JPH05202436A - Method for recovering high-grade metal zinc from steel making dust - Google Patents
Method for recovering high-grade metal zinc from steel making dustInfo
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- JPH05202436A JPH05202436A JP17580891A JP17580891A JPH05202436A JP H05202436 A JPH05202436 A JP H05202436A JP 17580891 A JP17580891 A JP 17580891A JP 17580891 A JP17580891 A JP 17580891A JP H05202436 A JPH05202436 A JP H05202436A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、製鋼ダストから高品
位金属亜鉛を回収する方法に係り、特に製鋼ダストから
得られる粗酸化亜鉛を処理して高品位の金属亜鉛を回収
する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for recovering high-grade metallic zinc from steelmaking dust, and more particularly to a method for recovering high-grade metallic zinc by treating crude zinc oxide obtained from steelmaking dust.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電気製鋼炉等から排出される製鋼
ダストは廃棄処分されていたが、本出願人はこれを有効
利用するための方法を先に提案した（特公昭５９ー２０
７２４号公報、特公昭６４ー４５７２号公報参照）。こ
の先の提案に係る方法は、例えば製鋼ダストをロータリ
ーキルン等で還元培焼して、その際に生じる亜鉛を主成
分とする酸化物（以下、粗酸化亜鉛という。）を鉄分か
ら分離し、この粗酸化亜鉛を金属亜鉛の原料として用い
るものである。2. Description of the Related Art Conventionally, steelmaking dust discharged from an electric steelmaking furnace or the like has been disposed of, but the present applicant has previously proposed a method for effectively utilizing it (Japanese Patent Publication No. 59-20).
See Japanese Patent Publication No. 724 and Japanese Patent Publication No. 4572/1989. In the method according to the above proposal, for example, steelmaking dust is reduced and burned in a rotary kiln or the like, and an oxide containing zinc as a main component (hereinafter, referred to as crude zinc oxide) is separated from iron in the crude iron. Zinc oxide is used as a raw material for metallic zinc.
【０００３】ところで、粗酸化亜鉛から金属亜鉛を回収
する場合には、通常、上記のようにして得られた粗酸化
亜鉛を亜鉛鉱石と共に炉中に投入し、揮発製錬するよう
にしている。When recovering metallic zinc from crude zinc oxide, the crude zinc oxide obtained as described above is usually put into a furnace together with zinc ore for volatilization and smelting.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような回収方法は、大規模生産には適するが、粗酸化亜
鉛だけから金属亜鉛を回収するという小規模生産には不
向きであり、コストの面からも事実上そのような方法を
採用することができない。現在のところ、粗酸化亜鉛だ
けから金属亜鉛を回収するという小規模な回収方法で、
しかもそれを実用的なコストで行うことができる回収方
法は未だ実用化されていない。However, although the recovery method as described above is suitable for large-scale production, it is not suitable for small-scale production in which metallic zinc is recovered from only crude zinc oxide, and it is costly. In fact, such a method cannot be adopted. At present, a small-scale recovery method of recovering metallic zinc from only crude zinc oxide,
Moreover, a recovery method capable of performing it at a practical cost has not yet been put to practical use.
【０００５】この発明は、上記事情を考慮してなされた
もので、製鋼ダストから粗酸化亜鉛を取り出し、この粗
酸化亜鉛から高品位の金属亜鉛を、小規模かつ実用的コ
ストで回収することができる方法を提供することを目的
とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and it is possible to take out crude zinc oxide from steelmaking dust and recover high-grade metallic zinc from the crude zinc oxide at a small scale and at a practical cost. The purpose is to provide a possible method.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、以下の（イ）、（ロ）および（ハ）
の工程を含むことを特徴とするものである。 （イ）製鋼ダストを還元培焼し、亜鉛その他揮発しやす
い成分を粗酸化亜鉛として捕集する工程。 （ロ）捕集した粗酸化亜鉛と、この粗酸化亜鉛中の亜鉛
と反応するのに必要な量のアルミ精錬残灰を混合して塊
成化する工程。 （ハ）得られた塊成物を反応容器中において加熱し、ア
ルミ精錬残灰中の金属アルミニウムと粗酸化亜鉛中の酸
化亜鉛とのテルミット反応により亜鉛を還元揮発させ、
高品位の金属亜鉛として回収する工程。In order to achieve the above object, the present invention provides the following (a), (b) and (c):
It is characterized by including the step of. (A) A step of reducing and burning steelmaking dust to collect zinc and other volatile components as crude zinc oxide. (B) A step of mixing and agglomerating the collected crude zinc oxide and the aluminum refining residual ash in an amount necessary to react with the zinc in the crude zinc oxide. (C) The obtained agglomerate is heated in a reaction vessel, and zinc is reduced and volatilized by a thermite reaction between metallic aluminum in the aluminum refining residual ash and zinc oxide in the crude zinc oxide,
The process of recovering as high-grade metallic zinc.
