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KR900006695B1 - 제강 더스트로 부터의 유가금속 회수방법 - Google Patents

제강 더스트로 부터의 유가금속 회수방법 Download PDF

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KR900006695B1
KR900006695B1 KR1019850007225A KR850007225A KR900006695B1 KR 900006695 B1 KR900006695 B1 KR 900006695B1 KR 1019850007225 A KR1019850007225 A KR 1019850007225A KR 850007225 A KR850007225 A KR 850007225A KR 900006695 B1 KR900006695 B1 KR 900006695B1
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iron
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pellets
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토시오 마쓰오까
신이찌 쿠로즈
Original Assignee
스미도모 쥬우기까이 고오교오 가부시기가이샤
고오다 시게루
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Description

제강 더스트로 부터의 유가금속 회수방법
제1도는 본 발명에 관한 유가금속 회수방법을 실시하기 위한 장치의 플로우차아트.
제2도는 예열, 예비환원로의 예비환원로 내에서의 가스분압 관계도로서, 특히 사선부는 Pzn=0.20기압으로 설정하고 Pco+Pco2=0.98기압에 있어서의 각 성분 분압의 평형선으로 둘러싸인 영역을 표시한다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 조립기 2 : 예열.예비환원로
3 : 저주파 유도로 4 : 납굄
5 : 아연응축기 6 : 냉각통
7 : 아연(또는납)순환펌프 8 : 가스온도 성분조정로
9 : 고우크스 건조기 10 : 집진기
11 : 염소 제거장치 12 : 탈황장치
D : 고아연 제강 더스트 C : 코우크스
Sl : 슬래그 Fe : 용융선철
Zn : 용융아연 Pb : 용융납
G : 배기가스, A, A1, A2 : 공기 CO : CO 가스
본 발명은, 예를들면 전기로 제강에서 발생하는 고아연 함유철 더스트로 부터 아연, 철 등의 유가금속을 회수하는 방법에 관한 것이다. 예를들면 전기로에 있어서 발생하는 더스트는 집진기에 의하여 포집되고 있으나 그 더스트량은 통상 조강의 l-l.5%에 해당하고, 또. 그 성분은 철 25-30%, 아연 20-25%, 납 3-4%의 많은 유가금속을 함유하고 있음에도 불구하고 소규모이고 또한 간편한 회수방법이 없기 때문에 특정의 정련메이커에 인도하여 집중처리하고 있는 실정이다. 이와같은 회수방법으로서 로오터리킬른 용강로법, 또는 최근 플라스마열을 이용한 처리방법이 제안되고 있으나 모두 처리공정의 복잡성 및 처리비용이 높은등의 많은 문제점이 있다. 본 발명은 상기와 같은 현상을 고려하여 연구된 것으로 그 목적은 고아연 제강더스트로 부터 유가금속을 쉽고 또한 낮은 처리에너지로 회수할 수 있는 유가금속 회수방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명에 관한 유가금속의 회수방법은 고아연 제강 더스트를 조립하여 펠릿(pellet)으로 구성하여 이 펠릿을 상부에, 예열부 하부에 환원부를 구비한 샤프트 타잎의 로에 장입하여 후단의 유도로로 부터의 C0 배가스를 이용하여 예열부에서 예열하고 환원부에서는 산화아연의 환원을 극력 억제하여 산화철의 환원을 적극적으로 일으키는 CO2/CO 비율의 가스조건 하에서 펠릿의 예비환원을 실시한다. 예비환원된 펠릿을 탄소질고체 환원제와 함께 유도로에 투입하고 유도로에서 용융환원시켜서 아연을 증류에 의해 분리하여 조아연으로 하고, 철과 납은 비중분리하여 철은 용융선철로 하고, 납은 조납으로서 쉽고 또한 낮은 처리에너지로 회수할 수 있도록 한 것이다.
