JP5312845B2 - Zinc recovery unit - Google Patents

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Description

本発明は、亜鉛含有の灰から亜鉛を回収する亜鉛回収装置に関する。   The present invention relates to a zinc recovery device that recovers zinc from zinc-containing ash.

製鋼ダストなどの処理に、例えば、特許文献1に記載のロータリーキルンなどの焙焼装置を利用する場合がある。この種の焙焼装置は、還元性雰囲気の中でダストを焙焼する焙焼炉と、焙焼炉から排出された燃焼排ガスを二次燃焼する二次燃焼室とを備えている。焙焼装置の焙焼炉では、ダストに含まれる鉄などの再資源化のため、亜鉛などの低沸点金属を気化させて除去する。気化した亜鉛は飛灰(「フライアッシュ」、「FA」ともいう)となって二次燃焼室を通過し、バグフィルタなどで捕捉されて回収される。
特開2005−29836号公報
For example, a roasting device such as a rotary kiln described in Patent Document 1 may be used for processing steelmaking dust. This type of roasting device includes a roasting furnace for roasting dust in a reducing atmosphere, and a secondary combustion chamber for secondary combustion of the combustion exhaust gas discharged from the roasting furnace. In a roasting furnace of a roasting apparatus, low-boiling metals such as zinc are vaporized and removed for recycling of iron and the like contained in dust. The vaporized zinc becomes fly ash (also referred to as “fly ash” or “FA”), passes through the secondary combustion chamber, and is captured and collected by a bag filter or the like.
JP 2005-29836 A

回収した飛灰から亜鉛を取り出して再資源化しようとした場合に、回収される飛灰中に少なくとも50%以上の亜鉛濃度がなければ亜鉛回収に伴う処理負担が大きく亜鉛の回収効率が悪い。しかしながら、従来の焙焼炉では、回収される飛灰中に含まれる亜鉛濃度は低く、特に、亜鉛回収を意図した装置構成にもなっていないため、亜鉛含有の灰から亜鉛を効率良く回収することは困難だった。   When zinc is extracted from the collected fly ash and is to be recycled, if the collected fly ash does not have a zinc concentration of at least 50%, the processing burden associated with zinc collection is large and the zinc collection efficiency is poor. However, in the conventional roasting furnace, the concentration of zinc contained in the recovered fly ash is low, and in particular, since the device configuration is not intended for zinc recovery, zinc is efficiently recovered from zinc-containing ash. It was difficult.

本発明は、以上の課題を解決することを目的としており、亜鉛含有の灰から亜鉛を効率よく回収できる亜鉛回収装置を提供することを目的とする。   The object of the present invention is to provide a zinc recovery apparatus that can efficiently recover zinc from zinc-containing ash.

本発明は、亜鉛含有の灰から亜鉛を回収する亜鉛回収装置において、灰を収容して加熱し、灰に含まれる金属のうち、少なくとも亜鉛を還元雰囲気の中で気化させる加熱室と、加熱室で気化された亜鉛を回収する回収手段と、を備え、灰は、亜鉛含有物を焙焼する焙焼炉を備えた焙焼装置から排出され、加熱室は、焙焼炉から排出された溶融スラグを収容し、溶融スラグによって灰を加熱することを特徴とする。 The present invention relates to a zinc recovery apparatus for recovering zinc from zinc-containing ash, a heating chamber that contains and heats the ash, and vaporizes at least zinc of the metal contained in the ash in a reducing atmosphere, and a heating chamber Recovery means for recovering zinc vaporized in, ash is discharged from a roasting device including a roasting furnace for roasting zinc-containing material, and the heating chamber is melted discharged from the roasting furnace It is characterized by containing slag and heating ash by molten slag .

本発明では、灰に含まれる金属のうち、少なくとも亜鉛を気化させ、気化した亜鉛を回収手段で回収するため、不純物の混入は少なく、亜鉛を再利用に適した状態で効率よく回収できる。   In the present invention, at least zinc of the metal contained in the ash is vaporized, and the vaporized zinc is recovered by the recovery means, so that there is little contamination with impurities, and zinc can be efficiently recovered in a state suitable for reuse.

さらに溶融スラグは高温状態で焙焼炉から排出されるため、亜鉛を気化させるための熱源として溶融スラグを利用することで、熱源を得るための新たな燃料の消費を抑え、エネルギー効率よく亜鉛の回収が可能になる。 Furthermore , since molten slag is discharged from the roasting furnace at a high temperature, the use of molten slag as a heat source for vaporizing zinc suppresses the consumption of new fuel to obtain the heat source, and energy efficient zinc Can be recovered.

さらに、焙焼炉から排出された溶融物を比重差によって溶融金属と溶融スラグとに分離すると共に、溶融金属から分離された比重の軽い溶融スラグを加熱室に供給する溶融スラグ分離部を更に備えると好適である。溶融物から溶融金属と溶融スラグとを分離し、溶融スラグのみを加熱室に供給するので、溶融金属は回収して再利用することができる。   Furthermore, the molten material discharged from the roasting furnace is further separated into molten metal and molten slag by a specific gravity difference, and further provided with a molten slag separation unit that supplies molten slag having a light specific gravity separated from the molten metal to the heating chamber. It is preferable. Since the molten metal and the molten slag are separated from the melt and only the molten slag is supplied to the heating chamber, the molten metal can be recovered and reused.

さらに、回収手段は、溶融した亜鉛を収容すると共に、加熱室で気化された亜鉛を凝縮するスプラッシュコンデンサーを有すると好適である。気化した亜鉛をスプラッシュコンデンサーで凝縮させて回収することで、亜鉛の効率的な回収が可能になる。   Furthermore, it is preferable that the recovery means has a splash condenser that contains molten zinc and condenses the zinc vaporized in the heating chamber. By condensing and recovering vaporized zinc with a splash condenser, efficient recovery of zinc becomes possible.

さらに、回収手段は、加熱室で気化された亜鉛を冷却して気体から固体に相転移させる冷却手段を有すると好適である。気化された亜鉛を冷却手段によって凝固させて回収できるため、亜鉛を固体として効率よく回収できる。   Further, it is preferable that the recovery means has a cooling means for cooling the zinc vaporized in the heating chamber to cause a phase transition from gas to solid. Since vaporized zinc can be solidified and recovered by a cooling means, zinc can be efficiently recovered as a solid.

さらに、冷却手段は、気体状の亜鉛に接して亜鉛を気体から固体に相転移させる冷却水を貯留すると共に、冷却水中で亜鉛を沈殿分離する沈殿槽と、沈殿槽から引き抜かれた冷却水を沈殿槽内に噴射するエジェクタと、を備え、気体状の亜鉛は、エジェクタに導入されて冷却水に攪拌混合されると好適である。気体状の亜鉛は、エジェクタによって攪拌されながら冷却水に効率よく接して冷却されるため、気体から固体に効率よく相転移し、さらに、沈殿槽内での沈殿分離されるので、塩素分などは除かれ、純度の高い固体状の亜鉛を効率よく回収できる。   Further, the cooling means stores cooling water that contacts the gaseous zinc and causes the zinc to undergo a phase transition from gas to solid, and also includes a precipitation tank that precipitates and separates zinc in the cooling water, and cooling water drawn from the precipitation tank. It is preferable that the gaseous zinc is introduced into the ejector and stirred and mixed with the cooling water. Gaseous zinc is cooled by being in contact with cooling water efficiently while being stirred by the ejector. Therefore, the phase transition from gas to solid is efficiently performed, and further, precipitation is separated in the precipitation tank. As a result, it is possible to efficiently recover high-purity solid zinc.

