JP4250724B2 - Sludge recycling method - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼材とアルミニウムまたはアルミニウム合金材とを含む構造物を、フッ素イオンの添加および存在下にリン酸亜鉛処理するに際し発生するスラッジを有効にリサイクル利用するための、スラッジのリサイクル方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウム乃至アルミニウム合金（以下アルミ合金と言う）は、省資源化の観点と低コスト化の観点とからリサイクルされることが一般的となって来た。しかしながら、合金種によって添加元素の含有量が異なることから、成分組成の調整が容易な二次合金や鋳物合金としてリサイクルされている。
【０００３】
具体的には、回収されたスクラップを溶解・溶湯精錬・除滓・鋳造等の工程を経て二次合金や鋳物合金とされるが、溶解から除滓までの工程について詳述する。即ち、溶解炉に投入された原料が加熱溶融されて溶湯となる。精錬工程では、溶解工程での原料スクラップに付着していた有機物他が、溶解時に生じた酸化物と共に各種介在物となり、これらが精錬剤の作用によりメタル分との混合状態で滓として浮上する。この滓は製品欠陥の大きな原因となるので除去すべきであるが、多量のメタル分が含まれておりそのまま排除するとメタルロスとなるため、除滓に当たってはメタル分を出来る限り溶湯中へ戻し、介在物のみを効率良く排除する必要がある。
【０００４】
そのための代表的な方法として、ハロゲン系のフラックスを溶湯湯面に散布し、滓と共に混合することにより滓中の微細なＡｌと反応せしめて、その際の発熱を利用して滓を加熱することにより、メタル分の流動性を高めて溶湯中に戻す方法が知られている。尚、前記脱ガス処理時に溶湯中に不活性ガス、例えば窒素やアルゴンガスと共にこの種フラックスを吹込むことも周知である。
【０００５】
このような溶湯からの脱ガス・除滓は、溶湯を清浄化して製品品質を向上するための溶湯処理として極めて重要であり、各種の除滓剤が提案されている。就中、アルミニウム合金溶湯の除滓剤としては例えば、特開平７−２０７３７６号公報、特開平１１−８０８５１号公報等が挙げられる。
【０００６】
一方、自動車産業においては軽量化の観点から各種部材にアルミニウム合金が多用されており、殊に自動車ボディ外装材（パネル材）は鋼板部分とアルミ合金板部分とで構成されるものが多い。そして、このような外装部分は塗装されるが、その下地処理として一般的にリン酸亜鉛処理が施される。ところが、このリン酸亜鉛処理の際に鋼板部分とアルミ合金板部分とが同時に処理されることから、処理液中にアルミニウムイオンが徐々に増加し、鋼板に対する処理性が劣化することからこれを防止する為に、フッ素イオン添加によりアルミニウムイオンを沈殿させることが一般的手法として知られている。
【０００７】
しかしながら、この手法によればリン酸亜鉛処理性能が良くなるものの沈殿された弗化アルミを主成分とするスラッジが大量に発生してしまうと言う問題がある。また、このスラッジはフッ素含有量が多い為に再利用が困難であり、現状では廃棄物として埋立処分するしかないと言う問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、クリオライト等の増加により、フッ化物を添加しない場合に比べて、スラッジの発生量が大幅に増加すると言った問題が新たに発生している。
【０００９】
このようなスラッジの増加を抑えるため、アルミニウム乃至アルミニウム合金材自体についても改善が進められており、例えば、アルミニウム乃至アルミニウム合金材に表面処理膜を形成しアルミニウムイオンの溶出を抑える等の方法（例えば、特開２０００−２５６８７３号公報）も考えられている。しかし、現状では、コストおよび性能面からフッ化物添加による方法が主流として採用されている。
【００１０】
なお、これらスラッジは、定期的に専門業者に回収され、産業廃棄物として殆ど全て埋め立て等に使われている。しかし、今後、さらにアルミニウム乃至アルミニウム合金材の使用量が増加することにより、廃棄コストが増加するのみか、廃棄場所が不足すると言った環境面においても重大な問題になるものと考えられる。
【００１１】
本発明は、このような事情に着目して成されたものであり、その目的は、スラッジのリサイクルによる地球環境のクリーン化、限り有る資源の有効活用および廃棄コストを低減することである。
【００１２】
そこで、本発明者等はこのスラッジを有効活用すべく、その成分組成を調べたところアルミニウム合金溶湯の除滓剤の主成分であるクリオライト（Ｎａ₃ＡｌＦ₆）と共通する元素が多量に含有されていることを知見し、フラックス原料としての使用可能性について各種実験を行った。
【００１３】
即ち、実験例では、鋼材：アルミニウム合金材の面積比を変化させた試験片をフリーフッ素４００ｐｐｍにてリン酸塩処理してクリオライト比率の異なるスラッジを発生させ、このスラッジから水分除去したものを、溶湯の除滓剤として用いた。このスラッジの成分組成は、表１の通りであった。尚、成分分析に当たっては、スラッジを１０５℃で２時間乾燥後、０．５ｇ採取し、濃塩酸３０ｃｃ中で加熱溶解したものを１００ｃｃにメスアップさせて試料とし、金属成分は原子吸光法で、その他の成分はイオンクロマトで行った。
【００１４】

スラッジによる除滓剤特性を調べる為に、スラッジ添加によるスラッジ中の不純物金属による溶湯汚染への影響をＦｅ、Ｚｎ、Ｎａの含有量の変化で調べたが、表２に示す通り溶湯汚染は殆ど無く、無視できる程度であった。
【００１５】

【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前述のような目的を達成するため鋭意研究を進め、本発明を成したものである。