【０００７】（イ）の工程において、還元培焼は、例え
ばロータリーキルンを用いて行う。還元培焼温度は、８
００°Ｃ〜１４００°Ｃとする。この温度で製鋼ダスト
を還元培焼すると、亜鉛、鉛、カドミウム等の鉄分より
揮発しやすい成分が揮発する。この揮発した各成分のう
ち亜鉛は、ロータリーキルン内の酸素と直ちに化合して
酸化亜鉛となる。この酸化亜鉛が他の揮発しやすい成分
とともに捕集される。つまり、粗酸化亜鉛として捕集さ
れる。In the step (a), reduction culture is performed using, for example, a rotary kiln. Reduction culture temperature is 8
It is set to 00 ° C to 1400 ° C. When the steelmaking dust is reduced and burnt at this temperature, components such as zinc, lead, and cadmium that are more volatile than iron are volatilized. Of the volatilized components, zinc immediately combines with oxygen in the rotary kiln to become zinc oxide. This zinc oxide is collected together with other volatile components. That is, it is collected as crude zinc oxide.
【０００８】（ロ）の工程において用いられるアルミ残
灰は、主としてアルミニウム二次精錬において残留アル
ミを回収した残灰でり、１６〜４００メッシュの粒度を
有している。The aluminum residual ash used in the step (b) is mainly the residual ash obtained by recovering the residual aluminum in the secondary aluminum refining, and has a particle size of 16 to 400 mesh.
【０００９】アルミ残灰は、粗酸化亜鉛中の酸化亜鉛を
金属亜鉛に還元するための還元剤として作用する。その
混合量は次に示す化学式により算出した量の１．２倍〜
１．７倍とし、特に１．５倍程度にするのが望ましい。 ３ＺｎＯ＋２Ａｌ＝３Ｚｎ＋Ａｌ2Ｏ3 例えばＺｎＯを６０重量％含有する粗酸化亜鉛と金属
アルミニウムを３５重量％含有するアルミ残灰とを混合
する場合において、上式による算出量の１．５倍のアル
ミ残灰を混合する場合には、粗酸化亜鉛１００Ｋｇに対
し、アルミ残灰を５７０Ｋｇ混合する。The aluminum residual ash acts as a reducing agent for reducing zinc oxide in crude zinc oxide to metallic zinc. The mixing amount is 1.2 times the amount calculated by the following chemical formula.
It is preferably 1.7 times, especially about 1.5 times. 3ZnO + 2Al = 3Zn + Al 2 O 3 For example, when crude zinc oxide containing 60% by weight of ZnO and aluminum residual ash containing 35% by weight of metallic aluminum are mixed, the amount of aluminum residual ash calculated by the above formula is 1.5 times. In the case of mixing, 570 kg of residual aluminum ash is mixed with 100 kg of crude zinc oxide.
【００１０】また、用いるアルミ残灰としては、金属ア
ルミニウムを１０〜４０重量％含有するものを用いる。
アルミ残灰中の金属アルミニウムの含有量が１０重量％
以下であると、後述する工程（ハ）におけるテルミット
反応の速度が遅くなる。しかも、アルミ残灰の配合量を
多くする必要があるため、必要熱量の増加により経済的
に不利になるからである。一方、含有量が４０重量％を
超えるアルミ残灰の発生は少なく、価格の面で不利にな
るからである。As the aluminum residual ash used, one containing 10 to 40% by weight of metallic aluminum is used.
The content of metallic aluminum in the aluminum residual ash is 10% by weight.
