Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7699814B2 - Drying method for cake containing rare metals - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7699814B2 - Drying method for cake containing rare metals - Google Patents

Drying method for cake containing rare metals Download PDF

Info

Publication number
JP7699814B2
JP7699814B2 JP2021195839A JP2021195839A JP7699814B2 JP 7699814 B2 JP7699814 B2 JP 7699814B2 JP 2021195839 A JP2021195839 A JP 2021195839A JP 2021195839 A JP2021195839 A JP 2021195839A JP 7699814 B2 JP7699814 B2 JP 7699814B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
metal
rare metal
weight
containing cake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021195839A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023082238A (en
Inventor
王弥 杉浦
正裕 林
剛 中山
亮 坂本
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.)
HAYASHI INC.
Original Assignee
HAYASHI INC.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HAYASHI INC. filed Critical HAYASHI INC.
Priority to JP2021195839A priority Critical patent/JP7699814B2/en
Publication of JP2023082238A publication Critical patent/JP2023082238A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7699814B2 publication Critical patent/JP7699814B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Description

本発明は、レアメタル含有ケーキ乾燥方法に関し、特に、ロータリードライヤーを用いたレアメタル含有ケーキ乾燥方法に関する。 The present invention relates to a method for drying a cake containing rare metals, and in particular, to a method for drying a cake containing rare metals using a rotary dryer.

金属スラッジは一般には研削加工工程によって生じるが、その際純水と一緒に研削されるため多量の水分を含むことが多い。このように多量の水分を含むスラッジをそのまま溶鉱炉に投入すると、当該水分によって溶鉱炉中で水蒸気爆発が生じる。したがって、スラッジを溶鉱炉に装入する前に水分を除去することが必要となる。 Metal sludge is generally produced during the grinding process, but it often contains a large amount of water because it is ground together with pure water. If sludge containing such a large amount of water is directly charged into a blast furnace, the water will cause a steam explosion in the furnace. Therefore, it is necessary to remove the water from the sludge before charging it into the blast furnace.

金属スラッジから金属を効率よくリサイクルするためには、乾式処理により連続乾燥し、水分を除去した後ブリケット化して溶鉱炉で処理することが望ましい。その際、ロータリーキルンを使用して、攪拌、乾燥を同時に効率よく連続処理することが可能である。 To efficiently recycle metals from metal sludge, it is desirable to continuously dry the sludge using a dry process, remove the moisture, briquette it, and process it in a blast furnace. In this case, a rotary kiln can be used to efficiently and continuously mix and dry the sludge at the same time.

しかしながら、ロータリーキルンに水分を多量に含む金属スラッジを装入すると、水蒸気爆発が生じる。特に、効率よく乾燥するためには高温による処理が必要であるが、高温にすればするほど爆発の危険性は高まる。また、希土類磁石合金のなかには自燃性の金属も含まれるため、キルン内で急激に酸化燃焼し爆発が生じやすい。さらに、多量の水を含むスラッジをそのままキルンに投入すると、キルンのレトルト(筒)内に金属スラッジが粘度のように付着してしまうという問題を有する。 However, when metal sludge containing a large amount of water is charged into a rotary kiln, steam explosions can occur. In particular, efficient drying requires high-temperature processing, but the higher the temperature, the greater the risk of explosion. Also, rare earth magnet alloys contain pyrophoric metals, which can rapidly oxidize and burn in the kiln, causing an explosion. Furthermore, if sludge containing a large amount of water is directly charged into the kiln, there is the problem that the metal sludge will adhere to the inside of the kiln retort (cylinder) like clay.

このように、金属スラッジをロータリーキルンにより乾燥処理すると多くの困難な技術的問題が生じるため、今まで金属スラッジをロータリーキルンで加熱処理するという試みはなされていなかった。 As described above, drying metal sludge in a rotary kiln raises many difficult technical problems, so no attempts have been made to heat-treat metal sludge in a rotary kiln until now.

そこで、出願人は、金属スラッジをロータリーキルンにより連続乾燥処理する際に発生する問題を解決しようとするために、希土類磁石系合金を含む金属スラッジを含水率30%以下に乾燥処理した後、ロータリーキルンに装入して含水率10%以下になるまで高温で加熱処理することを特徴とする金属スラッジの連続処理方法について特許を取得した(特許文献1参照)。 Therefore, in order to solve the problems that arise when metal sludge is continuously dried in a rotary kiln, the applicant obtained a patent for a method for continuously processing metal sludge, which is characterized by drying metal sludge containing rare earth magnetic alloys to a moisture content of 30% or less, then loading it into a rotary kiln and heating it at high temperatures until the moisture content is 10% or less (see Patent Document 1).

