JPH02149606A - 転炉ダストからの鉄粉の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は製鋼用転炉のダストから簡易な処理工程によっ
て高品位の鉄粉を製造する方法に関する。

［従来の技術］ 製鉄所における製鋼用転炉では多量のタストが発生する
０例えば、湿式集塵処理において、そのダスト発生量は
１８０トン転炉１基当り約１０００）２７月にも及ぶこ
とがある。このダストは金属鉄を６０〜７０％程度含有
しており、鉄品位は高いが、グラファイトやＣａｏ　、
Ｓ　ｉｏ　２などのスラグ成分も多量に含まれている。

従来、かのような転炉ダストは、その鉄源回収の見地か
ら高炉用焼結鉱あるいはベレットの原料の一部として使
用されるのが通常であった。最近では、この転炉ダスト
から、より付加価値の高い鉄粉を製造しよう゛とする試
みがなされている。

金属鉄粉は粉末冶金用、溶接棒用、切断用などの種々の
用途があり、種々の特性が要求されるが、現在のところ
、これら工業的に使用される鉄粉のほとんどは噴霧法ま
たは還元法によって製造されている。

しかし、噴霧法または還元法は製造工程が複雑であった
り、高価な原料、多産のエネルギー、その他噴霧ガス等
高価な副資材を必要とする等から安価に高品位鉄粉を製
造するには限界がある。

このようなことから製鋼副産物である転炉ダストから高
品位の鉄粉を製造することができれば有利である。

転炉ダストから鉄粉を回収する方法が従来より幾つか提
唱されている。例えば、特公昭５７−４４７２４号公報
には転炉ダストを湿式微粉砕した後、磁力選別他により
選鉱することからなる鉄粉の回収方法が開示されている
。

また、特開昭５９−１６０２号公報には転炉ダストを粉
砕した後、磁力選別し、得られた鉄粉の表面不純物層を
０．３〜０．９規定の鉱酸で処理し、衝撃圧縮粉砕する
ことからなる鉄粉の製造方法が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記公報に提唱された方法は鉄粉を製造するためにそれ
ぞれ有利な方法であると考えられるが、転炉ダストに随
伴するグラファイトやスラグ成分等の不純物を完全に分
離するには限界がある。特に、いずれの方法でも磁力選
別を行なっているが、ダスト中に混在する微粒の不純物
が鉄粉にからみついて鉄粉もろとも着磁してしまい、鉄
粉の品位を低下させることになる。

更に、特公昭５７−４４７２４号公報では湿式微粉砕が
行なわれているが、この湿式微粉砕時に金属鉄粉表面が
著しく酸化して酸化スケール層を形成し、還元処理工程
あるいは酸化処理工程を必要とするので製造工程が複雑
となり且つ鉄粉の収量が低下し、必然的にコストアップ
となる。

本発明は磁力選別工程及び湿式微粉砕工程を行なうこと
なく、グラファイト、スラグ成分等の不純物を完全に分
離する転炉ダストからの鉄粉の製造方法の開発を目的と
したものである。そして、より経済的にこれを達成する
ことを目的とし、転炉ダストから高品位・高価値の鉄粉
を安価に製造することを意図したものである。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明は（ａ）捕集された転炉ダストを分級
して粒径が２０〜５００μｍの粒体を分別する第１工程
と、（ｂ）分別後の粒体を乾式粉砕機により粉砕牽鉱し
、前記粒体表層のグラファイト、スラグ等の付着物を剥
離する第２工程と、（ｃ）粉砕磨鉱後の粒体を分級して
粒径が４４μｍ以上の鉄粉を分別する第３工程とからな
ることを特徴とする転炉ダストからの鉄粉の製造方法に
係る。

更に、本発明は（ａ）捕集された転炉ダストを分級して
粒径が２０〜５００μ躊の粒体を分別する第１工程と、
（ｂ）分別後の粒体を乾式粉砕機により粉砕磨鉱し、前
記粒体表層のグラファイト、スラグ等の付着物を剥離す
る第２工程と、（ｃ）粉砕牽鉱後の粒体を分級して粒径
が４４μｍ以上の鉄粉を分別する第３工程と、（ｄ）分
別後の鉄粉を１〜１０規定の塩酸水溶液で処理する第４
工程とからなることを特徴とする転炉ダストからの鉄粉
の製造方法に係る。

［作　用］ 転炉製鋼時に排ガス中に持ち去られ、これを捕集した転
炉ダストはある粒径範囲内の粗粒のものと、それ以外の
微粒または過大粒のものでは成分的にも物理的な形状特
性も異なった状態で分布しており、特定範囲の粒径のも
のを選別するならば、それ以外の粒径のものでは得られ
ないような高鉄品位の二次処理がし易い粗粒鉄粉が得ら
れることが判った。

