JPS602247B2 - アルミニウム製造におけるアルミナ−氷晶石廃棄物質の回収方法 - Google Patents

アルミニウム製造におけるアルミナ−氷晶石廃棄物質の回収方法

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JPS602247B2
JPS602247B2 JP52082628A JP8262877A JPS602247B2 JP S602247 B2 JPS602247 B2 JP S602247B2 JP 52082628 A JP52082628 A JP 52082628A JP 8262877 A JP8262877 A JP 8262877A JP S602247 B2 JPS602247 B2 JP S602247B2
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    • C01F7/50—Fluorides
    • C01F7/54—Double compounds containing both aluminium and alkali metals or alkaline-earth metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルミニウム製造工程の廃棄成分を流動床反
応器で回収し再循環させる方法に関する。
アルミニウムは、溶融氷晶石（がａＦＡＩＦ３）の浴内
で純ァルミナを電解還元して製造されている。
この反応は、アルミナを溶融氷晶石格に溶解させたアル
ミニウム還元ポットと呼ばれる電解槽内で行なう。溶融
氷晶石中のァルミナの溶液が電解されて金属アルミニウ
ムを生成する。反応により生成したアルミニウムは電解
質より重く、従って電解槽の陰極になる還元ポットの底
部に溶融層を形成する。炭素陽極が裕内に伸びており、
陽極で遊離した酸素が電極からの炭素を酸化する。アル
ミニウム製造工程において極めて重要なことは電解質組
成物の調節にある。電解質は氷晶石と蛍石（弗化カルシ
ウム、ＣａＦ２）を含有する。幾分過剰な弗化アルミニ
ウムも電解質に存在しており、これと溶解アルミナが一
緒になって電解槽を操作できる温度９４０ｏ〜９８００
０に液相温度を降下させる。アルミニウムの製造に使用
する還元ポットの電池によって多量の気体が気体連行さ
れるダストと共に放出される。
排出気体は二酸化炭素、揮発弗化物及び気体ＨＦを含む
。微粒アルミナ、氷晶石、炭素及び有機物を含む粒状固
体はその気体と共に電解格からェルトリェーションによ
って分粒される。気体流に存在する固体としてはその他
に少量のリチウム、カルシウム、シリカ、鉄、硫酸ナト
リウム及びマグネシウムがある。漣発弗化物及び気体弗
化水素を、電解槽から発生した他の気体及び連行固体と
共に、気体補集フード又はマニホルドによって補集され
、大きなダクトを介して中央の気体処理及び再生装置に
給送される。
電解槽からのこれら物質に損失が生じるため、定期的に
弗化アルミニウムを補充して所望の格組成を維持しなけ
ればならない。気体生成物を連行粒子と共に単に大気中
に排出していたこともあるが、それは粒子の回収がそれ
らの微小な粒度（２ミクロン以下）と汚染のため非常に
困難とされたためである。しかし、現在では、アルミニ
ウム還元ポットラインから大気中に廃煙を単に放出する
ことはもはや公害の面から不可能である。従って、緑式
の気体洗浄装置を含むかなり複雑でかつ費用の嵩む気体
処理装置が多くの施設に設置されることが多くなってい
る。湿式気体洗浄は気体流から固体粒子を除去するのに
好適であり、従ってかなりの量の汚染されているが微小
粒状の潜在的有用性が高い固体を利用することは可能で
ある。このような固体は廃棄するか又は何らかの形で利
用しなければならない。アルミニウムの製造においては
、アルミニウムポットラインからェルトリェーションに
より分粒した固体を再循環させることを可能にする方法
の必要性は現実的なものになってきている。
本発明の目的は、汚染性の炭素及び有機物を除去して、
有用な微粒状の固体物質を取扱いやすい粒度に団結させ
ることからなる、アルミニウムポットラインからェルト
