TW400365B - Method for preparing mineral pigment, the thus obtained mineral pigments and installation for implementing such method - Google Patents

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A7 B7 五、發明説明（1 經濟部中央梯準局貝工消费合作社印製 本發明係關於製備含礦顔料之方法。尤其，本發明傜 闋於利用處理煉綱廠也就是電氣煉鋦廠之塵屑製備含礦顔 料之方法。本發明有相鼦於由此獲得之顔料以及進行此法 之裝置。 本發明之一項應用係持別提供處理煉鋼廠之塵履，即 電氣煉鋼廠之塵屑。 使用電弧爐之鋼鐵生産造成生成每公噸鋼鐵有約20公 斤之塵屑形成。 此塵屑是至少兩種反應之結果：根據第一種反應，最 易蒸發之金屬在爐操作溫度下轉換為蒸氣。在空氣抽氣的 影響下，其被氧化及冷卻，且以游離氧化物或與氧化鐵之 混合結構存在。 根據第二種反應，在沸騰鋼槽上，徹細之鐵顆粒分散 在蒸氣相中且在空氣抽氣時排出。在此空氣流中，其被冷 卻，且在空氣中氧的作用下，其轉化為高價氧化鐵。此氧 化物與重金屬間之交互作用會導至MFe2〇4尖晶石型式化合 物之形成（其中M = Zn、Ni、Μη或Cd)。若M = Fe，此相即為 磁鐵礦之組成。 由電氣煉鋼廠産生之塵屑包含非常大量之大部份為如 鐵、鋅、鈣及矽之元素或混合氧化物及少部份為如銅、錳 、鉻、鈣、鉛及氣化物。由於重金屬經過鹽析析出，故塵 屑被視為有毒的，且除了於一级廢棄場外無法處理。由是 ，歐洲法規規定從2002年起，只有被視為且確定為最終之 廢棄物可被認許置於一級廢棄場。 ·

Hr 先 閲： 面 之 注

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A 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X：297公釐） 83.3.10,000 經濟部中央標率局貝工消费合作社印装 A7 B7__ 五、發明説明（） 有雨種處理電氣煉銅廠塵屑之回收方法已被考慮。 第一種方法在於減量，偽依不同之方法在不同溫度下 基於揮發性重金屬，將含鐵部份再注回銷鐵製造爐中。 因此，EP-A-336,923文獻中掲露在鑲鐵熔融爐中處理 來自煉鋼廠在成為小球狀後之塵屑；EP-A-441,052文獻中 掲露一在1200至1700°Cil添加還原産物之熱處理；W0-A-9 1/12,210文獻中掲露一種在鑲鐵還原爐中處理來自煉鋼廠 之塵屑，重金屬自熱氣中藉濃縮而被還原；EA-A-453,151 文獻中掲露一種利用一試劑選擇還原氧化鐵處理如小球狀 之塵屑；EA-A-2,666,592文獻中掲露一種藉氣化作用萃取 出揮發性金靥之方法。W0-A-3,696,193文獻中掲露一種特 別設計為還原含氧化物塵屑之電弧爐；EP-A-6,538,717文 獻像關於藉重金屬在液態之蒸餾步驟完成之高溫冶金法； 及EA-A-551，992文獻中掲露一種藉電感及蒸發可回收金羼 ，回收來自煉鋼廠之塵届中可回收之金羼。 第二種方法傺將塵履直接導入某些應用，即經過許多 方法後使其具惰性以用於建築或製造材料。 因此，由EP-A-402,746文獻已知一回收法，偽將來自 煉鏑廠之塵屑集成黏土以為礦画原料。tf〇-A-91/12,210 文獻中掲露將來自煉綱廠之塵屑用於污水處理，若其已加 入絮凝劑。 FR-A-2,689,881文獻中掲露一種將來自煉鋼廠之塵屑 用於製磚方法中*以改善其性質，該磚先在含於該塵屑中 之重金靥之揮發溫度煅燒過。 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS > A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 --------Ί裝-- (請先ft讀背面之注$項I寫本頁) 訂 床 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 _五、發明説明（3 ) 本發明之第一目的傜在於提供一種由煉銷廠尤其是電 氣煉鋼廠之塵履製備含礦顔料之方法° 本發明之另一目的係在於提供不僅用於穩定煉銅廠中 塵屑之最大量部份*亦用於中和於該塵屑中游離之重金屬 的方法。 