CN100374587C - 金属氧化物或炼铁废弃物的还原处理方法以及锌和/或铅的浓缩回收方法 - Google Patents
金属氧化物或炼铁废弃物的还原处理方法以及锌和/或铅的浓缩回收方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：以含有金属氧化物且含有碱金属和卤族元素的、进而根据需要含有碳的粉体为原料，使该原料和水混合以制造料浆，然后脱水，根据需要将该脱水物和其它原料混合，继而将该混合物投入到回转炉底式还原炉中进行还原。
Description
技术领域
本发明涉及以含有粉状的金属氧化物的粉体为原料，利用回转炉底式还原炉还原金属氧化物，同时除去碱金属、卤族元素以及其它杂质的技术。
另外，还涉及一种利用回转炉底式还原炉从精炼炉的粉尘等中分离回收锌和铅的技术。
进一步说，本发明涉及一种用移动床式还原炉，加热还原含有铁的精炼及加工工艺产生的氧化铁的粉尘和淤渣(sludge)等炼铁废弃物，主要回收氧化锌(ZnO)的炼铁废弃物的处理方法及处理装置。
背景技术
制造还原铁及合金铁的还原工艺有各种各样。其中，有以粉状的金属氧化物为原料、制造球状的颗粒、再在高温下将其还原的工艺。
这种工艺使用还原炉进行，作为该还原炉的例子，有竖井(shaft)式氢气还原炉、回转炉(rotary kiln)式还原炉、回转炉底式还原炉等等。
其中，竖井式氢气还原炉是将对粉矿石进行造粒而得到的颗粒用氢气还原。
另一方面，回转炉式还原炉和回转炉底式还原炉是向还原炉供应热、通过混合在颗粒中的碳来进行还原反应。也就是说，回转炉式还原炉和回转炉底式还原炉是对煤、焦炭等碳和粉状金属氧化物相混合并成形的成形体(颗粒)进行还原。
使用回转炉式还原炉和回转炉底式还原炉的还原铁的制造方法因为可以使用廉价的碳等，故而正作为经济的还原铁的制造方法而受到关注。
回转炉底式还原炉是如下型式的炉，即在固定的耐火材料的炉顶和侧壁的下面，中央部缺一块的圆盘形耐火材料的炉底以恒定的速度在导轨上旋转。旋转的炉底直径为10～15米，而且炉底的宽度为2～6米。
炉底一边旋转，一边依次转动原料供给部、加热带、还原带、以及制品排出部。原料的成形体从原料供给部投入。之后，成形体在加热带加热至大约1200℃或以上，然后在还原带使碳和金属氧化物反应而生成金属。
使用旋转炉底的还原方法可以通过辐射快速地进行加热，因而还原反应7～20分钟就结束了。还原的成形体从炉内排出并冷却，之后作为电炉及高炉的原料加以使用。
这样一来，回转炉底式还原炉使以碳和金属氧化物为主体的粉体成为成形体，并使其加热还原。一般地说，使用3种或以上的原料制成的粉体。这是为了调整金属氧化物和碳的比率，同时调整成形体制造时的粒度构成。
为便于操作，在调和原料后制造成形体。这时，首先以预定的比率使原料粉体相混合，以调整好化学成分和粒度构成。然后在成形装置中将其成形。
在使用回转炉底式还原炉的还原方法中，作为含有金属氧化物的粉体，一般使用矿石，但有时也使用金属的精炼工序和加工工序中产生的粉尘及淤渣。
特别是在铁钢制造业中产生的粉尘及淤渣中，内含有锌及铅等杂质，而它们在1200℃或以上的还原反应中将被蒸发。因此，回转炉底式还原炉是除去杂质的有效手段。
这样一来，在回转炉底式还原炉中，内含于成形体(颗粒)中的锌及铅等杂质成为排气中的粉尘成分。当粉尘中的锌及铅的浓度高时，在有色金属精炼厂便可作为锌原料及铅原料加以利用。
为了使回转炉底式还原炉的操作稳定，重要的是适当调整成形体(粉体)的化学组成。在实施操作方面，最一般的氧化铁进行还原时，作为应当调整的成分，重要的是氧化铁和碳的用量，其中主要是氧化铁和碳的比率。
在使用除含有锌和铅外、还内含碱金属和卤族元素的粉体原料时，除调整氧化铁和碳的比率之外，还需要特别考虑内含于氧化铁中的挥发性物质。
正如特开2003-090686号公报(本发明者的特愿2001-279055号公开公报)中所公开的那样，本发明者业已阐明：当回转炉底式还原炉的排气中大量含有氯化钠和氯化钾等碱金属卤化物时，因为存在如下问题，即(i)这些物质作为粉尘附着在排气处理装置的内部而成为影响操作的主要原因，(ii)粉尘中的锌浓度低下，作为锌原料的价值较低，因此，重要的是在以下的条件下调整原料。
也就是说，正如特开2003-090686号公报中所公开的那样，使原料中锌和铅的总摩尔数(A)、钾和钠的总摩尔数(B)以及氯和氟的总摩尔数(C)满足(0.8C-0.7B)/A＜0.36的条件。通过调整原料使其满足上述条件，可以抑制粉尘在排气处理装置内部的附着，并且进行长期稳定的操作。
另外，正如特开2000-169906号公报所示的那样，本发明者提出了如下的技术方案，即通过改善排气处理装置的构造以及控制排气温度来抑制粉尘的附着。综合防止该粉尘附着的对策和对特开2003-090686号公报所述发明的原料成分进行的限定的方法，便可以维持排气处理装置稳定的操作状态。
因此，现有技术通过事前分析回转炉底式还原炉用原料的成分，限定原料条件如锌和铅、卤素和碱金属的含量，且对排气处理装置想办法，解决了上述的问题。
但是，限制原料中的锌和铅、卤族元素和碱金属的含量，防止回转炉底式还原炉的排气处理装置的粉尘附着，同时进行稳定的操作的方法所伴生的问题是：原料被限定为含有较少卤素原子和碱金属的原料。
例如，在处理炼铁厂产生的含有氧化铁的粉尘及铁制品的酸性淤渣等时，这些原料中的氯化钾及氯化钠的含量高，难以适用特开2003-090686号公报所记载的方法。
例如，在高炉气中含有的粉尘中，往往总计含有1质量％的氯化钾及氯化钠。另外，在铁制品的酸洗工序产生的淤渣中往往含有酸洗时使用的盐酸及氢氟酸残留物。问题是在上述任何一种情况下，都不能满足前述的原料条件。
结果，用回转炉底式还原炉处理这些粉尘及淤渣时，产生的问题是粉尘附着在废热回收用锅炉和热交换器气体通路等排气处理装置的内部。也就是说，结果是在氧化锌及氧化铅中，内含有某比率或以上的碱金属和卤族元素。
由回转炉底式还原炉中产生的粉尘(以下称二次粉尘)中，有时也含有高达20～45质量％左右的碱金属和卤族元素。这样高比例地含有碱金属和卤族元素的结果，导致了内含有氧化锌、氯化锌、氯化钠、氯化钾等的无机混合物的形成。该物质的熔点低至600℃或以下。
含有这样高浓度的碱金属和卤族元素的二次粉尘，在400～600℃的条件下表现出极高的附着性。它们附着在锅炉及热交换器的气体通路等中，堵塞排气流路，妨碍回转炉底式还原炉的操作。
这样一来，在使用大量含有碱金属和卤族元素的原料的情况下，如果只采用现有技术，则受到这些元素的不良影响，不能进行稳定的操作。
在氯化钠、氯化钾等对氧化锌(一部分为氯化锌)的比率高的情况下，该粉尘的附着性增强，另外，氯化钠、氯化钾等本身的比例大时，该粉尘的附着性也增强。
另外，使虽以氧化铁为主体、但大量含有锌的粉尘或淤渣等炼铁废弃物含有碳材料等还原剂，利用回转炉底式还原炉进行加热，使该炼铁废弃物中含有的氧化锌(ZnO)进行还原、挥发除去、以及再氧化，最后作为二次粉尘利用集尘装置进行回收，当进行这样的再利用处理时，因为锌以高浓度浓缩在二次粉尘中，故而将二次粉尘作为锌原料加以使用。
如果该含锌的二次粉尘中的锌浓度(以金属锌换算，以下称为T.Zn，而铅浓度以铅换算，以下称为T.Pb)为50～55％或以上，则其质量达到了可以直接用于锌用熔矿炉的程度。该二次粉尘作为锌原料，其价值是比较高的。
但是，当使用上述碱金属和卤族元素多的原料时，原料中的氯化钠及氯化钾等转移到二次粉尘中，导致二次粉尘的锌浓度低下。
根据情况，碱金属和卤族元素达到30质量％或以上，T.Zn为30～40质量％的低值，便不能将二次粉尘直接利用在锌用熔矿炉中。
特别是卤族元素，因为阻碍锌精炼时的反应，其量的限制是锌精炼方面重要的管理项目。
即为了以回收的二次粉尘为锌原料进行再利用，需要对低锌浓度、高卤素浓度的二次粉尘进行预处理，由此除去有害物质并对锌进行浓缩。并且在该预处理中，因为需要极大的成本，故而降低了在氧化锌的回收中本来应该获得的减少成本和节约能源的效果，在不好的情况下，效果有时相互抵消。
为此，成为原料的炼铁废弃物，以前只选择氯成分少的物质作为原料，氯成分多的炼铁废弃物没有处理价值，不能作为再利用原料加以使用。
另外，在进行铅的再利用时，也存在和锌的情况几乎相同的问题。
作为由含有氧化铁的粉尘回收锌、铅等有价值的金属的技术，例如在特公昭53-29122号公报中公开了如下的技术，其中包括：水洗粉尘等以除去氯、钠及钾的工序；在由该工序得到的水洗粉尘中，添加焦炭进行造粒并烧结，得到含有锌和铅的烧结铁矿的工序；进而对源于该工序的烧结气体进行除尘操作，接着将这样得到的烧结粉尘用碱性水洗涤以除去氟，从而得到含有铅和镉的有色金属渣的工序。
但是，该技术正如特公昭53-29122号公报(参照第3页6栏)所述的那样，在烧结工序不使锌发生还原和气化而使之残留在烧结矿中，故而需要另外准备立式蒸馏炉等，以便还原、气化并回收锌。