【００１７】
すなわち、先ず、鋼材およびアルミニウム乃至アルミニウム合金材を含む構造物のリン酸亜鉛処理により発生したスラッジについて、組成分析を行なった結果、クリオライト成分（Ｎａ、Ａｌ、Ｆ）が多量に含まれることを確認した。なお、これらクリオライト成分は、リン酸亜鉛処理浴中へのフッ化物の添加量、アルミニウム乃至アルミニウム合金材の処理量等によりその含有率は異なる。
【００１８】
一方、アルミニウム乃至アルミニウム合金を溶解する場合、凝固時に気孔の原因となる溶湯中の水素の除去、また、内部欠陥の原因となる非金属介在物を除去し清浄化するために溶湯処理用フラックスが用いられている。
【００１９】
ここで、本発明者らは、一般的な溶湯処理用フラックスにはＮａが含まれていることに注目し、クリオライト成分のフラックスヘの適用を検討、スラッジをアルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯処理用フラックスとして用いることを見出したのである。
【００２０】
つまりは、本発明は、鋼材とアルミニウムまたはアルミニウム合金材とを含む構造物を、フッ素イオンの添加および存在下にリン酸亜鉛処理することにより生じたクリオライトを含有するスラッジを、アルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯処理用の除さい用フラックスとして有効にリサイクル利用する方法を提供することを目的とするものである。なお、その技術的構成は次のとおりである。
【００２１】
すなわち、本発明方法は、鋼材とアルミニウムまたはアルミニウム合金材とを含む構造物を、フッ素イオンの添加および存在下にリン酸亜鉛処理することにより生じたクリオライトを含有するスラッジを、アルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯処理用の除さい用フラックスとして用いることを特徴とする、前記スラッジのリサイクル方法である。
【００２２】
尚、本発明方法は、その一つの実施態様として、アルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯の処理用の除さい用フラックスに前記スラッジを混入させてアルミニウムまたはアルミニウム合金を溶湯処理するのに使用する場合も包含する。
【００２４】
さらにまた、本発明方法で用いられる前記スラッジは、金属のフッ化物をフッ素換算で３〜３０質量％の量、無機塩を５０質量％以下の量、および金属リン酸塩を４０から９０質量％の量で含有し、前記の無機塩と金属リン酸塩との合計含量が９０質量％以下に制限され、残部が不可避不純物から成るものであることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明でのスラッジのリサイクルにおいては、先ずリン酸亜鉛浴からスラッジが回収される。この場合、回収方法としては、連続式重力濾過、加圧型べーパーフィルター濾過或いは、加圧布型フィルター濾過等の方法が用いられる。
【００２７】
さらに、回収後、自然乾燥、温風乾燥（８０〜１５０℃）或いは、ドラム及びディスク状伝導型加熱乾燥（８０〜１５０℃）等の方法により乾燥され、回転及び振動フルイ、重力・慣性力分級或いは、遠心力分級等の方法により分級される。
【００２８】
また、本発明における、スラッジより成るアルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯処理用フラックスについては、通常使われているフラックスとの混合が有効である。この際、通常フラックスとの混合割合が問題となるが、溶湯の種類、脱ガス、脱滓等の要求度に応じて適宜選択されるものである。
【００２９】
さらに、上述のアルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯処理用フラックスは、使用にあたって、粒度を調整した粉体として溶湯表面に散布する方法、押込む方法、或いはパイプによって窒素のような不活性ガスと共に溶湯内へ吹き込む方法、若しくは、形状並びに大きさの調整された固体として溶湯内へ押込む方法等を炉の種類並びに容量と溶湯処理の要求度に応じて適宜選択するのが好ましい。
【００３０】
なお、この場合、鋼材（冷延鋼板等）、アルミニウム乃至アルミニウム合金、Ｚｎめっきアルミニウム合金およびこれら以外の例えば、Ｚｎ、Ｚｎめっき鋼板、Ｚｎ−Ｆｅめっき鋼板、Ｚｎ−Ｎｉめっき鋼板等の金属材を含む構造物においても同様なスラッジが得られ、アルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯処理用フラックスとして使用することができる。
【００３１】
【実施例１】
冷延鋼板およびアルミニウム合金材を含む構造物をリン酸亜鉛処理し、スラッジを回収した。さらに、本スラッジを温風乾燥機により乾燥し遠心力分級機により分級した後、既存のアルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯処理用フラックス（フラックス−Ａ：ファウンテック（株）製）と混合し、スラッジ混入量が０（無添加）、２０％のフラックスとした。これらを下記の試験条件にて処理し、スラッジがアルミニウム溶湯汚染に及ぼす影響について評価した。
【００３２】
使用地金：９９．９９％アルミニウム
試験条件：
溶湯量：５ｋｇ
溶湯温度：７４０℃
フラックス添加量：５ｇ、１０ｇ、２０ｇ
フラックス添加方法：高純度アルミニウム箔に包み溶湯中に浸漬

本スラッジが混入されたフラックスを用いて鋳造されたアルミニウム合金を組成分析した結果、表３のような結果が得られた。スラッジが含有されたフラックスを用いた場合にも、スラッジ無添加（通常のフラックスのみ）の場合と同様な組成割合を有している。また、鋳塊品質についても調査したが、スラッジの添加、無添加による違いは見られなかった。