以下の第１表は転炉ダスト中に存在する鉄粉（粗粒鉄粉
と超微粉状の酸化鉄粉）、グラファイト及び石灰の各成
分の物理的形状を示したものである。

第−Ｕ 第１表に記載されているように、転炉ダスト中には、そ
の発生形態のままにおいて、粒径２０〜５００μｍの範
囲の粗粒鉄粉が存在し、これは微細な酸化鉄粉やグラフ
ァイト、石灰等とは大きさ及び形状において大きな相違
が存在することから単体分離ができるものである。この
粗粒鉄粉は球形の金属鉄粗粒の表面に酸化スケールやグ
ラファイトやスラグ成分が付着した状態にある。

これは、転炉製鋼時に溶鋼から飛散した鋼の溶滴がその
表面張力によって球状となった状態で凝固し、飛翔中ま
たは集塵機中においてその表面に酸化皮膜が形成される
と共に排ガス中に随伴する鋼以外の物質例えばスラグ分
やグラファイトが表面に付着するという現象が生ずるか
らであろうと思われる。

この粗粒鉄粉の表面を乾式粉砕機を用いて粉砕磨鉱する
と、表面に付着していたグラファイトやスラグ分は寸法
が４４μ輸未満の微粉として球形の金属鉄粗粒の表面か
ら剥離されることが判った。

この金属鉄粗粒は剥離されたグラファイトやスラグ分と
はその大きさ及び形状において大きな相違があり、この
点において単体分離がし易い形態で存在する。

本発明方法は上記のような転炉ダストの物理的性状の特
質を利用するものである。

本発明の第１工程において、集塵機等にて捕集された転
炉ダストを分級して粒径が２０〜５００μ鋼の粒体を分
別する。この分別によって鉄品位が低く、酸化鉄分の多
い２０μｍ未満の微粉と、鉄品位が低く、グラフディト
や石灰粒が多い粒径が５００μ翔を超える粗大粒を分離
することができるので高い鉄分回収歩留りのもとで、転
炉ダストから鉄分つまり粗大鉄粉を採取することができ
る。この分級処理は転炉ダストから粒径が２０〜５００
μｍの寸法の粒体を分級できる方法であればその種類は
問わないが、湿式分級方式が適している。

第２工程において、第１工程で分別した粒径が２０〜５
００μ面の粒体を乾式粉砕機により粉砕磨鉱し、粗粒鉄
粉表層のグラファイト、スラグ等の付着物を剥離する。

使用する粉砕機としては乾式のボールミルや振動ミル等
を用いることができる。湿式粉砕機を使用すると、その
湿式粉砕時に金属表面が酸化して酸化スケール層を形成
し、鉄粉の収量が低下するため好ましくない、粉砕磨鉱
処理の程度については特に問わないが、粉砕磨鉱が不充
分な場合には、グラファイト、スラグの剥離が不充分と
なり、得られる金属鉄粉の鉄品位が低下し、一方、粉砕
磨鉱が過剰に行なわれた場合は金属鉄粒子の一部まで粉
砕されてしまい、グラ−ファイト、スラグ分に混入され
て金属鉄粉の収量が低下するために好ましくない、すな
わち、金属鉄粗粒表面のグラファイト、スラグ分のみを
粉砕し、剥離させて金属鉄粗粒はその本来の球形粗粒の
ままであるように粉砕磨鉱処理することが、得られる金
属鉄粉の純度と収量の上から有利である。

第３工程において、第２工程での粉砕磨鉱後の粒体にお
ける金属鉄粗粒と剥離された微細なグラファイトやスラ
グ分との大きさにおける相違を利用して前記粉砕磨鉱後
の粒体を分球し、粒径が４４μＩ以上の鉄粉を分別する
。この分別によって鉄品位が低く、グラファイト、スラ
グ分の多い４４μｍ未満の微粉を分離することができる
ので、高い鉄分回収歩留りのもとて粉砕磨鉱後の粒体か
ら鉄分つまり金属鉄粗粒を採取することができる。

以上の第１工程すなわち分級工程と、第２工程すなわち
粉砕磨鉱工程と、第３工程すなわち分級工程を経るだけ
で転炉ダストから金属鉄が９３重量％以上の鉄粉を得る
ことができる。

