JP4002473B2

JP4002473B2 - Method for treating dust generated during nonferrous metal refining process

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Publication number: JP4002473B2
Application number: JP2002163370A
Authority: JP
Inventors: 晃一山崎; 貴雄八杉
Original assignee: Toho Zinc Co Ltd
Current assignee: Toho Zinc Co Ltd
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: JP2004008863A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非鉄金属精錬等において発生するダストの処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非鉄金属精錬等の分野では、処理の過程で、非鉄金属を含んだ大量のダストが発生する。以下、鉛製錬で発生するダストを例に取り、従来行われていたダストの処理方法について詳述する。
【０００３】
鉛の製錬は、所定の大きさに破砕された硫化鉛鉱石と後記する焼結工程から発生した鉛を含むダストを脱水したケーキとを混合して、ペレタイザにより直径５〜６ｍｍ程度のペレットに調製する調合工程と、調合工程により調製されたペレットを焼結機中で加熱して、ペレットに含まれる硫黄分を除去して焼結鉱を得る焼結工程と、焼結鉱を溶鉱する溶鉱工程と、を含んでいる。
【０００４】
焼結工程においては、ペレット中の硫黄分が燃焼することで、ダスト及び２酸化硫黄を含む大量のガスが発生する。このガスは、コットレル、電気集塵機等によりダストと気体成分とに分離され、２酸化硫黄を含む気体成分は水に吸収され硫酸とされる。
【０００５】
一方、ダストは、水酸化ナトリウム水溶液等と混合されて水性スラリとされ、ダスト中に存在する塩素等が除去される。その後、水性スラリは、自動高圧圧縮プレス機等により脱水され、半乾きのケーキとされる。このケーキは、前記した調合工程に戻されて、ペレットの原料としてリサイクルされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
焼結工程で発生するダストのリサイクルにおいて、従来、ダストを含んだ水性スラリは、自動高圧圧縮プレス機により脱水されていた。しかし、自動高圧圧縮プレス機から得られるケーキは、含有水分量が約３０％であり、ケーキの径が２０〜３０ｍｍの塊状であるために、調合工程においてペレタイザで原料を撹拌混合する際に、ケーキが所定の大きさ（直径５〜６ｍｍ）まで破砕されず、粒径の大きな（約２０〜３０ｍｍ）ペレット（「塊状ペレット」と言う）が生成するという問題点が存在した。
【０００７】
鉛の製錬において、調合工程で生成されるペレットの粒径は、次に行われる焼結工程の成否を左右する重要な要素である。ペレットの粒径が５〜６ｍｍで均一である場合、焼結機中においてペレット堆積物の通気性が良好に保たれるので、ペレットから発生する２酸化硫黄は滞ることなく除去され、ペレットの脱硫がスムーズに進行し、硫黄分が少なく良好な品質の焼結鉱が得られる。
【０００８】
それに対し、前記したような塊状ペレットが存在する場合、焼結機中でペレット堆積物の通気性が悪化して２酸化硫黄の除去が滞るので、得られる焼結鉱に含まれる硫黄分が増加してしまう。さらに、塊状ペレットが存在する場合、得られる焼結鉱の機械的強度が低下し、脆くなってしまう。機械的強度に劣る焼結鉱は、次工程である溶鉱工程に進むことはできず、再び焼結を行わねばならないので、焼結鉱の生産歩留まりが悪化してしまう。
【０００９】
このように、従来のケーキは、含有水分量が高いためにケーキの重量が重くなるとともに、粒径も大きいので、ハンドリング性に劣っていた。さらに、このケーキは含有水分量が高いので、乾燥させた後でなければ再利用することが難しいため、別に乾燥設備等を設ける必要があり、再利用の際に時間とコストとが余計に掛かるという問題点が存在した。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、種々の工程で発生するダストから、含有水分量及び粒径が小さいケーキを得るためのダストの処理方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した課題を解決するために以下のように構成した。
請求項１に記載の発明は、ダストを懸濁した水性スラリを脱水して、ケーキを得るダストの処理方法において、前記水性スラリ中の前記ダストを沈殿粒子として凝集させるとともに沈降分離して、上澄みと、前記沈殿粒子の粒径が０．７５〜２．２５ｍｍ、前記ダスト濃度が４００〜８００ｇ／Ｌである沈殿とに分離する凝集分離工程と、前記沈殿を濾布ベルト式脱水装置により脱水する脱水工程と、を有することを特徴とするダストの処理方法である。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、水性スラリ中のダストを、沈殿粒子の粒径が０．７５〜２．２５ｍ、沈殿中のダスト濃度が４００〜８００ｇ／Ｌの沈殿とした後に濾布ベルト式脱水装置により脱水することで、含有水分量及び粒径が従来よりも小さな、フレーク状ケーキを得ることができる。
ここで「水性スラリ」とは、水にダストを懸濁した懸濁液のことを示すものとする。
【００１３】
また、脱水に用いる脱水装置は、前記した沈殿を安定して脱水可能であり、含有水分量及び粒径が従来法よりも小さいフレーク状ケーキを得ることが可能な装置であれば特に制限はないが、特開２００１−１７０４１９号公報に記載された濾布ベルト式脱水装置が特に好適である。この装置を用いることにより、ケーキの含有水分量及び粒径を効果的に低減することができる。
【００１４】
本発明のダストの処理方法は、非鉄金属精錬の処理の過程で発生するダストの処理に好適に用いることが可能である。
【００１５】
特に、本発明のダストの処理方法を鉛製錬の焼結工程で発生するダストに適用することにより、得られるケーキを含有水分量が２０％以下であり、粒径５〜６ｍｍ、厚さ２ｍｍ以下のフレーク状ケーキとすることができる。
【００１６】
このようにして得られたケーキを用いることで、鉛精錬の調合工程において、５〜６ｍｍ程度の粒径を有する均一なペレットが調製されるので、焼結工程において、残留する硫黄濃度が低く、機械的強度に優れた焼結鉱が得られ、焼結鉱の生産歩留まりが増加する。
【００１７】
また、ケーキの含有水分量を従来に比べて、１０％程度減少することができたので、ダストの処理により発生するケーキの重量を従来よりも１３％程度少なくすることができる。
【００１８】
ここで、沈殿粒子の粒径は０．７５〜２．２５ｍｍの範囲であることが望ましく、粒径が０．７５ｍｍ未満となると、濾布ベルト式脱水装置における脱水の際に、沈殿が濾布を透過してしまい、ダストの回収率が減少するとともに、沈殿が濾布に目詰まりし、安定した脱水作業が継続できないので好ましくない。また、沈殿粒子の粒径が２．２５ｍｍよりも大きくなると、沈殿粒子の含有水分量が多くなり、沈殿粒子の機械的強度が低下して崩壊しやすくなるとともに、得られるケーキの機械的強度も低下するため好ましくない。
【００１９】
また、沈殿中におけるダスト濃度は、４００〜８００ｇ／Ｌであることが望ましい。ダスト濃度が、４００ｇ／Ｌ未満であると、ダスト濃度が低すぎて、濾布に残留する沈殿粒子が多量となり、濾布の洗浄が困難となり、さらに、水性スラリの量が多くなるため、脱水装置を大型化しなければならないので望ましくない。また、ダスト濃度が８００ｇ／Ｌを越えると、生成する沈殿粒子の粒径が大きくなりすぎ、沈殿粒子が形状を維持できず、崩壊して粒径が小さくなってしまい、安定した脱水作業を継続できなくなるため好ましくない。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、前記沈降分離が行われる濃縮槽は、下向きの頂点を有する円錐状の底部と、この底部に連続した円筒状の周壁部と、前記濃縮槽の中心軸を回転軸とし、正逆方向に回転して前記沈殿を撹拌する羽根とを有し、前記頂点が開口して、前記沈殿を排出する排出口となっており、前記羽根が、前記排出口から前記底部の斜面の上端部に至ることを特徴とする請求項１に記載のダストの処理方法である。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、水性スラリの沈降分離を行わせる濃縮槽は、底部が円錐状であり、この円錐の斜面にダストの沈殿が堆積する。この底部の頂点は開口しており、この開口が、沈殿を濃縮槽から排出するための排出口となっている。
【００２２】
さらに、排出口から円錐状の斜面の上端部にかけて、円錐状の底部の斜面に沿って、濃縮槽の中心軸を回転軸とする羽根が設けられているので、この羽根を適宜回転させることにより、底部の斜面に堆積した沈殿を余すことなく排出することができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、前記排出口に、ホースポンプが接続されており、このホースポンプにより前記濃縮槽中に堆積した前記沈殿を吸引することを特徴とする請求項２に記載のダストの処理方法である。
【００２４】
請求項３に記載の発明によれば、濃縮槽中に堆積した沈殿をホースポンプにより吸引するので、沈殿粒子を破壊することなく、沈殿を濃縮槽から排出することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を適宜図面を参照して説明する。尚、本実施の形態においては、鉛製錬の焼結工程で発生するダストの処理について例示する。
ダストの処理方法の処理フローを図１に示す。
【００２６】
鉛製錬における焼結工程においては、鉛を含んだダストや２酸化硫黄を含んだガスが発生する（Ｓ１）。このガスは、コットレル、電気集塵機等を通過することにより、２酸化硫黄を含む気体成分と、ダストとに分離される（Ｓ２）。
【００２７】
分離された２酸化硫黄を含む気体成分は、水に吸収されて硫酸とされる（Ｓ３）。一方、ダストは、水と混合されて水性スラリとされる（Ｓ４）。この水性スラリに所定量のアルカリ（水酸化ナトリウム等）が添加され、ダスト中に１０％程度含まれる塩素を塩（ＮａＣｌ）の形にするとともに、水性スラリをｐＨ７付近に中和する（Ｓ５）。
【００２８】
続いて、後記する濃縮槽中において、この水性スラリに、非イオン系凝集剤を添加して撹拌し、その後静置することで、水性スラリ中のダストを凝集し、ダストを所定粒径（０．７５〜２．２５ｍｍ）、所定濃度（４００〜８００ｇ／Ｌ）の沈殿として沈降分離し、濃縮槽の底部に堆積させる（Ｓ６）。
【００２９】
沈降分離後の水性スラリの上澄み成分は、濃縮槽より排出されて、浄水工程を経て放流される（Ｓ７）。一方、沈降分離後の沈殿成分は、濃縮槽より排出されて、後記する濾布ベルト式脱水装置（図３）により脱水され（Ｓ８）、粒径が５〜６ｍｍ、厚さが２ｍｍ以下、含有水分量が２０％以下のフレーク状のケーキとされ、調合工程（不図示）において、ペレタイザにより、その他の原料と混合されペレットとされ、再び焼結工程（Ｓ１）に供給される。
