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KR19980703606A - 중금속함유 폐기물 처리방법 및 야금공정용 미분 제조방법 및공기로 주입가능한 공급재 - Google Patents

중금속함유 폐기물 처리방법 및 야금공정용 미분 제조방법 및공기로 주입가능한 공급재 Download PDF

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Publication number
KR19980703606A
KR19980703606A KR1019970707005A KR19970707005A KR19980703606A KR 19980703606 A KR19980703606 A KR 19980703606A KR 1019970707005 A KR1019970707005 A KR 1019970707005A KR 19970707005 A KR19970707005 A KR 19970707005A KR 19980703606 A KR19980703606 A KR 19980703606A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
slurry
injectable
waste
fine powder
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1019970707005A
Other languages
English (en)
Inventor
오싱더크
Original Assignee
로렌스쇼
헤케트멀티서브피엘시
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE1995112560 external-priority patent/DE19512560A1/de
Priority claimed from DE19537283A external-priority patent/DE19537283A1/de
Application filed by 로렌스쇼, 헤케트멀티서브피엘시 filed Critical 로렌스쇼
Priority claimed from PCT/GB1996/000821 external-priority patent/WO1996031630A1/en
Publication of KR19980703606A publication Critical patent/KR19980703606A/ko
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Abstract

중금속을 함유한 폐기물은 부서지기 쉬운 생성물이 나올때까지 유성의 밀 스케일이나 환원된 철광석 미분과 혼합되고, 저밀도를 갖는 미세한 결정립의 운반재와 혼합되어 0mm와 6mm 사이의 결정립도의 미세파편은 야금로에 주입하기 위해 체로 걸러질 수 있다. 젖은 탄소함유 슬러리를 이용하여 혼합된 생성물에 물이 첨가될 수 있다. 석회함유 연진이 첨가될 수도 있다.

Description

중금속함유 폐기물 처리방법 및 야금공정용 미분 제조방법 및 공기로 주입가능한 공급재
도 1은 본 발명의 한 공정을 개략적으로 도시한다.
도 2는 발열반응을 도시한 그래프이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 압연기 스탠드 2: 고품위 강철 슬랩 3: 얇은판
4: 노즐 5: 물 6: 압연기 스케일
7: 압연기 스탠드 8: 홈통 9: 발전소 보일러
10: 석탄 11: 고온 연도가스 12: 열교환기 표면
13: 보일러 급수 14: 스팀 15: 비산회
16: 굴뚝 17: 압연기 스케일 슬러리 18: 제1혼합물
19: 체 20: 미세파편 21: 사상산물
22: 제2혼합기 23: 아탄 코크스 연진 24: 구형
25: 필터 26: 콘덴서 28: 석영결정립
29: 파이프 32: 송풍기 33: 용광로
34: 증기터빈
도 1에 도시한 바와 같이 고품위 강철 슬랩(2)은 압연기에서 얇은판(3)으로 늘어진다. 물(5)은 압력하에 노즐(4)을 통해 압연공정에 첨가된다. 압연기 스케일(6)은 압연기 스탠드(1) 밑에 있는 홈통(8)에 있는 압연기 스케일 슬러리(7)로 모아진다.
석탄(10)은 발전소 보일러(9)에서 개별적으로 연소된다. 발생하는 고온 연도가스(11)는 보일러 급수(13)가 순환하는 열교환기 표면(12)을 지나 열교환기(12)상에서 스팀(14)으로 전환된다. 연도가스(11)는 전기필터(33)를 거쳐 보일러를 떠난다. 그리고 굴뚝(16)을 통해 대기로 배출되기 전에 미세하게 분할된 비산회(15)는 옮겨지고 연도가스에서 분리된다.
압연기 스케일 슬러리(7) 및 분리된 비산회(15)는 1차 혼합기(17)에 공급되어 친밀히 혼합된다. 비산회(5)와 혼합중에 축축한 압연기 스케일 슬러리(7)는 건조되어 부서지기 위한 경도를 갖는 괴상 생성물을 형성한다. 발열반응으로 물이 증발된다. 혼합기(17)를 떠난 제1혼합물(18)은 대기 이상의 온도를 가지며 체(19)를 지나 미세파편(20)이 선별된다. 체(19)에서의 사상산물(21)은 이물질 및 압연기 스케일 슬러리(7)에서 미리 존재한 불순물을 함유하는데 이들은 버려된다. 1mm 이하의 결정립도 범위를 갖는 미세파편(20)은 2차 혼합기(22)로 유동하고 평균 결정립도가 0.5와 2mm사이인 석회함유 구형 괴상 및 아탄 코크스 연진(23)과 혼합된다.