本発明によれば、亜鉛含有の灰から亜鉛を効率よく回収できる。   According to the present invention, zinc can be efficiently recovered from zinc-containing ash.

以下、本発明に係る亜鉛回収装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る亜鉛回収システムを概略的に示す図、図2は本実施形態に係るキルン回転炉を模式的に示す断面図、図3は図2のIII−III線に沿った断面図、図4は本実施形態に係る亜鉛回収装置を模式的に示す図、図5は本実施形態に係るスプラッシュコンデンサーを模式的に示す図である。   Hereinafter, a preferred embodiment of a zinc recovery apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a diagram schematically showing a zinc recovery system according to the first embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a kiln rotary furnace according to the present embodiment, and FIG. 3 is taken along the line III-III in FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing a zinc recovery device according to this embodiment, and FIG. 5 is a diagram schematically showing a splash condenser according to this embodiment.

(第1実施形態)
図1に示されるように、亜鉛回収システム1Aは、製鋼ダストなどの亜鉛含有物W1を焙焼処理するキルン回転炉(焙焼装置)3Aと、キルン回転炉3Aから排出された亜鉛含有の飛灰(「フライアッシュ」、「FA」ともいう)Faから亜鉛を回収する亜鉛回収装置5Aとを備えている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, a zinc recovery system 1A includes a kiln rotary furnace (roasting apparatus) 3A for roasting zinc-containing materials W1 such as steelmaking dust, and a zinc-containing fly discharged from the kiln rotary furnace 3A. And a zinc recovery device 5A for recovering zinc from ash (also referred to as “fly ash” or “FA”) Fa.

キルン回転炉3Aは、縦型キルンもあるが、本実施形態では横型キルンを採用している。図2に示されるように、キルン回転炉3Aは、亜鉛含有物W1を焙焼する円筒形状の焙焼炉7と、焙焼炉7から排出される燃焼排ガスを二次燃焼する二次燃焼室9とを備えている。焙焼炉7及び二次燃焼室9は還元雰囲気に保持され、焙焼炉7では1500℃以上の炉内温度に維持されており、亜鉛などの低沸点金属を燃焼排ガスと一緒に二次燃焼室9に排出する。   The kiln rotary furnace 3A includes a vertical kiln, but a horizontal kiln is employed in this embodiment. As shown in FIG. 2, the kiln rotary furnace 3 </ b> A includes a cylindrical roasting furnace 7 that roasts the zinc-containing material W <b> 1 and a secondary combustion chamber that performs secondary combustion of combustion exhaust gas discharged from the roasting furnace 7. 9 and. The roasting furnace 7 and the secondary combustion chamber 9 are maintained in a reducing atmosphere, and the roasting furnace 7 is maintained at a furnace temperature of 1500 ° C. or higher, and secondary combustion of low-boiling point metals such as zinc and combustion exhaust gas is performed. Drain into chamber 9.

焙焼炉7の外周には歯車7aが設けられ、焙焼炉7は図示しないモータによって軸線L回りに回転する。焙焼炉7は、亜鉛含有物W1を受入れ側Usから排出側Dsへ移動させることができるように、受入れ側Usから排出側Dsに向けて下方に傾斜されている。焙焼炉7と二次燃焼室9とは、焙焼炉7が回転可能に且つ接合部の気密が保持されるように接合されている。   A gear 7a is provided on the outer periphery of the roasting furnace 7, and the roasting furnace 7 is rotated around the axis L by a motor (not shown). The roasting furnace 7 is inclined downward from the receiving side Us toward the discharging side Ds so that the zinc-containing material W1 can be moved from the receiving side Us to the discharging side Ds. The roasting furnace 7 and the secondary combustion chamber 9 are joined so that the roasting furnace 7 can rotate and the airtightness of the joint is maintained.

焙焼炉7の受入れ側Usの端面であるフロントウォール7bには、定量供給装置8に連結される受入口が形成されている。また、フロントウォール7bには、助燃バーナ7cが貫通して配置されている。助燃バーナ7cは、フロントウォール7bから焙焼炉7の排出側Dsに向かって火炎を放射する。助燃バーナ7cには、図示しない燃料ポンプによって燃料タンクから重油等の燃料が供給される。   A front wall 7 b that is an end surface on the receiving side Us of the roasting furnace 7 is formed with a receiving port connected to the fixed amount supply device 8. Further, an auxiliary burner 7c is disposed through the front wall 7b. The auxiliary burner 7c radiates a flame from the front wall 7b toward the discharge side Ds of the roasting furnace 7. Fuel such as heavy oil is supplied to the auxiliary burner 7c from a fuel tank by a fuel pump (not shown).

定量供給装置8は、フロントウォール7bの受入口に接続されたシリンダ部8aと、シリンダ部8a内を往復動する押出部8bと、押出部8bの往復動を駆動制御する供給器8cと、シリンダ部8a内に連通するホッパ8dとを備えている。ホッパ8dには、製鋼ダストなどの亜鉛含有物W1の他、還元剤やダイオキシン吸着のための活性炭などが投入される。ホッパ8d内に堆積する亜鉛含有物W1は、押出部8bの往復動によって定量ずつが焙焼炉7内に供給される。定量供給装置8は、スクリューコンベヤなどによって亜鉛含有物W1等を焙焼炉7内に供給する装置であってもよい。   The fixed amount supply device 8 includes a cylinder part 8a connected to the receiving port of the front wall 7b, an extruding part 8b that reciprocates within the cylinder part 8a, a feeder 8c that drives and controls the reciprocating movement of the extruding part 8b, and a cylinder. And a hopper 8d communicating with the portion 8a. In addition to the zinc-containing material W1 such as steelmaking dust, the hopper 8d is charged with a reducing agent, activated carbon for dioxin adsorption, and the like. A predetermined amount of the zinc-containing material W1 deposited in the hopper 8d is supplied into the roasting furnace 7 by the reciprocating motion of the extrusion portion 8b. The fixed amount supply device 8 may be a device that supplies the zinc-containing material W1 and the like into the roasting furnace 7 by a screw conveyor or the like.

