JP5594183B2 - 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法及び燐酸肥料用原料 - Google Patents
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Description
(1) 転炉での溶銑の脱炭精錬において発生したスラグ及び溶銑の予備脱燐処理において発生したスラグのうちの少なくとも何れか1種の燐を含有する製鋼スラグを、炭素、珪素、アルミニウムのうちの1種以上を含有する還元剤を用いて還元処理して、燐を0.5質量%以上且つマンガンを0.5質量%以上含有する高燐高マンガン銑鉄を回収する第1の工程と、前記第1の工程の還元処理によって燐含有量が低下したスラグを製銑工程または製鋼工程でのCaO源としてリサイクルする第2の工程と、前記第1の工程で回収した高燐高マンガン銑鉄を、媒溶剤としてフッ素化合物を用いることなく処理後のスラグの塩基度(質量%CaO/質量%SiO2)が0.5以上1.0以下となるようにCaO源及び酸素源を供給して、処理後の溶銑中マンガン濃度が0.4質量%以下となるまで脱マンガン処理する第3の工程と、前記第3の工程の脱マンガン処理により生成したスラグを、脱マンガン処理で使用した処理容器から排出する第4の工程と、前記第4の工程により、脱マンガン処理時に生成したスラグが処理容器から排出された後の処理容器内の溶銑に対して、脱燐反応に必要とする酸素ガス換算の全酸素源のうちの40体積%以上の酸素ガスを上吹きランスから溶銑に吹き付けて供給するとともに、脱燐反応に必要とするCaO源のうちの40質量%以上のCaO源を前記上吹きランスを通じて酸素ガスとともに溶銑に吹き付けて供給し、処理後の溶銑中燐濃度が0.10質量%以下となるまで脱燐処理する第5の工程と、前記第5の工程により溶銑中燐濃度が0.10質量%以下となるまで脱燐処理された溶銑を製鋼工程にリサイクルする第6の工程と、前記第5の工程の脱燐処理で生成したスラグを回収して燐酸資源原料とする第7の工程と、を有することを特徴とする、製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
(2) 前記第1の工程における還元処理前の製鋼スラグの塩基度(質量%CaO/質量%SiO2)が1.6〜3.0であることを特徴とする、上記(1)に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
(3) 前記第1の工程で回収する高燐高マンガン銑鉄が炭素を3質量%以上含有することを特徴とする、上記(1)または上記(2)に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
(4) 前記第4の工程により、処理容器から排出されたスラグを回収し、回収したスラグを溶銑の転炉脱炭精錬でのマンガン源としてリサイクルすることを特徴とする、上記(1)ないし上記(3)の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
(5) 前記第7の工程で回収するスラグの燐酸(P2O5)濃度が15質量%以上、マンガン酸化物濃度が10質量%以下であることを特徴とする、上記(1)ないし上記(4)の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
(6) 前記第7の工程で回収するスラグの燐酸(P2O5)濃度が15質量%以上、マンガン酸化物濃度が8質量%以下であることを特徴とする、上記(1)ないし上記(4)の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
(7) 前記第7の工程で回収するスラグ中の主要な燐含有化合物がCa3(PO4)2であり、該Ca3(PO4)2はMnO及びFeOを固溶していないことを特徴とする、上記(1)ないし上記(6)の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
(8) 前記第2の工程におけるスラグのリサイクル先が、鉄鉱石の焼結工程または高炉での溶銑製造工程であることを特徴とする、上記(1)ないし上記(7)の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
(9) 前記第2の工程におけるスラグのリサイクル先が、製鋼精錬工程における溶銑の予備脱燐処理または転炉での溶銑の脱炭精錬であることを特徴とする、上記(1)ないし上記(7)の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
(10) 前記第1の工程で回収した高燐高マンガン銑鉄と高炉から出銑された溶銑とを混合して混合した後の溶銑の燐濃度を0.5〜2.0質量%、マンガン濃度を2.0質量%以下に調整し、その後、前記第3の工程から前記第7の工程までを行うことを特徴とする、上記(1)ないし上記(9)の何れか1つに記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
(11) 上記(1)ないし上記(4)の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法における第7の工程で回収されたスラグからなる燐酸肥料用原料であって、該燐酸肥料用原料中の燐酸(P2O5)濃度が15質量%以上、マンガン酸化物濃度が10質量%以下であり、且つ、燐酸肥料用原料中の主要な燐含有化合物がCa3(PO4)2であることを特徴とする、燐酸肥料用原料。