另外，在该技术中，因为用水洗涤过的粉尘含有30～40％的水分，所以正如该公报(参照第2页4栏)所述的那样，在烧结前需要利用转筒式干燥机等进行干燥。
在国际公开文本WO 01/42516A1中公开了如下的技术，即将含有金属氧化物和碳的粉体在相对于该粉体质量含有1.0倍或以上的水分的状态下进行搅拌混合，再利用脱水装置将其脱水至含有16～26质量％的水分，之后利用压缩成形机进行成形，以制造粉体填充率为0.43～0.58的成形体，然后将该成形体投入到气氛温度为1170℃或以下的回转炉底式还原炉中，以便在1200℃或以上的温度下进行烧结还原。
另外，在特开2001-303115号公报中公开了如下的技术，即利用双辊子压榨式脱水机将含有金属氧化物的粉体和含有碳的粉体的混合物料浆脱水至含有16～27％的水分，然后利用挤出式成形机制造成形体，利用回转炉底式还原炉进行烧结还原，便得到了金属。
但是，在上述技术中，因为不经过干燥工序便将高水分的粉体投入还原炉，故而对于氯化钠、氯化钾等挥发性有害物质的除去不在考虑之列。
这样一来，在利用回转炉底式还原炉处理大量含有碱金属和卤族元素的原料时，就会产生上述的问题。特别是在回转炉底式还原炉的稳定操作和将二次粉尘改质成优质的锌原料的预处理方面还存在问题。
因此，需要一种新的技术，以便即使采用大量含有碱金属和卤族元素的原料，也可以经济地实现稳定操作和二次粉尘的预处理。
发明内容
本发明为解决前述的现有技术中存在的问题，提供一种还原处理方法以及还原处理装置，进而提供一种锌和/或铅的浓缩回收方法，该方法利用回转炉底式还原炉或者移动床式还原炉，将含有粉状的金属氧化物的粉体、或含有铁的精炼及加工工艺中产生的氧化铁的粉尘及淤渣等的炼铁废弃物进行加热还原，在还原金属氧化物的同时，还分别回收挥发性有害物质(碱金属、卤族元素及其它杂质等)和氧化锌(ZnO)。
(A)对含有粉状的金属氧化物的粉体进行还原处理的发明要点如下：
(1)一种金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：以含有金属氧化物且含有碱金属和卤族元素的粉体为原料，使该原料和水混合以制造料浆，然后脱水，将该脱水物投入到回转炉底式还原炉中进行还原。
(2)一种金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：以含有金属氧化物且含有碱金属和卤族元素的粉体为原料，使该原料和水混合以制造料浆，然后脱水，将该脱水物和其它原料混合，继而将该混合物投入到回转炉底式还原炉中进行还原。
(3)一种金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：以含有金属氧化物且含有碱金属和卤族元素的粉体和含碳粉体的混合粉体为原料，使该原料和水混合以制造料浆，然后脱水，将该脱水物投入到回转炉底式还原炉中进行还原。
(4)一种金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：以含有金属氧化物且含有碱金属和卤族元素的粉体和含碳粉体的混合粉体为原料，使该原料和水混合以制造料浆，然后脱水，将该脱水物和其它原料混合，继而将该混合物投入到回转炉底式还原炉中进行还原。
(5)如前述(1)～(4)任一项所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：前述粉体含有总计为0.1质量％或以上的碱金属和卤族兀素。
(6)如前述(1)～(5)任一项所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：前述料浆中的粉体和水的质量比为1∶1.5或以上，而且前述脱水物中的粉体和水的质量比为1∶0.4或以下。
(7)如前述(1)～(6)任一项所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：在前述料浆的制造中，将料浆加热至80℃或以下进行搅拌。
(8)如前述(1)、(2)及(5)～(7)任一项所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：作为前述原料，含有氧化铁、同时含有氧化锌和/或氧化铅，而且使用的是含有碱金属和卤族元素的粉体，其中碱金属盐的总摩尔数与锌和铅的总摩尔数之比即碱金属/(锌+铅)为0.1或以上。
(9)如前述(3)、(4)及(5)～(7)任一项所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：作为前述原料，是由含有氧化铁、同时含有氧化锌和/或氧化铅的粉体与含碳粉体混合而成的粉体，而且使用的是含有碱金属和卤族元素的混合粉体，其中碱金属盐的总摩尔数与锌和铅的总摩尔数之比即碱金属/(锌+铅)为0.1或以上。
(10)如前述(8)所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：将前述粉体与水混合而制造的料浆的pH为7～11.5。
(11)如前述(9)所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：将前述混合粉体和水混合而制造的料浆的pH为7～11.5。
(12)如前述(1)～(11)任一项所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：将前述脱水物成形为空隙率为35％或以上的湿润成形体，将该成形体不干燥便投入到回转炉底式还原炉中进行还原。
(13)如前述(12)所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：将前述脱水物中的粉体和水的质量比设定为1∶0.2～1∶0.4，将该脱水物成形为平均容积为10000mm3或以下的湿润成形体。
(14)如前述(13)所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：将前述成形体含有的氧和碳的摩尔比设定为1∶0.6～1∶1.5，将该成形体投入到回转炉底式还原炉中进行还原，使其在气体温度为1200℃或以上的炉内部分停留8分钟或以上。
(15)如前述(1)～(14)任一项所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：前述回转炉底式还原炉包含具有废热锅炉和空气预热器之中的至少一种的排气处理设备。
(16)如前述(1)～(15)任一项所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：前述粉体为炼铁废弃物。
(B)浓缩回收锌和/或铅的发明的要点如下：
(17)一种浓缩回收锌和/或铅的方法，其特征在于：将在前述(1)～(16)的任一项中记载的金属氧化物的还原处理方法中产生的排气中的粉尘作为锌和/或铅的原料进行回收。
(C)将含有氧化铁的粉尘及淤渣等炼铁废弃物进行还原处理的发明的要点如下：
(18)一种炼铁废弃物的还原处理方法，其特征在于：在水中将炼铁废弃物、pH调整剂及碳材料进行搅拌混合，然后浓缩制造料浆；将该料浆进行压榨脱水；对该脱水物进行挤压成形为成形体；将该成形体投入到移动床式还原炉中进行还原，同时回收产生的含有氧化锌的二次粉尘。
(19)一种炼铁废弃物的还原处理方法，其特征在于：在水中将炼铁废弃物和pH调整剂进行搅拌混合，然后浓缩制造料浆；将该料浆进行压榨脱水；在该脱水物中添加碳材料进行混炼，对该混炼物进行挤压成形为成形体；将该成形体投入到移动床式还原炉中进行还原，同时回收产生的含有氧化锌的二次粉尘。
(20)如前述(18)或(19)所述的炼铁废弃物的还原处理方法，其特征在于：前述pH调整剂是含有OH-基的物质。
(21)如前述(18)～(20)任一项所述的炼铁废弃物的还原处理方法，其特征在于：前述pH调整剂是从垃圾熔融炉或焚烧炉中排出的灰分。
(22)如前述(18)～(21)任一项所述的炼铁废弃物的还原处理方法，其特征在于：利用前述pH调整剂调整pH的料浆的pH值为8或以上。
(23)如前述(18)～(22)任一项所述的炼铁废弃物的还原处理方法，其特征在于：前述脱水物含有该脱水物的16～27质量％的水分。
(24)一种炼铁废弃物的还原处理装置，它是还原处理炼铁废弃物的装置，其特征在于，所述装置具有：搅拌槽，其用于在水中将炼铁废弃物、pH调整剂和碳材料进行搅拌混合；浓缩槽，其用于浓缩所述搅拌混合物使之成为料浆；脱水机，其用于利用配置在循环移动的滤布上下的一对或以上的辊子，将注入到所述滤布上的料浆进行压榨、脱水；成形机，其用于通过孔型对所述脱水物进行挤压成形；移动床式还原炉，其用于对所述成形体进行还原；以及集尘机，其用于回收由所述移动床式还原炉产生的含有氧化锌的二次粉尘。