【００３３】
本発明方法で用いられる前記のスラッジが、上記の通り、金属のフッ化物をフッ素換算で３〜３０質量％の量、無機塩を５０質量％以下の量、および金属リン酸塩を４０から９０質量％の量で含有し、前記の無機塩と金属リン酸塩との合計含量が９０質量％以下に制限され、残部が不可避不純物から成るものである時に、該スラッジをアルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯処理用の除さい用フラックスとして使用する場合には、該金属のフッ化物は、溶湯表面の滓との発熱反応によって滓と溶湯との分離を容易にする作用を果たし、その金属のフッ化物として、例えば、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＳｒＦ、ＣａＦ₂、ＭｇＦ₂、ＡｌＦ₃、ＮａＡｌＦ₄、Ｎａ₃ＡｌＦ₆、ＫＡｌＦ₄、Ｋ₃ＡｌＦ₆等のフッ化物が挙げられる。更に反応速度や流動性の制御を目的に、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＳｒＣｌ、ＣａＣｌ₂、ＭｇＣｌ₂、ＢａＣｌ₂、ＡｌＣｌ₃等の塩素系ハロゲン化合物を添加することもできる。
【００３４】
無機塩及び金属リン酸塩は溶湯処理中にフラックスを発熱させる助燃剤として作用し、無機塩としては例えば、金属炭酸塩（Ｎａ₂ＣＯ₈、Ｋ₂ＣＯ₃、ＭｇＣＯ₃等）、金属硫酸塩（Ｎａ₂ＳＯ₄、Ｋ₂ＳＯ₄、ＭｇＳＯ₄等）、金属硝酸塩（ＮａＮＯ₃、ＫＮＯ₃、Ｃａ（ＮＯ₃）₂等が挙げられる。また、金属リン酸塩は例えば、ＦｅＰＯ₄、Ｚｎ₃（ＰＯ）₂、Ｍｎ₃（ＰＯ）₂、Ｎｉ₃（ＰＯ）₂等）が挙げられる。
【００３５】
尚、無機塩及び金属リン酸塩は発熱反応速度の制御に有効であり、溶湯処理温度との関連で、９０％までは許容できる。
【００３６】
無機酸化物は上述の組成物に対して、溶湯処理中の反応を適宜に制御する調整剤乃至は増量剤として使用され、例えば、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃等が挙げられる。
【００３７】
炭素質物質は上記無機塩と同様助燃剤として任意に使用し得るものであり、コークスや微粉炭等が使用できる。
【００３８】
上述の除滓剤組成物は、使用に際して、粉体として溶湯表面に散布するのが好ましい。これらの使用方法に適合させるべく、粉体の場合には子袋に充填され、固体の場合は適宜形状、サイズに加圧成形され投入される。
【００３９】
【実施例２】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４０】
前記表１の組成及び性状を有するスラッジを用い、実炉での投入試験を実施し、スラグ分離性・スラグ性状を調べた。その結果を表４に示す。尚、スラッジは乾燥させた粉体を約１ｋｇに袋詰し、１５ｔｏｎ溶解炉の溶湯表面に投入した。
【００４１】

以上から、スラッジのフラックスとしての使用が、アルミニウム合金の品質に影響を及ぼさないことは明らかである。
【００４２】
従って、従来は廃棄処分されていた、少なくともアルミニウム乃至アルミニウム合金材を含む構造物をリン酸亜鉛処理して得られるスラッジは、アルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯処理用フラックスとして使用できるものである。
【００４３】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、従来は産業廃棄物として廃棄処分されていた少なくともアルミニウム乃至アルミニウム合金材を含む構造物のリン酸亜鉛処理により発生したスラッジは、アルミニウムおよびアルミニウム合金溶湯処理用フラックスとして有効にリサイクルできるものである。
【００４４】
このため、地球環境のクリーン化、限り有る資源の有効活用および廃棄コストを低減することができる。
【００４５】
本発明によれば、更に溶湯の除滓剤としてアルミニウム合金のリン酸塩処理で発生したスラッジを利用することができ、しかも従来既存のフラックスとその性能において大差なく、十分実用できるものである。その結果、これまで殆ど有効に利用されることが無かったスラッジのリサイクルが達成できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a structure comprising a steel and an aluminum or aluminum alloy material, effectively recycle for utilizing sludge generated upon to zinc phosphate treatment under the addition and the presence of fluorine ions, recycling how sludge Related.
[0002]
[Prior art]
Aluminum and aluminum alloys (hereinafter referred to as aluminum alloys) have been generally recycled from the viewpoint of resource saving and cost reduction. However, since the content of the additive element varies depending on the alloy type, it is recycled as a secondary alloy or a casting alloy whose component composition can be easily adjusted.
[0003]