焙焼炉7内へ供給された亜鉛含有物W1は、供給当初から助燃バーナ7cによって加熱される。亜鉛含有物W1は、焙焼炉7内において、攪拌されながら1500℃以上にまで加熱され、受入れ側Usから排出側Dsに移動する。焙焼炉7内では、亜鉛含有物W1中の鉄、その他の沸点の高い金属を含む溶融金属W3や溶融スラグW4が生成され、排出側Dsの出口から排出される。また、亜鉛含有物W1中に含まれている有機物は、焙焼炉7内で熱分解され、ガス状可燃物になり、燃焼排ガスとなって二次燃焼室9に送られる。さらに、焙焼炉7内では、亜鉛などの低沸点金属は蒸発し、燃焼排ガスと一緒に飛灰Faとなって二次燃焼室9に送られる。   The zinc-containing material W1 supplied into the roasting furnace 7 is heated by the auxiliary burner 7c from the beginning of supply. In the roasting furnace 7, the zinc-containing material W1 is heated to 1500 ° C. or higher while being stirred, and moves from the receiving side Us to the discharging side Ds. In the roasting furnace 7, molten metal W3 and molten slag W4 containing iron in the zinc-containing material W1 and other metals having a high boiling point are generated and discharged from the outlet of the discharge side Ds. In addition, the organic matter contained in the zinc-containing material W1 is thermally decomposed in the roasting furnace 7, becomes a gaseous combustible material, and is sent to the secondary combustion chamber 9 as combustion exhaust gas. Furthermore, in the roasting furnace 7, low-boiling point metals such as zinc evaporate and fly ash Fa together with the combustion exhaust gas is sent to the secondary combustion chamber 9.

二次燃焼室9には、補助バーナ(図示せず)が設けられており、燃焼排ガス中のガス状可燃分を完全に燃焼させる。二次燃焼室9の下部には、溶融スラグ分離部11と、飛翔ダスト排出部12とが隣接して設けられている。溶融スラグ分離部11は、焙焼炉7側に設けられ、飛翔ダスト排出部12は二次燃焼室9の傾斜した側面側に設けられている。   The secondary combustion chamber 9 is provided with an auxiliary burner (not shown) to completely burn the gaseous combustible component in the combustion exhaust gas. A melted slag separation unit 11 and a flying dust discharge unit 12 are provided adjacent to each other at the lower part of the secondary combustion chamber 9. The molten slag separation unit 11 is provided on the roasting furnace 7 side, and the flying dust discharge unit 12 is provided on the inclined side surface side of the secondary combustion chamber 9.

飛翔ダストは、二次燃焼室9で流速が落ちて落下し、飛翔ダスト排出部12からスクリューコンベヤなどの粉体排出手段16に送り込まれる。飛翔ダストには、未燃焼分が多く含まれており、粉体排出手段16で搬送された飛翔ダストは、再度焙焼炉7に投入される。一方で、二次燃焼室9の上方から排出された亜鉛含有の飛灰Faは、バグフィルタ17によって捕捉され、亜鉛回収装置5AのFA供給器21に送り込まれる。   The flying dust drops at a low flow velocity in the secondary combustion chamber 9 and is sent from the flying dust discharge unit 12 to the powder discharge means 16 such as a screw conveyor. The flying dust contains a large amount of unburned matter, and the flying dust transported by the powder discharging means 16 is put into the roasting furnace 7 again. On the other hand, the zinc-containing fly ash Fa discharged from above the secondary combustion chamber 9 is captured by the bag filter 17 and sent to the FA feeder 21 of the zinc recovery device 5A.

また、二次燃焼室9には、高温排ガスとの熱交換によって酸素や空気を予熱するための予熱酸素管13と予熱空気管15とが設けられている。予熱酸素管13は、第1移送管13a、第2移送管13b及び第3移送管13cの3方に分岐している。第1移送管13aや第2移送管13bは溶融還元槽19に接続されており、燃焼用酸素や還元用酸素を溶融還元槽19に供給する。第3移送管13cは、二次燃焼室9内で溶融スラグ分離部11の上方まで延びている。また、予熱空気管15は溶融還元槽19に接続され、熱源として予熱空気を利用した熱交換部として機能する。   The secondary combustion chamber 9 is provided with a preheated oxygen pipe 13 and a preheated air pipe 15 for preheating oxygen and air by heat exchange with the high temperature exhaust gas. The preheated oxygen pipe 13 is branched in three directions: a first transfer pipe 13a, a second transfer pipe 13b, and a third transfer pipe 13c. The first transfer pipe 13 a and the second transfer pipe 13 b are connected to the smelting reduction tank 19, and supply combustion oxygen and reducing oxygen to the smelting reduction tank 19. The third transfer pipe 13 c extends in the secondary combustion chamber 9 to above the molten slag separator 11. Further, the preheated air pipe 15 is connected to the smelting reduction tank 19 and functions as a heat exchanging section using preheated air as a heat source.

溶融スラグ分離部11は、焙焼炉7の出口下部に隣接して配置された比重分離ホッパ11aと、比重分離ホッパ11aの下に配置された溶融金属回収部11bと、比重分離ホッパ11aからオーバーフローした溶融スラグW4を蓄えるスラグ保持槽11cと、スラグ保持槽11cで蓄えられた溶融スラグW4を亜鉛回収装置5Aに供給する溶融スラグ供給ライン11dとを備えている。   The molten slag separation unit 11 overflows from the specific gravity separation hopper 11a disposed adjacent to the lower exit of the roasting furnace 7, the molten metal recovery unit 11b disposed below the specific gravity separation hopper 11a, and the specific gravity separation hopper 11a. And a molten slag supply line 11d for supplying the molten slag W4 stored in the slag holding tank 11c to the zinc recovery device 5A.

比重分離ホッパ11aには、溶融物W2の受け入れるためにテーパ穴Thが形成されている。テーパ穴Thは、上部側で広く、底となる下部で狭くなるように縮径している。テーパ穴Thの底には出口が形成され、比重分離ホッパ11aには、その出口を開閉するゲートバルブ11fが設けられている。さらに比重分離ホッパ11aには、テーパ穴Thの上部から溶融スラグW4をオーバーフローさせてスラグ保持槽11cに送り込むための溝(図示せず)が設けられている。   The specific gravity separation hopper 11a has a tapered hole Th for receiving the melt W2. The taper hole Th is reduced in diameter so as to be wide at the upper side and narrow at the lower part as the bottom. An outlet is formed at the bottom of the tapered hole Th, and the specific gravity separation hopper 11a is provided with a gate valve 11f for opening and closing the outlet. Further, the specific gravity separation hopper 11a is provided with a groove (not shown) for overflowing the molten slag W4 from the upper portion of the tapered hole Th and feeding it into the slag holding tank 11c.

