JPH11500491A - 鉄原料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 廃棄物流を塩化アンモニウム浸出溶液で処理し、鉄化合物を含む非溶解沈澱物を浸出溶液から分離し、及び高温焙焼することによって非溶解沈澱物を更に処理して鉄ベースの原料を生成することによって、産業廃棄物流から、製鋼所の原料として使用されるのに適した鉄ベースの原料を生成するための方法。

Description

【発明の詳細な説明】 鉄原料の製造方法 発明の背景 １．発明の分野 本発明は一般に、亜鉛化合物及び鉄化合物を通常含有する産業廃棄流から、比 較的高純度の鉄又は直接還元鉄製造物原料を含み、かつ必要に応じて酸化鉄及び 鉄−炭素残留物を含んでもよい、利用可能で経済的に有益な生成物を回収する方 法に関する。この方法の際、鉄分の多い(iron-rich)廃棄物及び鉄分の少ない(ir on-poor)廃棄物の双方を、処理する廃棄流に加えることができる。 アーク炉（ＥＡＦ）のダスト又は金属製造工程からのダストなどのような、亜 鉛化合物及び鉄化合物を典型的に含有する廃棄物流は、複数工程の組み合わせに よって処理される。この工程は、酸化鉄（鉄ケーク、即ちＩＣ）を含有する沈殿 物を生じる浸出（温浸）を含み、次にこの沈殿物を焙焼して濃縮鉄化合物（濃縮 鉄ケーク、即ちＥＩＣ）を得、これを製鋼所用の原料として使用することができ る。ＥＩＣは、通常直接還元鉄（ＤＲＩ）中に豊富に存在する。回収方法の際、 炭素化合物を廃棄流に加えて、非溶解鉄化合物及び炭素化合物からケーク生成物 を製造することができ、これも製鋼所用の原料として使用することができる。 本発明はまた、本発明が製造した鉄分の多い材料を、最終的に製鋼所への原料 として用いる、向上した再循環方法に関する。鉄分の多い材料を還元炉に送り、 還元炉内で鉄分の多いケークをより高純度の鉄製造物に還元し、これを原料とし て製鋼所に送ることができる。還元炉から排出された煙霧を、バッグハウス又は ／及び湿式スクラバーによって処理することができ、次に、得た材料を本発明の 方法に再循環させて、本発明の回収方法に用いる。還元炉から発出する煙霧は粒 状物質を含有し、潜在的に有益な亜鉛、カドミウム及び鉛成分を含みうる。煙霧 を、製鋼所のバッグハウス又は独立したバッグハウスのいずれかのバッグハウス でろ過する。鉄分の少ない混合物であるろ過ケークを、本発明の方法への初期廃 棄原料（ＥＡＦダストなど）及び／又は他の鉄分の多い材料と混合し、本発明に 従って処理することができる。 還元炉煙霧から粒状物質を除去する代替的な方法は、湿式スクラバーの使用で ある。本発明の代替的な再循環の主な実施形態は、ベンチュリスクラバーなどの 再循環水湿式スクラバーに還元炉煙霧を通すことである。再循環水によって、水 溶性の煙霧成分を煙霧から除去する。次に、装填した再循環水を、塩化アンモニ ウム浸出工程に取り入れることができる。あるいは、湿式スクラバーは、水の代 わりに塩化アンモニウム溶液を用いることができる。例えば、亜鉛、カドミウム 及び鉛成分などの塩化アンモニウム中で可溶の粒状物質を、湿式スクラバーの塩 化アンモニウム溶液中で除去する。次に、装填した塩化アンモニウム溶液を、塩 化アンモニウム浸出であるのが好ましい前述の浸出工程と組み合わせて、例えば 製鋼工程からの廃棄流の再循環を例外的に増加させる。 ２．従来技術 産業廃棄流は、通常、経済的な態様で回収することができる場合に経済的な価 値を有する成分を含有する。例えば、今では失効しているが本発明の譲渡人本人 に譲渡したバロウズ(Burrows)の米国特許第３，８４９，１２１号は、産業廃棄 物から酸化亜鉛を選択的に回収する方法を開示している。バロウズの方法は、塩 化アンモニウム溶液で廃棄物を高温で浸出し、溶液から鉄を分離し、金属亜鉛で 溶液を処理し、溶液を冷却して酸化亜鉛を沈殿させることを含んでいる。