Specifically, the recovered scrap is made into a secondary alloy or a cast alloy through processes such as melting, molten metal refining, stripping, and casting. The processes from melting to stripping will be described in detail. That is, the raw material put into the melting furnace is heated and melted to form a molten metal. In the refining process, organic substances and the like adhering to the raw material scrap in the melting process become various inclusions together with oxides generated during melting, and these float as a soot in a mixed state with the metal component by the action of the refining agent. This flaw is a major cause of product defects and should be removed. However, since it contains a large amount of metal, it will cause metal loss if it is removed as it is. Therefore, when removing the metal, return the metal to the molten metal as much as possible. It is necessary to efficiently exclude only the objects.
[0004]
As a typical method for that purpose, a halogen-based flux is sprayed on the surface of the molten metal and mixed with the soot to react with fine Al in the soot, and the soot is heated using the heat generated at that time. Thus, a method is known in which the fluidity of the metal is increased and returned to the molten metal. It is also well known to blow this kind of flux together with an inert gas such as nitrogen or argon gas into the molten metal during the degassing process.
[0005]
Such degassing / demetalization from the molten metal is extremely important as a molten metal treatment for purifying the molten metal and improving product quality, and various types of demolding agents have been proposed. In particular, examples of the demolding agent for molten aluminum alloy include JP-A-7-207376 and JP-A-11-80851.
[0006]
On the other hand, in the automobile industry, aluminum alloys are frequently used for various members from the viewpoint of weight reduction, and in particular, automobile body exterior materials (panel materials) are often composed of a steel plate portion and an aluminum alloy plate portion. And such an exterior part is painted, but generally the zinc phosphate process is given as the base treatment. However, since the steel plate part and the aluminum alloy plate part are processed at the same time during this zinc phosphate treatment, aluminum ions gradually increase in the treatment liquid, and this prevents the processability of the steel plate from deteriorating. Therefore, it is known as a general method to precipitate aluminum ions by adding fluorine ions.