焙焼炉7から排出された溶融物W2の中には、資源として再利用できる鉄などの溶融金属W3と溶融スラグW4とが含まれている。溶融金属W3は、溶融スラグW4に比べて比重が重いため、この比重差によって溶融金属W3は溶融スラグW4から分離して沈殿する。溶融金属W3から分離した溶融スラグW4はテーパ穴Thからオーバーフローしてスラグ保持槽11cに送り込まれる。比重分離ホッパ11aの上方には、予熱酸素管13の第3移送管13cの噴出し口が配置されており、表層に浮いている余剰の還元剤(カーボン)に向けて高温酸素が吹き付けられて還元剤の燃焼処理に利用される。なお、この還元剤は、後述の溶融還元槽19の還元剤として利用できるため、ここで燃焼処理を行わなくてもよい。   The melt W2 discharged from the roasting furnace 7 contains a molten metal W3 such as iron and a molten slag W4 that can be reused as resources. Since the specific gravity of the molten metal W3 is heavier than that of the molten slag W4, the molten metal W3 separates from the molten slag W4 and precipitates due to this specific gravity difference. The molten slag W4 separated from the molten metal W3 overflows from the tapered hole Th and is fed into the slag holding tank 11c. Above the specific gravity separation hopper 11a, an ejection port of the third transfer pipe 13c of the preheating oxygen pipe 13 is arranged, and high temperature oxygen is blown toward the surplus reducing agent (carbon) floating on the surface layer. Used for reducing agent combustion treatment. In addition, since this reducing agent can be utilized as a reducing agent for the later-described smelting reduction tank 19, it is not necessary to perform the combustion treatment here.

ゲートバルブ11fは、テーパ穴Thの下端の出口を塞いでおり、溶融金属W3がある程度溜るとテーパ穴Thの出口を一時的に開き、溶融金属W3を流出させて再び閉じる。溶融金属W3は、テーパ穴Thの出口から流出して溶融金属回収部11bに送り込まれる。溶融金属回収部11bでは、冷却水によって溶融金属W3を固化させ、メタルコンベヤで搬送する。メタルコンベヤで搬送された鉄などの金属は資源として再利用される。   The gate valve 11f closes the outlet at the lower end of the tapered hole Th, and when the molten metal W3 accumulates to some extent, the outlet of the tapered hole Th is temporarily opened, and the molten metal W3 flows out and closes again. The molten metal W3 flows out from the outlet of the tapered hole Th and is sent to the molten metal recovery part 11b. In the molten metal recovery unit 11b, the molten metal W3 is solidified by cooling water and conveyed by a metal conveyor. Metals such as iron conveyed by metal conveyors are reused as resources.

溶融スラグ供給ライン11dには、移送管や開閉弁などが設けられており、スラグ保持槽11cと溶融還元槽19(図4参照)とを接続する。スラグ保持槽11c内に所定量以上の溶融スラグW4が溜ると開閉弁が開き、溶融スラグW4が溶融還元槽19に供給される。なお、本実施形態では、溶融スラグ分離部11は、キルン回転炉3Aを構成する二次燃焼室9の下部に設けられていたが、キルン回転炉3Aとは独立して設け、焙焼炉7から排出された溶融物W2の移送管を介してキルン回転炉3Aに接続された態様であってもよい。溶融スラグ分離部11は、亜鉛回収装置5Aの一部を構成する。   The molten slag supply line 11d is provided with a transfer pipe, an on-off valve, and the like, and connects the slag holding tank 11c and the smelting reduction tank 19 (see FIG. 4). When a predetermined amount or more of molten slag W4 accumulates in the slag holding tank 11c, the on-off valve is opened, and the molten slag W4 is supplied to the smelting reduction tank 19. In the present embodiment, the molten slag separator 11 is provided in the lower part of the secondary combustion chamber 9 constituting the kiln rotary furnace 3A, but is provided independently of the kiln rotary furnace 3A, and the roasting furnace 7 The aspect connected to 3 A of kiln rotary furnaces via the transfer pipe | tube of the melt W2 discharged | emitted from A may be sufficient. The molten slag separation unit 11 constitutes a part of the zinc recovery device 5A.

亜鉛回収装置5Aは、溶融スラグ分離部11から供給された溶融スラグW4を受け入れて収容する溶融還元槽(加熱室)19と、バグフィルタ17によって捕捉された飛灰Faを受け入れて溶融還元槽19に供給するFA供給器21と、溶融還元槽19で気化された亜鉛を凝縮するスプラッシュコンデンサー23と、スプラッシュコンデンサー23から排出された残りの亜鉛を凝固させる亜鉛冷却ユニット(冷却手段)24とを備えている。本実施形態では、スプラッシュコンデンサー23及び亜鉛冷却ユニット24が回収手段に相当する。   The zinc recovery device 5 </ b> A receives a molten slag W <b> 4 supplied from the molten slag separation unit 11 and receives and stores the molten slag W <b> 4, and the fly ash Fa captured by the bag filter 17 and receives the molten slag W <b> 4. FA supply device 21 for supplying to the battery, a splash condenser 23 for condensing zinc vaporized in the smelting reduction tank 19, and a zinc cooling unit (cooling means) 24 for solidifying the remaining zinc discharged from the splash condenser 23. ing. In the present embodiment, the splash condenser 23 and the zinc cooling unit 24 correspond to the recovery means.

溶融還元槽19は、左右に隣接した第1部屋19aと第2部屋19bとを有する。第1部屋19aと第2部屋19bとは、下部が連通した状態で上部が隔壁19cによって区画されている。第1部屋19aの天井は開放され、第2部屋19bの天井は閉鎖されている。第1部屋19aの上方には、溶融スラグ供給ライン11dの下流端が配置されている。溶融スラグW4は、溶融スラグ供給ライン11dを通り、溶融還元槽19の熱源として第1部屋19aに供給される。第1部屋19aと第2部屋19bとは、隔壁19cの下方の隙間で連通しており、その隙間を通って溶融スラグW4は第2部屋19bにも流れ込む。第2部屋19b内の上部領域である気相部分Gaは外部から遮断された状態になっている。   The smelting reduction tank 19 has a first chamber 19a and a second chamber 19b adjacent to the left and right. The first room 19a and the second room 19b are partitioned by a partition wall 19c with the upper part being in communication with the lower part. The ceiling of the first room 19a is open, and the ceiling of the second room 19b is closed. A downstream end of the molten slag supply line 11d is disposed above the first chamber 19a. The molten slag W4 passes through the molten slag supply line 11d and is supplied to the first chamber 19a as a heat source for the smelting reduction tank 19. The first chamber 19a and the second chamber 19b communicate with each other through a gap below the partition wall 19c, and the molten slag W4 flows into the second chamber 19b through the gap. The gas phase portion Ga, which is the upper region in the second chamber 19b, is in a state of being blocked from the outside.