(25)一种炼铁废弃物的还原处理装置，它是还原处理炼铁废弃物的装置，其特征在于，该装置具有搅拌槽，其用于在水中将炼铁废弃物及pH调整剂进行搅拌混合；浓缩槽，其用于浓缩所述搅拌混合物使之成为料浆；脱水机，其用于利用配置在循环移动的滤布上下的一对或以上的辊子，将注入到所述滤布上的料浆进行压榨、脱水；混炼机，其用于在所述脱水物中添加碳材料进行混炼；成形机，其用于通过孔型对所述脱水物进行挤压成形；移动床式还原炉，其用于对所述成形体进行还原；以及集尘机，其用于回收由所述移动床式还原炉产生的含有氧化锌的二次粉尘。
附图说明
图1表示使用回转炉底式还原炉、对氧化铁进行还原处理的本发明的实施方式。
图2表示使用回转炉底式还原炉、对氧化铁进行还原处理的本发明的另外的实施方式。
图3表示使用移动床式还原炉、对炼铁废弃物进行还原处理的本发明的实施方式。
图4表示使用移动床式还原炉、对炼铁废弃物进行还原处理的本发明的另外的实施方式。
具体实施方式
(I)关于对含有粉状的金属氧化物的粉体进行还原处理的发明以及浓缩回收锌和/或铅的发明：
实施本发明的设备的实例如图1所示。图1的设备包括：搅拌槽1、料浆泵2、脱水机3、成形装置4、回转炉底式还原炉5、还原成形体冷却装置6、排气排出通道7、废热锅炉8、热交换器9、集尘机10以及烟囱11。
本发明将原料粉体溶解在水中，从而从原料粉体中除去碱金属卤化物(以下称作碱金属盐)，然后利用回转炉底式还原炉5将该原料粉体进行还原处理。
另外，在此虽然以混合物是主体为碱金属盐的原料为例来说明本发明的方法，但本发明在对含有水溶性碱金属和卤族元素化合物的原料进行还原处理方面也是一种有效的方法。
在这样的水溶性碱金属和卤族元素的化合物中，有碳酸钠、硝酸钾、硫酸钠、氯化铵等。
原料粉体准备2种或以上，如果可能的话，准备3种到6种，并使其具有大量含有金属氧化物的物质和含碳的物质。
原料粉体一般使用微粉矿石、铁矿砂、微粉焦炭、粉煤、炼铁高炉产生的粉尘、炼钢转炉产生的粉尘、炼钢电炉产生的粉尘、钢铁制品及不锈钢制品酸洗工序产生的淤渣等。也可以使用由回转炉等处理炼铁粉尘时产生的含有氧化铁和锌的粉尘。
另外，根据本发明，就连现有技术不能用回转炉底式还原炉处理的、大量含有氯化钠和锌铅的、由熔融型垃圾焚烧炉产生的灰分，也可以利用回转炉底式还原炉进行处理。
首先，分析这些原料粉体的化学成分。优选以该分析结果为基础，确定各原料粉体的配合比例。在进行成分调整时，最优先的事情是充分进行主要的目标金属氧化物的还原，故而首先要确定还原性金属氧化物和碳的比率。
这里，所谓的还原性金属氧化物是指在1300℃左右可以用一氧化碳还原的氧化物，包括氧化铁、氧化锰、氧化镍、氧化锌、氧化铅等。
将与这些还原性金属氧化物化合的氧(活性氧)和碳的摩尔比调整为适当的值。活性氧和碳的摩尔比设定为1∶0.6～1∶1.5。
另外，该摩尔比是含碳的质量比除以碳的原子量[12]所得到的值与含活性氧的质量比除以氧的原子量[16]所得到的值之比值。
在进行成分分析时，可以预先得到原料粉体中钠、钾、氯、氟、锌、铅的元素分析值。另外，根据需要，也可以预先得到溴及锂等元素的分析值。另外，优先通过分析求得碱金属盐的含量。
但是，因为碱金属盐的定量分析需要时间，所以在上述元素分析值的基础上，也可以推定出碱金属盐的含量。
一般得到钠、钾、氯以及氟的元素质量比的分析值，然后从阳离子和阴离子的平衡进行计算。
当氯、氟等阴离子的比率比碱金属盐的化学当量数多时，因为一部分氯和氟形成了氯化铁、氯化钙或氯化锌等，所以把由量少一方的阳离子量和碱金属盐的分子量计算得到的碱金属盐的质量设定为推定含量。
在这种情况下，多余的氯及氟以按质量比例分配的比率，与碱金属以外的元素相键合。
另外，根据元素分析，钠及钾的阳离子多时，把由阴离子量和碱金属盐的分子量计算得到的碱金属盐的质量设定为推定含量。
在这种情况下，多余的钠和钾以按质量比例分配的比率，与卤素以外的元素相键合。
另外，分析锌和铅的含量，求出原料中含有的碱金属盐的总摩尔数与锌和铅的总摩尔数之比。另外，下面将该值称为碱金属盐/(锌+铅)摩尔比。
将原料粉体和水混合来制造料浆。此时，有时也把粉体和水的比率设为几乎恒定。但是，为了更有效地进行处理，可以以该碱金属盐的质量比和碱金属盐/(锌+铅)摩尔比为基础，确定粉体和水的混合比率。
在碱金属盐多的情况下，可以增加水比率。另外，在碱金属盐少的情况下，优选在可以确保必要的碱金属盐的降低量的范围内，以比较低的水比率来制造料浆。
在没有从原料粉体中除去碱金属和卤族元素的情况下，有时在回转炉底式还原炉5的排气装置的内部，二次粉尘的附着性提高，从而堵塞排气通路。
这是因为在800℃或以上的高温下，氧化锌(有时也含有铅)和碱金属盐容易发生反应，生成低熔点而且附着性强的物质，该物质在500℃附近，附着在废热锅炉8及热交换器9中。
例如，在对氧化铁粉进行还原时，回转炉底式还原炉与回转炉等其它工艺相比，因为氧化铁粉的飞溅少，所以碱金属盐向二次粉尘中的浓缩率高。
本发明者解决的还原氧化铁的操作，结果碱金属盐向二次粉尘中的浓缩率通常为10～200倍。因此，当原料粉体中的碱金属盐的比率为0.1质量％时，根据原料条件以及回转炉底式还原炉的操作条件的不同，二次粉尘中的碱金属盐的含量超过10质量％，另外，当原料粉体中的碱金属盐的比率达到0.2质量％时，二次粉尘中的碱金属盐的含量变为20～40质量％，任何情况都成大问题。
在这些情况下，即使极端地限定排气处理设备内的排气温度及流速等条件，也会产生二次粉尘附着在排气处理装置上的问题。
因此在原料粉体中的碱金属盐的比率为0.1质量％或以上、特别是为0.2质量％或以上的情况下，根据本发明的二次粉尘的碱金属盐的降低方法将发挥作用。
另外，在碱金属盐/(锌+铅)摩尔比为0.1或以上的原料条件下，实施本发明是有效的。
碱金属盐是一种单独存在也于500℃附近具有高附着性的物质，而当与氧化锌、氯化锌、氧化铅以及氯化铅之中的至少一种结合时，将形成附着性更高的物质。
本发明者发现：只要使锌和铅的氧化物中混入直至10摩尔％左右的碱金属盐，其附着性就不那么高；而当碱金属混入10摩尔％或以上时，在500℃附近，二次粉尘的附着性将明显增高。
因此，只要是在原料粉体中的碱金属盐/(锌+铅)摩尔比为0.1或以上的条件下，即使原料粉体中的碱金属盐的质量为0.1％或以下，也往往产生二次粉尘的附着问题，所以在该条件下，实施本发明的方法是有效的。
在本发明中，首先，在搅拌槽1的内部将原料的粉体与水混合而形成料浆，使水溶性的碱金属盐溶解在水中。
这时，需要充分地进行搅拌和混合。搅拌方法可以使用任何一种，而叶轮旋转下的搅拌、水流进行的搅拌以及充入气体进行的搅拌是有效的。
本发明者研究了搅拌料浆的条件，结果发现：只要粉体和水的混合比例适当，则通过充分的搅拌，就可以在碱金属盐得以溶解的同时，制造粉体均匀分散的料浆。
当粉体以氧化铁、氧化锰、氧化锌等为主体，另外，相对于全部的质量，含有约8～15质量％的碳粉时，为了进行良好的搅拌混合，需要将粉体与水的质量比设定为1∶1.5或以上。
当水质量比为其以下时，则料浆的流动性不充分，碱金属盐不能向水中溶解，料浆不能均匀混合。另外，优选使粉体与水的质量比为1∶1.8或以上。在该条件下，料浆混合更加充分。
根据原料粉体中含有的碱金属盐的质量比的变化，粉体与水的质量比也发生变化。在碱金属盐的质量比非常高的情况下，例如碱金属盐相对于整个粉体质量的含量高达0.4质量％或以上时，或者碱金属盐/(锌+铅)摩尔比达到1∶0.2或以上而非常大时，将增大粉体与水的质量比。
一般地说，粉体与水的质量比优选在1∶1.8～1∶5的范围内。其原因在于：当上述比率高至超过1∶5时，其搅拌及混合状态不能进一步改善，另一方面，在后续工序中，产生该料浆脱水时使脱水机的负荷加大的问题。
但是，当碱金属盐含量非常多，例如碱金属的含量为1～2质量％或以上时，粉体与水的质量比将设定为1∶5～1∶15左右。
为加大碱金属盐的溶解速度，缩短搅拌时间，提高水温是有效的。在本发明者的实验中，水温30℃的碱金属盐的溶解速度是20℃的1.2倍，另外，在水温40℃下大幅度增加至3倍左右。
另外，在水温为80℃的条件下，碱金属盐的溶解速度达到约5倍，效果进一步增加，但当水温为80℃左右或以上时，将出现几乎没有碱金属盐的溶解速度增加的效果、提高水温的能量消耗增加以及料浆搅拌槽中产生蒸汽的不良影响。
因此，用于促进碱金属盐溶解的料浆加热温度的上限为80℃，优选为40℃～80℃。
如果在该温度范围内，则进行15～30分钟的料浆搅拌，就可以溶解95％或以上的碱金属盐。
另一方面，在原料粉体中含有较多的锌和铅时，需要调整料浆中水的pH值。锌和铅是两性金属，溶解在酸性溶液及pH高的强碱溶液中。
因为其结果将导致水污染，同时使有用的金属即锌和铅损失，所以，应调整pH值使锌和铅不会溶于水中。
本发明者的实验已经确认：在pH为7或以下的酸性条件下，锌和铅发生溶解。特别是在pH为5或以下的条件下，锌和铅将以相当的速度发生溶解。
在本发明者的实验中，采用粉体与水的质量比为1∶2的料浆，在pH为3.5、水温为55℃的条件下，搅拌20分钟，便溶解了35％的锌、23％的铅。结果，水中重金属浓度上升，脱水后需要进行水的后处理。
