JP2016166381A - Method for producing zinc oxide ore - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a zinc oxide ore capable of obtaining a zinc oxide ore with high quality while maintaining the high working rate of a rotary kiln.SOLUTION: There is provided a method for producing a zinc oxide ore comprising: a preliminary mixing step where a raw material ore and a carbonaceous reducing agent are mixedly granulated to obtain a reducing agent-inner packaged pellet; a reduction roasting step where the reducing agent-inner packaged pellet is roasted to obtain crude zinc oxide; a wet step where a halogen group element(s) is removed from the crude zinc oxide by wet treatment to obtain a crude zinc oxide cake; and a dry heating step where the crude zinc oxide cake is fired by a drying heating furnace. In the preliminary mixing step, the raw material ore to be used has a grain size distribution in which the ratio of 0.5 mm under is 10% or lower, the carbonaceous reducing agent to be used in the preliminary mixing step has a grain size of 200 μm or lower, and also, the content ratio of the carbonaceous reducing agent in the reducing agent-inner packaged pellet is controlled to 18% or lower.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、酸化亜鉛鉱の製造方法に関する。更に詳しくは、中間製造物である粗酸化亜鉛を焼成することによって酸化亜鉛を得る乾燥加熱工程を含む、酸化亜鉛鉱の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing zinc oxide ore. More specifically, the present invention relates to a method for producing zinc oxide ore, which includes a drying heating step of obtaining zinc oxide by firing crude zinc oxide that is an intermediate product.

従来、亜鉛製錬所における亜鉛地金の原料として、粗酸化亜鉛等の亜鉛含有鉱から、不純物を分離除去して得た酸化亜鉛鉱が広く用いられている。   Conventionally, zinc oxide ore obtained by separating and removing impurities from a zinc-containing ore such as crude zinc oxide has been widely used as a raw material for zinc bullion in a zinc smelter.

粗酸化亜鉛は、例えば、鉄鋼業における高炉や電気炉等の製鋼炉から発生する鉄鋼ダストに還元焙焼処理を施すことによって得ることができる。この鉄鋼ダストの還元焙焼処理は、一般に、ロータリーキルンによる還元焙焼処理によって行われる。   Crude zinc oxide can be obtained, for example, by subjecting steel dust generated from a steelmaking furnace such as a blast furnace or an electric furnace in the steel industry to a reduction roasting treatment. This reduction roasting treatment of steel dust is generally performed by a reduction roasting treatment using a rotary kiln.

ロータリーキルンによる還元焙焼処理を行う場合、原料とする鉄鋼ダストは、カーボン等の炭素質還元剤とともに、ロータリーキルン内に投入される。又、亜鉛の揮発率をより向上させるために、ロータリーキルン内に投入する鉄鋼ダストを、予め炭素質還元剤と混合造粒して大きさ5〜10mm程度の還元剤内装型のペレットに成形することも広く行われている(特許文献1参照)。   When performing reduction roasting treatment with a rotary kiln, steel dust as a raw material is put into the rotary kiln together with a carbonaceous reducing agent such as carbon. In addition, in order to further improve the volatility of zinc, steel dust to be put into the rotary kiln is mixed and granulated with a carbonaceous reducing agent in advance to form a reducing agent-incorporated pellet having a size of about 5 to 10 mm. Is also widely performed (see Patent Document 1).

還元焙焼処理を行うロータリーキルン内は燃料重油と上記の炭素質還元剤の燃焼により、最高温度が1100〜1200℃程度にコントロールされている。このロータリーキルン内で鉄鋼ダストは還元焙焼され、揮発した金属亜鉛はキルン内で再酸化されて固形化した後、粒子状の粗酸化亜鉛として電気集塵機等で捕集される。そして、回収された粗酸化亜鉛は、更にその後の湿式工程や乾燥加熱工程によって更に不純物を分離して必要な程度にまでその亜鉛品位を高めた酸化亜鉛鉱とされ、亜鉛製錬の原料となる。   In the rotary kiln that performs the reduction roasting treatment, the maximum temperature is controlled to about 1100 to 1200 ° C. by the combustion of fuel heavy oil and the carbonaceous reducing agent. Steel dust is reduced and roasted in the rotary kiln, and the volatilized metallic zinc is reoxidized and solidified in the kiln, and then collected as particulate crude zinc oxide by an electric dust collector or the like. Then, the recovered crude zinc oxide is further converted into zinc oxide ore having further improved the zinc quality to a necessary level by further separating impurities by a subsequent wet process or drying heating process, and becomes a raw material for zinc smelting .

ここで、資源リサイクル促進の観点からは、上記の鉄鋼ダストの亜鉛原料としての再利用は望ましいものである。しかし、一方で鉄鋼ダスト由来の粗酸化亜鉛には、その主成分である酸化亜鉛以外に、フッ素や塩素等のハロゲン族元素からなる不純物が一定以上の濃度で含有されている。   Here, from the viewpoint of promoting resource recycling, it is desirable to reuse the steel dust as a zinc raw material. However, on the other hand, the crude zinc oxide derived from steel dust contains impurities composed of halogen group elements such as fluorine and chlorine at a certain concentration in addition to the main component zinc oxide.

ここで、最終製品である亜鉛の品位を高めるためには、その材料となる酸化亜鉛鉱のハロゲン濃度を極めて低いものとすることが求められる。   Here, in order to improve the quality of zinc, which is the final product, it is required that the halogen concentration of zinc oxide ore as the material be extremely low.

酸化亜鉛鉱のハロゲン濃度を低減するために、還元焙焼後の粗酸化亜鉛からハロゲン族元素を分離除去する方法としては、乾燥加熱炉による焼成によってハロゲン成分を揮発させて分離する方法(特許文献2参照)がある。   In order to reduce the halogen concentration of zinc oxide ore, as a method of separating and removing halogen group elements from crude zinc oxide after reduction roasting, a method in which halogen components are volatilized and separated by baking in a dry heating furnace (patent document) 2).

ハロゲン族元素の分離除去を行うための手段として、上記の焼成を行うロータリーキルン内の温度を高めてハロゲン族元素の揮発率を高める方法がある。しかし、ロータリーキルン内の温度を、例えば1300℃程度まで高めた場合には、乾燥加熱処理による反応生成物が軟化・溶融してロータリーキルン内壁に付着し、付着物が操業時間の経過に伴って成長増大し、原料がロータリーキルン内を移動する際の障害物となり、遂には操業の停止を招くという欠点がある。   As a means for separating and removing the halogen group elements, there is a method of increasing the volatilization rate of the halogen group elements by increasing the temperature in the rotary kiln in which the above firing is performed. However, when the temperature in the rotary kiln is increased to, for example, about 1300 ° C., the reaction product by the drying heat treatment softens and melts and adheres to the inner wall of the rotary kiln, and the deposit increases as the operation time elapses. However, there is a drawback that the raw material becomes an obstacle when moving in the rotary kiln, and eventually the operation is stopped.

