JPH06184656A - 粗酸化亜鉛焼鉱の製造方法 - Google Patents

粗酸化亜鉛焼鉱の製造方法

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JPH06184656A
JPH06184656A JP35387292A JP35387292A JPH06184656A JP H06184656 A JPH06184656 A JP H06184656A JP 35387292 A JP35387292 A JP 35387292A JP 35387292 A JP35387292 A JP 35387292A JP H06184656 A JPH06184656 A JP H06184656A
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zinc oxide
crude zinc
crude
ore
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JP35387292A
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English (en)
Inventor
Kazuaki Kawanaka
一哲 川中
Yoshiaki Mori
芳秋 森
Yasuhiro Tsugita
泰裕 次田
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄鋼ダストペレットから還元揮発回収した粗
酸化亜鉛ダストを、回転炉で加熱焼成して得られる粗酸
化亜鉛焼鉱の強度を、比較的低温で焼成しても向上し得
るようにすることを目的とする。 【構成】 粗酸化亜鉛ダストに、モンモリナイトを主成
分とする鉱物を、粗酸化亜鉛ダストのZn品位に対し
て、SiO2 品位で2〜10重量%添加して焼成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鉄鋼ダストペレットを還
元、揮発して得られる粗酸化亜鉛ダスト、或いは粗酸化
亜鉛ダストを湿式精製したケーキ状の粗酸化亜鉛を造粒
・乾燥・加熱・焼成することにより粗酸化亜鉛焼鉱を製
造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ISP法による亜鉛製錬における焼結工
程での返し粉代替原料として、粗酸化亜鉛ダストあるい
は粗酸化亜鉛ケーキを造粒・乾燥・加熱・焼成した粗酸
化亜鉛焼鉱が知られており、使用が拡大しつつある。こ
の粗酸化亜鉛焼鉱を得るための一例として、現在操業さ
れている回転炉(ロータリーキルン)を用いた方法につ
いて説明する。
【0003】鉄鋼メーカー(主として電気炉メーカー)
から受け入れられた鉄鋼ダストはコークス及び石灰石と
共に還元焙焼炉に装入される。ここで鉄鋼ダスト中に含
まれる亜鉛は適当な温度及び雰囲気下で揮発し他の揮発
物と共に電気集塵機によって回収される。この粗酸化亜
鉛ダストは脱不純物の目的で反応、レパルプ、濾過、及
びバキュームフィルターなどの湿式工程を経た後、その
後の取扱い及び輸送の際の粉化による発塵を防止するた
めケーキ状のまま回転炉である乾燥・加熱炉に装入され
酸化亜鉛焼鉱となる。
【0004】乾燥・加熱炉中における代表的な温度分布
は次のようになっている。つまり、長さ30m、直径
1.2mの回転キルン炉におけるガス層の温度分布は、
炉前の800〜900℃を最高に炉尻の150〜250
℃に向かってなだらかに傾斜しており、この中を約1時
間かけて移動することによって装入されたケーキ状の粗
酸化亜鉛が焼成され粗酸化亜鉛焼鉱が得られていると考
えられている。
【0005】ところが、実際上は、ガス層の温度は、比
較的正確に測温されるが、原料の温度は、回転炉の性格
上、測定が困難である。従来、回転炉における原料の温
度は、排出される焼鉱の温度でのみ管理されているのが
現状であり、このため所定の焼鉱の強度が確保できない
ばかりかバラツキの多いものとなっていた。また、回転
炉においては、昇温可能な温度には、装置及び耐火物等
の限界から起因する要因により上限が存在する。さら
に、熱的な省エネルギーの観点からも、Pb,Clの揮
発による排ガス洗浄工程への負荷を抑える意味からも、
できうるかぎり焼成温度は低い方が望ましい。
【0006】以上説明したように、従来の粗酸化亜鉛焼
鉱の製造方法は、焼成のための温度、或いは滞留時間に
限界がありこのために焼鉱の有する強度は非常に小さ
い。そのため、後工程であるSM(焼結機)において本
来の焼鉱の役目である焼結塊の骨材としての働きが不充
分で、その結果として返し粉が増加し生産効率を低下さ
せる。さらには、再粉化を起こし、輸送途中及び焼結工
程で使用する際の作業環境の悪化を招く。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の現状に鑑み、粗酸化亜鉛ダスト、或いは水分10〜3