구형(24)은 필터(25)에서 나오고 발전소 보일러(9)의 보일러 급수(13)는 터빈 통과용으로 준비된다. 수증기(14)가 증기터빈(34)에서 압박이 경감된 후에 콘덴서(26)를 통해 흐르고 다시 응축하여 보일러 급수(13)를 형성한다. 응축된 보일러 급수(13)는 필터(25)를 통해 급수펌프로 간다. 석영 결정립(28)은 필터(25)에 첨가되고 보일러 급수(13)에 함유된 석회 그리고 철이 축적되어 구형(24)을 형성한다. 보일러 급수(13)의 손실은 파이프(29)를 거쳐 도입된 신선한 물에 의해 보상된다.
덩어리진 생성물(30)은 미세하게 분할된 금속, 석회, 탄소로 구성되며 제2혼합기(22)에 남아 1과 6mm 사이의 결정립도와 평균비중 2g/cm3로 이루어진 건조한 분말같은 경도를 갖는다. 그리고 송풍기(32)에 의해 용광로에 주입될 수 있다.
직접 환원된 철이 사용될거라고 확신하는 평가에서 다른 양의 물이 1kg의 초립의 스폰지 철에 차례로 첨가되고 저어진다. 철 산화물과 물의 반응은 공정에서 관측된 온도증가에 의해 측정된다. 측정값은 표 1 내지 3에 기록되어 있고 도 2의 대응 그래프에 도시되어 있다.
초기물질: 20℃에서 파쇄기에서의 초미립 스폰지 철 1kg
50그램과 대응하는 중량 5퍼센트의 첨가
시간(분) 온도(℃)
0 20
2 23
4 23
6 24
8 24
10 24
이 결과는 도 2에 도시되어 있고 온도가 6분동안 4℃만큼 상승하고 그 이후에 일정하게 남는 것을 알 수 있다.
또다른 50그램의 물이 표 1에서의 혼합물에 첨가되고 4분동안 손으로 휘저었다.
시간(분) 온도(℃)
0 25
2 26
4 27
6 27.5
8 28
10 29
12 30
14 31
16 32
18 32
20 32
22 32
이 결과 역시 그래프에 도시되어 있다. 온도는 16분 동안 7℃만큼 상승하고 그 이후에는 일정하게 남는다.
또다시 50그램의 물이 표 2에서의 혼합물에 첨가되어 3분동안 손으로 저어져 온도가 측정되었다.
시간(분) 온도(℃)
0 32
2 32.5
4 33
6 33.5
8 34
10 34
12 34.5
14 35
16 35
18 35.5
20 35.5
22 35.5
24 35.5
이 결과는 그래프에 도시되어 있다. 온도는 18분동안 추가로 3.5℃만큼 천천히 상승하여 그 이후에는 일정하게 남는다.
표에서 알 수 있듯이, 혼합단계 2에서 가장 맹렬한 반응이 시작되고 혼합단계 3에서 점차적으로 쇠퇴한다.
본 발명은 처리가 어렵게 사용되거나 아니면 쓰레기로 막 내버려지는 광범위의 금속함유 물질을 이용하는 방법에 관한 것이다.