当該特許発明の目的は、金属スラッジの再利用において、ロータリーキルンによる乾燥処理を可能にするため、水蒸気爆発などの爆発やレトルト内への付着が生じることなく、安全で効率よく、乾燥処理を連続的に行なう方法を提供することにある。 The purpose of this patented invention is to provide a method for safe, efficient and continuous drying without causing explosions such as steam explosions or adhesion to the inside of the retort, enabling drying treatment in a rotary kiln for the reuse of metal sludge.

また、当該特許発明の発明者は、金属スラッジの含水率を乾燥炉による処理で30%以下、好ましくは20%以下、より好ましくは15%以下に低下しておけば、ロータリーキルンの温度を400℃以上の高温にしても爆発が生じないことを見出した。これにより、水分を多量に含む金属スラッジの乾燥を、乾燥炉及びロータリーキルンによる2段階の連続処理とすることにより、極めて効率よく含水率10%以下に乾燥することができる。 The inventors of this patent also discovered that if the moisture content of metal sludge is reduced to 30% or less, preferably 20% or less, and more preferably 15% or less by treatment in a drying oven, explosions will not occur even if the temperature of the rotary kiln is set to a high temperature of 400°C or more. As a result, metal sludge containing a large amount of moisture can be dried extremely efficiently to a moisture content of 10% or less by performing two consecutive treatments in a drying oven and a rotary kiln.

特許第6100991号公報Patent No. 6100991

当該特許発明は、ロータリーキルンにおける加熱処理の前に乾燥処理を行うが、乾燥処理は、主に加熱炉(ただし、加熱炉に限定されない)を想定しているため、フィルタープレスによる脱水処理後にケーキ状となったレアメタル含有ケーキのロータリードライヤーによる加熱処理について、最適条件は想定されていない。特に、レアメタル含有ケーキを含水率5重量%以下にするための最適条件は想定されていない。フィルタープレス処理では、加圧によりケーキ状のレアメタル含有ケーキになることから、含水率5重量%以下にするためには、ロータリードライヤーの撹拌によりレアメタル含有ケーキを破砕・解砕しながら加熱処理することが有効である。また、含水率5重量%以下にすることで、重量を大幅に削減できることから、輸送コストを抑えることができる。 In this patented invention, a drying process is performed before the heating process in a rotary kiln, but since the drying process is mainly (but not limited to) assumed to be performed in a heating furnace, no optimal conditions are assumed for the heating process in a rotary dryer of the rare metal-containing cake that has become cake-like after dehydration process in a filter press. In particular, no optimal conditions are assumed for reducing the moisture content of the rare metal-containing cake to 5% by weight or less. In the filter press process, the rare metal-containing cake becomes cake-like due to pressure, so in order to reduce the moisture content to 5% by weight or less, it is effective to heat-treat the rare metal-containing cake while crushing and disintegrating it by stirring in a rotary dryer. Furthermore, by reducing the moisture content to 5% by weight or less, the weight can be significantly reduced, which can reduce transportation costs.

本発明の金属スラッジの連続処理方法は、レアメタルを含む金属スラッジを含水率50重量%以下にフィルタープレス処理した後、前記フィルタープレス処理により生成されたレアメタル含有ケーキをロータリードライヤーに装入して、前記ロータリードライヤー内の温度が120℃乃至200℃である雰囲気下において、合計40分乃至70分の加熱時間で、含水率5重量%以下になるまで前記レアメタル含有ケーキを前記加熱処理する。 The continuous metal sludge processing method of the present invention involves filter pressing metal sludge containing rare metals to a moisture content of 50% by weight or less, then loading the rare metal-containing cake produced by the filter press processing into a rotary dryer, and heat-treating the rare metal-containing cake in an atmosphere in which the temperature inside the rotary dryer is 120°C to 200°C for a total heating time of 40 to 70 minutes until the moisture content is 5% by weight or less.

本発明によれば、水分を多量含む金属スラッジの乾燥を、フィルタープレス、ロータリードライヤーによる2段階の連続処理とすることにより、極めて効率よく含水率5重量%以下に乾燥することができる。 According to the present invention, metal sludge containing a large amount of moisture can be dried extremely efficiently to a moisture content of 5% by weight or less by performing two consecutive steps of processing using a filter press and a rotary dryer.

本実施形態のマルチドライヤの構成の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a multi-dryer according to the present embodiment. 本実施形態のロータリードライヤーによる加熱処理において、レアメタル含有ケーキを乾燥させた結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the results of drying a rare metal-containing cake in a heat treatment using a rotary dryer according to the present embodiment. 解砕粒の粒径の大きさごとの分布を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the distribution of particle sizes of disintegrated particles. 加熱処理後の解砕粒を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing disintegrated particles after heat treatment. 材料温度を示す図である。FIG.