旦本發明之另一目的偽提供可用於處理所謂”酸”之塵 屑及所謂”鹼”之塵屑的方法。 且本發明之另一目的係提供由來自煉鋼廠之塵属中分 離鋅鐵尖晶石以做為有色顔料之應用，其具有如獲自單獨 鋅鐵尖晶石或其與其它氧化鐵結合之相同色調顔料。 因此，本發明提供一種製備含礦顔料的方法，其中 以煉鋼廠即電氣煉鋼廠之塵屑當做原料。 尤其，本發明提供一種利用煉銷廠即電氣煉綱廠之 塵屑製備含礦顔料的方法，其待徵為包含下列步驟： a) 塵屑被分為兩部份，一部份包含了磁性成份，一 部份包含了非磁性成份； b) 該非磁性部份受到一鹼析出反應，故不成為尖晶 石之鋅部份，二氣化矽，鉛及一部份之錳被溶解； c) 如此獲得之固體物被清洗以中和及分離； d) 如此獲得之物在450°C到650°C間煅燒； e) 煅燒物由含一用以溶解於煅燒步驟産生之氣化鐵 及除了鋅外之重金靥之觸媒存在下以硫酸處理； f) 收集含礦顔料； g) 由c)及e)所得之溶液以沉澱析出其它顔料。 ---------^------^------A ; -- f「 (請先閲饋背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 五、發明説明（4 ) A7 B7 經濟部中央梯率局貝工消費合作社印製 根據本發明，塵屑被分為兩部份，分別為一包含了磁 性成份部份，及一包含了非磁性成份部份；條利用： -將塵屑在水中擦洗； -將如此獲得之物以液壓分级； -將液壓分级後之物之最細部份以磁濕分離。 根據本發明製備含礦顔料之方法亦具有下列可選擇之 或單獨或合併之待徵：經過在水中擦洗步驟之物料#以水 力旋流分離器做液壓分級；經過磁濕分離處理之部份相當 於顆粒大小為大於40撤米；在氧化還原劑存在下進行鹼析 出反應；此氣化還原劑在鹸媒介下由氧化合物選出；較待 別的，氧化還原劑為過氣化氫；步驟c)使用一水平式離心 機；煅燒步驟使用流化床爐；在硫酸處理步驟之觸媒偽使 用氣化還原化合物；此氧化還原化合物係由肼或氫氧胺氩 化氫衍生物組成之族群中選擇；較好的，氣化還原化合物 偽硫酸肼。 本發明亦關於含礦顔料，其待徵在於由實施本發明方 法所獲得。 本含礦顔料亦即用於如顔料或抗腐蝕塗料之添加劑。 本發明亦關於進行此製備含礦顔料之方法之裝置，其 持徵在於包含上游-下游方向供給由煉鋼廠即電氣煉鋼廠 之塵屑之条統： -一第一裝備站，其用以分離塵屑為兩部份，一部 份包含了磁性成份，一部份包含了非磁性成份； -一第二裝備站，其用以將該非磁性部份經過鹼析出 «： 之 注

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A 本紙張尺度逍用中國國家棣率（CNS > A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 五、發明説明（5) A7 B7 經濟部中央標準局負工消费合作社印装 反應，以得到沖洗漿渣； -一第三裝備站，其用以煅燒該沖洗漿渣，以得到第 一部份之顔料； -一第四裝備站，其用以將煅燒後之冲洗漿渣以酸處 理以得到稀溶液； —第五裝備站，其用以處理該稀溶液，以得到第二 部份之顔料。 第一裝備站在上游-下游方向係包含至少一進料為塵 履之擦洗槽，並供應一礦漿排放入至少一稀釋桶；至少一 液歷分級站其頂流在至少一磁濕分離器處理；至少一離心 機用以分離非磁性部份成份以得到一澄清液及一淤泥。 在一較佳之實施例中，根據本發明之裝置包含兩痼平 行操作之擦洗槽。 此液壓分级站為偽一水力旋流分離器。 根據本發明之裝置包含了於離心機下游之一組處理澄 清液之離子交換樹脂。 根據本發明之裝置亦包含至少一線上分析站以評估Ca + Mg：/Si及 Fe/Zn之比率。 第二裝備站在上游-下游方向包含至少一漿渣析出反 應器；至少一離心機用以分離來自漿渣之澄清液；至少一 漿渣清洗槽以得到沖洗漿渣。 根據本發明之裝置包含了於離心機下游之至少一反應 器用以處理澄清液之石灰；至少一反應器用以處理來自上 一反應器完成反應及過濾之稀釋部份之鋅粉；至少一緩衝 * 8 曾 面 之 注