酸化亜鉛鉱の製造現場においては、ハロゲン族元素を除去して高品位の酸化亜鉛鉱を得るために、高温操業によるロータリーキルンの稼動率の低下を、ある程度は容認せざるをえないのが現状であり、高い稼動率を維持したまま、高品位の酸化亜鉛鉱を得ることができる酸化亜鉛鉱の製造方法が求められていた。   At the zinc oxide ore production site, in order to obtain high-grade zinc oxide ore by removing the halogen group elements, it is currently necessary to tolerate a decrease in the operating rate of the rotary kiln due to high-temperature operation. There has been a demand for a method for producing zinc oxide ore that can obtain high-grade zinc oxide ore while maintaining a high operating rate.

特開2008−261005号公報JP 2008-261005 A 特開平9−125169号公報JP-A-9-125169

本発明は、ロータリーキルンの高い稼動率を維持したまま、高品位の酸化亜鉛鉱を得ることができる酸化亜鉛鉱の製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of the zinc oxide ore which can obtain a high quality zinc oxide ore, maintaining the high operation rate of a rotary kiln.

粗酸化亜鉛から酸化亜鉛鉱を製造するトータルプロセスにおいて、還元焙焼工程に投入される原材料として、カーボン等の炭素質還元剤が内装されたペレットが好ましく用いられている。本発明者らは、独自の研究の成果として、この炭素質還元剤に由来する炭素の、乾燥加熱工程への混入量を一定量以下に制御することにより、上記課題を解決できるという知見を得た。そして、それを実現可能とする具体的な手段として、上記の還元剤が内装されたペレットを製造する際に、原料鉱と炭素質還元剤のそれぞれの粒径及び同ペレット中の炭素濃度を所定の最適値範囲内に制御することにより、乾燥加熱工程への炭素の混入量を一定量以下に保持することができることを見出し、本発明を完成するに至った。より、具体的には、本発明は以下のものを提供する。   In a total process for producing zinc oxide ore from crude zinc oxide, pellets in which a carbonaceous reducing agent such as carbon is incorporated are preferably used as raw materials to be input into the reduction roasting step. As a result of original research, the present inventors have obtained knowledge that the above-mentioned problems can be solved by controlling the amount of carbon derived from this carbonaceous reducing agent in the drying and heating step to a certain amount or less. It was. As a specific means for realizing this, when manufacturing pellets with the above-described reducing agent built therein, the particle diameters of the raw material ore and the carbonaceous reducing agent and the carbon concentration in the pellet are predetermined. By controlling within the optimum value range, it was found that the amount of carbon mixed into the drying and heating step can be kept below a certain amount, and the present invention has been completed. More specifically, the present invention provides the following.

(1) 亜鉛を含有する粉末状の原料鉱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、原料鉱と炭素質還元剤とを混合造粒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を焙焼して粗酸化亜鉛を得る還元焙焼工程と、前記粗酸化亜鉛から湿式処理によってハロゲン族元素を除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式工程と、前記粗酸化亜鉛ケーキを乾燥加熱炉で焼成する乾燥加熱工程と、を備え、前記予備混合工程において用いる原料鉱を、0.5mmアンダーの割合が10%以下の粒度分布を有するものとし、該予備混合工程において用いる炭素質還元剤を、粒径200μm以下のものとし、且つ、前記還元剤内装ペレット中の前記炭素質還元剤の含有量比を18%以下とする酸化亜鉛鉱の製造方法。   (1) A zinc oxide ore production method for producing zinc oxide ore from zinc-containing powdery raw ore, wherein the raw material ore and a carbonaceous reducing agent are mixed and granulated to obtain a reducing agent-incorporated pellet. A mixing step, a reduction roasting step of roasting the reducing agent-incorporated pellets to obtain crude zinc oxide, a wet step of removing a halogen group element from the crude zinc oxide by a wet treatment to obtain a crude zinc oxide cake, A drying heating step of baking the crude zinc oxide cake in a drying heating furnace, and the raw material ore used in the preliminary mixing step has a particle size distribution with a ratio of 0.5 mm under 10% or less, The method for producing zinc oxide ore, wherein the carbonaceous reducing agent used in the mixing step has a particle size of 200 μm or less, and the content ratio of the carbonaceous reducing agent in the reducing agent-incorporated pellet is 18% or less.

(2) 前記原料鉱を、6.7mmオーバーの割合が50%以上の粒度分布を有するものする(1)に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。   (2) The method for producing zinc oxide ore according to (1), wherein the raw material ore has a particle size distribution in which a ratio of 6.7 mm over is 50% or more.

(3) 前記乾燥加熱炉が、乾燥加熱ロータリーキルンであり、該乾燥加熱ロータリーキルンによる焼成を1100℃以上1150℃以下で行い、前記乾燥加熱工程における前記粗酸化亜鉛ケーキからの亜鉛回収率を95%以上に維持する(1)又は(2)に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。   (3) The drying heating furnace is a drying heating rotary kiln, firing by the drying heating rotary kiln is performed at 1100 ° C. or more and 1150 ° C. or less, and a zinc recovery rate from the crude zinc oxide cake in the drying heating step is 95% or more. The method for producing zinc oxide ore according to (1) or (2).

(4) 前記原料鉱が鉄鋼ダストである(1)から(3)のいずれかに記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。   (4) The method for producing zinc oxide ore according to any one of (1) to (3), wherein the raw material ore is steel dust.

(5) 前記炭素質還元剤がリサイクルカーボンである(1)から(4)のいずれかに記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。   (5) The method for producing zinc oxide ore according to any one of (1) to (4), wherein the carbonaceous reducing agent is recycled carbon.

本発明によれば、酸化亜鉛鉱の製造において、ロータリーキルンの稼動率を維持したまま、高品位の酸化亜鉛鉱を得ることができる。より具体的には亜鉛品位が65%以上の酸化亜鉛鉱を安定的に得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in manufacture of a zinc oxide ore, a high quality zinc oxide ore can be obtained, maintaining the operation rate of a rotary kiln. More specifically, zinc oxide ore having a zinc grade of 65% or more can be stably obtained.

本発明の酸化亜鉛鉱の製造方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing method of the zinc oxide ore of this invention. 本発明の酸化亜鉛鉱の製造方法の乾燥加熱工程への炭素投入量と製品亜鉛品位との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the carbon input to the drying heating process of the manufacturing method of the zinc oxide ore of this invention, and product zinc quality.

以下、本発明の一実施態様について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

<全体プロセス>
本実施例の酸化亜鉛鉱の製造方法は、乾燥加熱工程への炭素の混入量を制御することによって酸化亜鉛鉱の亜鉛品位を向上させる点にその特徴がある製造方法である。このような本発明の製造方法は、例えば、図1に示すような全体プロセスに、好ましく適用することができる。このような実施態様によれば、ロータリーキルンの稼動率を維持したまま、酸化亜鉛鉱の亜鉛品位を高濃度範囲、具体的には65%以上の濃度に維持することができる。
<Overall process>
The method for producing zinc oxide ore of this example is a method characterized by improving the zinc quality of zinc oxide ore by controlling the amount of carbon mixed in the drying and heating step. Such a manufacturing method of the present invention can be preferably applied to, for example, the entire process as shown in FIG. According to such an embodiment, the zinc quality of zinc oxide ore can be maintained in a high concentration range, specifically, a concentration of 65% or more while maintaining the operation rate of the rotary kiln.