バロウ ズの特許は、主に鉄及び酸化亜鉛の混合物であるＥＡＦダストを取り込み、一連 の工程で、酸化鉄及び廃棄金属を分離して処分する方法を開示しており、これに よって、得られた亜鉛化合物が多い溶液を更に処理して亜鉛化合物を回収するこ とができる。 通常、廃棄金属処理ダストは、様々な量の鉄、鉛、カドミウム及び他の金属を 様々な形状で含有する。バロウズの特許の第１工程は、塩化アンモニウム溶液で ＥＡＦダストを処理して、存在する酸化鉄を全く浸出させずに、ダスト中に存在 するあらゆる酸化亜鉛、酸化鉛及び酸化カドミウムを浸出させて溶液にすること である。バロウズ法の第２工程は、初めの浸出から得た溶液をろ過してあらゆる 残存固形物を除去し、次に亜鉛ダストを加えるセメント化である。次に、バロウ ズの特許の第３工程は、セメント化工程からろ液を得て、ろ液を冷却し、いわゆ る酸化亜鉛結晶を得ることである。バロウズの特許は、沈殿物を含有する、処分 した酸化鉄から有価物（values）を処理したり回収することを教示していない。 ピーターズ（Peters）の米国特許第４，０７１，３５７号は、炭酸亜鉛を沈殿 させる蒸気分留工程、及び炭酸亜鉛を酸化亜鉛に変える焼成工程を含む金属有価 物の回収方法を開示している。ピーターズは、ほぼ等量のアンモニア及び炭素を 含有する溶液を用いて煙塵を室温で浸出し、ダスト中の約半分の亜鉛、７％近く の鉄、５％未満の鉛、及び半分未満のカドミウムを抽出することを更に開示して いる。しかし、ピーターズは、亜鉛化合物を含有しない除去成分を更に処理する 方法を開示していない。 従って、更に処理することができる産業廃棄流から鉄製造物を回収し、他の工 程の原料として用いることができる、直接還元鉄などの比較的高純度の鉄製造物 を得る方法が求められている。本発明の最も興味ある産業廃棄流として、典型的 なアーク炉の廃棄流、及び本発明の様々な副工程又は製鋼所から、特に、例えば 回転炉床炉などの還元炉の煙霧からろ過するか又は他の方法で除去する粒状物質 が挙げられる。鉄製造物は、製鋼工程の原料として使用することができるため、 亜鉛フェライトなどの不純物を最小限にして鉄製造物を製造することが有益であ る。鉄製造物の回収方法は、他の工程で用いるための鉄製造物を販売することが できるという点で、付加価値を有する。更に、本発明、他の工程及び他の副工程 からの排気及び他の廃棄生成物の回収及び再処理は、環境に対して有益な効果を 生じ、かつ製鋼工程のコストに対して有益で経済的な効果を生じる。 鉄鉱石、コークス及び石灰石を加熱する炉で、鉄を溶融する、即ち精製する。 屑鉄も、鉄溶融炉への原料として用いることができる。屑鉄を炉に入れる前に、 屑鉄から酸化鉄、即ち錆を除去する。いわゆるミルスケールは、通常処分され、 製鉄工程に用いない廃棄生成物である。鋼は、基本的には、他の化学元素と合金 した鉄である。屑鋼も、鋼の製造の原料として用いることができる。製鋼工程で も、ミルスケールを使用しない。ミルスケールの経済的及び／又は有益な使用を 見出すことにより、ミルスケールを処分する機会を製鉄所及び製鋼所に提供する 。同様に、使用済み電池は廃棄物処理問題をもたらす。使用済み電池も、製鋼工 程で通常使用しない。埋立て地に処分するよりも、一般に酸化鉄分の多い使用済 み電池を再循環させるのが好ましい。使用済み電池の経済的及び／又は有益な使 用を見出すことにより、埋立て地に送られるこのような材料の量を低減し、かつ 利用可能成分の再循環を提供する。酸化鉄分の多いこれらの材料は全て、本発明 の工程に送られる廃棄流原料に加えることができる。 理解できるように、還元炉などからの排気及び煙霧をバッグハウス又は／及び 湿式スクラバーでろ過し、これによってろ液を回収方法の浸出工程に再循環させ ることができる方法が求められている。本発明は、この要求に対処している。 