[0007]
However, according to this method, although the zinc phosphate treatment performance is improved, there is a problem that a large amount of sludge mainly composed of precipitated aluminum fluoride is generated. In addition, since this sludge has a high fluorine content, it is difficult to reuse it. At present, there is a problem that it must be disposed of as landfill.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, due to an increase in cryolite and the like, a new problem has arisen that the amount of sludge generated is significantly increased compared to the case where no fluoride is added.
[0009]
In order to suppress such an increase in sludge, improvements have also been made for aluminum or aluminum alloy materials themselves. For example, a method of forming a surface treatment film on aluminum or aluminum alloy materials to suppress elution of aluminum ions (for example, JP-A-2000-256873) is also considered. However, at present, the method using fluoride addition is mainly adopted from the viewpoint of cost and performance.
[0010]
These sludges are regularly collected by specialists, and almost all are used as landfills as industrial waste. However, in the future, it is considered that the use amount of aluminum or aluminum alloy material will further increase the disposal cost, or it may become a serious problem in the environmental aspect that the disposal space is insufficient.
[0011]
The present invention has been made paying attention to such circumstances, and its purpose is to clean the global environment by recycling sludge, to effectively use limited resources, and to reduce disposal costs.
[0012]
Therefore, the present inventors investigated the composition of the components in order to effectively use the sludge, and as a result, they contained a large amount of elements in common with cryolite (Na ₃ AlF ₆ ), which is the main component of the aluminum alloy melting agent. As a result, various experiments were conducted on the possibility of use as a flux material.
[0013]
That is, in the experimental example, a test piece in which the area ratio of steel material: aluminum alloy material was changed was subjected to a phosphate treatment with 400 ppm of free fluorine to generate sludge having a different cryolite ratio, and water removed from this sludge. It was used as a melting agent for molten metal. The component composition of this sludge was as shown in Table 1. In the component analysis, 0.5 g was collected after drying sludge at 105 ° C. for 2 hours, and heated and dissolved in 30 cc of concentrated hydrochloric acid to make 100 cc, and the metal component was measured by atomic absorption method. Other components were performed by ion chromatography.
[0014]

In order to investigate the characteristics of the decontamination agent by sludge, the influence of the addition of sludge on the contamination of the molten metal due to impurities in the sludge was examined by the change in the content of Fe, Zn and Na. It was not negligible.
[0015]

[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have intensively studied to achieve the object as described above, and have completed the present invention.
[0017]
That is, first, as a result of the composition analysis of the sludge generated by the zinc phosphate treatment of the structure including steel material and aluminum or aluminum alloy material, it is confirmed that a large amount of cryolite components (Na, Al, F) are contained. confirmed. The content of these cryolite components varies depending on the amount of fluoride added to the zinc phosphate treatment bath, the amount of aluminum or aluminum alloy material treated, and the like.
[0018]
On the other hand, when aluminum or an aluminum alloy is melted, the flux for molten metal treatment is used to remove hydrogen in the molten metal that causes pores during solidification and to remove and clean nonmetallic inclusions that cause internal defects. It is used.
[0019]
Here, the present inventors pay attention to the fact that Na is contained in a general melt treatment flux, and considers application of the cryolite component to the flux. The sludge is a flux for aluminum and aluminum alloy treatment. It was found to be used as.
[0020]
In other words, the present invention relates to a sludge containing cryolite produced by treating a structure containing a steel material and aluminum or an aluminum alloy material with zinc phosphate in the presence and presence of fluorine ions. it is an object to provide a method of effectively recycling used as removal Sai flux for molten metal processing. The technical configuration is as follows.
[0021]
That is, the method of the present invention is applied to a sludge containing cryolite produced by treating a structure containing a steel material and aluminum or an aluminum alloy material with zinc phosphate in the presence and addition of fluorine ions. The sludge recycling method is characterized in that the sludge is used as a flux for removing molten metal .
[0022]
In addition, the method of the present invention includes, as one embodiment thereof, a case where the sludge is mixed with a flux for removing aluminum or aluminum alloy to treat the molten aluminum or aluminum alloy. To do.
