專利名稱：含有氧化物的廢棄物的處理方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以氧化物狀態(tài)含有鋅和鉛的廢棄物的處理方法及其裝置。
由于工業(yè)生產(chǎn)而產(chǎn)生各種廢棄物，其中尤其是含鋅、鉛等的廢棄物，必須對其進行安全上沒有問題的處理。例如，由電爐產(chǎn)生的煉鋼粉塵，通常以鐵為基質(zhì)，還含有氧化物狀態(tài)的鋅、鉛。例如，投入電爐的原料是廢車的碎屑時，由于汽車用鋼板是鍍鋅鋼板，因此含有鋅，燃料箱鍍有鉛和錫，因此含有鉛。
以接近純金屬狀態(tài)含有鋅的汽車鋼板的沖壓廢料的情況下，如特開平4-346681號公報中所公開的那樣，對鍍鋅鋼板廢屑進行真空加熱即可從鋼中蒸發(fā)和除去鋅，但像煉鋼粉塵等那種以氧化物狀態(tài)含有鋅、鉛的廢棄物，用特開平4-346681號公報的方法將鋅、鉛作為金屬原料回收、再利用是不可能的。
作為從廢棄物中除去鋅的方法，其它還有通過回轉(zhuǎn)窯方式，用燃燒器加熱到1200℃以上，使焦炭或煤等和ZnO進行還原反應(yīng)而將其除去的方法。然而，由于需要加熱至極高的溫度，因而存在耗費能量費用，而且Zn在回收時會再氧化，不能再利用的問題。此外，還有通過等離子體的高溫處理使Zn蒸發(fā)并用Pb噴濺冷凝器(プラツシェコンデンサ)金屬回收Zn的方法。然而，這種方法也存在一旦進行現(xiàn)場處理則難以避免給環(huán)境帶來壞影響的問題。因此，含有Zn，Pb等重金屬的廢棄物，目前的現(xiàn)狀是考慮立法規(guī)制進行管理填埋處理。
然而，采用填埋方法的廢棄物處置，產(chǎn)生填埋地不足，以及處理成本高的問題，最近的將來就可見到走到盡頭的勢態(tài)。而且，采用填埋方法的廢棄物處理，由于不是將鐵、鋅、鉛等全部材料進行再循環(huán)而是將其廢棄掉，因此從節(jié)約材料方面考慮是不經(jīng)濟的。
本發(fā)明的目的在于提供一種從含氧化物狀態(tài)的鋅、鉛的廢棄物中，以金屬狀態(tài)回收蒸汽壓低的鋅、鉛，并能將鋅、鉛作為金屬原材料進行再循環(huán)的廢棄物處理方法及裝置。
能夠達到上述目的的本發(fā)明方法及裝置如下所述。
(1)一種含有氧化物的廢棄物的處理方法，它包括以下工序?qū)⒑趸餇顟B(tài)的鋅、鉛的廢棄物和還原劑裝入熱處理爐中的工序，和然后，對熱處理爐抽真空并同時加熱，在大致是真空中將鋅、鉛的氧化物還原的同時，使處于純金屬狀態(tài)的鋅、鉛蒸發(fā)并用與熱處理爐連通的回收器將其回收的工序。
(2)(1)中所述的含氧化物的廢棄物的處理方法，其中，將上述含氧化物狀態(tài)的鋅、鉛的廢棄物和還原劑，預(yù)先進行粉狀混合后使其形成團塊。
(3)(1)中所述的含氧化物的廢棄物的處理方法，其中，蒸發(fā)的鋅、鉛在大致成真空的上述回收器中一旦熔融，即將其固化。
(4)(3)中所述的含氧化物的廢棄物的處理方法，鋅、鋁的再熔融是在上述回收器中進行，固化是在與回收器不同的另一個錠模中進行，從上述回收器到錠模的鋅、鉛的轉(zhuǎn)移是在大致真空中進行的。
(5)一種含氧化物的廢棄物的處理裝置，它包括爐子，和加熱上述爐子的加熱器，和將含有氧化物狀態(tài)的鋅、鉛的廢棄物和還原劑以分別或混合狀態(tài)投入上述爐內(nèi)的廢棄物和還原劑的投入設(shè)備，和與上述爐子連通的、將在上述爐內(nèi)蒸發(fā)的鋅、鉛冷凝后回收的回收器，和與上述爐內(nèi)連通的真空泵。