発明の簡単な概要 本発明は、通常亜鉛又は酸化亜鉛を含有するアーク炉からの廃棄流、典型的に 鉄分の少ない還元炉からの排気煙霧、金属製造工程からの廃棄流、屑鉄又は鋼を 含む廃棄金属自体、又はこれらの廃棄流の組み合わせなどである産業プロセスか らの廃棄物から比較的高純度の鉄製造物を回収する方法によって、これらの要求 を満たす。本発明の方法が最小限の固体又は液体廃棄物を有するように、本発明 の方法で使用する、及び／又は製造する非鉄固形物、原料及び生成物溶液を再循 環させることができる。廃棄物中の他の化合物、例えば酸化亜鉛、亜鉛、金属有 価物、化学的有価物及び他の残留物を処理することによって他の固形物を回収す ることができ、これらの化合物は全て他の工程で使用することができる。例えば ミルスケール及び使用済み電池などの鉄分の多い廃棄生成物も、本発明の方法の 廃棄流原料に加えることができる。 好適な鉄分の少ない廃棄原料流を、産業プロセスから発出する煙霧から取り込 む。通常は、還元炉からの煙霧、並びに製鉄及び製鋼工程からの煙霧をバッグハ ウスでろ過する。バッグハウス内の煙霧から除去した廃棄生成物に本発明の方法 を実施して、化学的有価物を回収し、かつ鉄分の多い生成物を製造する。同様に 、直接還元鉄還元炉から発出する煙霧をろ過し、そのろ過されたものを本発明の 工程に再循環させることができる。あるいは、再循環水又は塩化アンモニウム溶 液 湿式スクラバーを用いて、煙霧を洗浄することができる。装填した再循環水又は 塩化アンモニウム溶液(洗浄液(scrubbant))を、本発明の塩化アンモニウム浸出 工程に再循環させることができる。 好適な鉄分の多い廃棄物は、主に酸化鉄である一般的なミルスケール、及び／ 又は経済的に回収可能な量の酸化鉄を含有する使用済み電池である。ミルスケー ルは、屑鉄又は鋼を製鉄又は製鋼工程の原料として使用する前に屑鉄又は鋼から 除去される錆である。ミルスケールは、製鉄又は製鋼工程に使用しないが、適切 に前処理すれば、製鉄及び製鋼工程の原料として使用することができる重要な鉄 源である。使用済み電池は、酸化鉄源である。他の酸化鉄分の多い材料も好適で ある。 廃棄物を塩化アンモニウム溶液で浸出し、生成物溶液（浸出液）及び非溶解材 料（沈殿物）を得る。浸出工程では、亜鉛及び／又は酸化亜鉛は、廃棄物に含ま れる他の酸化金属、例えば酸化鉛及び酸化カドミウムと共に塩化アンモニウム溶 液中に溶解する。得られた溶液をろ過し、塩化アンモニウム溶液中に溶解しない 酸化鉄及びケイ酸塩などの不活性材料を含む非溶解材料を除去する。生成物溶液 及び非溶解材料を分離し、生成物溶液及び非溶解材料の双方を更に処理して有益 な成分を回収する。残存する生成物溶液を処理して、９９％以上の純度の酸化亜 鉛製造物を製造することができる。また、残存する生成物溶液に電気分解を施す こともでき、金属亜鉛が電解セルの陰極を覆う。結晶化又は電気分解の後のあら ゆる残存生成物溶液を再循環させて、入ってくる廃棄物を処理することができる 。 生成物溶液から分離した非溶解材料は酸化鉄分が多く、通常は亜鉛フェライト などの不純物を少量有する。不純物の量が多すぎない限り、製鋼所の原料として 更に処理をせずに非溶解材料を使用することができる。しかし、酸化鉄を原料と して使用する前に、酸化鉄から不純物を除去することが好ましい。直接還元鉄（ ＤＲＩ）を使用して、鋼屑の装入量の一部分又は全てを取り替えることができる ため、酸化鉄をＤＲＩに還元することが更により好ましい。多くの鋼製造者は、 現場外の他の工程で製造したＤＲＩを購入し、製鋼工程に加えている。本発明の 方法は現場で行うことができ、製鋼工程から通常排出する一定の廃棄鉄分を含み うる有益な成分を回収することができる。 非溶解材料中の酸化鉄を、いくつかの態様でＤＲＩに還元することができる。 第１に、９８０℃〜１３１５℃の範囲とするのが好ましい高温焙焼工程で非溶解 材料を処理し、非溶解材料中に存在する酸化鉄を直接還元鉄に還元する。