I 頁 裝 訂 ，泉 本紙張尺度逋用中國鬮家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 經濟部中夬橾率局WC工消费合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（6 ) 桶用以接收來自上一反應器完成反應及過濾之純溶液。 其仍包含一位於緩衝桶下游之電解裝置。 第三裝備站包含了至少一用以處理冲洗漿渣之流化床 煅燒嫌。 第四裝備站包含了至少一反應器用以處理煅燒後冲洗 漿渣之酸處理；至少一用來分離儲存在至少一緩衝槽之漿 渣中稀溶液之離心機。 第五裝備站包含了至少一反應器，用以中和存於緩衝 槽之稀溶液及存於緩衝桶之溶液，及至少一乾燥站用以乾 燥來自反應器之固體部份。 本發明亦提供下列與此些敘述及參考附圖相關，且必 須考慮之特徵在於： -第1圖像根據本發明之裝置的第一裝備站之簡圔； -第2圖僳根據本發明之裝置的第二裝備站之簡圖， 此裝備必須置於第一裝備站之下游； -第3圖傜根據本發明之裝置的第三裝備站之簡圖， 此裝備必須置於第二裝備站之下游； -第4圖傜根據本發明之裝置的第五裝備站之簡圖， 此裝備必須置於第四裝備站之下游。 本發明因此為關於製備含礦顔料之方法，其中以煉鏑 廠即電氣煉鏑廠之塵屑為原料。 塵屑之組成依據煉鋼法之性質。然而在任何煉鋼廠中 鐵和鋅之濃度相當相同，如可從含氯化IM及二氣化矽之石 灰來看|酸及鹼的持徽改變很大。概言之，塵屑之不同型 -9 _ 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 --------1$------tr------A (_先W.-讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央標率局負工消费合作社印製 A7 _B7____ 五、發明説明（7 ) 態可由R =石灰+氧化_/二氧化矽之比值來區分。對四種不 同型態之塵屑其組成及1U直在下表中說明： 煉鋼廠 鋅 鐵 氧化鈣+氧化鎂 二氧化矽 R 1 29 21 4 3 1.33 2 19 22 12 6 2 3 17 23 15 3 5 4 13 46 0.3 17 0.017 掃描式顯微鏡與點狀能量散佈分析可顯示由包含物理 凝聚及複雜化學交互作用之機械産生産生塵屑。X光繞射 分析對粉末分析顯示其光譜與明確定義為結晶在尖晶石網 狀組織之亞鐵鹽型態之相相當相關。如鋅（鐵）為主要元素 ，此化合物可完全被識為鋅鐵尖晶石，即ZnFe2〇4(鋅鐵礦 )0 此型態之亞鐵鹽被使用於如顔料之應用之基本物質。 鋅鐵尖晶石較鐵氧化混合物為佳，因為後者之熱穩定性並 不佳。 在此，在煉鋼廠之塵屑形成過成中，通常在溫度大於 1000°c時，亞鐵礦會因ZnO-Fe2〇3之交互作用而存在。 亞鐵礦可由下述不同方法而獲得： -由在溫度範圍750°C到1000¾锻燒鋅及氧化鐵。 -或由共沉澱及瘟煅燒鐵和氫氣化鋅，在溫度範圍為 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 --------------ir------^ (請先»讀背面之注意事項再#寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（8 ) 75〇υ到1000°C或有時甚至到1250°C。 此外，煉鏑廠之塵屑之顆粒大小非常大，部份範圍包 括自1到150卿。它們非常容易傾向於聚集。此性質使 其不可能使用任何乾篩法（甚至超音波乾篩亦無用）。 根據對煉鋼廠之塵屑其顆粒大小的研究顯示其化學性 質強烈依據於顆粒大小。因此，富含之金屬鐵為其最大部 份。當由小顆粒因物理聚集圍繞一大的中心顆粒亦産生塵 屑，在水中擦洗是打散此圃塊之唯方法。此法有利於幫助 分離塵屑為兩部份（一例中大於及小於約40 )。 因此，根據本發明之法，塵屑首先在水中擦洗，然後 到液壓分級，即使用水力旋流分離器。當完成液壓分级， 此物送至在濕相之磁分離（磁濕分離機）。此法可能收集到 鐵磁之部份，且更特別可收集到揮發在爐中之鋼球徹粒。 