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公開番号2024110580
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-16
出願番号2023015237
出願日2023-02-03
発明の名称アルミニウムドロスの無害化処理方法、及びアルミン酸マグネシウムスピネルの製造方法
出願人株式会社燃焼合成
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B09B 3/70 20220101AFI20240808BHJP(固体廃棄物の処理;汚染土壌の再生)
要約【課題】アルミニウムドロスを無害化でき、さらには、アルミン酸マグネシウムスピネルを合成できるアルミニウムドロスの無害化処理方法、及びアルミン酸マグネシウムスピネルの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、アルミニウムドロスの無害化処理方法であって、酸素濃度を40体積%以上とした雰囲気下にて、アルミニウムドロスに含まれるAl及びAlNを、酸化反応させて、燃焼合成を起こし、アルミニウムドロスを無害化する、ことを特徴とする。また、本発明では、アルミニウムドロス組成比内のMgO量を調整して、燃焼合成を行い、MgAl₂O₄単相の化合物を得る、ことを特徴とする。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
アルミニウムドロスの無害化処理方法であって、
酸素濃度を４０体積％以上とした雰囲気下にて、
前記アルミニウムドロスに含まれるＡｌ及びＡｌＮを、酸化反応させて、燃焼合成を起こし、前記アルミニウムドロスを無害化する、ことを特徴とするアルミニウムドロスの無害化処理方法。
続きを表示（約 230 文字）【請求項２】
酸素濃度を４０体積％以上とした大気圧雰囲気下にて、燃焼合成を行う、ことを特徴とするアルミニウムドロスの無害化処理方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアルミニウムドロスの無害化処理方法を用いて、
前記アルミニウムドロス組成比内のＭｇＯ量を調整して、燃焼合成を行い、ＭｇＡｌ
２
Ｏ
４
単相の合成物を得る、ことを特徴とするアルミン酸マグネシウムスピネルの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムドロスの無害化処理方法、及びアルミン酸マグネシウムスピネルの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
アルミニウムドロス（以降、「ドロス」と称する場合がある）は、アルミニウムの溶解過程で不可避的に発生する副合成物である。副合成物は、金属アルミニウム（Ａｌ）、酸化アルミニウム（Ａｌ
２
Ｏ
３
）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミン酸マグネシウムスピネル（ＭｇＡｌ
２
Ｏ
４
）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）などを主成分とする粉粒状の物である。
【０００３】
ところで、ドロス内部に残留するＡｌ及びＡｌＮは活性であるため、水と反応しやすい。したがって、ドロスの廃棄中、或いは、廃棄後に、雨水などと反応して、水素や有害なアンモニアが発生し、火災や公害を発生する恐れがあった。このため、ドロスの処理が問題とされた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－１７７５５６号公報
特開平７－９６２６５号公報
特開２００２－２１１９１９号公報
特開２０２０－１００５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、及び特許文献２に記載されたドロスの無害化処理には、大きく分けて２種類の方法が示されている。
【０００６】
特許文献１には、ドロスを温水に浸漬させ、金属ＡｌとＡｌＮを加水分解により、水酸化アルミニウムに変化させ、無害化する方法を提案する。
【０００７】
より具体的には、特許文献１では、温水温度を上げることで、反応速度を上げドロスを無害化する処理と、有毒であるアンモニアの回収とを同時に行うことが提案されているが、外部加熱によるエネルギー消費や、４ＭＰａという高圧での処理が必要とされるため、設備コストが高くなり、また処理に時間がかかる問題があった。また、特許文献１では、有害なアンモニアや水素が発生することを排除できない。
【０００８】
特許文献２には、ドロス残灰中に残留するＡｌとＡｌＮ、また塩素成分の除去をするために、加熱処理を行い、処理物はセメント原料として使用することを提案している。この処理では塩素成分除去のための外部からの加熱温度が、１３００℃～１４５０℃と高温であり、その熱を得るため重油等の化石燃料を使用する。したがって、大量のエネルギー消費が課題であり、現在のＣＯ
２
削減の観点からも好ましくない。
【０００９】
また、副合成物としてのＭｇＡｌ
２
Ｏ
４
は、硬く優れた透過性を有したファインセラミックスであり、光学分野で広く使用されている。また、耐薬品性や耐熱衝撃性に優れている点から耐火物などの工業分野にも多く使用されている。
【００１０】
特許文献３には、ドロスを水で洗浄し、ＫＣｌを除去した後乾燥させ、その粉末を高周波加熱装置により加熱し、ＭｇＡｌ
２
Ｏ
４
を合成する方法が提案されているが、ドロスの水洗工程を有するため工程が複雑であり、且つ高周波加熱装置による合成処理も処理容積に制限があり大型化が難しく量産性に課題がある。また、特許文献３の合成方法では、投入される外部エネルギーが大きい。
（【００１１】以降は省略されています）

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