JP6123930B2 - 酸化亜鉛鉱の製造方法 - Google Patents
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Description
(i) 初期状態においては、前記排ガスダストケーキは、前記乾燥加熱炉又はその上流側への循環投入を行う。
(ii) 前記循環投入の継続中においては、前記全フッ素濃度が、所定の上限判別濃度を超えた場合に、前記排ガスダストケーキの処理系外への排出を開始する。
(iii) 前記処理系外への排出の継続中においては、前記全フッ素濃度が、前記上限判別濃度よりも低い濃度として設定される所定の下限判別濃度未満となった場合に、前記処理系外への排出を中止して、前記排ガスダストケーキの前記循環投入を開始する。
図1に示すように、本実施例の酸化亜鉛鉱の製造方法は、鉄鋼ダスト等を還元焙焼して粗酸化亜鉛を得る還元焙焼工程S10、還元焙焼工程S10で得た粗酸化亜鉛から、ハロゲン等を処理液中に分離除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式工程S20、及び、湿式工程S20で得た粗酸化亜鉛ケーキを乾燥加熱して酸化亜鉛鉱を得る乾燥加熱工程S30、乾燥加熱工程S30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排ガスダスト洗浄工程S40と、を備える全体プロセスである。
鉄鋼ダスト等から粗酸化亜鉛を回収する還元焙焼工程S10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)による還元焙焼法を採用するのが一般的である。以下、還元焙焼工程S10に投入する粗酸化亜鉛の原材料として、鉄鋼ダストを用い、RRKによって還元焙焼を行う場合について説明する。この場合において、鉄鋼ダストは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、石炭、コークス等の炭素質還元剤と石灰石等とともにRRKに連続的に装入される。RRKの炉内は重油の燃焼と装入した炭素質還元剤の燃焼により、被処理物の最高温度が1100〜1200℃程度にコントロールされている。この炉内で鉄鋼ダストは還元焙焼され、揮発した金属亜鉛は炉内で再酸化されて粉状の酸化亜鉛となる。鉄鋼ダスト中に少量含まれる鉛についても、同様に還元焙焼され、揮発した金属鉛は炉内で再酸化されて粉状の酸化鉛となる。尚、例えばハロゲンが多量に存在する場合は一部の金属亜鉛及び鉛は、ハロゲン化合物として揮発する。粉状の酸化亜鉛及び酸化鉛は、RRKからの排出ガスとともに集塵機に導入され、捕捉されて粗酸化亜鉛として回収される。一方、揮発せずに炉内に残った還元焙焼残渣は、還元された鉄分が多く含有されるため、還元鉄ペレットと称する製品としてキルン排出端より回収され、鉄鋼メーカーに鉄原料として払いだされる。
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酸化亜鉛ケーキを得る湿式処理は、以下の処理工程によって行うことができる。
湿式工程S20で得た酸化亜鉛ケーキを、乾燥加熱ロータリーキルン(DRK)等の加熱炉に装入して焼成・造粒する乾燥加熱工程S30により、フッ素濃度を更に低減させつつ、酸化亜鉛鉱を造粒することができる。
乾燥加熱工程S30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S40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S30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より行われている。
排水処理工程S50は、湿式工程S20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。
まず、還元焙焼工程により粗酸化亜鉛を回収した。このとき、粗酸化亜鉛のフッ素濃度が0.2〜0.3質量%の範囲となるようにRRKの操業条件を適宜調整した。
排ガスダストケーキの抜き取りについての運転制御の条件の他は、上記実施例と同一条件の製造プロセスにおいて、酸化亜鉛鉱を製造した。排ガスダストの抜き取りについての運転制御については、排ガスダストケーキを全量抜き取って、処理系の外に排出することとした。
S20 湿式工程
S30 乾燥加熱工程
S40 排ガスダスト洗浄工程
ST41 洗浄
ST42 固液分離
ST43 濃度測定
S50 排水処理工程
Claims (5)
- 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、
還元焙焼工程後の粗酸化亜鉛に湿式処理を施して、前記フッ素を除去する湿式工程と、
前記湿式工程後の粗酸化亜鉛ケーキを乾燥加熱炉で乾燥する乾燥加熱工程と、
前記乾燥加熱工程で発生した排ガスダストを洗浄して排ガスダストケーキを得て、該排ガスダストケーキの全フッ素濃度の測定を行う排ガスダスト洗浄工程と、を備え、
前記洗浄後の排ガスダストケーキについては、処理系外への排出、又は、前記乾燥加熱炉又はその上流側への循環投入のうちのいずれかの処理が行われ、
前記洗浄後の排ガスダストケーキを、処理系外へ排出するか、或いは、前記乾燥加熱炉又はその上流側へ循環投入するかを、下記(i)及び(ii)の判断基準に従って決定する運転制御を行うことにより、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。
(i) 前記循環投入の継続中においては、前記全フッ素濃度が、所定の上限判別濃度を超えるまで該循環投入を継続し、該全フッ素濃度が該上限判別濃度を超えた場合に、該循環投入を中止して、前記排ガスダストケーキの処理系外への排出を開始する。
(ii) 前記処理系外への排出の継続中においては、前記全フッ素濃度が、前記上限判別濃度よりも低い濃度として設定される所定の下限判別濃度未満となるまで該処理系外への排出を継続し、該全フッ素濃度が該下限判別濃度未満となった場合に、該処理系外への排出を中止して、前記排ガスダストケーキの前記循環投入を開始する。 - 前記下限判別濃度及び前記上限判別濃度を、それぞれ2.5質量%から3.5質量%の範囲内で個別に設定する請求項1に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。
- 前記下限判別濃度を2.5質量%とし、前記上限判別濃度を3.5質量%とする請求項1又は2に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。
- 前記還元焙焼工程後の粗酸化亜鉛中のフッ素濃度が0.2質量%以上0.3質量%未満である請求項1から3のいずれかに記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。
- 前記乾燥加熱炉が、乾燥加熱ロータリーキルンであり、該乾燥加熱ロータリーキルンによる乾燥加熱を1100℃以上1150℃以下で行う請求項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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