(6)(5)中所述的含氧化物的廢棄物的處理裝置，其中，上述爐子由回轉(zhuǎn)爐構(gòu)成。
(7)(6)中所述的含氧化物的廢棄物的處理裝置，其中，上述回轉(zhuǎn)爐是間歇式回轉(zhuǎn)爐。
按上述(1)的含氧化物的廢棄物處理方法，由于將廢棄物和還原劑一起裝入熱處理爐內(nèi)，因此在爐內(nèi)進行真空加熱時，廢棄物中的氧化鋅、氧化鉛盡管是在真空中，但仍然被還原劑還原，各自成為純金屬鋅、鉛。而且，鋅、鉛在各自的真空中的沸點(比大氣壓下的沸點低得多)下蒸發(fā)，并在與熱處理爐連通的回收器中冷凝后回收。鋅、鉛作為各自的金屬原料再循環(huán)。在熱處理爐內(nèi)，殘留有除去鋅、鉛后的殘渣。此外，由于處理富含鐵的廢棄物時，或者使用鐵系還原劑處理時殘留的殘渣富含鐵，因而從處理爐中取出，投入電爐中，可作為鋼原料再循環(huán)。
按上述(2)的含氧化物的廢棄物處理方法，由于含氧化物狀態(tài)的鋅、鉛的廢棄物和還原劑預(yù)先以粉狀混合后形成團塊，因此不會有細的粉塵或還原劑侵入泵和密封部位。
按上述(3)的含氧化物的廢棄物處理方法，由于蒸發(fā)的鋅、鉛在大致呈真空的回收器中一旦熔融然后將其固化，因而回收的金屬(鋅、鉛)可錠塊化。
按上述(4)的含氧化物的廢棄物處理方法，由于熔融鋅、鉛轉(zhuǎn)移到錠模中是在大致真空中進行，因此可以防止熔融鋅、鉛的再氧化。
按上述(5)的含氧化物的廢棄物處理裝置，它具有按照上述(1)的含氧化物的廢棄物處理方法的作用。
按上述(6)的含氧化物的廢棄物處理裝置，由于所述爐子是由回轉(zhuǎn)爐構(gòu)成，因而可以連續(xù)處理，還可以通過爐的旋轉(zhuǎn)進行攪拌。
按上述(7)的含氧化物的廢棄物處理裝置，由于所述爐子是由間歇式回轉(zhuǎn)爐構(gòu)成，因此還原劑難以露出表面，從而可以防止僅只有還原劑在先進行反應(yīng)。
以下，以制鋼時產(chǎn)生的煉鋼粉塵作為含氧化物的廢棄物例子進行說明。但含氧化物的廢棄物不只限于煉鋼粉塵，例如也可以是廢車的碎屑粉等。


圖1示出實施本發(fā)明第1、2、4實施例的含氧化物的廢棄物處理方法的裝置，圖2示出實施本發(fā)明第3實施例的含氧化物的廢棄物處理方法的裝置，圖3示出本發(fā)明第4實施例的含氧化物的廢棄物處理方法中所用的還原劑的成分，圖4表示將本發(fā)明第5實施例含氧化物的廢棄物處理方法中所用的團塊投入后處于進行處理狀態(tài)的本發(fā)明第8實施例的含氧化物的廢棄物處理裝置，圖5和圖6示出實施本發(fā)明第6實施例的含氧化物的廢棄物處理方法的裝置，圖7示出實施本發(fā)明第7實施例的含氧化物的廢棄物處理方法的裝置。本發(fā)明的全部實施例中共同的構(gòu)成部分所用的符號在全部實施例中都相同。
首先，參照圖1說明本發(fā)明的全部實施例中共同使用的方法及裝置的構(gòu)成和作用。本發(fā)明實施例的含氧化物的廢棄物處理方法，包括將以鐵為基質(zhì)另外還含有氧化物狀態(tài)的鋅、鉛的廢棄物(例如，煉鋼粉塵)1和還原劑2裝入熱處理爐3中的第1工序和；然后用真空泵4將熱處理爐3內(nèi)抽成大致真空，同時進行加熱，使鋅、鉛的氧化物在大致真空中還原的同時使處于蒸氣壓低的純金屬狀態(tài)的鋅、鉛蒸發(fā)，用與熱處理爐3連通的回收器5回收的第2工序。
