(57)【要約】【課題】  製鉄所などにおいて発生する金属ダストを回収し、再利用することができる安価な処理方法およびそのために使用される成形物を提供すること。【解決手段】  本発明の処理方法は、汚泥から砂粒を回収する工程と、砂粒を成形する工程と、成形する工程において生成される砂粒成形物に金属ダストを吸着させる工程とを含む。また、吸着させる工程は、製鉄において発生する鉄粉を集塵することによって行われてもよい。さらに、成形する工程は、でんぷん質および食品生産時の副生成物のうち少なくとも１つと、砂粒とを混合することで、砂粒成形物を生成してもよい。さらに、吸着させる工程において砂粒成形物に吸着させた酸化鉄を還元する工程を含んでもよい。さらに、汚泥は、浚渫によって得られたものであることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥から砂粒を回収する工程と、
前記砂粒を成形する工程と、
前記成形する工程において生成される成形物に金属ダストを吸着させる工程と
を含む、処理方法。
【請求項２】
前記吸着させる工程は、製鉄において発生する鉄粉を集塵することによって行われることを特徴とする、請求項１に記載の処理方法。
【請求項３】
前記成形する工程は、でんぷん質および食品生産時の副生成物のうち少なくとも１つと、前記砂粒とを混合することで、前記成形物を生成する、請求項１または２に記載の処理方法。
【請求項４】
前記吸着させる工程において前記成形物に吸着させた酸化鉄を還元する工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の処理方法。
【請求項５】
前記汚泥は、浚渫によって得られたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の処理方法。
【請求項６】
でんぷん質および食品生産時の副生成物のうち少なくとも１つと、砂粒とを混合してなる成形物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理方法および成形物に関し、より具体的には、金属ダストを回収し、再利用する処理方法および成形物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境負荷軽減の観点から、廃棄物を再利用するニーズが高まっている。例えば、特開２０１５−１１２５１５号公報（特許文献１）では、火力発電所の排水に含まれる汚泥を処理し、再利用する技術が開示されている。特許文献１によれば、鉄成分その他金属成分を含む汚泥を再利用することで、銑鉄の原材料とすることができる。
【０００３】
また、製鉄所などでは、製鉄処理の過程において製鉄ダストを含む金属ダストと呼ばれる種々の廃棄物が発生する。ここで、環境負荷を軽減する観点から、金属ダストを回収し、金属ダストに含まれる酸化鉄を回転炉床式還元炉（Rotary Hearth Furnace。以下、「ＲＨＦ」として参照する）で還元することで、銑鉄の原料として再利用する方法が知られている。
【０００４】
金属ダストの一例としては、酸化鉄の鉄粉が挙げられるが、これは粒径が微小であることから、粉塵爆発が発生する危険性があり、鉄粉を安全に回収する必要がある。鉄粉を回収する方法の例としては、ベントナイトやでんぷん質などに吸着させる技術などが知られている。しかしながらベントナイトなどを使用する回収方法にあっては、コストが増大するという問題があった。
【０００５】
ところで、特許文献１において原材料として再利用される鉄成分は、排出される汚泥に含まれているものであり、上述したような製鉄所などにおいて発生する金属ダストを回収して再利用するものではない。そこで、製鉄所で排出される金属ダストを安全に再利用する技術の開発が望まれていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、製鉄所などにおいて発生する金属ダストを回収し、再利用することができる安価な処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明によれば、汚泥から砂粒を回収する工程と、
前記砂粒を成形する工程と、
前記成形する工程において生成される成形物に金属ダストを吸着させる工程と
を含む、処理方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
上述したように、本発明によれば、製鉄所などにおいて発生する金属ダストを回収し、再利用することができる安価な処理方法およびそのために使用される成形物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の例を説明する図。
【図２】本発明の実施形態における処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を、実施形態をもって説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。本実施形態では、製鉄所において発生する酸化鉄の鉄粉を安価で再利用するために、浚渫によって得られた砂粒を用いる。一般に、浚渫された汚泥は、産業廃棄物として扱われるため、安易な投棄は認められておらず、その処理が問題となる。そこで本実施形態では、浚渫によって得られた砂粒を酸化鉄の回収に用いることで、環境への負荷を軽減することができる。なお、本実施形態の説明では、ヘドロ、活性汚泥、その他浚渫によって得た土砂などを総称して「汚泥」とする。
