JP3844028B2

JP3844028B2 - Method for recovering valuable metal components from metallurgical dusts

Info

Publication number: JP3844028B2
Application number: JP26962097A
Authority: JP
Inventors: 勉鹿田; 一郎上野; 達郎有山; 正博松浦
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2017-10-02
Also published as: JPH11106840A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、製鉄等の冶金プロセスで発生するダスト類から亜鉛成分等の揮発性有価金属成分さらには鉄成分等のその他の有価金属成分を回収する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製鉄プロセスで発生するダスト類から、亜鉛成分、鉄成分などの有価金属成分を回収する方法はいくつか知られている。
【０００３】
例えば、特開平５−１２５４５４号公報には、製鋼工場から排出されるダストに炭素質物質および有機結合剤を混合してペレット化し、これを回転型窯炉に送って、炉の側面に配置されたロングフレームバーナーでペレットを加熱し、亜鉛、鉛およびカドミウムの酸化物を還元、揮発して回収し、また残存するダストペレットを還元鉄ペレットとして回収することを特徴とする、直接還元プロセスおよび装置が開示されている。
【０００４】
また、特公昭６４−５２３３号公報には、酸化鉄、酸化ニッケル、酸化コバルトなどを含む対象物に、コークス粉など還元剤を添加してペレット化し、これを環状炉床回転式炉に装入して、環状炉床の回転通路に沿って複数配設されたロングフレームバーナーでペレットを加熱して、還元金属ペレットを得るための移動型炉床炉および熱処理方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平５−１２５４５４号公報に記載の直接還元プロセス、および特公昭６４−５２３３号公報に記載の熱処理方法においては、熱損失が非常に大きく、したがって燃料原単位が大きく、また金属酸化物の還元反応に比較的長時間を要し、さらに炉床回転式炉の上部縦方向に非常に大きな空間が必要で、回転炉床炉自体が巨大になるなどの問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、製鉄等の冶金ダスト類を加熱して有価金属成分を回収する際の加熱源に面加熱式バーナーを使用することによって前記課題を解決しうることを見出した。
【０００７】
すなわち、本発明は、冶金プロセスで発生するダスト類と炭素質物質を加熱炉に供給して揮発性の有価金属成分を回収する方法において、前記加熱炉が環状炉床回転式炉であり、該炉の加熱源が、炉壁の天井部に配置して、連通孔を有する多孔体の各連通孔部から火炎を噴出されて加熱する面加熱式バーナーであることを特徴とする有価金属成分の回収方法に関するものである。
【０００８】
本発明で使用される面加熱式バーナーは、炉床に敷き詰められたダストペレットの加熱を均一に行えることを特徴とする。従来のロングフレーム式バーナー１は、一例を図３に示すように、断熱材で覆われた炉壁４の側壁に取着されており、車輪８によって走行する耐火物７の炉床６上に敷き詰められたダストペレット５を、燃料と空気の予混合ガス３が供給された各バーナー１から水平方向に吹き出すバーナー火炎２の輻射エネルギー９で熱せられるようになっている。この加熱炉では、図４に示すように、フレームの直下にあるダストペレットは高温に曝され、一方、フレームとフレームの間に位置するダストペレットはその温度が低く、温度の不均一性が著しい。このため、フレーム直下のダストペレットの温度を、ダストペレット同士の融着が起こらない温度（１１５０℃程度）に設定すると、フレームとフレームの間に位置するダストペレットの温度が低温状態となり、炭素質物質による酸化亜鉛、酸化鉄等の有価金属成分の還元反応が進行し難くなる。
【０００９】
一方、本発明の面加熱式バーナー１０は、一例を図１に示すように、炉壁４の天井に取着されている。この面加熱式バーナーでは、図２に示すように、ダストペレットが炉内の全ての位置において均一に加熱され、かつ炭素質物質による酸化亜鉛、酸化鉄等の有価金属成分の還元反応に最も適した温度に設定できるため、より短時間の加熱で還元反応が完了する。このため、同一ダスト処理量あたりの装置がより小型となり、またダストペレットの加熱に必要な燃料を節約できる。
【００１０】
図３に示すように、従来のロングフレーム式バーナー１では、大きな炉空間が必要であり、また、熱がダストペレット５のある炉床方向だけでなく、炉の上部天井方向へも発散するため、熱損失が大きい。これに対し、本発明の面加熱式バーナー１０では、図１に示すように、バーナー板の背面層（燃料ガスの上流側にあたる面）は常温〜１００℃程度であり、バーナー板の表面層（燃料ガスの下流側にあたる火面）のみに熱が集中して、その熱の大部分がダストペレットに与えられるため、熱損失が著しく小さく、その分、燃料原単位を低く抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