此法亦可能清洗此物以完全去除如氣化物之可溶鹽類。 顆粒大小小於大約40 /μ的部份以含有氧化還原劑之 濃縮石灰蘇打溶液處理，其氣化還原劑偽由在鹼媒介下由 氧化化合物中作有利的選擇。在此，過氧化氫為持別佳因 其可避免媒介污染。水及氧氣為反應後之唯一産物。 根據本發明之法此步驟一方面可溶解不會形成尖晶石之鋅 部份，且*另一方面可溶解二氧化矽、鉛及一部份之錳。 待完成上述化學處理，此物被清洗作中和反應及更持 別使用水平式離心機作分離。 固體部份接下來在可注入漿渣之流化床爐於溫度400 °(〇至650 °C煅燒，且輸出已煅燒物為粉末形式。如此，昂 -11 - 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 ^ —裝 I I 訂—— I I I |太 . Γ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉率局貝工消费合作社印装 A7 B7 __ 五、發明説明（9 ) 貴的壓碎過程可以避免。 已燒結物接下來以硫酸在一介質濃度下處理，且氧化 還原化合物的存在可作為觸媒，用以溶解因燒結而産生之 氣化鐵及除了鋅以外的重金屬。此觸媒偽由阱或氫氧化胺 氣化氫之衍生物族中所選擇，因此化合物具有較低之氧化 還原電位。其中硫酸阱因硫酸鹽介質而較佳。根據下述反 應，氧化後所得唯一産物為硫酸及氮氣： Η 2 Η 6 S0 4----> Ν2 + 4Η* + 4e_ + Η 2 SO 4 現將與根據本發明之裝置參考附圔描述本發明。 此裝置實質上包含五個裝備組合站，稱為裝備組A、B 、C、D、及Εο 裝備組A:儲存於儲倉1之塵屑由輸送螺旋2蓮送至至 少一擦洗槽3。根據本發明之裝置較佳包含兩個平行操作 之擦洗槽3。擦洗之後，漿狀物排出與用來稀釋漿狀物降 低其密度之水填充至一槽4中。此物接著在一壓力下被送 至水力旋流分離器S。底流5a送至沉澱桶6中，頂流則於磁 濕分離器中處理。具磁性部份7a送至沉澱桶6而不具磁性 部份7b則使用水平式離心機8分離。澄清液8a使用一組離 子交換樹脂9處理，可於稀釋槽4中再使用。將漿渣8b作線 上分析以評估Ca + Mg/Si比率*即如Fe/Zn之比率。接下來 之步驟則依據此參數值。漿渣8a分別根據酸及鹼的待擻， 被送至B1或B2。 裝備組B1 :由裝備組A輸出之漿渣8b送至一内含蘇打 溶液及氣化還原劑之熱攪拌反應器10中。在完成鹼析出反 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐〉 83. 3.10,000 --------1^------1T------Λ 〈請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（10 ) A7 B7 經濟部中央標準局負工消费合作社印裝 應後，將漿狀物送至一離心機11。離心後*將澄清液或析 出液11a送至第二個反應器12中，而漿渣lib送至一安裝一 攪拌元件及規定之pH条統及酸性水之清洗槽13中。清洗循 環後，具pH值範圍在7到8.5之漿狀物在11處離心。此已清 洗及離心之漿渣11c在到裝備組C完成處理前先予以儲存， 另一方面，清洗溶液被送至一儲存槽14。在反應器12中， 鹼析出液以石灰處理，如此二氣化矽會形成矽酸鈣沉澱再 於清洗操作後於15處過濾。此澄清液接下來於反應器16中 使用鋅粉使鉛、銅及鎳表面硬化。此表面硬化之組成經過 清洗操作後於過濾器17處收集，而純溶液則存於一緩衝桶 18。此溶液將被送至裝備組E。 上述所掲露之連續步驟用於酸性塵屑，反之，下面將 掲露用於煉鋼廠之鹼性塵屑的步驟。 裝備組B2:由裝備組A輸出之漿渣8b送至一内含蘇打 溶液及氧化還原劑之熱攪拌反應器10中。在完成鹼析出反 應後，將漿狀物送至一離心機11。離心後，將澄清液或析 出液11a送至第二個反應器16中，而槳渣lib送至一安裝一 攪拌元件及規定之pH条統及酸性水之清洗槽13中。清洗循 環後，具pH值範圍在7到8.5之漿狀物在11處離心。此已清 洗及離心之槳渣11c在到裝備組C完成處理前先予以儲存， 另一方面，清洗溶液被送至一儲存槽14。在反應器16中， 鹼析出液1 la使用鋅粉使鉛、銅及鎳表面硬化。此表面硬 化之組成經過清洗操作後於過濾器17處收集，而純溶液則 存於一緩衝桶18。此桶使用連續進料入一電極為不鏽鋼所 -13 - 本紙張尺度逋用中國國家揲率（CNS > Α4规格（210X297公釐） 83.3.10,000 先 面 之 注