When it is below, the rate of the thermite reaction in the step (C) described later becomes slow. In addition, since it is necessary to increase the amount of aluminum residual ash compounded, it is economically disadvantageous due to the increase in the required amount of heat. On the other hand, the generation of aluminum residual ash with a content of more than 40% by weight is small, which is disadvantageous in terms of price.
【００１１】なお、アルミ残灰は、通常、その一部を固
型化して製鋼用造型剤として活用されているが、大部分
は無害化した後埋め立て処分している。このような処分
方法では、公害問題が生じるとともに、無害化処理に費
用がかかり、アルミ二次精錬のコストを押し上げる要因
になる。この点、上記のようにして使用することによ
り、単に有効活用することができるのみならず、公害お
よびコストの両問題を一挙に解消することができるとい
うメリットが得られる。The aluminum residual ash is usually used as a molding agent for steelmaking by solidifying a part of it, but most of it is made harmless and then disposed of in landfill. With such a disposal method, pollution problems occur, and detoxification treatment is expensive, which is a factor that increases the cost of secondary aluminum refining. In this respect, the use as described above has an advantage that not only can it be effectively utilized but also problems of pollution and cost can be solved at once.
【００１２】混合した粗酸化亜鉛とアルミ残灰とは塊成
化する。この場合、製鋼ダストから得られる粗酸化亜鉛
は比較的粘着性が高く、またアルミ残灰も粘着性を有す
るので、塊成化に際しては、混合物に適量の水分を添加
し、加圧製団機によって加圧成型後、加熱乾燥すること
により、強固な団鉱が得られる。The mixed crude zinc oxide and aluminum residual ash are agglomerated. In this case, crude zinc oxide obtained from steelmaking dust has a relatively high adhesiveness, and aluminum residual ash also has an adhesiveness. After pressure molding, a strong briquette is obtained by heating and drying.
【００１３】工程（ハ）において、塊成化された団鉱
は、反応容器中において８００°Ｃ〜１２００°Ｃに加
熱される。すると、団鉱中の金属亜鉛がテルミット反応
により還元揮発する。この還元揮発した金属亜鉛を回収
する。In step (c), the agglomerated briquettes are heated to 800 ° C to 1200 ° C in a reaction vessel. Then, metallic zinc in the briquette is reduced and volatilized by the thermite reaction. The reduced and volatilized metallic zinc is recovered.
【００１４】ここで、亜鉛酸化物のテルミット反応にお
いては、アルミニウムの燃焼熱だけでは熱量が不足する
ので、外部から不足分の熱量を補う必要がある。そこ
で、反応容器としては、外熱式シャフト炉、密閉式電気
炉を用いるのが好ましい。Here, in the thermite reaction of zinc oxide, the amount of heat is insufficient only by the heat of combustion of aluminum, so it is necessary to supplement the insufficient amount of heat from the outside. Therefore, it is preferable to use an externally heated shaft furnace or a closed electric furnace as the reaction vessel.
【００１５】金属亜鉛を還元揮発させるに際しては、還
元揮発を促進するためにフラックスを用いるのが望まし
い。この場合、フラックスをより効果的に作用させるた
めに、フラックスについては、工程（ロ）において粗酸
化亜鉛およびアルミ精錬残灰とともに混合して塊成化し
ておくようにするのが望ましい。When the metallic zinc is reduced and volatilized, it is desirable to use a flux to promote the reduced volatilization. In this case, in order to make the flux act more effectively, it is desirable that the flux be mixed and agglomerated with the crude zinc oxide and the aluminum refining residual ash in the step (b).