冶金プロセスで発生するダスト類は、製鉄プロセスで発生する高炉系ダスト、転炉系ダストおよび表面処理廃液系スラッジ(亜鉛メッキ系、化成処理系)、さらには、電気炉系ダスト、キュポラ系ダストなどが代表的なものであるが、その他の金属の冶金、例えば、銅製錬、鉛製錬、スズ製錬等で発生する溶鉱炉ダスト、転炉ダスト等も適用できる。
【００１２】
これらのダスト類には、各種の価値のある金属成分すなわち有価金属成分が含まれている。この金属成分は揮発性金属成分と非揮発性金属成分に分けられる。揮発性金属成分とは還元されて生成した金属状態で加熱炉内の加熱温度で気体になる金属成分であり、例えば、亜鉛、カドミウム、鉛等である。非揮発性金属成分の例としては鉄、ニッケル、コバルト、クロム、チタン、マンガン等を挙げることができる。これらの金属成分はダスト(スラッジを含む)中に主に酸化物、硫化物等の形が存在している。これらの金属成分の含有量としては、製鉄プロセスで発生するダスト類の場合は鉄が１〜８０重量％程度、亜鉛が０．０１〜５０重量％程度である。また、ダスト類の粒径は０．１μｍ〜１ｍｍ程度、通常０．１〜２００μｍ程度である。
【００１３】
炭素質物質は加熱炉内での加熱によって有価金属成分を還元して金属化するものである。使用される炭素質物質としては、粉コークス、微粉炭、木炭などがある。炭素質物質は粒径が０．１〜１０００μｍ程度、特に０．１〜５００μｍ程度のものが好適である。炭素質物質の使用量は、ダスト類中に含まれる酸化鉄、酸化亜鉛およびその他の金属酸化物の量により異なるが、金属酸化物の形態にある酸素に対する重量比で０．１〜２０程度、好ましくは０．２〜１０程度が適当である。
【００１４】
例えば高炉湿ダストの場合には、ダスト１重量部に対し炭素質物質０．０１〜０．２重量部の範囲が適当である。炭素質物質はダスト類と均一に混合した状態で加熱炉で加熱される。
【００１５】
ダスト類は、炭素質物質および造粒促進剤を添加して造粒してから加熱炉に装入するのが好ましい。
【００１６】
造粒促進剤はそれ自身が硬化することにより、ダスト粒子間に強固な結合を形成させる（造粒物の加熱による再粉化の防止）。造粒促進剤に要求される性質としては、水との混合で硬化する、室温で硬化する、高温にさらしても硬化強度が低下しない、等である。このような造粒促進剤としては、ベントナイト、石灰、セメントなどを使用することができる。使用量はダスト１重量部に対し、造粒促進剤０．００５〜０．２重量部の範囲が適当である。
【００１７】
所定量の炭素質物質および造粒促進剤が添加されたダスト類は、水を加えて混練し、ディスクペレタイザー、加圧成型器などを用いて所定粒径のペレットに成形される。ペレットの形状は、球状、円筒状、アーモンド状などのいずれでもよい。また、ペレットの粒径は、２〜２０ｍｍの範囲が好ましく、より好ましくは５〜１５ｍｍの範囲である。
【００１８】
ダスト類を炭素質物質とともに加熱する加熱炉には、環状炉床回転式が使用される。この環状炉床回転式炉は、ダストペレットの加熱処理過程で発生するダス
ト(二次生成ダスト)の量が少なく、かつ亜鉛の回収率が高いので好ましい。ダスト類と炭素質物質の加熱炉への装入はバッチ式、間欠式、連続式のいずれであってもよいが、炉に連続的に装入することが好ましい。炉に装入されたダストペレットは、炉床部に厚さ１０〜４０ｍｍ程度の層状に敷き詰められる。
【００２０】
本発明では、加熱炉の加熱源に面加熱式バーナーを用いることを特徴とする。
【００２１】
面加熱式バーナーは連通孔を有する多孔体の各連通孔部から火炎を噴出させて加熱するバーナーであり、通常は板状をしている。多孔体は粒状物を結合させて形成したものでもよいが、一般的には、金属やセラミックスなどの繊維を焼結して板状に成形したバーナー板が使用される。
【００２２】
バーナー板の材質としては、ステンレス、ニッケル合金などの金属もしくは石英、アルミナなどのセラミックスを単独または適当な割合で混合したものである。使用する繊維は、通常、径が１０〜５０μｍ程度、長さが１０〜１００ｍｍ程度の長繊維である。また、多孔体の板厚は、通常２〜６ｍｍ程度で、空隙率は８０〜９５％程度である。また、バーナー板には、金属繊維焼結体とセラミックス繊維焼結体とを積層した複合焼結板も使用できる。この場合、燃料ガスの上流側にあたる背面層に金属繊維焼結体を、下流側にあたる表面層にセラミックス繊維焼結体を使用することが好ましい。これらの繊維焼結板には市販品を使用することができる。
【００２３】
面加熱バーナー板は、天井部に配置する。面加熱バーナー板からダストペレット層までの距離は適宜決定されるが、通常は５〜１００ｃｍである。
【００２４】
この面加熱式バーナーは、一側に燃料と酸素源、通常は空気を送入し、他側にこの空気等を予混合した燃料が多孔体の連通孔を通っていって他側の面から火炎を噴出させる。
【００２５】
面加熱式バーナーに使用される燃料には、可燃性気体であれば特に制限がなく、天然ガス、ＬＰＧ、コークス炉ガスなど、いずれでも差し支えない。バーナー板で使用される予混合気体の当量比(燃料と空気との混合割合)は、０.５〜１.５の範囲が好ましく、より好ましくは０．８〜１．２の範囲である。また、バーナー板からのガスの噴出速度は、２〜３０ｃｍ／ｓｅｃの範囲が好ましく、より好ましくは５〜２０ｃｍ／ｓｅｃの範囲である。