第2部屋19bの天井には、FA供給器21の飛灰供給管21aが接続されている。FA供給器21は、飛灰Faが投入されるホッパ21bと、ホッパ21bの下端に接続されたスクリューコンベヤ21cとを更に備える。ホッパ21bに投入された飛灰Faは、スクリューコンベヤ21cによって飛灰供給管21aまで移送され、飛灰供給管21aを通って第2部屋19bに供給される。第2部屋19bには、1200℃以上の高温の溶融スラグW4が熱源として収容されており、さらに、還元雰囲気が形成されている。第2部屋19bに飛灰Faを供給することで、飛灰Fa中に含まれる亜鉛は気化する。気化した亜鉛は、第2部屋19bに設けられた亜鉛排出部19dから排ガスと一緒に排出される。なお、溶融還元槽19での還元雰囲気の形成には、溶融スラグW4と共にキルン回転炉3Aから持ち込まれた余剰の還元剤や、ダイオキシン吸着に用いられた飛灰Fa中の活性炭などが有効利用される。   The fly ash supply pipe 21a of the FA supplier 21 is connected to the ceiling of the second room 19b. The FA feeder 21 further includes a hopper 21b into which the fly ash Fa is charged and a screw conveyor 21c connected to the lower end of the hopper 21b. The fly ash Fa charged into the hopper 21b is transferred to the fly ash supply pipe 21a by the screw conveyor 21c, and supplied to the second chamber 19b through the fly ash supply pipe 21a. In the second chamber 19b, molten slag W4 having a high temperature of 1200 ° C. or higher is accommodated as a heat source, and a reducing atmosphere is formed. By supplying the fly ash Fa to the second chamber 19b, the zinc contained in the fly ash Fa is vaporized. The vaporized zinc is discharged together with the exhaust gas from a zinc discharge part 19d provided in the second chamber 19b. For the formation of the reducing atmosphere in the smelting reduction tank 19, an excessive reducing agent brought from the kiln rotary furnace 3A together with the molten slag W4, activated carbon in the fly ash Fa used for dioxin adsorption, and the like are effectively used. The

なお、第2部屋19bには、補助的な加熱のための補助バーナ19fと、キルン回転炉3Aの二次燃焼室9で予熱された酸素を補助バーナ19fの燃焼促進のために部屋内に供給する予熱酸素供給部19gが設けられている。予熱酸素供給部19gは予熱酸素管13に接続されている。さらに、第2部屋19b内には、予熱空気管15が敷設されており、二次燃焼室9で加熱された予熱空気を熱源として利用した熱交換部として機能する。   The second chamber 19b is supplied with auxiliary burner 19f for auxiliary heating and oxygen preheated in the secondary combustion chamber 9 of the kiln rotary furnace 3A in the chamber for promoting combustion of the auxiliary burner 19f. A preheated oxygen supply unit 19g is provided. The preheated oxygen supply unit 19 g is connected to the preheated oxygen pipe 13. Further, a preheated air pipe 15 is laid in the second chamber 19b, and functions as a heat exchanging unit that uses the preheated air heated in the secondary combustion chamber 9 as a heat source.

溶融還元槽19内での各金属の状態について図6を参照して説明する。図6は、各金属の融点、沸点及び平衡蒸気圧を示す図である。亜鉛(Zn)の沸点は、100℃以下であり、焙焼炉7で揮発した後にバグフィルタ17によって飛灰Faとして捕捉され、溶融還元槽19の第2部屋19bに供給される。   The state of each metal in the smelting reduction tank 19 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing the melting point, boiling point and equilibrium vapor pressure of each metal. Zinc (Zn) has a boiling point of 100 ° C. or less, volatilizes in the roasting furnace 7, is captured as fly ash Fa by the bag filter 17, and is supplied to the second chamber 19 b of the smelting reduction tank 19.

溶融還元槽19内の温度は、少なくとも亜鉛を気化させて排ガスと一緒に後段のスプラッシュコンデンサー23に供給できる温度にする必要があり、そのためには、溶融還元槽19内の温度を1200℃〜1300℃程度に維持するのが好ましい。溶融スラグW4を熱源として利用することで、この程度の温度状態を保持することは可能になる。溶融還元槽19の温度を1200℃〜1300℃にすることで、溶融還元槽19に供給された飛灰Fa中の亜鉛は溶融還元されて気化し、排ガスと共にスプラッシュコンデンサー23に導入される。一方で、飛灰Fa中の残渣は、溶融スラグW4と一緒にスラグ排出部19hから排出される。   The temperature in the smelting reduction tank 19 needs to be a temperature at which at least zinc can be vaporized and supplied to the subsequent splash condenser 23 together with the exhaust gas. For that purpose, the temperature in the smelting reduction tank 19 is set to 1200 ° C. to 1300 ° C. It is preferable to maintain the temperature at about ° C. By using the molten slag W4 as a heat source, it is possible to maintain this temperature state. By setting the temperature of the smelting reduction tank 19 to 1200 ° C. to 1300 ° C., the zinc in the fly ash Fa supplied to the smelting reduction tank 19 is smelted and reduced to be vaporized and introduced into the splash condenser 23 together with the exhaust gas. On the other hand, the residue in the fly ash Fa is discharged from the slag discharge part 19h together with the molten slag W4.

スプラッシュコンデンサー23は、溶融還元槽19に隣接して設けられている。図5に示されるように、スプラッシュコンデンサー23は、溶融した亜鉛を貯留する貯留槽23aと、貯留槽23a内に気体状の亜鉛を導入する導入部23bとを備えている。導入部23bは亜鉛移送管23c(図4参照)を介して溶融還元槽19の亜鉛排出部19dに接続されており、溶融還元槽19で気化した亜鉛は、亜鉛移送管23c及び導入部23bを通って貯留槽23aに供給される。   The splash condenser 23 is provided adjacent to the smelting reduction tank 19. As shown in FIG. 5, the splash condenser 23 includes a storage tank 23a that stores molten zinc, and an introduction portion 23b that introduces gaseous zinc into the storage tank 23a. The introduction part 23b is connected to a zinc discharge part 19d of the smelting reduction tank 19 via a zinc transfer pipe 23c (see FIG. 4), and the zinc vaporized in the smelting reduction tank 19 passes through the zinc transfer pipe 23c and the introduction part 23b. It passes through and is supplied to the storage tank 23a.

スプラッシュコンデンサー23は、貯留槽23aに貯留された溶融状態の亜鉛を攪拌して飛散させる複数の攪拌翼23dを備えている。気体状の亜鉛は、飛散された亜鉛に接触することで効率良く凝縮される。貯留槽23a内で凝縮した亜鉛は、粗亜鉛Z1として回収管23fから引き抜かれて回収される。貯留槽23a内で凝縮されなかった亜鉛は、排ガスと一緒に排出部23gから排出される。   The splash condenser 23 includes a plurality of stirring blades 23d that stir and scatter molten zinc stored in the storage tank 23a. Gaseous zinc is efficiently condensed by coming into contact with the scattered zinc. The zinc condensed in the storage tank 23a is withdrawn from the recovery pipe 23f and recovered as crude zinc Z1. Zinc that has not been condensed in the storage tank 23a is discharged from the discharge portion 23g together with the exhaust gas.