本発明のロータリードライヤーを含むマルチドライヤについて、図面を用いて説明する。図1は、本実施形態のマルチドライヤの構成の例を示す図である。 The multi-dryer including the rotary dryer of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 1 shows an example of the configuration of the multi-dryer of this embodiment.

図1に示すように、マルチドライヤ1は、ロータリードライヤー2、排出ダクト3、バグフィルタ4、バーナー11、及び投入ホッパ14を備える。また、マルチドライヤ1は、ロータリーバルブ5、煙突6、静圧制御部7、圧力測定部8、排ガス温度測定部9、及び排ガス温度制御部10を備える。 As shown in FIG. 1, the multi-dryer 1 includes a rotary dryer 2, an exhaust duct 3, a bag filter 4, a burner 11, and an input hopper 14. The multi-dryer 1 also includes a rotary valve 5, a chimney 6, a static pressure control unit 7, a pressure measurement unit 8, an exhaust gas temperature measurement unit 9, and an exhaust gas temperature control unit 10.

フィルタープレス処理により生成されたレアメタル含有ケーキ15は、ベルトコンベア12により、投入ホッパ14に搬送される。フィルタープレス処理は、通常のフィルタープレス装置により施されればよく、特に制限されない。ただし、処理物をロータリードライヤーに連続的に投入するために、ベルコンベアによる取出しが容易である構造であればより好ましい。濾過機能、脱水機能、洗浄機能を有するフィルタープレス装置により、レアメタルを含む金属スラッジを含水率50重量%以下のレアメタル含有ケーキ15が生成される。 The rare metal-containing cake 15 produced by the filter press process is transported to the input hopper 14 by the belt conveyor 12. The filter press process may be carried out by a normal filter press device, and is not particularly limited. However, in order to continuously input the processed material into the rotary dryer, it is more preferable that the structure allows easy removal by a belt conveyor. The rare metal-containing cake 15 with a moisture content of 50% by weight or less is produced from metal sludge containing rare metals by the filter press device, which has filtering, dehydrating, and washing functions.

レアメタルとしては、特に制限されるものではなく、例えば、Co、Li、Ni、Cr、Mo、W、Nd、Sm等の希土類金属やこれらが含まれる公知の合金に適用できる。 There are no particular limitations on the rare metals, and examples of rare earth metals that can be used include Co, Li, Ni, Cr, Mo, W, Nd, Sm, and other known alloys that contain these metals.

投入ホッパ14に搬送されたレアメタル含有ケーキ15は、ロータリードライヤー2に装入される。ロータリードライヤー2内の温度が120℃乃至200℃である雰囲気下(大気圧又は減圧状態で)において、合計40分乃至70分の加熱時間で、含水率5重量%以下になるまでレアメタル含有ケーキ15が加熱処理される。 The rare metal-containing cake 15 transported to the input hopper 14 is loaded into the rotary dryer 2. The rare metal-containing cake 15 is heat-treated in an atmosphere (atmospheric pressure or reduced pressure) in which the temperature inside the rotary dryer 2 is 120°C to 200°C, for a total heating time of 40 to 70 minutes, until the moisture content is 5% by weight or less.

好ましくは、ロータリードライヤー2内の温度が160℃乃至190℃であり、さらに好ましくは、170℃乃至190℃である。 The temperature inside the rotary dryer 2 is preferably 160°C to 190°C, and more preferably 170°C to 190°C.

120℃以下では、乾燥が不十分であり、含水率を5重量%以下にするには極めて長時間を要してしまう。また、200℃以上では、バーナー11の燃料消費が過大となり、燃費効率が低くなってしまう。 Below 120°C, drying is insufficient and it takes an extremely long time to reduce the moisture content to 5% by weight or less. Also, above 200°C, the burner 11 consumes too much fuel, resulting in low fuel efficiency.

また、加熱処理後のレアメタル含有ケーキは解砕粒16となり、ベルトコンベア13で、フレキシブルコンテナバッグ等の軽量容器18に蓄積されるが、軽量容器18の耐熱性や作業の安全性を考慮すれば、蓄積される解砕粒17は150℃以下であることが望ましい。この場合、ロータリードライヤー2内の温度が200℃以上である雰囲気下で加熱処理を行うと、蓄積される解砕粒17が高温となってしまい、軽量容器18の耐熱性や作業の安全性の観点から好ましくない。 After the heat treatment, the rare metal-containing cake becomes crushed particles 16, which are accumulated in lightweight containers 18 such as flexible container bags on the belt conveyor 13. Considering the heat resistance of the lightweight containers 18 and the safety of the work, it is desirable that the accumulated crushed particles 17 be at 150°C or less. In this case, if the heat treatment is performed in an atmosphere in which the temperature inside the rotary dryer 2 is 200°C or higher, the accumulated crushed particles 17 will become very hot, which is undesirable from the standpoint of the heat resistance of the lightweight containers 18 and the safety of the work.

