JP2002508445A

JP2002508445A - 亜鉛および鉛の分離による鉄含有汚染スラッジの酸化浸出

Info

Publication number: JP2002508445A
Application number: JP2000539181A
Authority: JP
Inventors: モルティエール，ロナルド
Original assignee: シドマールエヌ．ヴイ．
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2002-03-19
Also published as: ATE213787T1; BR9815176A; ES2172255T3; BE1011619A3; KR20010024699A; CA2312037A1; WO1999031285A1; AU1744599A; DE69804016T2; AU738731B2; EP1042518B1; DE69804016D1; EP1042518A1

Abstract

(57)【要約】この発明は、鉄を含むスラッジからＺｎおよびＰｂのような非鉄金属を分離する方法に関し、以下の操作工程：浸出懸濁液を得るように、反応器（１０）において２より低いｐＨで酸性酸化媒体での鉄含有スラッジの非選択浸出；浸出懸濁液が固体のフラクション（１６）と溶液（２０）にフィルター（６）で分離される第１分離工程；溶液が酸化剤（２１）により酸化される酸化工程（９）；それにより溶液中のFe⁺⁺をFe⁺⁺⁺に変換し、浸出反応器（１０）中の酸化溶液を再使用し、反応器中にFe⁺⁺⁺を沈殿させ、第１分離工程（１６）間に溶液からFe⁺⁺⁺を除去し、ＦｅＣｌ₃の形態で結合酸を回収することからなる方法により特徴付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の目的この発明は、特に、原料として鉄鋼業における処理スラッジを再使用させるた
めにスラッジから非鉄金属を分離するための、鉄鋼業由来の残留物のような鉄を
含有する汚染されたスラッジを処理する方法に関する。発明の根拠となる技術背景伝統的な方法｛溶鉱炉での鉄鉱石の還元溶融または電気炉でのくず鉄（scrap
iron）および鉄海綿（iron sponges）の溶融｝による鋼鉄の製造は、亜鉛によっ
て汚染されかつ鉄を含有する残留物の形成を伴う。このような原料中の亜鉛含量
は変わりやすく、用いる方法や原料に依存する。一般的にいえば、低い亜鉛含量
の原料から高い亜鉛含量の原料を分離することは可能である。低い亜鉛含量の原料は、ただちに製造において再循環させることができる。こ
の技術は、「内部再循環（internal recycling）」と呼ばれる。それは、他の技
術によって処理されなければならない亜鉛に富んだダストの形成する。

【０００２】別の方法は、ガラス化もしくは不活性化（inertisation）の方法である。この
方法によって、経済的に再循環できない原料は、水および空気の存在下で不活性
な最終製品を得るために、ダスト中に存在する有毒な残留物が他の製品中に取り
込まれるように処理される。次いで、これらの製品は道路建造物における基礎製
品またはガラスもしくはセラミック原料として供給することができる。このよう
な方法の例は、800〜1400℃に加熱したケイ酸塩によるダスト混合物のガラス化であり、それによってガラス製品を形成する。同じタイプのもう一つ別の方法は
、アルミノケイ酸塩、石灰および他の添加剤とダストを混合して、コンクリート
に類似した構造を示しかつ基礎安定剤（ground stabilisar）として使用することができるカルシウムおよびアルミニウムのケイ酸塩のマトリックスを形成する
ような方法で添加剤とダスト中の重金属の反応を引き起こすことである。亜鉛は
再循環されないが、マトリックスに固定される。

【０００３】別のタイプの方法は、乾式冶金法として一般的に記載することができる。これ
らの方法は、純金属性の酸化亜鉛もしくは亜鉛を産生することを目的としている
。最もよく知られている例は、いわゆるＷＡＥＬＺロータリーキルン法（WAELZ
Rotary Kiln process）である。処理されるべき原料は、還元剤および添加剤とともに同時に炉の中に導入される。炉の還元ゾーンにおいて、ＺｎＯは還元され
て蒸発させられる。