本發(fā)明實施例的含氧化物的廢棄物處理裝置，包括爐子(熱處理爐)3和，對爐子3內(nèi)的物料進行加熱的加熱器9和，將含氧化物狀態(tài)的鋅、鉛的廢棄物和還原劑以分別或混合狀態(tài)投入爐子3內(nèi)的廢棄物和還原劑的投入設(shè)備10(圖4)和，與爐子3連通的、使爐子3內(nèi)被蒸發(fā)的鋅、鉛冷凝后回收的回收器5和，與爐子3內(nèi)連通的真空泵4。
來自電爐的煉鋼粉塵1，當投入電爐的原料例如是由廢車的粉碎屑組成時，其結(jié)果是，由于汽車車身鋼板是鍍鋅鋼板而使生成的煉鋼粉塵中含有鋅，由于汽車的燃料箱鍍有鉛和錫，因而在煉鋼粉塵中含有鉛。而且，煉鋼粉塵1中的鋅、鉛各自呈氧化鋅、氧化鉛狀態(tài)。
表1的中間一行有關(guān)粉塵欄中示出了作為煉鋼粉塵中的代表性成分的一例。
表1(未投入還原劑) (％)
作為以金屬狀態(tài)從試驗材料中回收鋅(Zn)等的方法，已有不使用還原劑而在真空熱處理爐中進行處理的方法(特開平4-346681號)。因此，對上述粉塵也進行同樣的處理試驗。表1末行的真空試驗欄中示出了處理后的殘渣成分的分析結(jié)果。使用50kg的試驗材料，處理條件是溫度為850℃，壓力為0.06Torr，處理時間為6小時。從其結(jié)果可清楚地看出，含處于氧化物狀態(tài)的鋅、鉛的煉鋼粉塵，即使進行真空處理其組成也不會變化，不能以金屬狀態(tài)回收鋅、鉛。
因此，按照本發(fā)明的處理方法，為了還原處于氧化物狀態(tài)的鋅、鉛，使用還原劑2。還原劑2被摻混在煉鋼粉塵1中，為的是將煉鋼粉塵中以氧化物狀態(tài)存在的鋅、鉛還原成金屬狀態(tài)的鋅、鉛。還原劑2，盡管熱處理爐3內(nèi)處于真空狀態(tài)，但為了更好地混合、接觸而進行還原作用，希望是粉狀、粒狀、小片狀、或蒸汽狀、液狀。但是，為了防止侵入泵和密封部位，最好是預(yù)先將其與煉鋼粉塵摻混，做成團塊狀再投入熱處理爐3內(nèi)。
熱處理爐3，備有加熱器9，將熱處理爐3內(nèi)還原的處于純金屬狀態(tài)的鋅、鉛在大致為真空狀態(tài)下加熱(主要通過輻射和材料間的熱傳導(dǎo))至各自在真空下的沸點以上的溫度(例如，600℃～1100℃)。該加熱器9，在還原劑2是固體的情況下，例如是由石墨加熱器構(gòu)成；還原劑2是水蒸汽的情況下例如是由輻射發(fā)熱管型加熱器(在耐熱性管內(nèi)噴射火焰通過輻射傳熱加熱被加熱物類型的加熱器)構(gòu)成。在石墨加熱器的情況下，由于是在大致真空中，因此加熱器不會燃燒；在輻射發(fā)熱管型加熱器的情況下，水、水蒸汽不與加熱器反應(yīng)。
關(guān)于真空度，希望是比10Torr更高的高真空，例如優(yōu)選0.06Torr(1Torr＝1.33322×102Pa)，以使還原成純金屬狀態(tài)的爐內(nèi)粉塵不會再次與爐內(nèi)的氧在高溫下反應(yīng)而被氧化。加熱保持時間，希望大約為30分鐘以上，以使粉塵被加熱到大致均勻的溫度，而且鋅、鉛大致完全蒸發(fā)。但是，長時間的保持會使粉塵處理效率降低，因此希望最多約為10小時，實用時優(yōu)選約為6小時以下。