한가지 적당한 금속은 철광석 미세 연진인데 처리하기가 어렵다. 약 0.2mm 이하의 결정립 직경을 갖는 미세한 광석을 조괴하는 동안 적셔지고 교결제, 예를들면 벤토나이트와 혼합되어 덩어리를 형성한다. 조괴는 위와 같은 미분이 후의 야금공정에서 단지 사용될 수 있는 유일한 방법이기 때문에 불꽃 경화나 소결로 된다.이것은 COREX, 혹은 MIDREX, 혹은 HYL이라는 이름으로 알려진 직접환원에 의한 미분의 가공과 유사하다. 예를들어 MIDREX공정의 경우에 미세 광석은 500℃와 800℃사이의 온도에서 유체화된 베드 리엑터(bed reactors)에서 환원가스에 의해 작용한다. 환원가스는 H2및 CO를 함유하고 또한 CO2, H2O, CH4, N2를 함유한다. 직렬로 연결된 일련의 유체화된 베드 리액터에서 가공이 이루어지고 환원도는 마지막의 유체화된 베드 리액터 출구에서 92와 94% 사이의 금속화 값에 이르도록 리액터에서 리액터까지 증가한다. 이런 방식으로 환원된 미분은 후의 야금공정에 필요한 덩어리 형태를 얻기 위해 열 단광(團鑛)된다. 위와 같은 소결 및 미분의 가공중에 철연진이 모아지는데 이들은 매우 미세하고 반응이 극히 반응적이다. 또한 미세 연진은 비전환된 탄소의 일부를 함유한다. 그런 미분은 너무 높은 밀도를 갖기 때문에 바람에 날릴수 없고, 혹은 야금로에 주입될 수 없다.
그밖의 중금속함유 미분이나 슬러리는 고품위 강철의 제조 및 공정중에 부산물로 발생된다. 고품위 강철은 일반적으로 담금질 및 불림 등의 열처리로 이루어지는 강철의 품위를 의미한다. 고품위 강철은 우량 혹은 기본 강철보다 높은 순도를 갖는다(cf. Brockhaus, Naturwissenschaften und Technik(Natural Science and Technology), special edition 1989, volume 1, key word). 그런 강철은 강철 스크랩 및 합금조성물에서 전기 아크로에 생산된다. 제련가스에 함유된 연진은 매우 미세하게 분할되어 있고 세제곱 센티미터당 4그램 이상의 높은 비중을 갖는다. 연진은 전기로 저편에 설치된 전기필터에서 분리된다. 또한, 물을 사용하여 제련가스에서 연진을 씻어내어 중금속 함유 슬러리가 발생되는 것이 일반적이다. 스크랩 장입은 야금용기에서 고온으로 증발되는 아연을 보통 함유하고 연도가스에 넣어진다. 건식 연진 추출로부터의 연진(중금속 아연이 함유됨)이나 습식 연진 추출의 경우에서 슬러리는 특정 쓰레기 더미에 버려지거나 값비싼 분리처치를 해야 한다.
이런 아연이 함유된 연진나 슬러리의 분리 가공공정에 대하여, 만일 아연 함유량이 재이용되어 25% 이상, 이를테면 40% 혹은 그 이상으로 높아진다면 큰 경제적 이익이다.
고품위 강철은 압연기에서 처리될 수 있다. 이 경우 매우 무거운 압연기 스케일 슬러리는 금속성분 이외에도 금속부품이나 유기물 혹은 플라스틱에서의 덩어리 형태의 불순물을 함유한다. 나사 등의 큰 금속조각, 청소걸레, 담배꽁초, 작업장갑, 요구르트 상자, 비닐봉지 등이 압연기 스케일 슬러리에 단정치 못한 노동자에 의해 버려질 수 있다.
기본, 우량, 고품위 강철을 생산하는 동안 발생하는 모든 금속 연진 및 슬러리 미세하게 분할되고(몇 마이크론에서 1mm 까지의 결정립도 범위에 있는 미세한 과립), 합금 금속을 함유한다. 이들 함금 금속은 주로 크롬, 코발트, 니켈, 납, 망간, 텅스텐, 티타늄, 바나듐, 아연, 및 몰리브텐을 포함하고 미리 세트된 처리방법에 따라 양을 다르게 하여 강철의 각 등급에 철과 함께 첨가되어 연진 및 슬러리의 무게에 영향을 미친다. 비록 이들 연진 및 슬러리가 값진 물질을 함유하지만 고유의 순도 및 육중함 때문에 이들 물질을 만족할 정도로 재생하고 재사용하는 것이 가능하지 못했다. 많은 경우에 값진 물질을 함유하는 연진이 버려지지만 이것은 환경보호에 나쁘고 비경제적이다.