【０００４】炉の酸化ゾーンにおいては、ガス精製装置中に原料として回収される酸化亜鉛
を形成するために亜鉛が再酸化される。この方法の困難な点は、産生されるＺｎ
Ｏが非常に多くの塩素とフッ素を含み、ある場合には非常に多くのカドミウムと
鉛を含むことである。このことにより、例えばインペリアル溶鉱炉（Imperial S
melting Furnace）のような装置で溶融を始める前に補足の処理が必要となる。

【０００５】最後のタイプの処理方法は、湿式冶金法として記載することができる。これらの
方法は、浸出操作の存在によって特徴づけられる。すでに記載されている浸出剤
は、いくつかの有機酸に加えてＮａＯＨ（方法はS.E.R.H.-CEBEDEAU）、ＮＨ₃（
方法はUBC-ChapparralおよびEZINEX）およびＨ₂ＳＯ₄（修飾されたZincex法）で
ある。水酸化ナトリウムおよび硫酸が最も一般に用いられるが、これらの剤には
いくつかの明確な問題がある。すなわち、ＮａＯＨの使用に関しては、Ｚｎの十
分な溶解度を得るために強く濃縮した溶液を用いなければならず、一方Ｈ₂ＳＯ₄ の使用に関しては、ケイ酸塩とフェライトがほとんど浸出できず、ある鉱石の場
合には、シリカゲルの形成が生じて分離が困難となる。

【０００６】技術状態文書LU-87 535には、重金属を含む原料、特に鉄鋼業残留物の酸性浸出による処理方法が記載されている。その発明の特徴は、Fe⁺⁺⁺イオンが多くかつFe⁺⁺イオンが少ない酸を試薬として用いることである。従って、それは、Fe⁺⁺イオンを酸化させてFe⁺⁺⁺イオンが多い溶液を産生するために、Fe⁺⁺イオンが多い酸性溶液を酸化操作に付すという予備工程を含んでも
よい。この場合には、徹底した酸洗い浴（exhausted pickling bath）はFe⁺⁺イオンが多いので、鉄鋼業残留物を回収する目的で、これらの浴の使用が提案され
ている。

【０００７】この技術には、Fe⁺⁺⁺イオンが多い酸性溶液からの少なくとも一部分のFe⁺⁺⁺の
沈澱と第二溶液を産生する目的で重金属の溶解を生じるために、含まれる重金属
を処理するため原料とともにこのようなFe⁺⁺⁺イオンが多い酸性溶液の存在を伴う。

【０００８】この第二溶液のｐＨの測定は、特にｐＨを２に維持するために、一定間隔で行
われる。次いで、アルカリ物質の添加によってｐＨは３〜５の間に含まれる値に
調節され、次いで酸化剤の助けによって残りのFe⁺⁺はFe⁺⁺⁺に酸化され、溶液中の残りの鉄の新たな選択的沈澱が行われる。次に、固相と液相が分離され、同時
にあるいは連続して上記重金属の不溶性化合物の形成と沈澱を生じる試薬が液相
に加えられる。不溶性化合物の各々の沈澱操作の後、残りの液相と上記不溶性化
合物を含む固相が分離される。

【０００９】例に示した２のオーダーのｐＨの選択は、鉄の再溶解をできるだけ減少させる
ことを意図するものである。Fe⁺⁺⁺を加えることによる酸化還元電位の調節は、鉛を溶液状態に保持することを意図するものである。記載した技術では、溶解し
た鉄はｐＨの増加時に第二反応器中で沈澱し、それは試薬の損失を伴う。文書 AT-400 928-Bでは、選択性が酸性度率を緩和することによって達せられるイオン交換体、より明確にはカチオン交換体の使用が提案されている。文書 GB-2 128 797-A はまた、非鉄金属を回収するためのカチオン交換体を提
案している。

