JPH0780430A - Treatment of remaining ash of aluminum dross and manufacture of raw material for cement - Google Patents
Treatment of remaining ash of aluminum dross and manufacture of raw material for cementInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウムドロス残
灰の処理方法および当該処理方法によりアルミニウムド
ロス残灰からセメント用の原料を得るための製造方法に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating aluminum dross residual ash and a production method for obtaining a raw material for cement from the aluminum dross residual ash.
【０００２】[0002]
【従来の技術】周知のように、土木、建築構造物の建設
用として非常に広い用途に用いられてるセメントは、酸
化カルシウム（ＣａＯ）、二酸化けい素（ＳｉＯ2）、
酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、ボーキサイト（Ａｌ2
Ｏ3）、酸化第二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）等をその主成分とする
ものであり、最も含有量の多い酸化カルシウムを含む石
灰石、および二酸化けい素、酸化アルミニウム、酸化第
二鉄等を含む粘土を主たる原料とし、これに二酸化けい
素および酸化第二鉄の補足用にけい石および酸化鉄原料
を添加することにより製造されている。2. Description of the Related Art As is well known, cements used for civil engineering and construction of building structures have a wide range of applications. Calcium oxide (CaO), silicon dioxide (SiO 2 ),
Aluminum oxide (Al 2 O 3 ), bauxite (Al 2
O 3 ), ferric oxide (Fe 2 O 3 ) and the like as its main components, and limestone containing calcium oxide, which has the highest content, and silicon dioxide, aluminum oxide, ferric oxide, etc. It is produced by using clay containing as a main raw material, and adding silica and iron oxide raw materials to supplement silicon dioxide and ferric oxide.
【０００３】一方、アルミニウム溶解工程等では、アル
ミニウムの溶解時に酸化物としてアルミニウムドロスが
生成される。このアルミニウムドロスは、再度溶解処理
されて回転羽根式のしぼり機等によりさらに４０％程度
のアルミニウム成分の回収がなされてアルミニウムドロ
ス残灰とされたのち、産業廃棄物として廃棄処理される
ことが殆どであるが、このアルミニウムドロス残灰中に
残存する窒化アルミニウムや塩化ナトリウム等が水と反
応し、アンモニアや塩化水素を発生し、悪臭等の公害を
生じることから、その無公害化処理ならびに再利用が種
々検討されている。On the other hand, in the aluminum melting step or the like, aluminum dross is generated as an oxide when aluminum is melted. This aluminum dross is re-dissolved again, and about 40% of the aluminum component is further recovered by a rotary blade type squeezing machine or the like to form aluminum dross residual ash, and then it is mostly disposed of as industrial waste. However, aluminum nitride, sodium chloride, etc. remaining in this aluminum dross residual ash reacts with water to generate ammonia and hydrogen chloride, causing pollution such as foul odors. Are being studied.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このようなアルミニウ
ムドロス残灰の再利用の一つの方法として、上記セメン
トのボーキサイトの代替として用いることが考えられる
が、このような場合には次のような問題点があった。す
なわち、前述したようにアルミニウム成分を回収したの
ちのアルミニウムドロス残灰においては、多くの窒化ア
ルミニウム（ＡｌＮ）が残存し、この窒化アルミニウム
が、 ＡｌＮ＋３Ｈ2Ｏ → ＡＬ（ＯＨ）3 ＋ＮＨ3 で表わされるように、室温のもとで湿気、雨水等の水分
により加水分解してアンモニアを発生し、悪臭の原因と
なってしまうという問題である。また第二点として、上
記アルミニウム成分の回収処理によっても、なお塩素成
分が多く残存し、この塩素成分が、セメントの製造プラ
ント等の諸設備や実際に打設したのちにおける金属等の
構造物に腐食を発生させる原因となる等、セメントの特
性に悪い影響を与えるという問題点である。As one method of reusing such aluminum dross residual ash, it is possible to use it as a substitute for the above-mentioned cement bauxite, but in such a case, the following problems occur. There was a point. That is, as described above, a large amount of aluminum nitride (AlN) remains in the aluminum dross residual ash after the aluminum component is recovered, and this aluminum nitride is represented by AlN + 3H 2 O → AL (OH) 3 + NH 3. As described above, there is a problem in that, at room temperature, it is hydrolyzed by moisture such as moisture and rainwater to generate ammonia, which causes a bad odor. In addition, as a second point, a large amount of chlorine component still remains even after the above-mentioned aluminum component recovery process, and this chlorine component is present in various facilities such as cement manufacturing plants and structures such as metals after actual placement. This is a problem that it has a bad influence on the properties of cement, such as causing corrosion.