図1及び図2に示されるように、亜鉛冷却ユニット24は、スプラッシュコンデンサー23に隣接して設けられている。亜鉛冷却ユニット24は、排気ガス中の亜鉛の冷却及び洗浄のためのメイクアップ水(冷却水)Wを貯留する沈澱槽25を備えている。沈澱槽25には、メイクアップ水Wの導入管25a及び排出管25bが接続されている。さらに、亜鉛冷却ユニット24は、沈澱槽25に接続されたメイクアップ水Wの循環ライン26を備えている。循環ライン26は、メイクアップ水Wを沈澱槽25内に噴射するエジェクタ26aと、エジェクタ26aと沈澱槽25の下部とを連通するメイクアップ水移送管26bと、沈澱槽25内のメイクアップ水Wを引き抜いて所定圧でエジェクタ26aに送り込むポンプ26cとを備えている。エジェクタ26aは、ダクト管26dを介してスプラッシュコンデンサー23の排出部23gに接続されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the zinc cooling unit 24 is provided adjacent to the splash condenser 23. The zinc cooling unit 24 includes a settling tank 25 that stores makeup water (cooling water) W for cooling and washing zinc in the exhaust gas. The settling tank 25 is connected with a makeup water W introduction pipe 25a and a discharge pipe 25b. Furthermore, the zinc cooling unit 24 includes a circulation line 26 for makeup water W connected to a precipitation tank 25. The circulation line 26 includes an ejector 26 a that injects makeup water W into the precipitation tank 25, a makeup water transfer pipe 26 b that communicates the ejector 26 a and the lower part of the precipitation tank 25, and makeup water W in the precipitation tank 25. And a pump 26c that draws out and feeds the ejector 26a to the ejector 26a with a predetermined pressure. The ejector 26a is connected to the discharge part 23g of the splash condenser 23 via the duct pipe 26d.

気体状の亜鉛はダクト管26dを通ってエジェクタ26aに到達し、エジェクタ26aで攪拌されながらメイクアップ水Wに効率よく接して冷却され、メイクアップ水Wと一緒に沈澱槽25内に噴射される。メイクアップ水Wによって冷却された亜鉛は、気体から固体に相転移、すなわち凝固して沈澱槽25内に沈殿する。沈澱槽25の底部には亜鉛Z2の排出口25cが設けられている。亜鉛冷却ユニット24で回収される亜鉛Z2は純度が高く、後処理の負担も少ないため効率よく再利用を図ることができる。特に、メイクアップ水Wによって塩素分が除去されるため高品質の亜鉛Z2として回収できる。   Gaseous zinc reaches the ejector 26a through the duct pipe 26d, is cooled in contact with the makeup water W efficiently while being stirred by the ejector 26a, and is injected into the precipitation tank 25 together with the makeup water W. . The zinc cooled by the makeup water W undergoes a phase transition from a gas to a solid, that is, solidifies and precipitates in the precipitation tank 25. A discharge port 25c for zinc Z2 is provided at the bottom of the precipitation tank 25. Since the zinc Z2 recovered by the zinc cooling unit 24 has a high purity and a small post-treatment burden, it can be reused efficiently. In particular, since chlorine is removed by the makeup water W, it can be recovered as high-quality zinc Z2.

次に、亜鉛回収装置5Aを使用した亜鉛回収方法について説明する。キルン回転炉3Aの焙焼炉7では、炉内温度を1500℃程度以上に維持して亜鉛含有物W1を焙焼し、亜鉛含有の燃焼排ガスを二次燃焼室9に排出する。二次燃焼室9では、燃焼排ガス中の可燃物を二次燃焼させ、亜鉛含有の残りの飛灰Faを二次燃焼室9から排出させ、その飛灰Faをバグフィルタ17で捕捉する。   Next, a zinc recovery method using the zinc recovery device 5A will be described. In the roasting furnace 7 of the kiln rotary furnace 3 </ b> A, the temperature in the furnace is maintained at about 1500 ° C. or higher to roast the zinc-containing material W <b> 1, and the zinc-containing combustion exhaust gas is discharged into the secondary combustion chamber 9. In the secondary combustion chamber 9, combustible substances in the combustion exhaust gas are subjected to secondary combustion, the remaining fly ash Fa containing zinc is discharged from the secondary combustion chamber 9, and the fly ash Fa is captured by the bag filter 17.

一方で、焙焼炉7では、鉄などの比較的沸点の高い金属を含む溶融物W2を溶融スラグ分離部11に排出し、溶融スラグ分離部11では、比重差によって溶融金属W3と溶融スラグW4とを分離し、溶融金属W3は引き抜いて再利用可能に回収する。また、溶融スラグW4は溶融還元槽19の熱源として溶融還元槽19に供給する。   On the other hand, the roasting furnace 7 discharges the melt W2 containing a metal having a relatively high boiling point such as iron to the molten slag separation unit 11, and the molten slag separation unit 11 causes the molten metal W3 and the molten slag W4 to differ due to the specific gravity difference. And the molten metal W3 is withdrawn and recovered for reuse. The molten slag W4 is supplied to the smelting reduction tank 19 as a heat source for the smelting reduction tank 19.

バグフィルタ17で捕捉した亜鉛含有の飛灰Faは、溶融還元槽19に供給する。溶融還元槽19は、溶融スラグW4によって1200℃〜300℃程度に維持されており、溶融還元槽19内で飛灰Fa中の亜鉛を気化する(気化工程)。なお、溶融スラグW4のみでは温度が不安定になる場合には、補助バーナ19fや予熱空気を利用した熱交換によって溶融還元槽19を1200℃〜1300℃程度に保持する。さらに、溶融還元槽19を還元雰囲気に保持し、飛灰Fa中の亜鉛を溶融還元した後に気化させ、スプラッシュコンデンサー23に供給する。   The zinc-containing fly ash Fa captured by the bag filter 17 is supplied to the smelting reduction tank 19. The smelting reduction tank 19 is maintained at about 1200 ° C. to 300 ° C. by the molten slag W4, and vaporizes zinc in the fly ash Fa in the smelting reduction tank 19 (vaporization step). In addition, when temperature becomes unstable only by molten slag W4, the smelting reduction tank 19 is hold | maintained at about 1200-1300 degreeC by heat exchange using the auxiliary burner 19f or preheating air. Further, the smelting reduction tank 19 is maintained in a reducing atmosphere, and zinc in the fly ash Fa is melted and reduced, and then vaporized and supplied to the splash condenser 23.

スプラッシュコンデンサー23では、気化した亜鉛を凝縮させ、粗亜鉛Z1として回収する。さらに、スプラッシュコンデンサー23で凝縮できなかった亜鉛は、排ガスと一緒に亜鉛冷却ユニット24に供給して冷却し、亜鉛冷却ユニット24の沈澱槽25で沈殿分離して純度の高い亜鉛Z2として回収する(回収工程)。   In the splash condenser 23, the vaporized zinc is condensed and recovered as crude zinc Z1. Furthermore, the zinc that could not be condensed by the splash condenser 23 is supplied to the zinc cooling unit 24 together with the exhaust gas, cooled, and precipitated and separated in the precipitation tank 25 of the zinc cooling unit 24 to be recovered as high-purity zinc Z2. Recovery process).

