JP2002030355A - 亜鉛浸出残渣の湿式処理法 - Google Patents
亜鉛浸出残渣の湿式処理法Info
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- Compounds Of Iron (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 湿式亜鉛製錬の亜鉛残渣処理をヘマタイトプ
ロセスで行なう場合に生ずるヘマタイトに所定以上の不
純物が含まれないようにして回収可能にするとともに、
鉄以外の金、銀、銅もしくは鉛等の有価金属も効果的に
分離・回収することを可能にする。 【解決手段】 第１段中和工程で主として石膏を除いた
後に、第２段中和工程の前に、第１段脱砒工程を設けて
砒素を除くようにしたことにより、脱鉄工程で回収され
る酸化鉄を主とする固形物中に所定以上の不純物が含ま
れないようにした。
ロセスで行なう場合に生ずるヘマタイトに所定以上の不
純物が含まれないようにして回収可能にするとともに、
鉄以外の金、銀、銅もしくは鉛等の有価金属も効果的に
分離・回収することを可能にする。 【解決手段】 第１段中和工程で主として石膏を除いた
後に、第２段中和工程の前に、第１段脱砒工程を設けて
砒素を除くようにしたことにより、脱鉄工程で回収され
る酸化鉄を主とする固形物中に所定以上の不純物が含ま
れないようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、湿式亜鉛製錬の亜
鉛浸出工程で分離された亜鉛浸出残渣にいまだ残る亜鉛
を回収するために、この亜鉛浸出残渣から主に鉄をヘマ
タイトとして除いて亜鉛浸出工程に戻す処理方法にかか
り、このヘマタイトに所定以上の不純物が含まれないよ
うにして回収可能にするとともに、鉄以外の金、銀、銅
もしくは鉛等の有価金属も効果的に分離・回収すること
を可能にする亜鉛浸出残渣の湿式処理法に関する。
鉛浸出工程で分離された亜鉛浸出残渣にいまだ残る亜鉛
を回収するために、この亜鉛浸出残渣から主に鉄をヘマ
タイトとして除いて亜鉛浸出工程に戻す処理方法にかか
り、このヘマタイトに所定以上の不純物が含まれないよ
うにして回収可能にするとともに、鉄以外の金、銀、銅
もしくは鉛等の有価金属も効果的に分離・回収すること
を可能にする亜鉛浸出残渣の湿式処理法に関する。
【０００２】
【従来の技術】湿式亜鉛製錬の原料鉱石は、通常１〜１
２％の鉄を含んでおり、焙焼炉内で鉄分に相当したジン
クフェライトを形成する。ジンクフェライトは、通常の
焼鉱（焙焼された鉱石）浸出条件では不溶性であるた
め、湿式亜鉛製錬において亜鉛を浸出した際に亜鉛浸出
残渣として亜鉛以外の他の成分とともに除かれる。
２％の鉄を含んでおり、焙焼炉内で鉄分に相当したジン
クフェライトを形成する。ジンクフェライトは、通常の
焼鉱（焙焼された鉱石）浸出条件では不溶性であるた
め、湿式亜鉛製錬において亜鉛を浸出した際に亜鉛浸出
残渣として亜鉛以外の他の成分とともに除かれる。
【０００３】この亜鉛浸出残渣には、浸出しきれなかっ
た亜鉛、鉄並びに有価金属を含む他の様々の元素が混入
している。それゆえ、亜鉛浸出残渣にいまだ残っている
亜鉛を回収するために、この亜鉛浸出残渣から亜鉛以外
の鉄や他の有価金属を除去・回収する処理を施した後
に、この処理済物（液）を亜鉛製錬の亜鉛浸出工程に戻
すことが行なわれている。
た亜鉛、鉄並びに有価金属を含む他の様々の元素が混入
している。それゆえ、亜鉛浸出残渣にいまだ残っている
亜鉛を回収するために、この亜鉛浸出残渣から亜鉛以外
の鉄や他の有価金属を除去・回収する処理を施した後
に、この処理済物（液）を亜鉛製錬の亜鉛浸出工程に戻
すことが行なわれている。
【０００４】上述の亜鉛浸出残渣（ジンクフェライト）
から亜鉛を回収し鉄を分離除去する方法として、従来か
ら、生成鉄残渣の化学名をとったジャロサイトプロセ
ス、ゲーサイトプロセス、ヘマタイトプロセスの３プロ
セスが実操業化されている。
から亜鉛を回収し鉄を分離除去する方法として、従来か
ら、生成鉄残渣の化学名をとったジャロサイトプロセ
ス、ゲーサイトプロセス、ヘマタイトプロセスの３プロ
セスが実操業化されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ジ
ャロサイトプロセス及びゲーサイトプロセスで生成する
鉄澱物を有効にリサイクルしている例は殆どない。鉄沈
殿物を廃棄物ではなく有価金属として利用するにはヘマ
タイトプロセスが最も適していると考えられるが、生成
するヘマタイト中の不純物量は未だ満足するレベルまで
低減されてはいない。
ャロサイトプロセス及びゲーサイトプロセスで生成する