【００１０】文書データベース WP1, Section Ch, Derwent Publications Ltd., London, G
B; Class D15, AN 73-7286OU XP002074793 & JP 48 055 815 A（Momozaki Ｊ）には、残留ＨＣｌと共に鉄鋼業から生じるダストを塩素ガスまたは硝酸で酸化し
て処理する技術が記載されている。中和および水酸化鉄のろ過による分離の後、
重金属を沈澱させかつ濾過するために濾液は金属亜鉛で処理される。その後、濾
液は水酸化亜鉛を回収するために中和される。文書データベース WP1, Section Ch, Week 12 1993, Derwent Publications L
td., London, GB; Class J01, AN 93-098837 XP002074794 & SU 1 725 949 A（B
alkhashmed Prod. Assoc.）, April 15, 1992には、溶液脱着効果による金属カチオンの遊離が記載されている。

【００１１】発明の目的この発明は、スラッジからアルカリもしくはアルカリ土類金属のような他の汚
染物質（contaminants）と共にＺｎおよびＰｂの脱離を意図した新しい湿式冶金
法を提案することを目的とし、その方法によれば、鉄は焼結装置で回収され、非
鉄金属は精製かつ再利用することができる。

【００１２】発明の主な特徴発明の本質的な特徴は、以下の操作工程： −浸出懸濁液を得るために、反応器において２より低いｐＨで酸性酸化媒体（ac
id oxidising medium）で鉄を含有するスラッジを浸出する非選択的工程； −浸出懸濁液を固体のフラクションと溶液に分離する、分離の第一工程； −溶液を、酸化剤によって酸化して、溶液中に存在するFe⁺⁺をFe⁺⁺⁺へ転換させる酸化工程； −分離の第一工程中の溶液から、反応器中でFe⁺⁺⁺を沈澱させ除去し、一方ＦｅＣｌ₃の形態で結合酸を回収する、浸出工程における酸化溶液の再使用からなる、鉄含有スラッジからＺｎまたはＰｂのような汚染金属を分離するため
の、それらの浸出方法である。

【００１３】浸出工程で酸化溶液を再使用することは、著しく有利である。すなわち、その
溶液は酸の消費を減少させる低いｐＨであり、ＦｅＣｌ₃の形態で結合酸が反応器の中で回収される。その上、その溶液は中和してはいけない。反応器の中で溶液になったFe⁺⁺は、
酸化工程でFe⁺⁺⁺に転換され、反応器の中で沈澱を生じ、焼結装置での再使用の可能性をもたらす。さらに、処理スラッジのトンあたりの水の消費はより低い。分離の第一工程は、ろ過によって達することができる。浸出工程は、ＨＣｌお
よび/またはＦｅＣｌ₃の添加を含むことができる。

【００１４】浸出工程におけるｐＨは、２より低く、約1.5の値より低いのが好ましく、0.5
までの値が可能である。使用した酸は再循環によって回収することができるので
、この方法は安価な酸性化で操作できる。言い換えれば、化学試薬の費用と中和
の費用は有意には増加しない。溶液になった鉄の量は、それほど重要ではない。
選択されるｐＨ値の目的は、存在するＺｎとＰｂの約95％が溶液になり、残りが
焼結装置で回収されることである。浸出工程における酸化還元電位は、約450mVより高いのが好ましい。

【００１５】発明の特定の具体例によれば、この方法には、少なくとも一つのイオン交換体
による分離の第一工程から生じる溶液の分離を含み、その溶液中のＣｌ^-イオンの濃度が少なくとも１Ｍのオーダーである、分離の第二工程が包含される。どんな酸化剤でも用いることができるが、Ｃｌ₂が産業上の適用には好ましい。浸出工程の平均処理時間は、好ましくは約２時間である。

【００１６】溶液中のＣｌ^-濃度は、1.5〜2.5 mol/l からなるのが好ましい。このことには
、イオン交換体の容量に関する有利な効果がある。実際に、Ｃｌ^-濃度がより高くなると、ＺｎとＰｂのイオン交換はより良好なものになるであろう。しかしな
がら、２mol/lの塩化物濃度に対してわずかに１％であるＦｅイオンの交換は、Ｃｌ^-の濃度が２mol/l を越えるときいくぶん増加する。このことは、分離がいっそう悪くなるという事実のために、避けるべきことである。