ロータリードライヤー2内の温度は、排ガス温度測定部9により測定された排ガス温度に基づいて、排ガス温度制御部10によりバーナー11の出力を制御(例えば、PID制御)することで、調整される。ロータリードライヤー2内の圧力は、圧力測定部8により測定された圧力に基づいて、静圧制御部7により制御(例えば、PID制御)される。 The temperature inside the rotary dryer 2 is adjusted by controlling (e.g., PID control) the output of the burner 11 with the exhaust gas temperature control unit 10 based on the exhaust gas temperature measured by the exhaust gas temperature measurement unit 9. The pressure inside the rotary dryer 2 is controlled (e.g., PID control) by the static pressure control unit 7 based on the pressure measured by the pressure measurement unit 8.

また、ロータリードライヤー2の回転速度を8rpm乃至15rpmとして、撹拌しながら、レアメタル含有ケーキ15が加熱処理されることが望ましい。好ましくは、ロータリードライヤー2の回転速度は9rpm乃至11rpmである。 It is also desirable that the rotation speed of the rotary dryer 2 be 8 rpm to 15 rpm, and that the rare metal-containing cake 15 be heat-treated while stirring. Preferably, the rotation speed of the rotary dryer 2 is 9 rpm to 11 rpm.

8rpm以下では、レアメタル含有ケーキ15の破砕・解砕が進まず、乾燥が不十分となり、含水率を5重量%以下にするには極めて長時間を要してしまう。また、15rpm以上では、レアメタル含有ケーキ15の破砕・解砕が進み過ぎて、パウダー状になり飛散しやすくなる。 At speeds below 8 rpm, the rare metal-containing cake 15 will not be crushed or disintegrated, drying will be insufficient, and it will take an extremely long time to reduce the moisture content to 5% by weight or less. At speeds above 15 rpm, the rare metal-containing cake 15 will be crushed or disintegrated too much, turning into powder and becoming more likely to scatter.

ロータリードライヤー2の撹拌により、粒径4.75mm以上の解砕粒が25重量%以下になるまでレアメタル含有ケーキ15が加熱処理されることが望ましい。粒径4.75mm以上の解砕粒が25重量%以下になることで、破砕・解砕が十分進み、表面がまんべんなく加熱される。 The rare metal-containing cake 15 is desirably heat-treated by stirring in the rotary dryer 2 until the crushed particles having a particle size of 4.75 mm or more are 25% by weight or less. By reducing the crushed particles having a particle size of 4.75 mm or more to 25% by weight or less, the crushing and disintegration is sufficiently advanced and the surface is heated evenly.

解砕粒は、ブリケットマシンによりブリケット化されてもよい。含水率が低下しているために極めて容易にブリケット化することができる。 The crushed particles may be briquetted using a briquetting machine. Because of the reduced moisture content, they can be briquetted very easily.

以下に、具体的実施例に沿って本発明の詳細を説明する。 The details of the present invention are explained below with reference to specific examples.

(実施例1)
フィルタープレス処理により、ニッケル、コバルトを含むレアメタル及び水分40重量%~50重量%を含むレアメタル含有ケーキ15をベルトコンベア12に載せて、ロータリードライヤー2中に挿入した。ロータリードライヤー2は、大気雰囲気中で120℃乃至200℃に保持されていた。ロータリードライヤー中で40分処理したが、爆発などの危険が生じることなく乾燥することができた。解砕粒17を取り出し、ICP発光分光法により含水率を測定したところ、1重量%~4重量%であった。
Example 1
The rare metal-containing cake 15, which contains rare metals including nickel and cobalt and 40% to 50% by weight of moisture by the filter press process, was placed on a belt conveyor 12 and inserted into a rotary dryer 2. The rotary dryer 2 was kept at 120°C to 200°C in an atmospheric air. The processing was carried out in the rotary dryer for 40 minutes, and drying was possible without causing any risk of explosion or the like. The crushed particles 17 were taken out, and the moisture content was measured by ICP emission spectroscopy, which was found to be 1% to 4% by weight.