鉄澱物を有効にリサイクルしている例は殆どない。鉄沈
殿物を廃棄物ではなく有価金属として利用するにはヘマ
タイトプロセスが最も適していると考えられるが、生成
するヘマタイト中の不純物量は未だ満足するレベルまで
低減されてはいない。
【０００６】本発明は、上述の背景のもとでなされたも
のであり、湿式亜鉛製錬の亜鉛残渣処理をヘマタイトプ
ロセスで行なう場合に生ずるヘマタイトを不純物の少な
い形態で回収可能にするとともに、鉄以外の金、銀、銅
もしくは鉛等の有価金属も効果的に分離・回収すること
を可能にする亜鉛浸出残渣の湿式処理法を提供すること
を目的とする。
のであり、湿式亜鉛製錬の亜鉛残渣処理をヘマタイトプ
ロセスで行なう場合に生ずるヘマタイトを不純物の少な
い形態で回収可能にするとともに、鉄以外の金、銀、銅
もしくは鉛等の有価金属も効果的に分離・回収すること
を可能にする亜鉛浸出残渣の湿式処理法を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの手段として、第１の手段は、湿式亜鉛製錬で得られ
る亜鉛浸出残渣から金、銀、銅、鉄もしくは鉛等の有価
金属を分離回収する亜鉛浸出残渣の湿式処理法であっ
て、前記亜鉛浸出残渣に湿式亜鉛製錬における電解尾液
を加えてパルプ状にした後に還元雰囲気で浸出して固液
分離し、鉛及び銀を主成分に含む固形分とその他の成分
を含む浸出液とに分離する浸出工程と、前記浸出工程で
得られた浸出液に炭酸カルシウムを加え、該浸出液中の
遊離硫酸を中和して固液分離し、石膏を主成分とする固
形分とその他の成分を含む液とに分離する第１段中和工
程と、前記第１段中和工程で得られた中和液に亜鉛末を
加えて固液分離し、銅及び砒素を砒化銅として主に含む
固形分とその他の成分を含む液とに分離する第１段脱砒
工程と、前記第１段脱砒工程で砒化銅を分離した後の液
に炭酸カルシウムを加えながらｐＨをさらにあげて固液
分離し、アルミニウムを主成分とする固形分とその他の
成分を含む液とに分離する第２段中和工程と、前記第２
段中和工程でアルミニウムを分離した後の液を、ヘマタ
イト生成温度領域で鉄を酸化しながら加水分解した後に
固形分離し、鉄をヘマタイトとして含む固形分と亜鉛を
含む液とに分離する脱鉄工程とを有する亜鉛浸出残渣の
湿式処理法である。
めの手段として、第１の手段は、湿式亜鉛製錬で得られ
る亜鉛浸出残渣から金、銀、銅、鉄もしくは鉛等の有価
金属を分離回収する亜鉛浸出残渣の湿式処理法であっ
て、前記亜鉛浸出残渣に湿式亜鉛製錬における電解尾液
を加えてパルプ状にした後に還元雰囲気で浸出して固液
分離し、鉛及び銀を主成分に含む固形分とその他の成分
を含む浸出液とに分離する浸出工程と、前記浸出工程で
得られた浸出液に炭酸カルシウムを加え、該浸出液中の
遊離硫酸を中和して固液分離し、石膏を主成分とする固
形分とその他の成分を含む液とに分離する第１段中和工
程と、前記第１段中和工程で得られた中和液に亜鉛末を
加えて固液分離し、銅及び砒素を砒化銅として主に含む
固形分とその他の成分を含む液とに分離する第１段脱砒
工程と、前記第１段脱砒工程で砒化銅を分離した後の液
に炭酸カルシウムを加えながらｐＨをさらにあげて固液
分離し、アルミニウムを主成分とする固形分とその他の
成分を含む液とに分離する第２段中和工程と、前記第２
段中和工程でアルミニウムを分離した後の液を、ヘマタ
イト生成温度領域で鉄を酸化しながら加水分解した後に
固形分離し、鉄をヘマタイトとして含む固形分と亜鉛を
含む液とに分離する脱鉄工程とを有する亜鉛浸出残渣の
湿式処理法である。
【０００８】第２の手段は、前記第２段中和工程と脱鉄
工程との間に、前記第２段中和工程で得られた液に亜鉛
末を加えて固液分離し、砒素、カドミウム及び鉛を主成
分に含む固形分とその他の成分を含む液とに分離する第
２段脱砒工程を有することを特徴とする第１の手段にか
かる亜鉛浸出残渣の湿式処理法である。
工程との間に、前記第２段中和工程で得られた液に亜鉛
末を加えて固液分離し、砒素、カドミウム及び鉛を主成
分に含む固形分とその他の成分を含む液とに分離する第
２段脱砒工程を有することを特徴とする第１の手段にか
かる亜鉛浸出残渣の湿式処理法である。
【０００９】第３の手段は、前記浸出工程で得られた浸
出液中の銅モル濃度を砒素モル濃度１モルに対して３モ
ル以上とし、前記第１段脱砒工程において砒素と反応さ
せ砒化銅を形成させることを特徴とする第１、第２の手
段にかかる亜鉛浸出残渣の湿式処理法である。
出液中の銅モル濃度を砒素モル濃度１モルに対して３モ
ル以上とし、前記第１段脱砒工程において砒素と反応さ
せ砒化銅を形成させることを特徴とする第１、第２の手