得られた鉄粉はこのままでも工業用鉄粉として利用に供
することができるが、更に高品位の鉄粉を得るには、上
述のようにして得られた分級後の鉄粉を第４工程におい
て１〜１０規定の塩酸で処理することができる。この処
理によって、鉄粉表面に存在している酸化スケール層を
溶出させることができ、金属鉄が９８重量％以上の高品
位鉄粉とすることができる。この場合、混入するＣａＯ
等の塩基性化合物による酸の中和を考慮すると、酸濃度
としては１規定以上の強酸での処理が必要となる。酸は
塩酸を使用することが好ましい。硫酸や硝酸などの酸化
力をもつ酸は高濃度では鉄を酸化して不動態化させるの
で好ましくない、なお、１０規定を超えるような濃度の
塩酸を使用しなくても充分に酸化スケール層を溶出させ
ることができる。

以上のように、本発明は磁力選別工程や湿式微粉砕工程
を行なうことなく、転炉ダスト中に存在する粗粒鉄粉が
乾式での粉砕磨鉱により金属鉄粗粒とグラファイト、ス
ラグ分とに分離され、しかも金属鉄粗粒が粗大な球形を
呈するのに対してグラファイト、スラグ分は微粉である
という大きさ及び形状における大きな相違を利用して鉄
粉を転炉ダストから分別するものであり、分級と粉砕と
いう簡単且つ経済的な工程によって高付加価値鉄粉を製
造できる点に特徴がある。

［実　施　例］ 以下に実施例を挙げて本発明方法を更に説明する。

栗」Ｅ己− 集塵機で捕集された転炉ダスト５ｋｙを発生形態のまま
テーラ−標準篩にて湿式分級し、粒径が２０〜５００μ
ｍの粒体を分別した０分別された粒体を１００〜１２０
℃に３時間保持して乾燥させた後、振動ミルを用いて約
３分間の乾式での粉砕磨鉱を行なった。更に、粉砕磨鉱
後の粒体をテーラ−標準篩にて乾式分級し、粒径が４４
μｍ以上の粒体を分別した。

供試した転炉ダスト、第１工程での分級により採取され
た乾燥分級品、及び粉砕磨鉱後の第３工程分級により得
られた鉄粉をそれぞれ分析し、第２表に示す結果を得た
。

第２表の結果に見られるように転炉ダストは発生形態の
ままでも２０〜５００μｍの粒体を分別しただけで金属
鉄（Ｍ、Ｆｅ）が８１．５重量％のものとなり、第２工
程の粉砕摩鉱及び第３工程の分級によって金属鉄品位は
９３．５重量％にまで向上することが判る。

更に、第３工程の分級によって得られた４４μ蹄以上の
寸法の粒体を５規定の塩酸１．５１中で３分間機械撹拌
しつつ浸出した後、濾過し、残渣を乾燥した。この乾燥
品粒体の成分も第２表に併記した。第２表に記載するよ
うに、塩酸処理を施した粒体は金属鉄が９８．１重量％
の高品位鉄粉であった。

なお、５規定の塩酸に代えて１規定及び１ｏ規定の塩酸
を用いて塩酸処理を行なったが、同様の結果が得られた
。

また、第２表には市販の還元鉄粉の代表的な成分値を比
較のために示したが、本発明による鉄粉は成分的に全く
遜色のないものであることが判る。

［発明の効果］ 上述のように、本発明によると、高品位鉄粉が第１工程
の分級操作、第２工程の粉砕摩鉱操作及び第３工程の分
級操作という簡単且つ少ない工程で転炉ダストから製造
することができ、また、鉄粉の目的とする用途に応じて
第４工程の塩酸処理を施すことにより更に高品位の鉄粉
を得ることができる。

従って、製鋼副産物である転炉ダストを切断用、溶接棒
用、粉末冶金用などに好適な工業用鉄粉として経済的に
高付加価値化を図ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）捕集された転炉ダストを分級して粒径が２
   ０〜５００μｍの粒体を分別する第１工程と、（ｂ）分
   別後の粒体を乾式粉砕機により粉砕摩鉱し、前記粒体表
   層の付着物を剥離する第２工程と、 （ｃ）粉砕摩鉱後の粒体を分級して粒径が４４μｍ以上
   の鉄粉を分別する第３工程とからなることを特徴とする
   転炉ダストからの鉄粉の製造方法。
2. （２）（ａ）捕集された転炉ダストを分級して粒径が２
   ０〜５００μｍの粒体を分別する第１工程と、（ｂ）分
   別後の粒体を乾式粉砕機により粉砕摩鉱し、前記粒体表
   層の付着物を剥離する第２工程と、 （ｃ）粉砕摩鉱後の粒体を分級して粒径が４４μｍ以上
   の鉄粉を分別する第３工程と、 （ｄ）分別後の鉄粉を１〜１０規定の塩酸水溶液で処理
   する第４工程とからなることを特徴とする転炉ダストか
   らの鉄粉の製造方法。