본 발명의 목적은 광범위한 종류의 폐기물에서 값진 성분을 회수하여 특별하게 편리한 방법으로 재생용 야금용기에 도입하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 형태에 따라 중금속을 함유하는 폐기물 처리방법이 제공된다. 그 방법은 발열반응시켜 비교적 건조한 괴상(agglomerates)을 형성하기 위해 폐기물과, 금속산화물 물질을 함유하는 비교적 작은 밀도의 미립자 물질과, 물을 혼합시키고; 약 0mm에서 약 6mm까지 범위의 크기를 갖는 괴상을 체로 걸러 분리시키고; 분리된 괴상을 용융금속을 함유하는 야금용기에 기압의 감소하에 공기로 주입하는 것을 포함한다.
산화물 물질은 생석회 혹은 직접 환원된 철일 수 있다. 가장 바람직하게 괴상은 탄소와 함께 주입된다(이것은 환원반응과 같이 야금용기에서 다른목적에 필요하다). 탄소는 다양한 소스에서 제공될 수 있고 폐기물에 이미 있을 수도 있다.
거의 혹은 전혀 탄소를 갖지 않는 미분이 사용되는 곳에 탄소베어링 운반재가 이용될 수 있다. 적당한 물질은 석탄 혹은 아탄 혹은 갈탄으로 구성되는 코크스, 또는 석유코크스다. 왜냐하면 이들 코크스는 표면구조 및 다공성으로 인해 표면으로 미분을 옮기는데 특히 적당하기 때문이다. 그렇지만 석탄이나 아탄의 미세하게 분할되거나 연진형태의 파편은 플라스틱의 분쇄에서 경량파편으로 미세하게 분할되는 것과 마찬가지로 운반물질로 적당하다. 후자는 편상(flakes)과 비슷한 괴상을 형성하는 경향이 있으며 이런 형태로의 주입이 불가능하다.
적당한 운반재 선택에 대한 한 기준은 슬랙의 거품의 임이다. 따라서 전기 아크로 혹은 용선로로의 주입에 대해, 휘발성분이 낮는 비율을 나타내는 탄소함유 운반재가 바람직하다. 이들은 아탄 코크스, 무연탄, 석유 코크스, 및 코크스 분탄을 포함한다. 용광로에의 주입에 대해서, 휘발성분을 갖는 탄소함유 운반재가 가장 좋다. 운반재의 총 탄소 함유량에서 휘발성 물질의 양은 8%보다 많아야 한다. 아탄은 물론, 석탄, 목재조각, 비닐조각 등의 기타 저 석탄화형 물질이 이용될 수 있다.
슬랙의 거품을 촉진을 위하여, 생성물은 중량 20과 40% 사이의 탄소 함유량을 가져야 한다. 운반재는 선택될 수 있으며 미리분석하여 결정될 수 있다.
완료하기 위하여 혼합물, 반응액, 및 결합된 생성물이 Fe, FeO, Fe2O3, CaO, CaCO3의 양을 나타내고 잔존습도가 중량 5 내지 15% 사이가 되도록 정해져야 한다.
또한 본 발명은 미분의 반응성을 이용한다. 금속화 정도에 따라 미분은 물과 반응하여 열을 방출하고 철산화물을 형성한다. 슬러리와 미분을 반응시킬 때 철산화물이 형성된다. 발열반응 중에 방출된 열은 습기 일부를 증발시켜 괴상을 부서지기 쉽게 한다.
주입을 위해 괴상은 세제곱 센티미터당 약 1,2 내지 4g의 밀도를 가져야 한다. ½인치(약 12mm)와 2인치(약 50mm)사이에 있는 표준 주입장치의 송출 단면은 직경 약 6mm 이하의 결정립 크기에 대한 생성물을 체로 거르는데 필요하다. 표준 주입압력은 전기 아크로인 경우 약 4 내지 5바 이고 용광로인 경우 약 5 내지 6바 이다.
건조한 운반재와 미분의 혼합은 직접적으로, 간접적으로, 단계의 어느 순서로든 행해질 수 있다. 예를 들어 미분 및 운반재가 우선 혼합되고 그 다음에 적절하다면 물이나 축축한 탄소함유 슬러리가 혼합될 수 있다. 또는 탄소함유 슬러리와 운반재가 우선 함께 혼합된 다음 미분과 혼합된다. 미분, 운반재, 및 탄소함유 슬러리를 동시에 혼합하는 것이 가능하다.