尚、本実施の形態において、特許請求の範囲で言うところの「凝集分離工程」がＳ６に、「脱水工程」がＳ８にそれぞれ対応する。
【００３０】
本発明のダストの処理方法においては、ダストを所定粒径（０．７５〜２．２５ｍｍ）、所定濃度（４００〜８００ｇ／Ｌ）の沈殿として沈降分離し、得られた沈殿を脱水性に優れた濾布ベルト式脱水装置（図３）により脱水することで、粒径が５〜６ｍｍ、厚さが２ｍｍ以下、含有水分量が２０％以下のフレーク状のケーキを得ることができ、このケーキを乾燥することで、粒径が１ｍｍ程度の粒子状の乾燥ケーキを得ることができる。
【００３１】
本発明のダストの処理方法から得られるケーキは、従来法のケーキに比べて、含有水分量が小さいので、特別な乾燥設備を設ける必要がない。また、このケーキは粒径が小さいので、調合工程において、他の原料と良く混ざり合い、焼結工程に好適な大きさのペレット（粒径５〜６ｍｍ）が得られる。
【００３２】
本発明で、凝集分離工程（Ｓ６）において得られる沈殿粒子の粒径及び沈殿中のダストの濃度は、濾布ベルト式脱水装置（図３）における脱水工程（Ｓ８）の成否を左右する重要な要素である。
【００３３】
沈殿粒子の粒径は、０．７５〜２．２５ｍｍであることが好適である。沈殿粒子の粒径がこの範囲であれば、粒径が小さすぎることはなく、後記する濾布ベルト式脱水装置（図３）の濾布を水とともに透過してしまうことはない。また、沈殿粒子の粒径がこの範囲であれば、粒径が大きすぎることはなく、沈殿粒子が過剰な水分を含有して崩壊することはない。より好適には、沈殿粒子の粒径は、１．０〜１．５ｍｍであることが好ましい。
【００３４】
沈殿中におけるダストの濃度は、４００〜８００ｇ／Ｌであることが好適である。ダストの濃度がこの範囲であれば、沈殿粒子が崩壊することがなく、安定した脱水作業を継続できるので好ましい。より好適には、沈殿中におけるダストの濃度は、５００〜６００ｇ／Ｌであることが好ましい。
【００３５】
凝集分離工程（Ｓ６）で用いる凝集剤は、ダストを前記した所定粒径（０．７５〜２．２５ｍｍ）と所定濃度（４００〜８００ｇ／Ｌ）で沈殿させることができれば、特に制限はないが、本発明者らの評価では、非イオン系凝集剤が最も好適である。カチオン系凝集剤では、水性スラリ中のダストの凝集が起こらず、沈殿が生成しなかった。アニオン系凝集剤では、ダストは凝集して沈殿が生成するものの、その沈殿粒子の粒径が小さすぎるために、安定した脱水作業を行うことができなかった。
ダストの凝集に用いる非イオン系凝集剤としては、架橋効果を有するアクリルアミド−アクリル酸ソーダ共重合体（（ＣＨ₂ＣＨＣＯＮＨ₂）_n（ＣＨ₂ＣＨＣＯＯＮａ）_m：ｎ＝１０〜２０、ｍ＝２０〜３０）を用いることが好ましく、例えば、アロンフロックＮ１０７（東亞合成株式会社製）等が好適である。
また、凝集させる沈殿の性状によっては、カチオン系凝集剤又はアニオン系凝集剤を用いても構わない。
【００３６】
このように、非イオン系凝集剤を水性スラリに所定濃度添加することにより、所定粒径（０．７５〜２．２５ｍｍ）、所定濃度（４００〜８００ｇ／Ｌ）のダストの沈殿を得ることが可能となる。尚、凝集剤として、アロンフロックＮ１０７（東亞合成株式会社製）を用いる場合には、その添加濃度は水性スラリに対して１００〜１５０ｐｐｍであることが好ましい。添加濃度をこの範囲とすることで、所定粒径（０．７５〜２．２５ｍｍ）、所定濃度（４００〜８００ｇ／Ｌ）のダストの沈殿を得ることができる。
【００３７】
凝集分離工程（Ｓ６）で用いる濃縮槽の模式図を図２に示した。濃縮槽１は、下向きの頂点を有する円錐状の底部２と、この底部２から上方に延出する円筒状の周壁部３と、濃縮槽１の中心軸を回転軸４として、正逆方向に回転して底部２に堆積した沈殿を撹拌する羽根５とを有している。
【００３８】
この濃縮槽１は、前記した頂点部分が開口しており、沈殿を排出するための排出口６となっている。この排出口６には、従来よりも大径のパイプ７を介してホースポンプ８が接続されており、濃縮槽１中の沈殿を吸引する。
【００３９】
また、羽根５は、回転軸４の下端部、つまり、排出口６付近で回転して沈殿を撹拌するために、回転軸４に対して対称に設けられた回転板５ａ，５ａと、この回転板５ａ，５ａの先端に接続され、底部２の斜面に沿って斜面の上端部に至る丸棒材である撹拌棒５ｂとからなる。回転板５ａ，５ａは、底部２に堆積した沈殿を撹拌する際に受ける抵抗を低減するために、回転板が５ａ，５ａ上下２段に分かれており、両方の回転板５ａ，５ａの間には間隙が設けられている。
また、濃縮槽１中には、水性スラリの液面の高さを測定するために光透過式センサ９が吊下されている。
【００４０】
この濃縮槽１の作用について説明する。凝集分離工程（Ｓ６）において、水性スラリは、濃縮槽１に投入される。続いて、水性スラリに非イオン性凝集剤が所定濃度となるように添加され撹拌される。その後、水性スラリを静置すると、水性スラリ中で、ダストが凝集して沈殿を生成し、濃縮槽１の底部２に堆積する。このようにして、水性スラリは、底部２に堆積した沈殿と、上澄みとに沈降分離される。
【００４１】
上澄みは、図示しないポンプ等により汲み上げられて、浄水工程（Ｓ７）を経て放流される。濃縮槽１中に残った沈殿は、ホースポンプ８を稼動することにより、排出口６から、吸引され、後記する濾布ベルト式脱水装置（図３）へと搬出される。この際、沈殿は、自重により圧縮され、硬くなっており、そのままでは、吸引され難いので、回転板５ａ，５ａを適宜回転して沈殿を撹拌してホースポンプ８による吸引を補助する。
【００４２】
また、回転板５ａ，５ａには、濃縮槽１の斜面に沿って設けられた撹拌棒５ｂが存在するので、回転板５ａ，５ａの回転に伴い、撹拌棒５ｂが斜面に沿って回転し、斜面に堆積した沈殿を撹拌するので、従来吸引することが難しく、濃縮槽１中に残留してしまっていた斜面に堆積した沈殿をも吸引することができる。
【００４３】
また、沈殿を吸引するに当っては、インペラポンプではなくホースポンプ８を用いているので、沈殿粒子（粒径：０．７５〜２．２５ｍｍ）が破壊されて小径化することがないので、濾布ベルト式脱水装置（図３）による脱水の際に沈殿の捕集率が高まる。
【００４４】
さらに、排出口６に接続されたパイプ７の径を従来よりも大径（例えば、４Ｎ）としたので、沈殿がパイプ７に詰まり難く、スムーズな吸引を行うことができる。
【００４５】
さらにまた、水性スラリの液面の高さを測定するために、光透過式センサ９を用いているので、水性スラリの液面に存在する泡の影響を受けることなく、常に正確に水性スラリの液面の高さを測定することができる。
【００４６】
続いて、脱水工程（Ｓ８）において用いる脱水装置について詳述する。
脱水工程（Ｓ８）において、沈殿を脱水するための脱水装置は、脱水終了後に得られるケーキの含有水分量及び粒径を従来法以下とできれば、特に制限はないが、特開平２００１−１７０４１９号公報に記載された濾布ベルト式脱水装置を用いることが特に好適である。
【００４７】
この濾布ベルト式脱水装置は、図３に示すように、濃縮槽１において得られる沈殿等のスラリ状又はスラッジ状の被脱水処理物Ｓを濾過して、脱水処理する装置である。この濾布ベルト式脱水装置は、前記の被脱水処理物Ｓを濾過可能なフェルト材からなり、かつ、無端状に巻回されて順次移送される単一の濾布ベルト１１と、この濾布ベルト１１の上面側に供給される被脱水処理物Ｓに対し、濾布ベルト１１の下面側から吸引負圧を作用させて被脱水処理物を初期脱水する負圧脱水部１２と、初期脱水されて被脱水処理物Ｓを濾布ベルト１１とともに上下一対のプレストップロール１３Ａ、プレスボトムロール１３Ｂ間で加圧して脱水し、かつ、脱水された処理物Ｃを上方のプレストップロール１３Ａに転着させて濾布ベルト１１から剥離させる加圧脱水転着部１３と、上方のプレストップロール１３Ａに転着された処理物Ｃを掻き落として回収する処理物回収部１４と、処理物Ｃが剥離された濾布ベルト１１を洗浄する洗浄部１５と、洗浄された濾布ベルト１１を一対のスクイーズロール１６Ａ、１６Ｂ間で絞る絞り部１６とを備えている。
【００４８】
前記の濾布ベルト１１は、厚さが４〜８ｍｍ、幅が５００〜２８００ｍｍ程度の無端ベルトであり、図４に示すように、その上面を構成する外面層１１Ａと、その下面を構成する内面層１１Ｂと、これらの間の中間層１１Ｃとを有する３層構造のフェルト材からなる。外面層１１Ａは被脱水処理物Ｓを濾過する極細繊維層で構成され、中間層１１Ｃは水分の透過を促進する中細繊維層で構成され、内面層１１Ｂは、水切れを促進する基布層で構成されている。これらの外面層１１Ａ、中間層１１Ｃ、及び内面層１１Ｂは、接着剤などを使用することなく、綿打ち加工と同様の加工によって、相互に繊維が絡み合うように接合されている。
【００４９】
本発明のダストの処理方法においては、濃縮槽１より吸引された沈殿を、この濾布ベルト式脱水装置に被脱水処理物Ｓとして供給して沈殿の脱水を行うことで、従来法よりも含有水分量及び粒径の小さなフレーク状ケーキを得ることができる。
特に、鉛製錬の焼結工程で発生するダストをこの濾布ベルト式脱水装置で脱水すれば、含有水分量が２０％以下であり、粒径が５〜６ｍｍ、厚さ２ｍｍ以下のフレーク状ケーキを得ることができる。このケーキは、従来法に比較して含有水分量が１０％程度低下しているので、自然乾燥し易く、特別な乾燥設備を必要としない。また、フレーク状であることから、輸送、保管、他の物質との混合時におけるハンドリング性に優れている。
【００５０】
尚、本発明は、鉛精錬の焼結工程で発生するダストの処理に限定されるものではなく、亜鉛、銅等の非鉄金属精錬の処理過程で発生するダスト、化学工業及び食品工業における余剰汚泥、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及び炭酸カルシウムの処理にも適用することが可能である。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の技術的思想を具現化する種々の変更が可能である。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明の実施例及び比較例を説明する。
（１）鉛製錬ダストの処理
鉛製錬における焼結工程（Ｓ１）で発生したダストを水に懸濁し、水酸化ナトリウムを加えて中和してｐＨを７付近に調整し、表１に示したダスト濃度を有する水性スラリを得た。
【００５３】
濃縮槽１中で、この水性スラリに非イオン性凝集剤（アロンフロックＮ１０７：東亜合成株式会社製）を、表１に示した濃度となるように添加して、ダストを凝集沈殿させ、水性スラリを上澄みと沈殿とに沈降分離した。
この沈殿における焼結スラリ濃度及び沈殿粒子の粒径は表１に示した通りである。
【００５４】
このようにして得られた沈殿を排出口６から吸引して、特開平２００１−１７０４１９号公報に記載された濾布ベルト式脱水装置（図３）に供給し、脱水を行った。実施例、比較例とも、得られたケーキは粒径が５〜６ｍｍで厚さが１〜２ｍｍのフレーク状であった。
【００５５】
尚、この際、用いた濾布ベルト式脱水装置は、濾布ベルト１１の幅が１０００ｍｍ、濾布ベルト１１の厚が５ｍｍである。また、プレストップロール１３Ａとプレスボトムロール１３Ｂとの間のプレス圧力は４００ｋＰａであり、スクイーズロール１６Ａ、１６Ｂ間のプレス圧力は４００ｋＰａとした。また、濾布ベルト１１は、表１に示したような濾布速度で走行させた。
【００５６】
【表１】