[0024]
Furthermore, the sludge used in the method of the present invention comprises a metal fluoride in an amount of 3 to 30% by mass in terms of fluorine, an inorganic salt in an amount of 50% by mass or less, and a metal phosphate in an amount of 40 to 90% by mass. The total content of the inorganic salt and the metal phosphate is limited to 90% by mass or less, and the balance consists of inevitable impurities.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In recycling sludge in the present invention, sludge is first recovered from the zinc phosphate bath. In this case, a method such as continuous gravity filtration, pressurized vapor filter filtration, or pressurized cloth filter filtration is used as the recovery method.
[0027]
Furthermore, after collection, it is dried by a method such as natural drying, hot air drying (80 to 150 ° C.) or drum and disk-type conductive heating drying (80 to 150 ° C.), and rotation and vibration fluid, gravity and inertial force classification. Alternatively, classification is performed by a method such as centrifugal force classification.
[0028]
Moreover, about the flux for aluminum and aluminum alloy molten metal processing which consists of sludge in this invention, mixing with the flux normally used is effective. At this time, the mixing ratio with the normal flux becomes a problem, but it is appropriately selected depending on the type of molten metal, the degree of degassing, degassing and the like.
[0029]
Furthermore, the above-mentioned flux for treating aluminum and aluminum alloy melt is used by spraying it into the melt with an inert gas such as nitrogen by a method of spraying on the surface of the melt as a powder having an adjusted particle size, a pushing method, or a pipe. It is preferable to appropriately select a method or a method of pushing into the molten metal as a solid whose shape and size are adjusted according to the type and capacity of the furnace and the required degree of the molten metal treatment.
[0030]
In this case, steel materials (cold rolled steel sheets, etc.), aluminum or aluminum alloys, Zn plated aluminum alloys and other metal materials such as Zn, Zn plated steel sheets, Zn—Fe plated steel sheets, Zn—Ni plated steel sheets, etc. The same sludge is obtained also in the structure containing it, and it can be used as a flux for aluminum and aluminum alloy molten metal treatment.
[0031]
[Example 1]
A structure containing a cold-rolled steel sheet and an aluminum alloy material was treated with zinc phosphate to collect sludge. Furthermore, this sludge is dried with a hot air dryer and classified with a centrifugal classifier, and then mixed with existing flux for aluminum and molten aluminum alloy (Flux-A: manufactured by Fountec Co., Ltd.) Was 0 (no addition), and the flux was 20%. These were treated under the following test conditions, and the effect of sludge on molten aluminum contamination was evaluated.
[0032]
Metal used: 99.99% Aluminum Test conditions:
Molten metal volume: 5kg
Molten metal temperature: 740 ° C
Flux addition amount: 5g, 10g, 20g
Flux addition method: Wrapped in high purity aluminum foil and immersed in molten metal

As a result of composition analysis of the aluminum alloy cast using the flux mixed with this sludge, the results shown in Table 3 were obtained. Even when a flux containing sludge is used, the composition ratio is similar to that in the case of no addition of sludge (normal flux only). Moreover, although the ingot quality was also investigated, there was no difference between the addition and non-addition of sludge.
[0033]
As described above, the sludge used in the method of the present invention is a metal fluoride in an amount of 3 to 30% by mass in terms of fluorine, an inorganic salt in an amount of 50% by mass or less, and a metal phosphate of 40 to 90%. When the total content of the inorganic salt and the metal phosphate is limited to 90% by mass or less and the balance is made of inevitable impurities, the sludge is molten aluminum or aluminum alloy . when used as dividing again flux for treatment, fluoride of the metal plays the function of facilitating separation between the slag and the molten metal by the exothermic reaction between slag melt surface, as the fluoride of the metal , for example, LiF, NaF, KF, SrF , CaF 2, MgF 2, AlF 3, NaAlF 4, Na 3 AlF 6, KAlF 4, K 3 AlF ₆ or the like fluoride and the like. Furthermore, chlorine-based halogen compounds such as NaCl, KCl, SrCl, CaCl ₂ , MgCl ₂ , BaCl ₂ and AlCl ₃ can be added for the purpose of controlling the reaction rate and fluidity.