미분, 오일함유 압연기 스케일 슬러리, 미세 석탄, 석유 코크스 , 혹은 전기로 필터 연진과 생석회나 산화칼슘으로 구성되는 괴상을 전기 아크로에 주입하는 평가가 다음과 같이 밝혀졌다. 결정립 크기 4mm 이하의 체로 거른 결합 생성물의 좀더 미세한 파편은 지름 6mm 이하의 결정립 파편 보다 용융금속에서 주입 생성물의 더 나은 변화를 발생시켰다는 것이다.
부서지기 쉬운 괴상은 손쉽게 저장될 수 있다. 이것은 반응하자마자 활성이 없어져 공기수송에 적당하다. 용광로, 전기 아크로, 전로, 혹은 용선로에 생성물을 주입하는 것이 가능하고 회전 시멘트가마에도 가능하다(이런 점에서 엄밀한 의미로 야금공정이 아니지만). 원칙적으로 어떤 종류의 슬러리도 사용이 가능하고 금속함유, 미네랄함유 슬러리도 가능하지만, 이점에 있어서 금속함유 슬러리를 이용할 때 야금공정에서 일어나는 합금이 요구된 처치법에 따르는지, 그리고 미네랄함유 슬러리를 이용할 때 결과적 슬랙의 양이 강철제조 공정의 수익성에 대해 부정적 영향을 주지 않는지를 고려해야 한다. 그러므로 가장 간단한 경우에서 미분을 석탄슬러리, 즉 세척형태로 처리하는 것이 가능하다. 그러나 위와 같은 석탄 슬러리는 낮은 칼로리값을 가질뿐이다(그 이유는 야금공정에서 슬랙의 양을 단지 증가시키는 스터릴 광물 폐기물의 고비율을 나타내지만 슬랙의 거품형성에 기여하지 못하기 때문이다).
그와 같은 결과로써, 오일함유 압연기 스케일 슬러리, 혹은 석탄이나 아탄에서의 아탄연진 혹은 코크스 연진을 함유하는 백토 슬러리, 혹은 석유화학에서의 폐기물 슬러리에서 바람직하게 에너지가 풍부한 슬러리가 이용된다. 위와 같은 슬러리는 필요한 탄소를 제공하기 때문에 후의 양금공정에서 필요한 에너지를 동시에 환원시킨다. 특히, 압연기 스케일 슬러리에는 잘 알려진 바와 같이 이물질이 산재되어 있지만 그와 같은 불순물은 본 발명에서 아무런 역할을 하지 않는다. 왜냐하면 미분을 처리하는 중에 그리고 완전히 혼합된 성분이 체로 걸러 제거된 후에 이물질은 슬러리에서 분리되기 때문이다. 또한 이것은 혼합중에 가끔 일어날 수 있는 덩어리나 괴상에 적용된다.
광석 환원소의 습식 연진추출에서 생기는 슬러리를 이용하는 것이 적당하다.건식 연진추출에서의 연진은 이런 미분을 자신이 이미 형성하지 않는 한 미분을 혼합하는 것이 적당하다. 또한 용광로, 용선로, 전기 아크로, 전로, 소결시설, 그리고 금속을 마광하고 연마하기 위한 표면처리시설의 연진추출에서 생긴 슬러리가 적당하다. 건식 연진추출물에서의 대응하는 연진은 자신이 미분을 형성하지 않는 한 미분에 혼합될 수 있다.
바꾸어서, 첨가제가 유리 생석회, CaO를 나타내는 물질을 첨가하여 노의 석회 요구량을 위해 충분한 석회를 포함할 수 있다. 그래서 본 발명에 따라 반응 생성물을 형성하는 데 필요한 슬러리 양이 실제적인 요구량 이상으로 증가되고 추가비산회가 추가로 첨가된다. 비산회의 자유 생석회는 슬러리의 잔류 수분과 반응하여 수산화칼슘 Ca(OH)2을 형성하고 이것에 의해 열이 유리된다. 석회암은 후의 야금공정을 쉽게하고 유리된 열은 결합된 생성물을 부서지기 쉽게 한다.