この全体プロセスは、図1に示すように、鉄鋼ダスト等の粉末状の原料鉱と、リサイクルカーボン等の炭素質還元剤とを混合造粒して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、フッ素や塩素等のハロゲン族元素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、排水処理工程S60及び、炭素濃度測定工程S70と、を備える。   As shown in FIG. 1, the entire process includes a premixing step S10 in which a powdered raw material ore such as steel dust and a carbonaceous reducing agent such as recycled carbon are mixed and granulated to form a reducing agent-incorporated pellet, Reducing agent-incorporated pellets and other steel dusts are reduced and roasted to obtain crude zinc oxide. Reduction roasting step S20 to obtain crude zinc oxide. From the crude zinc oxide obtained in the reduction roasting step S20, halogen group elements such as fluorine and chlorine. Is separated and removed from the treatment liquid to obtain a crude zinc oxide cake, and a dry heating step S40 to obtain a zinc oxide ore by drying and heating the crude zinc oxide cake obtained in the wet step S30, and a drying heating step S40. An exhaust gas dust cleaning step S50, a waste water treatment step S60, and a carbon concentration measurement step S70 for cleaning the exhaust gas dust generated in step 1 to obtain an exhaust gas dust cake after cleaning are provided.

本実施例の酸化亜鉛鉱の製造方法は、特に乾燥加熱工程S40において乾燥加熱ロータリーキルン(DRK)に投入される粗酸化亜鉛ケーキの炭素濃度を所定範囲以下に制御することによって、酸化亜鉛鉱の品位を向上させることができるという独自の知見に基づき、このような制御を主として還元剤内装ペレットの材料及び配合の最適化によって実現する点にある。この方法によれば、ロータリーキルンの稼動率を維持したまま、酸化亜鉛鉱の亜鉛品位を65%以上の高濃度に維持することができる。このような酸化亜鉛鉱は、電解製錬向け酸化亜鉛鉱としても好ましく用いることができる。   The method for producing zinc oxide ore of the present embodiment is characterized in that the grade of zinc oxide ore is controlled by controlling the carbon concentration of the crude zinc oxide cake charged into the drying and heating rotary kiln (DRK) in the drying and heating step S40 to a predetermined range or less. Based on the unique knowledge that it can be improved, such control is realized mainly by optimizing the material and formulation of the reducing agent-incorporated pellets. According to this method, the zinc quality of the zinc oxide ore can be maintained at a high concentration of 65% or more while maintaining the operation rate of the rotary kiln. Such zinc oxide ore can be preferably used as zinc oxide ore for electrolytic smelting.

<予備混合工程>
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と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は、一般的に用いられるペレタイジング装置を使用することができる。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。ペレットのサイズとしては5〜10mm程度が好ましく、含水率としては10〜15質量%程度となることが好ましい。
<Preliminary mixing process>
The pre-mixing step S10 is a step prior to the reduction roasting step S20, in which a powder mainly composed of a raw material ore such as steel dust and a carbonaceous reducing agent such as recycled carbon is mixed and granulated to form a reducing agent-incorporated pellet. It is. For this mixing granulation, a generally used pelletizing apparatus can be used. For example, using a rotating pan-type pelletizer, steel dust, recycled carbon, and other additives as necessary are continuously supplied to achieve a predetermined pellet composition, and mist-like moisture is added. While pelletizing. The pellet size is preferably about 5 to 10 mm, and the water content is preferably about 10 to 15% by mass.

本発明の製造方法においては、原料鉱として、その粒度分布が本発明所定の特定範囲にある粉末状の原料鉱を用いることができる。即ち、0.5mmアンダーの割合が10%以下の粒度分布を有する粉末状の原料鉱を用いることができる。原料鉱の粒度分布について、0.5mmアンダーの割合が10%を超えると、乾燥加熱工程でDRKに混入する炭素量が好ましくない範囲にまで増加するからである。DRKに混入する炭素量が増加する理由は以下の通りであると考えられる。先ず、上記のように粒径の極めて小さい原料鉱の割合が一定割合以上に増加すると、ペレット形成時のその核となりペレット全体の強度を保持しえるだけの最小限の粒径にも満たない極小の粒子の割合が増えることになる。このため、相対的に強度の小さいペレットや、ペレット化されずに極小の微粉末状のまま還元焙焼工程に混入されてしまう還元剤の割合が増加する。そして、この相対的に強度の小さいペレットの多くは、還元焙焼工程を行う還元焙焼ロータリーキルン(RRK)内において転がり、或いは擦れ合いながら移動する最中に序々に砕けてゆき、ペレット内の還元剤がRRK中で飛散する。この飛散した還元剤や、上記の極小の微粉末状のままRRK内に混入されてしまった還元剤の多くは、還元剤としての機能を発揮しえないまま、RRK内の気流にのってRRKの外に運び出されてしまう。以上より、原料鉱の粒度分布について、0.5mmアンダーの割合が10%を超える場合には、乾燥加熱工程でDRKに混入する炭素量増加するものと考えられる。   In the production method of the present invention, as a raw material ore, a powdery raw material ore whose particle size distribution is in the specific range of the present invention can be used. That is, a powdery raw material ore having a particle size distribution with a 0.5 mm under ratio of 10% or less can be used. This is because, when the particle size distribution of the raw ore exceeds 0.5%, the amount of carbon mixed in the DRK in the drying and heating process increases to an unfavorable range. The reason why the amount of carbon mixed in DRK increases is considered as follows. First, if the proportion of raw ore with a very small particle diameter increases to a certain ratio or more as described above, it becomes the core during pellet formation, and it is a minimum that does not reach the minimum particle diameter that can maintain the strength of the whole pellet. The proportion of particles will increase. For this reason, the ratio of the reducing agent which will be mixed in the reduction roasting process with the pellet of relatively small intensity | strength and the state of a very small fine powder without being pelletized increases. Many of these relatively low-strength pellets roll in the reductive roasting rotary kiln (RRK) in which the reductive roasting process is performed, or are crushed gradually while moving while rubbing each other. The agent scatters in the RRK. Most of the scattered reducing agent and the reducing agent mixed in the RRK in the form of the above-mentioned extremely fine powder are not able to perform the function as the reducing agent and are carried on the air flow in the RRK. It will be carried out of the RRK. From the above, regarding the particle size distribution of the raw ore, when the ratio of under 0.5 mm exceeds 10%, it is considered that the amount of carbon mixed in the DRK in the drying and heating process increases.