段にかかる亜鉛浸出残渣の湿式処理法である。
【００１０】上述の第１の手段によれば、第１段中和工
程で主として石膏を除いた後に、第２段中和工程の前
に、第１段脱砒工程を設けて砒素を除くようにしたこと
により、脱鉄工程で回収される酸化鉄を主とする固形物
中に所定以上の不純物が含まないようにすることが可能
になった。これにより、回収された酸化鉄を主成分とす
る固形物を、廃棄物とすることなくセメント製造の原料
等として利用できるようになった。
程で主として石膏を除いた後に、第２段中和工程の前
に、第１段脱砒工程を設けて砒素を除くようにしたこと
により、脱鉄工程で回収される酸化鉄を主とする固形物
中に所定以上の不純物が含まないようにすることが可能
になった。これにより、回収された酸化鉄を主成分とす
る固形物を、廃棄物とすることなくセメント製造の原料
等として利用できるようになった。
【００１１】第２の手段によれば、第２段中和の後に、
脱鉄工程の前に、さらに、第２段脱砒工程設けたことに
よって、脱鉄工程で回収される酸化鉄を主とする固形物
中に砒素がより完全に含まれなくすると共に、カドミウ
ム及び鉛、等の不純物も低減することが可能になった。
脱鉄工程の前に、さらに、第２段脱砒工程設けたことに
よって、脱鉄工程で回収される酸化鉄を主とする固形物
中に砒素がより完全に含まれなくすると共に、カドミウ
ム及び鉛、等の不純物も低減することが可能になった。
【００１２】第３の手段によれば、浸出工程において亜
鉛浸出残渣へＺｎＳ、Ｓ0を加えること無く、ＳＯ2等に
よる還元雰囲気で浸出する。この結果、得られる浸出液
中の銅モル濃度を砒素モル濃度１モルに対して３モル以
上とすることで、第１段脱砒工程において砒素と反応さ
せ砒化銅を形成させるのに十分な銅濃度を確保すること
が可能になる。これにより、第１段脱砒工程における脱
砒がより完全に進むようになり、脱鉄工程で回収される
酸化鉄を主とする固形物中の砒素をより低減することが
可能になった。一方、従来は、浸出工程において亜鉛浸
出残渣へＺｎＳ、Ｓ0を加え浸出液中の銅を沈殿させ含
銅残渣としていた。このため後工程における脱砒が難し
くなり、脱鉄工程で回収される酸化鉄を主とする固形物
中の不純物濃度を低減するのが困難だった。
鉛浸出残渣へＺｎＳ、Ｓ0を加えること無く、ＳＯ2等に
よる還元雰囲気で浸出する。この結果、得られる浸出液
中の銅モル濃度を砒素モル濃度１モルに対して３モル以
上とすることで、第１段脱砒工程において砒素と反応さ
せ砒化銅を形成させるのに十分な銅濃度を確保すること
が可能になる。これにより、第１段脱砒工程における脱
砒がより完全に進むようになり、脱鉄工程で回収される
酸化鉄を主とする固形物中の砒素をより低減することが
可能になった。一方、従来は、浸出工程において亜鉛浸
出残渣へＺｎＳ、Ｓ0を加え浸出液中の銅を沈殿させ含
銅残渣としていた。このため後工程における脱砒が難し
くなり、脱鉄工程で回収される酸化鉄を主とする固形物
中の不純物濃度を低減するのが困難だった。
【００１３】
【発明の実施の形態】（実施例１）図１は本発明の実施
例１にかかる亜鉛浸出残渣の湿式処理法の概略構成を示
すフロー図である。以下、図１を参照にしながら本発明
の実施例１にかかる亜鉛浸出残渣の湿式処理法を説明す
る。
例１にかかる亜鉛浸出残渣の湿式処理法の概略構成を示
すフロー図である。以下、図１を参照にしながら本発明
の実施例１にかかる亜鉛浸出残渣の湿式処理法を説明す
る。
【００１４】この実施例の方法は、湿式亜鉛製錬で焼鉱
を浸出して固液分離したときに、固形分として除かれた
亜鉛浸出残渣に、（１）浸出工程と、（２）第１段中和
工程と、（３）第１段脱砒工程と、（４）第２段中和工
程と、（５）脱鉄工程と、からなる処理を加えた後に、
脱砒鉄液を亜鉛製錬の浸出工程に戻してやるものであ
る。なお、ここで、ヘマタイトとは、 化学式で、Ｆｅ2
Ｏ3で表される物質である。以下、各工程を説明する。
を浸出して固液分離したときに、固形分として除かれた
亜鉛浸出残渣に、（１）浸出工程と、（２）第１段中和
工程と、（３）第１段脱砒工程と、（４）第２段中和工
程と、（５）脱鉄工程と、からなる処理を加えた後に、
脱砒鉄液を亜鉛製錬の浸出工程に戻してやるものであ
る。なお、ここで、ヘマタイトとは、 化学式で、Ｆｅ2
Ｏ3で表される物質である。以下、各工程を説明する。
【００１５】（１）浸出工程 この工程は、湿式亜鉛製錬で得られる亜鉛浸出残渣に上
記亜鉛製錬の電解尾液を加えてパルプ状にした後にＳＯ
2等による還元雰囲気で浸出して固（Ｓ）液（Ｌ）分離
し、鉛及び銀を主成分に含む固形分とその他の成分を含
む浸出液とに分離する工程である。
記亜鉛製錬の電解尾液を加えてパルプ状にした後にＳＯ