以上の亜鉛回収装置5Aによれば、キルン回転炉3Aの二次燃焼室9から排出された飛灰Faに含まれる金属のうち、少なくとも亜鉛を気化させ、気化した亜鉛をスプラッシュコンデンサー23や亜鉛冷却ユニット24で回収するため、不純物の混入は少なく、亜鉛を再利用に適した状態で効率よく回収できる。通常、亜鉛精錬メーカーなどでは、亜鉛濃度が少なくとも50%以上なければ原料として購入しないため、飛灰Faを処理しようとすれば、外部の業者などに有償で処理してもらう必要がある。しかしながら、本実施形態では、飛灰Faから効率よく亜鉛Z1,Z2を回収できるために、80%以上もの高濃度の亜鉛を回収できるようになり、亜鉛精錬メーカーに亜鉛原料として売却できるようになり、コスト面での経済的なメリットも大きい。   According to the above zinc recovery apparatus 5A, at least zinc is vaporized among the metals contained in the fly ash Fa discharged from the secondary combustion chamber 9 of the kiln rotary furnace 3A, and the vaporized zinc is splashed into the splash condenser 23 or the zinc cooling. Since it is recovered by the unit 24, there is little mixing of impurities, and zinc can be efficiently recovered in a state suitable for reuse. Usually, a zinc refining manufacturer or the like does not purchase a raw material unless the zinc concentration is at least 50%. Therefore, if the fly ash Fa is to be processed, it is necessary to have an outside contractor or the like process it for a fee. However, in this embodiment, since zinc Z1 and Z2 can be efficiently recovered from the fly ash Fa, it becomes possible to recover zinc having a high concentration of 80% or more, and it can be sold as a zinc raw material to a zinc refining manufacturer. There are also significant economic advantages in terms of cost.

さらに、高温状態で焙焼炉7から排出される溶融スラグW4を熱源として利用して亜鉛を気化させているので、熱源を得るための新たな燃料の消費を抑え、エネルギー効率よく亜鉛の回収が可能になる。特に、本実施形態では、焙焼炉7から排出された溶融物W2を、溶融スラグ分離部11によって溶融金属W3と溶融スラグW4とに分離し、溶融スラグW4のみを還元溶融槽に供給するので、溶融金属W3は回収して再利用することができる。   Furthermore, since zinc is vaporized by using the molten slag W4 discharged from the roasting furnace 7 in a high temperature state as a heat source, consumption of new fuel for obtaining the heat source is suppressed, and zinc can be recovered efficiently. It becomes possible. In particular, in the present embodiment, the melt W2 discharged from the roasting furnace 7 is separated into the molten metal W3 and the molten slag W4 by the molten slag separation unit 11, and only the molten slag W4 is supplied to the reduction melting tank. The molten metal W3 can be recovered and reused.

また、本実施形態では、気化した亜鉛が流れる上流側にスプラッシュコンデンサー23を配置し、下流側に亜鉛冷却ユニット24を配置しているため、気化した亜鉛をスプラッシュコンデンサー23で凝縮させて回収し、スプラッシュコンデンサー23で凝縮できなかった残りの亜鉛を亜鉛冷却ユニット24で凝固させて回収するので、気化した亜鉛を逃がすことなく効率良く回収することができる。   Further, in the present embodiment, the splash condenser 23 is arranged on the upstream side where the vaporized zinc flows, and the zinc cooling unit 24 is arranged on the downstream side, so that the vaporized zinc is condensed and collected by the splash condenser 23, Since the remaining zinc that could not be condensed by the splash condenser 23 is solidified and recovered by the zinc cooling unit 24, the evaporated zinc can be recovered efficiently without escaping.

さらに、亜鉛冷却ユニット24では、メイクアップ水(冷却水)Wで気体状の亜鉛を冷却して凝固させており、メイクアップ水Wによって塩素分を洗浄、除去している。近年では、製鋼プロセスなどにおいて化石燃料の節減と廃棄物有効利用との観点から代替燃料として廃プラを用いる場合も多く、バグフィルタで回収される飛灰Fa中に含まれる塩素分が上昇する傾向にある。塩素分が多いと亜鉛精錬メーカーにて塩素処理の問題が生じ、亜鉛原料としては低品位なものとなってしまう。本実施形態では、亜鉛冷却ユニット24を設けることにより、メイクアップ水Wによって塩素分を洗浄、除去するので、高品質の亜鉛Z2を回収できるようになる。   Further, in the zinc cooling unit 24, gaseous zinc is cooled and solidified by makeup water (cooling water) W, and the chlorine content is washed and removed by the makeup water W. In recent years, waste plastics are often used as an alternative fuel from the viewpoint of saving fossil fuels and effectively using waste in steelmaking processes, etc., and the chlorine content in fly ash Fa recovered by the bag filter tends to increase. It is in. If the chlorine content is high, there will be a problem of chlorination at the zinc refining manufacturer, and the zinc raw material will be of low quality. In the present embodiment, by providing the zinc cooling unit 24, the chlorine content is washed and removed by the makeup water W, so that high-quality zinc Z2 can be recovered.

また、スプラッシュコンデンサー23から排出された亜鉛含有の排ガスはエジェクタ26aに導入されるため、気体状の亜鉛は、エジェクタ26aによって攪拌されながらメイクアップ水Wに効率よく接して冷却される。その結果、気体から固体に効率よく相転移し、さらに、沈殿槽25内での沈殿分離されるので、純度の高い固体状の亜鉛Z2を効率よく回収できる。   Moreover, since the zinc-containing exhaust gas discharged from the splash condenser 23 is introduced into the ejector 26a, the gaseous zinc is cooled in contact with the makeup water W efficiently while being stirred by the ejector 26a. As a result, the phase transition from the gas to the solid is efficiently performed, and further, the precipitate is separated in the precipitation tank 25, so that the solid zinc Z2 having a high purity can be efficiently recovered.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る亜鉛回収システムを、図7を参照して説明する。図7は、第2実施形態に係る亜鉛回収システムを概略的に示す図である。なお、第2実施形態において、第1実施形態と実質的に同様の要素については、同一の符号を記して詳細説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a zinc recovery system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram schematically showing a zinc recovery system according to the second embodiment. Note that in the second embodiment, elements substantially similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図7に示されるように、亜鉛回収システム1Bは、焙焼炉7及び二次燃焼室9を備えるキルン回転炉3Aと、亜鉛回収装置5Bとを備えている。亜鉛回収装置5Bは、二次燃焼室9の下部に設けられた溶融スラグ分離部11と、溶融スラグ分離部11から供給された溶融スラグW4を熱源として収容する溶融還元槽19と、溶融還元槽19に亜鉛含有の飛灰Faを供給するFA供給器21と、溶融還元槽19で気化した亜鉛を凝縮して粗亜鉛Z1として回収するスプラッシュコンデンサー23とを備えている。   As shown in FIG. 7, the zinc recovery system 1B includes a kiln rotary furnace 3A including a roasting furnace 7 and a secondary combustion chamber 9, and a zinc recovery device 5B. The zinc recovery device 5B includes a molten slag separation unit 11 provided in the lower part of the secondary combustion chamber 9, a smelting reduction tank 19 that stores the molten slag W4 supplied from the molten slag separation unit 11 as a heat source, and a smelting reduction tank. 19 includes an FA feeder 21 for supplying zinc-containing fly ash Fa, and a splash condenser 23 for condensing and recovering zinc vaporized in the smelting reduction tank 19 as crude zinc Z1.