又、この粒度分布については、6.7mmオーバーの割合が50%以上であることがより好ましい。原料鉱の粒度分布について、6.7mmオーバーの割合が50%未満であると、乾燥加熱工程でDRKに混入する炭素量が好ましくない範囲にまで増加するからである。粒径の小さな原料鉱の割合が増加するに従い、ペレットの核となる粒子が小さくなるためペレットの強度が低下してしまう。この場合も上記同様に、この相対的に強度の小さいペレットの多くは、RRK内で徐々に砕けてゆき、ペレット内の還元剤がRRK中で飛散する。そして、飛散したこれらの還元剤の多くは、やはり還元剤としての機能を発揮しえないまま、RRK内の気流にのってRRKの外に運び出されてしまう。以上より、原料鉱の粒度分布について、6.7mmオーバーの割合が50%未満である場合には、乾燥加熱工程でDRKに混入する炭素量増加するものと考えられる。   Further, for this particle size distribution, the ratio of 6.7 mm over is more preferably 50% or more. This is because the amount of carbon mixed into DRK in the drying and heating step increases to an unfavorable range when the 6.7 mm over ratio is less than 50% in the particle size distribution of the raw material ore. As the proportion of the raw material ore having a small particle size increases, the particles that become the core of the pellet become smaller, so the strength of the pellet decreases. Also in this case, as described above, many of the relatively low strength pellets are gradually broken in the RRK, and the reducing agent in the pellet is scattered in the RRK. And many of these scattered reducing agents will be carried out of RRK on the airflow in RRK, without being able to exhibit the function as a reducing agent. From the above, regarding the particle size distribution of the raw ore, when the ratio of over 6.7 mm is less than 50%, it is considered that the amount of carbon mixed in the DRK increases in the drying and heating step.

上記の粒度分布についての条件を満たす限り、原料鉱として、亜鉛を含む有価金属を含有する種々の粉末状の鉱石を用いることができる。又、金属の精錬工程や加工工程で発生するダストやスラジであって、ペレット化可能な粉体、又はスラリー状のものも用いることができる。中でも、資源リサイクルの促進、コスト削減の観点から、鉄鋼ダストを好ましく用いることができる。以下、本発明の酸化亜鉛鉱の製造方法において粗酸化亜鉛の原料鉱として鉄鋼ダストを用いる場合について説明する。   As long as the above conditions for the particle size distribution are satisfied, various powdered ores containing valuable metals including zinc can be used as raw material ores. Also, dust or sludge generated in a metal refining process or processing process, which can be pelletized, or a slurry can be used. Among these, steel dust can be preferably used from the viewpoint of promoting resource recycling and reducing costs. Hereinafter, the case where steel dust is used as the raw ore of crude zinc oxide in the method for producing zinc oxide ore of the present invention will be described.

粒度分布に関する上記の条件を満たすものである限り、一般に亜鉛品位が高く、よって一般的還元焙焼条件における亜鉛の揮発率が相対的に低い鉄鋼ダスト(以下「鉄鋼ダストA」とも言う)であってもよい。このような鉄鋼ダストAについても、予備混合工程S10によって、予め、還元剤内装ペレットとすることにより、亜鉛の揮発率が相対的に高い一般的な鉄鋼ダスト(以下「鉄鋼ダストB」とも言う)を、炭素質還元剤を内装せずに、還元焙焼炉に投入した場合と同様に、高い揮発率で亜鉛を揮発させて回収することができる。   As long as the above-mentioned conditions concerning the particle size distribution are satisfied, the steel dust is generally high in zinc quality, and is therefore steel dust having a relatively low zinc volatility under general reduction roasting conditions (hereinafter also referred to as “steel dust A”). May be. For such steel dust A as well, a general steel dust having a relatively high volatility of zinc (hereinafter also referred to as “steel dust B”) is obtained by preliminarily mixing with the reducing agent in the preliminary mixing step S10. Can be recovered by volatilizing zinc at a high volatility rate in the same manner as in the case where the carbonaceous reductant is not put in the interior and put into the reduction roasting furnace.

本発明の製造方法においては、炭素質還元剤として、その粒径が本発明所定の特定範囲にある粉末状の還元剤を用いることができる。即ち、粒径200μm以下のカーボンやリサイクルカーボン等の還元剤であって、ペレット化可能な粉体、又はスラリー状のものを用いることができる。   In the production method of the present invention, as the carbonaceous reducing agent, a powdery reducing agent having a particle size in the predetermined range of the present invention can be used. That is, it is possible to use a reducing agent such as carbon having a particle diameter of 200 μm or less or recycled carbon, which can be pelletized, or a slurry.

炭素質還元剤としては、資源リサイクルの促進、コスト削減の観点から、リサイクルカーボンを好ましく用いることができる。リサイクルカーボンは、概ね均一な粉体状のものを、相対的に他の炭素質還元材料よりも、低廉且つ容易に入手し易い。そして、そのような粉体状のリサイクルカーボンは、還元剤内装ペレット中での分散性に優れ、又、造粒も容易である。以上より、特に粉体状のリサイクルカーボンは、本発明の製造方法に用いる炭素質還元剤として極めて好ましく用いることができる。以下、本明細書では、本発明の酸化亜鉛鉱の製造方法において還元剤内装ペレットを得るために用いる炭素質還元剤として粉体状のリサイクルカーボンを用いる場合について説明する。   As the carbonaceous reducing agent, recycled carbon can be preferably used from the viewpoint of promotion of resource recycling and cost reduction. Recycled carbon is generally uniformly in the form of powder and is relatively inexpensive and easily available compared to other carbonaceous reducing materials. Such powdery recycled carbon is excellent in dispersibility in the reducing agent-incorporated pellets and is easy to granulate. From the above, powdered recycled carbon can be used particularly preferably as a carbonaceous reducing agent used in the production method of the present invention. Hereinafter, in this specification, the case where powdery recycle carbon is used as a carbonaceous reducing agent used in order to obtain a reducing agent interior pellet in the manufacturing method of zinc oxide ore of the present invention is explained.

鉄鋼ダストAとリサイクルカーボンとをパン型ペレタイザーで混合造粒して製造する還元剤内装ペレットは、混合造粒時点における炭素濃度を18%以下に調整しておく。   In the reducing agent-incorporated pellets produced by mixing and granulating steel dust A and recycled carbon with a pan-type pelletizer, the carbon concentration at the time of mixing and granulation is adjusted to 18% or less.

以上述べた通り、還元剤内装ペレットの製造に用いる粉状材料の粒度分布と、ペレット中の炭素濃度を上記特定範囲内に保持することによって、その後の各工程を経て、乾燥加熱工程でDRKへ投入される時点での炭素濃度を2%以下とすることができ、又、その結果として粗酸化亜鉛の亜鉛品位を65%以上とすることができる。   As described above, by maintaining the particle size distribution of the powdered material used for the production of the reducing agent-incorporated pellets and the carbon concentration in the pellets within the above specific range, each step is followed to DRK in the drying and heating step. The carbon concentration at the time of charging can be made 2% or less, and as a result, the zinc quality of the crude zinc oxide can be made 65% or more.

尚、上記の乾燥加熱工程でDRKへ投入される時点での炭素濃度の調整は、還元焙焼ロータリーキルン(RRK)への投入時の還元剤内装ペレットの下記の定義による圧壊強度が、4200g以上6500g以下、好ましくは、6000g程度となるように造粒されたものであることが好ましい。圧壊強度が、この範囲内に最適化されていることにより、更に安定的に本発明の効果が発現する。圧壊強度が4200gを大きく下回ると、ペレットに必要な強度が不足し、ペレットがRRK内での移動中に徐々に砕けてゆき、その結果、上記と同様の理由により、DRKへの炭素の混入が増加する場合があり、又、6000gを大きく超えると、ペレットの強度が過剰となり、還元剤としての作用が不充分となる場合があるからである。   In addition, the carbon concentration at the time of charging into the DRK in the drying and heating process is adjusted such that the crushing strength according to the following definition of the reducing agent-incorporated pellets when charging into the reduction roasting rotary kiln (RRK) is 4200 g or more and 6500 g. Hereinafter, it is preferably granulated so as to be about 6000 g. By optimizing the crushing strength within this range, the effects of the present invention are more stably exhibited. When the crushing strength is significantly lower than 4200 g, the strength required for the pellets is insufficient, and the pellets are gradually broken during the movement in the RRK. As a result, for the same reason as described above, carbon is mixed into the DRK. This is because it may increase, and if it exceeds 6000 g, the strength of the pellet becomes excessive, and the action as a reducing agent may be insufficient.