2等による還元雰囲気で浸出して固（Ｓ）液（Ｌ）分離
し、鉛及び銀を主成分に含む固形分とその他の成分を含
む浸出液とに分離する工程である。
【００１６】ここで、湿式亜鉛製錬は、図１に示される
ように、まず、鉱石を焙焼して焼鉱を得、この焼鉱を浸
出して固液分離し、亜鉛を多く含む浸出液と、鉄、銅、
金、銀、鉛等を含む固形分である浸出残渣とに分離す
る。浸出液は浄液処理が施された後、電解工程で、亜鉛
が回収される。一方、上記浸出残渣が本実施例における
亜鉛浸出残渣である。また、電解工程で亜鉛が回収され
た後の液が電解尾液であり、亜鉛製錬の１次浸出工程及
び浄液工程に戻されると共に、本実施例の亜鉛浸出残渣
処理（２次浸出）工程にも供給されて再利用される。
ように、まず、鉱石を焙焼して焼鉱を得、この焼鉱を浸
出して固液分離し、亜鉛を多く含む浸出液と、鉄、銅、
金、銀、鉛等を含む固形分である浸出残渣とに分離す
る。浸出液は浄液処理が施された後、電解工程で、亜鉛
が回収される。一方、上記浸出残渣が本実施例における
亜鉛浸出残渣である。また、電解工程で亜鉛が回収され
た後の液が電解尾液であり、亜鉛製錬の１次浸出工程及
び浄液工程に戻されると共に、本実施例の亜鉛浸出残渣
処理（２次浸出）工程にも供給されて再利用される。
【００１７】この浸出工程は、具体的には、まず、湿式
亜鉛製錬で得られる亜鉛浸出残渣に上記亜鉛製錬の電解
尾液を加え、１５０〜２５０ｇ／Ｌのパルプ状にする。
次に、ＳＯ2分圧０．１５〜０．２５Ｍｐａ、温度８０
℃以上、好ましくは１００℃以上で還元浸出を行なう。
このＳＯ2浸出による脱銅反応は、以下の通りである。 ＺｎＳ＋Ｈ2ＳＯ4＝ＺｎＳＯ4＋Ｈ2Ｓ ２ＺｎＳ＋２Ｈ2ＳＯ4＋ＳＯ2＝２ＺｎＳＯ4＋２Ｈ2Ｏ
＋３Ｓ ＣｕＳＯ4＋Ｓ＋ＳＯ2＋２Ｈ2Ｏ＝ＣｕＳ＋２Ｈ2ＳＯ4 ＣｕＳＯ4＋Ｈ2Ｓ＝ＣｕＳ＋Ｈ2ＳＯ4 また、前述のように、この工程においてＺｎＳ、Ｓ0を
加えて浸出を行うと銅沈殿量が増加し、浸出液中の好ま
しい銅濃度を保てなくなることもあるので注意する必要
がある。
亜鉛製錬で得られる亜鉛浸出残渣に上記亜鉛製錬の電解
尾液を加え、１５０〜２５０ｇ／Ｌのパルプ状にする。
次に、ＳＯ2分圧０．１５〜０．２５Ｍｐａ、温度８０
℃以上、好ましくは１００℃以上で還元浸出を行なう。
このＳＯ2浸出による脱銅反応は、以下の通りである。 ＺｎＳ＋Ｈ2ＳＯ4＝ＺｎＳＯ4＋Ｈ2Ｓ ２ＺｎＳ＋２Ｈ2ＳＯ4＋ＳＯ2＝２ＺｎＳＯ4＋２Ｈ2Ｏ
＋３Ｓ ＣｕＳＯ4＋Ｓ＋ＳＯ2＋２Ｈ2Ｏ＝ＣｕＳ＋２Ｈ2ＳＯ4 ＣｕＳＯ4＋Ｈ2Ｓ＝ＣｕＳ＋Ｈ2ＳＯ4 また、前述のように、この工程においてＺｎＳ、Ｓ0を
加えて浸出を行うと銅沈殿量が増加し、浸出液中の好ま
しい銅濃度を保てなくなることもあるので注意する必要
がある。
【００１８】次工程に送られる浸出液（Ｌ）中には、遊
離硫酸濃度が３０〜４０ｇ／Ｌ、Ｚｎが６０〜１００ｇ
／Ｌ、Ｆｅが３０〜５０ｇ／Ｌ、Ｃｕが２〜３ｇ／Ｌ、
Ａｓが０．５〜１ｇ／Ｌ、それぞれ含まれる。また、分
離除去される澱物である固形分（Ｓ）には、鉛、シリ
カ、金、銀等の難溶性の塩等含まれる。なお、この分離
除去された固形分（Ｓ）は、別途、鉛製錬の原料として
用いられる。
離硫酸濃度が３０〜４０ｇ／Ｌ、Ｚｎが６０〜１００ｇ
／Ｌ、Ｆｅが３０〜５０ｇ／Ｌ、Ｃｕが２〜３ｇ／Ｌ、
Ａｓが０．５〜１ｇ／Ｌ、それぞれ含まれる。また、分
離除去される澱物である固形分（Ｓ）には、鉛、シリ
カ、金、銀等の難溶性の塩等含まれる。なお、この分離
除去された固形分（Ｓ）は、別途、鉛製錬の原料として
用いられる。
【００１９】（２）第１段中和工程 この工程は、上記浸出工程で得られた浸出液に炭酸カル
シウムを加え、該浸出液中の遊離硫酸を中和して固液分
離し、石膏を主成分とする固形分とその他の成分を含む
液とに分離する工程である。すなわち、上記浸出工程を
経た浸出液には、後の工程である脱鉄工程におけるヘマ
タイト生成を著しく阻害する程度の遊離硫酸を含むた
め、これを中和するものである。中和後の遊離硫酸濃度
は８〜１０ｇ／Ｌに調整され、反応後のスラリーを固液
分離することで石膏を得る。鉄の沈殿による石膏の着色
等の問題を防ぎ販売可能な石膏を得るには、遊離硫酸濃
度が８ｇ／Ｌ未満にならぬ程度に中和するのがよい。
シウムを加え、該浸出液中の遊離硫酸を中和して固液分
離し、石膏を主成分とする固形分とその他の成分を含む
液とに分離する工程である。すなわち、上記浸出工程を
経た浸出液には、後の工程である脱鉄工程におけるヘマ
タイト生成を著しく阻害する程度の遊離硫酸を含むた
め、これを中和するものである。中和後の遊離硫酸濃度
は８〜１０ｇ／Ｌに調整され、反応後のスラリーを固液