【００２６】
上記のように構成された面加熱式バーナーにおいて、燃料ガスと空気との予混合気体は、バーナー板の全面から均一に噴射する。点火プラグにより点火すれば、火炎はバーナー板全面に伝播し、その表面に付着した状態で燃焼を開始し、火炎は表面から浮上しない。このようにバーナー板の表面が均一に加熱され、高温ガスからの熱と、高い放射による熱が発生する。この熱が炉床に敷き詰められたダストペレットに移行して、ダストペレットが均一に加熱される。加熱によりダストペレットは、その中に含まれる酸化亜鉛等の揮発性有価金属成分が炭素質物質と反応して、還元、揮発して、排ガスに同伴される形で系外に排出される。炉外に排出された金属亜鉛等の揮発性有価金属蒸気は、温度の低下とともにその大半が再酸化されて、ほぼ酸化亜鉛等の金属酸化物の形で回収される。また、これと同時にダストペレット中の酸化鉄等の非揮発性有価金属成分が炭素質物質により還元され、還元鉄等の金属ペレットとして炉出口より排出され、回収される。面加熱式バーナーによるダストペレットの加熱温度は、ダストペレットの表面温度が１０００〜１１５０℃の範囲になるように設定される。ダストペレットの表面温度が１１５０℃を越えると、ダストペレット同士の融着が起こるので好ましくない。加熱時間は実用的な範囲で有価金属成分が充分に回収できるよう設定される。
【００２７】
【実施例】
実施例１
実験に使用したダスト試料は、表１に示した化学組成の高炉湿ダスト１００重量部に、粉コークス１０重量部、ベントナイト１重量部および表２に示した亜鉛メッキスラッジ１０重量部を混合して、６〜９ｍｍの球状のペレットに造粒したものである。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
このペレットを環状炉床回転式炉(直径８００ｍｍ)に連続的に装入した。炉床上のダストペレットは、ほぼ二層になるようにスクリーンで調節した。この炉の天井に配置した面加熱バーナー板は、繊維素材としてステンレス（ＳＵＳ３１６製）の長繊維（繊維径２５μｍ、繊維長５０ｍｍ）を使用し、板厚４ｍｍのドーナツ盤に焼結したファイバーマットバーナーである。燃料ガスにはＬＰＧを使用し、ガスボンベからバーナー本体内に設けられたノズルに供給し、また、空気はブロワーでバーナー本体の上流側でノズルから噴出する燃料ガスと予混合した。ガスに点火後、所定温度で所定時間の処理を行った。この間、炉より発生するダスト（二次生成ダスト）を捕集して、成分の分析を行うとともに、処理後のペレットの組成を分析した。実験結果を表３に示す。
【００３１】
実施例２〜１０
実施例１の方法において、試料の混合割合、処理温度および処理時間を変えて実験を行った。実験条件および実験結果を表３に示す。
【００３２】
比較例
実施例１の方法において、ファイバーマットバーナーの代わりに、ロングフレームバーナーを使用して実験を行った。実験条件および実験結果を表３に示す。
【００３３】
【表３】

【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、製鉄プロセスで発生するダスト類に、炭素質物質および造粒促進剤を加えてペレット化し、これを炉床移動式加熱炉に連続的に供給して、炉の天井部に配置した面加熱式バーナーで加熱するように構成したので、ダストペレットの均一加熱および加熱時間の短縮化が図られ、また熱損失の大幅な低減化が図られ、燃料源単位が低く抑えられるとともに、設備を小型化できるなど顕著な効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による面加熱式バーナーを配置した、炉床移動式炉の一垂直断面図である。
【図２】本発明による面加熱式バーナーで、ダストペレットを加熱したときのダストペレットの温度分布である。
【図３】従来のロングフレームバーナーを配置した、炉床移動式炉の一垂直断面図である。
【図４】従来のロングフレームバーナーで、ダストペレットを加熱したときのダストペレットの温度分布である。
【符号の説明】
１バーナー
２バーナー火炎
３燃料−空気予混合ガス
４炉壁
５ダストペレット
６炉床
７耐火物
８車輪
９輻射エネルギー
１０面加熱式バーナー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for recovering volatile valuable metal components such as zinc components and other valuable metal components such as iron components from dusts generated in metallurgical processes such as iron making.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, several methods for recovering valuable metal components such as zinc components and iron components from dusts generated in the iron making process are known.