2 溶銑
3 CaO系脱燐剤または酸化鉄若しくはこれらの混合物
4 CaO系脱燐剤
5 溶銑鍋
6 台車
7 上吹きランス
8 インジェクションランス
9 貯蔵タンク
10 貯蔵タンク
11 ホッパー
12 原料搬送装置
13 シュート
14 生成スラグ
Claims (11)
- 転炉での溶銑の脱炭精錬において発生したスラグ及び溶銑の予備脱燐処理において発生したスラグのうちの少なくとも何れか1種の燐を含有する製鋼スラグを、炭素、珪素、アルミニウムのうちの1種以上を含有する還元剤を用いて還元処理して、燐を0.5質量%以上且つマンガンを0.5質量%以上含有する高燐高マンガン銑鉄を回収する第1の工程と、
前記第1の工程の還元処理によって燐含有量が低下したスラグを製銑工程または製鋼工程でのCaO源としてリサイクルする第2の工程と、
前記第1の工程で回収した高燐高マンガン銑鉄を、媒溶剤としてフッ素化合物を用いることなく処理後のスラグの塩基度(質量%CaO/質量%SiO2)が0.5以上1.0以下となるようにCaO源及び酸素源を供給して、処理後の溶銑中マンガン濃度が0.4質量%以下となるまで脱マンガン処理する第3の工程と、
前記第3の工程の脱マンガン処理により生成したスラグを、脱マンガン処理で使用した処理容器から排出する第4の工程と、
前記第4の工程により、脱マンガン処理時に生成したスラグが処理容器から排出された後の処理容器内の溶銑に対して、脱燐反応に必要とする酸素ガス換算の全酸素源のうちの40体積%以上の酸素ガスを上吹きランスから溶銑に吹き付けて供給するとともに、脱燐反応に必要とするCaO源のうちの40質量%以上のCaO源を前記上吹きランスを通じて酸素ガスとともに溶銑に吹き付けて供給し、処理後の溶銑中燐濃度が0.10質量%以下となるまで脱燐処理する第5の工程と、
前記第5の工程により溶銑中燐濃度が0.10質量%以下となるまで脱燐処理された溶銑を製鋼工程にリサイクルする第6の工程と、
前記第5の工程の脱燐処理で生成したスラグを回収して燐酸資源原料とする第7の工程と、
を有することを特徴とする、製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。 - 前記第1の工程における還元処理前の製鋼スラグの塩基度(質量%CaO/質量%SiO2)が1.6〜3.0であることを特徴とする、請求項1に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
- 前記第1の工程で回収する高燐高マンガン銑鉄が炭素を3質量%以上含有することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
- 前記第4の工程により、処理容器から排出されたスラグを回収し、回収したスラグを溶銑の転炉脱炭精錬でのマンガン源としてリサイクルすることを特徴とする、請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
- 前記第7の工程で回収するスラグの燐酸(P2O5)濃度が15質量%以上、マンガン酸化物濃度が10質量%以下であることを特徴とする、請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
- 前記第7の工程で回収するスラグの燐酸(P2O5)濃度が15質量%以上、マンガン酸化物濃度が8質量%以下であることを特徴とする、請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
- 前記第7の工程で回収するスラグ中の主要な燐含有化合物がCa3(PO4)2であり、該Ca3(PO4)2はMnO及びFeOを固溶していないことを特徴とする、請求項1ないし請求項6の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
- 前記第2の工程におけるスラグのリサイクル先が、鉄鉱石の焼結工程または高炉での溶銑製造工程であることを特徴とする、請求項1ないし請求項7の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
- 前記第2の工程におけるスラグのリサイクル先が、製鋼精錬工程における溶銑の予備脱燐処理または転炉での溶銑の脱炭精錬であることを特徴とする、請求項1ないし請求項7の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
- 前記第1の工程で回収した高燐高マンガン銑鉄と高炉から出銑された溶銑とを混合して混合した後の溶銑の燐濃度を0.5〜2.0質量%、マンガン濃度を2.0質量%以下に調整し、その後、前記第3の工程から前記第7の工程までを行うことを特徴とする、請求項1ないし請求項9の何れか1つに記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法。
- 請求項1ないし請求項4の何れか1項に記載の製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法における第7の工程で回収されたスラグからなる燐酸肥料用原料であって、該燐酸肥料用原料中の燐酸(P2O5)濃度が15質量%以上、マンガン酸化物濃度が10質量%以下であり、且つ、燐酸肥料用原料中の主要な燐含有化合物がCa3(PO4)2であることを特徴とする、燐酸肥料用原料。
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