【０００５】そこで、本発明者等は、上記アルミニウム
ドロス残灰から上記塩素成分や悪臭のもととなる窒化ア
ルミニウムを除去すべく、先ず上記アルミニウムドロス
残灰を１３００℃〜１６００℃の温度範囲で加熱処理し
た。ところが、上記加熱処理を行なうと、アルミニウム
ドロス残灰の焼成粒の表面における窒化アルミニウムお
よび金属アルミニウムは酸化されて酸化アルミニウムと
窒素ガスとに変化するものの、酸化された当該表面のみ
が固化してしまい、アルミニウムドロス残灰の内部の金
属アルミニウムおよび窒化アルミニウムは酸化されずに
残存してしまうという結果をみた。そこで、つぎに上記
加熱処理を行なった後のアルミニウムドロス残灰を、粒
径が１０mm以下、望ましくは２mm以下になるように粉砕
して、再びの１３００℃〜１６００℃の温度範囲で加熱
処理を施したところ、 ２ＡｌＮ＋３／２・Ｏ2 → Ａｌ2Ｏ3 ＋Ｎ2 で表わされるように、アルミニウムドロス残灰に含有さ
れる殆どの窒化アルミニウムが酸化アルミニウムと窒素
ガスに化学変化し、この結果悪臭のない処理物質が得ら
れるとともに、塩素成分も１５０ppm 以下に除去され、
かつ金属アルミニウムはすべて酸化されるいう知見を得
るに至った。Therefore, the present inventors first remove the aluminum dross residual ash from the aluminum dross residual ash in a temperature range of 1300 ° C. to 1600 ° C. in order to remove the chlorine component and the aluminum nitride which causes the bad odor. Heat treated. However, when the heat treatment is performed, aluminum nitride and metallic aluminum on the surface of the burned particles of the aluminum dross residual ash are oxidized and changed to aluminum oxide and nitrogen gas, but only the oxidized surface is solidified. It was found that metallic aluminum and aluminum nitride in the aluminum dross residual ash remained without being oxidized. Therefore, the aluminum dross residual ash after the above heat treatment is crushed to a particle size of 10 mm or less, preferably 2 mm or less, and heat treated again in the temperature range of 1300 ° C to 1600 ° C. When applied, as shown by 2AlN + 3/2 · O 2 → Al 2 O 3 + N 2 , most of the aluminum nitride contained in the aluminum dross residual ash chemically changed to aluminum oxide and nitrogen gas, resulting in a bad odor. And the chlorine component is removed to less than 150ppm,
In addition, we have come to the knowledge that all metallic aluminum is oxidized.
【０００６】そして、さらに得られた処理物質中の約８
割を占める上記酸化アルミニウムをＸ線回析により調べ
たところ、これらは上記セメントの原料として好適な、
不純成分が少なく、かつアルミナのなかでも最も安定し
ている良質なα−アルミナであることが判明した。本発
明は、このようなアルミニウムドロス残灰の処理方法に
関する開発過程において得られた知見に基づいてなされ
たもので、アルミニウムドロス残灰から悪臭の原因とな
る窒素成分を効率よく除去し得るアルミニウムドロス残
灰の処理方法、および当該処理方法を用いて、アルミニ
ウムドロス残灰からセメントの原料を得るセメント用原
料の製造方法を提供することを目的とするものである。Further, about 8% in the obtained treated substance
When the above-mentioned aluminum oxide, which occupies a relatively large amount, was examined by X-ray diffraction, they were found to be suitable as raw materials for the cement.
It was found that it is a high-quality α-alumina containing few impure components and the most stable among alumina. The present invention has been made based on the findings obtained in the development process of such a method for treating aluminum dross residual ash, and aluminum dross capable of efficiently removing a nitrogen component causing an offensive odor from the aluminum dross residual ash. It is an object of the present invention to provide a method for treating residual ash, and a method for producing a raw material for cement, which is used to obtain a raw material for cement from aluminum dross residual ash.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載のアルミニウムドロス残灰の
処理方法は、アルミニウム溶解工程等から生成されるア
ルミニウムドロス残灰を、１３００℃〜１６００℃の温
度範囲で加熱し、次いで得られたアルミニウムドロス残
灰を粒径が１０mm以下、望ましくは２mm以下となるよう
に粉砕した後、さらにこれを１３００℃〜１６００℃の
温度範囲で再加熱処理して前記アルミニウムドロス残灰
から塩素成分および窒素成分を除去することを特徴とす
るものである。また、請求項２記載のセメント用原料の
製造方法は、請求項１に記載のアルミニウムドロス残灰
の処理方法によって、当該アルミニウムドロス残灰中の
金属アルミニウムを酸化するとともに窒素成分および塩
素成分を除去することによりα−アルミナを得てセメン
ト用の原料とすることを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the method for treating aluminum dross residual ash according to claim 1 of the present invention is a method for treating aluminum dross residual ash produced from an aluminum melting step or the like at 1300 ° C. ˜1600 ° C., then the resulting aluminum dross residual ash is crushed to a particle size of 10 mm or less, preferably 2 mm or less, and then re-heated in the temperature range of 1300 ° C. to 1600 ° C. It is characterized in that chlorine components and nitrogen components are removed from the aluminum dross residual ash by heat treatment. The method for producing a cement raw material according to claim 2 oxidizes metallic aluminum in the aluminum dross residual ash and removes nitrogen and chlorine components by the method for treating aluminum dross residual ash according to claim 1. By doing so, α-alumina is obtained and used as a raw material for cement.