[0003]
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-125454 discloses that dust discharged from a steelmaking factory is mixed with a carbonaceous substance and an organic binder to form a pellet, which is sent to a rotary kiln and placed on the side of the furnace. Direct reduction process and apparatus, characterized in that the pellets are heated with a long flame burner to reduce, volatilize and recover the oxides of zinc, lead and cadmium and recover the remaining dust pellets as reduced iron pellets Is disclosed.
[0004]
In Japanese Patent Publication No. 64-5233, a reducing agent such as coke powder is added to an object containing iron oxide, nickel oxide, cobalt oxide, etc., and pelletized, and this is charged into an annular hearth rotary furnace. Then, a movable hearth furnace and a heat treatment method for obtaining reduced metal pellets by heating pellets with a plurality of long frame burners arranged along the rotation path of the annular hearth are disclosed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the direct reduction process described in JP-A-5-125454 and the heat treatment method described in JP-B-64-5233, heat loss is very large, so that the fuel unit is large, and the metal oxide The reduction reaction takes a relatively long time, and further requires a very large space in the vertical direction of the upper part of the hearth rotary furnace, resulting in a problem that the rotary hearth furnace itself becomes huge.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have used the surface heating burner as a heating source when heating metallurgical dust such as iron making to recover valuable metal components. I found that it could be solved.
[0007]
That is, the present invention provides a method for recovering volatile valuable metal components by supplying dust and carbonaceous material generated in a metallurgical process to a heating furnace, wherein the heating furnace is an annular hearth rotary furnace, The heating source of the furnace is a surface heating type burner that is arranged on the ceiling of the furnace wall and is heated by jetting flames from each communicating hole of the porous body having communicating holes. It relates to the collection method.