【００１７】イオン交換体は、水および/または金属イオンの水溶液で再生することができ、この場合には、それから出てくる再生物（再生体）が集められる。このことは
、後者の金属濃度が非常に高くなるまで、こうして得られた再生体でイオン交換
体を再生できることを意味する。従って、再生のために酸または塩基を用いる必
要はなく、必ずしも純水を用いることが必要とはかぎらない。そのことは、装置
における水の消費を減少させる。

【００１８】再生体が出発して、「凝結」、すなわち亜鉛粉末を加えることによる置換によ
って、存在するＰｂを溶液から除去することができる。金属亜鉛は電気分解によ
って回収することができ、Ｚｎ（ＯＨ）₂もしくはＺｎＣＯ₃は沈澱反応によって
回収することができる。この発明は、添付の図面を参照して好ましい具体例に関してより詳細に記載さ
れるであろう。図の中で、同じ機能を有する同一の要素は、同じ参照番号を有す
る。

【００１９】発明の詳細な説明この発明は、非選択的浸出、固体原料と溶液を得るための分離、および酸化溶
液の再使用による、鉄を含有するスラッジからのＺｎおよびＰｂのような汚染金
属の除去に関する。この発明は、実施例を参照することによって説明されるであ
ろう。

【００２０】この発明を実施することができる装置の一般的な概略説明を、図１に表す。１
におけるスラッジは、化学薬品２（たとえばＨＣｌ）および再循環物４｛以後リ
サーキュレート（recirculate）と称する｝とともに同時に反応器10の中に導かれる。反応器10において、浸出工程が酸性酸化媒体中で起こる。次いで、浸出懸
濁液は、緩衝液貯蔵器（buffer reservoir）25（任意）の中に保存されるかある
いはバンドフィルター（band filter）６で直接に濾過される。良好なろ過を達成するために、凝集剤を加えることができる（例えばZetag 32 ）。これは、反応器から流出する生成物に行うのが好ましい。バンドフィルター６による分離（
分離の第一工程）は、固体原料と溶液を産生する。全ての溶解した金属イオンを
含有する溶液は、イオン交換体７および７’に導かれる。それは、イオン交換体
中に塩化物の錯体の形態でＺｎとＰｂを固定し、一方他の全ての金属イオンは錯
体を形成することなく通過する。

【００２１】ＺｎおよびＰｂイオンは、イオン交換体の再生を行うことによって除去するこ
とができる。次いで、ＺｎとＰｂイオンが分離された通過溶液は、酸化剤（例え
ば、塩素ガスＣｌ₂またはNaOCl）を加えることによって、９で酸化される。その
酸化溶液は、反応器10で「リサーキュレート」４として再使用することができる
。Fe⁺⁺⁺の形態に酸化された鉄は、反応器の中で溶液に移行するであろう。それは、焼結装置で再使用するために、濾過工程中に容易に回収される。発明の本質
的な部分は、浸出工程である。これは、スラッジにＨＣｌおよび/またはＦｅＣｌ₃を加えることによって達成することができる。浸出、すなわち金属イオンの溶液への移行は、２より低いｐＨ、好ましくは1.5のオーダーのｐＨで行われる。一般的にいえば、汚染がＺｎとＰｂのためであり、Ｚｎが溶鉱炉において技術
上の問題を構成するとすれば、発明の本質は、スラッジからのＺｎの除去に関す
る。

【００２２】実施例で用いたスラッジ組成表１は、２つの溶鉱炉（A および B）とスラッジのラグーニング（lagooning ）から出てくる乾燥物質の平均組成を示す。