0重量%を含む粗酸化亜鉛ケーキを回転キルン炉で造粒
・乾燥・加熱・焼成しペレット状の粗酸化亜鉛焼鉱を製
造するに際して、焼成のための温度、或いは滞留時間を
できうるかぎり低温側に特定しても充分な強度を有した
粗酸化亜鉛焼鉱を安定に、かつ効率よく製造する製造法
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、粗酸化亜鉛
ダスト、或いは水分10〜30重量%を含む粗酸化亜鉛
ケーキを回転キルン炉で造粒・乾燥・加熱・焼成しペレ
ット状の粗酸化亜鉛焼鉱を製造する方法において、バイ
ンダーとして粘土あるいはベントナイトなどモンモリナ
イトを主要鉱物とする無機質を粗酸化亜鉛原料中のZn
品位に対してSiO2 品位で2〜10重量%(添加した
SiO2 量/粗酸化亜鉛原料中のZn量×100=2〜
10重量%)添加することに特徴を有するものである。
【0009】以下、この発明の粗酸化亜鉛焼鉱の製造方
法について詳述する。本発明者らは、粗酸化亜鉛ダス
ト、或いは水分10〜30重量%を含む粗酸化亜鉛ケー
キを回転キルン炉で造粒・乾燥・加熱・焼成しペレット
状の粗酸化亜鉛焼鉱を製造するに際して、粗酸化亜鉛焼
鉱の強度を向上すべく、鋭意研究を重ねた。
【0010】焼鉱強度の向上の原因は、粒子同士の結合
による焼結であることは、想像しうるが、本来、主成分
である酸化亜鉛(ZnO)の融点は、高温であるので原
子の移動あるいは結晶粒界の移動さらには揮発はきわめ
て起こりにくいと考えられる。
【0011】従来、回転キルン中の焼成帯の温度及び滞
留時間を管理していたのは、充分な強度を有した粗酸化
亜鉛焼鉱を得るために、焼成時に高温で一定時間以上保
持し、粗酸化亜鉛原料中のZnO粒子同士を焼結させる
ことが必要であるとされていたからである。
【0012】しかし、研究を進めたところ、モンモリナ
イトを主成分とするバインダーを少量添加することによ
って、高温で焼成した場合と同等の強度が得られること
が判った。従って、粗酸化亜鉛焼鉱の強度を容易に向上
させることが可能となる。
【0013】そこで、Zn品位の異なる数種の粗酸化亜
鉛原料にモンモリナイトを主成分とする各種鉱物を添加
率を変化させて配合し、粗酸化亜鉛焼鉱を製造する実験
を行った。そして、直ちに焼成サンプルの圧壊荷重を測
定した。その結果、モンモリナイトを主要鉱物とする無
機質を粗酸化亜鉛原料中のZn品位に対してSiO2
位で2〜10重量%添加すれば、粗酸化亜鉛焼鉱の強度
を大幅に向上できることが判った。
【0014】
【作用】図1は、粗酸化亜鉛原料のZn品位に対するバ
インダー中のSiO2 の添加率と得られた粗酸化亜鉛焼
鉱の圧壊荷重との関係を示すグラフである。
【0015】図1に示されるように、粗酸化亜鉛焼鉱の
圧壊荷重は、Zn品位に対するSiO2 添加率が大きく
なるにつれて向上しており、SiO2 添加率が2〜10
重量%の範囲内では、5kg以上と高い。しかし、Si
2 添加率が2重量%より小さくなると、圧壊荷重は5
kgを下廻り、急激に低下する。
【0016】なお、圧壊荷重を粗酸化亜鉛原料のZn品
位に対するバインダー中のSiO2品位の添加率で評価
してきたのは、今回、バインダーとして着目した、モン
モリナイトの主成分が、アルミニウムの含水珪酸塩(S
iO2 /Al2 3 =4)で、強い塩基交換の性質をも
ち、通常、イオン交換物質として使われることから、こ
れらが、ZnO粒子と脈石成分間で陽イオンの交換をお
こなうことによって、圧壊荷重に影響を与えると考えた
ためである。
【0017】また、ここまでで、SiO2 の添加率の上
限を10重量%としたのは、バインダーの過剰な添加
は、結果的に、見かけ上のZn品位の低下をまねき、後
工程での効率の低下を引き起こす可能性があるためであ
る。
【0018】従って、粗酸化亜鉛焼鉱中のZn品位を低
下させずに、圧壊荷重を5kg以上とするためには、焼
成に使用する粗酸化亜鉛原料として、粘土あるいはベン
トナイトなどモンモリナイトを主要鉱物とする無機質を
粗酸化亜鉛原料中のZn品位に対してSiO2 品位で2
〜10重量%添加した、粗酸化亜鉛原料を用いるべきで
ある。
【0019】この発明においては、以上のように、焼成
に使用する粗酸化亜鉛原料として、粘土あるいはベント
ナイトなどモンモリナイトを主要鉱物とする無機質を粗
酸化亜鉛原料中のZn品位に対してSiO2 品位で2〜
10重量%添加した、粗酸化亜鉛原料を使用して、粗酸
化亜鉛焼鉱の強度を大幅に向上させるものである。
【0020】この発明において、Zn品位に対するSi
2 品位の添加率は、4〜8重量%とするのが好まし
い。これは、実操業において、粗酸化亜鉛原料に対して
バインダーを均一に添加することは、殆ど困難であり、
4重量%以下の添加率では、部分的に2重量%以下の添
加率となって、圧壊荷重5kgを満たさない粗酸化亜鉛
焼鉱が大量に産出される可能性があるためである。ま
た、モンモリナイトを主成分とする鉱物は、比較的高価