【０００８】ここで、加熱処理の温度を前記範囲に限定
した理由について説明すると、１３００℃未満において
は、窒素成分の酸化除去効果および塩素成分の除去効果
は見られるものの、特に塩素化合物を満足な値まで除去
するには多くの時間を必要とし、処理効率の面から好ま
しくなく、また１６００℃を越えると、必要とされる燃
料費等が高騰化するのに対して、それ以上の窒素成分の
酸化除去効果が得られなく、不経済であることから、前
記範囲に限定した。この観点からは、加熱処理の温度を
１３００℃〜１４５０℃の範囲とすることにより、窒素
成分の除去効果を維持しつつより燃料コストの低減が可
能となり、さらに好適である。Here, the reason why the temperature of the heat treatment is limited to the above range will be explained. Below 1300 ° C., the effect of removing nitrogen components by oxidation and the effect of removing chlorine components are observed, but particularly chlorine compounds are satisfied. It takes a lot of time to remove up to the value, which is not preferable from the viewpoint of treatment efficiency, and when the temperature exceeds 1600 ° C., the required fuel cost rises, while the nitrogen content of more than that Since it is uneconomical because the effect of removing oxidization cannot be obtained, it is limited to the above range. From this point of view, by setting the temperature of the heat treatment in the range of 1300 ° C. to 1450 ° C., it is possible to further reduce the fuel cost while maintaining the effect of removing the nitrogen component, which is more preferable.
【０００９】また、上記加熱処理後に、アルミニウムド
ロス残灰を粉砕するに際して、粒径が１０mm以下となる
ようにしたのは、該粒径が１０mmを越えると、再加熱の
際に、各粉体粒内部の窒化アルミニウムが充分に酸化さ
れず、よって所望の窒素成分および塩素成分の除去が行
なわれないからである。When the aluminum dross residual ash is crushed after the above heat treatment, the particle size is made to be 10 mm or less, because when the particle size exceeds 10 mm, each powder is reheated. This is because the aluminum nitride inside the grains is not sufficiently oxidized, and thus the desired nitrogen and chlorine components are not removed.
【００１０】ちなみに、上記粒径を２mm以下とすれば、
上記窒化アルミニウムおよび金属アルミニウムの酸化が
短時間で行なわれるため、効率的である。By the way, if the particle size is 2 mm or less,
This is efficient because the above-mentioned aluminum nitride and aluminum metal are oxidized in a short time.
【００１１】さらに、再加熱処理の温度を前記温度範囲
とした理由は、第１回目の加熱処理における理由と同様
である。したがって、この再加熱処理においても、温度
範囲を１３００℃〜１４５０℃の範囲とすれば、さらに
好適である。Further, the reason for setting the temperature of the reheat treatment to the above temperature range is the same as the reason for the first heat treatment. Therefore, also in this reheating treatment, it is more preferable to set the temperature range to 1300 ° C to 1450 ° C.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明のアルミニウムドロス残灰の処
理方法およびセメント用原料の製造方法の一実施例につ
いて説明する。まず、本実施例の方法を実施するために
好適な、アルミニウムドロス残灰の処理装置兼セメント
用原料の製造装置（以下、処理装置と略称する。）につ
いて説明する。EXAMPLES An example of the method for treating the aluminum dross residual ash and the method for producing a cement raw material according to the present invention will be described below. First, an aluminum dross residual ash treatment apparatus / cement raw material production apparatus (hereinafter, simply referred to as a treatment apparatus) suitable for carrying out the method of the present embodiment will be described.
【００１３】図１は、上記処理装置を示すもので、この
処理装置は、アルミニウムドロス残灰を所定の温度範囲
で加熱処理する高熱処理装置１と、この高熱処理装置１
によって処理されたアルミニウムドロス残灰を次工程に
供給する投入装置２と、この投入装置から供給されたア
ルミニウムドロス残灰を冷却するとともに粉砕する粉砕
装置３と、この粉砕装置３によって粉砕されたアルミニ
ウムドロス残灰を搬送する搬送装置４とから概略構成さ
れている。FIG. 1 shows the above processing apparatus. This processing apparatus is a high heat treatment apparatus 1 for heat treating aluminum dross residual ash within a predetermined temperature range, and this high heat treatment apparatus 1
Charging device 2 for supplying the aluminum dross residual ash processed by the following process to the next step, crushing device 3 for cooling and crushing the aluminum dross residual ash supplied from this charging device, and aluminum crushed by this crushing device 3. It is roughly configured of a transport device 4 that transports dross residual ash.
【００１４】ここで、上記高熱処理装置１は、図２に示
すように、トンネル炉１１と、このトンネル炉１１内を
走行させられるコンベア１２と、前記トンネル炉１１に
装着された複数のバーナー１３と、トンネル炉１１の上
壁に接続された排気ダクト１４と、この排気ダクト１４
の途中に設けられた水洗設備１５、および、中和設備１
６とによって構成されており、アルミニウムドロス残灰
Ｄは、前記コンベア１２上に載置されるるつぼ１７内に
充填されて前記トンネル炉１１内に送り込まれ、加熱処
理されるようになっている。Here, as shown in FIG. 2, the high heat treatment apparatus 1 has a tunnel furnace 11, a conveyor 12 that can run in the tunnel furnace 11, and a plurality of burners 13 installed in the tunnel furnace 11. And an exhaust duct 14 connected to the upper wall of the tunnel furnace 11, and this exhaust duct 14
Washing facility 15 and neutralization facility 1 installed in the middle of
The aluminum dross residual ash D is filled in the crucible 17 placed on the conveyor 12 and fed into the tunnel furnace 11 for heat treatment.