【００１６】また、フラックスとしては、アルカリ金属
の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物、またはアルカリ土
金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物を用いるのが望
ましい。これは次の理由による。すなわち、製鋼ダスト
中には、塩素化合物を含むものが多く、その塩素分は、
工程（イ）の還元培焼において粗酸化亜鉛中に殆ど移行
する。このため、工程（ハ）において粗酸化亜鉛を還元
揮発精錬する場合には、多くの金属が塩化亜鉛として揮
発する。この結果、金属亜鉛の回収率が低下する。この
ような不具合を解消するために鋭意研究した結果、アル
カリ金属の酸化物等からなるフラックスを混合しておく
と、塩素分をアルカリ金属またはアルカリ土金属の塩化
物として固定することができるという知見を得た。そし
て、そのようなフラックスを混合することにより、高品
位の金属亜鉛の回収率を大幅に向上させることができ
た。As the flux, it is desirable to use an alkali metal oxide, carbonate or hydroxide, or alkaline earth metal oxide, carbonate or hydroxide. This is for the following reason. That is, many steelmaking dusts contain chlorine compounds, and the chlorine content is
In the reduction culture of step (a), almost all of the zinc oxide is transferred to the crude zinc oxide. Therefore, when the crude zinc oxide is reduced and volatilized and refined in the step (c), many metals are volatilized as zinc chloride. As a result, the recovery rate of metallic zinc decreases. As a result of intensive research to eliminate such a problem, it has been found that the chlorine content can be fixed as a chloride of an alkali metal or an alkaline earth metal when a flux composed of an oxide of an alkali metal is mixed. Got Then, by mixing such a flux, it was possible to significantly improve the recovery rate of high-quality metallic zinc.
【００１７】なお、フラックスの混合量は、粗酸化亜鉛
中の塩素量に応じて増減調節する。また、フラックスと
しては、具体的にはＣａＯ、Ｎａ2ＣＯ3、ＮａＯＨが特
に有効である。It should be noted that the amount of the mixed flux is adjusted according to the amount of chlorine in the crude zinc oxide. As the flux, specifically, CaO, Na 2 CO 3 , and NaOH are particularly effective.
【００１８】[0018]
【実施例】表１に示す組成の電気製鋼ダストを５０００
Ｋｇ／ｈｒでロータリーキルン内に装入し、約１３００
°Ｃに加熱して還元培焼したところ、表２に示す組成の
粗酸化亜鉛が１５００Ｋｇ／ｈｒでフィルタに回収され
た。[Embodiment] 5000 pieces of electric steelmaking dust having the composition shown in Table 1 were prepared.
It is charged into the rotary kiln at Kg / hr and is about 1300
When the mixture was heated to ° C and subjected to reduction culture, crude zinc oxide having the composition shown in Table 2 was recovered by the filter at 1500 Kg / hr.
【００１９】次に、この粗酸化亜鉛１００重量部に、表
３に示す組成のアルミ精錬残灰７０重量部および炭酸ナ
トリウム（Ｎａ2ＣＯ3）２０重量部を加え、それらを水
に添加混練した。そして、ブリケット成形機で製団した
後、乾燥させてブリケットを製造した。Next, to 100 parts by weight of this crude zinc oxide, 70 parts by weight of aluminum refining residual ash having the composition shown in Table 3 and 20 parts by weight of sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) were added, and they were added to water and kneaded. . Then, the briquettes were manufactured by briquetting with a briquette molding machine and then dried.
【００２０】その後、このブリケット７０Ｋｇを、内径
２９０ｍｍ、高さ１０００ｍｍのカーボランダム製の円
筒型外熱式レトルトに装入し、約１２００°Ｃに加熱し
たところ、速やかに反応し、蒸溜器に表４に示す組成の
金属亜鉛１７Ｋｇを回収することができた。Then, 70 kg of this briquette was charged into a cylindrical type external heat retort made of carborundum having an inner diameter of 290 mm and a height of 1000 mm and heated to about 1200 ° C., whereupon it rapidly reacted and was exposed to a distiller. It was possible to recover 17 kg of metallic zinc having the composition shown in FIG.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、製鋼ダストから粗酸化亜鉛を取り出し、この粗酸化
亜鉛から高品位の金属亜鉛を、小規模かつ実用的コスト
で回収することができる。しかも、廃棄処分していた製
鋼ダストおよびアルミ精錬残灰を用いるものであるか
ら、廃棄に伴う公害および無害化処理の費用等の問題を
解消することができるとともに、資源の有効利用を図る
ことができる。As described above, according to the present invention, crude zinc oxide can be taken out from steelmaking dust, and high-grade metallic zinc can be recovered from this crude zinc oxide at a small scale and at a practical cost. .. Moreover, since the steelmaking dust and the aluminum refining ash that have been disposed of are used, problems such as pollution and detoxification treatment costs associated with disposal can be resolved, and effective use of resources can be promoted. it can.