リェーションにより分粒した固体粒子の処理方法を提供
することにある。
本発明の上記以外の目的及び利点は当業者ならば以下の
説明及び添付図面から明らかになるであろう。一般的に
は本発明は、アルミニウムポットラインの排ガスから分
離した固体粒子を含有するスラリを流動床反応器で処理
し、その際に固体物質に液相を付与してべレット化を促
進するのに十分な高温において炭素及び汚染性有機物質
を燃焼させることに存する。
詳細にいえば、固体粒状物を含むスラリを７７０〜８０
０３０の範囲にある温度好ましくは７９００士５℃の温
度で作動する流動床反応器に袋入する。これらの粒状廃
棄は氷晶石、炭素及び有機物、ＡＩ２０３、Ｎａ夕０４
、ＣａＦ２、Ｎａ２Ｃ０３及び少量の他の物質を含有し
ている。生成べレットは氷晶石、ＡＩ２０３、ＮａＦ、
Ｎａ２Ｓ０４、ＣａＦ２、Ｆｅ２０３及び少量の他種物
質から成る組成を有する。温度が８２０００以上になっ
た場合、液層が比較的多量に存在し、特に粒状物が他の
成分と共に低融点共離隔合物を形成する硫酸ナトリウム
を含有していることから、流動床の脱流動化が起こる。
スラリを流動床反応器に供給するとそ〈ざに水分が蒸発
する。これには多量の熱が必要なので、炭素及び有機物
の量が反応を維持するのに十分でない場合に備えて補助
燃料を用意しておくことが必要となることがある。また
、流動床反応器からの過剰な熱を使用してスラリを粉末
状に乾燥し、この粉末を反応器に吹込み、冷却水を反応
器に導入して反応温度を所望の温度範囲に維持すること
もできる。
図において反応器１０はカバー１４で被った外側シェル
１２を具えている。
清掃用ボート５２を設けた円錐形部材１６は反応器１０
の底部を形成している。反応器１０のシェル１２内には
上方絞り板１８と下方絞り板３８とが配設してある。絞
り板１８は反応器１０の内部を反応器１０の上方の処理
室２２とその下方部の冷却室４２に区画している。絞り
板３８は絞り板３８と円錐形部材１６との間に設置した
送風箱５１から冷却室４２を分離している。絞り板１８
は粒状固体からなる流動床２３を支持している。供給管
２４は処理室２２に閉口し、複数の燃料噴射ガン２６は
絞り板１８上方においてシェル１２に入りこむように配
設してある。処理室２２の頂部近くに設けた排ガス導管
２８は排ガス導管３４と固体流下導管３６を有するサイ
クロン３２に連結されている。絞り板３８は冷却室４２
内の流動床４３を支持している。
制御弁４６を有する移送導管４４は流動床２３および処
理室２２と流動床４３および冷却室４２との間を連絡し
ている。制御弁４９を有する生成物導管４８は流動床４
３に連絡している。送風機５４は空気導管５一６を介し
て送風箱５１に連絡している。操作時には、処理室２２
と冷却室４２の両者に流動床を形成して、送風機５４か
ら導管５６を介して供給空気により流動化条件に維持す
る。
アルミニウムポットラインの排ガスから分離した廃棄粒
状固体は湿った状態で供給管２４から処理室２２に供給
される。処理室２２では菱入物の水分が急速に蒸発し、
流動床２３によって激しくかく拝された状態で固体物質
が処理温度に加熱される。流動床２３は７７０〜８００
００の範囲の温度好ましくは７９０±５℃の温度に維持
される。この温度は装入物中に不純物として存在する炭
素及び有機物を単に燃焼させるだけで達成できるが、燃
料噴射ガン２６から補助燃料を流動床２３に導入するこ
とも時には必要になる。この燃焼に必要な酸素は流動化
空気によって供給する。反応器１０の排ガスはＨＦ、Ｃ
０２及び水蒸気を含むもので、ポットライン気体補集系
統に給送することができる。上記の特定の温度では、少
なくとも少量の液層が流動床成分中に存在し、そして微
小固体粒子が団結（ベレツト化）する傾向が大きくなる
ことが見し・出されている。
流動床２３からのべレット（粒状物）は移送導管４４を
介して下方に移動さして、冷却床４３に進入する。冷却
室４２では、流動床４３を形成するべレットは９３０
〜１２１００の範囲の温度に冷却され、弁４９によって
制御される生成物取出し口４８を介して反応器１０から
連続的に取出すことができる。送風機５４によって供給
される流動化空気は冷却室４２を横断するさし・に生成