I t 裝 訂 Λ 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（η ) 製之電解槽19中。輸出之溶液流經一袋狀過濾器以收集呈 多孔粉末之鋅19a。稀溶液19b則可調整其含量再利用於鹼 蝕刻之方法中。 裝備組C(未示出）：將自B處理之漿渣11c送至一流化 床煅燒爐，其中安裝一小型排水管及旋風分離器及一經過 一裂解器之持大型再循還元件。裝備組D:煅燒完成後， 漿渣11c與一包含觸媒之酸溶液於一具有一攪拌器及一規 定熱条統之反應器20中混和。當反應時間過後，漿狀物被 送至離心機21。稀溶液21a儲存於一緩衝槽22中而漿渣21b 被送至一具有一攪拌元件、一規定之pH条統及鹼性水之清 洗槽23中。經過清洗操作後，當清洗溶液被送至儲存槽24 時，固體物21(：送往步驟E。 裝備組E :在此步驟中，處理操作在一具有一攪拌元 件、一規定之pH糸統及一空氣吸氣管之反應器30中進行。 反應器30中填充來自步驟C及之稀溶液21 a且儲存於緩衝槽 22。調整所需要之PH值偽使用來自步驟B之鹼溶液且儲存 於緩衝桶18。完成沉澱反應後，固髏部份於31處乾燥以得 到顔料32，另一方面，溶液32a被送至一廢水處理區33。 為處理這些流出液，分別儲存於儲存槽14及24，來自 步驟B及步驟C之清洗液，如同來自步驟E之溶液31a，在一 具有一規定pH值糸統之沉澱槽中作自我中和反應。此中性 溶液流經一離子交換樹脂管故殘餘之重金屬可被消除。在 一雙極隔膜電滲析槽中處理滲透以再生鹽溶液之酸及鹺。 依據鹽濃度，在於一單獨鹸隔膜電滲析槽中再生一方面來 --------1裝------訂------冰 t · . (#'先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家橾率（CNS > A4规格（210X297公釐） 83.3. !〇,〇〇〇 經濟部中央標率局負工消费合作社印裝 A7 __B7_ 五、發明説明（12 ) 說，偽濃縮的蘇打，另一方面來說，偽結合酸及鹼之溶液 之前，溶液以逆滲透有利的濃縮。此再生之濃縮蘇打可於 裝備組B中再次利用。 現將舉例說明本發明，而舉例並非作為限制。 例1 :酸性塵屑之例 500克之塵屑於250毫升水中檫洗15分鐘。擦洗後，以 2.5升水稀釋並送至水力旋流分離器。此物之1«組成大於 42徹米過篩。頂流（較細部份）送至一低磁場分離器。在磁 場1500高斯及一清洗水流速每秒12升下，具磁性部份佔5¾ 。擦洗後之非磁性部份組成如下：41.5%Fe，11.0«Zn， 0.«Pb，2.6%Mn及 16.68%Si。 200克之此非磁性部份利用30重量百分率之蘇打及含 有Hz〇2下在90°C下做鹼析出4小時。過濾後，固體部份清 洗做中和反應並缠於100 °C下乾燥：有168.5克回收。其中 組成如下：46.9%Fe，14.6%Zn。經過鹼處理後，此物料於 400Ό下煅燒4小時：149.5克被回收且鑛以10%之硫酸並含 一鐵（1H )還原觸媒於50°C下處理2小時。最終可得116.9克 。初時在塵屑中含有鋁及三價磷有利於最後産物即稱為發 光劑之顯色。所得粉末經過水徹底清洗並於100°C乾燥。 所得樣品之照明度相當於L- = 40.7, 3- = 17.07及1>*=29.02 〇 1. 5升之鹼處理液以15克之石灰於攪拌60°C下處理20 分鐘。沉澱後，分離矽酸鈣之沉澱物，澄清液在攪拌下以 鋅粉處理以將鉛及銅表面硬化。最後溶液中包含9.3克如 -----------^------tr------^ * -- /ί (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4说格（210X297公釐） 83. 3.10,000