【００５７】
尚、表１中において、ケーキ含有水分量とは、濾布ベルト式脱水装置による脱水終了後に得られたケーキが含有している水分量を示し、「◎」は含有水分量が２０％以下であることを、「○」は含有水分量が２０〜２２％であることを、「△」は含有水分量が２２％よりも大きいことを示す。
また、回収率とは、水性スラリを生成する際に投入されたダストの質量に対して、ケーキとして回収されたダストの質量の割合を示し、「◎」とは回収率が９０％以上であることを、「○」とは回収率が８０％以上であることを、「△」は回収率が７５％以上であることを、「×」は回収率が７５％未満であることを示す。
【００５８】
表１によれば、沈殿中におけるダスト濃度が４００〜８００ｇ／Ｌであり、沈殿粒子の粒径が０．７５〜２．２５ｍｍの範囲である実施例１〜１２においては、脱水により得られるケーキの含有水分量は殆どのものが２０％以下である。また、ダストの回収率も８０％以上と良好な値を示した。
【００５９】
それに対し、本発明の要件を満たさない比較例においては、ケーキの含有水分量とダストの回収率とを総合的に見た場合、実施例よりも劣っていた。
【００６０】
また、実施例１〜１２から得られたケーキの含有水分量より、濾布ベルト式脱水装置（図３）における濾布の走行速度（濾布速度）は、１５ｍ／分以下であることが望ましいことが明らかとなった。濾布速度を１５ｍ／分未満とすることで、沈殿中の水分を充分に脱水することができる。
【００６１】
（２）重金属水酸化物スラリの処理（その１）
製錬工場の敷地内に降る雨水は、重金属等を除去した後に放流しなければならない。本実験例では、雨水中の重金属を水酸化物として沈殿させ、この沈殿を本発明の方法で処理した。
【００６２】
沈殿の脱水を行う濾布ベルト式脱水装置は前記した実験（１）（鉛製錬ダストの処理）と同様のものを同様の条件で用いた。尚、凝集剤としては、アロンフロックＮ１０７（東亜合成株式会社製）を用いた。
得られた結果を表２に示す。
【００６３】
【表２】