낮은 유황의 화석연료을 때울 때 발전소 보일러 뒤의 전기필터에 있는 연도가스에서의 비산회가 바람직하다. 그리고 이것은 라인강에서 나온 아탄을 주로 포함한다. 그러나, 건식 첨가 공정에 따라 연료를 처리하는 동안 축적되는 비산회는 만일 석회암이 연소전에 유황을 굳히기 위해 연료에 첨가되었다면 적당하다. DAP 회로 불리는 물질이 이용가능하다.
용광로 탑 가스에서의 연진이나 샌드의 사용 역시 가능하다. 이들은 가스가 용광로 연도에서 청소될 때 축적한다. 이 모두는 철 및 철산화물은 물론 비전환된 탄소와 석회암의 잔류물을 추가로 함유한다.
방법의 제1단계에서, 무거운 금속함유 연진(이미 언급한 것 이외에도 강철연마중에 생긴 물질을 포함한다)의 가공 중에 미세하게 분할된 생석회나 배운석과의 혼합에 의하여, 슬랙의 유동성은 후의 야금공정에서 증가된다. 또한 무거운 금속함유 슬러리 가공은 이미 언급한 것 이외에도 방법의 제1단계에서 이용하는 연마 슬러리를 포함한다. 미세하게 분할된 비산회를 바람직하게 사용함으로써 보통 불가입성 슬러리는 1단계에서 건조되고 이것에 의해 취급이 용이하게 된다. 레이들 노에서 비산회나 슬랙에 있는 생석회의 양은 유리 생석회가 슬러리의 수분과 발열하여 반응하기 때문에 건조를 도와 슬러리에서의 고유 수분의 상당부분은 증발된다. 따라서 후의 야금공정에 유리한 석회첨가는 영향을 받지 않게 된다.
본 발명에서 유용한 또다른 폐기물은 알루미늄의 다른형태로 구성된다. 알루미늄 첨가하게 되면 탈산에 그리고 슬랙의 융제에 유용한 것으로 알려져 있다. 어떤 형태의 알루니늄은 야금용기의 내벽붙임을 침범할 수 있고 또 다른 것은 비싸다. 본 발명에 따라 폐기하는 산화알루미늄 혹은 금속 알루미늄, 예를 들면 유성의 젖은 연마물을 포함될 수 있다. 또한 그런 알루미늄이 비산회에 존재할 수 있다. 알루미늄이 존재하고 괴상이 기타 다른 적당한 성분, 예를들면 높은 철 함유량을 가지면 괴상은 시멘트 산업에서 유용하다.
제2단계에서 체로 걸러 직경 6mm 이하의 균일한 입자조성 띠가 얻어진다. 동시에 이른바 롤링, 좀더 자세히 압연기 스케일 슬러리에 의해 제1단계에서 노출된 이물질이 얻어진다. 이들 이물질 및 큰 덩어리는 적용가능하다면 연마될 수 있고 적당한 포인트에서 방법사이클에 다시 삽입될 수 있다.
제3단계 방법에서 탄소함유 연진 및 석회암 함유 괴상을 포함하는 체로 선별된 미세 파편은 이들과 완전히 혼합된다. 이 마지막 단계는 공기나 기타 가스 압력하에 내뿜거나 주입할 수 있을 때까지 실질적으로 저밀도에 기여한다.
첨가된 탄소함유 연진의 경우, 약간이나 낮은 휘발성 석탄에서 나오는 아탄 코크스 연진이나 석유 코크스 혹은 무연탄 혹은 연진, 또는 이들의 혼합물을 이용하는 것이 바람직하고 이들 각각의 결정립도는 직경 1mm 미만이다. 탄소를 첨가하게 되면 후의 야금공정에서 슬랙의 거품형성을 촉진시키는 것으로 알려져 있다. 예를들어 연마슬러리와 같이 표면가공에서 금속함유 슬러리의 경우에서와 같이, 혹은 압연기 스케일 슬러리의 경우와 같이 폐기물이 유기파편, 예를들어 오일을 갖는 상태에서, 보다 적은 탄소연진은 원래 이런 종류의 유기 혼합물을 가져오지 않는, 예를들어 용융금속에서 가스의 습식 클리닝에서의 슬러리에 대한 것 보다 필요하게 될 것이다.
