JPH08196820A

JPH08196820A - 含微粉原料スラリーの脱水処理方法

Info

Publication number: JPH08196820A
Application number: JP7027718A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Hayashida; 宏義林田; Yasuo Ichimaru; 保雄市丸; Hidema Iwasaki; 英馬岩崎
Original assignee: Hamada Heavy Industries Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Hamada Heavy Industries Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-01-25
Filing date: 1995-01-25
Publication date: 1996-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】微粉を懸濁しているスラリーを固・液分離
し、微粉を原料として再利用し得る安定した処理プロセ
スを提供する。【構成】気孔率：２５％以上かつ粒度：１０ｍｍ以下
の多孔質粒体層を堰堤および底床とするピット内に、前
記多孔質粒体の気孔径よりも小さい粒径を有する微粉が
懸濁しているスラリーを放流し、該スラリーにおける微
粉を前記多孔質粒体の気孔に吸着せしめて固・液分離す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉱工業における鉱石の
水洗プロセス、鉱石等の搬送用ベルトコンベヤにおける
ベルト洗浄水、湿式集塵プラント等から発生する微粉を
懸濁しているスラリーの固・液分離、さらには固・液分
離後の微粉の処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉱工業における鉱石の水洗プロセ
ス、鉱石等の搬送用ベルトコンベヤにおけるベルト洗浄
水、湿式集塵プラント等から発生する微粉を懸濁してい
るスラリーを固・液分離し、固・液分離後に得られる微
粉を原料等として利用する場合、シックナーにおいて微
粉を沈殿させた後、この沈殿部分をたとえばフィルター
プレスといった脱水装置によって固・液分離して粉粒体
として取り扱える状態にしていた。この粉粒体を、たと
えば焼結原料としてそのまま或いは他の原料と混合して
利用することがなされる。

【０００３】一方、広大なスペースを確保できる場合に
は、コンクリート、土砂などによって築造した堰堤で囲
まれるピットを設け、その中に微粉を懸濁しているスラ
リーを放流し、天日乾燥させる方法が実施されている。
また、特公昭５３−４７４５号公報には、屋外原料ヤー
ドの周囲に設けた堰堤と、底床を砂、砂利などの粒体層
によって形成した集水溝により、ヤード内に溜まった雨
水等の水を清浄にして排出するようにした技術が開示さ
れている。

【０００４】微粉鉱石、微粉原料を利用するに際して
は、従来、フィルタープレス等の脱水装置を利用して固
・液分離し、微粉を粉粒状として利用する方法が採られ
ていたけれども、設備コスト、ランニング・コストが高
いという問題がある。また、微粉原料が固まって煉瓦状
となるために、微粉を原料として利用するに際しては、
解砕する工程を必要とする難点がある。一方、コンクリ
ート、土砂などによって築造した堰堤で囲まれるピット
を設け、このピット内にスラリーを放流し、天日乾燥さ
せる方法を採る場合、最短でも１週間程度の乾燥時間を
必要とする上、広大なスペースを要するという問題があ
る。

【０００５】また、前記特公昭５３−４７４５号公報に
開示されている、底床を砂、砂利などの粒体層によって
形成した集水溝によって、ヤード内に溜まった雨水を清
浄化し排出するようにした技術は、降雨などによって水
分を多量に含んだ鉱石の積層（山）から流れ出た水分を
清浄化して排出する方法としては優れているけれども、
この技術を微粉を懸濁しているスラリーの固・液分離に
適用しようとするときは、スラリーが粒体層によって形
成される集水溝に流れ込み、スラリー中の微粉が粒体層
の空隙に付着する。この微粉付着層はスラリーの流入量
に対応して成長し、遂には粒体層の空隙を閉塞せしめ
る。従って、この技術も微粉を懸濁しているスラリーの
固・液分離、さらにはスラリー中の微粉部分を利用する
技術として適用するには問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の、従
来技術における問題を解決し、微粉を懸濁しているスラ
リーを固・液分離し、微粉を原料として再利用し得る安
定した処理プロセスを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とする処
は、気孔率：２５％以上かつ平均粒度（以下単に粒径と
称す）：１０ｍｍ以下の多孔質粒体層を堰堤および底床
とするピット内に、前記多孔質粒体の気孔径よりも小さ
い粒径を有する微粉が懸濁しているスラリーを放流し、
該スラリーにおける微粉を前記多孔質粒体の気孔に吸着
せしめて固・液分離する含微粉原料スラリーの脱水処理
方法、また、気孔率：２５％以上かつ粒度：１０ｍｍ以
下の多孔質粒体層を堰堤および底床とするピット内に、
前記多孔質粒体の気孔径よりも小さい粒径を有する微粉
が懸濁しているスラリーを放流し、該スラリーにおける
微粉を前記多孔質粒体の気孔に吸着せしめて固・液分離
して水を除去したピットに、固・液分離を行わしめる以
前の状態の気孔率：２５％以上かつ粒度：１０ｍｍ以下
の多孔質粒体を装入し混合して原料とするようにした含
微粉原料スラリーの脱水処理方法さらには、スラリーの
放流、乾燥後、乾燥状態の、気孔率：２５％以上かつ粒
度：１０ｍｍ以下の多孔質粒体を装入して混合するよう
にした含微粉原料スラリーの脱水処理方法にある。