이하 본 발명은 도면을 창조로한 한 실시예에 따라 설명한다. 고아연 제강 더스트 D는 조립기(1)에서6-15MM의 펠릿으로 조립된다. 입자로 만들어진 펠릿은 샤프트 타잎의 예열, 예비환원로에 장입된다. 이샤프트로의 예열부에 있어서는 예비환원부를 통과 상승한 CO-CO2가스중의 CO 및 펠릿함유의 탄소가 연소공기 A2(필요에 따라 산소 부하(富化)도 실시한다)에 의하여 연소되어 펠릿은 단시간에 가열된다. 이 예열부에서는 또 펠릿중의 수분 및 강열(强熱)감량성분도 제거된다. 가열된 펠릿은 환원부에 이행하여 가스온도, 성분조정로(8)에 의하여 조정되어 환원가스와 반응함으로써 철산화물이 예비환원된다. 이 환원부에 장임되는 가스조건은 철산화물의 환원을 적극적으로 일으킨다. 즉, Fe O+CO=Fe+CO2의 평형선 및 C+CO2=2CO의 평형선에 둘러싸인 영역에 있도록 조정된다. 또, 아연산화물의 환원을 극력 억제하기 위하여 예를들면, PZn=0.02기압으로 설정하고 ZnO+CO=Zn+CO2의 평형선을 부가했을때 도면 2에 있어서 사선부분으로 표시한 영역에 가스조건을 설정한다. 예비환원된 펠릿은 코우크스 건조기(9)에 의하여 건조된 코우크스 C와 함께 저주파 유도로(3)에 투입되어 철산화물, 아연산화눌, 납산화물은 환원용응되고 나머지 금속산화물은 대부분 슬래그 S1을 형성한다. 환원된 철은 용융선철(약 4% C) Fe로서 유도로(3)로 부터 배출되고 후단의 전기로에 고온으로 장입된다.
생성된 슬래그는 유도로에 통전한 채로 교반상태로 용선(溶銑)과 함께 빼내거나 통전을 종단하여 일시적으로 정치하거나 또는 고로에서 통상적으로 실행되고 있는 것과 같이 별개의 배출구로 부터 배출시킨다.
환원된 납 Pb는 비중이 비교적 크기때문에 용선과 비중분리되어 로하부의 납굄(4)에 고이므로 정기적으로 빼낸다.
환원된 아연 Zn는 비등점이 비교적 낮기 매문에 용응, 증발하여 환원가스 CO와 함께 가스상태로 아연응축기(5)로 유도되어, 아연순환(또는 납순환)펌프(7)에 의하여 순환된 용융아연(또는 용웅압)에 의하여 냉각되어 액상의 물체로서 응축되어 냉각통(6)에서 냉각되어 불순물이 제거된 후 조아연으로서 회수된다.
응축기(5)를 나온 환원가스인 CO는 가스온도, 성분조정로(8)로 유도된다. 이 조정로에서는 환원가스 CO는 연소공기 A2(필요에 따라 산소 부화를 한다)에 의하여 단번에 연소되어 상기의 예비환원 조건을 만족하는 가스조건으로 조정된다.
예열, 예비환원로(2)의 배기가스는 코우크스 건조기(9)로 유도되어 코우크스의 건조에 이용된 후 집진기(10), 염소 제거장치(11), 탈황장치(12)를 지나서 계외로 배출된다.
상기와 같이 본 발명에 의하면 고아연 제강 더스트를 큰 덩어리로 만들어 예열, 예비환원로에서 펠릿중의수분, 탄소, 강열감량 성분의 제거 및 산와철의 예비환원을 일으킨 후 유도로에서 용융, 환원시키고 아연은 증류에 의하여 분리하여 조아연으로서, 철과 납은 비중분리하고, 철은 용융선철로하고, 납은 조납으로 회수하도록 했으므로 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 예열, 예비환원로에서 유도로로 장임하는 철산화물의 예비환원을 하기 때문에 유도로의 전력부하가 적게 감소된다.
(2) 철산화물의 예비환원에 의하여 유도로 내화물과 반응하여 내화물의 수명을 현저히 저하시키는 FeO 성분을 감소시킬 수 있고, 따라서 내화물 수명의 연장이 기대된다.
(3) 예비환원부에서 아연산화물의 환원을 극력 억제하고 철화물의 환원은 적극적으로 일어나게 하는 가스조건으로 조업을 하기 때문에 장입되는 가스조건을 FeO+CO=Fe+CO2, C+CO2=2CO 다시 아연의 증기압에 따른 ZnO+CO=Zn+CO2의 세개의 평형선에 둘러싸인 영역에 한정하면, 가령 예열, 예비환원로 저부의 CO의 분압이 가장 높은 부분에서 PZn=0.02기압정도로 대응하는 CO의 분압 및 온도를 설정하면 이로상부에서는 로내를 반응하면서 상승하는 가스의 분압은 로저보다 상당히 하강하고 온도도 하강하므로, 로의 환원부를 통과한 직후의 가스중에 아연이 실질적으로 거의 들어가지 않는 것을 기대할 수 있다.
(4) 유도로는 교반력이 크고 또한 몸체를 기림적인 구조로 하는 일이 있으므로 펠릿의 용 융, 환원, 아연의 증류에 적합하고 유가금속을 쉽게 회수할 수 있다.
(5) 강열감량부를 미리 제거하므로써 펠릿을 유도로에 장입했을 경우 버어스팅을 일으키는 일없이 용량의안정된 조업이 가능하고 더스트의 발생드 억제할 수 있다.
(6) 폘럿의 탄소분을 미리 연소시키므로써 펠릿을 예열할 수 있는 이외에 유도로에 있어서의 펠릿의 환원에 필요한 환원제로서의 탄소는 폘릿내에 존재하는 탄재, 이른바 내탄으로 부터 공급되는 것이 아니고 유도로내의 용선의 탄소로 부터 공급되기 때문에 펠릿중의 금속산화물의 환원은 펠릿 표면에서만 발생한다. 그로인해 내탄을 가지는 폘릿이 급격히 고온에서 노출되었을때에 발생하는 급격스러운 가스발생이나 그것에 따르는 폘릿의 파괴를 방지할 수가 있고, 또 용량이 갑자기 끓어오르게 된다거나 더스트가 발생되는 것을 억제할 수 있으므로 그에 따라 용량의 안정된 조업이 가능하다.
(7) 유도로 만으로 장임물의 환원을 실시하면 환원가스가 과잉발생하여 입지조건에 따라서 그 효과적인 이용을 기대할 수 있다. 그러나, 본 발명의 방법은 예비환원 또는 예비환원에 사용한 후의 연소에 의한 팰릿의 예열에 의하여 가스가 가지는 에너지를 효과적으로 이용할 수가 있고, 전체적으로 에너지의 절약을 도모할 수 있다.

