JPS61158807A - キツシユグラフアイトの乾式精製方法 - Google Patents

キツシユグラフアイトの乾式精製方法

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JPS61158807A
JPS61158807A JP59280068A JP28006884A JPS61158807A JP S61158807 A JPS61158807 A JP S61158807A JP 59280068 A JP59280068 A JP 59280068A JP 28006884 A JP28006884 A JP 28006884A JP S61158807 A JPS61158807 A JP S61158807A
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JP
Japan
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graphite
particle size
sieve
impurities
mixture
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Pending
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JP59280068A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Jinnai
和彦 陣内
Kunio Kimura
邦夫 木村
Hiroshi Tateyama
博 立山
Toru Hashimoto
橋本 透
Tetsuo Hara
原 鉄夫
Akiyoshi Yonetani
米谷 章義
Masato Yoshihara
吉原 正任
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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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 この発明は、製鉄工場で発生するキッシュグラファイト
の回収に用いるキッシュグラファイトの乾式精製方法に
関する。
従来技術とその問題点 製鉄工場の溶銑処理過程、主として溶銑の冷却過程で生
成するキッシュグラファイトは、天然黒鉛に近い結晶を
有した良質の黒鉛であるが、スラグや粒鉄等の不純物が
混入しているため、その精製のためにはキッシュグラフ
アイ)K混入している粒鉄やスラグ等の不純物を除去す
る必要がある。
上記キッシュグラファイトの精製方法は湿式と乾式の2
種に大別され、湿式精製方法としては、浮遊選鉱法(特
開昭53−45690等)が代表的であり、乾式精製方
法としては磁力選鉱法(特公昭52−12676等)、
風力分級装置(!!公昭57−42536)による風力
分級精製方法等が知られている。
しかし、浮遊選鉱法は捕取剤、起泡剤が高価であるため
にランニングコストが高くつく欠点がめり、また浮遊鉱
の脱水乾燥、沈鉱の中和処理等多数の操作を必要とし、
ハンドリングが悪いという問題がある。
また、溶銑処理過程で生成するキッシュグラファイトを
含有する混合物中には、■純粋なグラファイト(非着磁
性)、@スラグ単独(非着磁性)、θグラファイト片に
粒鉄やスラグが付着したもの(刺着磁性)、O粒鉄単独
(強着磁性)が含まれており、■とOが同じ挙動を、θ
とOが似た挙動をするため、磁力選鉱法では分離効率が
低い欠点があり、キッシュグラファイトの回収率も高々
20数パーセントであった。
風力分級精製方法の場合は、被処理物の粒度範囲が広い
ので粗精製的とならざるを得ず、分級効率が悪く回収率
も低い。また、ポールミμ等の粉砕工程で前処理すると
、被処理物中のスラグや粒鉄の細粒化したものが軽いグ
ラファイトと同じ挙動をするので、分級効率が悪い。さ
らに、グラファイト表面に付着している不純物を除去し
ていないため分級効率も悪い。
発  明  の  目  的 この発明は、従来の前記問題点くかんがみ、なされたも