【００１５】また、図１において、上記粉砕装置３は、
下部に水槽を有するロータリークーラ１８および回転駆
動されるキルンの内部に３０mmφ〜７５mmφで長さが各
々２ｍ程度の数十本の鉄棒が入れられてなるロッドミル
（粉砕機）１９を備えてなるものである。さらに、上記
搬送装置４には、粉砕装置３の出口側から取り出された
アルミニウムドロス残灰を再び高熱処理装置１に搬送す
るコンベア２０と処理後の該アルミニウムドロス残灰を
搬出するホッパ２１に向けて搬送するコンベア２２とが
設けられており、これらコンベア２０，２２の間には、
上記アルミニウムドロス残灰をいずれか一方のコンベア
２０，２２側に切り換えるための振分け装置２３が設け
られている。Further, in FIG. 1, the crushing device 3 is
It comprises a rotary cooler 18 having a water tank at the bottom and a rod mill (crusher) 19 in which tens of iron rods each having a length of 30 mmφ to 75 mmφ and a length of about 2 m are placed inside a rotary driven kiln. is there. Further, the conveyor device 4 is directed toward a conveyor 20 that conveys the aluminum dross residual ash taken out from the outlet side of the crushing device 3 to the high heat treatment apparatus 1 again, and a hopper 21 that conveys the treated aluminum dross residual ash. And a conveyer 22 for carrying the same are provided, and between these conveyers 20, 22,
A distribution device 23 is provided for switching the aluminum dross residual ash to one of the conveyors 20 and 22.
【００１６】次に、このように構成された処理装置を用
いた本実施例のアルミニウムドロス残灰の処理方法およ
びこの処理方法によりセメント用原料を製造する方法に
ついて説明する。先ず、高熱処理装置１のバーナー１３
に点火して、トンネル炉１１内を所定の温度に保持する
とともに、アルミニウムドロス残灰を収納したるつぼ１
７をコンベア１２上に載置してトンネル炉１１内に送り
込む。そして、トンネル炉１１内において上記アルミニ
ウムドロス残灰をバーナー１３により数時間、１３００
℃〜１６００℃の温度範囲において加熱処理する。これ
により、アルミニウムドロス残灰の残灰粒の表面の窒化
アルミニウムは、酸化されて酸化アルミニウム（αーア
ルミナ）に化学変化するとともに、上記表面が固化す
る。Next, a method of treating the aluminum dross residual ash of this embodiment using the treatment apparatus thus constructed and a method of producing a raw material for cement by this treatment method will be described. First, the burner 13 of the high heat treatment apparatus 1
The crucible 1 for holding the aluminum dross residual ash while keeping the inside of the tunnel furnace 11 at a predetermined temperature.
7 is placed on the conveyor 12 and fed into the tunnel furnace 11. Then, the aluminum dross residual ash is burned in the tunnel furnace 11 for several hours with the burner 13 for 1300
Heat treatment is performed in the temperature range of ℃ to 1600 ℃. As a result, the aluminum nitride on the surface of the residual ash particles of the aluminum dross residual ash is oxidized and chemically changed to aluminum oxide (α-alumina), and the surface is solidified.
【００１７】ついで、加熱処理されたアルミニウムドロ
ス残灰を上記トンネル炉１１から取り出し、投入装置２
を介して粉砕装置３に供給する。すると、上記アルミニ
ウムドロス残灰は、ロータリークーラ１８により徐々に
約１００℃まで冷却されつつ、これと並行してロッドミ
ル１９により粒径が２mm以下になるように粉砕される。
次いで、冷却されかつ粉砕されたアルミニウムドロス残
灰を、搬送装置４により振分け装置２３を経てコンベア
２０から再び高熱処理装置１に送り込む。そして、上記
アルミニウムドロス残灰を、高熱処理装置１において、
再び数時間の間、１３００℃〜１６００℃の温度範囲に
おいて加熱処理する。すると、上記アルミニウムドロス
残灰は、粉砕装置３において、粒径が２mm以下に粉砕さ
れているので、第１回目の加熱処理においては未だ化学
変化をしなかった焼成粒内部の残留窒化アルミニウムが
完全に酸化して酸化アルミニウム（αーアルミナ）に変
化するとともに、残留塩素成分は完全に気化する。この
結果、アルミニウムドロス残灰に含有される殆どの窒化
アルミニウムが酸化アルミニウムと窒素ガスに変化する
ため、悪臭のない処理物質を効率的に得ることができ
る。Then, the heat-treated aluminum dross residual ash is taken out from the tunnel furnace 11 and put into the charging device 2.
To the crushing device 3. Then, the aluminum dross residual ash is gradually cooled to about 100 ° C. by the rotary cooler 18 and, at the same time, is pulverized by the rod mill 19 so that the particle diameter becomes 2 mm or less.
Then, the cooled and crushed aluminum dross residual ash is fed again to the high heat treatment apparatus 1 from the conveyor 20 via the sorting apparatus 23 by the carrying apparatus 4. Then, the aluminum dross residual ash is treated in the high heat treatment apparatus 1 with
The heat treatment is again performed in the temperature range of 1300 ° C. to 1600 ° C. for several hours. Then, since the above-mentioned aluminum dross residual ash was crushed to a particle size of 2 mm or less in the crushing device 3, the residual aluminum nitride inside the fired particles which had not undergone a chemical change in the first heat treatment was completely removed. It is oxidized to aluminum oxide (α-alumina) and the residual chlorine component is completely vaporized. As a result, most of the aluminum nitride contained in the aluminum dross residual ash is changed to aluminum oxide and nitrogen gas, so that a treated substance having no bad odor can be efficiently obtained.