この高 温で焙焼することにより、大部分の残存不純物が酸化する、及び／又は除かれる 。より利用可能な直接還元鉄の形成を促すために、焙焼工程の終わりか又はその 後に、炭素又はケイ酸ナトリウム、又は別の好適な物質によって非溶解材料をペ レット化することができる。第２に、活性化炭素、炭素ダスト又は炭素ペレット などの形状の炭素を、浸出工程の間に塩化アンモニウム及び廃棄物の混合物に入 れることができる。第３に、乾燥した非溶解材料ケークに炭素を入れることがで きる。ＣＯ又はＣＯ₂、又は他の一般的な還元ガスなどの還元雰囲気下で酸化鉄 及び炭素を加熱すると、炭素は酸化鉄と反応し、酸化鉄をＤＲＩに還元すること を促す。これらの方法を組み合わせることによって、更に高純度の直接還元鉄製 造物を得ることができる。 塩化アンモニウム溶液で浸出（温浸）する前に、典型的にはフランクリナイト 及びマグネタイトを含む廃棄物混合物を５００℃以上の温度で所定時間、予備焙 焼してもよい。その予備焙焼によりフランクリナイト酸化亜鉛−酸化鉄錯体が酸 化亜鉛、酸化鉄、及び他の化合物に分解される。予備焙焼方法は一般に、廃棄物 混合物を加熱する工程及び／又は廃棄物混合物に加熱された還元ガスを通過させ る工程を有する。あらゆる還元ガスが適するが、水素及び二酸化炭素のような炭 素含有ガスが好ましく、同様に、炭素（活性）を廃棄物混合物と混合して、酸素 含有ガス中で予備焙焼するのもよい。幾つかの酸化鉄はＦｅ₂Ｏ₃及びＦｅ₃Ｏ₄か らＦｅＯへ還元されるが、予備焙焼工程中に鉄元素は製造されない。更に、鉄及 び酸化鉄は、塩基性塩化アンモニウム溶液中に全く溶解しない。 本発明は、回収方法により製造した鉄分の多い副生成物を還元炉中でＤＲＩに 還元する方法を提供する。還元炉からの排気煙霧は、バッグハウス又は／及び湿 式スクラバーで濾過される。バッグハウス又は／及び湿式スクラバーで捕獲され た材料を再循環させて、それらを回収方法で使用する浸出工程に戻すことができ る。バッグハウスで捕獲された固体粒子は、第一廃棄流供給物と混合されるか、 又は別個の第一供給物として塩化アンモニウム浸出物へ供給される。湿式スクラ バーから装填した洗浄液を第１塩化アンモニウム浸出液と混合できる。又は、塩 化アンモニウム溶液を洗浄液として使用する場合には、第１塩化アンモニウム浸 出液として使用する。 本発明の方法により生成される鉄分の多い副生成物を、還元炉で加熱すること によりＤＲＩに還元することができる。次に、そのＤＲＩを製鋼所に送ることが でき、製鋼工程で使用する。製鋼所又は他の還元炉から排気され、典型的には鉄 分の少ない煙霧は、製鋼所に配置することができるバッグハウス又は／及び製鋼 所に配置することができる湿式スクラバーで濾過される。バッグハウス又は／及 び湿式スクラバーで捕獲された材料を再循環させて本発明の回収方法に戻すこと ができる。 煙霧がバッグハウスで濾過される場合、捕獲材料は固体であり、これは第１廃 棄物流に入れられて、浸出工程の塩化アンモニウム溶液に添加される。煙霧が湿 式スクラバーで濾過される場合、捕獲材料は湿式スクラバーから液流状で浸出工 程の塩化アンモニウム溶液に直接排出される。塩化アンモニウムを洗浄液として 使用する場合、塩化アンモニウム洗浄液は、浸出（温浸）溶液として使用され得 る。洗浄液が装填されすぎる場合、補助塩化アンモニウムを添加可能である。湿 式スクラバーが塩化アンモニウム溶液を洗浄液として使用する場合、約９０℃で ２３重量％の塩化アンモニウム水溶液で維持されるべきである。 本発明の目的は、産業廃棄流から化学的有価物を回収し、アーク炉及び還元炉 のような炉からの排気煙霧を再循環させ、製鉄及び製鋼工程のような産業プロセ スからの排気煙霧を再循環させ、鉄分の多い及び鉄分の少ない両廃棄物を含む他 の廃棄物を再循環させて価値のある生成物を製造する、廃棄物回収方法を提供す ることである。 