のであり、設備費、ランニングコスト等で有利な上、分
級効率および回収率の高いキッンユグフファイトの乾式
精製方法を提案することを目的とするものである。
発明の構成 この発明に係るキッシュグラファイトの乾式精製方法は
、製鉄工場の溶銑処理過程で生成するキッシュグラファ
イトを含有する粒鉄、スラグ等の混合物中の粒径5票以
上の1大形不純物をふるいで除去し、ついで前記ふるい
下をキッシュグラファイトと他の不純物に分級処理する
ことを特徴とし、また前記ふるい下を解砕しキッシュグ
ラファイト片の表面に付着する微細不純物を剥離した後
、該解砕物を分級処理することを特徴とし、さらにキッ
シュグラファイトを含有する粒鉄、スラグ等の混合物中
の粒径5閣以上の大形不純物をふるいで除去し、前記ふ
るい下を解砕してキッシュグラファイト片の表面に付着
する微細不純物を剥離し、前記解砕物を再ふるいにかけ
て粒度範囲を狭くし、前記再ふるい下を分級処理するこ
とを特徴とするものである。
キッシュグラファイトを含有する粒鉄、スラグ等の混合
物の粒度分布はその発生個所によって若干具なるが、グ
ラファイト片の最大粒径は約5tmでめヤ、大半のグラ
ファイトには粒鉄やスラグが付着しているが、粒径5+
w+以上の大形不純物に含まれているキッシュグラファ
イトは粒径5mm以下の混合物に含有されている量より
もその割合はきわめて少ない。そのため、この発明では
、まずキツシユグラフアイトを含有する粒鉄、スラグ等
の混合物よりスラグ、粒鉄等約5m以上の大形不純物を
志るいにかけて除去するようにした。
次に、この発明では必要に応じて前記ふるい下(5箇以
下の混合物)を解砕(itぐず)する。この解砕処理は
、キッシュグラファイト片の表面に付着する細かい粒鉄
やスラグを剥離することによって分級効率および回収率
を向上させるために行なうもので、その解砕方法として
は、例えば特公昭57−41981号公報に記載されて
いる解砕方法を採用することができる。この解砕では、
スラグや粒鉄を極力砕かないでグラファイト表面に付着
している地金や粒鉄を剥離する。その理由は、粒鉄やス
ラグを砕いてしまうと分級効率が悪くなるからである。
すなわち、粉砕するとスラグ、粒鉄、グラファイトが微
細化されることにより、これらが分級時に同じ挙動をし
相互付着現象が生じ、かつ比重差が小さくなり分級効率
が悪くなる。このため、この発明では粒鉄、スラグを微
細化することなく、グラファイト片を優先的に解砕しグ
ツファイト片の表面に付着する粒鉄、スラグを剥離し得
る解砕方法を採用したのである。
第1図訃よび第2図はこの発明者らが解砕の効果を調べ
るために行なった実験結果を示すもので、第1図は解砕
による原料の粒度分布の変化を示し、第2図は解砕によ
るグラファイト含有率の変化(各粒度に含まれるグツフ
ァイトの比率)を示したものである。第1図より、解砕
回数が増えると細粒が増加することが判る。また、第2
図より、粒度別C純度は解砕することにより細粒になる
に従ってC純度が上昇し、グツファイト片は不純物より
優先的に解砕されていることがわかる。
上記解砕処理後、この発明では解砕物を分級処理して成
品の回収を行なう。解砕物の分級処理方法としては、気
流分級方法があげられ、例えばジグザグ式風力分級装置
(実公昭57−42536号)を用いることができる。
このジグザグ式分級装置の原理は、スクリュウフィーダ
から送られる原料がプロプ−で引かれる空気により機内
に入り、空気の流入風速によって重い原料(7,フグ、
地金等)は下へ落下し、軽いキッシュグツファイトは上
のサイクロンに回収されて分級される。
第3図および第4図は上記風力分級装置を用いて解砕物
を分級した場合の実験結果を示すもので、解砕により分
級効率およびグツファイト純度が向上することがわかる
ところで、風力分級装置の場合は、風速と粒度範囲に密
接な関係があり、粒度範囲によって気流分、@の最適風
速は異なるため、粒度範囲をより狭くし、各々の最適風
速で分級することにより分級効率は向上する。そこでこ
の発明では、粒度範囲をより狭くするため解砕物を再ふ
るいにかけ、粒度範囲別に気流分級する方法をとること
ができる。
また、分級処理方法の他の例として、形状別分級方法が
ある。以下、形状別分級方法の原理について説明する。