一旦水的pH达到7或以上，则锌和铅几乎不会溶解，另一方面，从pH超过11这一点开始，锌和铅又发生溶解。这是因为锌和铅分别形成锌酸根离子和铅酸根离子，将和碱离子发生反应。
在本发明者的实验中，采用粉体与水的质量比为1∶2的料浆，在水温55℃的条件下，搅拌20分钟，只要在pH为7～11.5的范围内，则锌和铅的溶解比率为5％或以下。
另一方面，当pH超过11.5时，溶解比率增加，在pH为12的条件下，溶解比率达到8.8％。
因此，在采用含有某种程度以上的、一般地说是含有0.3质量％或以上的锌和铅的原料粉体的情况下，形成料浆的水的pH优选在7～11.5的范围内。
搅拌结束后，使用料浆泵2，将料浆输送至脱水机3中，脱水机3使水从料浆的粉体中分离出来。脱水后的粉体所含的水分以粉体与水的质量比计为1∶0.4或以下(如果一般地用含水率表示，相当于29质量％)。
粉体与水的质量比是在可以有效地用回转炉底式还原炉进行还原处理的条件下确定的，详细的原因将在后面叙述。
只要可以将粉体与水的质量比设定为1∶0.4或以下，则脱水机3的机种就可以是任何一种，但高压挤压脱水机、离心式脱水机、双辊子挤压式脱水机比较好。
这些机种只要是高性能的机械，则即使是平均粒径为3～60μm的粒子构成的粉体，也可以使粉体与水的质量比设定为1∶0.4或以下。另外，下面将脱水后含有水的粉体称为脱水饼。
在本发明的料浆搅拌条件下，碱金属盐的90～95％或以上溶解在料浆水中，所以脱水饼中碱金属浓度大致由料浆和脱水饼的粉体与水的质量比、即水中的碱金属盐的浓度和粉体中残留的水比率来确定。
例如，在料浆和脱水饼的粉体与水的质量比分别为1∶2和1∶0.3的情况下，脱水饼的碱金属盐含量变为原料粉体的15％左右。也就是说，约85％的碱金属盐得以除去。
利用回转炉底式还原炉5将该脱水饼进行烧结还原。一般地说，因为不能照原样利用回转炉底式还原炉5还原脱水饼，故而使用成形装置4，将其成形为直径或长度约为25mm或以下的块(成形体)，然后利用回转炉底式还原炉5还原该成形体。
作为成形体的种类，有用盘式(pan type)造粒装置制造的球形颗粒、将粉体投入到辊子的凹陷处进行压缩成形的坯块(briquette)、由喷嘴挤出成形的圆柱形颗粒等。
在将盘式造粒装置用作成形装置4的情况下，为了造粒，原料粉体中适宜的水分为9～13质量％。该水分含量以粉体与水的质量比计相当于1∶0.09～0.15。一般地说，该值比利用脱水机3可以到达的水分下限还要低。
因此，这种情况下，脱水后需要干燥粉体。一般的干燥方法不会使碱金属盐蒸发，所以干燥后碱金属盐的含量不变。
将干燥后粉体的水分设定为8～13质量％，然后利用盘式造粒装置，制造平均为10～20mm的球形颗粒。该球形颗粒的气孔率(或称空隙率)低至22～30％，在回转炉底式还原炉的气氛温度这样的高温条件下，将伴随水分蒸发而产生爆裂。
为此，一般利用专用的干燥机进行干燥，使水分达到约1质量％或以下，再将该球形颗粒供给回转炉底式还原炉中。
因此，使用盘式造粒装置成形时，除了图1所示的设备构成外，还需要脱水饼干燥机和球形颗粒干燥机，它们分别设置在脱水机3和成形装置4以及成形装置4和回转炉底式还原炉5之间。
另外，在将压缩成形机用作成形装置制造坯块的情况下，同样使用干燥机将水分设定为2～15质量％之后，成形原料粉体。
为了提高成形强度，也可以使用有机系粘合剂(玉米淀粉)。使用该方法时，可以制造含水量比较低的坯块，而且往往不需要坯块干燥工序。
一般地说，在坯块的空隙率不足35％的情况下，在回转炉底式还原炉5的气氛温度这样的高温条件下，因为伴随水分的蒸发而发生爆裂，所以必须使空隙率在35％或以上。
在这种情况下，即使是水分为16～20质量％的坯块，也不在炉内发生爆裂。这样一来，在使用坯块成形装置进行成形时，除了图1的设备构成外，需要脱水饼干燥机，设置在脱水机3和成形装置4之间。
也可以使用以上2种方式的成形装置之中的任一种来制造成形体，但使用喷嘴挤出式成形机制造圆柱形颗粒是特别有效的，也是本发明的重要手段之一。
图1例示了实施该成形方法时的设备的平面图。因为圆柱形颗粒空隙率高，所以即使水分蒸发速度快，也不会引起成形体的爆裂。因此，即使粉体与水的质量比为1∶0.4左右，也可以将其直接供给回转炉底式还原炉中。
在喷嘴挤压式成形机的情况下，当原料水分为16质量％或以下时，粉体难以挤入喷嘴，成形不能顺利地进行。因此，重要的是粉体的水分含量的范围以粉体与水的质量比计为1∶0.2～1∶0.4。
上述成形体的空隙率为40～60％，形成为水蒸气容易快速逸出的结构，其中空隙率用干燥状态下的粉体间的空间比率来表示。
因此，本发明在使用喷嘴挤压式成形机的情况下，可以省略粉体及成形体的干燥工序。因此，如图1所示，通过组合原料粉体的料浆搅拌、脱水及喷嘴挤压式成形来进行原料准备是非常经济的。根据该方法，以简单的设备构成就可以对含有碱金属盐的粉体进行还原处理。
另外，本发明者发现：即使是喷嘴挤压式成形以外的方法，只要能制造空隙率高的成形体，也可以不需要干燥工序而将该成形体供给至回转炉底式还原炉中。
也就是说，本发明已经确认：即使是利用压缩等方法使脱水饼集中在一起、继而将其分割的方法，或者是利用带筋的辊式压实机进行成形的方法，也和喷嘴挤压式成形同样，可以制造空隙率为40～60％的成形体。
特别是当使用高压挤压式脱水机时，可以制造空隙率为40～60％、厚度为20～50mm的板状脱水饼，将该脱水饼分割成适宜的大小，可以制造成形体。
在该成形体中粉体与水的质量比为1∶0.2或以下的情况下，没有发现因水分引起的粘合效果，容易加工成粉状。
另外，在粉体与水的质量比为1∶0.4或以上的情况下，成形体过软，输送时发生的变形及附着问题将明显表现出来。
因此，制造上述成形体时，也优选粉体与水的质量比为1∶0.2～0.4。另外，下面本发明将采用这样的方法或喷嘴挤压方式制成的圆形颗粒的成形物称作湿润成形体。
将利用上述方法制造的成形体(球形颗粒、坯块、或湿润成形体)供给至回转炉底式还原炉5。在回转炉底式还原炉5上具有加热带，该加热带具有加热成形体使水分蒸发的作用以及提高成形体温度的作用。
利用该加热带形成高温的成形体在更高的温度下进入还原气氛的还原带。该还原带将成形体加热至1100℃或以上，使其发生还原反应。在成形体的内部，还原性的金属氧化物和碳反应而生成金属。
成形体在炉内停留的时间一般为10～20分钟。这时，从成形体中产生一氧化碳。锌及铅等蒸气压高的金属在这时发生汽化，和一氧化碳一起从成形体排出进入回转炉底式还原炉5的炉内气体中。
这时，因为成形体的温度为1000℃或以上，故蒸气压高的碱金属盐也从成形体蒸发，排出进入炉内气体中。
湿润成形体的大小在形成接近球的形状的情况下，最大可达20～25mm左右或以下。其原因在于：当成形体大时，成形体内部的热传递慢，水分蒸发及反应时间延长，结果出现回转炉底式还原炉的生产效率降低的问题。
另外，在还原上述大小或以上的成形体的情况下，也产生表面和内部的还原率存在差别的问题。
因为成形体不一定制成球形，所以一般优选用容积来表示其大小。在本发明中，为进行均匀的还原反应所必须的湿润成形体的大小用容积表示为10000mm3或以下。
含有被还原金属(铁、镍、锰等)的还原成形体利用螺旋式排出机，从回转炉底式还原炉5排出，利用还原成形体冷却装置6冷却而成为制品。
该还原成形体利用炼铁高炉、电炉、化铁炉等具有熔解功能的炉来形成制造熔融铁的原料。特别是在将还原成形体装入锌、铅、碱金属盐成为阻碍操作的主要原因的炼铁高炉及化铁炉中的情况下，需要降低这些成分的含量。
因此，具有高含量的锌、铅以及碱金属盐的原料粉体优选使用本发明的方法，在采用回转炉底式还原炉进行处理之后，在具有熔解功能的炉中使用。
另一方面，在回转炉底式还原炉5的内部产生的排气和锌及碱金属盐等被排向排气排出通道7。该排气因为处在1000℃左右的高温，故而利用废热锅炉8和热交换器9进行冷却。
利用热交换器9制造热空气。将该热空气用作燃烧用空气以节约燃料。图1中表示设置有废热锅炉和热交换器的设备的构成，但有时也只设置它们之中的任意一种。另外，根据工厂的情况，有时也没有这样的废热回收设备，而是利用喷水装置，向排气喷水而进行冷却。
在排气温度达到200℃左右或以下后，利用集尘机回收二次粉尘。因为二次粉尘是微细的粒子，故而集尘机10可以是袋式除尘器式的，或者是湿式的。集尘结束后的排气从烟囱11排向大气。
本发明是一种防止碱金属盐或者由锌、铅、碱金属、氧和/或/卤素构成的无机化合物附着在回转炉底式还原炉5的排气处理装置内部的技术。即使是在装置构成中没有废热回收设备、而是利用喷水装置向排气喷水、从而进行冷却的情况下也是有效的。
这是因为：例如在原料中的锌和碱金属盐含量合计高达约3质量％或以上时，即使是这种简单构成的排气处理装置，也频繁地产生二次粉尘附着的问题。
再者，在设置有废热锅炉8和热交换器9之中的至少一种的排气处理装置的情况下，这些内部的排气通路有时也只有20～50mm左右的间隔，根据本发明的二次粉尘附着防止对策是特别有效的。
