(57)【要約】      （修正有）【課題】鉱滓を完全回収して再利用することができ、さらに精密微粉を生成できる鉱滓の後処理装置及び処理方法を提供する。【解決手段】８ｍｍ以下にふるい選別された鉱滓を処理する砂洗い機２１の後端に設置される鉱滓の後処理装置において、砂洗い機の後端に該砂洗い機と連通する水位高低差制御設備２２０及び強力ポンプ２２が設けられると共に、該強力ポンプの出口側に泥水分離設備２３が連通するように設けられ、更に、該泥水分離設備と連通する貯水プールが設けられる乾燥部を備え、泥水分離設備に、該泥水分離設備を前部２３１と後部２３３とに分ける仕切り部２３２が設けられることを特徴とする鉱滓の後処理装置、及び該装置を用いて、ファイン微粉サイズの鉱滓を該泥水分離設備の後部に沈殿させる泥水分離作業と、沈殿によって鉱滓を除去した水を貯水池に送り貯留し、再利用する連続貯水作業とを含むことを特徴とする鉱滓の後処理方法である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
８ｍｍ以下にふるい選別された鉱滓を処理する砂洗い機（２１）の後端に設置される鉱滓の後処理装置において、
前記砂洗い機（２１）の後端に該砂洗い機（２１）と連通する水位高低差制御設備（２２０）及び強力ポンプ（２２）が設けられると共に、配管（２２１）を介して該強力ポンプ（２２）の出口側に泥水分離設備（２３）が連通するように設けられ、更に、配管（２６）を介して該泥水分離設備（２３）と連通する貯水プール（２４）が設けられる乾燥部（２５）を備え、
前記泥水分離設備（２３）に、該泥水分離設備（２３）を前部（２３１）と後部（２３３）とに分ける仕切り部（２３２）が設けられることを特徴とする鉱滓の後処理装置。
【請求項２】
前記泥水分離設備（２３）と貯水池（２４）とを接続する配管（２６）の水進入端に昇降式パイプ（２６１）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の鉱滓の後処理装置。
【請求項３】
鉱滓の後処理方法において、
水洗いされてふるい選別された微粉サイズ以下の鉱滓を含む泥水を、強力ポンプ（２２）によって抽出する搬送作業と、
前記泥水を泥水分離設備（２３）に送り込み、二段階の沈殿手段を用いて、泥水に含まれる微粉（１００ｍｅｓｈ以下）サイズの鉱滓を該泥水分離設備（２３）の前部（２３１）に沈殿させ、泥水に含まれているファイン微粉（３００ｍｅｓｈ以下）サイズの鉱滓を該泥水分離設備（２３）の後部（２３３）に沈殿させる泥水分離作業と、
沈殿によって鉱滓を除去した水を貯水池（２４）に送り貯留し、再利用する連続貯水作業と、
を含むことを特徴とする鉱滓の後処理方法。
【請求項４】
前記泥水分離設備（２３）の前部（２３１）及び後部（２３３）に沈殿した微粉サイズ及びファイン微粉サイズの鉱滓を取り出し、乾燥部（２５）に移送して乾燥させる鉱滓乾燥ステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の鉱滓の後処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱滓の後処理装置及びその処理方法に関し、特に、製鋼段階で発生する鉱滓の水洗い式後処理装置及び方法において使用し、粉塵を抑え、石灰による土や地下水への影響を防止し、さらに、鉱滓を細くし、完全回収して再利用することができる鉱滓の後処理装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
完全なる鉱滓後処理技術には一般に、鉱滓の前処理ステップと、鉱滓の加工ステップと、鉱滓の養生ステップと、ＢＯＦ（basic oxygen furnace）鋼の精密加工ステップとが含まれる。しかしこの方法では、、鉱滓の後処理を行う時、常にすべてのステップを行う訳ではなく、場合に応じて選択することとなる。そのうち、鉱滓の加工ステップは主に、鉱滓に破砕、分級、磁選等の処理をし、鉄の含量が５５％以上のＢＯＦ鋼を選別し、精密加工を行う或いは直接に焼結炉、高炉、転炉、アーク炉等に供給するものである。尚、鉱滓は、製鋼の溶剤、セメントの原料、土の改良剤の他に、道路工事の材料としても使用することが可能である。