分離することで石膏を得る。鉄の沈殿による石膏の着色
等の問題を防ぎ販売可能な石膏を得るには、遊離硫酸濃
度が８ｇ／Ｌ未満にならぬ程度に中和するのがよい。
【００２０】（３）第１段脱砒工程 この工程は、上記第１段中和工程で得られた中和液に亜
鉛末を銀／塩化銀電極で測定して−２００ｍＶになるよ
うに加えて固液分離し、銅及び砒素を砒化銅として主に
含む固形分とその他の成分を含む液とに分離する工程で
ある。この工程では、液中の砒素を完全に取り除くこと
はしない。完全に取り除くことを優先するとカドミウム
も沈澱してしまい、これを回収困難にしてしまうからで
ある。
鉛末を銀／塩化銀電極で測定して−２００ｍＶになるよ
うに加えて固液分離し、銅及び砒素を砒化銅として主に
含む固形分とその他の成分を含む液とに分離する工程で
ある。この工程では、液中の砒素を完全に取り除くこと
はしない。完全に取り除くことを優先するとカドミウム
も沈澱してしまい、これを回収困難にしてしまうからで
ある。
【００２１】この第１段脱砒工程により、液中のＣｕは
２ｇ／Ｌあったものが５ｍｇ／Ｌまでに、Ａｓは７５０
ｍｇ／Ｌあったものが１５ｍｇ／Ｌまでに、それぞれ除
かれる。液中から除去された砒化銅は、銅製錬に送られ
る。なお、この銅製錬では、銅及び砒素を含有する溶液
から、先ず、銅のみを分離し、砒素を砒酸鉄の形で固定
化するプロセスが通常採用される。砒化銅は、酸化雰囲
気下で容易に溶解できるため、簡単にこのプロセスで処
理できる。このプロセスによる銅回収率は、浸出工程あ
るいは後の工程で脱銅工程を有する従来のヘマタイトプ
ロセスによる回収率に比較しても何ら遜色はないと考え
られる。
２ｇ／Ｌあったものが５ｍｇ／Ｌまでに、Ａｓは７５０
ｍｇ／Ｌあったものが１５ｍｇ／Ｌまでに、それぞれ除
かれる。液中から除去された砒化銅は、銅製錬に送られ
る。なお、この銅製錬では、銅及び砒素を含有する溶液
から、先ず、銅のみを分離し、砒素を砒酸鉄の形で固定
化するプロセスが通常採用される。砒化銅は、酸化雰囲
気下で容易に溶解できるため、簡単にこのプロセスで処
理できる。このプロセスによる銅回収率は、浸出工程あ
るいは後の工程で脱銅工程を有する従来のヘマタイトプ
ロセスによる回収率に比較しても何ら遜色はないと考え
られる。
【００２２】上記銅製錬で行なうプロセスを以下のよう
にして実際に確認してみた。すなわち、上記砒化銅に銅
の溶解度を満足するように水及び硫酸を加えリパルプし
た後、酸素を吹き込みながら撹拌した。このときの液中
銅濃度を経時的に測定した結果は次の通りであった。な
お、銅と砒素との浸出速度では砒素のほうが遅いため、
砒化銅浸出率として砒素の浸出率を採用した。 時間（ｍｉｎ） ０ ３０ ６０ ９０ １２０ １８０ ２４０ 砒化銅浸出率（％） ０ １０ ２１ ３６ ５１ ８８ １００ 上記の通り、銅の浸出は問題なく行なえ、銅製錬工程内
での処理が可能であることが確認できた。
にして実際に確認してみた。すなわち、上記砒化銅に銅
の溶解度を満足するように水及び硫酸を加えリパルプし
た後、酸素を吹き込みながら撹拌した。このときの液中
銅濃度を経時的に測定した結果は次の通りであった。な
お、銅と砒素との浸出速度では砒素のほうが遅いため、
砒化銅浸出率として砒素の浸出率を採用した。 時間（ｍｉｎ） ０ ３０ ６０ ９０ １２０ １８０ ２４０ 砒化銅浸出率（％） ０ １０ ２１ ３６ ５１ ８８ １００ 上記の通り、銅の浸出は問題なく行なえ、銅製錬工程内
での処理が可能であることが確認できた。
【００２３】（４）第２段中和工程 この工程は、上記第１段脱砒工程で砒化銅を分離した後
の液に炭酸カルシウムを加えながらｐＨを４〜４．６に
あげて固液分離し、アルミニウムを主成分とする固形分
とその他の成分を含む液とに分離する工程である。アル
ミニウムもヘマタイト生成の阻害因子の一つであるの
で、これを除去するのがこの工程の重要な目的の１つで
ある。ｐＨを４〜４．６とするのは、ｐＨが４未満で
は、アルミニウムの分離が不十分となり、４．６を超え
ると、Ｚｎ、Ｆｅの沈澱が始まるからである。
の液に炭酸カルシウムを加えながらｐＨを４〜４．６に
あげて固液分離し、アルミニウムを主成分とする固形分
とその他の成分を含む液とに分離する工程である。アル
ミニウムもヘマタイト生成の阻害因子の一つであるの
で、これを除去するのがこの工程の重要な目的の１つで
ある。ｐＨを４〜４．６とするのは、ｐＨが４未満で
は、アルミニウムの分離が不十分となり、４．６を超え
ると、Ｚｎ、Ｆｅの沈澱が始まるからである。
【００２４】（５）脱鉄工程 この工程は、上記第２段中和工程でアルミニウムを分離
した後の液を、ヘマタイト生成温度領域で鉄を酸化しな
