ロータリーキルンは、さまざまな産業で高温用途に使用される汎用性の高い熱処理装置です。鉱物から廃棄物まで多様な材料を扱うことができるため、近代的な製造、環境修復、資源回収に不可欠です。主な用途は、セメント製造、金属抽出、廃棄物の有価化、化学合成に及び、カーボンブラック回収やバイオ炭製造のような持続可能な取り組みにおいても新たな役割を担っている。操作の柔軟性（直接／間接加熱）により、脱炭酸、還元、熱分解プロセスのためのオーダーメイドのソリューションが可能になる。
キーポイントの説明
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セメントと石灰の製造
- ロータリーキルンはセメント製造の基幹であり、石灰石（CaCO₃ → CaO + CO₂）を約1,450℃で焼成する。
- 石灰キルンも同様に、建築、製鉄、水処理用の生石灰を製造する。
- 気体と固体の向流により、熱伝達と反応効率が最適化される。
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冶金プロセス
- 鉄鉱石の還元:ヘマタイト/マグネタイトを還元ガスを使用して直接還元鉄（DRI）に変換する。
- 金属回収:ニッケル、コバルト、亜鉛を鉱石やリサイクル電子機器から焙焼/酸化により抽出する。
- アルミナ焼成:アルミニウム製造のためのギブサイトのアルミナへの変換。
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廃棄物の有効利用と環境アプリケーション
- タイヤ熱分解:400～700℃で廃タイヤからカーボンブラックと燃料油を回収。
- 有害廃棄物焼却:土壌・汚泥中の有機汚染物質（PCBなど）を熱脱着により破壊する。
- バイオ炭の製造:農業用バイオマスの炭化/炭素隔離
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化学産業
- ソーダ灰、硫化バリウム、リン酸の製造（硫酸をバイパスするキルンベースのプロセスによる）。
- 石油精製と化学合成のための触媒再生。
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新たな持続可能技術
- プラスチックから燃料へ:非リサイクルプラスチックを熱分解して合成原油を製造する。
- ミネラル炭酸:CO₂をキルンの中でアルカリ鉱物と反応させて隔離する。
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運用のバリエーション
- 直火式キルン:燃焼ガスが直接材料に接触するセメント/石灰に最適。
- 間接焚きキルン (例 ホットプレス炉 ):外部シェル加熱の敏感な材料（化学薬品など）に適しています。
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特殊な鉱物処理
- カオリンを焼成し、紙用塗料や顔料用酸化チタンにする。
- 黄鉄鉱を焙焼して硫酸を製造する。
ロータリーキルンは、セメント工場で毎日1万トン以上の原料を処理できることをご存知ですか？そのスケーラビリティは、巨大プロジェクトにも、電子廃棄物からの貴金属回収のようなニッチなアプリケーションにも不可欠です。
総括表
| アプリケーション | 主な使用例 | 温度範囲 |
|---|---|---|
| セメントと石灰の製造 | 石灰石の焼成、生石灰の製造 | ~1,450°C |
| 冶金プロセス | 鉄鉱石還元、金属回収、アルミナ焼成 | プロセスにより異なる |
| 廃棄物の有効利用 | タイヤ熱分解、有害廃棄物焼却、バイオ炭製造 | 400-700°C |
| 化学工業 | ソーダ灰製造、触媒再生、リン酸合成 | プロセス依存 |
| 持続可能な技術 | プラスチック燃料化、ミネラル炭酸化、電子廃棄物金属回収 | 新しいアプリケーション |
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