JPH09142842A - 塩化亜鉛と塩化鉛との混合ダストから鉛化合物を分離する方法 - Google Patents
塩化亜鉛と塩化鉛との混合ダストから鉛化合物を分離する方法Info
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Abstract
混合ダストから、鉛化合物(炭酸鉛又は水酸化鉛)を分
離する方法で、強酸性溶液を使用せず、装置の腐食が少
なく安全性が高い方法。 【解決手段】塩化亜鉛と塩化鉛との混合ダストから鉛化
合物を分離する方法。 第一段階:塩化亜鉛と塩化鉛との混合ダストをpH2〜
4の水溶液中で撹拌して、亜鉛成分を水溶液に溶解し、
鉛成分を主体とする固体を濾過分離する。 第二段階:該固体をpH8〜10のアルカリ水溶液中で
撹拌して、固体の鉛化合物(炭酸鉛又は水酸化鉛)を濾
過分離する。
Description
亜鉛と塩化鉛との混合ダストから、鉛化合物を分離する
方法
に発生する製鋼煙灰には亜鉛や鉛が含まれている。製鋼
煙灰をコークスと共に溶鉱炉または回転炉にて加熱し、
亜鉛及び鉛成分を揮発させ、製鋼煙灰に含まれる不揮発
性の鉄成分から分離して、亜鉛と鉛の酸化物と塩化物の
混合物(粗酸化亜鉛)として回収している。この粗酸化
亜鉛には塩素成分やアルカリ成分が含まれており、直接
亜鉛製錬原料に使用する事はできず、本粗酸化亜鉛を更
に酸化焙焼して、塩素分を含まない酸化亜鉛焼鉱にして
いる。本粗酸化亜鉛の酸化焙焼では揮発した亜鉛、鉛、
カドミウム及びアルカリ(ナトリウム、カリウム)の塩
化物をダストとして捕集している。
希硫酸にて亜鉛、カドミウム及びアルカリ金属成分を溶
解し、塩化鉛を硫酸鉛とする方法が知られている。この
方法では(1)式の反応で塩化鉛を硫酸鉛にするのであ
るが、本反応では硫酸が塩化鉛と反応した当量の塩酸が
発生し、硫酸と塩酸が一定割合で平衡状態となり、本反
応はそれ以上進行しなくなる。このため、塩化鉛を完全
に硫酸鉛にするには1段の反応では不可能であり、硫酸
による反応を数段に分けて行う必要がる。 KPbCl3 +H2SO4 → PbSO4 +KCl+2HCl (1)
の強酸性溶液で行うため、1段目の亜鉛水溶液は酸性溶
液であり、亜鉛化合物の製造に使用するには中和する必
要がある。また鉛、鉄およびアルカリ成分等の不純分の
溶解も多く、この溶液を原料として製造した亜鉛化合物
の純度はこれら不純物で汚染されている。また製造した
硫酸鉛は酸化鉛等への変換は出来ずにその用途は金属鉛
製錬の原料に限られている。2段目以降の水溶液は亜鉛
や鉛等重金属を含んだ酸性の排水であり、その中和処理
では重金属を含んだ汚泥が発生する問題があり、さらに
全工程にて強酸性溶液を取り扱うため、濾過装置の腐食
や作業は労働上危険なものである。本発明は、斯かる欠
点なく、塩化亜鉛と塩化鉛との混合ダストから鉛化合物
を分離する方法である。
らなる塩化亜鉛と塩化鉛との混合ダストから鉛化合物を
分離する方法である。 第一段階:塩化亜鉛と塩化鉛との混合ダストをpH2か
ら4の水溶液中で撹拌して、亜鉛成分を水溶液に溶解
し、鉛成分を主体とする固体を濾過分離する。 第二段階:該固体をpH8から10のアルカリ水溶液中
で撹拌して、固体の鉛化合物を濾過分離する。
る。 (1) 塩化亜鉛と塩化鉛との混合ダスト(混合ダスト)に
ついて 該混合ダストとしては、種々の産業上の副生物がある
が、実際的には次の揮発物がある。製鋼煙灰から回収し