탄소함유 연진을 홀로 첨가하게 되면 생성물이 공기로 주입될 수 있다는 점에서 밀도를 낮게하는데 충분하지 못할 수 있다. 그 대신에 금속함유 연진, 칼슘, 탄소로 구성되는 혼합물이 첨가될 수 있는 운반재가 밀도를 추가로 감소시키기 위해 존재할 수 있다. 증기터빈을 가동시키는 증기발전소에서 보일러 급수의 가동에서 생기는 구형의 석회암 함유 괴상이 본 목적에 적당한 것으로 판명되었다. 이들 괴상은 평균지름 1 내지 2mm의 작고 가볍고 안정적인 구형이고 압축 및 마멸에 극히 저항적이고 결정립도는 0.5 내지 6mm 범위에 있다. 이들 구형은 증기구동 터빈에 적당한 보일러 급수에서의 칼슘 및 철을 제거하여 생긴다. 구형의 중앙에 보일러 급수에서 추출된 석회 및 단결정 형태의 철이 축적되는 작은 석영 결정립이 있다. 이들 구형은 색깔이 베이지색이고 부드러운 표면을 가지며 고압력 강도를 나타낸다. 보통 이들은 덩어리로 처리된다.
본 발명의 경우 구형은 바람직하게 중금속 입자, 석회, 탄소를 구성하는 혼합용 운반자로서 적당하다. 운반자와의 결합은 물 가공으로부터의 수분은 물론 정전력에 의해 확실하게 된다. 실리콘, 석회, 철의 함유량은 후의 야금공정에 도움이 된다.
또하나의 형태에서 본 발명은 전기 아크로에서 용융금속에 첨가제로써 사용하는 공기로 주입가능한 공급재을 제공한다. 이 물질은 중금속 원소 및 유성의 밀 스케일 함유하는 폐기 미립자 물질의 반응 생성물을 포함한다. 또한 이 물질은 약 0mm 에서 약 6mm까지의 입자크기를 갖는 괴상 형태이다.
전기 아크로에서 용융금속에 첨가제로써 사용하는 공기로 주입가능한 공급재는 중금속 원소를 함유하는 폐기 미립자 물질의 반응 생성물 및 직접 환원된 철 미분을 포함한다. 이 공급재는 약 0mm에서 약 6mm까지의 입자크기를 갖는 덩어리 형태이다.
이들 공급재 중의 하나는 미립자 형태의 탄소 소스를 포함하고;
이들 공급재중의 하나는 생석회가 존재하고 반응에 참가한다.
이하 본 발명을 잘 이해할 수 있도록 예와 첨부된 도면을 참고로 설명한다.

Claims (22)

  1. 중금속을 함유하는 폐기물 처리방법에 있어서:
    상기 방법은 발열반응을 일으키기 위하여 폐기물과, 산화 물질을 함유하는 상대적으로 낮은 밀도의 미립자 물질과, 물을 혼합시켜 상대적으로 건조한 괴상을 형성하고;
    상기 괴상을 체로 걸러 약 0mm에서 약6mm까지의 범위에 있는 크기를 갖는 괴상으로 분리시키고;
    상기 분리된 괴상을 기압의 감소하에 용융금속을 함유하는 야금용기에 공기로 주입하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 중금속을 함유하는 폐기물 처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 산화 물질은 생석회 인 것을 특징으로 하는 중금속을 함유하는 폐기물 처리방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 산화 물질은 직접 환원된 철 인 것을 특징으로 하는 중금속을 함유하는 폐기물 처리방법.
  4. 제1항, 제2항 혹은 제3항에 있어서, 상기 폐기물은 전기 아크로에서 얻어진 연진 인 것을 특징으로 하는 중금속을 함유하는 폐기물 처리방법.
  5. 제1항, 제2항 혹은 제3항에 있어서, 알루미늄 소스가 존재하는 것을 특징으로 하는 중금속을 함유하는 폐기물 처리방법.