スラグ、粒鉄等混合物中のキッシュグツファイトは鱗片
状であり、スラグや粒鉄等の不純物は球状または塊状で
あり、形状の違いによって粒子の摩擦抵抗が異なる。形
状別分Rはこの形状の違いKよる粒子の摩擦抵抗の違い
を応用したものであり、基本原理は傾斜板に原料を落下
させ、傾斜板に対し振動を付与することにより球状また
は塊状の不純物は斜面を転がり落下し、一片状のキッシ
ュグツファイトは斜面上に残留して分離される。
このような原理を応用した分級機としては、特開昭57
−194080号公報に記載されている傘型分級機や振
動フィーダ式分級機をあげることができる。
傘型分級機は、偏心荷重板の回転とバネの動きKよって
原料が傘の外周に沿って周回し、球または塊状のものは
周回距離が短かく原料供給用フィーダに近い所へ落下し
、鱗片状のキックユグフファイトは周回距離が長いため
ストッパーにより落下するようになっている。振動フィ
ーダ式分級機は、振動しながら往復運動している傾斜板
の中央部より原料を供給することにより、斜面に沿って
落下する重力と、斜面と原料の摩擦力とのバランスによ
り摩擦抵抗の大きい一片状のキッシュグラファイトは斜
面に沿って上へ移動し、逆に球状や塊状のものは下方に
移動して落下する仕組みとなっている。
第5図はこの発明のキッシュグツファイトの精製プロセ
スを示すブロック図であり、同図(A)は粒径5園以上
の大形不純物をふるいで除去したのち分級処理する場合
、同図(B)は粒径5店以上の大形不純物をふるいで除
去したものを解砕し、その解砕物を分級装置により分級
処理する場合、同図(C)は粒径511m1以上の大形
不純物をふるいで除去したものを解砕し、その解砕物を
再ふるい分けして粒度範囲をより狭くしたのち、粒度範
囲別に分級処理する場合の精製プロセスを示す。なお、
分級後も鉄分その他の不純物を含んでいるものもあるの
で酸処理した方がより純度が上がる。従って、高純度(
9996以上)のキッシュグツファイトを得るためには
酸処理をした方が望ましい。
さらに、この発明では必要に応じてふるい分けを2段、
3段と多段のふるいにかけて行なうことにより、ふるい
処理量を上げることができる。一般にふるいは粒度範囲
が広いとふるい処理能率が梧い。従って、ふるい処理能
率を良くするためには粒度範囲を可及的に狭くする必要
があり、その手段として、この発明では混合物中の粒径
5謹以上の大形不純物を除去するに際し、必要に応じて
混合物を多段ふるいにかけて1段当りの粒度範囲を狭く
する方法をとるのである。
すなわち、この発明では上記多段ふるい分けにより1段
当りの粒度範囲を狭(して粒径5m以上の大形不純物を
除去したのち、分級処理を行なってキツンユグヲファイ
トを回収する。
実  施  例  1 第1表に示す化学成分を有し、第2表に示す粒度分布を
有する試料を、まず振動ふるいにかけて粒度511II
以上の大形不純物を除去し、ついで前記ふるい下を公知
の解砕機により解砕し、その解砕物を公知のジグザグ式
分級機により分級し、回収したものを酸処理(塩酸25
%、HF12%、80°0゜2時間)し、キッシュグツ
ファイトを得た。その分析値は第3表に示すとおりであ
る。
第  1  表  (wt%) (以下余白) 第2表 第   3   表 実施例2 実施例1と同じ試料を振動ふるいにかけて粒度51II
+以上の大形不純物を除去したものを公知の解砕機によ
り解砕し、その解砕物を再度振動ふるいにより1190
〜590μm、590〜297μm、297〜149μ
rrl、149〜74μmにふるい分け、各粒度範囲別
に最適風速を求めジグザグ分級機により分級し、回収し
たものを実施例1と同じ酸処理を施してキッVユグフフ
ァイトを得た。その分析値は第4表に示すとおりである
第4表 粒  度    C純度 (%)     C回収率(
%) 0”ゝ  分級前 分級後 酸処理後 1190〜590 40.1   85.8   99
.9   88.5590〜297  38.0   
88.6    99.9   83.1297〜14
9  39.5   78.6    99.9   
91.31 a□w  フAA(119フリ    Q
oj    OAK実  施  例  3 第1表に示す化学成分を有し、第2表に示す粒度分布を