【０００３】
図５に示すように、前記従来の鉱滓の処理方法の手順は、先ず鉱滓を原料収集部（４０）から破砕機（４１）内に送って破砕した後、磁選機（４２）によってその中から製鋼の原料として使用する、鉄を含有するＢＯＦ鋼を選別し、残った鉱滓に対して更なる篩い分け（４３）作業を施し、道路工事に使用する、異なるレベルの道路用材料（４４）を得る。
【０００４】
しかしながら、前記の方法によれば、炉内から取り出した鉱滓は高温であるため、水により冷却させる必要があるが、そのせいで、鉱滓と石灰粉とが付着し、磁選や篩い分け等によっても分離できなくなるといった問題がある。
【０００５】
また、製鋼の工程においては、多種の副原料を入れる必要があり、そのうち、生石灰は大量に含まれることから、鉱滓にも大量の石灰が含まれているが、石灰のｐＨ値は大よそ１０から１１であり、従来の処理方法では石灰を分離できないことから、各レベルの道路用材料に石灰が残ってしまうので、使用範囲が大きく制限されることになる。故に、その石灰を分離できれば、鉱滓の再利用価値を大幅に向上させることができる。
【０００６】
図６は、他の従来の鉱滓の処理方法の手順を示すものであり、それによるとこの方法では、鉱滓を原料収集部（５０）から乾燥機（５１）内に送り、鉱滓が冷却する際に吸収した水をすべて乾燥した後に鉱滓を破砕機（５２）によって破砕した後、磁選機（５３）によってその中から鉄を含有するＢＯＦ鋼を選別し、残った鉱滓に対して更なる篩い分け（５４）作業を施し、異なるレベルの道路用材料（５５）に分ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この処理方法によれば、先に鉱滓を乾燥するので、篩い分けするときに、鉱滓と石灰とが付着してふるい網を塞ぐことはなく、より多くのレベルに分けることができるが、この方法においては、以下に示すような問題を有する。
１．   
設備費用の増大：
鉱滓を乾燥した後、石灰粉が飛散して空気を汚染する虞があるので、乾燥機の他にも、汚染防止設備である集塵機（５６）を設置する必要があり、設備のコストを増大させてしまう。
２．   
作業効率の低下：
前記方法では、完全に乾燥しなければ所望のレベルの道路用材料に分けることができなく、また、処理を停滞させないために、一度に乾燥できる量も限られているので、作業効率に影響を与えてしまう。
３．   
空気汚染：
この方法では、汚染防止設備を設置したとしても、空気中に含まれる微塵を許容値以内に抑えることはできるが、完全に粉塵の飛揚を防止することはできない。
４．   
メンテナンス費用の増加：
設備費用の他に、汚染防止設備及び乾燥設備の整備が必要となるので、高額なメンテナンス費用や、場合によっては修理費用がかかってしまう。
【０００８】
そこで、出願されたのが本発明であって、台湾第４８１６７３号特許「水洗い式鉱滓処理方法」に示すように、水洗いによって選別し、前記従来技術に存在する問題を解決する。しかしながら、前記特許では、水洗いによって砂をふるい出し、水洗いされた泥水は沈殿池に流され微粉を沈殿させる。処理工程をさらに改良し、より細いファイン微粉を沈殿させることができれば、より一層、産業のニーズに応えることができる。本発明が解決しようとしている課題は、そこにある。
【０００９】