  6. 후의 야금공정용 미분 제조방법에 있어서:
    상기 미분은 연진 형태로 적어도 부분적으로 환원된 철광석에서 나오며,
    상기 미분과 저밀도를 갖는 미세한 결정립의 운반재를 혼합하여 부서지기 쉬운 생성결과물을 생성시키고, 상기 생성물을 체로 걸러 야금 공정에서 주입에 적당한 0mm 와 6mm 사이의 결정립도 물질을 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 야금공정용 미분 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 사용된 운반재는 탄소함유 물질인 것을 특징으로 하는 야금공정용 미분 제조방법.
  8. 제6항 혹은 7항에 있어서, 상기 미분과 운반재 사이의 응착을 향상시키기 위해 충분한 물이 첨가되는 것을 특징으로 하는 야금공정용 미분 제조방법.
  9. 제6항, 제7항 혹은 제8항에 있어서, 물과 탄소의 슬러리를 혼합된 생성물에 첨가하여 완전히 혼합하는 것을 특징으로 하는 야금공정용 미분 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 유리 생석회를 함유하는 슬러리 초과량은 연진형태의 물질과 함께 미세하게 분할된 형태로 이용되는 것을 특징으로 하는 야금공정용 미분 제조방법.
  11. 제9항 혹은 제10항에 있어서, 상기 슬러리는 오일함유 압연기 스케일 슬러리이거나, 오일함유 절삭액에 의해 강철을 합금하는데 적당한 강철이나 금속의 가공에서 나온 것을 특징으로 하는 야금공정용 미분 제조방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 슬러리는 물로 용광로 가스를 처리하여 나오는 것을 특징으로 하는 야금공정용 미분 제조방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 슬러리는 칼슘을 함유하는 화석연료의 연소에서 비롯된 비산회를 함유하는 것을 특징으로 하는 야금공정용 미분 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 슬러리는 발전소 보일러에서 석회석이나 수산화칼슘에 의한 연도가스의 청소에서 비롯된 비산회를 함유하는 것을 특징으로 하는 야금공정용 미분 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 슬러리는 용광로 연도 연진을 함유하는 것을 특징으로 하는 야금공정용 미분 제조방법.
  16. 제9항 내지 제15항 중의 한 항에 있어서, 주입가능한 미세파편은 재처리를 위해 반응이나 결합생성물, 그리고 세분된 사상산물로부터 체로 선별되는 것을 특징으로 하는 야금공정용 미분 제조방법.
  17. 전기 아크로에서 용융금속에 첨가제로써 사용하는 공기로 주입가능한 공급재에 있어서:
    상기 물질은 중금속 원소 및 유성 밀 스케일을 함유하는 폐기 미립자 물질의 반응생성물을 포함하고, 약 0mm에서 약 6mm까지의 미립자 크기를 갖는 괴상 형태인 것을 특징으로 하는 공기로 주입가능한 공급재.
  18. 전기 아크로에서 용융금속에 첨가제로써 사용하는 공기로 주입가능한 공급재에 있어서:
    상기 물질은 중금속 원소 및 직접 환원된 철 미분을 함유하는 폐기 미립자 물질의 반응생성물을 포함하고, 공급재는 약 0mm에서 약 6mm까지의 미립자크기를 갖는 괴상 형태인 것을 특징으로 하는 공기로 주입가능한 공급재.
  19. 제17항 혹은 18항에 있어서, 미립자 형태로 탄소 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기로 주입가능한 공급재.
  20. 제19항에 있어서, 탄소 소스의 함유량은 공급재에서 산화철의 함유량을 감소시키기에 충분한 것을 특징으로 하는 공기로 주입가능한 공급재.
  21. 제17항 내지 20항중 어느 한 항에 있어서, 생석회가 존재하고 반응에 참가된 것을 특징으로 하는 공기로 주입가능한 공급재.
  22. 제17항 내지 21항중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄을 함유하는 것을 특징으로 하는 공기로 주입가능한 공급재.
KR1019970707005A 1995-04-04 1996-04-03 중금속함유 폐기물 처리방법 및 야금공정용 미분 제조방법 및공기로 주입가능한 공급재 Withdrawn KR19980703606A (ko)

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