在将由炼铁工序及炼铁粉尘处理炉产生的粉尘用作原料时，在该二次粉尘中大量含有锌及铅。
在回转炉底式还原炉5中，因为成形体静置在炉床上，所以与回转炉等其它工艺相比较，原料粉体向排气中的飞溅少。例如在还原大量含有锌的以氧化铁为主体的粉体时，氧化铁粉的飞溅就少。
在本发明者进行的实验中，二次粉尘中的氧化铁含量非常低、只不过百分之几。也就是说，在混入二次粉尘中的氧化铁少的情况下，二次粉尘的锌浓缩率就高。
再者，在本发明的方法中，因为使用除去一部分碱金属盐的原料，所以碱金属盐向二次粉尘中的混入受到抑制，结果锌和铅的浓缩率特别高。
结果，处理含有较多锌的高炉粉尘、转炉粉尘、电炉粉尘等时，T.Zn往往也达到50质量％或以上，最大达到60％。该锌浓度的二次粉尘作为锌精炼原料，具有很高的价值。
这样一来，优先回收原料粉体的锌及铅时，重要的是适当地调整成形体的反应条件。回转炉底式还原炉5的气体温度约为1000～1100℃时，锌及铅的蒸气压低，并且即使被还原，从成形体蒸发分离的比率也小。
于是，以促进锌及铅的蒸发分离为目的，将回转炉底式还原炉的还原带的气体温度设定得相对高一些。本发明者的分析结果表明：在1200℃或以上的温度下，锌及铅的蒸发分离速度较快。
另外也表明：当1200℃或以上的温度持续8分钟或以上时，脱锌率和/或脱铅率在85％或以上。
另外还表明：如果设定气体温度为1280℃或以上，则也能实现95％或以上的脱锌率和/或脱铅率。
正如以上所说明的那样，本发明是水洗含有碱金属和卤族元素的粉体、之后用回转炉底式还原炉进行处理的技术，但原料粉体中，只水洗处理大量含有碱金属和卤族元素的粉体，之后与碱金属和/或卤族元素含量低的原料粉体相混合的方法也包括在本发明的范围内。
也就是说，在混合炼铁厂的粉尘和铁矿石而作为原料使用时，只要将碱金属和卤族元素含量高的粉体作成料浆并除去碱金属盐，即使不进行铁矿石的水洗，也能达到近乎期望的目的。
这样一来，在使用大量含有锌及铅的原料粉体的情况下，本发明的效果好，并且所进行的操作在排气处理中不可能出现问题。
用回转炉底式还原炉处理由回转炉等一次锌浓缩设备、炼钢用电炉、炼钢转炉、高炉产生的粉尘和由镀锌工序产生的淤渣等含锌、含铅量多的原料粉体而得到的二次粉尘，可以作为高价值的锌原料加以使用。
另外，利用集尘机处理本发明的方法中操作产生的排气而得到的二次粉尘，可以在锌精炼厂作为制造金属锌及氧化锌等锌制品的原料加以使用。
在锌中含有较多铅的情况下，不进行预处理，直接用湿式电精炼装置和锌精炼用熔矿炉进行处理，就可以回收金属锌。
实施例1
使用图1所示的设备，作为实施例表示实施本发明的结果。在图1的设备中，脱水机3是双辊按压式，另外，成形装置4是喷嘴挤出式。任何一种操作都将搅拌槽1中的料浆搅拌时间设定为20分钟。
利用回转炉底式还原炉5，将还原带的反应温度设定约为1300℃，处理10～15分钟。在排气处理装置的废热锅炉8和热交换器9中，作为附着物除去装置，设置有冲击装置和吹灰装置。
废热锅炉8内部的排气温度在入口为850～950℃，出口为450～600℃，另外，热交换器9内部的排气温度在入口为450～600℃，出口为200～300℃。
脱水机3和成形装置4的处理能力都为25吨/时(按25％水分换算的湿量)，回转炉底式还原炉5的能量为23吨/时(按25％水分换算的湿量)。
另外，图2所示的设备是实施例1和比较例1～3所用的设备。它们的处理能力都是23吨/时(按25％水分换算的湿量)。该设备装有坯块式成形装置4，在脱水机3和成形装置4之间设有粉体干燥机12。利用粉体干燥机干燥脱水饼，利用成形装置成形脱水饼，同时将其水分含量设定为所需要的值。
在图2所示的排气处理装置的废热锅炉8和热交换器9中，作为附着物除去装置，还设有冲击装置和吹灰装置。另外，作为操作结果，实施例的结果如表1所示，比较例的结果如表2所示。
比较例1和实施例1是操作例，它们使用以铁矿石为主体、碱金属盐、锌、铅含量较低的原料。该原料中，碱金属盐的比率稍高，为0.21质量％，而且碱金属盐/(锌+铅)摩尔比为1.05。
比较例1虽使用图2所示的设备，但不实施本发明，而是将成形体在1280℃处理15分钟。在根据该处理进行的操作中，产生出8.3kg/ton-成形体的二次粉尘，排气的含尘浓度约为5mg/Nm3。
该二次粉尘中的碱金属和卤素的总量高达12.7质量％，另外，碱金属和卤素相对于锌和铅的比率也较高。
即在该二次粉尘中，形成有由锌、铅、碱金属、氧以及卤素构成的复杂的无机化合物。该无机化合物的熔点约为420℃，在400～600℃下的附着性极强。其结果，通过比较例1证实：在热交换器9中有二次粉尘的附着。
但是，在比较例1中，因为排气中的含尘浓度较低，大约2个月之后，出现了由二次粉尘的附着带来的的影响，即热交换器9出现阻塞。
另外，这里不将二次粉尘中的碱金属和卤素表示为碱金属盐，而是表示为碱金属和卤素，其原因在于：二次粉尘中的碱金属和卤素与锌和铅等形成复杂的无机化合物，多数情况下不形成为单纯的碱金属盐的形态。
实施例1使用完全相同的原料，进行本发明的操作。因为原料粉体中的碱金属盐浓度低，另外碱金属盐的大部分都含在高炉粉尘中，所以仅使高炉粉尘与水混合。
另外，高炉粉尘的质量比为25％，全部碱金属盐的95％都包含在高炉粉尘中。
高炉粉尘的水洗降低了搅拌槽中的粉体与水的质量比。另外，在实施例中，为便于在表中叙述，将粉体与水的质量比表示为水/粉体比率。
在实施例1中，水/粉体比率为1.56。另外，水温也设定得低些，为35℃。在脱水机3中的水/粉体比率为0.32。结果，脱水饼的碱金属盐含量低下，成形体的碱金属盐含量大幅度降低为0.05质量％。
水的pH为6.2，稍显酸性，所以可以确认有少量的锌和铅发生溶解。但是，本来包含在原原料中的量就少，因而实际上没有出现问题。
以该脱水饼为原料制作成形体，利用回转炉底式还原炉5在还原带气体温度1280℃下，处理25分钟。
因为成形体的容积超过10000mm3，所以铁的金属化率和脱锌率稍低，可以充分地加以利用。
实施例1中，二次粉尘的产生比率减至6.2kg/ton-成形体，另外，碱金属+卤素的比率也降至5.8质量％。
该二次粉尘几乎没有附着性，没有发现在热交换器9中明显有二次粉尘的附着。
实施例2是一种处理以转炉粉尘和高炉粉尘为主体的原料的操作例。在该原料中，碱金属盐含量为0.85质量％，属于中等程度，而碱金属盐/(锌+铅)摩尔比高达1.0。
因为原料粉体中的碱金属盐浓度为中等程度，故搅拌槽1的水/粉体比率设定得稍低些，为1.9。水温设定为48℃，以提高碱金属盐的溶解速度。脱水机3中的水/粉体比率为0.28。
结果脱水饼的碱金属盐含量大幅度降低为0.14质量％。将该脱水饼成形为成形体，利用回转炉底式还原炉5处理的结果，二次粉尘的产生比率为15.7kg/ton-成形体，排气中含尘浓度约为11mg/Nm3。另外，(碱金属+卤素)的比率为4.6质量％。
该二次粉尘几乎没有附着性，没有发现在热交换器9中明显有二次粉尘的附着。利用集尘机10回收的二次粉尘的T.Zn高达51.5质量％。另外，T.Pb也为10.8质量％，上述二次粉尘可以作为锌精炼用熔矿炉用的良好的原料，用于精炼金属锌和金属铅。
另一方面，比较例2是这样的操作例，它使用图2的设备还原处理与实施例2相同的原料粉体而不使用本发明的方法。
碱金属盐含量为0.85质量％，另外，因为碱金属盐/(锌+铅)摩尔比为1.0，所以二次粉尘中的(碱金属+卤素)量高达13.6质量％。
该二次粉尘的熔点大约为460℃，在450～650℃下，二次粉尘的附着性极高。
与比较例1相比，锌和铅的比率以及二次粉尘的产生量较多，排气中的含尘浓度大约为14mg/Nm3。结果在大约2周之后，出现了由二次粉尘的附着带来的的影响，即热交换器9出现阻塞。
二次粉尘中的锌和铅的含量为42.7质量％，相对低于实施例2，作为锌和铅的原料，其价值也比较低。
结果，在将上述二次粉尘用于锌精炼用熔矿炉的情况下，在此之前，需要进行预处理以除去碱金属和卤素，这样将产生锌精炼成本增加的问题。
实施例3是一种处理以电炉粉尘和轧钢的微粒氧化皮为主体的原料的操作例。在该原料中，碱金属盐含量为0.7质量％，碱金属盐/(锌+铅)摩尔比为0.21。
搅拌槽1的水/粉体比率设定为2.9，另外，水温设定为55℃。脱水机3中的水/粉体比率为0.38。
结果，脱水饼的碱金属盐含量大幅度降低为0.1质量％。将该脱水饼成形为成形体，利用回转炉底式还原炉5进行处理的结果，二次粉尘的产生比率比较大，达62.9kg/ton-成形体，，另外，(碱金属+卤素)的比率低至2.2质量％。
上述二次粉尘几乎没有附着性，没有发现在热交换器9中有二次粉尘的附着。
利用集尘机10回收的二次粉尘，其T.Zn为51.5质量％，另外，T.Pb为12.8质量％。上述二次粉尘是一种锌精炼用熔矿炉用的良好的原料，可以由该二次粉尘精炼出金属锌和金属铅。