[0034]
Inorganic salts and metal phosphates act as a combustor that generates heat during the treatment of the molten metal. Examples of inorganic salts include metal carbonates (Na ₂ CO ₈ , K ₂ CO ₃ , MgCO _3, etc.), metal sulfates. (Na ₂ SO ₄ , K ₂ SO ₄ , MgSO _4, etc.), metal nitrates (NaNO ₃ , KNO ₃ , Ca (NO ₃ ) _2, etc.) Further, metal phosphates include, for example, FePO ₄ , Zn _3. (PO) ₂ , Mn ₃ (PO) ₂ , Ni ₃ (PO) _2, etc.).
[0035]
Note that inorganic salts and metal phosphates are effective in controlling the exothermic reaction rate, and up to 90% is acceptable in relation to the melt treatment temperature.
[0036]
The inorganic oxide is used as a regulator or an extender for appropriately controlling the reaction during the molten metal treatment with respect to the above composition, and examples thereof include MgO, SiO ₂ , Al ₂ O _{3 and the} like.
[0037]
The carbonaceous material can be arbitrarily used as a combustion aid like the above inorganic salt, and coke, pulverized coal and the like can be used.
[0038]
In use, the above-described antibacterial composition is preferably dispersed as a powder on the surface of the molten metal. In order to adapt to these methods of use, in the case of powder, it is filled in a sachet, and in the case of solid, it is pressure-molded into a suitable shape and size and then charged.
[0039]
[Example 2]
Examples of the present invention will be described below.
[0040]
Using the sludge having the composition and properties shown in Table 1, a charging test was conducted in an actual furnace, and the slag separation properties and slag properties were examined. The results are shown in Table 4. The sludge was packed into about 1 kg of the dried powder and charged onto the molten metal surface of a 15 ton melting furnace.
[0041]

From the above, it is clear that the use of sludge as a flux does not affect the quality of the aluminum alloy.
[0042]
Accordingly, sludge obtained by treating zinc phosphate with a structure containing at least aluminum or an aluminum alloy material, which has been disposed of in the past, can be used as a flux for treating molten aluminum and aluminum alloy.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, sludge generated by zinc phosphate treatment of a structure containing at least aluminum or aluminum alloy material, which has been conventionally disposed of as industrial waste, is effective as a flux for treating molten aluminum and aluminum alloy. It can be recycled.
[0044]
Therefore, it is possible to clean the global environment, effectively use limited resources, and reduce disposal costs.
[0045]
According to the present invention, sludge generated by the phosphate treatment of an aluminum alloy can be further used as a molten metal demolding agent, and it can be sufficiently put into practical use without much difference in the existing flux and its performance. As a result, it is possible to achieve sludge recycling that has been rarely used effectively.

Claims (3)

鋼材とアルミニウムまたはアルミニウム合金材とを含む構造物を、フッ素イオンの添加および存在下にリン酸亜鉛処理することにより生じたクリオライトを含有するスラッジを、アルミニウムまたはアルミニウム合金の溶湯処理用の除さい用フラックスとして用いる
ことを特徴とする、前記スラッジのリサイクル方法。 A sludge containing cryolite produced by the treatment of a structure containing steel and aluminum or an aluminum alloy material with zinc phosphate in the presence and presence of fluorine ions is removed for treatment of molten aluminum or aluminum alloy. The sludge recycling method , wherein the sludge is used as a flux. アルミニウムまたはアルミニウム合金処理用の除さい用フラックスに前記スラッジを混入させてアルミニウムまたはアルミニウム合金を溶湯処理する
ことを特徴とする、請求項１に記載のスラッジのリサイクル方法。 Wherein the aluminum or removal again flux for aluminum alloys treated sludge is mixed with, characterized in that the melt processed aluminum or aluminum alloy, the method of recycling the sludge of claim 1. 請求項１に記載のスラッジが、The sludge according to claim 1,
金属のフッ化物をフッ素換算で３〜３０質量％の量、  3 to 30% by mass of metal fluoride in terms of fluorine,
無機塩を５０質量％以下の量、および  An amount of inorganic salt of 50% by weight or less, and
金属リン酸塩を４０から９０質量％の量で  Metal phosphate in an amount of 40 to 90% by weight
含有し、前記の無機塩と金属リン酸塩との合計含量が９０質量％以下に制限され、残部が不可避不純物から成るものである  And the total content of the inorganic salt and the metal phosphate is limited to 90% by mass or less, and the balance is made of inevitable impurities.
ことを特徴とする、請求項１に記載のスラッジのリサイクル方法。  The sludge recycling method according to claim 1, wherein the sludge is recycled.