JP6094468B2 - 酸化亜鉛鉱の製造方法 - Google Patents
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Description
本実施例の酸化亜鉛鉱の製造方法は、乾燥加熱工程への炭素の混入量を制御することによってフッ素揮発率を向上させる点にその特徴がある製造方法であるが、例えば、図1に示すような全体プロセスとしての酸化亜鉛鉱の製造プロセスに、好ましく適用可能な製造方法である。このような実施態様によれば、酸化亜鉛鉱の亜鉛品位とロータリーキルンの稼動効率を維持したまま、酸化亜鉛鉱のフッ素濃度を低濃度範囲に維持することができる。
予備混合工程S10は、還元焙焼工程S20に先駆けて、鉄鋼ダスト等の原料鉱とリサイクルカーボン等の炭素質還元剤を主体とする粉体を混合造粒して還元剤内装ペレットとする工程である。この混合造粒の作業は、一般的に用いられるペレタイジング装置を使用することができる。例えば、回転式のパン型ペレタイザーを用いて、鉄鋼ダストとリサイクルカーボン、及び必要に応じてその他の添加物とを、所定のペレット組成となるように連続的に供給し、ミスト状の水分を添加しながらペレタイジングする。ペレットのサイズとしては5〜10mm程度が好ましく、含水率としては10〜15質量%程度となることが好ましい。
還元焙焼工程S20を行う具体的な方法としては、還元焙焼ロータリーキルン(RRK)による還元焙焼法が一般的に採用されている。還元焙焼工程S20では、予備混合工程S10において得た還元剤内装ペレットが、石灰石等とともに、RRKに連続的に投入される。又、この際、還元剤内装ペレットとした鉄鋼ダストA以外にも、比較的亜鉛揮発率の高い鉄鋼ダストBが、コークス等の炭素質還元剤とともに、RRKに同様に投入されてもよい。この場合において、鉄鋼ダストBは、やはり、必要に応じて予め大きさ5〜10mm程度のペレットに成形されていることが好ましい。
粗酸化亜鉛に含有されるフッ素等の不純物を処理液中に分離抽出し、更に固液分離処理によって、粗酸化亜鉛から不純物を水洗浄法により除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式処理は、以下の湿式工程S30における処理によって行うことができる。
湿式工程S30で得た酸化亜鉛ケーキを、乾燥加熱ロータリーキルン(DRK)等の加熱炉に投入して焼成する乾燥加熱工程S40により、フッ素濃度を更に低減させつつ、酸化亜鉛鉱を製造することができる。
乾燥加熱工程S40で発生した排ガスダストを洗浄して洗浄後の排ガスダストケーキを得るための排ガスダスト洗浄工程S50を行うための洗浄設備としては、洗浄塔、湿式電気集塵機の組み合わせが一般的である。又、これらの設備で回収された洗浄後の排ガスダストケーキを、乾燥加熱工程S40のDRK等の上流工程に繰り返して循環投入することにより、金属資源の有効利用を図る処理が従来行われている。
排水処理工程S60は、湿式工程S30において粗酸化亜鉛から分離されたフッ素やカドミウムを高濃度で含有する廃液から、フッ素及びカドミウムを除去し、更に、廃液中に微量含まれる重金属を中和処理により抽出し、最終的にpHを調整して無害の排水とする工程である。
本発明においては、乾燥加熱工程S40に投入される粗酸化亜鉛ケーキの炭素濃度を、測定する工程である炭素濃度測定工程S70を、湿式工程S30と乾燥加熱工程S40との間の工程として設けることが好ましい。炭素濃度の測定方法としては、上述の通り、XRF分析による測定方法を好ましい一例として挙げることができる。この炭素濃度測定工程S70によって、上記の祖酸化亜鉛ケーキの炭素濃度を、常時、或いは、随時適当な間隔で測定確認することによって、上記の炭素濃度を、より高い精度で制御することができる。
Zn:20〜35質量%、Pb:1〜3質量%、Fe:10〜35質量%、Cr:<0.1質量%、F:1.0質量%、Cd:1.0質量%、である。
S20 還元焙焼工程
S30 湿式工程
S40 乾燥加熱工程
S50 排ガスダスト洗浄工程
S60 排水処理工程
S70 炭素濃度測定工程
Claims (5)
- 亜鉛及びフッ素を含有する原料鉱から酸化亜鉛鉱を製造する酸化亜鉛鉱の製造方法であって、
前記原料鉱を焙焼して粗酸化亜鉛を得る還元焙焼工程と、
前記粗酸化亜鉛を乾燥加熱炉で焼成して酸化亜鉛鉱を得る乾燥加熱工程と、を備え、
前記乾燥加熱炉による焼成を1100℃以上1150℃以下で行い、
前記乾燥加熱工程への投入時における前記粗酸化亜鉛の炭素含有量を0.3質量%以下に制御する炭素含有量制御処理を行うことを特徴とし、
前記乾燥加熱工程後の前記酸化亜鉛鉱のフッ素濃度を、0.05質量%以下に維持する酸化亜鉛鉱の製造方法。 - 前記乾燥加熱工程より上流のいずれかの工程において、前記炭素含有量制御処理を行う請求項1に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。
- 前記還元焙焼工程が、前記原料鉱及び炭素質還元剤を焙焼する工程であり、
前記炭素質還元剤の前記還元焙焼工程への投入量を調整することによって、前記炭素含有量制御処理を行う請求項1又は2に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。 - 前記乾燥加熱工程への投入時における前記粗酸化亜鉛の炭素含有量を測定する炭素濃度測定工程を備える請求項1から3のいずれかに記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。
- 前記原料鉱が鉄鋼ダストである請求項1から4のいずれかに記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。
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