(実施例2)
実施例1のレアメタル含有ケーキ15の加熱処理において、適切な加熱条件を見出すために、加熱処理におけるロータリードライヤー2の加熱時間、加熱温度、加熱回数、及び回転数を変えて実験を行った。
Example 2
In order to find suitable heating conditions for the heat treatment of the rare metal-containing cake 15 in Example 1, an experiment was conducted by changing the heating time, heating temperature, number of heating cycles, and rotation speed of the rotary dryer 2 in the heat treatment.

図2は、ロータリードライヤー2による加熱処理において、加熱時間、加熱温度、加熱回数、及び回転数を変えて、含水率45.5重量%まで脱水されたレアメタル含有ケーキを乾燥させた結果を示す図である。 Figure 2 shows the results of drying a rare metal-containing cake that had been dehydrated to a moisture content of 45.5% by weight by changing the heating time, heating temperature, number of heating cycles, and rotation speed during heating treatment using a rotary dryer 2.

図2からわかるように、各合計加熱時間(すなわち、43分~65分間)において、加熱温度120.0℃~189.1℃に加熱処理することによって、含水率5重量%以下に低下できることがわかる。 As can be seen from Figure 2, the moisture content can be reduced to 5% by weight or less by heat treatment at a heating temperature of 120.0°C to 189.1°C for each total heating time (i.e., 43 minutes to 65 minutes).

なお、第1回の加熱温度は、ロータリードライヤー2に装入されるレアメタル含有ケーキ15が予熱されておらず、含水率も高いため、気化熱によって低く測定される。したがって、第2回以降の加熱温度において、加熱温度163.2℃~189.1℃に加熱処理することによって、効率よく5重量%以下の含水率に低下できることでき、好ましくは、160℃乃至190℃であり、さらに好ましくは、170℃乃至190℃の範囲で行うとよいことがわかる。ここで、実際に測定した加熱温度は、排ガス温度測定部9により測定された排ガス温度であるが、排ガス温度はロータリードライヤー内の温度に相当する。 The first heating temperature is measured low due to the heat of vaporization because the rare metal-containing cake 15 loaded into the rotary dryer 2 has not been preheated and has a high moisture content. Therefore, in the second and subsequent heating temperatures, the moisture content can be efficiently reduced to 5% by weight or less by heating at a heating temperature of 163.2°C to 189.1°C, preferably 160°C to 190°C, and more preferably 170°C to 190°C. The heating temperature actually measured here is the exhaust gas temperature measured by the exhaust gas temperature measuring unit 9, and the exhaust gas temperature corresponds to the temperature inside the rotary dryer.

以上のように、金属スラッジを爆発などの危険が生じることなく乾燥するためには、レアメタル含有ケーキの加熱処理を、ロータリードライヤー内の温度が120℃乃至200℃である雰囲気下において、合計40分乃至70分の加熱時間で行うとよく、目標とする含水率、処理時間等の観点から、上記範囲において適切な処理条件を選ぶことが可能である。 As described above, in order to dry metal sludge without risking explosion, the rare metal-containing cake should be heated for a total heating time of 40 to 70 minutes in an atmosphere where the temperature inside the rotary dryer is 120°C to 200°C. Appropriate processing conditions can be selected within the above range from the viewpoint of the target moisture content, processing time, etc.

また、図2からわかるように、1回の加熱時間を5分乃至25分(好ましくは、7分乃至22分、さらに好ましくは、7分乃至15分)として、複数回前記加熱処理する。そして、複数回の加熱処理のそれぞれの間に5分乃至60分の自然冷却を行う。1回の加熱時間を短くすることで、大量のレアメタル含有ケーキ15を効率よく加熱処理することができる。つまり、一度に大量のレアメタル含有ケーキを加熱処理するよりも、レアメタル含有ケーキ15をロータリードライヤー2に供給する供給量を1000kg/h~2000kg/hに制限して、順次加熱処理を行い、解砕粒16として順次排出し、次の加熱処理を行うまで自然冷却を行うことで、一度に加熱処理するレアメタル含有ケーキを少量に制限することができ、ロータリードライヤー2の撹拌の効率が上がり、効率よく加熱処理することができる。 As can be seen from FIG. 2, the heating time for each heating is 5 to 25 minutes (preferably 7 to 22 minutes, more preferably 7 to 15 minutes), and the heating is performed multiple times. Then, natural cooling is performed for 5 to 60 minutes between each of the multiple heating treatments. By shortening the heating time for each heating, a large amount of rare metal-containing cake 15 can be efficiently heat-treated. In other words, rather than heat-treating a large amount of rare metal-containing cake at once, the supply amount of rare metal-containing cake 15 to the rotary dryer 2 is limited to 1000 kg/h to 2000 kg/h, and the cake is successively heat-treated, discharged as crushed particles 16 in succession, and naturally cooled until the next heat treatment is performed. This limits the amount of rare metal-containing cake to be heat-treated at one time to a small amount, increases the mixing efficiency of the rotary dryer 2, and allows for efficient heat treatment.