經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 V A7 B7五、發明説明（13 ) 鋅酸鈉之鋅。2.3升之酸液以《粉處理以將銅及鎳表面硬 化。經過此處理後，溶液中包含7克鋅，1.2克錳及15克鐵 。將此溶液於60 °C部份中和至pH值為5.2，其中維持每小 時1500升氣泡流量。所得沉澱物經清洗並於250°C下於一 循環空氣乾燥機中乾燥。 例2 :鹼性塵屑之例 500克塵屑於鹼析出步驟前之虜理如例1。200克之此 非磁性物質使用30重量百分比之蘇打於90 °C作鹸析出反應 4小時。經過濾後，將固體部份清洗做中和反應。所得液 體以鋅粉處理以將鋅表面硬化且於一具有不繍綱電極之電 解槽中連續電解（舉例：” hastelloy”，一註册標誌）。此 鋅鐵除去液可於鹼蝕刻操作中再利用。固體部份在與例1 相同的操作情形下做酸蝕刻，但為更進一步之處理且具有 相同的鐵（m )還原觸媒。待完成蝕刻後，不溶解的部份大 體上包括的了二氣化矽、鈣及硫酸鎂及矽酸鹽。 將沉澱物分離，而溶液部份維持於70 °C同時保持空氣 冒出氣泡。將一蘇打溶液加入直到pH值等於5.2以使沉澱 出黃色之氧氫氧化鐵。最後産物經過離心、清洗並於250 C乾燥。 ---------J^------tr------A (，請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 A7 B7 五、發明説明（I4) 元_件檁號對-照表 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 1 ..儲倉 14 . ..儲存槽 2 ..i送螺旋 15 . ..過濂器 3 ..擦洗槽 16 . ..反應器 4 itff? .·僧 17 . ..過濾器 5 ..水力旋流兮·離器 18 . ..緩衝桶 5a . ..底流 19 . ..電解槽 5b . …頂流 . 19a , ...鋅粉 6 .. ..沉《桶 19b . ...稀溶液 7 ..磁濕分離器 20 .. .·反應器 7 a ‘ ..具磁性部份 21 ..離心機 7b * ..不具磁性部份 21a . ..稀溶液 8 ..水平式離心機 21b . ...漿渣 8 a . ..澄清液 22 .. ..緩衝槽 8b · ..漿渣 23 .. .·清洗槽 9 ..離子交換樹脂 2 4 .儲存槽 10 . ..熱攪拌反應器 30 .. ..反應器 11 . ..離心機 31 ..乾燥器 11a ...澄清液或析出液 31a . .‘.溶液 lib .·.漿蜜 32 .. .顔料 11c ...已清洗及離心之漿渣 33 .. ..廄水處埋區 12 . ..反應器 13 · ..清洗槽

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------1^.------.玎------，旅 (贫先私讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 申請專利範圍 1. 2. A8 B8 C8 D8 ^7· 9· 平 Λ β 第85109395號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期：87年9月 一種由源自於煉鋼廠即電氣煉鋼廠之塵屑製備含礦 顏料之方法，其特徵在於其包含下列步驟： a)塵屑被分爲兩部份，一部份包含磁性成份 部 經濟部中央標準局員工消費合作社印袈 3. 份包含非磁性成份； b) 該非磁性部份經過鹼析出反應，故不形成尖晶石 之鋅部份、二氧化矽、鉛及一部份之錳被溶解： c) 因此獲得之固體部份經過淸洗以中和並分離； d) 因此獲得之物在450到650°C間煅燒； e) 在一用以溶解於煅燒過程中所產生之氧化鐵以及 溶解非爲鋅之重金屬的觸媒存在下，將經煅燒物 以硫酸處理之； f) 收集含礦顏料； g) 由c)及e)所得之溶液用以沉澱析出其它顏料。 如申請專利範圍第1項之製備含礦顏料的方法，其 特徵在於將塵屑分離爲一包含磁性部份及一包含非 磁性部份，係利用： -將塵屑在水中擦洗； -將如此獲得之物以液壓分級； -將該液壓分級後之物之最細部份進行磁濕分離。 