【００１８】ついで、このように酸化アルミニウムとな
ったアルミニウムドロス残灰を、投入装置２を介してロ
ータリークーラ１８に送って冷却し、搬送装置４により
振分け装置２３を経てコンベア２２によりホッパ２１か
ら回収する。このようにして得られたアルミニウムドロ
ス残灰の処理物質は、その約８０％が酸化アルミニウム
（αーアルミナ）からなるものであり、セメントの酸化
アルミニウム原料として使用に供される。ここで、上記
アルミニウムドロス残灰から得られた酸化アルミニウム
は、αーアルミナであることから、安定した良質のセメ
ント用の原材料となる。Then, the aluminum dross residual ash thus converted into aluminum oxide is sent to the rotary cooler 18 via the charging device 2 to be cooled, and is recovered from the hopper 21 by the conveyor 22 via the distributing device 23 by the conveying device 4. To do. About 80% of the treated substance of the aluminum dross residual ash thus obtained is made of aluminum oxide (α-alumina), and it is used as a raw material of aluminum oxide for cement. Here, the aluminum oxide obtained from the aluminum dross residual ash is α-alumina, and thus is a stable and good raw material for cement.
【００１９】ちなみに、通常セメントの酸化アルミニウ
ム原料とされる粘土においては、上記酸化アルミニウム
の他に当該セメントに必要な二酸化けい素および酸化第
二鉄を含んでいる。このため、アルミニウムドロス残灰
から得られた酸化アルミニウムを上記セメント用の原料
として使用する場合には、これら二酸化けい素および酸
化第二鉄成分を補足するために、従来より多い量のけい
石および酸化鉄原料を添加することになる。Incidentally, clay, which is usually used as a raw material for aluminum oxide of cement, contains silicon dioxide and ferric oxide necessary for the cement in addition to the aluminum oxide. Therefore, when using aluminum oxide obtained from aluminum dross residual ash as a raw material for the cement, in order to supplement these silicon dioxide and ferric oxide components, a larger amount of silica and The iron oxide raw material will be added.
【００２０】なお、上記実施例においては、高熱処理装
置１として、トンネル炉１１を用いた例について説明し
たが、これに限るものではなく、例えば図３に示すよう
な、ロータリーキルン３１等を用いたの他の高熱処理装
置を用いてもよい。ここで、図３に示すロータリーキル
ン３１を用いた高熱処理装置３０について説明すると、
この高熱処理装置３０は、アルミニウムドロス残灰Ｄが
投入されるとともに、このアルミニウムドロス残灰Ｄを
攪拌しつつ加熱するロータリーキルン３１と、未処理の
アルミニウムドロス残灰Ｄが貯留されるとともに、この
アルミニウムドロス残灰Ｄを、上記ロータリーキルン３
１にその一端側から投入するドロスホッパー３２と、上
記ロータリーキルン３１の他端側に配設され、その内部
を加熱するバーナー３３と、このバーナー３３に石灰粉
や重油等の化石燃料を供給する燃料タンク３４と、上記
バーナー３３およびロータリーキルン３１の他端部開口
部を覆って配置された回収ボックス３５とによって概略
構成されている。In the above embodiment, the tunnel furnace 11 is used as the high heat treatment apparatus 1. However, the present invention is not limited to this, and a rotary kiln 31 as shown in FIG. 3 is used. Other high heat treatment apparatus may be used. The high heat treatment apparatus 30 using the rotary kiln 31 shown in FIG. 3 will be described below.
This high heat treatment apparatus 30 is charged with aluminum dross residual ash D, stores a rotary kiln 31 that heats the aluminum dross residual ash D while stirring it, and an untreated aluminum dross residual ash D. Dross residual ash D, the rotary kiln 3 above
1, a dross hopper 32 that is charged from one end side thereof, a burner 33 that is disposed on the other end side of the rotary kiln 31 and that heats the inside thereof, and a fuel that supplies fossil fuel such as lime powder or heavy oil to the burner 33. The tank 34 and a recovery box 35 arranged so as to cover the openings of the burner 33 and the other end of the rotary kiln 31 are roughly configured.
【００２１】上記ロータリーキルン３１は、一端側が上
方となるように所定角度で傾斜して設けられており、こ
の傾斜と軸線回りの回転に伴って、一端側から投入され
たアルミニウムドロス残灰Ｄを攪拌するとともに、他端
側へ向けて搬送するようになっている。さらに、前記ド
ロスホッパー３２とロータリーキルン３１との間には必
要に応じて予熱機が配置され、ロータリーキルン３１へ
投入されるアルミニウムドロス残灰Ｄの予備加熱が行な
われる。The rotary kiln 31 is provided so as to be inclined at a predetermined angle so that one end side is upward, and the aluminum dross residual ash D charged from one end side is agitated as the inclination and the rotation around the axis line are increased. At the same time, it is conveyed toward the other end. Further, a preheater is arranged between the dross hopper 32 and the rotary kiln 31 as required, and preheating of the aluminum dross residual ash D introduced into the rotary kiln 31 is performed.