【００６４】
この実験例においては、沈殿中のダスト濃度が１２０ｇ／Ｌであり、本発明の範囲（４００〜８００ｇ／Ｌ）を満たしておらず、そのため、ケーキ含有水分量も２２〜２３％と比較的高い値であったが、これは、自動高圧圧縮プレス機やフィルタプレスを用いた場合（含有水分量３０％程度）に比較すると低い値であった。また得られたケーキの形状はフレーク状であり自然乾燥し易いものであった。
【００６５】
（３）重金属水酸化物スラリの処理（その２）
（２）欄（重金属水酸化物スラリの処理（その１））で用いた重金属の水酸化物沈殿を（１）欄（鉛製錬ダストの処理）で用いた鉛の焼結工程で発生するダストの水性スラリと混合して、脱水処理を行った。
両者の混合率は、水酸化物スラリ：鉛焼結ダストの水性スラリ＝１２〜１８：１００である。
【００６６】
沈殿の脱水を行う濾布ベルト式脱水装置は前記した実験（１）（鉛製錬ダストの処理）と同様のものを同様の条件で用いた。尚、凝集剤としては、アロンフロックＮ１０７（東亜合成株式会社製）を用いた。
得られた結果を表３に示す。
【００６７】
【表３】

【００６８】
この実験例においては、沈殿中のダスト濃度が５００ｇ／Ｌ、沈殿粒子の粒径が０．７５〜１．０ｍｍと本発明の範囲を満たしていた。そのため、ケーキ含有水分量も２０％と良好な値を示し、回収率も高かった。
この結果より、雨水処理の肯定の固形分を効率良く脱水可能となり、雨水処理時に濾布ベルト式脱水機の負荷を減らすことができる。
【００６９】
（４）亜鉛製錬ダストの処理
亜鉛精錬の過程で発生するＣｕ、Ｃｄを含んだダストを本発明の方法で処理した。
沈殿の脱水を行う濾布ベルト式脱水装置は前記した実験（１）（鉛製錬ダストの処理）と同様のものを同様の条件で用いた。
得られた結果を表４に示す。
【００７０】
【表４】

【００７１】
この実験例においては、沈殿中のダスト濃度が５００ｇ／Ｌ、沈殿粒子の粒径が０．７５〜１．０ｍｍと本発明の範囲を満たしていた。そのため、ケーキ含有水分量も２０％と良好な値を示し、回収率も高かった。
【００７２】
（５）塩素を含んだスラッジの処理
塩素を除去した上で、亜鉛製錬工程にリサイクルされるスラッジを本発明の方法で処理した。
沈殿の脱水を行う濾布ベルト式脱水装置は前記した実験（１）（鉛製錬ダストの処理）と同様のものを同様の条件で用いた。尚、凝集剤としては、アロンフロックＮ１０７（東亜合成株式会社製）を用いた。
得られた結果を表５に示す。
【００７３】
【表５】

