JPH0248417A - 炭酸亜鉛の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炭酸亜鉛の製造方法に係り、詳しくは、製鉄
所で発生するダストから還元鉄を製造する際に発生する
キルンダストから炭酸亜鉛を製造する方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

製鉄所では、高炉ダスト、焼結機ダスト、転炉ダスト、
ミルスケール等の種々のダストが発生する。この種のも
のの中には約３０〜６０％の１７６を含んでいるので、
近年、これ等からＣを還元剤として使用し還元鉄を製造
することが行われている。

この還元鉄製造法には種々のものがあるが、共通してい
るのは、ロータリーキルン法を採用していることである
。

一方、上記キルンダストにはそこにたとえば７〜６０％
のＺｎを含有しているのでこのＺｎを回収して、Ｚｎ系
メツキ原料とすることも行われている。

キルンダストからＺｎ系メツキ原料を製造する場合の難
点は、該ダスト中にはメツキ性状を悪化させるＦｅ、　
Ｐｂ分が含まれていることであり、この点を克服するた
めの提案がなされている。例えば、特開昭５９−８８３
１９号公報にはＦｅ、　Ｐｂを含むＺｎ含有物をＮａ０
）ｌおよび（ＮＨ＊）ｚＣ（ｈ溶液に溶解し、この溶液
に炭酸亜鉛の結晶化手段を施し、炭酸亜鉛を回収するこ
とが開示されている。

また、本出願人も特願昭６２−１４２８２７号において
、還元鉄を製造する際に発生するキルンダストを湿式磁
選処理してＦｅ分を除去した分離ダストを硫酸で溶解し
、この溶解液に炭酸ナトリウムを添加して炭酸亜鉛を得
る方法を提案している。

これら従来技術においては、ダストの溶解工程後に溶解
液を濾過して発生する濾過残渣を廃棄していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、廃棄処分される濾過残渣には、元の原料
（キルンダスト）との比でＺｎが約１７％、含まれてい
るので、廃棄してしまうと歩留りが低下する。

そこで本発明の目的は、濾過残渣を循環使用することに
よってＺｎの歩留向上を図るとともに、Ｆｅ。

ｐｂ等の不純物含量の少ない高品位の炭酸亜鉛を製造す
る方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段］ 一ヒ記課題を解決するための本発明は、ＺｎおよびＦｅ
を含有するダストから還元鉄を製造する際に発生するキ
ルンダストを硫酸で溶解し、この溶解液を第１濾過し、
濾過液にＺｎ粉を添加してイオン交換させ、次いで第２
濾過した後、濾過液に炭酸ナトリウムを添加し炭酸亜鉛
を回収する方法において；上記第１濾過により生ずる濾
過残渣を硫酸溶解工程に返送する第１返送手段、ならび
に上記第２濾過により生ずる濾過残渣を上記イオン交換
工程に返送する第２返送手段のうち少くとも一方の手段
を採ることを特徴とするものである。

〔作　用〕

本発明では、第１濾過により生ずるＺｎの含有されてい
る濾過残渣を硫酸溶解工程に返送することを第１の特徴
としている。ＺｎはＦｅやｐｂよりイオン化傾向が強い
ので、上記濾過残渣の返送により、溶解液中に含まれて
いるＦｅ”やｐｂ”はＺｎとの間でイオン交換され、Ｆ
ｅやｐｂとなり、濾別される。

さらに、上記溶解酸化後の濾過液にＺｎ粉を添加し、ｐ
ｅ］＋、　ｐｂ２＋とイオン交換した後、濾過して生ず
る濾過残渣を、その濾過液に返送することを第２の特徴
としている。このＺｎ粉は１／２以上が未溶解のまま濾
過残渣中に残るので、この濾過残渣を廃棄することなく
、上記のように返送して、Ｆｅ”、　Ｐｂ”イオン等と
イオン交換させることにより、Ｚｎ粉の無駄をなくし、
有効活用を図ることができる。

〔発明の具体的構成〕

以下図面に基づき本発明をさらに具体的に説明する。

第１図に示すように高炉や転炉などのダストをまず１次
シックナーＩＡに供給し、濃縮した後、濃縮スラリーを
還元鉄製造設備２を構成する２次シックナーＩＢにてさ
らに濃縮する。濃縮したダストスラリーを脱水３処理し
、これを乾燥４した後、キルン５にて炭素分を還元剤と
して投入しながら、Ｆｅ分を高炉下で還元して還元鉄を
製造する。