[0008]
The surface heating burner used in the present invention is characterized in that the dust pellets spread on the hearth can be heated uniformly. As shown in FIG. 3, the conventional long frame burner 1 is attached to the side wall of the furnace wall 4 covered with a heat insulating material, and is placed on the hearth 6 of the refractory 7 that travels by the wheels 8. The spread dust pellets 5 are heated by the radiant energy 9 of the burner flame 2 blown out horizontally from each burner 1 supplied with the premixed gas 3 of fuel and air. In this heating furnace, as shown in FIG. 4, the dust pellets immediately below the frame are exposed to a high temperature, while the dust pellets located between the frames are low in temperature, and the temperature non-uniformity is remarkable. . For this reason, if the temperature of the dust pellets immediately below the frame is set to a temperature at which the dust pellets are not fused to each other (about 1150 ° C.), the temperature of the dust pellets located between the frames becomes low, and the carbonaceous matter The reduction reaction of valuable metal components such as zinc oxide and iron oxide by the substance is difficult to proceed.
[0009]
On the other hand, the surface heating burner 10 of the present invention is attached to the ceiling of the furnace wall 4 as shown in FIG. In this surface heating type burner, as shown in FIG. 2, the dust pellets are uniformly heated at all positions in the furnace, and are most suitable for the reduction reaction of valuable metal components such as zinc oxide and iron oxide by carbonaceous substances. Therefore, the reduction reaction can be completed with a shorter heating time. For this reason, the apparatus per the same dust throughput becomes smaller, and the fuel required for heating the dust pellets can be saved.
[0010]
As shown in FIG. 3, the conventional long frame burner 1 requires a large furnace space, and heat is dissipated not only in the direction of the hearth where the dust pellets 5 are located but also in the direction of the upper ceiling of the furnace. The heat loss is great. On the other hand, in the surface heating type burner 10 of the present invention, as shown in FIG. 1, the back layer of the burner plate (the surface corresponding to the upstream side of the fuel gas) is about room temperature to 100 ° C., and the surface layer of the burner plate ( Since heat concentrates only on the fire surface on the downstream side of the fuel gas and most of the heat is given to the dust pellets, the heat loss is remarkably small, and the fuel intensity can be kept low correspondingly.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Dust generated in the metallurgical process includes blast furnace dust, converter dust, and surface treatment waste liquid sludge (zinc plating, chemical conversion treatment), electric furnace dust, cupola dust, etc. However, blast furnace dust, converter dust, and the like generated by metallurgy of other metals, such as copper smelting, lead smelting, and tin smelting, can also be applied.
[0012]
These dusts contain various valuable metal components, that is, valuable metal components. This metal component is divided into a volatile metal component and a non-volatile metal component. The volatile metal component is a metal component that is reduced and generated and becomes a gas at the heating temperature in the heating furnace, for example, zinc, cadmium, lead, and the like. Examples of non-volatile metal components include iron, nickel, cobalt, chromium, titanium, manganese and the like. These metal components mainly exist in the form of oxides, sulfides and the like in dust (including sludge). The content of these metal components is about 1 to 80% by weight of iron and about 0.01 to 50% by weight of zinc in the case of dusts generated in the iron making process. The particle size of the dusts is about 0.1 μm to 1 mm, usually about 0.1 to 200 μm.
[0013]
The carbonaceous material is metallized by reducing valuable metal components by heating in a heating furnace. Examples of the carbonaceous material used include pulverized coke, pulverized coal, and charcoal. The carbonaceous material preferably has a particle size of about 0.1 to 1000 μm, particularly about 0.1 to 500 μm. The amount of carbonaceous material used varies depending on the amount of iron oxide, zinc oxide and other metal oxides contained in the dust, but is about 0.1 to 20 by weight ratio to oxygen in the form of metal oxides. Preferably about 0.2-10 is suitable.
[0014]
For example, in the case of blast furnace wet dust, a range of 0.01 to 0.2 parts by weight of a carbonaceous material is appropriate for 1 part by weight of dust. The carbonaceous material is heated in a heating furnace while being uniformly mixed with dusts.