【００２２】このような高熱処理装置３０によって、ア
ルミニウムドロス残灰を加熱処理するには、まず、バー
ナー３３に着火してロータリーキルン３１内を所定温度
に加熱するとともに、このロータリーキルン３１を軸回
りに所定の回転速度で回転させておく。この状態から、
ドロスホッパー３２より未処理のアルミニウムドロス残
灰Ｄを連続的に投入する。このロータリーキルン３１内
にその一端部から投入されたアルミニウムドロス残灰Ｄ
は、ロータリーキルン３１の回転によって上方へ掻き上
げられたのちに落下させられる操作を繰り返し受け、ロ
ータリーキルン３１の傾斜によって他端側へ順次送り込
まれるとともに、この他端部へ至る間において、所定温
度に加熱される。すると、加熱されたアルミニウムドロ
ス残灰Ｄの粉体は、アルミニウムに富んだ粒子が溶融さ
れて互いに溶着した後固化するため、比較的粒度におい
てばらつきの大きい粉体となる。この結果、粒径が１０
mm以上の大きな粒度のものについては、表面のみが固化
して、その内部の窒化アルミニウムは、酸化されること
がない。また、粉体内部の塩素化合物も気化されない。In order to heat-treat the aluminum dross residual ash by such a high heat treatment apparatus 30, first, the burner 33 is ignited to heat the inside of the rotary kiln 31 to a predetermined temperature, and the rotary kiln 31 is rotated around a predetermined axis. Rotate at the rotation speed of. From this state,
Untreated aluminum dross residual ash D is continuously charged from the dross hopper 32. Aluminum dross ash D thrown into the rotary kiln 31 from one end
Is repeatedly scraped upward by the rotation of the rotary kiln 31 and then repeatedly dropped, and is sequentially fed to the other end side by the inclination of the rotary kiln 31 and heated to a predetermined temperature while reaching the other end. To be done. Then, the powder of the heated aluminum dross residual ash D becomes a powder having a relatively large variation in particle size, because the particles rich in aluminum are melted and welded to each other and then solidified. As a result, the particle size is 10
For particles having a large grain size of mm or more, only the surface is solidified, and the aluminum nitride inside is not oxidized. Also, chlorine compounds inside the powder are not vaporized.
【００２３】そして、ロータリーキルン３１の他端部ま
で搬送されたアルミニウムドロス残灰Ｄは、このロータ
リーキルン３１から回収ボックス３５へ落とし込まれて
回収され、次の工程である図１に示した前記投入装置４
に送られる。そして、上述した実施例と同様に、粒径が
２mm以下となるように粉砕された後、再加熱、冷却、搬
出等の処理工程が順次行なわれる。この結果、上記高熱
処理装置３０を用いた場合にも、トンネル炉１１を用い
たものと同様の作用効果が得られる。Then, the aluminum dross residual ash D conveyed to the other end of the rotary kiln 31 is dropped from the rotary kiln 31 into a recovery box 35 for recovery, and the next step is the charging device shown in FIG. Four
Sent to. Then, similarly to the above-mentioned embodiment, after being pulverized to have a particle diameter of 2 mm or less, processing steps such as reheating, cooling and carrying out are sequentially performed. As a result, even when the high heat treatment apparatus 30 is used, the same operational effects as those using the tunnel furnace 11 can be obtained.
【００２４】また、上記実施例においては、粉砕装置３
としてロッドミル１９を用いた例について説明したが、
これに限るものではなく、キルン中に約１００mmφの鉄
球を多数入れたボールミルや、あるいは縦型キルンに振
り子を入れ、遠心力によって振り子をキルン側壁に押圧
させることにより、振り子と側壁との間でドロスを粉砕
するレイモンドミル等を用いた他の粉砕装置を用いても
同様の作用効果を得ることができる。Further, in the above embodiment, the crushing device 3
The example using the rod mill 19 has been described as
The present invention is not limited to this, but by placing a pendulum in a ball mill with a large number of iron balls of about 100 mmφ in the kiln or in a vertical kiln and pressing the pendulum against the side wall of the kiln by centrifugal force, the space between the pendulum and the side wall is reduced. The same action and effect can be obtained by using another crushing device such as a Raymond mill for crushing dross.
【００２５】[0025]
【実験例】次に、上記実施例に基づき、アルミニウムド
ロス残灰を処理して、セメント用原材料を製造した実験
例について説明する。 （実験例１）先ず、５Ｋｇのアルミニウムドロス残灰を
アルミナるつぼ内に入れて電気炉内において１３８０℃
で約３時間加熱処理したところ、表面部のドロスは窒化
アルミニウムおよび金属アルミニウムが酸化されて白色
化したものの、内部は灰色で充分に酸化されていなかっ
た。そこで、上記ドロスを分析したところ、いまだ窒化
アルミニウムが９．６％残存しており、悪臭のチェック
を行なったところ、強臭が認められた。また、金属アル
ミニウムも０．７２％残存していた。[Experimental Example] Next, an experimental example in which a raw material for cement is manufactured by treating the aluminum dross residual ash will be described based on the above-mentioned examples. (Experimental Example 1) First, 5 kg of aluminum dross residual ash was placed in an alumina crucible and placed in an electric furnace at 1380 ° C.
When heat-treated for about 3 hours, the dross on the surface portion was white due to oxidation of aluminum nitride and metallic aluminum, but the inside was gray and not sufficiently oxidized. Therefore, when the dross was analyzed, aluminum nitride still remained at 9.6%, and when a bad odor was checked, a strong odor was recognized. Further, 0.72% of metallic aluminum remained.
