JP6387868B2 - 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酸化亜鉛鉱の亜鉛品位を向上させる点にその特徴がある製造方法である。このような本発明の製造方法は、例えば、図1に示すような全体プロセスに、好ましく適用することができる。このような実施態様によれば、ロータリーキルンの稼動率を維持したまま、酸化亜鉛鉱の亜鉛品位を高濃度範囲、具体的には65%以上の濃度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と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。
本明細書において、圧壊強度とは、以下に定義する値のことを言うものとする。
圧壊強度:還元剤内装ペレットを、ばね計りと、試料設置板を備える圧壊強度測定装置により圧縮した場合に、還元剤内装ペレットが、損壊した時点のばね計りの測定値(g)を、当該還元剤内装ペレットの圧壊強度(g)とする。尚、測定時の試料の安定性を確保して、測定を安定的に行うためには、例えば、試料にかかる圧力を、3つのばね計りで、それぞれ測定した3カ所の圧力の合計として測定する3点指示型の圧壊強度測定装置を好ましく用いることができる。この場合には上記の3つのばね計りのそれぞれの測定値の和が上記の圧壊強度(g)となる。
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や塩素等のハロゲン族元素を含んでなる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で得た粗酸化亜鉛ケーキを、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、亜鉛品位を更に高めつつ、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てもよい。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し、その結果を上流側の工程の制御に適宜フィードバックすることにより、上記の炭素濃度をより厳密に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)
- 亜鉛を含有する粉末状の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、
原料鉱と炭素質還元剤とを混合造粒して還元剤内装ペレットを得る予備混合工程と、
前記還元剤内装ペレットを焙焼して粗酸化亜鉛を得る還元焙焼工程と、
前記粗酸化亜鉛から湿式処理によってハロゲン族元素を除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式工程と、
前記粗酸化亜鉛ケーキを乾燥加熱ロータリーキルンで焼成する乾燥加熱工程と、を備え、
前記予備混合工程において用いる原料鉱を、0.5mmアンダーの割合が10%以下の粒度分布を有するものとし、該予備混合工程において用いる炭素質還元剤を、粒径200μm以下のものとし、且つ、前記還元剤内装ペレット中の前記炭素質還元剤の含有量比を18%以下とする酸化亜鉛鉱の製造方法。 - 前記原料鉱を、6.7mmオーバーの割合が50%以上の粒度分布を有するものとする請求項1に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。
- 前記乾燥加熱ロータリーキルンによる焼成を1100℃以上1150℃以下で行い、
前記乾燥加熱工程における前記粗酸化亜鉛ケーキからの亜鉛回収率を95%以上に維持する請求項1又は2に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。 - 前記原料鉱が鉄鋼ダストである請求項1から3のいずれかに記載の酸化亜鉛鉱の製造方
法。 - 前記炭素質還元剤がリサイクルカーボンである請求項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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