[0015]
It is preferable that the dusts are granulated by adding a carbonaceous material and a granulation accelerator and then charged into the heating furnace.
[0016]
The granulation accelerator itself hardens to form a strong bond between dust particles (preventing re-pulverization by heating the granulated product). Properties required for the granulation accelerator include curing with mixing with water, curing at room temperature, and no reduction in curing strength even when exposed to high temperatures. As such a granulation accelerator, bentonite, lime, cement or the like can be used. The amount used is suitably in the range of 0.005 to 0.2 parts by weight of a granulation accelerator with respect to 1 part by weight of dust.
[0017]
Dusts to which a predetermined amount of carbonaceous material and granulation accelerator are added are kneaded with water, and are formed into pellets having a predetermined particle diameter using a disk pelletizer, a pressure molding machine, or the like. The shape of the pellet may be any of a spherical shape, a cylindrical shape, and an almond shape. Moreover, the particle size of a pellet has the preferable range of 2-20 mm, More preferably, it is the range of 5-15 mm.
[0018]
An annular hearth rotary type is used for a heating furnace that heats dust together with a carbonaceous material. This annular hearth rotary furnace is preferable because the amount of dust (secondary generated dust) generated during the heat treatment process of the dust pellets is small and the zinc recovery rate is high. The charging of the dusts and the carbonaceous material into the heating furnace may be any of batch type, intermittent type, and continuous type, but it is preferable to continuously charge the furnace into the furnace. The dust pellets charged in the furnace are spread on the furnace floor in a layered form having a thickness of about 10 to 40 mm.
[0020]
In the present invention, a surface heating burner is used as a heating source of a heating furnace.
[0021]
The surface heating type burner is a burner that heats a flame by ejecting a flame from each communicating hole portion of a porous body having communicating holes, and is usually plate-shaped. The porous body may be formed by bonding granular materials, but in general, a burner plate formed by sintering a fiber such as metal or ceramics into a plate shape is used.
[0022]
As a material of the burner plate, a metal such as stainless steel or nickel alloy or a ceramic such as quartz or alumina is used alone or mixed at an appropriate ratio. The fibers used are usually long fibers having a diameter of about 10 to 50 μm and a length of about 10 to 100 mm. Moreover, the plate | board thickness of a porous body is about 2-6 mm normally, and the porosity is about 80-95%. Moreover, the composite sintered board which laminated | stacked the metal fiber sintered compact and the ceramic fiber sintered compact can also be used for a burner board. In this case, it is preferable to use a metal fiber sintered body for the back layer on the upstream side of the fuel gas and a ceramic fiber sintered body for the surface layer on the downstream side. Commercially available products can be used for these fiber sintered plates.
[0023]
The surface heating burner plate is disposed on the ceiling. Although the distance from a surface heating burner board to a dust pellet layer is determined suitably, it is 5-100 cm normally.
[0024]
In this surface heating type burner, fuel and an oxygen source, usually air, are fed into one side, and the fuel premixed with this air etc. passes through the porous body through the other side and enters from the other side. Fire flames.
[0025]
The fuel used for the surface heating burner is not particularly limited as long as it is a flammable gas, and any of natural gas, LPG, coke oven gas, and the like may be used. The equivalent ratio (mixing ratio of fuel and air) of the premixed gas used in the burner plate is preferably in the range of 0.5 to 1.5, more preferably in the range of 0.8 to 1.2. Further, the gas ejection speed from the burner plate is preferably in the range of 2 to 30 cm / sec, more preferably in the range of 5 to 20 cm / sec.
