JP2015120948A - 酸化亜鉛鉱の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
圧壊強度:還元剤内装ペレットを、ばね計りと、試料設置板を備える圧壊強度測定装置により圧縮した場合に、還元剤内装ペレットが、損壊した時点のばね計りの測定値(g)を、当該還元剤内装ペレットの圧壊強度(g)とする。
図1に示すように、本実施例の酸化亜鉛鉱の製造方法は、鉄鋼ダスト等の粉末状の原料鉱と、カーボン等の炭素質還元剤とを混合造粒して還元剤を内装した還元剤内装ペレットとする予備混合工程S10と、還元剤内装ペレット、及び、その他の鉄鋼ダストを、還元焙焼して粗酸化亜鉛を得る還元焙焼工程S20、還元焙焼工程S20で得た粗酸化亜鉛から、フッ素等のハロゲン成分を処理液中に分離除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式工程S30、及び、湿式工程S30で得た粗酸化亜鉛ケーキを乾燥加熱して酸化亜鉛鉱を得る乾燥加熱工程S40、乾燥加熱工程S40で発生した排ガスダストを洗浄して洗浄後の排ガスダストケーキを得る排ガスダスト洗浄工程S50、及び、排水処理工程S60を備える全体プロセスである。
予備混合工程S10は、還元焙焼工程S20に先駆けて、鉄鋼ダスト等の原料鉱とリサイクルカーボン等の炭素質還元剤を主体とする粉体を混合造粒して還元剤内装ペレットとする工程である。この混合造粒の作業、いわゆるペレタイズS11は、一般的に用いられるペレタイジング装置を用いて行うことができる。例えば、回転式のパン型ペレタイザーを用いて、鉄鋼ダストとリサイクルカーボン、及び必要に応じてその他の添加物とを、所定のペレット組成となるように連続的に供給し、ミスト状の水分を添加しながらペレタイジングする。
本明細書において、圧壊強度とは、以下に定義する値のことを言うものとする。
圧壊強度:還元剤内装ペレットを、ばね計りと、試料設置板を備える圧壊強度測定装置により圧縮した場合に、還元剤内装ペレットが、損壊した時点のばね計りの測定値(g)を、当該還元剤内装ペレットの圧壊強度(g)とする。
尚、測定時の試料の安定性を確保して、測定を安定的に行うためには、例えば、試料にかかる圧力を、3つのばね計りで、それぞれ測定した3カ所の圧力の合計として測定する3点指示型の圧壊強度測定装置を好ましく用いることができる。この場合には上記の3つのばね計りのそれぞれの測定値の和が上記圧壊強度(g)となる。
還元焙焼工程S20を行う具体的な方法としては、還元焙焼ロータリーキルン(RRK)による還元焙焼法が一般的に採用されている。還元焙焼工程S20では、予備混合工程S10において得た還元剤内装ペレットが、石灰石等とともに、RRKに連続的に投入される。又、この際、還元剤内装ペレットとした鉄鋼ダストA以外にも、比較的亜鉛回収率の高い鉄鋼ダストBが、コークス等の炭素質還元剤とともに、RRKに同様に投入されてもよい。この場合において、鉄鋼ダストBは、やはり、必要に応じて予め大きさ5〜10mm程度のペレットに成形されていることが好ましい。
粗酸化亜鉛に含有されるフッ素等の不純物を処理液中に分離抽出し、更に固液分離処理によって、粗酸化亜鉛から不純物を水洗浄法により除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式処理は、以下の処理工程によって行うことができる。
湿式工程S30で得た酸化亜鉛ケーキを、乾燥加熱ロータリーキルン(DRK)等の加熱炉に装入して焼成・造粒する乾燥加熱工程S40により、フッ素等の残留不純物の濃度を更に低減させつつ、高品位の酸化亜鉛鉱を得ることができる。
乾燥加熱工程S40で発生した排ガスダストを洗浄して洗浄後の排ガスダストケーキを得るための排ガスダスト洗浄工程S50を行うための洗浄設備としては、洗浄塔、湿式電気集塵機の組み合わせが一般的である。又、これらの設備で回収された洗浄後の排ガスダストケーキを、乾燥加熱工程S40のDRK等の上流工程に繰り返して循環投入することにより、金属資源の有効利用を図る処理が従来行われている。
排水処理工程S60は、湿式工程S30において粗酸化亜鉛から分離されたフッ素やカドミウムを高濃度で含有する廃液から、フッ素及びカドミウムを除去し、更に、廃液中に微量含まれる重金属を中和処理により抽出し、最終的にpHを調整して無害の排水とする工程である。
本発明においては、還元焙焼工程S20における亜鉛の回収率を、例えば上述した方法によって測定可能な設備によって行う工程である亜鉛回収率測定工程S70を、還元焙焼工程S20の下流工程として設けることが好ましい。この亜鉛回収率測定工程S70によって、上記の亜鉛の回収率を、常時、或いは、随時適当な間隔で測定確認することによって、上記の亜鉛の回収率を、より高い精度で、95%以上の範囲に制御することができる。
Zn:20〜35質量%、Pb:1〜3質量%、Fe:10〜35質量%、Cr:<0.1質量%、F:1.0質量%、Cd:1.0質量%、である。
S20 還元焙焼工程
S30 湿式工程
S40 乾燥加熱工程
S50 排ガスダスト洗浄工程
S60 排水処理工程
S70 亜鉛回収率測定工程
Claims (3)
- 鉄鋼ダストから酸化亜鉛鉱を製造する酸化亜鉛鉱の製造方法であって、
前記鉄鋼ダストと炭素質還元剤とを混錬して還元剤内装ペレットを得る予備混合工程と、
前記還元剤内装ペレットに還元焙焼処理を施して粗酸化亜鉛を得る還元焙焼工程と、
前記粗酸化亜鉛に湿式処理を施して、フッ素の一部を除去する湿式工程と、
前記湿式工程後の粗酸化亜鉛ケーキに乾燥加熱処理を施す乾燥加熱工程と、を備え、
前記予備混合工程においては、前記還元剤内装ペレットの圧壊強度を950g以上1500g以下とし、
前記還元焙焼工程における亜鉛の回収率を95%以上とする、酸化亜鉛鉱の製造方法。
圧壊強度:還元剤内装ペレットを、ばね計りと、試料設置板を備える圧壊強度測定装置により圧縮した場合に、還元剤内装ペレットが、損壊した時点のばね計りの測定値(g)を、当該還元剤内装ペレットの圧壊強度(g)とする。 - 前記還元剤内装ペレットの前記圧壊強度が950g以上になるまでエイジングを継続し、該圧壊強度が1500gを超える前にエイジングを終了する請求項1に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。
- 酸化亜鉛鉱の原料として還元焙焼工程に投入する混合ペレットであって、
鉄鋼ダストと炭素質還元剤とからなり、
前記圧壊強度が950g以上1500g以下である還元剤内装ペレット。
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