がら加水分解した後に固形分離し、鉄をヘマタイトとし
て含む固形分と亜鉛を含む液とに分離する工程である。
具体的には、上記第２段中和工程により得られた液を平
衡論的にヘマタイトが沈澱する温度である１９０℃以上
まで昇温し、Ｏ2分圧０．１〜０．３Ｍｐａの酸化雰囲
気中で反応後に減圧・濾別することでヘマタイトを得
る。反応後の液は、Ｚｎが６０〜１００ｇ／Ｌの含有率
のままで保たれるが、Ｆｅは６ｇ／Ｌ以下まで減少され
る。この工程で処理後の液は再び亜鉛製錬の浸出工程に
送られ、亜鉛回収の原料とされる。
した後の液を、ヘマタイト生成温度領域で鉄を酸化しな
がら加水分解した後に固形分離し、鉄をヘマタイトとし
て含む固形分と亜鉛を含む液とに分離する工程である。
具体的には、上記第２段中和工程により得られた液を平
衡論的にヘマタイトが沈澱する温度である１９０℃以上
まで昇温し、Ｏ2分圧０．１〜０．３Ｍｐａの酸化雰囲
気中で反応後に減圧・濾別することでヘマタイトを得
る。反応後の液は、Ｚｎが６０〜１００ｇ／Ｌの含有率
のままで保たれるが、Ｆｅは６ｇ／Ｌ以下まで減少され
る。この工程で処理後の液は再び亜鉛製錬の浸出工程に
送られ、亜鉛回収の原料とされる。
【００２５】上述の実施例１の方法を用い、ＳＯ2浸出
後液のｐＨを１．３まで中和後に亜鉛末を添加し、カド
ミウムを沈澱させないように砒素を砒化銅として除去
し、脱砒後液をｐＨ＝４．２まで中和した液をオートク
レーブにいれ、１９５℃、酸素分圧３Ｋｇ／ｃｍ2でヘ
マタイト生成を行なった。生成酸化鉄中の不純物含有量
は次の通りであり、従来の方法による場合に比較して大
きな効果があることがわかる。 Ａｓ Ｃｄ Ｐｂ 不純物含有量（ppm) 従来方法 8000 200 300 本実施例 300 200 70 上記の通り、本実施例によれば、従来の方法に比較し
て、回収された酸化鉄中の砒素の品位が９６％、鉛の品
位が７７％、それぞれ低減したことがわかる。
後液のｐＨを１．３まで中和後に亜鉛末を添加し、カド
ミウムを沈澱させないように砒素を砒化銅として除去
し、脱砒後液をｐＨ＝４．２まで中和した液をオートク
レーブにいれ、１９５℃、酸素分圧３Ｋｇ／ｃｍ2でヘ
マタイト生成を行なった。生成酸化鉄中の不純物含有量
は次の通りであり、従来の方法による場合に比較して大
きな効果があることがわかる。 Ａｓ Ｃｄ Ｐｂ 不純物含有量（ppm) 従来方法 8000 200 300 本実施例 300 200 70 上記の通り、本実施例によれば、従来の方法に比較し
て、回収された酸化鉄中の砒素の品位が９６％、鉛の品
位が７７％、それぞれ低減したことがわかる。
【００２６】（実施例２）図２は本発明の実施例２にか
かる亜鉛浸出残渣の湿式処理法の概略構成を示すフロー
図である。以下、図２を参照にしながら本発明の実施例
２にかかる亜鉛浸出残渣の湿式処理法を説明する。な
お、この実施例は、上述の実施例１における「第２段中
和工程」と「脱鉄工程」との間に「第２段脱砒工程」を
設けたほかは実施例１と同じ構成を有するものであるの
で、以下では、「第２段脱砒工程」について説明し、実
施例１と同じ工程の説明は省略する。
かる亜鉛浸出残渣の湿式処理法の概略構成を示すフロー
図である。以下、図２を参照にしながら本発明の実施例
２にかかる亜鉛浸出残渣の湿式処理法を説明する。な
お、この実施例は、上述の実施例１における「第２段中
和工程」と「脱鉄工程」との間に「第２段脱砒工程」を
設けたほかは実施例１と同じ構成を有するものであるの
で、以下では、「第２段脱砒工程」について説明し、実
施例１と同じ工程の説明は省略する。
【００２７】第２段脱砒工程 この工程は、実施例１における第２段中和工程で得られ
た液に亜鉛末を加えて固液分離し、砒素、カドミウム及
び鉛を主成分に含む固形分とその他の成分を含む液とに
分離する工程である。具体的には、第２段中和工程で得
られた液に硫酸を添加してｐＨを３．０〜３．５に調整
し、亜鉛粉末を２ｇ／Ｌ加える。ｐＨを３．０〜３．５
に調整するのは、本工程での処理液中には多量の鉄が存
在するので第２段中和工程で得られた液のｐＨのままで
は、鉄水酸化物生成によって、濾過性が著しく阻害され
るからである。
た液に亜鉛末を加えて固液分離し、砒素、カドミウム及
び鉛を主成分に含む固形分とその他の成分を含む液とに
分離する工程である。具体的には、第２段中和工程で得
られた液に硫酸を添加してｐＨを３．０〜３．５に調整
し、亜鉛粉末を２ｇ／Ｌ加える。ｐＨを３．０〜３．５
に調整するのは、本工程での処理液中には多量の鉄が存
在するので第２段中和工程で得られた液のｐＨのままで
は、鉄水酸化物生成によって、濾過性が著しく阻害され
るからである。
【００２８】この工程により、砒素、カドミウム及び鉛