作為上述共同構(gòu)成的作用，由于加入還原劑2后進行真空加熱，從而使煉鋼粉塵1中的ZnO、PbO被還原劑2還原而成為Zn、Pb，呈純金屬狀態(tài)。ZnO、PbO的沸點高，真空下即使加熱至約1500℃也不蒸發(fā)，但處于純金屬狀態(tài)的Zn、Pb如果在約0.06Torr真空下加熱至600℃以上即可使其蒸發(fā)并因此將其除去。在約0.06Torr真空下，具有600℃以上加熱能力的熱處理爐3，按試驗規(guī)模(可收容約300kg廢棄物)能很容易地制作，即使是實用規(guī)模以合理的成本也能制作。
蒸發(fā)的鋅、鉛以金屬狀態(tài)凝附在約400℃的回收器5的內(nèi)面上，并回收之，作為純度高的鋅、鉛各自的原料再循環(huán)。表2示出，用還原劑處理具有表1成分的煉鋼粉塵(例如使用為鐵系還原劑的研磨屑進行處理，進而用為碳系還原劑的舊輪胎進行連續(xù)處理)結(jié)果所獲得的回收物成分。而且，除去鋅、鉛的煉鋼粉塵，作為煉鋼原料投入電爐內(nèi)，進行再循環(huán)。
表2(回收物成分)(％)
以下，說明本發(fā)明各實施例中的特有方法及其作用。
本發(fā)明的第1實施例中，使用圖1所示裝置，作為還原劑，采用為鐵系還原劑2A的切削屑。表3的上一行中示出其成分。粉塵1和切削屑的重量比規(guī)定為1∶1。作為鐵系還原劑2A，可以使用鋼、氧化鐵(FeO、Fe2O3)、切削屑和研磨屑中的鐵(鐵+SiO2、MgO等即使溫度升高至900℃以上也不會產(chǎn)生環(huán)境污染問題的氧化物)、鑄鐵等的粉、粒、小片等。
在本發(fā)明的處理方法中，使用鐵系還原劑時發(fā)生的還原反應(yīng)如下所示。
按此反應(yīng)，ZnO、PbO被還原，成為金屬狀態(tài)的Zn、Pb，金屬狀態(tài)的Zn、Pb在600℃以上，比10Torr更高的真空條件下蒸發(fā)，而且在圖1中將回收器5設(shè)定在約400℃以下，因而能夠以金屬狀態(tài)凝固、回收。使用鐵系還原劑時的處理中的溫度，希望規(guī)定在800℃以上。因為如果低于該溫度，會使還原反應(yīng)減慢，從而使獲得的去除率降低。
試驗條件是900℃時1Torr，處理時間定為2小時，將煉鋼粉塵1和還原劑2A預(yù)先充分混合，處理后殘余的殘渣成分分析結(jié)果示于表3中。從表3中可確認，由于使用切削屑作為鐵系還原劑，因而可以除去Zn、Pb。
由于將切削屑、研磨屑、氧化鐵屑等這類以前花費成本卻廢棄掉的物質(zhì)作為還原劑而被利用，自身還混入處理后的殘渣中作為煉鋼原料而被再利用，因此不需特意購入還原劑也行，而且不必花了成本卻被廢棄，因而工業(yè)價值很大。
表3(鐵系還原劑的情況下) (％)
本發(fā)明的第二實施例中，使用圖1所示裝置，作為還原劑，使用為碳系還原劑2B的活性碳粒劑(含碳率為99％以上)。煉鋼粉塵1和活性碳粒劑的混合比(重量比)規(guī)定為1∶1。作為碳系還原劑2B，可以使用碳黑、碳、活性碳、鋸屑、木屑、舊輪胎等。
在本發(fā)明的處理方法中，使用鐵系還原劑時發(fā)生的還原反應(yīng)如下所示。
按此反應(yīng)，ZnO，PbO被還原，成為金屬狀態(tài)的Zn、Pb。金屬狀態(tài)的Zn、Pb由于在600℃以上，比10Torr更高的真空條件下蒸發(fā)，并且由于圖2中將回收器5設(shè)定在400℃以下，因而能夠以金屬狀態(tài)凝固、回收。使用碳系還原劑時的處理中的溫度，希望規(guī)定在700℃以上。因為如果低于該溫度，會使還原反應(yīng)減慢，降低獲得的去除率。