本発明は、鉱滓を完全に回収して再利用することができ、高品質の微粉を生成できる鉱滓の後処理装置及び処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１は、８ｍｍ以下にふるい選別された鉱滓を処理する砂洗い機（２１）の後端に設置される鉱滓の後処理装置において、前記砂洗い機（２１）の後端に該砂洗い機（２１）と連通する水位高低差制御設備（２２０）及び強力ポンプ（２２）が設けられると共に、配管（２２１）を介して該強力ポンプ（２２）の出口側に泥水分離設備（２３）が連通するように設けられ、更に、配管（２６）を介して該泥水分離設備（２３）と連通する貯水プール（２４）が設けられる乾燥部（２５）を備え、前記泥水分離設備（２３）に、該泥水分離設備（２３）を前部（２３１）と後部（２３３）とに分ける仕切り部（２３２）が設けられることを特徴とする鉱滓の後処理装置、を提供するものである。
【００１１】
本発明の請求項２は、前記泥水分離設備（２３）と貯水池（２４）とを接続する配管（２６）の水進入端に昇降式パイプ（２６１）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の鉱滓の後処理装置、を提供するものである。
【００１２】
本発明の請求項３は、鉱滓の後処理方法において、水洗いされてふるい選別された微粉サイズ以下の鉱滓を含む泥水を、強力ポンプ（２２）によって抽出する搬送作業と、前記泥水を泥水分離設備（２３）に送り込み、二段階の沈殿手段を用いて、泥水に含まれる微粉（１００ｍｅｓｈ以下）サイズの鉱滓を該泥水分離設備（２３）の前部（２３１）に沈殿させ、泥水に含まれているファイン微粉（３００ｍｅｓｈ以下）サイズの鉱滓を該泥水分離設備（２３）の後部（２３３）に沈殿させる泥水分離作業と、沈殿によって鉱滓を除去した水を貯水池（２４）に送り貯留し、再利用する連続貯水作業と、を含むことを特徴とする鉱滓の後処理方法、を提供するものである。
【００１３】
本発明の請求項４は、前記泥水分離設備（２３）の前部（２３１）及び後部（２３３）に沈殿した微粉サイズ及びファイン微粉サイズの鉱滓を取り出し、乾燥部（２５）に移送して乾燥させる鉱滓乾燥ステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の鉱滓の後処理方法、を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、８ｍｍ以下のスペックの鉱滓が砂洗い機によって洗浄された後、強力なポンプでその泥水を泥水分離設備に送り、泥水分離設備の前部の処理により泥水に対して初歩的分離を施し微粉を産生する。その後、泥水を仕切り部から泥水分離設備の後部へ送り、更なる沈殿作業を行って高品質の微粉を沈殿させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、下記実施例は、本発明の好適な実施の形態を示したものにすぎず、本発明の技術的範囲は、下記実施例そのものに何ら限定されるものではない。
【００１６】
図１は本発明に係る鉱滓の後処理装置を、鉱滓処理システムに応用した時のステップの流れを示す図であり、図２は本発明に係る鉱滓の後処理装置における強力ポンプ、泥水分離装置、乾燥部及び貯水池の平面図であり、図３は本発明に係る鉱滓の後処理装置における強力ポンプの設置箇所及び沈殿プールの断面図であり、図４は本発明に係る鉱滓の後処理方法の流れを示す図である。
【００１７】
図１〜３に示すように、本発明の「鉱滓の後処理装置」は、８ｍｍ以下にふるい選別された鉱滓を処理する砂洗い機（２１）の後端に設置され、該砂洗い機（２１）の後端に砂洗い機（２１）と連通する水位高低差制御設備（２２０）及び強力ポンプ（２２）が設けられると共に、前記強力ポンプ（２２）の出力端における配管（２２１）の後ろ側に泥水分離設備（２３）が設けられる。これにより、砂洗い機（２１）及び磁選機（３０）によって加工された、砂と鉄を含む高濃度の泥水が水位高低差制御設備（２２０）及び強力ポンプ（２２）の加圧によって泥水分離設備（２３）に送られる。また、前記泥水分離設備（２３）には、該泥水分離設備（２３）を前部（２３１）と後部（２３３）とに分ける仕切り部（２３２）が設けられ、その後部（２３３）の端部に昇降式パイプ（２６１）が設けられると共に、該昇降式パイプ（２６１）の後端が配管（２６）を介して貯水プール（２４）と連通し、該泥水分離設備（２３）の周辺に乾燥部（２５）が設けられている。