等の不純物をほぼ完全に除去した液を次の脱鉄工程に送
ることができる。したがって、次の脱鉄工程で回収され
る酸化鉄に含まれる不純物の量を著しく少なくすること
ができ、セメント製造等に有効に活用することが可能に
なった。
等の不純物をほぼ完全に除去した液を次の脱鉄工程に送
ることができる。したがって、次の脱鉄工程で回収され
る酸化鉄に含まれる不純物の量を著しく少なくすること
ができ、セメント製造等に有効に活用することが可能に
なった。
【００２９】上記工程における亜鉛末投入による砒素及
びカドミウムの除去挙動を確認するために、次の試験を
行なった。すなわち、第２段中和工程で得られた液を採
取して２Ｌ（リットル）ビーカーに満し、ビーカー内の
液を、２００ｒｐｍで撹拌しながら６０℃まで３０ｍｉ
ｎで昇温した。次いで、亜鉛粉末を２ｇ／Ｌを投入し投
入後所定時間毎に溶液のサンプルを採取した。各サンプ
ルを濾別後に液中の砒素及びカドミウム濃度を測定し
た。結果は以下の通りであった。 時間(min) 0 5 15 30 60 90 120 Ａｓ濃度(mg/L) 15 <1 <1 <1 <1 <1 <1 Ｃｄ濃度(mg/L) 508 187 122 31 3 １ １ 上記の通り、砒素及びカドミウムがほぼ完全に除去され
ることが確認できた。
びカドミウムの除去挙動を確認するために、次の試験を
行なった。すなわち、第２段中和工程で得られた液を採
取して２Ｌ（リットル）ビーカーに満し、ビーカー内の
液を、２００ｒｐｍで撹拌しながら６０℃まで３０ｍｉ
ｎで昇温した。次いで、亜鉛粉末を２ｇ／Ｌを投入し投
入後所定時間毎に溶液のサンプルを採取した。各サンプ
ルを濾別後に液中の砒素及びカドミウム濃度を測定し
た。結果は以下の通りであった。 時間(min) 0 5 15 30 60 90 120 Ａｓ濃度(mg/L) 15 <1 <1 <1 <1 <1 <1 Ｃｄ濃度(mg/L) 508 187 122 31 3 １ １ 上記の通り、砒素及びカドミウムがほぼ完全に除去され
ることが確認できた。
【００３０】上述の実施例２の方法で、浸出工程から始
まり２段脱砒工程を経て脱鉄工程に至る一連の工程を５
０リットル毎時の条件で１０日間連続通液しながらヘマ
タイト生成の試験を行なった。生成酸化鉄中の不純物含
有量は次の通りであり、従来の方法による場合に比較し
て画期的な効果があることがわかる。 Ａｓ Ｃｄ Ｐｂ 不純物含有量（ppm) 従来方法 8000 200 300 本実施例 4 2 9 上記の通り、本実施例によれば、従来の方法に比較し
て、回収された酸化鉄中の砒素の品位が９９．９％、カ
ドミウムの品位が９９％、鉛の品位が９７％、それぞれ
低減したことがわかる。
まり２段脱砒工程を経て脱鉄工程に至る一連の工程を５
０リットル毎時の条件で１０日間連続通液しながらヘマ
タイト生成の試験を行なった。生成酸化鉄中の不純物含
有量は次の通りであり、従来の方法による場合に比較し
て画期的な効果があることがわかる。 Ａｓ Ｃｄ Ｐｂ 不純物含有量（ppm) 従来方法 8000 200 300 本実施例 4 2 9 上記の通り、本実施例によれば、従来の方法に比較し
て、回収された酸化鉄中の砒素の品位が９９．９％、カ
ドミウムの品位が９９％、鉛の品位が９７％、それぞれ
低減したことがわかる。
【００３１】また、この結果は、同時に酸化鉄中へのカ
ドミウムのロスが少なくなることを意味し、この量は亜
鉛製錬工程全体におけるカドミウム回収効率の２％に相
当する。その他の有価金属のロスは一連の工程内で＜
０．５％となり、従来の方法と同等以上の回収率を維持
できた。
ドミウムのロスが少なくなることを意味し、この量は亜
鉛製錬工程全体におけるカドミウム回収効率の２％に相
当する。その他の有価金属のロスは一連の工程内で＜
０．５％となり、従来の方法と同等以上の回収率を維持
できた。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、第１段
中和工程で主として石膏を除いた後に、第２段中和工程
の前に、第１段脱砒工程を設けて砒素を除くようにした
ことにより、脱鉄工程で回収される酸化鉄を主とする固
形物中に所定以上の不純物が含まれないようにすること
が可能になった。これにより、回収された酸化鉄を主成
分とする固形物を、廃棄物とすることなくセメント製造
の原料等として利用できるようになった。
中和工程で主として石膏を除いた後に、第２段中和工程
の前に、第１段脱砒工程を設けて砒素を除くようにした
ことにより、脱鉄工程で回収される酸化鉄を主とする固
形物中に所定以上の不純物が含まれないようにすること
が可能になった。これにより、回収された酸化鉄を主成