【００２３】

【表１】表１：溶鉱炉AおよびBの溶鉱炉スラッジとスラッジラグーン（ｓｌｕｄｇｅ
ｌａｇｏｏｎ）のスラッジにおける乾燥物質の平均組成（％）

【００２４】実施例１：ラグーニングから出てくるスラッジ由来のＺｎ、ＰｂおよびＦｅのＨ
ＣｌまたはＦｅＣｌ₃による浸出：ｐＨの影響ラグーニングから出てくるスラッジを図１による試験装置（trial installati
on）でＨＣｌによって浸出する。異なる金属に関する浸出収率を表２に表す。浸出液中の金属濃度を表３に表す。

【００２５】

【表２】表２：ＨＣｌによって浸出したときの最終ｐＨの関数としての収率（％）

【００２６】

【表３】表３：試験装置でＨＣｌによって浸出したときの異なる金属の浸出液中の濃度（
mg/l）

【００２７】ＦｅＣｌ₃による浸出に関して、正確に実施例１と同じ手順を用いた。唯一の相違点は、ＨＣｌの代わりにＦｅＣｌ₃を用いたことである。この実施例に関する浸出の収率を表４に示す。浸出媒体中のＦｅの存在によって結果が曲げられる
という事実を考慮すると、Ｆｅに関して得られた結果は、考慮に入れるべきでは
ない。

【００２８】

【表４】表４：ＦｅＣｌ₃で浸出したときの最終ｐＨの関数としての収率（％）

【００２９】ＨＣｌまたはＦｅＣｌ₃による浸出の結果より、酸化酸性媒体（FeCl₃）が非酸
化酸性媒体（HCl）より良好な浸出収率を与えると結論づけられる。

【００３０】実施例２：浸出後に得られる溶液のイオン交換体による分離実際の浸出液を、アニオン交換体（DOWEX SBR）に導く。表５は、浸出液の組成を示す。

【００３１】

【表５】表５：イオン交換体に関する浸出液の組成

【００３２】図５は、循環した体積に換算した排出液中のＺｎおよびＰｂの濃度を示す。始
めは、ＺｎとＰｂは完全に除去される。他の金属は、カラムに保持されない。カ
ラムの飽和が進行するほど、ＺｎとＰｂの濃度は流入物中の値まで増加し、再生
が必要になる。交換容量は、浸出液中のＣｌ^-濃度に非常に依存する。約１〜２
mol/l のＣｌ^-値が、良好な交換に必要である。Ｃｌ^-の濃度が非常に低くなるな
らば、容量は非常に低下するであろう。Ｃｌ^-の濃度が増加することによって、F
e⁺⁺⁺に関する親和性が同様に増加するが、２ＮのＣｌ^-値では、存在する Fe⁺⁺⁺ のわずかに１％が交換されるだけである。

【００３３】実施例３：イオン交換体の容量に関するＣｌ^-濃度の影響Ｃｌ^-の濃度は、イオン交換体に結合することによって塩化物錯体の形態で溶液から分離することができるＺｎとＰｂの量にとって重要である。アニオン交換
体 DOWEX SBR の理論的な容量は、乾燥樹脂3.5 meq/g である。Ｃｌ^-濃度の影響
を評価するために、異なるＣｌ^-濃度に関するイオン交換体の保持率の測定をおこなった。結果を表６に表す。

【００３４】

【表６】表６：アニオン交換体の容量に関するＣｌ^-濃度の影響

【００３５】実施例４：NaOCl の浸出による液体の酸化 NaOCl を、表７の組成（イオン交換後）を示す浸出液に徐々に加える。少し添
加した後、酸化還元電位を測定し、サンプルを採取する。サンプルにおいて、Fe ⁺⁺ /Fe⁺⁺⁺の割合を測定する。結果を図６に表す。全てのFe⁺⁺が酸化されるとき、酸化還元電位24の著しい増加が観察される。こ
のことは、酸化の調節に用いることができる。