【０００８】

【作用】本発明においては、スラリーにおける微粉と水
分を分離即ち固・液分離するために、気孔率：２５％以
上かつ粒度：１０ｍｍ以下の多孔質粒体、たとえば焼結
鉱粒体で堰堤および底床を築造したピットにスラリーを
放流し、堰堤および底床を通過せしめる。本発明者らの
知見によれば、多孔質粒体の粒度が１０ｍｍを超える
と、スラリー中の微粉の大部分は粒体層を透過してしま
う。一方、粒体の粒度が１ｍｍ未満である場合は、固・
液分離は確実になされるけれども、粒体層はスラリー中
の微粉によって短時間に閉塞し、急速に濾過不能とな
る。本発明者らは、表１に示すように、種々の粒度分
布、気孔率をもつ粒体を濾材として試験した結果、粒
度：１０ｍｍ以下の粒体を濾材としてスラリーを処理す
ると、スラリー中の微粉を濾別、回収できるとともに目
詰りを少なくすることができることを新たに知見した。

【０００９】

【表１】

【００１０】従って、多孔質粒体の粒度としては１ｍｍ
以上、１０ｍｍ以下の範囲内がよい。通常の砂利、砂な
どを濾材として用いると、粒体層の表面（上部）に微粉
の層を形成する。この微粉層は乾燥すると固着し、日乾
し煉瓦状となりこの微粉を原料として利用すべく他の原
料と混合しようとする場合、ハンドリングを困難にす
る。また、１０ｍｍ以下の粒度の粒体で濾過層を形成す
ることによって、粒体の表面に微粉を付着させた場合に
は、粒体表面に厚い微粉層が形成するが、１０ｍｍ以下
の粒体で気孔率２５％以上の粒体で濾過層を形成する
と、粒体表面の気孔に微粉が吸着され、粒体表面は厚い
微粉層を形成することなく、多量の微粉を吸着できる。

【００１１】しかし、後工程でのハンドリングに問題が
発生することがわかった。そこで、本発明者らは数多く
の検討を重ねた結果、表面に多数の気孔を有する粒体を
濾材として用いることを着想し、種々の気孔率を有する
粒状でスラリーの濾過試験を行った結果、表１に示すよ
うに気孔率：２５％以上の粒体であることが必要である
との知見を得るに至った。このような条件を満足する粒
体として、たとえば鉄鉱石粉末を焼結して得られる焼結
鉱粒を用いることができる。粒体の粒度は、１ｍｍ以
上、１０ｍｍ以下で平均粒度：３〜５ｍｍのものが好ま
しい。

【００１２】ここで、多孔質粒体にスラリー中の微粉が
吸着されている模様を図２に示す。多孔質粒体の気孔径
Ｒとスラリー中の微粉粒径ｒの関係はＲ＞ｒであれば良
いが、ｒ／Ｒが１／３以下にすることが多孔質粒体の気
孔内に微粉粒が入り込み確実に該微粉粒を捕捉出来るの
で好ましい。さらに、粒体層で堰堤、底床を形成してピ
ットを築造し、このピット内にスラリを放流し固・液分
離するときの、粒体とスラリーの重量比率は３：１以上
の比率となるようにしなければならない。３：１以下の
比率、たとえば粒体１：スラリー１の比率とすると、ス
ラリー放流後一部のスラリーは粒体層で捕捉することが
できなくなり、粒体表面にスラリー中の微粉が付着して
この発明の効果を発揮せしめ得なくなる。

【００１３】このようにして、図１に示すように気孔
率：２５％以上かつ粒度：１０ｍｍ以下の粒体層によっ
て堰堤Ｈおよび底床Ｔを形成するピットＰを築造し、こ
のピット内に微粉を懸濁するスラリーを放流し多孔質粒
体の表面に微粉を吸着せしめた後、たとえばショベルロ
ーダによって粒体と微粉を混合し、焼結原料等として利
用する。また、ピット内に微粉を懸濁するスラリーを多
量に放流し多孔質粒体のピット内にスラリーが濃縮され
た状態で濁った場合でも、新たに多孔質粒体を装入して
混合することによって多孔質粒体の表面に微粉を分散し
て吸着させ、ハンドリングを容易にすることができる。
さらに、新たに多孔質粒体を装入するに際して、乾燥し
た多孔質粒体を用いることによって、その効果がさらに
顕著となる。