【００１１】
また、以下の実施形態では、金属ダストの一例として、製鉄所において発生する製鉄ダストを挙げて説明するが、実施形態を限定するものではない。したがって、例えば、非鉄金属製品を製造するプラント設備において発生する種々の金属ダストを回収し、再利用する実施形態であってもよい。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態の例を説明する図である。本発明の実施形態では、まず、河川、運河、港湾、湖沼、池沼などの浚渫を行い、汚泥を回収する。図１では、浚渫船によって河川の底に堆積した汚泥を浚渫する例を示している。回収された汚泥は、処理施設において洗浄、精製、重金属の除去などが行われ、砂粒が抽出される。
【００１３】
抽出された砂粒は、固形化物として成形される（以下、砂粒を成形したものを「砂粒成形物」として参照する）。砂粒を成形する方法としては、例えば、焼結によって砂粒を固形化する方法などが挙げられる。また、固形化する方法の他の例としては、タピオカやその他のでんぷん質を混合させたり、食品生産時に副次的に発生するおからや糠などの副生成物を混合させたりすることで、固形化させてもよい。汚泥に含まれる砂粒は多孔質のものが多いことから、鉄粉を吸着させやすい。したがって、固形化された砂粒成形物は、製鉄所における集塵設備に用いることができる。
【００１４】
製鉄所では、主に鉄鉱石を原料とし、製銑、圧延などの処理を経て、鉄製品を製造する。これらの処理の過程では、製鉄ダストが発生する。製鉄ダストには、酸化鉄の鉄粉が含まれており、これを回収し、還元することで、再度製鉄の原料とすることができる。本実施形態では、製鉄ダストの回収に砂粒成形物を用いる。砂粒成形物は、多孔質の砂粒を含んで構成されるため、鉄粉が吸着しやすく、効率的に回収することができる。
【００１５】
本実施形態において行われる酸化鉄の還元処理は、一例として、ＲＨＦにおいて行うことができる。製鉄所において発生する粉塵には、亜鉛の含有量が高い場合がある。ＲＨＦでは、集塵粉と還元材とを混合してドーナツ型の回転炉床上に敷き詰め、炉内にて高温処理することで、亜鉛の分離除去と酸化鉄の還元を行うことができる。
【００１６】
還元された鉄は、製鉄所において鉄鉱石と併せて製鉄の原材料することができる。これによって、金属ダストを効率的に再利用し、環境負荷を軽減して鉄製品の生産を行うことができる。
【００１７】
次に、本発明の実施形態の各処理工程について説明する。図２は、本発明の実施形態における処理を示すフローチャートである。なお、図２に示す各処理は、必ずしも同一の者によって行われる必要はない。
【００１８】
ステップＳ１００１では、河川、運河、港湾、湖沼、池沼などの浚渫を行う。ステップＳ１００１において行われる浚渫では、河川などの底面を浚うことで、底質を構成する汚泥を得る。
【００１９】
次に、ステップＳ１００２では、浚渫によって得た汚泥から砂粒を抽出する。砂粒の抽出は、洗浄、精製、重金属の除去などの工程を経ることで行い、これによって、砂粒を回収することができる。
【００２０】
次に、ステップＳ１００３では、ステップＳ１００２において抽出された砂粒を成形し、砂粒成形物を生成する。ステップＳ１００３では、例えば、焼結によって砂粒を固形化させて、砂粒成形物を生成することができる。
【００２１】
その後、ステップＳ１００４では、製鉄所などにおいて、砂粒成形物を金属ダストの集塵に用いて、酸化鉄の鉄粉を砂粒成形物に吸着させる。砂粒成形物は、多孔質の砂粒を含んで構成されることから、多孔質性を有する。したがって、砂粒成形物は、製鉄所などで発生する微小の鉄粉を吸着することができる。これによって、金属ダストを安全に回収することができる。
【００２２】
ステップＳ１００４で鉄粉を集塵したあと、ステップＳ１００５では、砂粒成形物を還元処理する。砂粒成形物には酸化鉄が吸着していることから、ステップＳ１００５で還元することで、製鉄の原料となる鉄成分を抽出することができる。これによって、製鉄における原材料として再利用することができる。
【００２３】
図２に示す処理を行うことにより、製鉄所で発生する鉄粉を安全に回収することができる。図２に示す処理によれば、製鉄ダストを含む金属ダストを製鉄の原材料として再利用できることから、環境負荷を軽減することができる。また、鉄粉を吸着する砂粒成形物は、主として浚渫によって汚泥から得られる砂粒を用いているので、再利用に掛かるコストを抑制することができる。
【００２４】
以上、説明した本発明の実施形態によれば、製鉄所などにおいて発生する金属ダストを回収し、再利用することができる安価な処理方法を提供することができる。
【００２５】
以上、本発明について実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、当業者が推考しうる実施態様の範囲内において、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２６】
Ｓ１００１…浚渫工程、
Ｓ１００２…砂粒抽出工程、
Ｓ１００３…成形工程、
Ｓ１００４…集塵工程、
Ｓ１００５…還元工程
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開２０１５−１１２５１５号公報
【図１】
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【図２】
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