なお、自然冷却している間も、余熱でレアメタル含有ケーキの乾燥は進むが、冷却しすぎると次の加熱処理においてレアメタル含有ケーキ15の温度(以下、「材料温度」という)を再度上げなければならないため、加熱効率が悪くなることから、自然冷却の時間は5分乃至60分であることが好ましい。 While the rare metal-containing cake is being naturally cooled, residual heat continues to dry it. However, if it is cooled too much, the temperature of the rare metal-containing cake 15 (hereinafter referred to as the "material temperature") must be raised again in the next heating process, resulting in poor heating efficiency. Therefore, it is preferable that the natural cooling time be 5 to 60 minutes.

また、図2からわかるように、ロータリードライヤー2の回転数を8.5rpm~13.8rpmにすることによって、含水率5重量%以下に低下できることがわかる。8rpm以下では、レアメタル含有ケーキ15の破砕・解砕が進まず、乾燥が不十分となり、含水率を5重量%以下にするには極めて長時間を要してしまう。また、15rpm以上では、レアメタル含有ケーキ15の破砕・解砕が進み過ぎて、パウダー状になり飛散しやすくなる。 As can be seen from FIG. 2, the moisture content can be reduced to 5% by weight or less by setting the rotation speed of the rotary dryer 2 to 8.5 rpm to 13.8 rpm. At 8 rpm or less, the rare metal-containing cake 15 is not crushed or disintegrated, drying is insufficient, and it takes an extremely long time to reduce the moisture content to 5% by weight or less. At 15 rpm or more, the rare metal-containing cake 15 is crushed or disintegrated too much, turning into powder and becoming easily scattered.

図3は、ロータリードライヤー2の回転数を変えて加熱処理を行った結果における、解砕粒16の粒径の大きさごとの分布を示す図である。図4(a)は、試験番号RUN2の第1回の加熱処理後の解砕粒、図4(b)は、試験番号RUN2の第5回の加熱処理後の解砕粒を示す図である。 Figure 3 shows the distribution of particle size of the crushed particles 16 as a result of heat treatment performed by changing the rotation speed of the rotary dryer 2. Figure 4(a) shows the crushed particles after the first heat treatment of test number RUN2, and Figure 4(b) shows the crushed particles after the fifth heat treatment of test number RUN2.

図3からわかるように、ロータリードライヤー2の回転数を8.5rpm~13.8rpmにして撹拌することによって、レアメタル含有ケーキ15の破砕・解砕が進み(図4)、粒径4.75mm以上の解砕粒を25重量%以下にできることがわかる。また、粒径75μm以下の解砕粒を5重量%以下にでき、パウダー状で飛散することを防止できることがわかる。 As can be seen from Figure 3, by stirring the rotary dryer 2 at a rotation speed of 8.5 rpm to 13.8 rpm, the rare metal-containing cake 15 is crushed and disintegrated (Figure 4), and the amount of crushed particles with a particle size of 4.75 mm or more can be reduced to 25% by weight or less. It can also be seen that the amount of crushed particles with a particle size of 75 μm or less can be reduced to 5% by weight or less, preventing them from scattering in powder form.

図5は、ロータリードライヤー2の加熱処理における、材料温度を示す図である。図5からわかるように、加熱処理後のレアメタル含有ケーキは、材料温度(表面温度)が50℃乃至150℃以下となっている。これにより、軽量容器18の耐熱性や作業の安全性を考慮して加熱処理することができる。 Figure 5 shows the material temperature during the heat treatment in the rotary dryer 2. As can be seen from Figure 5, the material temperature (surface temperature) of the rare metal-containing cake after heat treatment is 50°C to 150°C or less. This allows the heat treatment to be performed while taking into consideration the heat resistance of the lightweight container 18 and the safety of the work.

本発明は、水分を多量含む金属スラッジの乾燥を、フィルタープレス、ロータリードライヤーによる2段階の連続処理とすることにより、極めて効率よく含水率5重量%以下に乾燥することができる金属スラッジの連続処理方法として有用である。 The present invention is useful as a method for continuously processing metal sludge, which contains a large amount of moisture, by performing two consecutive processes using a filter press and a rotary dryer, and can extremely efficiently dry the sludge to a moisture content of 5% by weight or less.