で、コストバランスの観点から8重量%の添加率が限界
であると思われる。
【0021】この発明において、使用するモンモリナイ
ト中のSiO2 品位は、高いほうが好ましい。この理由
は次の通りである。即ち、不要な成分の添加による、Z
n品位の低下を防止すると同時に、後工程への悪影響を
低減する。
【0022】この発明において、粗酸化亜鉛原料および
バインダーとする鉱物は粒径が100mesh以下のも
のを使用することが好ましい。これは、粒径が100m
eshより大きいと、不均一な混合の要因となるばかり
か、粗酸化亜鉛焼鉱の割れの発生原因となるためであ
る。
【0023】
【実施例】表1に示す化学組成を有した3種類の粗酸化
亜鉛原料と、表2に示す2種類のモンモリナイトを主成
分とする鉱物を、この発明に従い、Zn品位に対するS
iO2 品位の添加率が2〜10重量%となるよう、表3
に示すように、適宜の割合で配合した。比較のために、
Zn品位に対するSiO2 品位の添加率が2重量%より
小さくなるよう、同じく表3に示すように、適宜の割合
で配合した。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】次いで、ここで得られた混合物を回転キル
ン炉に装入して、キルン炉の造粒帯・乾燥帯・加熱帯・
焼成帯を順次移動させ、粗酸化亜鉛焼鉱に焼成した。こ
のようにして得られた、粗酸化亜鉛焼鉱の粒度分布を表
4に、Zn品位に対するSiO2 品位の添加率および得
られた粗酸化亜鉛焼鉱の圧壊荷重等を表5に示す。
【0028】
【表4】
【0029】
【表5】
【0030】表4に示す粒度分布は、圧壊荷重ととも
に、焼鉱の重要な性質のひとつである。一般に、返し粉
代替として使用される焼鉱の理想的な粒径は5〜7mm
であると言われているが、この発明の範囲内である本発
明No.1〜10においても比較例11に比べ、特に粒
径が小さくなるなどの悪影響はみられず、むしろ理想粒
径の焼鉱がふえていることがわかる。
【0031】表5に示されるように、粗酸化亜鉛原料中
のZn品位に対するSiO2 品位の添加率がこの発明の
範囲内である本発明No.1〜10においては、いずれ
も粗酸化亜鉛焼鉱の圧壊荷重が向上されている。これに
対し、粗酸化亜鉛原料中のZn品位に対するSiO2
位の添加率がこの発明の範囲外である本発明No.1
1,13,14においては、いずれも粗酸化亜鉛焼鉱の
圧壊荷重が悪化している。ここで、比較例No.12は
焼成温度が高い場合の粗酸化亜鉛の圧壊荷重を示したも
ので、本発明No.5は低い温度での焼成にもかかわら
ず、モンモリナイトの添加によって、同等の強度が得ら
れていることがわかる。
【0032】
【発明の効果】この発明によれば、比較的低温の焼成に
おいても、粗酸化亜鉛焼鉱の強度を容易に向上させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】粗酸化亜鉛原料のZn品位に対するバインダー
中のSiO2 の添加率と得られた粗酸化亜鉛焼鉱の圧壊
荷重との関係を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粗酸化亜鉛ダスト、或いは水分10〜3
    0重量%を含む粗酸化亜鉛ケーキを回転キルン炉で造粒
    ・乾燥・加熱・焼成しペレット状の粗酸化亜鉛焼鉱を製
    造する方法において、バインダーとして粘土あるいはベ
    ントナイトなどモンモリナイトを主要鉱物とする無機質
    を粗酸化亜鉛原料中のZn品位に対してSiO2 品位で
    2〜10重量%(添加したSiO2 量/粗酸化亜鉛原料
    中のZn量×100=2〜10重量%)添加することに
    よって焼成を行なうことを特徴とする粗酸化亜鉛焼鉱の
    製造方法。
JP35387292A 1992-12-16 1992-12-16 粗酸化亜鉛焼鉱の製造方法 Pending JPH06184656A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100415920B1 (ko) * 1996-12-18 2004-03-31 주식회사 포스코 예비환원철의괴상화방법
KR101291403B1 (ko) * 2012-09-05 2013-07-30 한호재 광석화 펠릿, 이의 제조방법, 첨가제 펠릿 및 이를 이용한 선철의 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100415920B1 (ko) * 1996-12-18 2004-03-31 주식회사 포스코 예비환원철의괴상화방법
KR101291403B1 (ko) * 2012-09-05 2013-07-30 한호재 광석화 펠릿, 이의 제조방법, 첨가제 펠릿 및 이를 이용한 선철의 제조방법

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