JP2013139618A - 煙灰処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高濃度で鉛を含有する煙灰を、塩素を含有する鉄鋼ダストとの混合ペレットとしてから、粗酸化亜鉛製造プロセスにおける還元焙焼工程に投入することにより、従来の還元焙焼工程を有する鉄鋼ダストの処理方法と同様の方法で、煙灰から鉛を回収する処理が効率よく行うことができる。
【選択図】図1
Description
図1に示すように、この煙灰処理方法は、銅製錬プロセスP1において発生した高濃度の鉛及び亜鉛を含有する煙灰(図1及び、以下において「高濃度鉛亜鉛含有煙灰」と言う。)を、塩素を含む鉄鋼ダスト(図1及び、以下において「塩素含有鉄鋼ダスト」と言う。)と、を混合造粒してペレット化するペレット化工程ST10と、粗酸化亜鉛製造プロセスP2の一工程である還元焙焼工程ST21とからなる。このように、本発明の煙灰処理方法は、銅製錬等の非鉄製錬において発生する高濃度鉛亜鉛含有煙灰を既存の粗酸化亜鉛製造プロセスにおける還元焙焼工程への投入によって、高い回収率で鉛を回収し、効率よく煙灰を処理することができる方法である。即ち、本発明の煙灰処理方法は、既存の粗酸化亜鉛製造プロセス用のロータリーキルン等、新たな設備投資を要せず、既存設備をそのまま利用して効率よく低コストで煙灰処理ができる方法であり、従来のいずれの方法とも異なる新規な構成を備えるプロセスである。
銅精鉱から銅を製錬する銅製錬プロセスP1は、一般に、自溶炉工程、転炉工程、精製炉工程によって銅品位99.8%前後まで高め、その後の電解精製工程によって銅品位を概ね99.99%に精製する。
粗酸化亜鉛製造プロセスP2は、鉄鋼業における高炉や電気炉等から発生する亜鉛を含有する鉄鋼ダストから不純物を除去して製品亜鉛の原料となる亜鉛品位65%程度の粗酸化亜鉛を製造するプロセスである。鉄鋼ダストは、その主成分である酸化鉄以外に亜鉛や鉛が含有されており、従来からこの鉄鋼ダスト中における亜鉛及び鉛成分を回収することが行われている。回収方法としては、ウエルツキルン法に代表される還元焙焼法があり、ロータリーキルンを使用して鉄鋼ダストを還元雰囲気中で適当な温度と滞留時間を選んで焙焼することにより、鉄を固体の還元鉄ペレットとして回収するとともに亜鉛、鉛を揮発させて分離する方法が広く一般に行われている。
本発明の特徴であるペレット化工程ST10について説明する。ペレット化工程ST10には、粗酸化亜鉛製造プロセスP2における還元焙焼工程ST21への高濃度鉛亜鉛含有煙灰の投入に先がけて行われる工程であり、高濃度鉛亜鉛含有煙灰を、塩素を含む鉄鋼ダストと混合造粒して所定の組成のペレットを製造する工程である。このペレットを下記に詳細を示す通りのペレットとすることによって、後の還元焙焼工程ST21における高濃度鉛亜鉛含有煙灰からの鉛の塩化揮発効果を促進して鉛の回収率を好ましい範囲にまで高めることができる。
還元焙焼工程ST21は、粗酸化亜鉛製造プロセスP2の一工程であり、本発明の煙灰処理方法においては、上記ペレットを強還元雰囲気中で適当な温度と滞留時間を選んで焙焼することにより、鉄を固体の還元鉄ペレットとして回収するとともに、亜鉛、鉛等を還元揮発させて分離する工程となる。この工程を行う還元焙焼炉としてはロータリーキルンを好適に用いることができる。ロータリーキルンを使用して鉄鋼ダストの還元焙焼を行うためには、ロータリーキルン内に上記ペレットに加えて、コークス等の炭素質還元剤、及び必要に応じて、CaO等のフラックス等を連続的に装入する。この際の原料配合比は一般的にペレットの合計量に対して還元剤15〜30重量%、フラックスは0〜10重量%である。
湿式工程ST22は、還元焙焼工程ST21を経て再酸化され、酸化亜鉛及び酸化鉛を含む粗酸化亜鉛から、更に、カドミウム、塩素、フッ素等の他の残存不純物を除去する工程である。湿式工程ST22は、従来公知の方法を用いることができ、特に限定されない。
乾燥加熱工程ST23は、湿式工程ST22を経た粗酸化亜鉛を加熱して乾燥させる工程である。この工程を終えることにより、粗酸化亜鉛製造プロセスP2において、亜鉛品位65%程度の粗酸化亜鉛を得ることができる。
ST10 ペレット化工程
P2 粗酸化亜鉛製造プロセス
ST21 還元焙焼工程
ST22 湿式工程
ST23 乾燥加熱工程
Claims (6)
- 非鉄製錬において発生する鉛と亜鉛とを含み、鉛の含有率が5%以上の煙灰を処理する煙灰処理方法であって、
前記煙灰と、塩素を含む鉄鋼ダストとを混合造粒してペレット化し、
このペレットを粗酸化亜鉛製造プロセスにおける還元焙焼工程に投入する原料として用いる煙灰処理方法。 - 前記煙灰と鉄鋼ダストとを、鉛に対する塩素の量が当量比で2以上4以下となるように混合造粒する請求項1に記載の煙灰処理方法。
- 前記ペレットの原料を、前記鉄鋼ダストの原料と併用して、前記還元焙焼工程に投入する請求項1又は2に記載の煙灰処理方法。
- 前記還元焙焼工程の被焙焼物温度が1100℃未満である請求項1から3のいずれかに記載の煙灰処理方法。
- 前記ペレット中からの鉛の揮発率が95%以上である請求項1から4のいずれかに記載の煙灰処理方法。
- 前記還元焙焼工程後の残渣に含まれる鉛の含有率が0.05%以下である請求項1から5のいずれかに記載の煙灰処理方法。
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