1…マルチドライヤ
2…ロータリードライヤー
3…排出ダクト
4…バグフィルタ
5…ロータリーバルブ
6…煙突
7…静圧制御部
8…圧力測定部
9…排ガス温度測定部
10…排ガス温度制御部
11…バーナー
12,13ベルトコンベア
14…投入ホッパ
Reference Signs List 1... Multi-dryer 2... Rotary dryer 3... Exhaust duct 4... Bag filter 5... Rotary valve 6... Chimney 7... Static pressure control unit 8... Pressure measurement unit 9... Exhaust gas temperature measurement unit 10... Exhaust gas temperature control unit 11... Burner 12, 13 Belt conveyor 14... Input hopper

Claims (3)

レアメタルを含む金属スラッジを含水率50重量%以下にフィルタープレス処理した後、前記フィルタープレス処理により生成されたレアメタル含有ケーキをロータリードライヤーに装入して、
前記ロータリードライヤー内の温度が120℃乃至200℃である雰囲気下において、前記ロータリードライヤーの回転速度を8rpm乃至15rpmで前記レアメタル含有ケーキを撹拌しながら、1回の加熱時間を5分乃至25分として、合計40分乃至70分の加熱時間で、複数回加熱処理し、前記複数回の加熱処理のそれぞれの間に5分乃至60分の自然冷却を行うことで、含水率5重量%以下になるまで前記レアメタル含有ケーキを加熱処理することを特徴とする金属スラッジの連続処理方法。
The rare metal-containing metal sludge is subjected to a filter press treatment to reduce the moisture content to 50% by weight or less, and then the rare metal-containing cake produced by the filter press treatment is charged into a rotary dryer,
A method for continuously treating metal sludge, characterized in that the rare metal-containing cake is heat-treated multiple times for a total heating time of 40 to 70 minutes, with each heating time being 5 to 25 minutes, while stirring the rare metal-containing cake at a rotation speed of 8 to 15 rpm in an atmosphere where the temperature inside the rotary dryer is 120°C to 200°C, and natural cooling is performed for 5 to 60 minutes between each of the multiple heating treatments, thereby heat -treating the rare metal-containing cake until its moisture content becomes 5% by weight or less.
各加熱処理後の前記レアメタル含有ケーキは、表面温度を50℃乃至150℃以下とし、含水率が5重量%以下の解砕粒になるまで前記レアメタル含有ケーキを加熱処理することを特徴とする請求項1に記載の金属スラッジの連続処理方法。 A method for continuous treatment of metal sludge as described in claim 1, characterized in that the rare metal-containing cake after each heating treatment has a surface temperature of 50°C to 150 °C or less, and is heated until the moisture content of the rare metal-containing cake becomes 5% by weight or less. 粒径4.75mm以上の解砕粒が25重量%以下且つ粒径75μm以下の解砕粒が5重量%以下になるまで前記レアメタル含有ケーキを複数回加熱処理することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の金属スラッジの連続処理方法。 A method for continuous treatment of metal sludge as described in claim 1 or claim 2, characterized in that the rare metal-containing cake is heat-treated multiple times until the amount of crushed particles with a particle size of 4.75 mm or more is 25% by weight or less and the amount of crushed particles with a particle size of 75 μm or less is 5% by weight or less.
JP2021195839A 2021-12-02 2021-12-02 Drying method for cake containing rare metals Active JP7699814B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021195839A JP7699814B2 (en) 2021-12-02 2021-12-02 Drying method for cake containing rare metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021195839A JP7699814B2 (en) 2021-12-02 2021-12-02 Drying method for cake containing rare metals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023082238A JP2023082238A (en) 2023-06-14
JP7699814B2 true JP7699814B2 (en) 2025-06-30

Family

ID=86728490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021195839A Active JP7699814B2 (en) 2021-12-02 2021-12-02 Drying method for cake containing rare metals

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7699814B2 (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007056364A (en) 2005-07-27 2007-03-08 Hayashi Shokai:Kk Continuous drying method of alloy sludge by rotary kiln.
JP2010264335A (en) 2009-05-12 2010-11-25 Unozawa Gumi Iron Works Ltd Plant for slurry treatment
US20120024110A1 (en) 2010-07-30 2012-02-02 Watson Thomas J Powder processing method
WO2015104990A1 (en) 2014-01-10 2015-07-16 月島機械株式会社 Equipment for solid-liquid separation and drying of fine-powder slurry, and method therefor
US20160068929A1 (en) 2014-09-08 2016-03-10 Patrick R. Taylor EXTRACTION OF RARE EARTH METALS FROM NdFeB USING SELECTIVE SULFATION ROASTING
CN106081524A (en) 2016-08-09 2016-11-09 中国高岭土有限公司 A kind of automatic drying apparatus of nonmetallic ore molding filter cake
JP2017058053A (en) 2015-09-15 2017-03-23 月島機械株式会社 Gypsum heating method, gypsum heating device and process of manufacture of gypsum
US20180135912A1 (en) 2015-05-08 2018-05-17 Basf Se Production method for producing water-absorbing polymer particles and belt dryer
WO2018092864A1 (en) 2016-11-16 2018-05-24 株式会社日本触媒 Production method for water-absorbing resin powder, and production device for same
JP2021025098A (en) 2019-08-06 2021-02-22 住友金属鉱山株式会社 Smelting method of oxide ore
WO2022128804A1 (en) 2020-12-18 2022-06-23 Basf Se Process for removing water from a particulate material