Claims (1)

  1. 고아연 제강 더스트를 조립하여 펠릿으로 형성하고 이 펠릿을 상부에 예열부, 하부에 환원부를 구비한 샤프트 타잎의 예열, 예비환원로에 장입하여 예열부에서 펠릿중의 수분, 탄소 및 강열감량 성분을 제거하고 환원부에서의 장입 가스 조건(온도, CO/CO2비율)을 ZnO+CO=Zn+CO2의 평형선과, FeO+CO=Fe+CO2의 평형선 및 C+CO2=2CO의 평형선으로 둘러싸인 영역에 설정하여 산화아연의 환원은 강력히 제어하는데비해 철산화물의 환원은 적극적으로 일으키도록 예비환원하고, 이어서 예비환원한 펠릿을 탄소질고체 환원제와 함께 유도로에 투입하여 상기 유도로에서 용융환원시킴으로써 아연은 증류에 의하여 분리하여 조아연으로서 회수하고, 철과 납은 비중분리하고, 철은 용융선철로서, 납은 조납으로 회수하는 것을 특징으로 하는 고아연 제강 더스트로 부터의 유가금속 회수방법.
KR1019850007225A 1985-09-30 1985-09-30 제강 더스트로 부터의 유가금속 회수방법 Expired KR900006695B1 (ko)

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