【００７４】
この実験例においては、沈殿中のダスト濃度が４５０ｇ／Ｌ、沈殿粒子の粒径が１．５〜２．２５ｍｍと本発明の範囲を満たしていた。そのため、ケーキ含有水分量も２０％と良好な値を示し、回収率も高かった。
【００７５】
【発明の効果】
本発明は、次に示すような顕著な効果を奏する。
本発明のダストの処理方法によれば、凝集分離工程においてダストを所定粒径、所定濃度の沈殿とし、この沈殿を濾布ベルト式脱水装置で脱水することにより、従来よりも含有水分量と粒径が小さなフレーク状のケーキを得ることが可能となる。これにより、得られたケーキのハンドリング性が向上するとともに、ケーキの乾燥に特別な設備を必要としない。
【００７６】
また、本発明のダストの処理方法を、鉛製錬の焼結工程で発生するダストに適用することにより、含有水分量が２０％以下であり、粒径５〜６ｍｍ、厚さ２ｍｍ以下のフレーク状ケーキとすることができる。その結果、調合工程において、良好な品質のペレットを調製することが可能となり、焼結工程において含有硫黄量が少ない焼結鉱を得ることができた。
また、焼結鉱の含有硫黄量が減少したので、溶鉱工程において、還元不良が発生し難くなった（請求項１）。
【００７７】
本発明のダストの処理方法においては、濃縮槽に設けられた羽根が、円錐状の底部の斜面に堆積した沈殿を余すことなく掻き落とすので、沈殿が濃縮槽に残留することはない（請求項２）。
【００７８】
本発明のダストの処理方法では、濃縮槽中の沈殿をホースポンプで吸引するので、沈殿粒子を崩壊させることなく沈殿を排出することができる（請求項３）
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のダストの処理方法の流れ図である。
【図２】本発明のダストの処理方法に用いる濃縮槽の模式図である
【図３】本発明のダストの処理方法に用いる濾布ベルト式脱水装置の模式図である。
【図４】濾布ベルト式脱水装置の濾布の断面図である。
【符号の説明】
１濃縮槽
２底部
３周壁部
４回転軸
５羽根
５ａ回転板
５ｂ撹拌棒
６排出口
７パイプ
８ホースポンプ
９光透過式センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for treating dust generated in non-ferrous metal refining and the like.
[0002]
[Prior art]
In fields such as non-ferrous metal refining, a large amount of dust containing non-ferrous metals is generated during the process. Hereinafter, taking dust generated in lead smelting as an example, a conventional method for treating dust will be described in detail.
[0003]
In lead smelting, lead sulfide ore crushed to a predetermined size is mixed with cake dehydrated from lead-containing dust generated from the sintering process described later, and pelletized to a diameter of about 5 to 6 mm by a pelletizer. The preparation process to be prepared, the pellets prepared by the preparation process are heated in a sintering machine, the sulfur content in the pellets is removed to obtain the sintered ore, and the sintered ore is melted And a smelting process.
[0004]
In the sintering process, a large amount of gas containing dust and sulfur dioxide is generated by burning the sulfur content in the pellets. This gas is separated into dust and a gas component by a cotrel, an electrostatic precipitator or the like, and the gas component containing sulfur dioxide is absorbed into water to be sulfuric acid.
[0005]
On the other hand, the dust is mixed with an aqueous sodium hydroxide solution to form an aqueous slurry, and chlorine and the like present in the dust are removed. Thereafter, the aqueous slurry is dehydrated by an automatic high-pressure compression press or the like to form a semi-dry cake. This cake is returned to the blending step and recycled as a raw material for pellets.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the recycling of dust generated in the sintering process, conventionally, the aqueous slurry containing dust has been dehydrated by an automatic high-pressure compression press. However, since the cake obtained from the automatic high-pressure compression press has a moisture content of about 30% and the cake diameter is a lump of 20 to 30 mm, when stirring and mixing the raw materials with a pelletizer in the preparation step, There was a problem that the cake was not crushed to a predetermined size (diameter 5 to 6 mm) and pellets having a large particle size (about 20 to 30 mm) (referred to as “lumped pellets”) were produced.
[0007]
In lead smelting, the particle size of the pellets produced in the blending process is an important factor that determines the success or failure of the subsequent sintering process. When the particle size of the pellet is 5 to 6 mm and uniform, the pellet deposit has good air permeability in the sintering machine, so that sulfur dioxide generated from the pellet is removed without delay, and the pellet is desulfurized. Progresses smoothly, and a sintered ore of good quality with little sulfur content is obtained.
[0008]
On the other hand, when there are massive pellets as described above, the permeability of pellet deposits deteriorates in the sintering machine and the removal of sulfur dioxide is delayed, so the sulfur content in the resulting sintered ore increases. Resulting in. Furthermore, when a lump pellet exists, the mechanical strength of the obtained sintered ore will fall and it will become weak. A sintered ore with inferior mechanical strength cannot proceed to the next ore smelting process and must be sintered again, so that the yield of sintered ore is deteriorated.
[0009]
Thus, the conventional cake is inferior in handling property because the weight of the cake becomes heavy and the particle size is large because the moisture content is high. Furthermore, since this cake has a high water content, it is difficult to reuse it after it has been dried. Therefore, it is necessary to provide a separate drying facility, which requires additional time and cost. There was a problem.
[0010]
This invention is made | formed in view of such a problem, and makes it a subject to provide the processing method of the dust for obtaining a cake with small moisture content and a small particle size from the dust which generate | occur | produces at various processes. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is configured as follows to solve the above-described problems.
The invention according to claim 1 is a method for treating dust in which an aqueous slurry in which dust is suspended is dehydrated to obtain a cake. The dust in the aqueous slurry is agglomerated as precipitated particles and separated by settling. And a coagulation separation step for separating the precipitate particles into a precipitate having a particle size of 0.75 to 2.25 mm and a dust concentration of 400 to 800 g / L, and the precipitate is dehydrated by a filter cloth belt type dehydrator. And a dehydration step.
[0012]
According to the first aspect of the present invention, the dust in the aqueous slurry is made into a precipitate having a particle size of the precipitated particles of 0.75 to 2.25 m and a dust concentration in the precipitate of 400 to 800 g / L. By dehydrating with a belt-type dewatering device, a flaky cake having a smaller water content and smaller particle size than the conventional one can be obtained.
Here, “aqueous slurry” indicates a suspension in which dust is suspended in water.
[0013]
The dehydration apparatus used for dehydration is not particularly limited as long as it is capable of stably dehydrating the above-described precipitate and can obtain a flaky cake having a moisture content and a particle size smaller than those of the conventional method. However, the filter cloth belt type dehydrator described in JP 2001-170419 A is particularly suitable. By using this apparatus, the moisture content and particle size of the cake can be effectively reduced.
[0014]
The dust treatment method of the present invention can be suitably used for the treatment of dust generated in the process of nonferrous metal refining.
[0015]
In particular, by applying the dust treatment method of the present invention to dust generated in the sintering process of lead smelting, the resulting cake has a water content of 20% or less, a particle size of 5 to 6 mm, and a thickness of 2 mm. The following flaky cake can be obtained.
[0016]
By using the cake thus obtained, in the lead refining preparation process, uniform pellets having a particle size of about 5-6 mm are prepared, so in the sintering process, the residual sulfur concentration is low, A sintered ore excellent in mechanical strength is obtained, and the production yield of the sintered ore is increased.
[0017]
Further, since the moisture content of the cake can be reduced by about 10% compared to the conventional case, the weight of the cake generated by the dust treatment can be reduced by about 13% compared to the conventional case.
[0018]
Here, the particle size of the precipitated particles is preferably in the range of 0.75 to 2.25 mm, and when the particle size is less than 0.75 mm, the precipitates are filtered during the dehydration in the filter cloth belt type dehydrator. This is not preferable because the dust recovery rate is reduced and the precipitate is clogged in the filter cloth, so that stable dehydration cannot be continued. Moreover, when the particle size of the precipitated particles is larger than 2.25 mm, the water content of the precipitated particles is increased, the mechanical strength of the precipitated particles is lowered and easily collapsed, and the mechanical strength of the cake obtained is also increased. Since it falls, it is not preferable.
[0019]
The dust concentration in the precipitation is desirably 400 to 800 g / L. If the dust concentration is less than 400 g / L, the dust concentration is too low, the amount of precipitated particles remaining on the filter cloth becomes large, and it becomes difficult to wash the filter cloth. Further, the amount of aqueous slurry increases, so dehydration. This is not desirable because the apparatus must be enlarged. In addition, when the dust concentration exceeds 800 g / L, the particle size of the generated precipitated particles becomes too large, the precipitated particles cannot maintain their shape, collapse and become smaller in size, and continue stable dehydration work. Since it becomes impossible, it is not preferable.
[0020]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a concentrating tank in which the settling separation is performed, wherein a conical bottom part having a downward apex, a cylindrical peripheral wall part continuous to the bottom part, and a central axis of the concentrating tank are rotated. And a vane that rotates in the forward and reverse directions and stirs the precipitate, and has an apex that is an outlet that discharges the precipitate, and the vane extends from the outlet to the bottom. The dust processing method according to claim 1, wherein the dust reaches the upper end of the slope.
[0021]
According to the second aspect of the present invention, the concentration tank for performing the sedimentation separation of the aqueous slurry has a conical bottom, and dust deposits accumulate on the slope of the cone. The top of the bottom is open, and this opening is a discharge port for discharging the precipitate from the concentration tank.
[0022]
Furthermore, since a vane with the central axis of the concentrating tank as a rotation axis is provided along the slope of the conical bottom from the discharge port to the upper end of the conical slope, The sediment deposited on the slope at the bottom can be discharged completely.
[0023]
The invention according to claim 3 is characterized in that a hose pump is connected to the discharge port, and the dust accumulated in the concentration tank is sucked by the hose pump. It is a processing method.
[0024]
According to the third aspect of the present invention, since the sediment deposited in the concentration tank is sucked by the hose pump, the precipitate can be discharged from the concentration tank without destroying the precipitated particles.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. In addition, in this Embodiment, it illustrates about the process of the dust generated in the sintering process of lead smelting.
A processing flow of the dust processing method is shown in FIG.
[0026]
In the sintering process in lead smelting, dust containing lead and gas containing sulfur dioxide are generated (S1). This gas is separated into a gaseous component containing sulfur dioxide and dust by passing through a cotrel, an electrostatic precipitator or the like (S2).
[0027]
The separated gaseous component containing sulfur dioxide is absorbed into water and converted into sulfuric acid (S3). On the other hand, the dust is mixed with water to form an aqueous slurry (S4). A predetermined amount of alkali (sodium hydroxide or the like) is added to this aqueous slurry to make chlorine contained in about 10% of the dust into a salt (NaCl) form and neutralize the aqueous slurry to around pH 7 (S5). .
[0028]
Subsequently, in a concentration tank described later, a nonionic flocculant is added to this aqueous slurry and stirred, and then allowed to stand to agglomerate dust in the aqueous slurry, and the dust has a predetermined particle size (0 .75-2.25 mm) and settled as a precipitate having a predetermined concentration (400-800 g / L) and deposited on the bottom of the concentration tank (S6).
[0029]
The supernatant component of the aqueous slurry after settling and separation is discharged from the concentration tank and discharged through the water purification process (S7). On the other hand, the sediment components after sedimentation and separation are discharged from the concentration tank and dehydrated by a filter cloth belt dehydrator (FIG. 3) described later (S8), containing 5 to 6 mm in particle diameter and 2 mm or less in thickness. The cake is made into a flaky cake having a moisture content of 20% or less. In a blending step (not shown), the pellets are mixed with other raw materials by a pelletizer and supplied again to the sintering step (S1).
In the present embodiment, the “aggregation and separation step” referred to in the claims corresponds to S6, and the “dehydration step” corresponds to S8.
[0030]
In the dust processing method of the present invention, dust is settled and separated as a precipitate having a predetermined particle size (0.75 to 2.25 mm) and a predetermined concentration (400 to 800 g / L), and the resulting precipitate is excellent in dehydration. The flake cake having a particle size of 5 to 6 mm, a thickness of 2 mm or less, and a water content of 20% or less can be obtained by dewatering with a filter cloth belt type dehydrator (FIG. 3). Is dried to obtain a particulate dry cake having a particle size of about 1 mm.
[0031]
Since the cake obtained from the dust processing method of the present invention has a smaller water content than the conventional cake, there is no need to provide special drying equipment. Moreover, since this cake has a small particle size, it is well mixed with other raw materials in the preparation step, and pellets (particle size 5 to 6 mm) having a size suitable for the sintering step are obtained.
[0032]
In the present invention, the particle size of the precipitated particles obtained in the coagulation separation step (S6) and the concentration of dust in the precipitation are important factors that determine the success or failure of the dehydration step (S8) in the filter cloth belt type dehydrator (FIG. 3). Is an element.
[0033]
The particle size of the precipitated particles is preferably 0.75 to 2.25 mm. If the particle size of the precipitated particles is within this range, the particle size is not too small, and the filter cloth of the filter cloth belt dehydrator (FIG. 3) described later does not permeate with water. If the particle size of the precipitated particles is within this range, the particle size will not be too large, and the precipitated particles will not contain excessive moisture and will not collapse. More preferably, the particle size of the precipitated particles is preferably 1.0 to 1.5 mm.
[0034]
The dust concentration in the precipitation is preferably 400 to 800 g / L. A dust concentration within this range is preferable because the precipitated particles do not collapse and stable dehydration can be continued. More preferably, the concentration of dust in the precipitation is preferably 500 to 600 g / L.
[0035]
The flocculant used in the flocculation / separation step (S6) is not particularly limited as long as dust can be precipitated at the predetermined particle size (0.75 to 2.25 mm) and the predetermined concentration (400 to 800 g / L). In our evaluation, nonionic flocculants are most suitable. With the cationic flocculant, the agglomeration of dust in the aqueous slurry did not occur, and no precipitate was formed. In the case of an anionic flocculant, although dust aggregates and precipitates are formed, the particle size of the precipitated particles is too small, so that stable dehydration work cannot be performed.
As a nonionic flocculant used for dust aggregation, acrylamide-sodium acrylate copolymer ((CH ₂ CHCONH ₂ ) _n (CH ₂ CHCOONa) _m : N = 10 to 20, m = 20 to 30) is preferably used, and for example, Aron Flock N107 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is suitable.
Further, a cationic flocculant or an anionic flocculant may be used depending on the properties of the precipitate to be aggregated.
[0036]
Thus, by adding a predetermined concentration of the nonionic flocculant to the aqueous slurry, it is possible to obtain dust precipitation having a predetermined particle size (0.75 to 2.25 mm) and a predetermined concentration (400 to 800 g / L). It becomes possible. When Aron Flock N107 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is used as the flocculant, the concentration of addition is preferably 100 to 150 ppm with respect to the aqueous slurry. By setting the additive concentration within this range, it is possible to obtain dust precipitates having a predetermined particle size (0.75 to 2.25 mm) and a predetermined concentration (400 to 800 g / L).
[0037]
A schematic diagram of the concentration tank used in the aggregation separation step (S6) is shown in FIG. The concentrating tank 1 includes a conical bottom portion 2 having a downward apex, a cylindrical peripheral wall portion 3 extending upward from the bottom portion 2, and a central axis of the concentrating tank 1 as a rotation axis 4 in forward and reverse directions. And a blade 5 for stirring the precipitate accumulated on the bottom 2 by rotating.
[0038]
The concentration tank 1 has an opening at the above-described apex portion and serves as a discharge port 6 for discharging the precipitate. A hose pump 8 is connected to the discharge port 6 via a pipe 7 having a larger diameter than before, and sucks the precipitate in the concentration tank 1.
[0039]
In addition, the blade 5 rotates in the lower end of the rotating shaft 4, that is, in the vicinity of the discharge port 6 to stir the precipitate, and the