【表１】 [Table 1]
【表２】 [Table 2]
【表３】 [Table 3]
【表４】 [Table 4]
Claims (4)
程を含むことを特徴とする製鋼ダストから高品位金属亜
鉛を回収する方法。 （イ）製鋼ダストを還元培焼し、亜鉛その他揮発しやす
い成分を粗酸化亜鉛として捕集する工程。 （ロ）捕集した粗酸化亜鉛と、この粗酸化亜鉛中の亜鉛
と反応するのに必要な量のアルミ精錬残灰を混合して塊
成化する工程。 （ハ）得られた塊成物を反応容器中において加熱し、ア
ルミ精錬残灰中の金属アルミニウムと粗酸化亜鉛中の酸
化亜鉛とのテルミット反応により亜鉛を還元揮発させ、
高品位の金属亜鉛として回収する工程。1. A method for recovering high-grade metallic zinc from steelmaking dust, which comprises the following steps (a), (b) and (c): (A) A step of reducing and burning steelmaking dust to collect zinc and other volatile components as crude zinc oxide. (B) A step of mixing and agglomerating the collected crude zinc oxide and the aluminum refining residual ash in an amount necessary to react with the zinc in the crude zinc oxide. (C) The obtained agglomerate is heated in a reaction vessel, and zinc is reduced and volatilized by a thermite reaction between metallic aluminum in the aluminum refining residual ash and zinc oxide in the crude zinc oxide,
The process of recovering as high-grade metallic zinc.
ルミニウムの含有量が１０〜４０重量％であるアルミ精
錬残灰を用いることを特徴とする製鋼ダストから高品位
金属亜鉛を回収する方法。2. The method according to claim 1, wherein aluminum refined residual ash having a content of metallic aluminum of 10 to 40% by weight is used to recover high-grade metallic zinc from steelmaking dust.
て、（ロ）の工程では粗酸化亜鉛およびアルミ精錬残灰
にフラックスを混合して塊成化することを特徴とする製
鋼ダストから高品位金属亜鉛を回収する方法。3. The method according to claim 1 or 2, wherein in the step (b), a flux is mixed with the crude zinc oxide and the aluminum smelting residual ash to agglomerate to produce agglomerates. A method for recovering high quality metallic zinc.
クスが、アルカリ金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化
物、またはアルカリ土金属の酸化物、炭酸塩若しくは水
酸化物であることを特徴とする製鋼ダストから高品位金
属亜鉛を回収する方法。4. The method according to claim 3, wherein the flux is an oxide, carbonate or hydroxide of an alkali metal, or an oxide, carbonate or hydroxide of an alkaline earth metal. A method for recovering high-grade metallic zinc from steelmaking dust.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17580891A JPH05202436A (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Method for recovering high-grade metal zinc from steel making dust |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17580891A JPH05202436A (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Method for recovering high-grade metal zinc from steel making dust |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05202436A true JPH05202436A (en) | 1993-08-10 |
Family
ID=16002597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17580891A Pending JPH05202436A (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | Method for recovering high-grade metal zinc from steel making dust |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05202436A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008291292A (en) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Takeshi Azagami | Method for manufacturing molten zinc |
| CN110863219A (en) * | 2019-12-04 | 2020-03-06 | 北京环丁环保大数据研究院 | Method for resource utilization of zinc-containing converter dust and sludge |
| CN114317965A (en) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | Process and device for smelting and reducing zinc-containing material by thermite method |
| CN114317964A (en) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | Process and device for reducing zinc-containing material by vacuum low-temperature aluminothermic process |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP17580891A patent/JPH05202436A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008291292A (en) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Takeshi Azagami | Method for manufacturing molten zinc |
| CN110863219A (en) * | 2019-12-04 | 2020-03-06 | 北京环丁环保大数据研究院 | Method for resource utilization of zinc-containing converter dust and sludge |
| CN110863219B (en) * | 2019-12-04 | 2021-04-16 | 北京环丁环保大数据研究院 | Method for resource utilization of zinc-containing converter dust and sludge |
| CN114317965A (en) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | Process and device for smelting and reducing zinc-containing material by thermite method |
| CN114317964A (en) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | Process and device for reducing zinc-containing material by vacuum low-temperature aluminothermic process |
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