た粗酸化亜鉛は亜鉛50〜60%、鉛3〜10%、カド
ミウム0.1%、塩素10%、アルカリ(ナトリウムと
カリウムの合計)5%を含み、亜鉛、鉛、カドミウム、
アルカリ金属の酸化物と塩化物からなっている。このま
ま直接亜鉛や鉛の製錬原料にする事はできず、一般に、
この粗酸化亜鉛を酸化焙焼して塩化物を揮発除去して酸
化亜鉛焼鉱としている。この酸化焙焼では亜鉛、鉛、カ
ドミウム及びアルカリ金属の塩化物が主体である揮発物
が発生する。この揮発物は、亜鉛と鉛を各々10〜20
%、カドミウム約0.3%、アルカリ金属(ナトリウム
とカリウム合計)10〜20%を含み、主に亜鉛の塩化
物と酸化物、鉛塩化物とナトリウム及びカリウムの塩化
物の複合塩(NaPbCl3 、KPbCl3等)からな
っている。この揮発物をこのまま廃棄する事はできず、
亜鉛と鉛を分離濃縮して製錬するかまたは化合物の製造
原料にする必要があり、本発明の混合ダストとして好ま
しく使用される。
または塩酸にてpH2から4に調整する事により亜鉛と
カドミウムを水溶液に抽出し、濾過により亜鉛成分を主
体とした水溶液と、鉛成分を主体とする固体即ち不溶性
の塩化鉛とナトリウム及びカリウムの塩化物の複合塩
(NaPbCl3、KPbCl3等)を主成分とする固体
の鉛成分に分離する。ここでpHを2から4としたのは
2以下にすると鉛や鉄及びアルカリ成分の溶解が始まる
ためであり、pH4以上では亜鉛成分の完全な溶解抽出
ができなくなるためである。
体とする固体を再度水でスラリー化して、水酸化ナトリ
ウムまたは炭酸ナトリウム等のアルカリ水溶液でpHを
8から10に調整する。これにより、固体の鉛成分であ
る鉛複合塩は、固体の鉛化合物である水酸化鉛または炭
酸鉛等とアルカリ金属塩化物に分解し、アルカリ金属塩
化物は水に溶解し重金属を含まないアルカリ塩化物水溶
液となる。この反応は、(2)または(3)式に従うも
のと推察される。ここでpHを8以上としたのは(2)
および(3)式の反応はpH7から始まるが、8以下で
はPb2CO3Cl2等の塩基性化合物が残留するためで
ある。10以下としたのは10以上にしてもアルカリ剤
を消費することとなり特別な効果は得られないためであ
る。アルカリ水溶液にはナトリウムやカリウム等アルカ
リ金属、カルシウム等アルカリ土類金属及びアンモニア
性の水酸化及び炭酸塩等のスラリーまたは水溶液が使用
できる。 KPbCl3 + 2NaOH → Pb(OH)2 + KCl +2NaCl (2) KPbCl3 + Na2CO3 → PbCO3 + KCl +2NaCl (3) pH調整後、濾過により水酸化鉛または炭酸鉛などの固
体の鉛化合物を分離する。
水溶液は、鉛及び鉄が少なく、純度の良い水酸化亜鉛や
炭酸亜鉛等の亜鉛化合物製造原料に使用できる。第2段
階で得られるの固体の鉛化合物は、水酸化鉛及び炭酸鉛
を主成分とし、酸化鉛等の化成品原料に使用できる。ま
た同様に第二段階で得られるアルカリ塩化物水溶液は、
ほとんど鉛等の重金属を含まず、アルカリ塩の回収や放
流が可能である。本発明ではpH値が2以上の弱酸性お
よびpH値が10以下の弱アルカリでの条件であり、そ
の腐食性は弱く、作業も安全に実施できる。
24トンを水32トンでスラリーとし、硫酸を1Kgを
添加してpHを3.5に調整して温度50℃にて1時間
撹拌して、亜鉛成分を主体とした水溶液を濾過分離し
(母液と濾過ケーキの水洗液を含め50トン)、鉛成分