rotating plates

5a and 5a provided symmetrically with the rotating shaft 4 and the rotation It consists of a stirring bar 5b which is a round bar connected to the tips of the

plates

5a, 5a and extending along the slope of the bottom 2 to the upper end of the slope. The

rotating plates

5a and 5a are divided into two upper and lower stages of the

rotating plate

5a and 5a in order to reduce the resistance received when the sediment deposited on the bottom 2 is stirred, and between the

rotating plates

5a and 5a. Is provided with a gap.
Further, a light transmission sensor 9 is suspended in the concentration tank 1 in order to measure the height of the liquid level of the aqueous slurry.
[0040]
The operation of the concentration tank 1 will be described. In the flocculation / separation step (S6), the aqueous slurry is put into the concentration tank 1. Subsequently, the nonionic flocculant is added to the aqueous slurry to a predetermined concentration and stirred. Thereafter, when the aqueous slurry is allowed to stand, dust aggregates to form a precipitate in the aqueous slurry, and deposits on the bottom 2 of the concentration tank 1. In this manner, the aqueous slurry is separated into the sediment deposited on the bottom 2 and the supernatant.
[0041]
The supernatant is pumped up by a pump or the like (not shown) and discharged through a water purification step (S7). The precipitate remaining in the concentration tank 1 is sucked from the discharge port 6 by operating the hose pump 8 and is carried out to a filter cloth belt type dehydrator (FIG. 3) described later. At this time, the precipitate is compressed and hardened by its own weight, and is difficult to be sucked as it is. Therefore, the rotating