如申請專利範圍第1或2項之製備含礦顏料的方 法，其特徵在於將經過在水中擦洗步驟之物料以水 力旋流分離器做液壓分級。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ---------广-裝一=------订 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ， -18- 申請專利範圍 1. 2. A8 B8 C8 D8 ^7· 9· 平 Λ β 第85109395號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期：87年9月 一種由源自於煉鋼廠即電氣煉鋼廠之塵屑製備含礦 顏料之方法，其特徵在於其包含下列步驟： a)塵屑被分爲兩部份，一部份包含磁性成份 部 經濟部中央標準局員工消費合作社印袈 3. 份包含非磁性成份； b) 該非磁性部份經過鹼析出反應，故不形成尖晶石 之鋅部份、二氧化矽、鉛及一部份之錳被溶解： c) 因此獲得之固體部份經過淸洗以中和並分離； d) 因此獲得之物在450到650°C間煅燒； e) 在一用以溶解於煅燒過程中所產生之氧化鐵以及 溶解非爲鋅之重金屬的觸媒存在下，將經煅燒物 以硫酸處理之； f) 收集含礦顏料； g) 由c)及e)所得之溶液用以沉澱析出其它顏料。 如申請專利範圍第1項之製備含礦顏料的方法，其 特徵在於將塵屑分離爲一包含磁性部份及一包含非 磁性部份，係利用： -將塵屑在水中擦洗； -將如此獲得之物以液壓分級； -將該液壓分級後之物之最細部份進行磁濕分離。 如申請專利範圍第1或2項之製備含礦顏料的方 法，其特徵在於將經過在水中擦洗步驟之物料以水 力旋流分離器做液壓分級。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ---------广-裝一=------订 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ， -18- A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4. 如申請專利範圍第1或2項之製備含礦顏料的方 法，其特徵在於經過磁濕分離處理之部份相當於顆 粒大小爲大於4〇微米。 5. 如申請專利範圍第1或2項之製備含礦顏料的方 法，其特徵在於在氧化還原劑存在下進行鹼析出反 應。 6. 如申請專利範圍第5項之製備含礦顏料的方法，其 特徵在於此氧化還原劑在鹼媒介下由氧化化合物選 出。 7. 如申請專利範圍第5項之製備含礦顏料的方法，其 特徵在於此氧化還原劑爲過氧化氫。 8. 如申請專利範圍第1或2項之製備含礦顔料的方 法，其特徵在於步驟C)使用一水平式離心機。 9. 如申請專利範圍第1或2項之製備含礦顔料的方 法，其特徵在於其煅燒步驟係於一連結一支解器之 流體化床高溫爐中進行。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ϋ mi _^n n Bi_i— In i>^i 1^1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本貫) . - 10. 如申請專利範圍第1或2之製備含礦顏料的方法， 其特徵在於在硫酸處理步驟中之觸媒係使用氧化還 原化合物。 11. 如申請專利範圍第10項之製備含礦顔料的方法， 其特徵在於此氧化還原化合物係由胼或氫氧化胺氯 化氫衍生物組成之族群中選擇。 I2·如申請專利範圍第10項之製備含礦顔料的方法， 其特徵在於此氧化還原化合物係硫酸阱。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X 297公釐） -19- 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 13. —種用以進行如申請專利範圍第1、2、3、4、 5、6、7、8、9、10、11或12項中任一 項製備含礦顏料之方法的裝置，其特徵在於包含上 游-下游方向供給由煉鋼廠即電氣煉鋼廠之塵屑的 系統（1): -一第一裝備站（3, 4, 5, 7, 8)，其用以分離塵 屑爲兩部份，一部份包含了磁性成份，一部份包含 了非磁性成份； -一第二裝備站（10，11，13)，其用以將該非磁性 部份經過鹼析出反應，以得到沖洗漿渣（lie); -一第三裝備站，其用以煅燒該沖洗漿渣（11c)， 以得到第一部份之顏料； -—第四裝備站（20，21，22)，其用以將锻燒後之 沖洗漿渣(11c)以酸處理以得到稀溶液（21a); -一第五裝備站（30, 31)，其用以處理該稀溶液 (21a)，以得到第二部份之含礦顏料（32)。 