試驗條件是750℃時0.15Torr，處理時間定為6小時。將煉鋼粉塵1和還原劑2預(yù)告充分混合，處理后殘余的殘渣成分分析結(jié)果示于表4中。從表4中可確認，由于使用活性碳粒劑作為碳系還原劑，因而可以除去Zn、Pb。
雖然本實施例中示出的是使用活性碳的實施例，但也可以使用其它的如鋸屑、木屑、舊輪胎等。這些物質(zhì)都是以前花費成本卻廢棄掉的物質(zhì)，如果可作為還原劑利用，則可不需特意購入還原劑，而且不必花了成本卻被廢棄，因而工業(yè)價值很大。
表4(碳系還原劑的情況下；(％)
本發(fā)明的第3實施例中，如圖2所示在還原劑中，使用水或水蒸汽(H2O)2C。此種情況下，為了防止水和加熱器反應(yīng)，在加熱器9中使用輻射發(fā)熱管型加熱器。6表示水注入管子，7表示閥口。試驗機是在能處理300kg粉塵的熱處理爐3中，將煉鋼粉塵1裝入金屬制料罐8中后插入，用真空泵4將爐內(nèi)抽成真空，用加熱器9加熱。
作為試驗，是在加熱減壓至850℃、壓力為0.06Torr的爐3中，加入水2C，此時恢復(fù)壓力至1Torr，但再次減壓至0.06Torr后，再回到常溫常壓。這一連串試驗耗費6小時。
按照該工序，如表5所示，可清楚地看出，能夠蒸發(fā)、去除粉塵中的Zn、Pb，并可在回收器5中回收金屬狀態(tài)的Zn、Pb。
作為還原劑的水極容易獲得，如果使水和碳組分發(fā)生反應(yīng)生成CO，則可促進還原作用，因而利用價值極大。
表5(還原劑是水的情況下) (％)
以下對其它的實施例(例如實施例4)進行說明，這些實施例示出本發(fā)明可以用上述各種還原劑進行處理。表6及圖3(圖3最上一行的輪胎屑的例子和表6表示相同)示出其結(jié)果，示出還原劑的種類、處理溫度、煉鋼粉塵在處理前后的含Zn率和去除率。試驗中所用的裝置與上述第1、2實施例相同，處理是在全部處理時間為2小時、真空度為1Torr的條件下進行的。
表6
從表6及圖3可清楚地看出，本發(fā)明可以使用各種還原劑，在適宜的條件下進行，就可獲得90％以上的高去除率。還可得知，在使用鐵系還原劑的情況下，750℃的溫度會降低若干去除率。也就是，在較高的處理溫度(例如800℃)下進行則可獲得高的去除率，得到理想的結(jié)果。
本發(fā)明的第5實施例中，如圖4所示，含氧化物狀態(tài)鋅、鉛的廢棄物和還原劑預(yù)先粉狀混合后經(jīng)過固結(jié)形成團塊11，由以團塊狀態(tài)投入的設(shè)備即料斗10，投入爐3內(nèi)。由于煉鋼粉塵是大小為1mm以下的細粉狀，不適于用一般卡車等運輸。因此，要用特殊卡車運輸，運輸費用升高。而且，細粉狀廢棄物附著在真空爐的密封面和真空泵上，容易引起密封劣化和泵性能惡化。然而，按照本發(fā)明實施例，由于做成團塊狀，這些問題都可得到解決。但為了解決運輸?shù)膯栴}，應(yīng)在粉塵產(chǎn)生的工場就進行團塊化。利用壓縮進行團塊化時，由于粉塵和還原劑以高的接觸率接觸，因此可獲得穩(wěn)定的反應(yīng)。