plates

5a and 5a are appropriately rotated to agitate the precipitate to assist the suction by the hose pump 8.
[0042]
Further, since the

rotating plates

5a and 5a have the stirring bar 5b provided along the slope of the concentration tank 1, the stirring bar 5b rotates along the slope along with the rotation of the

rotating plates

5a and 5a. Since the sediment deposited on the slope is agitated, it is difficult to suck the precipitate, and the sediment deposited on the slope that has remained in the concentration tank 1 can also be sucked.
[0043]
Moreover, since the hose pump 8 is used instead of the impeller pump for sucking the precipitate, the precipitated particles (particle size: 0.75 to 2.25 mm) are not destroyed and reduced in size. In the case of dewatering by the filter cloth belt type dewatering device (FIG. 3), the collection rate of the precipitate is increased.
[0044]
Furthermore, since the diameter of the pipe 7 connected to the discharge port 6 is larger than that of the conventional pipe (for example, 4N), the sediment is not easily clogged in the pipe 7 and smooth suction can be performed.
[0045]
Furthermore, since the light transmission type sensor 9 is used to measure the height of the liquid level of the aqueous slurry, the water slurry is always accurately measured without being affected by bubbles present on the liquid level of the aqueous slurry. The height of the liquid level can be measured.
[0046]
Next, the dehydrator used in the dehydration step (S8) will be described in detail.
In the dehydration step (S8), the dehydration apparatus for dehydrating the precipitate is not particularly limited as long as the moisture content and particle size of the cake obtained after completion of dehydration can be equal to or less than that of the conventional method, but JP-A-2001-170419 It is particularly preferable to use the filter cloth belt-type dewatering device described in 1).
[0047]
As shown in FIG. 3, this filter cloth belt type dewatering device is a device for filtering and dewatering a slurry-like or sludge-like material to be dehydrated S obtained in the concentration tank 1. This filter cloth belt-type dewatering device is made of a felt material capable of filtering the material to be dehydrated S, wound in an endless manner and sequentially transferred, and the filter cloth. A negative pressure dehydrating unit 12 for initially dehydrating the material to be dehydrated by applying a suction negative pressure to the material to be dehydrated S supplied to the upper surface side of the belt 11 from the lower surface side of the filter cloth belt 11, and an initial dewatering. The dewatered material S is dehydrated by pressurizing between the pair of upper and lower press top rolls 13A and 13B together with the filter cloth belt 11, and the dehydrated material C is transferred to the upper press top roll 13A. Pressure dehydration transfer part 13 to be peeled off from filter cloth belt 11, processed product recovery part 14 for scraping and recovering processed product C transferred to upper press top roll 13A, and processed product C peeled off Filter cloth belt 1 It includes a cleaning unit 15 for cleaning the filter cloth belt 11 that has been cleaned pair of squeeze rolls 16A, and a diaphragm portion 16 to narrow between 16B and.
[0048]
The filter cloth belt 11 is an endless belt having a thickness of about 4 to 8 mm and a width of about 500 to 2800 mm. As shown in FIG. 4, an outer surface layer 11A constituting the upper surface and an inner surface constituting the lower surface. It consists of a felt material having a three-layer structure having a layer 11B and an intermediate layer 11C between them. 11 A of outer surface layers are comprised by the ultrafine fiber layer which filters the to-be-dehydrated processed material S, 11 C of intermediate layers are comprised by the medium fine fiber layer which accelerates | stimulates permeation | transmission of moisture, and the inner surface layer 11B is a base fabric layer which promotes water drainage. It is configured. The outer surface layer 11A, the intermediate layer 11C, and the inner surface layer 11B are joined so that fibers are entangled with each other by a process similar to cotton-making without using an adhesive or the like.
[0049]
In the dust treatment method of the present invention, the precipitate sucked from the concentration tank 1 is supplied to the filter cloth belt-type dewatering device as the dehydrated material S to be dehydrated, so that it is contained more than the conventional method. A flaky cake having a small water content and particle size can be obtained.
In particular, if the dust generated in the sintering process of lead smelting is dehydrated with this filter cloth belt type dehydrator, the moisture content is 20% or less, the particle size is 5 to 6 mm, and the thickness is 2 mm or less. You can get a cake. Since the moisture content of this cake is about 10% lower than that of the conventional method, it is easy to dry naturally and does not require special drying equipment. In addition, since it is in the form of flakes, it is excellent in handling properties during transportation, storage, and mixing with other substances.
[0050]
The present invention is not limited to the treatment of dust generated in the sintering process of lead refining, but dust generated in the refining process of non-ferrous metals such as zinc and copper, and excess sludge in the chemical and food industries. It can also be applied to the treatment of aluminum hydroxide, magnesium hydroxide and calcium carbonate.
[0051]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited only to this embodiment, The various change which actualizes the technical idea of this invention is possible.
[0052]
【Example】
Examples of the present invention and comparative examples will be described below.
(1) Lead smelting dust treatment
The dust generated in the sintering process (S1) in lead smelting is suspended in water, neutralized by adding sodium hydroxide to adjust the pH to around 7, and an aqueous slurry having the dust concentration shown in Table 1 is obtained. Obtained.
[0053]
In the concentration tank 1, a nonionic flocculant (Aron Flock N107: manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) is added to the aqueous slurry so as to have the concentration shown in Table 1, and the dust is coagulated and precipitated. Was separated into a supernatant and a precipitate.
The sintered slurry concentration and the particle size of the precipitated particles in this precipitation are as shown in Table 1.
[0054]
The precipitate thus obtained was sucked from the outlet 6 and supplied to a filter cloth belt type dehydrator (FIG. 3) described in JP-A-2001-170419 for dehydration. In both Examples and Comparative Examples, the obtained cakes were in the form of flakes having a particle size of 5 to 6 mm and a thickness of 1 to 2 mm.
[0055]
In this case, in the filter cloth belt type dehydrator used at this time, the width of the filter cloth belt 11 is 1000 mm, and the thickness of the filter cloth belt 11 is 5 mm. The press pressure between the press top roll 13A and the press bottom roll 13B was 400 kPa, and the press pressure between the squeeze rolls 16A and 16B was 400 kPa. The filter cloth belt 11 was run at a filter cloth speed as shown in Table 1.
[0056]
[Table 1]

[0057]
In Table 1, the moisture content in the cake indicates the moisture content contained in the cake obtained after completion of dehydration by the filter cloth belt type dehydrator, and “◎” indicates that the moisture content is 20% or less. “O” indicates that the moisture content is 20 to 22%, and “Δ” indicates that the moisture content is greater than 22%.
Further, the recovery rate indicates the ratio of the mass of dust recovered as a cake with respect to the mass of dust input when generating the aqueous slurry, and “◎” indicates that the recovery rate is 90% or more. “◯” indicates that the recovery rate is 80% or more, “Δ” indicates that the recovery rate is 75% or more, and “×” indicates that the recovery rate is less than 75%.
[0058]
According to Table 1, in Examples 1 to 12 in which the dust concentration in the precipitation is 400 to 800 g / L and the particle size of the precipitated particles is in the range of 0.75 to 2.25 mm, the cake obtained by dehydration Most of the water content is less than 20%. Also, the dust recovery rate was as good as 80% or more.
[0059]
On the other hand, in the comparative example which does not satisfy the requirements of the present invention, the overall moisture content of the cake and the dust recovery rate were inferior to those of the examples.
[0060]
Moreover, from the moisture content of the cake obtained from Examples 1-12, it is desirable that the running speed (filter cloth speed) of the filter cloth in the filter cloth belt type dehydrator (FIG. 3) is 15 m / min or less. It became clear. By setting the filter cloth speed to less than 15 m / min, water in the precipitate can be sufficiently dehydrated.
[0061]
(2) Heavy metal hydroxide slurry treatment (Part 1)
Rainwater that falls on the smelter site must be discharged after removing heavy metals. In this experimental example, heavy metals in rainwater were precipitated as hydroxides, and this precipitation was treated by the method of the present invention.
[0062]
A filter cloth belt type dewatering device for dewatering the precipitate was the same as in the above experiment (1) (treatment of lead smelting dust) under the same conditions. In addition, Aron Flock N107 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) was used as the flocculant.
The obtained results are shown in Table 2.
[0063]
[Table 2]

