に説明する。

第１工程；第４図に示す沈降ピットを使用し、スラリー
と粗粒ダストを分離した。これにより全発生ダストの25
〜30重量％が分離でき、粗粒ダストの金属鉄（以下、Ｍ
・Feで表す）含有率は60.4％（第２表サンプルＡ）であ
った。

第２工程；粗粒ダスト500gを採取し、100〜107℃で２時
間保持し乾燥させた。これにより粗粒ダスト中の水分は
10.3％から3.2％減少し、Ｍ・Feは65.0％に上昇した
（第２表サンプルＢ）。その後、350μｍ以下に分級し
た結果、Ｍ・Feは82.2％にまで上昇した（第２表サンプ
ルＣ）。

第３工程;350μｍ以下の分級品を磁選後（第２表サンプ
ルＤ）、5N塩酸1.5l中、液温15℃で３分間機械撹拌して
浸出した後、N₂雰囲気下で過し残渣の乾燥を行なう
と、Ｍ・Fe97.8％の鉄粉を得ることができた（第２表サ
ンプルＥ）。

第４工程；更に、これを磁選することによりＭ・Fe98.1
％の鉄粉を得ることができた（第２表サンプルＦ）。

精製に伴なう試料重量の推移を第３表に示す。粗粒ダス
トを基準としての鉄粉収率は48.9％であった。

＜発明の効果＞以上説明したように、本発明は、転炉より発生するダス
トを湿式集塵した集塵水中より、粒径の大きいダストを
優先的に沈降分離する第１工程と、分離した粗粒ダスト
を乾燥後、500μｍ以下のサイズを分級分離する第２工
程と、前記500μｍ以下のダストを磁選後、１〜10Nの塩
酸水溶液で処理して、表面不純物を溶解して過分離す
る第３工程と、過分離した粗粒鉄粉を非酸化性雰囲気
下で乾燥後、磁選して不純物を分離する第４工程とより
なることを特徴とする転炉ダストから粗粒鉄粉の回収法
である。

この回収に当ってボールミルなどの磨砕が全く介在しな
いため、得られる粗粒鉄粉には全く加工歪が残らない。

また、磁選をくり返し、とくに、次の磁選に先立って塩
酸によって不純物が溶解除去されるため、鉄が不動態化
されることがなく、磁選の効果が十分に発揮できる。

このため、大量生産向きの単純な処理工程によって高品
位の鉄粉を回収することができ、粉末冶金用、溶接棒
用、化学カイロ用および食用保存などのための脱酸剤用
鉄粉として高付加価値化をはかることができる。

【図面の簡単な説明】第１図はスラリーダストの粒子構造を示す顕微鏡写真、
第２図は粗粒鉄粉の粒子構造を示す顕微鏡写真、第３図
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ粗粒鉄粉の粒子
構造を示す顕微鏡写真、第４図は実施例に使用した沈降
分離ピットの縦断面図である。符号１……スラリーダスト２……粗粒ダスト３……抜き取口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転炉より発生するダストを湿式集塵した集
塵水中より、粒径の大きいダストを優先的に沈降分離す
る第１工程と、この沈降分離した粗粒ダストを乾燥後、
500μｍ以下のサイズを分級分離する第２工程と、前記5
00μｍ以下に分級分離した粗粒ダストを磁選して粗粒鉄
粉をえて、この粗粒鉄粉を１〜10Nの塩酸水溶液で処理
して表面不純物を溶解除去する第３工程と、この表面不
純物を溶解除去した粗粒鉄粉を非酸化性雰囲気下で乾燥
してから、再び磁選して不純物を分離する第４工程とよ
りなることを特徴とする転炉ダストから加工歪を残すこ
となく粗粒鉄粉を回収する方法。