【００１４】

【実施例】表１の実施例１〜３に示す焼結鉱の層をその
１例として図１に示すピット（長さ２０ｍ、巾１０ｍ、
深さ１ｍ）を築造し、このピットに高炉において使用す
る塊鉱石を水洗し、塊鉱石に付着している平均径０．０
３４ｍｍの微粉を除去して生じたスラリーを放流し、水
分を堰堤および底床を通過させて固・液分離し、更にス
ラリー中の微粉は焼結鉱の気孔に付着させた。重量で、
濾材である焼結鉱１０に対しスラリー（微粉４５：水５
５）１の割合となるようにピットＰにスラリーを放流す
ると、直ちに水分は濾過されスラリー中の微粉は焼結鉱
の表面および気孔に吸着された。焼結鉱とスラリーの比
率を下げて行くと、焼結鉱表面および気孔に吸着されな
かった微粉がピットＰ内に堆積するようになるとともに
水分が残存するようになった。

【００１５】すなわち、焼結鉱粒３に対しスラリー１と
なるまで比率を低下させると、ピットＰ内に微粉の堆積
層が形成された。重量で、焼結鉱粒３に対しスラリー１
の割合となるようにスラリーを放流し、ショベルローダ
を用いて堰堤および底床として用いた焼結鉱粒層とピッ
ト内に堆積した微粉を混合した。これによって、焼結鉱
粒の表面および気孔に微粉が吸着され、微粉が完全に乾
燥された後も焼結鉱表面および気孔に吸着されており、
ハンドリングは容易であり焼結原料として取り扱うこと
ができた。

【００１６】比較例１は粒度が１０ｍｍより大きく、し
かも、気孔率が２５％より小さいことからスラリー中の
多くの微粉が水と共にピットＰを通過し、更には、該微
粉の捕捉率も悪いものであった。比較例２は粒度が１０
ｍｍより大きいことからスラリー中の多くの微粉がピッ
トＰを通過し、処理状況は悪いものであった。比較例３
〜５は気孔率が２５％より小さく、しかも、気孔径が微
粉径（０．１４ｍｍ）より小さいことから、気孔径内へ
の微粉捕捉量が少なくピットＰに濃縮したスラリーが多
量に溜まったまま乾燥し、後処置に多大の時間と労力を
必要とした。さらに、多くの微粉が焼結鉱の表面に付着
し、比較例４が最悪であった。かくして、高い生産性下
で微粉が懸濁したスラリーから微粉を濾別し、焼結鉱製
造用原料とすることができた。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によるとき
は、従来技術におけるような、シックナーとフィルター
プレスのような脱水設備を要することなく、また、天日
乾燥の場合のような広大なスペースを必要とすることも
なく、スラリー中の水分は多孔質粒体層によって形成さ
れる、堰堤および底床を通過することによって除去され
るとともに、微粉は多孔質粒体気孔内に吸着・捕捉さ
れ、ハンドリングが容易な状態で微粉を回収し得、たと
えば焼結原料として利用し得る。

【００１８】また、請求項２の発明によるときは、ピッ
ト内にスラリーを放流した後の水分除去時間を大きく短
縮せしめ得る。さらに、請求項３の発明によれば、ピッ
ト内にスラリーを放流した後の水分除去時間をさらに顕
著に短縮し得、広大なスペースを要することなく、スラ
リーの脱水処理能力を大きく向上せしめ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例のピットを示す図

【図２】多孔質粒体表面および気孔に微粉が吸着された
模様を示す図

フロントページの続き (72)発明者岩崎英馬大分県大分市大字西ノ洲１番地新日本製鐵株式会社大分製鐵所構内濱田重工株式会社大分支店内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気孔率：２５％以上かつ粒度：１０ｍｍ
以下の多孔質粒体で形成したピット内に、前記多孔質粒
体の気孔径よりも小さい粒径を有する微粉が懸濁してい
るスラリーを供給し、該スラリーを固・液分離すること
を特徴とする含微粉原料スラリーの脱水処理方法。
【請求項２】気孔率：２５％以上かつ粒度：１０ｍｍ
以下の多孔質粒体で形成したピット内に、前記多孔質粒
体の気孔径よりも小さい粒径を有する微粉が懸濁してい
るスラリーを供給した後、該ピット内に、固・液分離を
行わしめる以前の状態の気孔率：２５％以上かつ粒度：
１０ｍｍ以下の多孔質粒体を装入し、混合して原料とす
るようにしたことを特徴とする含微粉原料スラリーの脱
水処理方法。
【請求項３】固・液分離を行わしめる以前の状態の気
孔率：２５％以上かつ粒度：１０ｍｍ以下の多孔質粒体
が乾燥状態のものである請求項２に記載の含微粉原料ス
ラリーの脱水処理方法。