[0064]
In this experimental example, the dust concentration in the precipitation is 120 g / L, which does not satisfy the range of the present invention (400 to 800 g / L), and therefore the moisture content of the cake is relatively high at 22 to 23%. Although it was a value, this was a low value compared with the case of using an automatic high-pressure compression press or a filter press (content of water content of about 30%). Moreover, the shape of the obtained cake was flaky and easy to dry naturally.
[0065]
(3) Treatment of heavy metal hydroxide slurry (Part 2)
(2) Heavy metal hydroxide slurry used in column (Treatment of heavy metal hydroxide slurry (Part 1)) is generated in the lead sintering process used in column (1) (Lead smelting dust treatment) A dehydration treatment was performed by mixing with an aqueous slurry of dust.
The mixing ratio of both is hydroxide slurry: aqueous slurry of lead sintered dust = 12 to 18: 100.
[0066]
A filter cloth belt type dewatering device for dewatering the precipitate was the same as in the above experiment (1) (treatment of lead smelting dust) under the same conditions. In addition, Aron Flock N107 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) was used as the flocculant.
The obtained results are shown in Table 3.
[0067]
[Table 3]

[0068]
In this experimental example, the dust concentration in the precipitation was 500 g / L, and the particle size of the precipitated particles was 0.75 to 1.0 mm, which satisfied the scope of the present invention. Therefore, the moisture content of the cake also showed a good value of 20% and the recovery rate was high.
From this result, it becomes possible to efficiently dehydrate the positive solid content of the rainwater treatment, and the load of the filter cloth belt type dehydrator can be reduced during the rainwater treatment.
[0069]
(4) Treatment of zinc smelting dust
Dust containing Cu and Cd generated in the process of zinc refining was treated by the method of the present invention.
A filter cloth belt type dewatering device for dewatering the precipitate was the same as in the above experiment (1) (treatment of lead smelting dust) under the same conditions.
Table 4 shows the obtained results.
[0070]
[Table 4]

[0071]
In this experimental example, the dust concentration in the precipitation was 500 g / L, and the particle size of the precipitated particles was 0.75 to 1.0 mm, which satisfied the scope of the present invention. Therefore, the moisture content of the cake also showed a good value of 20% and the recovery rate was high.
[0072]
(5) Treatment of sludge containing chlorine
After removing the chlorine, sludge recycled to the zinc smelting process was treated with the method of the present invention.
A filter cloth belt type dewatering device for dewatering the precipitate was the same as in the above experiment (1) (treatment of lead smelting dust) under the same conditions. In addition, Aron Flock N107 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) was used as the flocculant.
The results obtained are shown in Table 5.
[0073]
[Table 5]

[0074]
In this experimental example, the dust concentration in the precipitation was 450 g / L, and the particle size of the precipitated particles was 1.5 to 2.25 mm, which satisfied the scope of the present invention. Therefore, the moisture content of the cake also showed a good value of 20% and the recovery rate was high.
[0075]
【The invention's effect】
The present invention has the following remarkable effects.
According to the dust processing method of the present invention, in the coagulation and separation step, the dust is precipitated with a predetermined particle diameter and a predetermined concentration, and this precipitate is dehydrated with a filter cloth belt type dehydrator, so that the moisture content and particles are more than conventional. It becomes possible to obtain a flaky cake having a small diameter. This improves the handleability of the obtained cake and does not require any special equipment for drying the cake.
[0076]
Further, by applying the dust treatment method of the present invention to dust generated in the sintering process of lead smelting, flakes having a water content of 20% or less, a particle size of 5 to 6 mm, and a thickness of 2 mm or less Cake. As a result, it was possible to prepare pellets of good quality in the blending process, and a sintered ore with a small amount of sulfur contained in the sintering process could be obtained.
In addition, since the amount of sulfur contained in the sintered ore has decreased, it has become difficult for defective reduction to occur in the smelting process (claim 1).
[0077]
In the dust processing method of the present invention, the blades provided in the concentrating tank scrape off the sediment deposited on the slope of the conical bottom, so that the sediment does not remain in the concentrating tank. 2).
[0078]
In the dust processing method of the present invention, the precipitate in the concentration tank is sucked with a hose pump, so that the precipitate can be discharged without collapsing the precipitated particles (Claim 3).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of a dust treatment method according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a concentration tank used in the dust processing method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of a filter cloth belt type dehydrator used in the dust treatment method of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a filter cloth of a filter cloth belt type dehydrator.
[Explanation of symbols]
1 Concentration tank
2 Bottom
3 Perimeter wall
4 Rotating shaft
5 feathers
5a Rotating plate
5b Stir bar
6 outlet
7 Pipe
8 Hose pump
9 Light transmission sensor

Claims

In the dust processing method of dehydrating an aqueous slurry in which dust generated in the process of non-ferrous metal refining is suspended to obtain a cake,
The dust in the aqueous slurry is agglomerated as precipitate particles and separated by settling, and a supernatant, a precipitate having a particle size of 0.75 to 2.25 mm, and a dust concentration of 400 to 800 g / L, An aggregating and separating step that separates into
A dehydration step of dehydrating the precipitate with a filter cloth belt dehydrator ,
The concentration tank in which the sedimentation separation is performed has a conical bottom portion having a downward apex, a cylindrical peripheral wall portion continuous to the bottom portion, and a central axis of the concentration tank as a rotation axis and rotates in a forward and reverse direction. And a blade for stirring the precipitate,
The top is open and serves as a discharge port for discharging the precipitate, and the blades are generated in the process of non-ferrous metal refining , wherein the blade extends from the discharge port to the upper end of the bottom slope. Dust disposal method.

In the dust processing method of dehydrating an aqueous slurry in which dust generated in the lead sintering process is suspended to obtain a cake,
The dust in the aqueous slurry is agglomerated as precipitate particles and separated by settling, and a supernatant, a precipitate having a particle size of 0.75 to 2.25 mm, and a dust concentration of 400 to 800 g / L, An aggregating and separating step that separates into
A dehydration step of dehydrating the precipitate with a filter cloth belt dehydrator ,
The concentration tank in which the sedimentation separation is performed has a conical bottom portion having a downward apex, a cylindrical peripheral wall portion continuous to the bottom portion, and a central axis of the concentration tank as a rotation axis and rotates in a forward and reverse direction. And a blade for stirring the precipitate,
The dust generated in the lead sintering process, characterized in that the apex is open and serves as a discharge port for discharging the precipitate, and the blades reach from the discharge port to the upper end of the slope of the bottom. Processing method.

The dust generated in the nonferrous metal refining process according to claim 1 , wherein a hose pump is connected to the discharge port, and the precipitate accumulated in the concentration tank is sucked by the hose pump. Processing method.

The hose pump is connected to the discharge port, and the precipitate accumulated in the concentration tank is sucked by the hose pump, and the dust generated in the lead sintering process according to claim 2 , Processing method.