(57)【要約】【課題】製鋼ダストに含まれる有価金属を回収するに際し、含油ＳｉＣスラッジを活用して、作業環境面で問題を生じることがなく、また有価金属の回収率が高く、更に製鋼時においてスラグ生成量が少ない方法を提供する。【解決手段】製鋼ダストと全体の５〜２５重量％となる量の含油ＳｉＣスラッジとの混練物を製鋼炉へ装入して、該製鋼ダストに含まれる有価金属を溶鋼中へ回収した。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
製鋼ダストと全体の５〜２５重量％となる量の含油ＳｉＣスラッジとの混練物を製鋼炉へ装入して、該製鋼ダストに含まれる有価金属を溶鋼中へ回収することを特徴とする製鋼ダストに含まれる有価金属の回収方法。
【請求項２】
製鋼ダストと全体の１０〜２０重量％となる量の含油ＳｉＣスラッジとの混練物を製鋼炉へ装入する請求項１記載の製鋼ダストに含まれる有価金属の回収方法。
【請求項３】
含油ＳｉＣスラッジがＳｉＣを６０〜７０重量％及び油分を１５〜２５重量％含有するものである請求項１又は２記載の製鋼ダストに含まれる有価金属の回収方法。
【請求項４】
製鋼炉が電気炉である請求項１〜３のいずれか一つの項記載の製鋼ダストに含まれる有価金属の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は製鋼ダストに含まれる有価金属の回収方法に関する。製鋼工場では不可避的に大量の製鋼ダストが発生する。かかる製鋼ダストはその殆どが埋立処分されているが、その一部についてはこれに含まれる有価金属を回収することが試みられている。本発明は製鋼ダストに含まれる有価金属を回収する方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製鋼ダストに含まれる有価金属を回収する方法として、製鋼ダストと金属ＡｌとＳｉＣとの混合成形物を製鋼炉へ装入する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。この従来法では、Ａｌの加工時に発生するＡｌ粉（所謂Ａｌ残灰）や乾式法によるＳｉＣの加工時に発生するＳｉＣ粉を有効利用する観点から実際のところ、金属Ａｌとして前記のようなＡｌ残灰を、またＳｉＣとして前記のようなＳｉＣ粉を用いており、かかるＡｌ残灰中の金属ＡｌやＳｉＣが有する還元作用を利用して、製鋼ダストに含まれる有価金属の酸化物を還元し、還元した有価金属を回収している。ところが、この従来法には、もともと製鋼ダストが飛散し易い粉状のものであるため、かかる製鋼ダストと前記のようなＡｌ残灰及びＳｉＣ粉とを混合して成形すること自体が、とりわけ作業環境面で誠に厄介であり、またＡｌ残灰中には金属Ａｌがおよそ２５〜３０重量％程度しか含まれていないため、製鋼ダストに含まれる有価金属の酸化物の還元が不充分となり易く、しかも製鋼炉においてスラグの生成量が多いという問題がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３３０８２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、製鋼ダストに含まれる有価金属を回収するに際して、作業環境面で問題を生じることがなく、また有価金属の回収率が高く、更に製鋼炉においてスラグ生成量が少ない方法を提供する処にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明は、製鋼ダストと全体の５〜２５重量％となる量の含油ＳｉＣスラッジとの混練物を製鋼炉へ装入して、該製鋼ダストに含まれる有価金属を溶鋼中へ回収することを特徴とする製鋼ダストに含まれる有価金属の回収方法に係る。
【０００６】
本発明では、製鋼ダストと含油ＳｉＣスラッジとの混練物を製鋼炉へ装入する。製鋼ダストは製鋼工場において不可避的に発生するダストであり、例えば製鋼炉の排ガス処理系統に接続された集塵装置で捕捉されるダストである。かかる製鋼ダストは概して、Ｆｅを１５〜２５重量％、Ｃｒ、Ｍｎ及びＮｉを数重量％含有している。また含油ＳｉＣスラッジは、例えばシリコンウエハーの製造工場において、ＳｉＣの湿式法による切削、研削、研磨等により発生する屑である。かかる含油ＳｉＣスラッジは概して、ＳｉＣを６０〜７０重量％、油分を１５〜２５重量％含有している。含油ＳｉＣスラッジは、前記したような従来法におけるＳｉＣ粉とは異なり、相当量の油分を含んでいるため、その処分に困っているのが実情であるが、本発明ではかかる含油ＳｉＣスラッジを活用する。
【０００７】
製鋼炉へ装入する混練物は、全体１００重量％のうちで、製鋼ダストを７５〜９５重量％及び含油ＳｉＣスラッジを５〜２５重量％含有するものとする。含油ＳｉＣスラッジの含有量が５重量％未満であると、作業環境面で問題を生じ易くなるだけでなく、製鋼ダストに含まれる有価金属の酸化物の還元が不充分となり、該有価金属の回収率が低下し、スラグ生成量が多くなる。逆に含油ＳｉＣスラッジの含有量が２５重量％超であると、製鋼炉において溶鋼中へのＳｉ移行量が多くなり、次工程の操業に悪影響を及ぼす。同様の観点で、製鋼炉へ装入する混練物は、全体１００重量％のうちで、製鋼ダストを８０〜９０重量％及び含油ＳｉＣスラッジを１０〜２０重量％含有するものとするのが好ましい。