【００３６】

【表７】表７：浸出液の組成

【００３７】実施例７： Ca(ClO)₂で酸化するときの酸化還元電位とｐＨの展開ＦｅＳＯ₄硫酸150mmol/l溶液における酸化還元電位とｐＨを測定する。この溶
液は、ｐＨ1.3と-328mVの酸化還元電位を有する。酸化過程における溶液のｐＨの影響を測定するために、Ｈ₂ＳＯ₄もしくはＮａＯＨを溶液に加える。この溶液
の50 mlに、２mlのCa(ClO)₂溶液を２分毎に加える。Ca(ClO)₂溶液の濃度は、170
mmol/lである。結果を図７および８に表す。酸化された浸出液が適当なｐＨと酸化還元電位を示すという事実から、それは
、浸出工程で再使用することができる。次いで、それは、本質的にＦｅＣｌ₃を含有する。

【００３８】実施例８：バンドフィルターの使用使用したバンドフィルター（Philippe Filter）は、この後に記載される図４のものである。フィルターバンドの最もよいパラメーターを表８に表す。

【００３９】

【表８】表８：バンドフィルターの最適パラメーター

【００４０】手順のシミュレーションシミュレーション過程の間に、過程の全工程を実験室で連続的に行う。数回の
連続的な繰り返しを行うことによって、「リサーキュレート」の再使用もシミュ
レートすることができる。過程のある工程は、常に浸出、濾紙による濾過、イオ
ン交換およびNaOClによる酸化である。反応時に酸化剤としてＦｅＣｌ₃もしくは
NaOClを添加するような異なる条件で、全部で５つの実験を実施する。

【００４１】装置装置の説明使用した装置を図２に示す。集塵器（precipitator）１において溶鉱炉から生じるスラッジは、５％の乾燥
物質含量を示す。このスラッジは、20 m³/hの速度で沈降濃縮機（thickener）７
に供給される。この工程の目的は、スラッジにおける乾燥物質含量を、好ましく
は約40％まで増加することである。この工程は、良好な作用に絶対必要なもので
はないが、明白な方法で化学試薬を経済的に使用することを可能にし、再循環の
収率を増加させ、かつ開発の費用を減少させる。良好な収率を得るために、３に
おいてZetag 32のような凝集剤を加えることができる。分離された水は、溶鉱炉
で行われるガス洗浄（スクラビング）に再利用15することができる。

【００４２】沈降濃縮機７は、約30〜50％の乾燥物質含量が得られるような規模で構成され
る。工業規模での濃厚化を達成するために、例えば Alfa Laval DSNX 4850 のよ
うな遠心圧搾機を用いることができる。実施例を参照して、ラグーニング由来のスラッジは固体物質の含量（約 15 ％
）が十分に高いという事実のために、入れられるスラッジを同程度に濃厚化でき
ないことを考慮にいれなければならない。溶鉱炉 A および B 由来のスラッジは
、沈降濃縮機の助けによって濃厚にされる。このスラッジに、ポンプで注入する
のが容易でかつ反応器中で十分に混合する分量のスラッジを加えてもよい。

【００４３】濃厚になったスラッジ、すなわち 2.5 トン/h の湿ったスラッジまたは 1.5 トン/h の乾燥スラッジは、酸化剤と同様に浸出剤２（好ましくはＨＣｌ）とおそらく「リサーキュレート」４とともに同時に反応器 10 に導かれる。これは、
酸および酸化剤（oxidiser）の影響を受けて、汚染金属の溶液中への移行をする
。Ｌ／Ｓ比は、10であり、反応器のｐＨは２より低く、最適には1.5のオーダーである。このｐＨで、ＺｎおよびＰｂは溶液になり、一方鉄はわずかに部分的に
溶解するだけである。酸化還元電位は、450mVより高いのが好ましい。反応器中で費やした時間が約２時間のオーダーであるならば、ＺｎおよびＰｂの定量的溶
解が生じる。

【００４４】反応器10から下流で、おそらく凝集剤（例えば Zetag 32）の添加８の後で、懸濁液は６のフィルターによって濾過される。濾過ウエブは、水15で洗浄するこ
とができる。残留物は本質的に炭素と鉄を含有する濾過ケークであり、焼結装置
16にそれを導くことによって回収することができ、水は、石灰スラッジまたはＮ
ａＯＨによる中和18を受けながら17から１に再循環され、一部分19はろ液20に加
えられるその後、30％の乾燥物質で処理された3.1トンのスラッジは、操作条件で焼結装置に送られる。