キルン５では、併せてたとえば電炉ダストを前述の処理
を経ることなく直接投入して還元鉄を製造することもあ
る。

キルン５で生成された還元鉄を除去して残ったキルンダ
スト６は、その一部を非鉄金属メーカーに外販すること
もあるが、本発明は、このキルンダストを磁選機にて湿
式磁選処理７を行う。この磁選処理に伴う磁着物はＦｅ
リッチスラリー８として２次シックナーＩＢに返送する
。非磁着物、すなわちＺｎリッチスラリー９については
、濾過１０後、濾過液１１を除去し、得られるＺｎリッ
チ磁選精鉱（ケーキ）１２を硫酸（Ｈ，ＳＯ２，）によ
り溶解１３する。なお、Ｆｅ分が少＜、Ｚｎ含有率が高
いダストであれば、湿式磁選処理の代りに水洗浄処理す
るか、直接硫酸溶解してもよい。硫酸による溶解後、も
しくは溶解済の溶解液に対しては過酸化水素（Ｈｚｏｚ
）を吹き込むことが望まれる。Ｉ（，０□により溶液中
のＦｅ分が溶解度の低いＦｅ（Ｏｔ［）ｔとなり析出す
るのでＦｅ分の除去効率が高まるからである。

次いで溶解液については濾過１４処理を行い、このとき
の濾過残渣１５は前記溶解１３処理工程へ返送する。こ
の濾過残渣１５中には未溶解のＺｎが含まれているので
、これを返送することにより、Ｆｅ”、　Ｐｂｚ＋との
イオン交換によりＦｅ、　Ｐｂの除去効率が向上する。

次に、上記濾過１４処理により得られる溶解酸化濾過液
１６に、Ｚｎ分を９０％以上含有しているＺｎ粉（例え
ば、パイプメツキダスト）を投入し、撹拌（イオン交換
）ｌ了した後、濾過１８する。

このとき生ずる濾過残渣１９は、図示しない予備タンク
を介して、撹拌（イオン交換）１７の工程に返送する。

この濾過残渣１９中には、撹拌（イオン交換）１７エ程
に投入されるＺｎ粉のうちの１／２以上がイオン化せず
に残っており、これを循環使用することにより、新規投
入Ｚｎ粉の量を減らすことができ、全体としてＺｎ粉の
有効活用を図ることができる。ただし、この場合、イオ
ン交換１１用タンク内のＦｅおよびｐｂ分の異常濃縮の
発生するおそれがあるが、本発明者らの１２時間の実施
例では、その異常濃縮は発生しなかった。しかし、万一
、不純物の濃縮現象が見られたら湿式磁選７に帰して再
磁選するか、濾過残渣１９を廃棄処分に切替え、異常濃
縮がなくなった時点で、再び濾過残渣１９の循環を繰返
せばよい。

次に、Ｆｅおよびｐｂ分を除去したイオン交換濾過液２
０に炭酸ソーダ（ＮａｚＣＯｉ）を投入し、中和晶析２
１した後、水洗浄後、濾過２２し、濾過液２３を除去し
、濾過物を乾燥２４することにより、Ｚｎ系メツキ原料
としての炭酸亜鉛（ＺｎＣＯ３）２５を得る。

〔実施例〕

以下実施例により本発明の効果を明らかにする。

本実施例に使用したキルンダスト（原料）の組成は第１
表に示したものである。

第１表 この原料を第１図に示す湿式磁選７以下の諸工程に供し
、最終的に炭酸亜鉛（ＺｎＣＯ３）を得た。

第２図は、本発明の実施時間とイオン交換濾過液（第１
図における２０）中のＦ　ｅ　、　Ｐ　ｂ　濃度との関
係を示すグラフである。この図によれば、立ち上がりは
高濃度であるが、実施時間の経過に伴い低濃度化し、実
施時間が３時間以後はほぼ一定の低濃度となることがわ
かる。この３時間は本発明による濾過残渣１５．１９の
循環利用による効果が顕れるまでの時間と考えることが
でき、これにより本発明の効果は明らかとなった。

さらに、第２表に、製品たる炭酸亜鉛（ＺｎＣＯ，）の
品位を示す。

第２表 第２図 第２表よりわかるように、本発明では、Ｆｅ、　Ｐｂの
濃度が低く、高品位の炭酸亜鉛を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によればＺｎ粉の使用歩留を向上さ
せ原料原単位の向上を図るとともに、高品位の炭酸亜鉛
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の処理フロー何回、第２図は実施時間と
イオン交換濾過液濃度との関係を示す図である。 喪襄趨内驕（Ｈｒ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＺｎおよびＦｅを含有するダストから還元鉄を製
   造する際に発生するキルンダストを硫酸で溶解し、この
   溶解液を第１濾過し、濾過液にＺｎ粉を添加してイオン
   交換させ、次いで第２濾過した後、濾過液に炭酸ナトリ
   ウムを添加し炭酸亜鉛を回収する方法において；上記第
   １濾過により生ずる濾過残渣を硫酸溶解工程に返送する
   第１返送手段、ならびに上記第２濾過により生ずる濾過
   残渣を上記イオン交換工程に返送する第２返送手段のう
   ち少くとも一方の手段を採ることを特徴とする炭酸亜鉛
   の製造方法。