本発明の他の目的は、様々な産業プロセス、特に製鉄及び製鋼工程の廃棄流を 使用する方法を提供し、製鉄業において、経済的で環境に優しい再利用方法を得 ることである。 本発明の他の目的は、亜鉛、酸化鉛、及びカドミウムのような他の金属を含有 する、排気煙霧、炉煙霧、ミルスケール、使用済み電池、フライアッシュ又は煙 塵のような廃棄物から鉄及び酸化鉄を回収する方法を提供することである。本発 明の他の目的は、製鋼工程の原料として使用され得る酸化鉄を回収するための方 法を提供することである。 本発明の他の目的は、排気煙霧、炉煙霧、ミルスケール、使用済み電池、フラ イアッシュ又は煙塵のような廃棄物のような塩化アンモニウム浸出廃棄物からの 残留物として回収される酸化鉄から直接還元鉄を製造する方法を提供することで ある。本発明の別の目的は、直接還元鉄及び／又は経済的で早くて有効な酸化鉄 のような鉄製造物を回収するための方法を提供することである。 好適な実施の形態の下記詳細な説明を読めば、本発明のこれらの目的及び他の 目的、特徴及び利点は、当業者にとって明白になるであろう。 図面の簡単な説明 図１は本発明の代表的な方法の概略図である。 図２は、本発明の代表的な方法の基本的なフロー図である。 好適な実施の形態の詳細な説明 酸化鉄が大部分で含まれる鉄ケークを取り出し、それを還元雰囲気下で高温で 焙焼することにより、直接還元鉄と等しい生成物を製造できる。一般的に、鉄ケ ークを９８０℃以上、約１２６０℃以下の温度、典型的には、１３１５℃未満の 温度で加熱すると、直接還元鉄製造物が形成される。次に、この直接還元鉄製造 物を、炉から出した後、炭素又はケイ酸ナトリウム若しくは他の適切な化合物で ペレット化することができる。 後述するように、非溶解沈殿物である鉄ケークを焙焼して、酸化鉄を還元して 、亜鉛、カドミウム、鉛、及び他の不純物を除く更なる工程は、酸化亜鉛回収方 法の最後に加えられる。得られた鉄製造物は、ＦｅＯ，Ｆｅ₂Ｏ₃又はＦｅ₃Ｏ₄の ような様々な鉄の形態から還元されて、製鋼所の原料として使用に非常に適した 鉄に還元される。 廃棄物材料は塩化アンモニウムを用いて浸出され、残りの非溶解沈殿物は、そ の大半が酸化鉄ケークである。鉄分の多い及び鉄分の少ない材料も添加されて浸 出され、更に処理することができる。非溶解沈殿物の焙焼の際、浸出できない酸 化亜鉛−酸化鉄錯体、非溶解沈殿物中に含まれるフランクリンナイトは分解し、 酸化亜鉛化合物は排ガスとして排気され、バッグハウスのような汚染制御装置で 捕獲され、残留物として酸化鉄ケークが残る。酸化鉄ケークは、高温で焙焼され 、酸化鉄を還元し、鉄金属有価物を残す。次に、鉄をバインダーと混合して、原 料として使用するブリケット又はキューブを製造する。次に、排気された不純物 を再利用して、例えば、酸化亜鉛、カドミウム金属及び鉛金属を回収することが できる。 本方法は、廃棄物を産業廃棄流又は他の方法の廃棄流から回収し、それを炉排 気流から回収した廃棄物又は他の屑金属廃棄流と混合することで、本発明の最良 の態様を実行する。還元炉及び製鉄鋼工程のような多くの方法は、鉄分の少ない 廃棄流を製造する。多くの他の方法は、酸化鉄分の多い廃棄流を製造する。他の 方法は、処理前に酸化鉄分の多い材料を除去する。鉄分の少ない材料を、代表的 な産業廃棄流と混合して、その処理後、製鉄所で原料として使用されるのに適し た鉄分の多い材料が得られる。酸化鉄分の多い材料も代表的な産業廃棄流及び鉄 分の少ない廃棄流と混合される。使用される典型的な産業廃棄流は、充填物が下 記組成比率を有する亜鉛めっき鋼を含有する煙道ガスである。 一般的な方法の説明 一般的に、本発明の方法は、廃棄物流から鉄製造原料を回収するための連続方 法である。基本的な方法の工程は下記工程を含む。 基本方法工程 ａ． 廃棄物を塩化アンモニウム溶液で高温処理して、生成物溶液と酸化鉄を含 む非溶解沈殿物とを形成し、 ｂ． 