JPH06220552A - 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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JPH06220552A
JPH06220552A JP5029599A JP2959993A JPH06220552A JP H06220552 A JPH06220552 A JP H06220552A JP 5029599 A JP5029599 A JP 5029599A JP 2959993 A JP2959993 A JP 2959993A JP H06220552 A JPH06220552 A JP H06220552A
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JP
Japan
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zinc oxide
crude zinc
raw material
crude
grade
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Pending
Application number
JP5029599A
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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】 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、焼成のための温度、滞留時間を低温側に特
定しても充分な強度の粗酸化亜鉛焼鉱を製造できるよう
にする。 【構成】 バインダーとして硫酸鉛を含有する無機質
を、粗酸化亜鉛原料中のZn品位に対して、PbSO4
品位で3〜15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。
【0003】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。
【0004】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
粗酸化亜鉛焼鉱となる。
【0005】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。
【0006】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。
【0007】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。
【0008】
【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。
【0009】
【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、硫酸鉛を含有する無機質を粗酸化亜鉛原
料中のZn品位に対してPbSO4 品位で3〜15重量
%(添加したPbSO4 量/粗酸化亜鉛原料中のZn量
×100=3〜15重量%)添加することに特徴を有す
るものである。
【0010】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。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(Zn
O)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、ペレットの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、硫酸鉛を主
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
鉛原料に硫酸鉛を主成分とする各種製錬工程の繰り返し
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。
【0014】その結果、硫酸鉛を主要化合物とする無機
質を粗酸化亜鉛原料中のZn品位に対してPbSO4
位で3〜15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。
【0015】
【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PbSO4 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。
【0016】図1に示されるように、粗酸化亜鉛の圧壊
荷重は、Zn品位に対するPbSO4 添加率が大きくな
るにつれて向上しており、PbSO4 添加率が3〜15
重量%の範囲内では、5kg以上と高い。しかし、Pb
SO4 の添加率が3重量%より小さくなると、圧壊荷重
は5kgを下廻り、急激に低下する。
【0017】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PbSO4 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、各
種繰り返し物の主成分が、硫酸鉛(PbSO4 )であ
り、ZnO等と比べて、比較的低い融点(1070℃)
をもつことから、これらが、ZnO粒子と脈石成分粒子
の間に融け込み、両者間の接触面積を大きくすることに
よって、圧壊荷重に影響を与えると考えたためである。
【0018】また、ここまでで、PbSO4 の添加率の
上限を15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。
【0019】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、主要化合物として
硫酸鉛を含有する無機質を粗酸化亜鉛原料中のZn品位
に対してPbSO4 品位で3〜15重量%添加した、粗
酸化亜鉛原料を用いるべきである。
【0020】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、硫酸鉛を含有する無
機質を粗酸化亜鉛原料中のZn品位に対してPbSO4
品位で3〜15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。
【0021】この発明において、Zn品位に対するPb
SO4 品位の添加率は、5〜15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、5重量%以下の添加率では、部分的に3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。
【0022】この発明において、使用する繰り返し物中
のPbSO4 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、Zn
品位の低下を防止する。のみならず、不必要な成分の混
入による、後工程への悪影響を低減する。
【0023】この発明において、粗酸化亜鉛原料および
バインダーとする繰り返し物は粒径が100mesh以
下のものを使用することが好ましい。これは、粒径が1
00mesh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。
【0024】
【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種類の硫酸鉛を主要化合物とす
る繰り返し物を、この発明に従い、Zn品位に対するP
bSO4 品位の添加率が3〜15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。比較の為に、
Zn品位に対するPbSO4 品位の添加率が3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。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
【0028】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PbSO4 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。
【0029】
【表4】
【0030】
【表5】
【0031】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No.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
理想粒径の焼鉱が増えていることがわかる。
【0032】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PbSO4 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PbSO
4 品位の添加率がこの発明の範囲外である本発明No.
11,13,14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.10は低い温度での焼成にもかか
わらず、硫酸鉛の添加によって、同等の強度が得られて
いることがわかる。
【0033】
【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PbSO4 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、硫酸鉛を含有
    する無機質を粗酸化亜鉛原料中のZn品位に対してPb
    SO4 品位で3〜15重量%(添加したPbSO4 量/
    粗酸化亜鉛原料中のZn量×100=3〜15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。
JP5029599A 1993-01-27 1993-01-27 粗酸化亜鉛焼鉱の製造方法 Pending JPH06220552A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004024960A1 (de) * 2002-08-30 2004-03-25 Sudamin Mhd Gmbh Verfahren zur herstellung eines zinkhaltigen sinters als einsatzstoff für die thermische zinkgewinnung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004024960A1 (de) * 2002-08-30 2004-03-25 Sudamin Mhd Gmbh Verfahren zur herstellung eines zinkhaltigen sinters als einsatzstoff für die thermische zinkgewinnung

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