实施例4、实施例5以及比较例3都是这样的操作例，它们以电炉粉尘和锌浓缩用回转炉粉尘为主要原料进行处理。该原料粉体中的锌和铅的含量高，另外，碱金属盐含量极高，达3.31质量％。
实施例4和实施例5是一种使用本发明的操作例，而比较例3是利用现有技术的操作例。
实施例1～3的主要目的是制造还原铁，与该操作相对应，上述操作的主要目的是以浓缩了锌和铅的二次粉尘为有色金属精炼的原料进行回收处理。
另外，在该原料中，较之于用于形成碱金属盐的碱金属和卤族元素的质量比，更多地含有0.2％左右的氯。根据由X线衍射进行的分析，因为该原料中存在少量的氯化锌，因而可以推定上述过剩的氯与锌发生了反应。
在实施例4中，因为原料粉体的碱金属盐含量高，故将搅拌槽1的水/粉体比率设定为7.5，另外，水温设定为60℃。脱水机3中的水/粉体比率为0.24。结果脱水饼的碱金属盐的含量大幅度降低为0.1质量％。
将该脱水饼成形为成形体，利用回转炉底式还原炉5进行处理。反应条件是还原带的气体温度为1350℃，总的炉内停留时间为12分钟。另外，在气体温度为1200℃或以上的部分的停留时间为9分钟。
结果，成形体的脱锌率为95％或以上，可以回收几乎所有的锌。
实施例4的二次粉尘中，(碱金属+卤素)的比率低至1.7质量％。结果该二次粉尘几乎没有附着性。二次粉尘的产生比率极大，达241.7kg/ton-成形体，排气中的含尘浓度多达180mg/Nm3左右。
为此，在废热锅炉8和热交换器9中频繁使用冲击装置。由于采取了这样的对策，没有发现二次粉尘有明显的附着。
利用集尘机10回收的二次粉尘，其T.Zn为64.9质量％，另外，T.Pb为9.4质量％，而且因为碱金属和卤素的含量较少，所以作为锌和铅的原料是极其良好的。将其用作电湿式锌精炼的原料，可以精练出金属锌。
实施例5也是使用本发明，但搅拌槽1的料浆水的pH过高，达11.9，所以一部分锌和铅在水中溶解。结果成形体的T.Zn降至13.1质量％，而T.Pb降至2.9质量％。
利用回转炉底式还原炉5处理该成形体。反应条件为：还原带的气体温度为1320℃，总的炉内停留时间为15分钟。但是，在气体温度为1200℃或以上的部分的停留时间为11分钟。结果，可以回收成形体中的大部分锌。
实施例5的二次粉尘的产生比率为216.7kg/ton-成形体，(碱金属+卤素)的比率为1.86质量％。结果，尽管排气的含尘浓度高，但是通过采取和实施例4相同的对策，几乎没有二次粉尘的附着。
利用集尘机10回收的二次粉尘，其T.Zn为58.8质量％，另外，T.Pb为8.7质量％，与实施例4相比较尽管稍低一些，但这也是非常优质的锌和铅的原料。将其用作湿式锌精炼的原料，通过电精炼精练出了金属锌。
在比较例3中，不降低原料粉体中的碱金属盐的含量，而是直接利用回转炉底式还原炉5进行处理。回转炉底式还原炉5的处理条件与实施例4和5大致相同。结果二次粉尘中的碱金属+卤素的质量总和为18.6％。
高锌含量的条件也相同，该二次粉尘具有极高的附着性。另外，排气的含尘浓度有时多达200mg/Nm3左右。处理开始后4天便堵塞了热交换器9。
结果不能使回转炉底式还原炉5的操作连续地进行，也不能使操作具有经济性。
另外，用集尘机10回收的二次粉尘，其T.Zn高达52.9质量％，另外，T.Pb也高达8.6质量％，但是，因为大量含有碱金属和卤族元素，故不能直接在锌精炼工序中使用。
基于这样的理由，对于上述的二次粉尘，必须进行预处理以除去碱金属和卤素，因而大幅度提高了锌精炼的成本。另外，为了处理该原料，也可以进行如下操作，即在图2所示的设备中，在废热锅炉8和热交换器9中增加分路，喷水使排气冷却。
由于采取了上述对策，在排气通路上没有宽度狭窄的部分，因而可以连续操作的天数延长至10天，但是，仍然存在因不能连续操作引起的成本升高以及不能进行废热回收的问题。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | ||
| 成形方法 | 坯块成形 | 喷嘴挤出成形 | 喷嘴挤出成形 | 喷嘴挤出成形 | 喷嘴挤出成形 | |
| 原料条件 | ||||||
| 种类 | 铁矿石、高炉粉尘、无烟粉煤 | 转炉粉尘、高炉粉尘、粉焦炭 | 电炉粉尘、微粒轧制氧化皮、粉焦炭 | 电炉粉尘、锌浓缩用回转炉粉尘、粉焦炭 | 电炉粉尘、锌浓缩用回转炉粉尘、粉焦炭 | |
| 平均粒径 | 38μm | 18μm | 9μm | 4μm | 4μm | |
| T.Fe | 56％ | 51％ | 58％ | 43％ | 43％ | |
| 碳/活性氧摩尔比 | 0.88 | 1.14 | 0.98 | 1.13 | 1.13 | |
| NaCl比率 | 0.07％ | 0.18％ | 0.25％ | 1.56％ | 1.56％ | |
| KCl比率 | 0.11％ | 0.33％ | 0.12％ | 0.45％ | 0.45％ | |
| NaF比率 | 0.01％ | 0.12％ | 0.22％ | 1.01％ | 1.01％ | |
| KF比率 | 0.00％ | 0.03％ | 0.13％ | 0.12％ | 0.12％ | |
| 碱金属盐质量比 | 0.19％ | 0.66％ | 0.72％ | 3.14％ | 3.14％ | |
| 锌比率(T.Zn) | 019％ | 0.88％ | 3.67％ | 16.6％ | 16.6％ | |
| 铅比率(T.Pb) | 0.02％ | 0.11％ | 1.11％ | 3.3％ | 3.3％ | |
| 碱金属盐/(锌+铅)摩尔比 | 0.96 | 0.77 | 0.22 | 0.22 | 0.22 | |
| 搅拌槽1内的料浆 | ||||||
| 水/粉体比率 | 1.56 | 1.9 | 2.9 | 7.5 | 7.4 | |
| 水温(℃) | 35 | 48 | 55 | 60 | 62 | |
| 水pH | 6.2 | 8.8 | 10.9 | 9.2 | 11.9 | |
| 脱水饼的水比率 | 0.32 | 0.28 | 0.38 | 0.24 | 0.26 | |
| 成形体 | ||||||
| NaCl比率 | 0017％ | 0.028％ | 0.036％ | 0.053％ | 0.060％ | |
| KCl比率 | 0.027％ | 0.051％ | 0.017％ | 0.015％ | 0.017％ | |
| NaF比率 | 0.002％ | 0.019％ | 0.030％ | 0.032％ | 0.037％ | |
| KF比率 | 0.000％ | 0.005％ | 0.019％ | 0.005％ | 0.006％ | |
| 碱金属盐质量比 | 0.05％ | 0.10％ | 0.10％ | 0.11％ | 0.12％ | |
| 锌比率 | 0.18％ | 0.88％ | 3.60％ | 16.1％ | 13.1％ | |
| 铅比率 | 0.02％ | 0.11％ | 1.13％ | 3.3％ | 29％ | |
| 碱金属盐/(锌+铅)摩尔比 | 0.25 | 0.12 | 0.03 | 0.01 | 0.01 | |
| 平均容积(mm<sup>3</sup>) | 11,800 | 6,400 | 4,100 | 4,000 | 5,900 | |
| 还原条件 | ||||||
| 还原温度(℃) | 1280 | 1320 | 1260 | 1350 | 1320 | |
| 还原时间(分) | 15 | 15 | 13 | 12 | 15 | |
| 还原制品 | ||||||
| 总铁量(T.Fe) | 79％ | 73％ | 75％ | 66％ | 64％ | |
| 铁金属化率 | 64％ | 84％ | 81％ | 88％ | 83％ | |
| 锌含量 | 0.04％ | 0.07％ | 0.17％ | 0.83％ | 0.75％ | |
| 二次粉尘 | ||||||
| T.Zn | 22.4％ | 51.6％ | 55.1％ | 64.9％ | 58.8％ | |
| T.Pb | 2.9％ | 10.8％ | 12.8％ | 9.4％ | 8.7％ | |
| Na | 1.03％ | 0.76％ | 0.56％ | 0.34％ | 0.38％ | |
| K | 1.88％ | 0.95％ | 0.31％ | 0.12％ | 0.21％ | |
| Cl | 244％ | 2.04％ | 1.11％ | 0.63％ | 0.68％ | |
| F | 0.45％ | 0.81％ | 0.22％ | 0.31％ | 0.39％ | |
| 碱金属+卤素 | 5.80％ | 4.55％ | 2.20％ | 1.40％ | 1.66％ | |
| 产生比率(kg/on) | 6.2 | 15.7 | 62.9 | 241.7 | 216.7 | |