【００１８】
前記仕切り部（２３２）の高さは、泥水分離設備（２３）の周囲の高さより低いので、泥水分離設備（２３）の前部（２３１）に送られた泥水から微粉が次第に沈殿し、残りは仕切り部（２３２）を通過して後部（２３３）に送られ沈殿する。
【００１９】
図１に示すように、本発明の鉱滓の後処理装置と前段処理装置とを組み合わせた鉱滓の処理システムによれば、鉱滓の前段処理の手順は、鉱滓を原料収集部（１０）から水洗いふるい機（１１）上に送り、ポンプ（３１）により貯水プール（２４）の水を該水洗いふるい機（１１）に送り水洗いし、鉱滓を、３０ｍｍ以上、１２〜３０ｍｍ、８〜１２ｍｍ及び８ｍｍ以下の四種類に選別してから、それぞれ磁選機（１２、１８、１９、２０）によって鉄を含むＢＯＦ鋼を選別する。そのうち、３０ｍｍ以上の鉱滓は、破砕機（１３）によって破砕する必要があるが、鉱滓は水洗いされているので、破砕の際に粉塵が飛散することはない。そして、破砕された鉱滓から、磁選機（１４）によって鉄を含むＢＯＦ鋼を選別し、二次原料収集部（１５）を介して石磨き機（１６）に送られて研磨され、その後、磁選機（１７）で鉄を含むＢＯＦ鋼を選別し、残った鉱滓は、原料収集部（１０）に戻されて再処理される。
【００２０】
また、前記水洗いふるい機（１１）の内部には、鉱滓に対し散水可能な散水システムが設けられており、これにより、８ｍｍ以下の鉱滓は磁選機（２０）により磁選された後に砂洗い機（２１）に搬送した後、水洗いによって砂をふるい出し、磁選機（３０）の磁選作業によって鉄を含むＢＯＦ鋼を選別することができる。
【００２１】
そして、鉱滓が８ｍｍ以下に選別された後、砂洗い機（２１）で砂を洗浄し、その洗浄された砂は、歩道のタイルの平らげ用砂、ピッチコンクリートの基材、線路の充填剤等に使用される。
【００２２】
一方、８ｍｍ以下微粉サイズの鉱滓を含む泥水は、本発明の鉱滓の後処理装置及び処理方法によってその後の処理を行うことができる。図４に示すように、本発明の「鉱滓の後処理方法」では、水洗いされてふるい選別された微粉サイズ以下の鉱滓を含む泥水を、強力ポンプ（２２）によって抽出する搬送作業と、該泥水を泥水分離設備（２３）に送り、二段階の沈殿手段を用いて、泥水に含まれている微粉（１００ｍｅｓｈ以下）サイズの鉱滓を、該泥水分離設備（２３）の前部（２３１）に沈殿させると共に、泥水に含まれているファイン微粉（３００ｍｅｓｈ以下）サイズの鉱滓を、該泥水分離設備（２３）の後部（２３３）に沈殿させる泥水分離作業と、沈殿によって鉱滓を除去した水を貯水プール（２４）に送り貯留し、再利用する連続貯水作業と、を含んでいる。
【００２３】
前記泥水分離作業において沈殿した微粉サイズの鉱滓は、石灰、肥料、土地の改良等の原料として使用できる。また、同作業において沈殿した精密微粉サイズの鉱滓は、セメント、スラグ等の原料として使用できる。さらに、前記微粉サイズ、精密微粉サイズの鉱滓は、乾燥部（２５）で乾燥した後、他の工業用として使用できるので、研磨加工コストの節約となる。
【００２４】
また、本発明では、前記前記泥水分離設備（２３）と前記貯水プール（２４）とを接続する前記配線（２６）の水進入端に昇降式パイプ（２６１）が設置され、沈殿した鉱滓を掘り出すときに昇降式パイプ（２６１）の水中における高さを調整する。一方、前記連続貯水作業においては、泥水分離が施された水を昇降式パイプ（２６１）によって、配管（２６）を介して貯水プール（２４）に送り、さらに、該貯水プール（２４）に接続されるポンプ（３１）により、水を水洗いふるい機（１１）に送り、鉱滓の洗浄に再利用される。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上の説明により、本発明の鉱滓の後処理装置及び処理方法は、以下の点において優れている。