團塊化的方法，在能得到像壓縮機那樣高的壓力時，可利用壓縮機來壓縮粉塵。在只能利用低壓力的情況下，則可將粘合劑混入粉塵中而成形。粘合劑的添加量為粉塵量(容積)的5～15％。不足5％時，粘合劑太少而難以成形，一旦超過5％，由于粘合劑蒸發(fā)，而導(dǎo)致團塊的強度過低。作為粘合劑，優(yōu)選淀粉和膨潤土，作為有機類材料的苯酚和呋喃、水玻璃等也可以使用。如果是淀粉或膨潤土，處理中即使有揮發(fā)的情況也沒有問題，但如果是有機類材料，往往產(chǎn)生煙和臭氣等問題，在這種情況下，在處理廠中需要排氣裝置。
本發(fā)明的第6實施例中，如圖5、圖6所示，在爐3中蒸發(fā)的鋅、鉛在大致呈真空的回收器5中熔融，其后固化成為錠塊。之所以將其形成錠塊，是因為便于其后回收金屬的利用。
回收器5中設(shè)有加熱器12和水冷管13，并且可以控制回收器溫度。在回收器5的底部設(shè)有錠模14。錠模14和回收器5本體部分的連接是法蘭連接，如圖6所示，在該部分介裝有金屬密封片15。在爐3內(nèi)蒸發(fā)的鋅、鉛導(dǎo)入回收器5中，而通過將加熱器12和水冷管13和回收器5內(nèi)的溫度控制在100～500℃，而使蒸發(fā)的鋅、鉛呈熔融狀態(tài)(在鋅、鉛冷凝的情況下須將其再熔融，然后保持鋅、鉛為熔融的狀態(tài))，流下進入錠模14內(nèi)，在錠模14內(nèi)固化，成為錠塊。
本發(fā)明的第7實施例中，如圖7所示，在爐3內(nèi)蒸發(fā)的鋅、鉛在大致呈真空的回收器5中一旦熔融，其后固化成為錠塊。如上所述，之所以形成錠塊，是因為便于其后回收金屬的利用。
回收器5中設(shè)有高頻線圈16和水冷管13，并可以控制回收器溫度。在回收器5的底部設(shè)有錠模14?；厥掌?和錠模14是分離的。而且，回收器5和錠模14被收容在將內(nèi)部抽成大致呈真空的真空箱17中，從而防止了由于空氣通過回收器5和錠模14之間的間隙進入回收器5和爐3中而引起的鋅、鉛再氧化。
在爐3內(nèi)蒸發(fā)的鋅、鉛被導(dǎo)入回收器5中，通過將高頻線圈16和水冷管13和回收器5內(nèi)的溫度控制在100～500℃，蒸發(fā)的鋅、鉛呈熔融狀態(tài)(在鋅、鉛冷凝的情況下須將其再熔融，然后保持鋅、鉛為熔融的狀態(tài))，流下進入錠模14內(nèi)，在錠模14內(nèi)固化，成為錠塊。
本發(fā)明的第8實施例中，如圖4所示，爐3是由一端開放的回轉(zhuǎn)爐構(gòu)成，由軸承18支承并可旋轉(zhuǎn)。由于回轉(zhuǎn)爐3，材料得以攪拌，其結(jié)果是，能使材料混合，材料均勻加熱，快速的材料加熱。爐3被收容在作為靜止構(gòu)件的絕熱套19內(nèi)，利用加熱器9從爐3的外部加熱(例如，700℃以上)。來自料斗10的廢棄物和還原劑的團塊11，當設(shè)在料斗10下部的閥門20打開時，通過貫通絕熱套19的粉塵后從爐的開放端投入爐3內(nèi)。絕熱套19內(nèi)，用真空泵4使回收器5內(nèi)抽成大致真空(例如，10Torr以下)。更詳細地說，當溫度為700℃的情況下，希望壓力在10-2Torr以下，當壓力為10Torr的情況下，希望溫度在900℃以上。