【００４５】次いで、ろ液20は、溶解したＺｎとＰｂを除去するために、イオン交換体７で
分離される。ＺｎとＰｂのみが、アニオン交換体で交換を受け、一方他の金属（
Ｃａ、Ａｌ、Ｍｇ、ＭｎおよびＦｅ）は、どんな交換も受けず、ただ単に溶液の
ままカラムを通過するだけである。イオン交換体から下流で、溶液は酸化反応器９で（例えば、21で供給された N
aOCl またはＣａ（ＯＣｌ）₂の助けによって）酸化することができ、「リサーキ
ュレート」４は浸出反応器10で再利用することができる。酸化後の「リサーキュ
レート」４は、本質的にＦｅＣｌ₃の溶液を含み、反応器の中で針鉄鉱（goethit
e）の形態で Fe⁺⁺⁺の沈澱を生じ、この反応によって遊離される塩酸の試薬としての再使用を可能にする。

【００４６】イオン交換体７の飽和後には、緩衝液貯蔵器11由来の水の助けによる再生が必
要である。再生は、水または「再生体」、すなわち溶解しているＺｎおよびＰｂ
によって可能である。再生体中のＺｎは、「凝結」装置12で精製することができる。これは、溶液に
なるであろう、ある量の粉末形態の金属Ｚｎを加えることによって起こり、一方
存在するＰｂは金属として沈澱する。この方法で、十分に純粋でかつ金属の良好
な回収率を可能にするように濃縮された亜鉛溶液を得る。この回収率は、例えば
電気分解 13 （金属を産生する）または沈澱反応14（水酸化亜鉛もしくは炭酸亜
鉛を産生する）によって達成することができる。

【００４７】適当な浸出反応器10を図３に表す。反応器の底部120において、導入スラッジおよび酸121（おそらく「リサーキュレート」）が供給される。排水管122から反
応した懸濁液は115に移される。バリヤーリング123を、形成したスカムがオーバ
ーフローに入るのを防ぐために具備さすことができる。懸濁液は、重力によって緩衝液貯蔵器のほうか、あるいは直接に図２における
バンドフィルター６のほうに移動させることができる。

【００４８】実施例８で述べられている図４において、スラッジ導入115は、カールストランド（curl strands）117を有するろ過ウエブに導かれ、ろ液は、例えば真空ポンプ118および120によってそれぞれ20および17,19（図２参照）に取り除かれ、一方残存する固体物質119は、水で洗浄した後、バンドの末端でろ過ウエブ117を
削って、最終的に分離される。実施例９〜13では、図３のような反応器がいつも用いられる。他の型の反応器
とともに使用することができる。

【００４９】実施例９：濾過された「リサーキュレート」の再循環なしで、ＨＣｌおよびＦｅ
Ｃｌ₃の助けによるラグーニング由来のスラッジの浸出この実験は、連続した８試験からなる。

【００５０】実施例10：濾過された「リサーキュレート」の再循環を伴う、ＨＣｌおよびＦｅ
Ｃｌ₃の助けによるラグーニング由来のスラッジの浸出リサーキュレートは反応器に戻される前にNaOClで酸化される。この実験は、連続した９試験からなる。

【００５１】実施例11：濾過された「リサーキュレート」の再循環を伴う、ＨＣｌおよびNaOC
lの助けによるラグーニング由来のスラッジの浸出この実験は、連続した24試験からなる。

【００５２】実施例12：濾過された「リサーキュレート」の再循環を伴う、ＨＣｌおよびNaOC
lの助けによる溶鉱炉A由来のスラッジの浸出この実験は、連続した11試験からなる。

