JP5149163B2 - 電炉その他の炉から排出される酸化亜鉛とジンクフェライトを含むダストや残滓の処理工程 - Google Patents
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Description
本出願は2005年5月10日付けの仮特許出願番号60/679,255(全文を参考としてここに示す)に優先するものである。
第一段浸出で得られた固形残滓24は、第二段浸出のために、新しい補充塩酸28、酸洗廃液26、還元剤30、及びジンクフェライトを含んだ残滓/物質32と共にタンク34に注入される。第二段浸出は浸出スラリー36を生成する。浸出スラリー36は固体/液体分離38に注入され、固形物は洗浄液40により洗浄される。液体ストリーム42と固体ストリーム44はこのようにして生成される。洗浄後、固形物44は廃棄されるか、廃棄前にタンク46で処理される。
二つの電炉ダストのサンプルを、本発明の方法に供した。電炉ダストサンプルAとBのサイズ分析を表1に示す。サンプルAはサンプルBに比較してサイズ分布がかなり細かかった。サンプルAは300ミクロンより細かいダストを99.7%含み、サンプルBは300ミクロンより細かいダストを80.0%含んでいた。浸出実験用には150ミクロンより小さい100メッシュサイズの粒子を使用した。
ステップ3では、こう結や沈殿の手法を用いて、第二段浸出廃液の浄化が試みられた。
テスト条件:温度:50〜75、時間:2〜3H
こう結:亜鉛、鉄のダスト、それぞれ16gと8gを添加による。
テスト条件:温度:50〜75、時間:2〜3h、pH 4.5から5.5
中性化:石灰6〜10gの添加による。
テスト条件:温度:80〜95、または沸騰点近く、時間:2〜3h
塩酸添加による酸性化のあと
酸化:塩素酸ナトリウム、または次塩素酸ナトリウム30〜50ccを添
加による
中性化:酸化マンガン15gの添加による
最終pH;3〜5
ステップ4では、石灰を用いて塩化物溶液から亜鉛を沈殿させる事を試みた。
中性化:石灰124.7gの添加による、pH:8.5〜11.0
ステップ6では、第一段での硫酸浸出溶液と硫酸の混合溶液を用いて、水酸化亜鉛として沈殿した亜鉛を再浸出させた。
Claims (15)
- 製鉄炉ダストから発生する多量のダストから有用な金属を回収する方法であって、
前記製鉄炉ダストを大気圧下で水溶金属酸性溶液からなる第一段浸出溶液中で浸出することで第一段浸出廃液と第一段浸出残滓とを生成する第一段浸出工程と、
前記第一段浸出工程の後、前記第一段浸出残滓から前記第一段浸出廃液を分離する工程と、
前記第一段浸出残滓を大気圧下で塩酸と還元剤からなる第二段浸出溶液中で浸出することで第二段浸出廃液と第二段浸出残滓とを生成する第二段浸出工程と、
前記第二段浸出工程の後、前記第二段浸出残滓から前記第二段浸出廃液を分離する工程と、
前記第二段浸出廃液を多量のアルカリで処理する事により前記第二段浸出廃液から亜鉛を沈殿させる亜鉛沈殿工程とを有し、
前記多量のアルカリは、第三の廃液から亜鉛を含む第三の残滓を分離して、前記第三の廃液から残された前期第三の残滓中の亜鉛塩の形で亜鉛を沈殿させるに十分な前記第二段浸出廃液のpHを調節するためのものである、
前記方法。 - 請求項1の方法において、前記水溶金属酸性溶液は、塩酸水溶液、硝酸水溶液、硫酸水溶液、および過塩素酸からなるグループから選択されるものである、方法。
- 請求項1の方法において、前記第二段浸出工程で使用される前記還元剤は、二酸化硫黄、硫化水素ナトリウム、硫化水素、ジメチルスルホキシド、および硫化ナトリウムからなる試薬のグループから選択されるものである、方法。
- 請求項1の方法において、前記第二段浸出溶液は、製鉄炉廃酸液と還元剤との混合溶液である、方法。