を主体とする固体である濾過ケーキ9.8トンを得た。 第二段階:次に第一段階で得られた濾過ケーキを水15
トンにて再度スラリーにして、200g/l濃度の炭酸
ナトリウム水溶液を添加してpHを9.0に調整して、
温度50℃にて2時間撹拌後に濾過分離し、固体の鉛化
合物(炭酸鉛)8トンとアルカリ塩化物水溶液40トン
を回収した。
した水溶液、固体の鉛化合物(炭酸鉛)及びアルカリ塩
化物溶液の組成を表1に示した。亜鉛を主体とした水溶
液は鉛、鉄及びアルカリ成分の少ない亜鉛溶液にて純度
の良い炭酸亜鉛や水酸化亜鉛等の製造に適していた。ま
た固体の鉛化合物である炭酸鉛は酸化鉛化合物の製造に
適しており、さらにアルカリ塩化物溶液はpHが9であ
り、重金属を含まず、このまま排水として放流が可能で
あり、必要ならアルカリ結晶塩の回収も可能であった。
参考のため結果を第1表にまとめた。
塩化物揮発物の処理例を行った。実施例と同じダスト2
4トンを水32トンでスラリーにした後に、硫酸を30
0Kg添加して、pHを1以下にして、1時間撹拌処理
し、濾過分離し、亜鉛水溶液50トンと塩化鉛と硫酸鉛
の混合物を回収した。この塩化鉛と硫酸鉛の混合物を再
度水でスラリーにして、硫酸を2トン添加して、濾過分
離し、硫酸鉛と硫酸洗浄廃液を回収した。亜鉛水溶液、
硫酸鉛、硫酸洗浄廃液の化学組成を第2表に示した。亜
鉛水溶液は鉛、鉄及びアルカリ成分が高く、本溶液から
回収した亜鉛化合物はこれら不純物で汚染された物とな
った。硫酸鉛は酸化鉛等の化合物製造の原料には使用で
きず、その利用は鉛金属の製錬原料に限定された。更に
硫酸洗浄廃液はpHが1以下の酸性廃液であり、重金属
を多く含み、中和処理を必要とし、又中和では重金属を
含んだ汚泥が発生する問題を生じた。参考のため結果を
第2表にまとめた。
の腐食が少なく安全性が高い。
Claims (3)
- 【請求項1】つぎの二段階からなることを特徴とする塩
化亜鉛と塩化鉛との混合ダストから鉛化合物を分離する
方法 第一段階:塩化亜鉛と塩化鉛との混合ダストをpH2か
ら4の水溶液中で撹拌して、亜鉛成分を水溶液に溶解
し、鉛成分を主体とする固体を濾過分離する。 第二段階:該固体をpH8から10のアルカリ水溶液中
で撹拌して、固体の鉛化合物を濾過分離する。 - 【請求項2】二段階において、アルカリ水溶液が水酸化
ナトリウム水溶液であり、固体の鉛化合物が水酸化鉛で
ある請求項1記載の方法 - 【請求項3】二段階において、アルカリ水溶液が炭酸ナ
トリウム水溶液であり、固体の鉛化合物が炭酸鉛である
請求項1記載の方法
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WO2009113789A3 (ko) * | 2008-03-11 | 2009-11-12 | 김철한 | 황산아연 및 염화칼륨으로부터 황산칼륨 및 염화아연의 제조방법 |
JP2010222167A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 鉛の炭酸化方法 |
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- 1995-11-28 JP JP33262195A patent/JP3760353B2/ja not_active Expired - Lifetime
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