[圧壊強度の定義]
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の圧壊強度(g)となる。
[Definition of crushing strength]
In the present specification, the crushing strength refers to a value defined below.
Crushing strength: When the reducing agent-incorporated pellet is compressed by a crushing strength measuring device equipped with a spring gauge and a sample setting plate, the measured value (g) of the spring measuring at the time when the reducing agent-incorporated pellet is damaged The crushing strength (g) of the agent-incorporated pellets is used. In addition, in order to ensure the stability of the sample at the time of measurement and perform the measurement stably, for example, the pressure applied to the sample is measured by three spring gauges as the total of the three pressures measured respectively. A three-point indicating type crushing strength measuring device can be preferably used. In this case, the sum of the measured values of the three spring gauges is the crushing strength (g).

尚、上記の還元剤内装ペレットの圧壊強度は、原料鉱とする鉄鋼ダスト等の圧壊強度に強く依存する。よって、選択する鉄鋼ダストの強度を高強度のものに限定することによって所望の圧壊強度のペレットを製造することができる。又、ペレット造粒後のエイジング期間を調整することによっても適宜所望の圧壊強度とすることができる。   Note that the crushing strength of the reducing agent-incorporated pellets strongly depends on the crushing strength of steel dust or the like as raw material ore. Therefore, pellets having a desired crushing strength can be manufactured by limiting the strength of the steel dust to be selected to a high strength. Also, the desired crushing strength can be obtained by adjusting the aging period after pellet granulation.

<還元焙焼工程>
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、比較的亜鉛揮発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。
<Reduction roasting process>
As a specific method for performing the reduction roasting step S20, a reduction roasting method using a reduction roasting rotary kiln (RRK) is generally employed. In the reduction roasting step S20, the reducing agent-incorporated pellets obtained in the preliminary mixing step S10 are continuously charged into the RRK together with limestone and the like. At this time, in addition to the steel dust A formed as a reducing agent-incorporated pellet, steel dust B having a relatively high zinc volatilization rate may be similarly introduced into the RRK together with a carbonaceous reducing agent such as coke. In this case, the steel dust B is preferably formed into pellets having a size of about 5 to 10 mm in advance as necessary.

このRRKの炉内は重油の燃焼と投入した炭素質還元剤の燃焼により、被処理物の最高温度が1100〜1200℃程度にコントロールされている。この炉内で鉄鋼ダストAを含む還元剤内装ペレット及び鉄鋼ダストBはいずれも還元焙焼され、揮発した金属亜鉛は炉内で再酸化されて粉状の酸化亜鉛となる。粉状の酸化亜鉛は、RRKからの排出ガスとともに集塵機に導入され、捕捉されて粗酸化亜鉛として回収される。   In the RRK furnace, the maximum temperature of the object to be treated is controlled to about 1100 to 1200 ° C. by burning heavy oil and burning the carbonaceous reducing agent. In this furnace, the reducing agent-incorporated pellets containing steel dust A and steel dust B are both reduced and roasted, and the volatilized metallic zinc is reoxidized in the furnace to become powdered zinc oxide. Powdered zinc oxide is introduced into the dust collector together with the exhaust gas from the RRK, captured, and recovered as crude zinc oxide.

鉄鋼ダストから還元焙焼工程によって得る粗酸化亜鉛には、一般的には8〜20質量%程度のハロゲン族元素等の不純物が含有されている。本実施例の還元焙焼工程S20においては、還元焙焼処理後の粗酸化亜鉛の炭素濃度が2.0質量%未満となるように調整することが好ましい。鉄鋼ダストの組成や造粒状態、CaO等の添加剤混合量をキルン内風速や攪拌状態を鑑みて十分に調整することによって粗酸化亜鉛の炭素濃度を2.0質量%未満とすることができる。本実施例においては、後の湿式工程S30に投入する炭素濃度を上記範囲に調整することにより、電解製錬法による亜鉛製錬にも好ましく用いることができる亜鉛品位が65質量%以上の高品位の酸化亜鉛鉱を、効率よく製造することができる。   The crude zinc oxide obtained from steel dust by a reduction roasting process generally contains impurities such as halogen group elements of about 8 to 20% by mass. In the reduction roasting step S20 of the present embodiment, it is preferable to adjust the carbon concentration of the crude zinc oxide after the reduction roasting treatment to be less than 2.0% by mass. The carbon concentration of the crude zinc oxide can be reduced to less than 2.0% by adjusting the composition and granulation state of the steel dust and the additive amount of additive such as CaO in view of the air speed in the kiln and the stirring state. . In this example, by adjusting the carbon concentration to be introduced into the subsequent wet process S30 to the above range, the zinc quality that can be preferably used for zinc smelting by the electrolytic smelting method is high quality of 65% by mass or more. The zinc oxide ore can be efficiently produced.

尚、上記還元焙焼法によって、揮発せずにキルン中に残った還元焙焼残渣は、還元された鉄分が多く含有されるため、還元鉄ペレットと称する製品としてキルン排出端より回収され、鉄鋼メーカーに鉄原料として払いだされる。   Incidentally, the reduction roasting residue that remains in the kiln without being volatilized by the above reduction roasting method contains a large amount of reduced iron, and thus is recovered from the kiln discharge end as a product called reduced iron pellets. It is paid out to the manufacturer as an iron raw material.

<湿式工程>
粗酸化亜鉛に含有されるフッ素や塩素等のハロゲン族元素を含んでなる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、以下の湿式工程S30における処理によって行うことができる。
<Wet process>
Impurities containing halogen group elements such as fluorine and chlorine contained in the crude zinc oxide are separated and extracted in the treatment liquid, and further, impurities are removed from the crude zinc oxide by a water washing method by a solid-liquid separation treatment. The wet process for obtaining the zinc oxide cake can be performed by the process in the following wet process S30.