[0026]
In the surface heating burner configured as described above, the premixed gas of fuel gas and air is uniformly injected from the entire surface of the burner plate. When ignited by the spark plug, the flame propagates to the entire surface of the burner plate and starts to burn while adhering to the surface, and the flame does not rise from the surface. In this way, the surface of the burner plate is heated uniformly, and heat from the high temperature gas and heat due to high radiation are generated. This heat is transferred to dust pellets spread on the hearth, and the dust pellets are uniformly heated. When heated, the dust pellets are discharged from the system in a form accompanied by the exhaust gas, as volatile valuable metal components such as zinc oxide contained therein react with the carbonaceous material to reduce and volatilize. Most of the volatile valuable metal vapor such as metallic zinc discharged outside the furnace is reoxidized as the temperature decreases, and is recovered almost in the form of metal oxide such as zinc oxide. At the same time, non-volatile valuable metal components such as iron oxide in the dust pellets are reduced by the carbonaceous material and discharged from the furnace outlet as metal pellets such as reduced iron and collected. The heating temperature of the dust pellets by the surface heating burner is set so that the surface temperature of the dust pellets is in the range of 1000 to 1150 ° C. If the surface temperature of the dust pellets exceeds 1150 ° C., fusion between the dust pellets is not preferable. The heating time is set so that valuable metal components can be sufficiently recovered within a practical range.
[0027]
【Example】
Example 1
The dust sample used in the experiment was prepared by mixing 10 parts by weight of powder coke, 1 part by weight of bentonite and 10 parts by weight of galvanized sludge shown in Table 2 with 100 parts by weight of blast furnace wet dust having the chemical composition shown in Table 1. , Granulated into 6-9 mm spherical pellets.
[0028]
[Table 1]

[0029]
[Table 2]

[0030]
The pellets were continuously charged into an annular hearth rotary furnace (diameter 800 mm). The dust pellets on the hearth were adjusted with a screen so that there were almost two layers. The surface heating burner plate arranged on the ceiling of this furnace uses a fiber mat burner which is made of stainless steel (made of SUS316) as a fiber material (fiber diameter 25 μm, fiber length 50 mm) and sintered into a donut board having a thickness of 4 mm. It is. LPG was used as the fuel gas, supplied from a gas cylinder to a nozzle provided in the burner body, and air was premixed with a fuel gas ejected from the nozzle upstream of the burner body by a blower. After the gas was ignited, processing was performed at a predetermined temperature for a predetermined time. During this time, dust generated from the furnace (secondary generated dust) was collected, the components were analyzed, and the composition of the pellets after processing was analyzed. The experimental results are shown in Table 3.
[0031]
Examples 2-10
In the method of Example 1, the experiment was performed by changing the mixing ratio of the sample, the processing temperature, and the processing time. Table 3 shows experimental conditions and experimental results.
[0032]
Comparative Example In the method of Example 1, an experiment was performed using a long frame burner instead of the fiber mat burner. Table 3 shows experimental conditions and experimental results.
[0033]
[Table 3]

[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the dust generated in the iron making process is pelletized by adding a carbonaceous material and a granulation accelerator, and this is continuously supplied to the hearth moving heating furnace, Since it is configured to be heated by a surface heating type burner placed on the ceiling of the furnace, the dust pellets are heated uniformly and the heating time is shortened, and the heat loss is greatly reduced. Can be kept low, and the apparatus can be downsized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical sectional view of a hearth moving furnace equipped with a surface heating burner according to the present invention.
FIG. 2 is a temperature distribution of dust pellets when the dust pellets are heated by the surface heating burner according to the present invention.
FIG. 3 is a vertical sectional view of a hearth moving furnace in which a conventional long frame burner is arranged.
FIG. 4 is a temperature distribution of dust pellets when the dust pellets are heated with a conventional long frame burner.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Burner 2 Burner flame 3 Fuel-air premixed gas 4 Furnace wall 5 Dust pellet 6 Hearth 7 Refractory 8 Wheel 9 Radiant energy 10 Surface heating type burner

Claims

In a method of supplying dusts and carbonaceous materials generated in a metallurgical process to a heating furnace and recovering volatile valuable metal components, the heating furnace is an annular hearth rotary furnace, and the heating source of the furnace is : A method for recovering a valuable metal component, characterized in that it is a surface heating type burner that is arranged on the ceiling of the furnace wall and is heated by jetting a flame from each communicating hole of the porous body having communicating holes

The method for recovering a valuable metal component according to claim 1, wherein the dust is one or a mixture of two or more selected from blast furnace dust, converter dust, and sludge.

The method for recovering valuable metal components according to claim 1 or 2 , wherein the surface heating burner is a sintered plate of metal fibers.