本実施形態では、第1実施形態とは異なり、スプラッシュコンデンサー23から排出された残りの亜鉛を凝固させて回収する亜鉛冷却ユニットは設けられておらず、代わりに、スプラッシュコンデンサー23からの排ガスを二次燃焼室9に返送するための排ガス返送ライン27が設けられている。   In the present embodiment, unlike the first embodiment, there is no zinc cooling unit for solidifying and recovering the remaining zinc discharged from the splash condenser 23. Instead, the exhaust gas from the splash condenser 23 is not recovered. An exhaust gas return line 27 for returning to the next combustion chamber 9 is provided.

本実施形態に係る亜鉛回収装置5Bでも、第1実施形態と同様に、キルン回転炉3Aの二次燃焼室9から排出された飛灰Faに含まれる金属のうち、少なくとも亜鉛を気化させ、気化した亜鉛をスプラッシュコンデンサー23で回収するため、不純物の混入は少なく、亜鉛を再利用に適した状態で効率よく回収できる。   Also in the zinc recovery apparatus 5B according to the present embodiment, at least zinc is vaporized and vaporized among the metals contained in the fly ash Fa discharged from the secondary combustion chamber 9 of the kiln rotary furnace 3A, as in the first embodiment. Since the collected zinc is recovered by the splash condenser 23, there is little mixing of impurities, and zinc can be efficiently recovered in a state suitable for reuse.

本発明の第1実施形態に係る亜鉛回収システムを概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the zinc recovery system concerning a 1st embodiment of the present invention. 本実施形態に係るキルン回転炉を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the kiln rotary furnace which concerns on this embodiment. 図2のIII−III線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the III-III line of FIG. 本実施形態に係る亜鉛回収装置を模式的に示す図である。It is a figure showing typically the zinc recovery device concerning this embodiment. 本実施形態に係るスプラッシュコンデンサーを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the splash capacitor | condenser which concerns on this embodiment. 各金属の融点、沸点及び平衡蒸気圧を示す図である。It is a figure which shows melting | fusing point, boiling point, and equilibrium vapor pressure of each metal. 本発明の第2実施形態に係る亜鉛回収システムを概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the zinc recovery system concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係る亜鉛回収システムを概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the zinc recovery system concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本実施形態に係るキルン回転炉を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the kiln rotary furnace which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る亜鉛回収装置を模式的に示す図である。It is a figure showing typically the zinc recovery device concerning this embodiment. 本発明の第4実施形態に係る亜鉛回収システムを概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the zinc collection | recovery system which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る亜鉛回収システムを概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the zinc recovery system concerning a 5th embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

3A,3B…キルン回転炉(焙焼装置)、5A,5B,5C,5D,5E…亜鉛回収装置、7,29…焙焼炉、9,31…二次燃焼室、11…溶融スラグ分離部、19…溶融還元槽(加熱室)、37…固体還元槽(加熱室)、23…スプラッシュコンデンサー(回収手段)、24…亜鉛冷却ユニット(回収手段、冷却手段)、25…沈澱槽、26a…エジェクタ、35…予熱空気管(熱交換部)37a…飛灰収容室(収容部)、Fa…飛灰(亜鉛含有の灰)、Z1…粗亜鉛、Z2…亜鉛。   3A, 3B ... Kiln rotary furnace (roasting device), 5A, 5B, 5C, 5D, 5E ... Zinc recovery device, 7, 29 ... Roasting furnace, 9, 31 ... Secondary combustion chamber, 11 ... Molten slag separator , 19 ... Smelting reduction tank (heating chamber), 37 ... Solid reduction tank (heating chamber), 23 ... Splash condenser (recovery means), 24 ... Zinc cooling unit (recovery means, cooling means), 25 ... Precipitation tank, 26a ... Ejector 35 ... Preheated air pipe (heat exchange part) 37a ... Fly ash accommodating chamber (accommodating part), Fa ... Fly ash (ash containing zinc), Z1 ... Crude zinc, Z2 ... Zinc.

Claims (5)

亜鉛含有の灰から亜鉛を回収する亜鉛回収装置において、
前記灰を収容して加熱し、前記灰に含まれる金属のうち、少なくとも前記亜鉛を還元雰囲気の中で気化させる加熱室と、
前記加熱室で気化された前記亜鉛を回収する回収手段と、
を備え
前記灰は、亜鉛含有物を焙焼する焙焼炉を備えた焙焼装置から排出され、
前記加熱室は、前記焙焼炉から排出された溶融スラグを収容し、前記溶融スラグによって前記灰を加熱することを特徴とする亜鉛回収装置。
In a zinc recovery device that recovers zinc from zinc-containing ash,
A heating chamber that contains and heats the ash, and vaporizes at least the zinc in a reducing atmosphere among the metals contained in the ash;
Recovery means for recovering the zinc vaporized in the heating chamber;
Equipped with a,
The ash is discharged from a roasting apparatus equipped with a roasting furnace for roasting zinc-containing materials,
The said heating chamber accommodates the molten slag discharged | emitted from the said roasting furnace, and heats the said ash with the said molten slag, The zinc collection | recovery apparatus characterized by the above-mentioned .
前記焙焼炉から排出された溶融物を比重差によって溶融金属と前記溶融スラグとに分離すると共に、前記溶融金属から分離された比重の軽い前記溶融スラグを前記加熱室に供給する溶融スラグ分離部を更に備えることを特徴とする請求項記載の亜鉛回収装置。 A molten slag separation unit that separates the molten material discharged from the roasting furnace into molten metal and the molten slag by a specific gravity difference, and supplies the molten slag having a low specific gravity separated from the molten metal to the heating chamber. zinc recovery apparatus according to claim 1, further comprising a. 前記回収手段は、溶融した亜鉛を収容すると共に、前記加熱室で気化された亜鉛を凝縮するスプラッシュコンデンサーを有することを特徴とする請求項1又は2記載の亜鉛回収装置。 The zinc recovery apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the recovery means includes a splash condenser that contains molten zinc and condenses the zinc vaporized in the heating chamber. 前記回収手段は、前記加熱室で気化された亜鉛を冷却して気体から固体に相転移させる冷却手段を有することを特徴とする請求項1〜のいずれか一項記載の亜鉛回収装置。 The zinc recovery apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the recovery unit includes a cooling unit that cools zinc vaporized in the heating chamber and causes a phase transition from a gas to a solid. 前記冷却手段は、気体状の亜鉛に接して前記亜鉛を気体から固体に相転移させる冷却水を貯留すると共に、前記冷却水中で前記亜鉛を沈殿分離する沈殿槽と、前記沈殿槽から引き抜かれた冷却水を前記沈殿槽内に噴射するエジェクタと、を備え、
前記気体状の亜鉛は、前記エジェクタに導入されて前記冷却水に攪拌混合されることを特徴とする請求項記載の亜鉛回収装置。
The cooling means is in contact with gaseous zinc and stores cooling water that causes phase transition of the zinc from a gas to a solid, and is extracted from a precipitation tank that precipitates and separates the zinc in the cooling water, and the precipitation tank. An ejector for injecting cooling water into the settling tank,
The zinc recovery apparatus according to claim 4, wherein the gaseous zinc is introduced into the ejector and mixed with stirring in the cooling water.
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