【００２６】ついで、このアルミニウムドロス残灰を、
粉砕装置により粒径が２mm以下となるように粉砕した
後、さらにアルミナるつぼ内に入れ、エレマ炉内におい
て、１３５０℃で約２時間加熱した。得られたアルミニ
ウムドロス残灰は全体が酸化されて真白色をしており、
これを分析したところ、窒化アルミニウムの残存量は
０．２％であった。ちなみに、当該ドロスの悪臭チェッ
クをおこなったところ、まったく臭いは認められず、Ｘ
線回析によれば窒化アルミニウムがαーアルミナに変化
していることが判明した。また、金属アルミニウムの残
存量も０．３３％に減少していた。Then, this aluminum dross residual ash is
After pulverizing with a pulverizer to a particle size of 2 mm or less, it was further placed in an alumina crucible and heated in an Elema furnace at 1350 ° C. for about 2 hours. The obtained aluminum dross residual ash is entirely white due to oxidation.
When this was analyzed, the residual amount of aluminum nitride was 0.2%. By the way, when the odor of the dross was checked, no odor was observed and X
Line diffraction revealed that aluminum nitride was changed to α-alumina. The residual amount of metallic aluminum was also reduced to 0.33%.
【００２７】（実験例２）次に、５Ｋｇのアルミニウム
ドロス残灰をアルミナるつぼ内に入れて、ガス内におい
て１３８０℃で約３時間加熱処理したところ、表面部の
ドロスは、窒化アルミニウムおよび金属アルミニウムが
酸化されて白色化したものの、内部は灰色で充分に酸化
されていなかった。そこで、上記ドロスを分析したとこ
ろ、窒化アルミニウムが３．９％残存しており、悪臭の
チェックを行なったところ、強臭が認められた。また、
金属アルミニウムも０．８６％残存していた。(Experimental Example 2) Next, 5 kg of aluminum dross residual ash was put into an alumina crucible and heat-treated at 1380 ° C. for about 3 hours in a gas. The dross on the surface was found to be aluminum nitride and metallic aluminum. Was oxidized and whitened, but the inside was gray and not sufficiently oxidized. Therefore, when the above dross was analyzed, 3.9% of aluminum nitride remained, and when a bad odor was checked, a strong odor was recognized. Also,
0.86% of metallic aluminum remained.
【００２８】そこで、このアルミニウムドロス残灰を、
粉砕装置により粒径が２mm以下となるように粉砕した
後、その約半分の量をアルミナるつぼ内に入れ、電気炉
内において１３５０℃で約２時間加熱した結果、得られ
たアルミニウムドロス残灰はその全体の窒化アルミニウ
ムおよび金属アルミニウムが酸化されて真白色をしてお
り、これを分析したところ、窒化アルミニウムの残存量
は０．２％であり、金属アルミニウムの残存量は０．３
４％であった。これと並行して、残りの半分の量をアル
ミナるつぼ内に入れ、ガス炉内において、１３５０℃で
約２時間加熱した。得られたアルミニウムドロス残灰も
全体が酸化されて真白色をしており、これを分析したと
ころ、窒化アルミニウムの残存量は０．１％以下（測定
不能）であり、また金属アルミニウムの残存量は０．３
７％であった。ちなみに、これらの処理を経たアルミニ
ウムドロス残灰の悪臭チェックをおこなったところ、い
ずれもまったく臭いは認められず、Ｘ線回析によれば窒
化アルミニウムがαーアルミナに変化していることが判
明した。Therefore, the aluminum dross residual ash is
After pulverizing with a pulverizer to a particle size of 2 mm or less, about half of the amount was put into an alumina crucible and heated in an electric furnace at 1350 ° C. for about 2 hours. The entire aluminum nitride and aluminum metal were oxidized to give a pure white color. When analyzed, the residual amount of aluminum nitride was 0.2% and the residual amount of metallic aluminum was 0.3%.
It was 4%. In parallel with this, the other half of the amount was put into an alumina crucible and heated in a gas furnace at 1350 ° C. for about 2 hours. The obtained aluminum dross residual ash was also entirely oxidized and had a white color, and when analyzed, the residual amount of aluminum nitride was 0.1% or less (not measurable), and the residual amount of metallic aluminum remained. Is 0.3
It was 7%. By the way, when the malodor of the aluminum dross residual ash after these treatments was checked, no odor was observed at all, and it was revealed by X-ray diffraction that aluminum nitride was changed to α-alumina.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るア
ルミニウムドロス残灰の処理方法は、アルミニウム溶解
工程等から生成されるアルミニウムドロス残灰を、１３
００℃〜１６００℃の温度範囲で加熱し、次いで得られ
たアルミニウムドロス残灰を粒径が１０mm以下、望まし
くは２mm以下となるように粉砕した後、さらにこれを１
３００℃〜１６００℃の温度範囲で再加熱処理して前記
アルミニウムドロス残灰から窒素成分および塩素成分を
除去するようにしたので、アルミニウムドロス残灰に含
有される殆どの窒化アルミニウムを酸化アルミニウムと
窒素ガスに変化させることができ、よって塩素成分や窒
素成分を原因とする弊害のない処理物質を効率的に得る
ことができるため、アルミニウムドロス残灰の経済的な
再利用が可能となる。As described above, the method for treating aluminum dross residual ash according to the first aspect of the present invention is characterized in that
The aluminum dross residual ash obtained by heating in the temperature range of 00 ° C to 1600 ° C is crushed to a particle size of 10 mm or less, preferably 2 mm or less, and then further crushed to 1
Since the nitrogen component and the chlorine component were removed from the aluminum dross residual ash by reheating in the temperature range of 300 ° C. to 1600 ° C., most of aluminum nitride contained in the aluminum dross residual ash was removed from aluminum oxide and nitrogen. Since it can be changed to gas, and thus a treatment substance that is free from harmful effects caused by chlorine components and nitrogen components can be efficiently obtained, the aluminum dross residual ash can be economically reused.