14. 如申請專利範圍第13項之裝置，其特徵在於第一 裝備站（3，4，5，7，8)在上游-下游方向係包含： 至少一進料爲塵屑之擦洗槽（3)並供應一礦漿排放 入至少一稀釋桶（4);至少一液壓分級站（5)其頂流 (5b)在至少一磁濕分離器（7)處理；至少一離心機（8) 用以分離非磁性部份成份（7b)以得到一澄淸液（8a) 及一淤泥（8b)。 15. 如申請專利範圍第1 3或1 4項之裝置，其特徵在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X29*7公釐） -20- --------,-裝------訂------ 咏 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 400365 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 於：其包含兩個平行操作之擦洗槽（3)。 — ————i.ili^l^—1^ ϋ .^—ϋ τ y U3 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 16. 如申請專利範圍第13或14項之裝置，其特徵在 於：此液壓分級站（5)爲係一水力旋流分離器。 17. 如申請專利範圍第13或14項之裝置，其特徵在 於其包含：於離心機（8)下游之一組處理澄淸液（8a) 之離子交換樹脂（9)。 18. 如申請專利範圍第13或14項之裝置，其特徵在 於其包含：至少一線上分析站以評估Ca+Mg/Si及 Fe/Zn之比率。 19. 如申請專利範圍第1 3或1 4項之裝置，其特徵在 於第二裝備站（10, 11，13)在上游-下游方向包含： 至少一漿渣（8b)析出反應器（10);至少一離心機（11) 用以分離來自漿渣（lib)之澄淸液（11a);至少一漿 渣（lib)淸洗槽（13)以得到沖洗漿渣（11c)。 經濟部中央梯準局員工消費合作社印袋 20·如申請專利範圍第13或14項之裝置，其特徵在 於離心機（11)下游更包含：至少一反應器（12)用以 處理澄淸液（lla)之石灰；至少一反應器（16)用以處 理來自上一反應器（12)完成反應及過瀘之稀釋部份 之鋅粉；至少一緩衝桶（18)用以接收來自上一反應 器（16)完成反應及過濾之純溶液。 21·如申請專利範圍第2 0項之裝置，其特徵在於：於 緩衝桶（18)下游更包含一電解裝置（19)。 22.如申請專利範圍第1 3或1 4項之裝置，其特徵在 於：第三裝備站包含了至少一用以處理沖洗漿渣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21- 400365 ιι D8 六、申請專利範圍 (lie)之流化床煅燒爐。 23. 如申請專利範圍第1 3或1 4項之裝置，其特徵在 於第四裝備站（20, 21，22)包含：至少一反應器（20) 用以處理煅燒後沖洗漿渣（lie)之酸處理；至少一 用來分離儲存在至少一緩衝槽（22)之漿渣（21b)中稀 溶液（21a)之離心機（21)。 24. 如申請專利範圍第1 3或1 4項之裝置，其特徵在 於第五裝備站（30，31)包含：至少一反應器（30)， 用以中和存於緩衝槽（22)之稀溶液（21a)及存於緩衝 桶（18)之溶液，及至少一乾燥站（31)用以乾燥來自 反應器（30)之固體部份。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ;"· 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） -22-