| 二次粉尘附着 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | |
表2
| 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | ||
| 成形方法 | 坯块成形 | 坯块成形 | 喷嘴挤出成形 | |
| 原料条件 | ||||
| 种类 | 铁矿石、高炉粉尘、无烟粉煤 | 转炉粉尘、高炉粉尘、粉焦炭 | 电炉粉尘、锌浓缩用回转炉粉尘、粉焦炭 | |
| 平均粒径 | 38μm | 18μm | 4μm | |
| T.Fe | 56％ | 51％ | 43％ | |
| 碳/活性氧摩尔比 | 0.88 | 10.2 | 1.12 | |
| NaCl比率 | 0.07％ | 0.18％ | 1.56％ | |
| KCl比率 | 0.11％ | 0.33％ | 0.45％ | |
| NaF比率 | 0.01％ | 0.12％ | 1.01％ | |
| KF比率 | 0.00％ | 0.03％ | 0.12％ | |
| 碱金属盐质量比 | 0.19％ | 0.66％ | 3.14％ | |
| 锌比率(T.Zn) | 0.19％ | 0.88％ | 16.6％ | |
| 铅比率(T.Pb) | 0.02％ | 0.11％ | 3.3％ | |
| 碱金属盐/(锌+铅)摩尔比 | 0.96 | 0.77 | 0.22 | |
| 成形体 | ||||
| NaCl比率 | 0.07％ | 0.18％ | 1.56％ | |
| KCl比率 | 0.11％ | 0.33％ | 0.45％ | |
| NaF比率 | 0.01％ | 0.12％ | 1.01％ | |
| KF比率 | 0.00％ | 0.03％ | 0.12％ | |
| 碱金属盐质量比 | 0.19％ | 0.66％ | 3.14％ | |
| 锌比率 | 0.19％ | 0.88％ | 21.6％ | |
| 铅比率 | 0.02％ | 0.11％ | 4.3％ | |
| 碱金属盐/(锌+铅)摩尔比 | 0.96 | 0.77 | 0.17 | |
| 平均容积(mm<sup>3</sup>) | 10,900 | 6,700 | 6,000 | |
| 还原条件 | ||||
| 还原温度(℃) | 1280 | 1320 | 1320 | |
| 还原时间(分) | 15 | 10 | 15 | |
| 还原制品 | ||||
| 总铁量(T.Fe) | 79％ | 73％ | 62％ | |
| 铁金属化率 | 69％ | 80％ | 80％ | |
| 锌含量 | 0.04％ | 0.08％ | 0.66％ | |
| 二次粉尘 | ||||
| T.Zn | 19.4％ | 42.7％ | 52.9％ | |
| T.Pb | 1.9％ | 8.2％ | 8.6％ | |
| Na | 2.22％ | 2.12％ | 4.43％ | |
| K | 3.81％ | 3.85％ | 1.25％ | |
| Cl | 5.66％ | 7.39％ | 9.25％ | |
| F | 0.98％ | 0.26％ | 3.04％ | |
| 碱金属+卤素 | 12.7％ | 13.6％ | 18.0％ | |
| 产生比率(kg/ton) | 8.3 | 19.4 | 307.5 | |
| 二次粉尘附着 | 两个月后有 | 两周 | 短时间有 | |
(II)关于还原处理铁废弃物的发明
图3表示还原处理炼铁废弃物的本发明的实施方式。
在图3中，利用搅拌槽1搅拌炼铁废弃物X、水W、pH调整剂Y、碳材料C而使之混合，利用浓缩槽12进行浓缩而使之浆化之后，利用料浆泵13送至双辊式压榨脱水机14，利用该脱水工序除去废弃物中的挥发性有害物质(氯化钠、氯化钾等)。
由双辊式压榨脱水机14脱水后的脱水物，通过脱水物输送带15输送至挤压式成形机16中，成形为圆柱状的成形体，利用成形物输送带17输送，经过成形物装入装置18供给至移动床炉(例如回转炉底炉)19。
利用移动床炉19加热还原的成形物成为还原铁F，另一方面，这时生成的气体利用气体冷却机20冷却，利用集尘机21作为含有氧化锌(ZnO)的高锌二次粉尘D进行回收，排气通过鼓风机22从烟囱23排出。
另外，从浓缩槽12及双辊式压榨脱水机14排出的水分集聚在返回水槽24，利用水处理设备25处理之后，利用返送水泵26将原料搅拌所必需的水作为返送水W1返送至搅拌槽1中，并排掉剩余的水(图中、W2)。
这样一来，可以分别回收炼铁废弃物中的挥发性有害物质和氧化锌(ZnO)。
在图1所示的实施方案中，利用搅拌槽1搅拌混合碳材料C，而如图4所示，也可以在水中使炼铁废弃物X和pH调整剂Y搅拌混合之后进行压缩脱水，在得到的料浆中添加碳材料C，使用混炼机27进行混炼。
另外，如果成形机16兼具混炼功能，则也可以没有混炼机。
实施例2
使用本发明处理电炉粉尘(炼铁废弃物)，结果如下所示。
使用本发明洗涤电炉粉尘，进行成分分析，结果如表3所示，另外，各成分的除去率如表4所示。
试验条件是洗涤液温度设定为60℃，洗涤水/粉尘比设定为10，搅拌时间设定为30分钟。
表3
| NaOH添加 | pH | Zn | Pb | Na | K | Cl | T.Fe | |
| 不洗涤 | 18.9％ | 1.71％ | 1.90％ | 1.71％ | 5.56％ | 28.8％ | ||
| 洗涤后 | 0.0％ | 6.7 | 20.0％ | 1.82％ | 0.26％ | 0.21％ | 2.86％ | 30.8％ |
| 9.5％ | 9.3 | 21.4％ | 1.94％ | 0.33％ | 0.10％ | 0.61％ | 32.6％ | |
| 10.0％ | 11.4 | 21.5％ | 1.94％ | 0.52％ | 0.09％ | 0.68％ | 32.7％ | |
| 12.0％ | 13.0 | 21.8％ | 0.92％ | 0.29％ | 0.08％ | 0.64％ | 32.2％ |
表4
| NaOH添加 | pH | Zn | Pb | Na | K | Cl | |
| 洗涤后 | 0.0％ | 6.7 | 1.141％ | 0.56％ | 87.2％ | 88.5％ | 51.9％ |
| 9.5％ | 9.3 | 0.002％ | 0.14％ | 84.8％ | 94.9％ | 90.44％ | |
| 10.0％ | 11.4 | 0.004％ | 0.09％ | 75.7％ | 95.4％ | 89.3％ | |
| 12.0％ | 13.0 | 0.464％ | 53.41％ | 86.7％ | 95.8％ | 90.1％ |
如表3和表4所示，当不调整pH而洗涤电炉粉尘时，pH为6.7，显示出弱酸性，此时Cl的除去率停留在大约52％，但是，当添加NaOH调整pH大约为9～12时，Cl除去率上升至90％左右，Zn的损失也非常小。
另外，即使pH上升至13左右，Cl除去率的上升到达顶点，Zn的损失增加。
这时的滤液浓度(ppm)如表5所示。
表5(单位：ppm)
| NaOH添加 | pH | Zn | Pb | Na | K | Cl | |
| 洗涤后 | 0.0％ | 6.7 | 539 | 33.10 | 2,550 | 2,870 | 8,610 |
| 9.5％ | 9.3 | 0.76 | 8.76 | 7,180 | 2,920 | 13,500 | |
| 10.0％ | 11.4 | 1.74 | 5.86 | 7,480 | 2,880 | 14,310 | |
| 12.0％ | 13.0 | 221 | 3,354 | 12,140 | 3,040 | 14,620 |
任何一种情况下，都超过日本的一般排放标准：Pb＜0.1ppm，故排放时需要进行水处理。
水处理可以通过添加通常使用的pH调整剂FeCl3和高分子聚凝剂进行，使之达到Pb＜0.1ppm，从而能够进行排放。
下面，在炼铁废弃物中添加粉焦炭进行加热还原，捕集二次粉尘进行还原试验。其结果如表6所示。
表6
| NaOH添加 | pH | Zn | Pb | Na | K | Cl | |
| 不洗涤 | 55.0％ | 5.0％ | 4.2％ | 4.5％ | 16.4％ | ||
| 洗涤后 | 0.0％ | 6.7 | 65.7％ | 6.0％ | 0.7％ | 0.6％ | 9.5％ |
| 9.5％ | 9.3 | 70.4％ | 6.4％ | 0.8％ | 0.3％ | 2.0％ |
在还原不洗涤的粉尘时得到的二次粉尘，Cl约为16％，(Na+K)约为9％、Zn约为55％，锌的纯度较低，但是，还原在pH约为9的条件下洗涤的粉尘时得到的二次粉尘，其Cl约为2％，(Na+K)约为1％、Zn约为70％(ZnO约为88％)，锌的纯度大幅度提高。