分とする固形物を、廃棄物とすることなくセメント製造
の原料等として利用できるようになった。
【図１】本発明の実施例１にかかる亜鉛浸出残渣の湿式
処理法の概略構成を示すフロー図である。
処理法の概略構成を示すフロー図である。
【図２】本発明の実施例２にかかる亜鉛浸出残渣の湿式
処理法の概略構成を示すフロー図である。
処理法の概略構成を示すフロー図である。
【図３】亜鉛浸出残渣の湿式処理法の従来例の概略構成
を示すフロー図である。
を示すフロー図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｂ 13/00 Ｃ２２Ｂ 3/00 Ｐ 15/00 11/04 // Ｃ０１Ｇ 49/06 13/04 15/12 Ｆターム(参考） 4D004 AA16 AB03 AC05 BA02 CA13 CA35 CA37 CA41 CC01 CC11 4G002 AA03 AB02 AC03 AE05 4K001 AA01 AA04 AA09 AA10 AA20 BA16 DB03 DB17 DB23
Claims (3)
- 【請求項１】 湿式亜鉛製錬で得られる亜鉛浸出残渣か
ら金、銀、銅、鉄もしくは鉛等の有価金属を分離回収す
る亜鉛浸出残渣の湿式処理法であって、 前記亜鉛浸出残渣に湿式亜鉛製錬における電解尾液を加
えてパルプ状にした後に還元雰囲気で浸出して固液分離
し、鉛及び銀を主成分に含む固形分とその他の成分を含
む浸出液とに分離する浸出工程と、 前記浸出工程で得られた浸出液に炭酸カルシウムを加
え、該浸出液中の遊離硫酸を中和して固液分離し、石膏
を主成分とする固形分とその他の成分を含む液とに分離
する第１段中和工程と、 前記第１段中和工程で得られた中和液に亜鉛末を加えて
固液分離し、銅及び砒素を砒化銅として主に含む固形分
とその他の成分を含む液とに分離する第１段脱砒工程
と、 前記第１段脱砒工程で砒化銅を分離した後の液に炭酸カ
ルシウムを加えながらｐＨをさらにあげて固液分離し、
アルミニウムを主成分とする固形分とその他の成分を含
む液とに分離する第２段中和工程と、 前記第２段中和工程でアルミニウムを分離した後の液
を、ヘマタイト生成温度領域で鉄を酸化しながら加水分
解した後に固形分離し、鉄をヘマタイトとして含む固形
分と亜鉛を含む液とに分離する脱鉄工程とを有する亜鉛
浸出残渣の湿式処理法。 - 【請求項２】 前記第２段中和工程と脱鉄工程との間
に、前記第２段中和工程で得られた液に亜鉛末を加えて
固液分離し、砒素、カドミウム及び鉛を主成分に含む固
形分とその他の成分を含む液とに分離する第２段脱砒工
程を有することを特徴とする請求項１に記載の亜鉛浸出
残渣の湿式処理法。 - 【請求項３】 前記浸出工程で得られた浸出液中の銅モ
ル濃度を砒素モル濃度１モルに対して３モル以上とし、
前記第１段脱砒工程において砒素と反応させ砒化銅を形
成させることを特徴とする請求項１、２に記載の亜鉛浸
出残渣の湿式処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000209732A JP3955934B2 (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 亜鉛浸出残渣の湿式処理法 |
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| JP2000209732A JP3955934B2 (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 亜鉛浸出残渣の湿式処理法 |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2002030355A true JP2002030355A (ja) | 2002-01-31 |
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ID=18706095
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005041711A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Dowa Mining Co Ltd | 酸化鉄粉およびその製造方法 |
| JP2006265592A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Dowa Mining Co Ltd | 亜鉛浸出残渣の湿式処理方法 |
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