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5490907A (en) * 1989-01-23 1996-02-13 Agglo Inc. Method for treating sludges
JP3251609B2 (en) * 1991-07-01 2002-01-28 川崎製鉄株式会社 Slurry drying method
KR20160070598A (en) * 2014-12-10 2016-06-20 주식회사 포스코 Rotary kiln apparatus

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007056364A (en) 2005-07-27 2007-03-08 Hayashi Shokai:Kk Continuous drying method of alloy sludge by rotary kiln.
JP2010264335A (en) 2009-05-12 2010-11-25 Unozawa Gumi Iron Works Ltd Plant for slurry treatment
US20120024110A1 (en) 2010-07-30 2012-02-02 Watson Thomas J Powder processing method
WO2015104990A1 (en) 2014-01-10 2015-07-16 月島機械株式会社 Equipment for solid-liquid separation and drying of fine-powder slurry, and method therefor
US20160068929A1 (en) 2014-09-08 2016-03-10 Patrick R. Taylor EXTRACTION OF RARE EARTH METALS FROM NdFeB USING SELECTIVE SULFATION ROASTING
US20180135912A1 (en) 2015-05-08 2018-05-17 Basf Se Production method for producing water-absorbing polymer particles and belt dryer
JP2017058053A (en) 2015-09-15 2017-03-23 月島機械株式会社 Gypsum heating method, gypsum heating device and process of manufacture of gypsum
CN106081524A (en) 2016-08-09 2016-11-09 中国高岭土有限公司 A kind of automatic drying apparatus of nonmetallic ore molding filter cake
WO2018092864A1 (en) 2016-11-16 2018-05-24 株式会社日本触媒 Production method for water-absorbing resin powder, and production device for same
JP2021025098A (en) 2019-08-06 2021-02-22 住友金属鉱山株式会社 Smelting method of oxide ore
WO2022128804A1 (en) 2020-12-18 2022-06-23 Basf Se Process for removing water from a particulate material

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023082238A (en) 2023-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2007291924B2 (en) Treatment of green pellets using microwave energy
Oda et al. Dust recycling system by the rotary hearth furnace
JP2000510911A (en) Method for agglomerating oil-containing steel rolling waste
US20140338217A1 (en) Method and arrangement for torrefaction with controlled addition of cooling liquid to the torrefied material
US3313534A (en) Method and furnace for heat treating minerals
JP7699814B2 (en) Drying method for cake containing rare metals
US3188195A (en) Pellet of iron ore and flux, and method for making same
US3169852A (en) Pellet of iron ore and flux, and method for making same
Prasad et al. Effect of microwave heat hardening on microstructure and strength of coke composed iron ore pellet
US3396952A (en) Apparatus and process for producing calcined phosphate flakes
JPH0961059A (en) Drying equipment for ironmaking raw materials
CN101903541B (en) Method for manufacturing binderless briquettes and apparatus for manufacturing the same
US2999748A (en) Process of reducing molded bodies comprising metallic oxides
JP2022110008A (en) Method for operating steelmaking equipment and related operating device
JP7627592B2 (en) Coffee grounds used as fuel for cement production
US2435495A (en) Process for producing magnesium ore briquettes
JP5041744B2 (en) Continuous drying method of alloy sludge by rotary kiln.
JP2000345246A (en) Pellet drying method for reduction furnace
NO124445B (en)
JP2000144265A (en) Pre-treatment of iron ore pellet raw material
US1121226A (en) Dry treatment of ores.
JP2002275549A (en) Oil impregnated sludge treatment method
CN206385229U (en) A kind of system of the comprehensive utilization containing symplesite and carbide slag
JP2022164285A (en) How a rotary kiln operates
US3730503A (en) Apparatus and method for agglomerating and hardening metal oxide pellets

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20231002

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20231002

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20231027

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240821

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250326

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250401

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250425

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250610

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250611

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7699814

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150