另外，作为pH调整剂，使用垃圾熔融炉灰分代替前述的NaOH进行试验。试验中使用的垃圾熔融炉灰分的成分表示如表7所示，试验结果如表8所示，另外，各成分的除去率如表9所示。
试验条件是洗涤温度设定为60℃，洗涤水/粉尘比设定为10，搅拌时间设定为30分钟。
表7
| Zn | Pb | Na | K | Cl | T.Fe | Ca | Si | pH | CaO/SiO<sub>2</sub> |
| 6.12％ | 1.15％ | 5.15％ | 4.27％ | 19.4％ | 0.7％ | 19.4％ | 4.23％ | 11.0 | 3.0 |
表8
| 添加灰分 | pH | Zn | Pb | Na | K | Cl | T.Fe | Ca | Si | CaO/SiO<sub>2</sub> | |
| 不洗涤 | 0 | 18.9％ | 1.71％ | 1.90％ | 1.71％ | 5.66％ | 28.8％ | 1.71％ | 1.87％ | 0.6 | |
| 洗涤后 | 10％ | 9.9 | 19.7％ | 1.84％ | 0.37％ | 0.11％ | 0.73％ | 29.2％ | 3.32％ | 2.32％ | 0.94 |
表9
| 灰分添加 | pH | Zn | Pb | Na | K | Cl | |
| 洗涤后 | 10％ | 10 | 0.01％ | 0.1％ | 84.9％ | 95.0％ | 90.4％ |
如表7所示，垃圾熔融炉灰分的pH约为11，显示出强碱性。这是因为：为中和熔融炉的排气中含有的HCl气体，向排气中吹入的熟石灰(Ca(OH)2)残存在灰分中。
因此，上述灰分的Ca成分高，碱度(CaO/SiO2)约为3。
如表8所示，洗涤时相对于电炉粉尘，以质量比计添加10％的垃圾熔融炉灰分，使pH约为10，这时可以使Cl除去率上升至90％左右，Zn的损失也非常小。
另外，碱度(CaO/SiO2)也从垃圾熔融炉灰分添加前的约0.6上升为0.9或以上。
然后，向电炉粉尘中添加粉焦炭进行还原，捕集二次粉尘。结果如表10所示。
表10
| 灰分添加 | pH | Zn | Pb | Na | K | Cl | |
| 不洗涤 | 0 | 55.0％ | 5.0％ | 4.2％ | 4.5％ | 16.4％ | |
| 洗涤后 | 10％ | 9.9 | 69.1％ | 6.4％ | 1.3％ | 0.4％ | 2.6％ |
在还原不洗涤的粉尘时得到的二次粉尘，其Cl约为16％，(Na+K)约为9％，Zn约为55％(ZnO约为68％)，锌的纯度较低，但洗涤时，相对于电炉粉尘，以质量比计添加10％的垃圾熔融炉灰分，使pH约为10，此时Cl约为2.6％，(Na+K)约为1.7％、Zn约为69％(ZnO约为86％)，锌的纯度大幅度提高。
根据本发明，在操作回转炉底式还原炉时，即使使用大量含有碱金属和卤族元素的原料，也可以避免粉尘在排气处理装置中的附着问题，可以使金属氧化物比较经济地进行还原，从而制造铁及镍等金属原料。
特别是在排气处理装置中设置有废热锅炉及热交换器等废热回收装置时，本发明将发挥效果。
另外，通过实施本发明，可以提高排气粉尘中锌及铅的纯度，可以将该粉尘作为锌和铅的优质资源进行回收。
再者，根据本发明，不仅可以提供一种炼铁废弃物的处理方法和处理装置，其中该方法通过洗涤调整了pH值的炼铁废弃物，可以分别回收挥发性有害物质(氯化钾、氯化钠等)和氧化锌(ZnO)，同时将该原料装入移动炉底炉之前，不需要进行干燥，而且在产业方面产生了明显的效果，譬如使可以回收的氧化锌的纯度得到明显提高。
通过将垃圾熔融炉或焚烧炉的灰分用作pH调整剂，可以不使用或降低昂贵的NaOH等试剂的使用量。
另外，因为洗涤后的碱度(CaO/SiO2)为0.9或以上，所以，如果利用移动床式还原炉对该洗涤后的材料进行还原，在电炉等中作为铁源进行再利用，则可以降低用于调整碱度的CaO的用量。
Claims (19)
1.一种金属氧化物的还原处理方法，以含有金属氧化物且含有碱金属和卤族元素的粉体和含碳粉体的混合粉体为原料，使该原料和水混合以制造料浆，然后脱水，将该脱水物投入到回转炉底式还原炉中进行还原，其特征在于：所述原料粉体中碱金属卤化物的比率为0.1质量％以上；在制造所述料浆时，以碱金属卤化物/(锌+铅)摩尔比为基础，确定粉体和水的混合比；并将碱金属卤化物溶解于水中。
2.一种金属氧化物的还原处理方法，以含有金属氧化物且含有碱金属和卤族元素的粉体和含碳粉体的混合粉体为原料，使该原料和水混合以制造料浆，然后脱水，将该脱水物和其它原料混合，继而将该混合物投入到回转炉底式还原炉中进行还原，其特征在于：所述原料粉体中碱金属卤化物的比率为0.1质量％以上；在制造所述料浆时，以碱金属卤化物/(锌+铅)摩尔比为基础，确定粉体和水的混合比；并将碱金属卤化物溶解于水中。
3.如权利要求1或2所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：所述料浆中的粉体和水的质量比为1∶1.5以上，而且所述脱水物中的粉体和水的质量比为1∶0.4以下。
4.如权利要求1或2所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：在所述料浆的制造中，将料浆加热至80℃以下进行搅拌。
5.如权利要求1或2所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：作为所述原料，是由含有氧化铁、同时含有氧化锌和/或氧化铅的粉体与含碳粉体混合而成的粉体，而且使用的是含有碱金属和卤族元素的混合粉体，其中碱金属盐的总摩尔数与锌和铅的总摩尔数之比碱金属/(锌+铅)为0.1以上。
6.如权利要求5所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：使所述混合粉体与水混合制造的料浆的pH为7～11.5。
7.如权利要求1所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：将所述脱水物成形为空隙率为35％以上的湿润成形体，将该成形体不干燥便投入到回转炉底式还原炉中进行还原。
8.如权利要求2所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：将所述混合物成形为空隙率为35％以上的湿润成形体，将该成形体不干燥便投入到回转炉底式还原炉中进行还原。
9.如权利要求7所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：将所述脱水物中的粉体和水的质量比设定为1∶0.2～1∶0.4，将该脱水物成形为平均容积为10000mm3以下的湿润成形体。
10.如权利要求8所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：将所述混合物中的粉体和水的质量比设定为1∶0.2～1∶0.4，将该脱水物成形为平均容积为10000mm3以下的湿润成形体。
11.如权利要求9或10所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：将所述成形体含有的氧和碳的摩尔比设定为1∶0.6～1∶1.5，将该成形体投入到回转炉底式还原炉中进行还原，使其在气体温度为1200℃以上的炉内部分停留8分钟以上。
12.如权利要求1或2所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：所述回转炉底式还原炉包含具有废热锅炉和空气预热器之中的至少一种的排气处理设备。
13.如权利要求1或2所述的金属氧化物的还原处理方法，其特征在于：所述粉体是炼铁废弃物。
14.一种浓缩回收锌和/或铅的方法，其特征在于：将在权利要求1或2所述的金属氧化物的还原处理方法中产生的排气中的粉尘作为锌和/或铅的原料进行回收。
15.一种炼铁废弃物的还原处理方法，其特征在于：在权利要求1或2所述的金属氧化物的还原处理方法中，将炼铁废弃物、pH调整剂及碳材料在水中进行搅拌混合，然后浓缩制造料浆；将该料浆进行压榨脱水；将该脱水物进行挤压成形为成形体；将该成形体投入到移动床式还原炉中进行还原，同时回收产生的含有氧化锌的二次粉尘。
16.如权利要求15所述的炼铁废弃物的还原处理方法，其特征在于：所述pH调整剂是含有OH-基的物质。
17.如权利要求15所述的炼铁废弃物的还原处理方法，其特征在于：所述pH调整剂是从垃圾熔融炉或焚烧炉中排出的灰分。
18.如权利要求15所述的炼铁废弃物的还原处理方法，其特征在于：利用所述pH调整剂调整pH的料浆的pH值为8以上。
19.如权利要求15所述的炼铁废弃物的还原处理方法，其特征在于：所述脱水物含有该脱水物的16～27质量％的水分。
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