１．    鉱滓は、原料収集部を介して水洗いふるい機に送られる前に、水洗いふるい機の散水システムによって、石灰粉が洗い落とされるので、その後の搬送、破砕、あるいは磁選において、石灰粉が飛散することはない。
２．   
鉱滓は、原料収集部を介して水洗いふるい機に送られる前に、水洗いふるい機の散水システムによって、石灰粉が洗い落とされるので、その後の泥水分離作業によって石灰を微粉として沈殿させることにより、それをセメントや肥料として利用することができる。
３．   
鉱滓は、原料収集部を介して水洗いふるい機に送られる前に、水洗いふるい機の散水システムによって、石灰粉が洗い落とされるので、石灰粉を完全に除去できることから、セメントの原料として利用できると共に、、各レベルの道路用材料としてＣＮＳを満たすものであるので、エコグッズとして公共事業に広く応用することができる。
４．   
泥水分離沈殿池の前部及び後部と、乾燥部と、貯水池等を利用して、微粉よりファイン微粉を生産でき、より緻密化された工業分級に適用でき、業者により多い選択肢を提供でき、コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る鉱滓の後処理装置を、鉱滓処理システムに応用した時のステップの流れを示す図である。
【図２】本発明に係る鉱滓の後処理装置における強力ポンプ、泥水分離装置、乾燥部及び貯水池の平面図である。
【図３】本発明に係る鉱滓の後処理装置における強力ポンプの設置箇所及び沈殿プールの断面図である。
【図４】本発明に係る鉱滓の後処理方法の流れを示す図である。
【図５】従来の鉱滓の後処理方法のステップの流れを示す図である。
【図６】他の従来の鉱滓の後処理方法のステップの流れを示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０ 原料収集部
１１ 水洗いふるい機
１２ 磁選機
１３ 破砕機
１４ 磁選機
１５ 二次原料収集部
１６ 石磨き機
１７ 磁選機
１８ 磁選機
１９ 磁選機
２０ 磁選機
２１ 砂洗い機
２２ 強力ポンプ
２２０    水位高低差制御設備
２２１    配管
２３ 泥水分離設備
２３１    前部
２３２    仕切り部
２３３    後部
２４ 貯水プール
２５ 乾燥部
２６ 配管
２６１    昇降式パイプ
３０ 磁選機
３１ ポンプ
４０ 原料収集部
４１ 破砕機
４２ 磁選機
４３ 篩い分け
４４ 道路用材料
５０ 原料収集部
５１ 乾燥機
５２ 破砕機
５３ 磁選機
５４ 篩い分け
５５ 道路用材料
５６ 集塵機
【図１】
2010046569.tif 000003
【図２】
2010046569.tif 000004
【図３】
2010046569.tif 000005
【図４】
2010046569.tif 000006
【図５】
2010046569.tif 000007
【図６】
2010046569.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月25日(2008.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
鉱滓の後処理方法において、
水洗いされてふるい選別された微粉サイズ以下の鉱滓を含む泥水を、強力ポンプ（２２）によって抽出する搬送作業と、
前記泥水を泥水分離設備（２３）に送り込み、二段階の沈殿手段を用いて、泥水に含まれる微粉サイズの鉱滓を該泥水分離設備（２３）の前部（２３１）に沈殿させ、泥水に含まれているファイン微粉サイズの鉱滓を該泥水分離設備（２３）の後部（２３３）に沈殿させる泥水分離作業と、
沈殿によって鉱滓を除去した水を貯水池（２４）に送り貯留し、再利用する連続貯水作業と、
を含むことを特徴とする鉱滓の後処理方法。