JP5336472B2 - 亜鉛及び硫酸塩高含有率残留物のリサイクル方法 - Google Patents
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Description
電気炉ダスト等の、鉄及び亜鉛の含有量の高い残留物の経済的リサイクリングは、WO2002/068700に記載の還元・溶解法に基づくPRIMUS(登録商標)直接還元法により可能になる。この方法による浸出残留物の処理には、硫黄含有量が高いことよる問題が付随する。これは、硫黄がそのような量で存在するため、予備還元炭素のメルトへの移動が阻害されることによる。更に、硫黄の含有量が高いことが、メルトを使用に適さないものとしている。
a)残留物を酸化性媒体内で高温にて焙焼して脱硫残留物を得る工程と、
b)脱硫残留物を還元性媒体内で浸炭還元・溶解する工程と、
c)浸炭メルトとスラグを液相抽出する工程と、
d)非鉄金属を気相(蒸気相)抽出し、次いで酸化し、それ等を固相で回収する工程を含んで成る方法によって達成される。
‐炭素含有還元剤による金属酸化物の完全還元と
‐窒素(N2)とアルゴン(A)等の不活性ガスの添加により強制攪拌される金属浴の溶融である。
実施例
実施例1:酸化性媒体内での脱硫
試験装置は、ガス処理ラインが取り付けられた単一炉床実験室用炉からなる。この炉は、連続多炉床炉の方法、即ち連続的金属学的現象の推移のバッチシミュレーションを提供する。実験室用炉は直径が500mmである。屋根部に位置付けられた発熱体により加熱される。中心軸上には、各々が対向方向に向いた1対の歯を支持する2つの直径方向に対向するアームが設けられる。従って、連続攪拌が確保され、炉壁に沿って材料が累積することが無い。ガスを管路を通して炉室内に注入することにより、試験の要求条件に合う雰囲気の設定及び維持が可能になり、これは温度設定とは独立して達成される。酸化・還元反応中に生成されるガスは後段燃焼室で収集され、そこでどんな可燃性化合物も燃焼される。引き続いて、ガスは冷却され、次いで濾過されてから、炉筒を通して大気中に放出される。
亜鉛フェライト(ZnO・Fe2O3)、硫酸鉛(PbSO4)、硫酸カルシウム(CaSO4)、硫酸亜鉛(ZnSO4)及びSiO2、MgSO4、Al2O3、CuSO4等の不純物から主として成る浸出残留物6.0kgで行うバッチ試験が上記の炉室内で行われた。材料は粉末化され、次いで予備乾燥して取り扱い及び搬送を容易にした。次いで、室温から、1050℃へと予備加熱された炉に投入される。炉室内の酸化性雰囲気は、空気を一定流量で注入することにより維持される。試験は60分継続する。中心軸の回転速度は一定の3rpmである。生成物温度を、熱電対の補助で規則的に測定した。測定と並行して、材料のサンプルを取り、液体窒素で冷却した。サンプルは微細に粉砕され、次いで分析された。
結果
実施例2:酸化鉄の予備還元
結果
実施例3:最終還元及び溶解
試験装置及び溶解法の説明
試験の説明
結果
12 電気アーク炉
14 煙霧処理装置
16 管路
18 上段
20 下段
22 管路
24 管路
26 浸炭メルト
28 スラグ
30 ガス
32 粉末状生成物
Claims (11)
- 亜鉛フェライトと、酸化物や硫酸塩としての鉛(Pb)、銀(Ag)、インジウム(In),ゲルマニウム(Ge)及びガリウム(Ga)又はそれ等の混合物から成る群より選ばれた非鉄金属とを含む残留物を処理する方法であって、次の工程、即ち
a)残留物を酸化性媒体内で高温にて焙焼して脱硫残留物を得る工程と、
b)脱硫残留物を還元性媒体内で浸炭還元・溶解する工程と、
c)浸炭メルトとスラグを液相抽出する工程と、
d)非鉄金属を気相抽出し、次いで酸化し、それ等を固体として回収する工程と
を含んで成る方法。 - 工程a)の焙焼が1000℃〜1100℃の温度で行われるようにして成る請求項1に記載の方法。
- 脱硫残留物の残留硫黄含有量が残留物の全質量の0.5%を超えないようにして成る請求項1又は2に記載の方法。
- 工程a)と工程b)の間に、酸化鉄の固体状態で炭素ベース予備還元を行う工程a1)が挿入されて成る請求項1〜3の何れか1つに記載の方法。
- 工程a1)の予備還元が900℃前後の温度で行われるようにして成る請求項4に記載の方法。
- 工程a)の焙焼と工程a1)の予備還元が多段炉内で行われ、そこで工程a)が上段で、工程a1)が下段で行われるようにして成る請求項4又は5に記載の方法。
- 工程a1)が下段で行われ、石炭がこの高さで投入されるようにして成る請求項6に記載の方法。
- 還元性媒体内での脱硫残留物の浸炭還元・溶解が電気アーク炉内で行われるようにして成る請求項1〜7の何れか1つに記載の方法。
- 浸炭鉄浴が1500℃で、窒素又はアルゴン流量50〜100L/min・tで攪拌されるようにして成る請求項8に記載の方法。
- 亜鉛フェライトと、酸化物や硫酸塩としての鉛(Pb)、銀(Ag)、インジウム(In),ゲルマニウム(Ge)及びガリウム(Ga)又はそれ等の混合物から成る群より選ばれた、非鉄金属とを含む残留物が、亜鉛の湿式冶金抽出から生じる残留物である請求項1〜9の何れか1つに記載の方法。
- 浸炭鉄浴の温度が1550℃を上回り、窒素又はアルゴン流量100〜300L/min・tで撹拌されるようにして、貴金属抽出回収率を増大するようにして成る請求項8に記載の方法。
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