還元焙焼工程S20により鉄鋼ダストから回収された粗酸化亜鉛は、工業用水等でレパルプされる。回収は、電気集塵機等で行うことができる。又、このレパルプについてはアルカリ溶液を使用する必要はない。スラリーとなった粗酸化亜鉛はpH調整及び凝集処理を行い、その後、1次脱水を行う。pHは6〜7程度の弱酸性溶液に調整してカドミウムを溶離、凝集は凝集剤等を利用して沈降性を高める。この1次脱水後、工業用水で希釈し、更に2次脱水を行う。この2度の洗浄脱水により、酸化亜鉛ケーキのハロゲン濃度は、フッ素濃度について0.6質量%未満、塩素濃度については、1.0質量%未満にまで低減することが好ましい。   The crude zinc oxide recovered from the steel dust in the reduction roasting step S20 is repulped with industrial water or the like. The collection can be performed with an electric dust collector or the like. Moreover, it is not necessary to use an alkaline solution for this repulp. The crude zinc oxide in the slurry is subjected to pH adjustment and aggregation treatment, and then subjected to primary dehydration. The pH is adjusted to a weakly acidic solution of about 6 to 7 to elute cadmium, and the agglomeration uses a flocculant or the like to improve the sedimentation property. After this primary dehydration, it is diluted with industrial water and further subjected to secondary dehydration. It is preferable to reduce the halogen concentration of the zinc oxide cake to less than 0.6% by mass for the fluorine concentration and to less than 1.0% by mass for the chlorine concentration by the washing and dehydration twice.

フッ素等の不純物が処理液中に除去された状態において、固液分離により、不純物が分配された処理液をスラリーから除去する。これにより、粗酸化亜鉛スラリーがより高濃度の粗酸化亜鉛ケーキとなる。尚、固液分離のための脱水処理については、シックナー等の重力沈降式スラリー濃縮装置や真空脱水機等の水分強制脱水装置を用いることができる。   In a state where impurities such as fluorine are removed in the treatment liquid, the treatment liquid in which the impurities are distributed is removed from the slurry by solid-liquid separation. Thereby, a crude zinc oxide slurry becomes a higher concentration crude zinc oxide cake. In addition, about the dehydration process for solid-liquid separation, moisture forced dehydration apparatuses, such as gravity sedimentation type slurry concentration apparatuses, such as a thickener, and a vacuum dehydrator can be used.

<乾燥加熱工程>
湿式工程S30で得た粗酸化亜鉛ケーキを、乾燥加熱ロータリーキルン(DRK)等の加熱炉に投入して焼成する乾燥加熱工程S40により、亜鉛品位を更に高めつつ、酸化亜鉛鉱を製造することができる。
<Dry heating process>
Zinc oxide ore can be produced while further improving the zinc quality by the drying heating step S40 in which the crude zinc oxide cake obtained in the wet step S30 is put into a heating furnace such as a drying heating rotary kiln (DRK) and baked. .

本発明の製造方法は、全体プロセスの上流側工程である予備混合工程S10において、還元剤内装ペレットの性状を所定の条件範囲内に予め最適化することによって、この乾燥過熱工程において、DRKに投入される粗酸化亜鉛ケーキの炭素濃度を、2.0質量%以下に保持することに特徴がある。この粗酸化亜鉛ケーキの炭素濃度は、上述の通り、還元焙焼工程に投入される炭素質還元剤内装ペレットの炭素濃度と、ペレットを構成する各粉状の材料の粒度分布に大きく依存する。この二つの要因を制御することによって、DRKに投入する粗酸化亜鉛ケーキの炭素濃度を適切な範囲に保持することができる。   In the premixing step S10, which is an upstream step of the entire process, the production method of the present invention is optimized by preliminarily reducing the properties of the reducing agent-incorporated pellets within a predetermined condition range. It is characterized in that the carbon concentration of the resulting crude zinc oxide cake is maintained at 2.0 mass% or less. As described above, the carbon concentration of the crude zinc oxide cake largely depends on the carbon concentration of the carbonaceous reducing agent-incorporated pellets input to the reduction roasting process and the particle size distribution of each powdery material constituting the pellets. By controlling these two factors, the carbon concentration of the crude zinc oxide cake charged into DRK can be maintained within an appropriate range.

乾燥加熱処理の焼成温度については、DRKから排出される際の被焼成物の温度が1100℃以上1150℃の範囲の温度となるように、炉内温度を維持管理することが好ましい。本明細書において、「1100℃で焼成する」とは、上記の通り、DRKの排出端における被焼成物の温度が1100℃となるような炉内温度環境で被焼成物を焼成することを言うものとする。   Regarding the firing temperature of the drying heat treatment, it is preferable to maintain and manage the furnace temperature so that the temperature of the object to be fired when discharged from DRK is in the range of 1100 ° C. or higher and 1150 ° C. In the present specification, “fired at 1100 ° C.” means that the fired product is fired in a furnace temperature environment in which the temperature of the fired product at the discharge end of the DRK is 1100 ° C. as described above. Shall.

ここで、粗酸化亜鉛ケーキ中に尚残留する炭素によりDRK内の還元雰囲気が強まると、亜鉛は排ガス中に還元揮発し、製品への亜鉛固定率は減少し、酸化亜鉛鉱中の亜鉛品位は低下する。又、DRK内の還元雰囲気が強まることは、フッ素等のハロゲン族元素の揮発が妨げられて、亜鉛品位を低下させる要因となる。   Here, when the reducing atmosphere in DRK is strengthened by carbon still remaining in the crude zinc oxide cake, zinc is reduced and volatilized in the exhaust gas, the zinc fixation rate to the product is reduced, and the zinc quality in the zinc oxide ore is descend. Further, the strengthening of the reducing atmosphere in the DRK hinders the volatilization of halogen group elements such as fluorine, which causes a reduction in zinc quality.

本発明の酸化亜鉛鉱の製造方法においては、DRKによる焼成を、ロータリーキルンの稼動率の低下を引き起こすリスクの小さい一般的な操業温度である1100℃以上1150℃以下程度の範囲内で行いながら、DRKに投入される粗酸化亜鉛ケーキの炭素濃度を、全体システムの上流側工程である予備混合工程S10において、炭素質還元剤の添加量を調整することによって適切に制御し、これにより、亜鉛品位の高い高品位の粗酸化亜鉛を安定的に製造することができる。   In the method for producing zinc oxide ore according to the present invention, DRK firing is performed within a range of about 1100 ° C. to 1150 ° C., which is a general operation temperature with a low risk of causing a reduction in the operation rate of the rotary kiln. In the premixing step S10, which is the upstream process of the entire system, the carbon concentration of the crude zinc oxide cake fed into the is properly controlled by adjusting the amount of carbonaceous reducing agent added, and thereby the zinc quality A high-quality crude zinc oxide can be stably produced.

<排ガスダスト洗浄工程>
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。
<Exhaust gas dust cleaning process>
As the cleaning equipment for performing the exhaust gas dust cleaning step S50 for cleaning the exhaust gas dust generated in the drying and heating step S40 and obtaining the exhaust gas dust cake after cleaning, a combination of a cleaning tower and a wet electrostatic precipitator is common. . In addition, a process for effectively using metal resources has been conventionally performed by repeatedly circulating the exhaust gas dust cake collected by these facilities into upstream processes such as DRK in the drying and heating process S40. .

<排水処理工程>
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。
<Wastewater treatment process>
The wastewater treatment step S60 removes fluorine and cadmium from the waste liquid containing high concentration of fluorine and cadmium separated from the crude zinc oxide in the wet step S30, and further neutralizes heavy metals contained in a small amount in the waste liquid. This is a process of extracting and finally adjusting the pH to be harmless waste water.