【００３０】さらに、請求項２に記載のセメント用原料
の製造方法は、請求項１に記載のアルミニウムドロス残
灰の処理方法によって、当該アルミニウムドロス残灰か
ら窒素成分および塩素成分を除去するとともに、その大
部分が酸化アルミニウム（αーアルミナ）となったアル
ミニウムドロス残灰の処理物質を得ることができるた
め、当該処理物質を、セメントにおける安定した良質の
酸化アルミニウム原料とすることができる。Further, the method for producing a raw material for cement according to claim 2 removes nitrogen components and chlorine components from the aluminum dross residual ash by the method for treating aluminum dross residual ash according to claim 1. Since it is possible to obtain a treatment substance for aluminum dross residual ash, most of which is aluminum oxide (α-alumina), the treatment substance can be used as a stable and high-quality aluminum oxide raw material in cement.
【図１】本発明の方法を実施するための処理装置の一例
を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a processing apparatus for carrying out the method of the present invention.
【図２】図１の高熱処理装置を示す全体斜視図である。2 is an overall perspective view showing the high heat treatment apparatus of FIG. 1. FIG.
【図３】本発明方法を実施するための処理装置における
他の高熱処理装置の一例を示す一部を断面視した側面図
である。FIG. 3 is a partial cross-sectional side view showing an example of another high heat treatment apparatus in the processing apparatus for carrying out the method of the present invention.
１ 高熱処理装置 ２ 投入装置 ３ 粉砕装置 ４ 搬送装置 １１ トンネル炉 １３ バーナー ３１ ロータリーキルン ３３ バーナー Ｄ アルミニウムドロス残灰 1 High Heat Treatment Device 2 Feeding Device 3 Grinding Device 4 Conveying Device 11 Tunnel Furnace 13 Burner 31 Rotary Kiln 33 Burner D Aluminum Dross Residual Ash
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 7/24 (72)発明者 藤後 光男 静岡県裾野市千福194 三菱アルミニウム 株式会社内Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical indication location C04B 7/24 (72) Inventor Mitsuo Fujigo 194 Senfuku, Susono, Shizuoka Mitsubishi Aluminum Co., Ltd.
Claims (4)
ルミニウムドロス残灰を、１３００℃〜１６００℃の温
度範囲で加熱し、次いで得られたアルミニウムドロス残
灰を粒径が１０mm以下となるように粉砕した後、さらに
これを１３００℃〜１６００℃の温度範囲で再加熱処理
して前記アルミニウムドロス残灰から窒素成分および塩
素成分を除去することを特徴とするアルミニウムドロス
残灰の処理方法。1. The aluminum dross residual ash produced from the aluminum melting step is heated in a temperature range of 1300 ° C. to 1600 ° C., and the obtained aluminum dross residual ash is then pulverized to have a particle size of 10 mm or less. After that, the aluminum dross residual ash is further treated by reheating it in a temperature range of 1300 ° C. to 1600 ° C. to remove nitrogen components and chlorine components from the aluminum dross residual ash.
灰を２mm以下にするものであることを特徴とする請求項
１に記載のアルミニウムドロス残灰の処理方法。2. The method for treating aluminum dross residual ash according to claim 1, wherein the pulverization reduces the aluminum dross residual ash to 2 mm or less.
ルミニウムドロス残灰を、１３００℃〜１６００℃の温
度範囲で加熱し、次いで得られたアルミニウムドロス残
灰を粒径が１０mm以下となるように粉砕した後、さらに
１３００℃〜１６００℃の温度範囲で再加熱処理して前
記アルミニウムドロス残灰中の残留金属アルミニウムを
酸化するとともに、窒素成分および塩素成分を除去する
ことによりα−アルミナを得てセメント用の原料とする
ことを特徴とするセメント用原料の製造方法。3. The aluminum dross residual ash produced from the aluminum melting step is heated in a temperature range of 1300 ° C. to 1600 ° C., and the obtained aluminum dross residual ash is then pulverized to have a particle diameter of 10 mm or less. After that, it is reheated in the temperature range of 1300 ° C to 1600 ° C to oxidize the residual metallic aluminum in the aluminum dross residual ash and remove the nitrogen component and the chlorine component to obtain α-alumina for cement. A method for producing a raw material for cement, characterized in that
灰を２mm以下にするものであることを特徴とする請求項
３に記載のセメント用原料の製造方法。4. The method for producing a raw material for cement according to claim 3, wherein the pulverization is performed to make the aluminum dross residual ash 2 mm or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5177489A JPH0780430A (en) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | Treatment of remaining ash of aluminum dross and manufacture of raw material for cement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5177489A JPH0780430A (en) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | Treatment of remaining ash of aluminum dross and manufacture of raw material for cement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0780430A true JPH0780430A (en) | 1995-03-28 |
Family
ID=16031799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5177489A Pending JPH0780430A (en) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | Treatment of remaining ash of aluminum dross and manufacture of raw material for cement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780430A (en) |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP5177489A patent/JPH0780430A/en active Pending
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