爐子3通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置23進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。這種旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，為了降低旋轉(zhuǎn)速度，則希望是間歇旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。其理由是，如果速度快，粉塵、還原劑是非團塊狀時，由于比重差還原劑容易冒出表面，只有還原劑在先進行反應(yīng)，因此要防止這一現(xiàn)象出現(xiàn)。基本上，15分鐘內(nèi)旋轉(zhuǎn)1/4轉(zhuǎn)左右就能充分攪拌，可以防止只有還原劑的浮出。關(guān)于旋轉(zhuǎn)數(shù)，處理期間轉(zhuǎn)2～3圈就行。
在爐3的內(nèi)面設(shè)有螺旋狀的翼片24，翼片24在爐3旋轉(zhuǎn)時將投入內(nèi)部的材料送向出口。爐3是由回轉(zhuǎn)爐構(gòu)成，而且由翼片24自動輸送材料，因此，可以對材料進行連續(xù)處理。
從爐3的出口到回收器5的通路途中，分出通路21，用于將除去鋅、鉛的殘余鐵系材料取出，打開設(shè)在通路21上的閥門22即可取出鐵系材料，作為鐵源再循環(huán)。
鋅、鉛被回收到回收器5中。
以上，根據(jù)處理煉鋼粉塵的實施例說明了本發(fā)明的特征，但本發(fā)明還可以對其它的廢棄物，例如溶化的爐渣，進行與煉鋼粉塵同樣的處理。而且，本發(fā)明還適用于含有其它重金屬的工業(yè)廢棄物或一般廢棄物、混凝土原料等的處理。
按照權(quán)利要求1的方法，由于投入還原劑后對廢棄物進行真空加熱，因此可將鋅、鉛的氧化物還原成純金屬狀態(tài)后蒸發(fā)并回收，作為金屬原材料回收廢棄物中所含的大部分鋅、鉛，并再循環(huán)之。
按照權(quán)利要求2的方法，作為上述權(quán)利要求1效果的附加效果，由于含氧化物狀態(tài)的鋅、鉛的廢棄物和還原劑預(yù)先粉狀混合后形成團塊，因此可防止細的粉塵或還原劑侵入泵和密封部件。
按照權(quán)利要求3的方法，作為上述權(quán)利要求1效果的附加效果，由于蒸發(fā)的鋅、鉛在大致呈真空的回收器中一旦熔融其后被固化，因此可使回收金屬(鋅、鉛等)錠塊化。
按照權(quán)利要求4的方法，作為上述權(quán)利要求1效果的附加效果，由于熔融鋅、鉛轉(zhuǎn)移到錠模的過程是在大致真空中進行，因此可以防止熔融的鋅、鉛再氧化。
按照權(quán)利要求5的裝置，可獲得根據(jù)權(quán)利要求1的方法所得效果的效果。
按照權(quán)利要求6的裝置，作為權(quán)利要求5效果的附加效果，由于爐子是由回轉(zhuǎn)爐構(gòu)成，因此可以連續(xù)處理，通過爐子的旋轉(zhuǎn)還可進行攪拌。
按照權(quán)利要求7的裝置，作為權(quán)利要求6效果的附加效果，由于爐子是由間歇回轉(zhuǎn)爐構(gòu)成，因此還原劑難以冒出表面，可防止只有還原劑在先進行反應(yīng)。
以下簡單地說明附圖。
圖1是實施例本發(fā)明第1、2、4實施例的含氧化物的廢棄物處理方法的裝置的概略截面圖。
圖2是實施本發(fā)明第3實施例的含氧化物的廢棄物處理方法的裝置的概略截面圖。
圖3所示曲線表示本發(fā)明第4實施例的含氧化物的廢棄物處理方法的試驗結(jié)果。
圖4是表示用本發(fā)明第5實施例的方法團塊化的材料的、本發(fā)明第8實施例的含氧化物的廢棄物處理裝置的概略截面圖。
圖5是實施本發(fā)明第6實施例的含氧化物的廢棄物處理方法的裝置的概略截面圖。