湿式工程S30において分離された廃液中には粗酸化亜鉛から極微量溶出した亜鉛及び/又は鉛成分も含有している。この重金属成分の回収のために上述の通り中和処理を行う。この中和処理は一般に消石灰を添加することにより行う。この消石灰の添加方法は、固体状の消石灰を直接湿式処理液に添加する方法や、消石灰を液体状に溶解した溶解液を湿式処理液に添加する方法等が使用できる。又、消石灰の添加量は、添加後の中和処理液のpHを測定することで調整することもできる。   The waste liquid separated in the wet process S30 also contains zinc and / or lead components eluted in a very small amount from the crude zinc oxide. In order to recover the heavy metal component, neutralization is performed as described above. This neutralization treatment is generally performed by adding slaked lime. The addition method of this slaked lime can use the method of adding solid slaked lime directly to a wet processing liquid, the method of adding the solution which melt | dissolved slaked lime in the liquid state, etc. to a wet processing liquid. Moreover, the addition amount of slaked lime can also be adjusted by measuring the pH of the neutralization process liquid after addition.

尚、この中和処理により回収された亜鉛化合物或いは鉛化合物を含有する中和処理澱物は、湿式処理工程に繰り返して用いられ、還元焙焼工程から得られる酸化亜鉛スラリーとともに湿式処理され、DRKにて焼成及び造粒を行い、酸化亜鉛鉱に固定させる方法が一般的に行われている。   The neutralized starch containing the zinc compound or lead compound recovered by this neutralization treatment is repeatedly used in the wet treatment step, wet-treated with the zinc oxide slurry obtained from the reduction roasting step, and DRK. A method of firing and granulating and fixing to zinc oxide ore is generally performed.

<炭素濃度測定工程>
本発明においては、乾燥加熱工程S40に投入される粗酸化亜鉛ケーキの炭素濃度を、測定する工程である炭素濃度測定工程S70を、湿式工程S30と乾燥加熱工程S40との間の工程として設けてもよい。炭素濃度の測定方法としては、上述の通り、XRF分析による測定方法を好ましい一例として挙げることができる。この炭素濃度測定工程S70によって、上記の祖酸化亜鉛ケーキの炭素濃度を、常時、或いは、随時適当な間隔で測定確認し、その結果を上流側の工程の制御に適宜フィードバックすることにより、上記の炭素濃度をより厳密に高い精度で制御することができる。
<Carbon concentration measurement process>
In the present invention, a carbon concentration measurement step S70 that is a step of measuring the carbon concentration of the crude zinc oxide cake that is put into the drying and heating step S40 is provided as a step between the wet step S30 and the drying and heating step S40. Also good. As a measuring method of carbon concentration, as described above, a measuring method by XRF analysis can be cited as a preferred example. By this carbon concentration measurement step S70, the carbon concentration of the above-mentioned zinc oxide cake is always measured or confirmed at appropriate intervals as needed, and the result is appropriately fed back to the control of the upstream side, so that the above-mentioned The carbon concentration can be controlled with higher accuracy.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。又、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施例に記載されたものに限定されるものではない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to embodiment mentioned above. The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.

本発明の製造方法によれば、乾燥過熱工程を行うDRKに投入する粗酸化亜鉛ケーキの炭素濃度を2.0質量%以下に制御することができること、及び、それにより、乾燥過熱工程を経た酸化亜鉛鉱の亜鉛品位を65%以上とすることができること、これらを確認するために以下の試験を行った。   According to the production method of the present invention, it is possible to control the carbon concentration of the crude zinc oxide cake to be supplied to the DRK for performing the drying superheating step to 2.0% by mass or less, and thereby oxidation through the drying superheating step. In order to confirm that the zinc grade of zinc ore can be 65% or more, the following tests were conducted.

上記において説明した通り、予備混合工程S10、還元焙焼工程S20、湿式工程S30、乾燥加熱工程S40、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を実施可能な製造設備における試験操業によって、粗酸化亜鉛の製造を行った。操業は、本発明の諸要件を満たす実施例1〜3の還元剤内装ペレットと、同条件を充足しない比較例1〜3の還元剤内装ペレットを用いてそれぞれ別途行った。その他、試験操業条件の詳細は以下に示す通りである。   As described above, a test in a manufacturing facility capable of performing the entire process including the preliminary mixing step S10, the reduction roasting step S20, the wet step S30, the drying and heating step S40, the exhaust gas dust cleaning step S50, and the wastewater treatment step S60. By the operation, crude zinc oxide was produced. The operation was separately performed using the reducing agent-incorporated pellets of Examples 1 to 3 that satisfy various requirements of the present invention and the reducing agent-incorporated pellets of Comparative Examples 1 to 3 that do not satisfy the same conditions. In addition, the details of the test operation conditions are as follows.

原料鉱としては、実施例1〜3と比較例6の各還元剤内装ペレットに対して、それぞれ異なる粒度分布を有する鉄鋼ダストを用いた。それぞれの粒度分布は表1に示す通りである。尚、鉄鋼ダストの組成についてはいずれも下記の範囲にあるものを用いた。
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。
As the raw material ore, steel dust having different particle size distributions was used for each of the reducing agent-incorporated pellets of Examples 1 to 3 and Comparative Example 6. Each particle size distribution is as shown in Table 1. In addition, about the composition of steel dust, what was in all the following ranges was used.
Zn: 20-35% by mass, Pb: 1-3% by mass, Fe: 10-35% by mass, Cr: <0.1% by mass, F: 1.0% by mass, Cd: 1.0% by mass, is there.

炭素質還元剤として、リサイクルカーボンを用いた。リサイクルカーボンの粒径につていては、全て50μm以下のものを用いた。又、原料鉱の総量に対するリサイクルカーボンの添加量は、還元剤内装ペレット中のリサイクルカーボンの含有量比がそれぞれ表1に記載の含有量比となるように適宜調整した。   Recycled carbon was used as the carbonaceous reducing agent. Regarding the particle size of the recycled carbon, all particles having a particle size of 50 μm or less were used. The amount of recycled carbon added to the total amount of raw material ore was adjusted as appropriate so that the content ratio of recycled carbon in the reducing agent-incorporated pellets was the content ratio shown in Table 1, respectively.

そして、上記の原料鉱と炭素質還元剤とをパンペレタイザーによって混合造粒し、粒径が5.4〜9.6mmの炭素質還元剤内装ペレットとした。   And said raw material ore and a carbonaceous reducing agent were mixed and granulated by the pan pelletizer, and it was set as the carbonaceous reducing agent interior pellet with a particle size of 5.4-9.6 mm.

このようにして製造した炭素質還元剤内装ペレットを、還元焙焼工程に投入し、粗酸化亜鉛を回収した。ここで、投入される炭素質還元剤内装ペレットの炭素含有率等にかかわらずRRKの操業条件は、いずれの例のペレットを用いた操業においても全て一定に保持した。焙焼温度については1100〜1150℃の範囲とした。   The carbonaceous reducing agent-incorporated pellets produced in this manner were put into a reduction roasting process to recover crude zinc oxide. Here, regardless of the carbon content of the carbonaceous reducing agent-incorporated pellets to be charged, the RRK operating conditions were all kept constant in the operations using the pellets of any example. About roasting temperature, it was set as the range of 1100-1150 degreeC.