べレットを冷却するほかに、それ自体９３℃〜１２１０
０の範囲内の温度に予備加熱されて絞り板１８を通過し
て処理室２２の粒状床を流動化させる予備加熱された流
動化ガスになる。冷却流動床を使用することは有利では
あるが、本方法にとっては本質的なものではない。本方
法には他の種類の冷却方法も十分に使用することができ
る。次に本発明の利点を明らかにするため実施例につい
て説明記載する。実施例 アルミニウムポットラインからエルトリエーションによ
り分粒した固体の組成は次の通りであったこの固体を７
９０±５℃で作動している流動床反応器に導入した。
出発流動床はァルミナ粒子からなるものであった。流動
床から回収した生成物は、生成粒子の少なくとも９０％
が６５メッシュ（タィラーメツシュ）のスクリーン上に
残留するような平均粒度則ち０．４１肋（０．０１６イ
ンチ）かそれ以上の粒度を有していた。生成物の組成（
乾燥重量）は次の通りであった。生成物はアルミニウム
ポットラインに供Ｖ給する際に好都合なきわめて規則的
な球状べレットになっていた。
更に生成物の組成もポットラインに供給するのにきわめ
て適合しており、トン当りの価格は約１００ドルと推定
された。以上に本発明の好ましい実施態様について説明
したが、当業者ならば容易に理解できるように、本発明
の精神及び範囲から逸脱せずにいろいろの変更及び修正
が可能であり、このような変更及び修正は本発明の範囲
及び特許請求の範囲内にあると考えるべきである。
【図面の簡単な説明】
添付図面は、本発明方法を実施するのに適する流動床反
応器の概略図である。 図中１０は反応器、１８は上方絞り板、２２は処理室、
２３は流動床、３８は下方絞り板、４２は冷却室、４３
は流動床である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 炭素及び有機汚染物質を含むアルミナ氷晶石廃棄物
    を、酸化性ガスの上方への流れにより流動状態に維持し
    た粒状固体の反応床に装入し、該反応床の温度を約７７
    ０〜８００℃に維持して燃焼反応を促進し、団結化を早
    めるため少くとも少量の液相を該反応床に生じさせ、燃
    焼反応により炭素及び有機汚染物質が消費されるまでア
    ルミナ氷晶石廃棄物を流動床内に保持して、アルミナ氷
    晶石生成物を流動床内の温度でペレツトの形状に団結さ
    せ、生成したペレツトを流動床から排出し、排出したペ
    レツトを冷却することを特徴とするアルミニウムポツト
    ラインにおいて生成したアルミナ氷晶石廃棄物の回収方
    法。 ２ 流動床の温度が約７９０±５℃であることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 排出したペレツトを流動床中で冷却させることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ アルミナ氷晶石廃棄物を水スラリの形で流動床に装
    入することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
    法。 ５ 水の蒸発と流動床の操作温度の維持を助けるため補
    助燃料を流動床に供給することを特徴とする特許請求の
    範囲第４項記載の方法。 ６ 流動床の温度を約７９０±５℃に維持することを特
    徴とする特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７ 空気の上方への流れにより流動化した反応床内で回
    収ペレツトを冷却し、次にこのようにして予備加熱した
    空気を流動化一酸化ガスとして反応床に通過させること
    を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方法。
JP52082628A 1976-07-16 1977-07-12 アルミニウム製造におけるアルミナ−氷晶石廃棄物質の回収方法 Expired JPS602247B2 (ja)

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