圖6是圖5裝置的回收器和錠模的連接部位的放大截面圖。
圖7是實施本發(fā)明第7實施例的含氧化物的廢棄物處理方法的裝置的概略截面圖。
圖中符號說明如下。
1含氧化物的廢棄物，例如煉鋼粉塵2還原劑3熱處理爐4真空泵5回收器9加熱器10材料投入設(shè)備(料斗)11團塊12加熱器13水冷管
14錠模15金屬密封片16高頻線圈17套箱19絕熱材料套20、22閥門23旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置24翼片
權(quán)利要求
1.一種含有氧化物的廢棄物的處理方法，它包括以下工序?qū)⒑趸餇顟B(tài)的鋅、鉛的廢棄物和還原劑裝入熱處理爐中的工序，和然后對熱處理爐內(nèi)抽真空并同時加熱，在大致呈真空中將鋅、鉛的氧化物還原的同時，使處于純金屬狀態(tài)的鋅、鉛蒸發(fā)并用與熱處理爐連通的回收器將其回收的工序。
2.權(quán)利要求1所述的含氧化物的廢棄物的處理方法，其中，將上述含氧化物狀態(tài)的鋅、鉛的廢棄物和還原劑預(yù)先進行粉狀混合后使其形成團塊。
3.權(quán)利要求1所述的含氧化物的廢棄物的處理方法，其中，蒸發(fā)的鋅、鉛在大致呈真空的上述回收器中一旦熔融，然后將其固化。
4.權(quán)利要求3所述的含氧化物的廢棄物的處理方法，其中，鋅、鉛的再熔融是在上述回收器中進行，固化是在與回收器不同的另一個錠模中進行，從上述回收器到上述錠模的鋅、鉛的轉(zhuǎn)移是在大致真空中進行的。
5.一種含氧化物的廢棄物的處理裝置，它包括爐子，和加熱上述爐子的加熱器，和將含有氧化物狀態(tài)的鋅、鉛的廢棄物和還原劑以分別或摻混狀態(tài)投入上述爐內(nèi)的廢棄物和還原劑的投入設(shè)備，和與上述爐子連通的、將在上述爐內(nèi)蒸發(fā)的鋅、鉛冷凝后回收的回收器，和與上述爐內(nèi)連通的真空泵。
6.權(quán)利要求5所述的含氧化物的廢棄物的處理方法，其中，上述爐子是由回轉(zhuǎn)爐構(gòu)成。
7.權(quán)利要求6所述的含氧化物的廢棄物的處理方法，其中，上述回轉(zhuǎn)爐是由間歇回轉(zhuǎn)爐構(gòu)成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種從含氧化物狀態(tài)的鋅、鉛的廢棄物中除去并回收鋅、鉛的方法及裝置。其構(gòu)成為在含氧化物狀態(tài)鋅、鉛的廢棄物、如煉鋼粉塵中混入還原劑2后，裝入熱處理爐3內(nèi)，將爐3抽真空、加熱后還原鋅、鉛成為純金屬，并使之蒸發(fā)、回收。最好將廢棄物和還原劑混合、團塊化后再投入爐3內(nèi)?；厥掌?中設(shè)有錠模14。最好將回收的鋅、鉛錠塊化。爐3優(yōu)選是回轉(zhuǎn)爐，優(yōu)選為間歇旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)爐。
文檔編號C22B7/02GK1147021SQ9610778
公開日1997年4月9日 申請日期1996年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月31日
發(fā)明者岡田裕二, 白川博一, 岡田政道, 原敏勝, 笹本博彥, 鈴木和弘 申請人:愛知制鋼株式會社, 豐田自動車株式會社, 豐金株式會社