上記還元焙焼工程で得た粗酸化亜鉛を更に湿式工程に投入し、当該湿式工程を得た粗酸化亜鉛(粗酸化亜鉛ケーキ)を、乾燥加熱工程に投入した。焼成温度は1100〜1150℃の範囲として乾燥加熱処理を行った。尚、乾燥加熱工程に投入される粗酸化亜鉛(粗酸化亜鉛ケーキ)の炭素含有量を把握するため、DRKに投入直前の段階にある粗酸化亜鉛ケーキの炭素含有量を各ロット毎に測定した。各実施例及び比較例毎の、この炭素含有量を「C品位」としてそれぞれ表1に記した。   The crude zinc oxide obtained in the reduction roasting step was further charged into a wet process, and the crude zinc oxide (crude zinc oxide cake) obtained from the wet process was charged into a dry heating step. The baking temperature was 1100 to 1150 ° C., and the drying heat treatment was performed. In addition, in order to grasp the carbon content of the crude zinc oxide (crude zinc oxide cake) charged in the drying and heating process, the carbon content of the crude zinc oxide cake in the stage immediately before the addition to the DRK was measured for each lot. . The carbon content for each example and comparative example is shown in Table 1 as “C quality”.

上記乾燥加熱処理の終了後、製品の亜鉛品位を測定した。この亜鉛品位は、乾燥加熱工程を経て得た焼鉱を、X線分析装置で分析した数値である。各実施例及び比較例毎の、この亜鉛品位を「Zn品位」としてそれぞれ表1に記した。又、これらの結果からDRKへの投入物中の炭素量の値を横軸とし、DRKから算出された最終製品である各酸化亜鉛鉱の亜鉛品位の値を縦軸として、両者の間の相関を示すグラフとしたものを図2に示す。   After completion of the drying heat treatment, the zinc quality of the product was measured. This zinc quality is a numerical value obtained by analyzing a burned ore obtained through a drying and heating process with an X-ray analyzer. The zinc quality for each example and comparative example is shown in Table 1 as “Zn quality”. From these results, the value of carbon content in the input to DRK is plotted on the horizontal axis, and the zinc grade value of each zinc oxide ore, which is the final product calculated from DRK, is plotted on the vertical axis. FIG. 2 shows a graph showing the above.

又、実施例1の還元剤内装ペレットを用いた場合における、乾燥加熱工程での粗酸化亜鉛ケーキからの亜鉛回収率を求めた。この亜鉛回収率は、DRKから産出された焼鉱中の亜鉛量をDRKに投入される直前の粗酸化亜鉛ケーキ中の亜鉛量にて除することにより求めたものである。結果、実施例1の亜鉛回収率は、97.6%であった。   Moreover, the zinc collection | recovery rate from the rough | crude zinc oxide cake in the drying heating process in the case of using the reducing agent interior pellet of Example 1 was calculated | required. This zinc recovery rate is obtained by dividing the amount of zinc in the burned ore produced from DRK by the amount of zinc in the crude zinc oxide cake immediately before being put into DRK. As a result, the zinc recovery rate of Example 1 was 97.6%.

表1及び図2から、本発明の条件を充足する還元剤内装ペレットを用いることにより、還元乾燥加熱工程に投入する粗酸化亜鉛(粗酸化亜鉛ケーキ)の炭素濃度を2.0質量%以下に保持することができることと、及び、それにより、更には、乾燥過熱工程を経た酸化亜鉛鉱の亜鉛品位を65.0%以上に保持できることが分かる。   From Table 1 and FIG. 2, the carbon concentration of the crude zinc oxide (crude zinc oxide cake) to be introduced into the reduction drying heating step is reduced to 2.0 mass% or less by using the reducing agent-incorporated pellets that satisfy the conditions of the present invention. It can be understood that it can be retained, and further, the zinc quality of the zinc oxide ore that has undergone the drying superheating step can be retained at 65.0% or more.

Figure 2016166381
Figure 2016166381

S10 予備混合工程
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 炭素濃度測定工程
S10 Preliminary mixing process S20 Reduction roasting process S30 Wet process S40 Drying and heating process S50 Exhaust gas dust cleaning process S60 Wastewater treatment process S70 Carbon concentration measurement process

Claims (5)

亜鉛を含有する粉末状の原料鉱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、
原料鉱と炭素質還元剤とを混合造粒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を焙焼して粗酸化亜鉛を得る還元焙焼工程と、
前記粗酸化亜鉛から湿式処理によってハロゲン族元素を除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式工程と、
前記粗酸化亜鉛ケーキを乾燥加熱炉で焼成する乾燥加熱工程と、を備え、
前記予備混合工程において用いる原料鉱を、0.5mmアンダーの割合が10%以下の粒度分布を有するものとし、該予備混合工程において用いる炭素質還元剤を、粒径200μm以下のものとし、且つ、前記還元剤内装ペレット中の前記炭素質還元剤の含有量比を18%以下とする酸化亜鉛鉱の製造方法。
A method for producing zinc oxide ore, which produces zinc oxide ore from powdery raw ore containing zinc,
A premixing step of mixing and granulating raw material ore and a carbonaceous reducing agent to obtain a reducing agent-incorporated pellet;
A reduction roasting step of roasting the reducing agent-incorporated pellets to obtain crude zinc oxide;
A wet process of removing a halogen group element from the crude zinc oxide by a wet treatment to obtain a crude zinc oxide cake;
A drying heating step of baking the crude zinc oxide cake in a drying heating furnace,
The raw material ore used in the premixing step has a particle size distribution with a ratio of 0.5 mm under 10% or less, the carbonaceous reducing agent used in the premixing step has a particle size of 200 μm or less, and The manufacturing method of the zinc oxide ore which makes content ratio of the said carbonaceous reducing agent in the said reducing agent interior pellet 18% or less.
前記原料鉱を、6.7mmオーバーの割合が50%以上の粒度分布を有するものする請求項1に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。   2. The method for producing zinc oxide ore according to claim 1, wherein the raw material ore has a particle size distribution in which a ratio of over 6.7 mm is 50% or more. 前記乾燥加熱炉が、乾燥加熱ロータリーキルンであり、
該乾燥加熱ロータリーキルンによる焼成を1100℃以上1150℃以下で行い、
前記乾燥加熱工程における前記粗酸化亜鉛ケーキからの亜鉛回収率を95%以上に維持する請求項1又は2に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。
The drying heating furnace is a drying heating rotary kiln;
Firing by the dry heating rotary kiln is performed at 1100 ° C. or higher and 1150 ° C. or lower,
The method for producing zinc oxide ore according to claim 1 or 2, wherein a zinc recovery rate from the crude zinc oxide cake in the drying and heating step is maintained at 95% or more.
前記原料鉱が鉄鋼ダストである請求項1から3のいずれかに記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。   The method for producing zinc oxide ore according to any one of claims 1 to 3, wherein the raw material ore is steel dust. 前記炭素質還元剤がリサイクルカーボンである請求項1から4のいずれかに記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。   The method for producing zinc oxide ore according to any one of claims 1 to 4, wherein the carbonaceous reducing agent is recycled carbon.
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