【００５３】実施例13：濾過された「リサーキュレート」の再循環を伴う、ＨＣｌおよびNaOC
lの助けによる溶鉱炉B由来のスラッジの浸出この実験は、連続した８試験からなる。浸出の収率と操作条件は、いつも実施例で定義したような作業条件でスラッジ
のタイプに関して得られる平均値として要約される。このように、実施例９では、値は９試験の平均値である。示されている差は、
平均値からの標準偏差である。表９は、種々の試験におけるＺｎ、ＰｂおよびＦｅに関する浸出の平均収率を
表し、平均ｐＨと酸化還元電位も示されている。

【００５４】

【表９】表９：実験室で濾過されたサンプルにおけるＺｎ、ＰｂおよびＦｅに関する平均
収率（％）と、酸化還元電位（mV）のｐＨに関する表示

【図面の簡単な説明】

図１および２は、この発明を実施できるようにする装置の図式的な説明である
。図３は、浸出工程における反応器の具体例を表す。この反応器は、パイロット
装置（pilot installation）で用いられる。図４は、分離の第一工程を達成するためのフィルターの具体例を表す。図５は、処理容量（ml/l）の関数としてイオン交換体からの流出物におけるＺ
ｎとＰｂの量（ｇ／ｌ）を表す。図６は、浸出液のリットル当たりの NaOCl のリットルで表される酸化工程で供給された NaOClの量の関数として、Fe⁺⁺の量（％）と酸化還元電位（mV）の展
開を表す。図７は、酸化工程で加えられたCa(ClO)₂の量の関数として酸化還元電位（mV）
の展開を表す。図８は、酸化工程で加えられたCa(ClO)₂の量の関数としてpHの展開を記載する
。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年１月２１日（２０００．１．２１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── 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 13/04 19/00 19/22 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＥＥ，ＧＤ，ＧＥ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下の操作工程： −浸出懸濁液を得るために、反応器において２より低いｐＨで酸性酸化媒体で鉄
含有スラッジを浸出する非選択的工程； −浸出懸濁液を固体のフラクションと溶液に分離する、分離の第一工程； −溶液を、酸化剤によって酸化し、溶液中に存在するFe⁺⁺をFe⁺⁺⁺へ転換させる酸化工程； −分離の第一工程中の溶液から、反応器中でFe⁺⁺⁺を沈澱させ除去し、一方ＦｅＣｌ₃の形態で結合酸を回収する、浸出工程における酸化溶液の再使用からなる、鉄含有スラッジからＺｎおよびＰｂのような非鉄金属を分離するため
の、それらの浸出方法。
【請求項２】少なくとも一つのイオン交換体による分離の第一工程から生じ
る溶液からの分離を含み、溶液中のＣｌ^-イオンの濃度が少なくとも約１Ｍである、分離の第二工程を含む請求項１による方法。
【請求項３】分離の第一工程がろ過によって行われる請求項１または２によ
る方法。
【請求項４】浸出工程が、ＨＣｌおよび/またはＦｅＣｌ₃の添加を含む上記
請求項のいずれかによる方法。
【請求項５】浸出工程時におけるｐＨが1.5のオーダーの値より低い上記請求項のいずれかによる方法。
【請求項６】浸出工程における酸化還元電位が約450 mVより高い上記請求項
のいずれかによる方法。
【請求項７】酸化剤がＣｌ₂である上記請求項のいずれかによる方法。
【請求項８】浸出工程における平均処理時間が約２時間である上記請求項の
いずれかによる方法。
【請求項９】溶液中のＣｌ^-の濃度が好ましくは1.5〜2.5 mol/l である上記
請求項のいずれかによる方法。
【請求項１０】イオン交換体が、水および/または金属イオンの水溶液によって再生され、流出する「再生体」が集められる上記請求項のいずれかによる方
法。
【請求項１１】流出する「再生体」におけるＰｂが、凝結によって分離され
る請求項１０による方法。
【請求項１２】「再生体」におけるＺｎが、電気分解によって回収される請
求項１１による方法。
【請求項１３】Ｚｎ（ＯＨ）₂またはＺｎＣＯ₃が沈澱反応によって「再生体
」から回収される請求項１１による方法。