【０００８】
混練物を装入する製鋼炉としては、アーク炉、プラズマ炉、プラズマアーク炉、抵抗炉等の電気炉の他に、バーナ炉も使用できるが、電気炉が好ましく、アーク炉がより好ましい。
【０００９】
前記のような混練物は、含油ＳｉＣスラッジ中の油分により、その混練の際に、またこれを製鋼炉へ投入する際にも、製鋼ダストの飛散を防止できるため、作業環境に問題を生じない。かかる混練物を製鋼炉へ装入すると、含油ＳｉＣスラッジ中のＳｉＣの還元作用により、製鋼ダストに含まれる有価金属の酸化物が還元され、還元された有価金属が溶鋼中へ回収されるが、この際、詳しくは実施例で後述するように、有価金属の回収率が高く、スラグの生成量が少ない。本発明によると、製鋼ダスト及び含油ＳｉＣスラッジを共に好ましい状態で活用できるのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態として、例えば下記の１）〜３）が挙げられる。
１）製鋼ダスト９０重量部と含油ＳｉＣスラッジ（ＳｉＣ：６５重量％、油分：１８重量％）１０重量部との混練物を、ＳＵＳ３０４製鋼時のアーク炉へ装入して、該製鋼ダストに含まれるＦｅやＣｒ等の有価金属を溶鋼中へ回収する方法。
【００１１】
２）製鋼ダスト８５重量部と含油ＳｉＣスラッジ（ＳｉＣ：６５重量％、油分：１８重量％）１５重量部との混練物を、ＳＵＳ３０４製鋼時のアーク炉へ装入して、該製鋼ダストに含まれるＦｅやＣｒ等の有価金属を溶鋼中へ回収する方法。
【００１２】
３）製鋼ダスト８０重量部と含油ＳｉＣスラッジ（ＳｉＣ：６５重量％、油分：１８重量％）２０重量部との混練物を、ＳＵＳ３０４製鋼時のアーク炉へ装入して、該製鋼ダストに含まれるＦｅやＣｒ等の有価金属を溶鋼中へ回収する方法。
【００１３】
【実施例】
実施例１
製鋼ダスト（Ｆｅ：１９．０重量％、Ｃｒ：７．７重量％、Ｍｎ：４．３重量％、Ｎｉ：２．０重量％）９０重量部と含油ＳｉＣスラッジ（ＳｉＣ：６５重量％、油分：１８重量％）１０重量部とを混練し、その混練物をＳＵＳ３０４製鋼時の７０ｔ三相交流アーク炉へ、１チャージ当たり２ｔで装入し、出鋼温度１６５０℃を目安として操業した。
【００１４】
実施例２
製鋼ダスト（実施例１と同じもの）８５重量部と含油ＳｉＣスラッジ（実施例１と同じもの）１５重量部とを混練し、その混練物をＳＵＳ３０４製鋼時の７０ｔ三相交流アーク炉へ、１チャージ当たり２ｔで装入し、出鋼温度１６５０℃を目安として操業した。
【００１５】
実施例３
製鋼ダスト（実施例１と同じもの）８０重量部と含油ＳｉＣスラッジ（実施例１と同じもの）２０重量部とを混練し、その混練物をＳＵＳ３０４製鋼時の７０ｔ三相交流アーク炉へ、１チャージ当たり２ｔで装入し、出鋼温度１６５０℃を目安として操業した。
【００１６】
比較例１
製鋼ダスト（実施例１と同じもの）／Ａｌ残灰（金属Ａｌ：２５重量％）／ＳｉＣ粉＝９０／８．５／１．５（重量比）の割合で混合して成形した混合成形物をＳＵＳ３０４製鋼時の７０ｔ三相交流アーク炉へ、１チャージ当たり２ｔで装入し、出鋼温度１６５０℃を目安として操業した。
【００１７】
比較例２
製鋼ダスト（実施例１と同じもの）９７重量部と含油ＳｉＣスラッジ（実施例１と同じもの）３重量部とを混練し、その混練物をＳＵＳ３０４製鋼時の７０ｔ三相交流アーク炉へ、１チャージ当たり２ｔで装入し、出鋼温度１６５０℃を目安として操業した。
【００１８】
比較例３
製鋼ダスト（実施例１と同じもの）７０重量部と含油ＳｉＣスラッジ（実施例１と同じもの）３０重量部とを混練し、その混練物をＳＵＳ３０４製鋼時の７０ｔ三相交流アーク炉へ、１チャージ当たり２ｔで装入し、出鋼温度１６５０℃を目安として操業した。
【００１９】
各例について、作業環境、有価金属の回収率、スラグ生成量及び電力原単位を次のように求め、結果を表１にまとめて示した。
作業環境：混練物又は混合成形物を得る際（Ａ）及びこれらを三相交流アーク炉へ装入する際（Ｂ）の作業環境を下記の基準で評価した。
○：Ａ及びＢ共に良好
△：Ａ及びＢのいずれか一方又は双方で製鋼ダストが一部飛散し、やや問題
×：Ａ及びＢのいずれか一方又は双方で製鋼ダストが激しく飛散し、劣悪
有価金属の回収率：Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ及びＮｉの合計回収率（％）
スラグ生成量：比較例１を基準とした、１チャージ当たりのスラグ生成量（ｋｇ／ｃｈ）
電力原単位：比較例１を基準とした、溶鋼１ｔ当たりの投入電力（ｋＷｈ／ｔ）
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１において、
比較例３：溶鋼中へのＳｉ移行量が多く、次工程の操業に悪影響を及ぼす
【００２２】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、製鋼ダストに含まれる有価金属を回収するに際し、含油ＳｉＣスラッジを活用して、作業環境面で問題を生じることがなく、また有価金属の回収率が高く、更に製鋼時においてスラグ生成量が少ないという効果がある。