- 請求項4の方法において、前記第二段浸出工程で使用される前記還元剤は、二酸化硫黄、硫化水素ナトリウム、硫化水素、ジメチルスルホキシド、および硫化ナトリウムからなる試薬のグループから選択されるものである、方法。
- 請求項1の方法において、この方法はさらに、前記第二段浸出廃液を鉄除去にかける鉄除去工程を有し、
前記鉄除去工程は、鉄が酸化鉄として溶液から沈殿し、その後液体から固形物を分離し、酸化鉄を含む残滓と、前記亜鉛沈殿工程前に鉄を除去した第二段浸出廃液を生成するものである、方法。 - 請求項1の方法において、この方法はさらに、亜鉛沈殿前の前記第二段浸出廃液を浄化する工程を有し、
前記浄化する工程は、前記浄化は亜鉛ダストこう結と沈殿により行われ、その後浄化された第二段浸出廃液とこう結残滓を生成するために固体/液体分離が行われるものであり、
前記浄化された第二段浸出廃液は前記亜鉛沈殿工程で使用されるものである、方法。 - 請求項7の方法において、この方法はさらに、前記亜鉛沈殿工程前の前記浄化された第二段浸出廃液に鉄沈殿を行う鉄沈殿工程を有し、
前記鉄沈殿工程は、溶液から鉄を酸化鉄として沈殿させるものである、方法。 - 請求項8の方法において、前記第一段浸出廃液は硫酸水溶液であり、この方法はさらに、前記第三段浸出残滓を前記第一段浸出廃液で浸出する工程を有し、
前記浸出する工程は、亜鉛濃度の高い廃液を生成するために前記第一段浸出廃液に新たな硫酸を添加するものである、方法。 - 請求項1の方法において、この方法はさらに、前記亜鉛沈殿工程前に前記第二段廃液を溶液浄化にかける溶液浄化工程を有し、
前記溶液浄化工程は、Fe(III)はFe(II)に還元されて還元第二段廃液を生成し、次に前記還元第二段廃液は亜鉛ダストこう結にかけられ、亜鉛ダストこう結廃液のpHはアルカリを用いて4か5に上げられ、アルミとクロムが沈殿し、亜鉛と鉄を含む溶液が残り、前記亜鉛と鉄を含む溶液は鉄除去工程にかけられ、固体/液体が分離され、鉄を含む残滓と浄化された第二段廃液が生成されるものであり、
前記浄化された第二段廃液は次に前記亜鉛沈殿工程で使用されるものである
方法。 - 請求項10の方法において、前記鉄除去工程は、
浄化された鉄と亜鉛を含む溶液を塩酸によって酸性化する工程と、
塩素、酸素、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウム、および塩素酸ソーダからなるグループから選択された酸化剤により酸化し、酸化廃液を生成する工程と、
前記酸化廃液を、沸騰点近くまで熱し、アルカリを用いてpHを1.5から3.5に上げ、加熱加水分解により鉄沈殿にかける工程と
固体/液体分離により鉄を含む残滓と浄化された第二段廃液を残す工程とを有し、
前記第二段廃液は前記亜鉛沈殿工程で使用されるものである、方法。 - 請求項1の方法において、前記亜鉛沈殿工程は、
前記第二段浸出廃液にアルカリを加えてpHを8.5と14の間に上げて沈殿をさせる工程と、
次に前記第三段の浸出残滓と前記浸出廃液を生成するために固体/液体分離を行う工程とを有し、
前記第三段の浸出残滓は亜鉛塩または水酸化亜鉛ケーキからなるものである、方法。 - 請求項11の方法において、前記亜鉛沈殿工程は、
前記第二段浸出廃液にアルカリを加えてpHを8.5と14の間に上げて沈殿をさせる工程と、
次に前記第三段の浸出残滓と前記浸出廃液を生成するために固体/液体分離を行う工程とを有し、
前記第三段の浸出残滓は亜鉛塩、または水酸化亜鉛ケーキからなるものである、方法。 - 請求項13の方法において、第一段浸出で使用される鉱酸は硫酸であり、この方法はさらに、前記第三段残滓を前記第一段廃液で浸出して第四段廃液を生成する工程を有し、
前記第四段廃液は亜鉛回収に供されるものである、方法。 - 請求項11の方法において、前記鉄除去工程は酸化鉄シードの存在のもとでおこなわれるものである、方法。
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