有する試料を振動ふるいにかけて粒径5+m以トの大形
不純物を除き、さらに前記ふるい下を再度撮動ふるいに
より1190〜590μm、590〜297μm、 2
97〜149μmの粒度【ふるい分け、各粒度範囲別に
傘型分級機により分緩し、分級後酸処理(塩酸36%、
HF12%、80℃、2時間)し、得られたキッシュグ
ラファイトの粒度別分級結果を第5表に示す。
分級条件 偏心i自回転数: 8000rpm <一定)偏心荷重
相対角度:90度(一定) 円板面角:5度、10度、15度 (、以下余白) 第5表 発明の効果 上記の実施例からも明らかなごとく、この発明方法によ
れば、製鉄工場で排出した混合物から高純度のキッシュ
グツファイトを高収率で回収することができるので、キ
ッシュグラファイトの大量供給に大きく寄与し得る。ま
た、この発明方法は精製プロセスも少なく、かつ比較的
簡易な設備で実施することかでな、湿式精製法のような
多くの操作を必要としないため、設備費、フンエングコ
スト、ハンドリングの面においても有利である。
また、原料を解砕して粒度調整およびグラファイト表面
付着物除去を行なうことによって分級効果をより高める
ことも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明における解砕による粒度分布の変化を
示す図、第2図は同じく解砕による粒度別グラファイト
純度の変化を示す図、第3図は同じく解砕による分級効
率の変化を示す図、第4図は同じく解砕によるグツファ
イト純度の変化を示す図、第5図はこの発明のキッシュ
グツファイトの精製プロセスを示すブロック図である。 出願人  工業技術院擾 等々力 遠 回   住友金属工業株式会社 指定代理人  工業技術院九州工業1支術試験所長小林
和夫 復代理人  押  1) 良  久ご偶第1図 第2図 粒度範囲(μm) 第3図 第4図 粒度範囲(μm)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 溶銑の冷却過程で生成するキツシユグラフアイトを
    含有する粒鉄、スラグ等の混合物中より該キツシユグラ
    フアイトを乾式で精製する方法において、前記混合物中
    の粒径5mm以上の大形不純物をふるいで除去し、つい
    で前記ふるい下をキツシユグラフアイトと他の不純物に
    分級処理することを特徴とするキツシユグラフアイトの
    乾式精製方法。 2 溶銑の冷却過程で生成するキツシユグラフアイトを
    含有する粒鉄、スラグ等の混合物中より該キツシユグラ
    フアイトを乾式で精製する方法において、前記混合物中
    の粒径5mm以上の大形不純物をふるいで除去し、つい
    で前記ふるい下を解砕処理しキツシユグラフアイト片の
    表面に付着する微細不純物を剥離した後、前記解砕物を
    キツシユグラフアイトと他の不純物に分級処理すること
    を特徴とするキツシユグラフアイトの乾式精製方法。 3 溶銑の冷却過程で生成するキツシユグラフアイトを
    含有する粒鉄、スラグ等の混合物中より該キツシユグラ
    フアイトを乾式で精製する方法において、前記混合物中
    の粒径5mm以上の大形不純物をふるいで除去し、つい
    で前記ふるい下を解砕処理しキツシユグラフアイト片の
    表面に付着する微細不純物を剥離し、前記解砕物を再ふ
    るいにかけて粒度範囲を狭くし、しかる後前記再ふるい
    下をキツシユグラフアイトと他の不純物に分級処理する
    ことを特徴とするキツシユグラフアイトの乾式精製方法
    。 4 ふるい分は、1段または多段で行なうことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項、第2項および第3項記載の
    キツシユグラフアイトの乾式精製方法。 5 分級処理は、気流分級または形状別分級によること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項および第3
    項記載のキツシユグラフアイトの乾式精製方法。
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