生成物溶液を、酸化鉄を含む非溶解沈殿物から分離し、 ｃ． 非溶解沈殿物を焙焼方法で更に処理して、比較的純度の高い鉄製造物を得 る。 鉄分の少ない及び鉄分の多い廃棄物は、バッグハウス等から得られる固体形態 の場合、基本方法工程ａの処理前に廃棄流へ添加される。或いは、湿式スクラバ ー等から得られる溶液形態の場合、鉄分の少ない及び鉄分の多い廃棄物は、基本 方法工程ａに直接添加される。 基本方法工程には、多数の追加工程が望まれる方法条件及び鉄特性に応じて追 加され得る。更なる工程は、別個の又は幾つかの組み合わせの下記工程を含み得 る。 １． 固体廃棄物を高温で予備焙焼する工程； ２． 固体廃棄物を高温及び還元雰囲気で予備焙焼する工程； ３． 固体廃棄物を塩化アンモニウム溶液と共に高温で予備焙焼して、生成物溶 液、及び酸化鉄を含む非溶解沈殿物を形成し、生成物溶液を非溶解沈殿物から分 離して、非溶解沈殿物を高温、必要に応じて還元雰囲気下で焙焼して、次に、非 溶解沈殿物を塩化アンモニウム溶液で高温処理して、生成物溶液、及び酸化鉄を 含む非溶解沈殿物を形成し、生成物溶液を非溶解沈殿物から分離する工程；及び ／又は ４． 固体廃棄物を高温で、必要に応じて還元雰囲気下で予備焙焼し、廃棄物を 塩化アンモニウム溶液で高温で予備処理して、生成物溶液及び酸化鉄を含む非溶 解沈殿物を形成し、生成物溶液を非溶解沈殿物から分離し、非溶解沈殿物を高温 で、必要に応じて還元雰囲気下で焙焼し、次に、非溶解沈殿物を塩化アンモニウ ム溶液で高温処理して生成物溶液及び酸化鉄を含む非溶解沈殿物を形成し、生成 物溶液を非溶解沈殿物から分離する工程である。 基本方法工程には、更なる鉄製造物精製工程を追加可能である。例えば、 １．単数又は複数の浸出工程中に炭素元素を加えて、単数又は複数の浸出工程中 に酸化鉄の還元を開始して直接還元鉄を得る。炭素元素を、塵、粒子及びペレッ トを含む多くの形態で添加することができるが、これに限定されるわけではない 。炭素元素は溶解せず、非溶解沈殿物と共に残存する。 ２．元素炭素は、生成物溶液から分離された後、非溶解沈殿物に添加され得る。 この方法による高温及び還元雰囲気下での元素炭素と酸化鉄との混合は、酸化鉄 の還元を開始して直接還元鉄を得る。リボンブレンダー及びミキサーを含む多数 の方法で、炭素元素を非溶解沈殿物に混合できるが、これに限定されるわけでは ない。 好適な実施の形態 図１を参照すると、本方法の好適な実施形態が示されている。サブプロセス１ ００は、温浸及び濾過工程を含む。サブプロセス２００は直接還元鉄製造工程を 含む。サブプロセス３００は化学的有価物回収工程を含む。サブプロセス４００ は強化された直接還元鉄製造工程を含む。サブプロセス５００は本発明への供給 方法を含む。 還元炉、即ち溶融炉(smelter)１４のようなアーク炉１２及び他の炉からの鉄 分の少ない排気煙霧流のような供給流は、バッグハウス１６中で濾過される。屑 鉄及び鋼と同様に、鉄分の多い直接還元鉄及び銑鉄のような他の供給流は、製鉄 又は製鋼工程に付される。典型的にはアーク炉又は他の還元炉を含み、このよう な工程からの排気煙霧もバッグハウス１６で濾過される。バッグハウス１６で濾 過されて除かれた成分は、サブプロセス１００への排気流供給物を含む。 サブプロセス１００において、廃棄流供給材料はダイジェスター１８中で塩化 アンモニウムで、好ましくは約９０℃で約２３重量％の濃度で浸出される。塩化 アンモニウムに溶ける成分は溶解するが、酸化鉄のような塩化アンモニウムに不 溶な成分は沈殿する。沈殿物はフィルタ２０で溶液から濾過される。濾過溶液は セメンター２２に送られて、サブプロセス２００にしたがって、他の化学的有価 物を回収する。鉄ケーク（ＩＣ）である沈殿物はサブプロセス３００に送られる 。 サブプロセス３００では、沈殿物をドライヤー／クラッシャー２４で乾燥し、 押しつぶす。ドライヤー／クラッシャー２４からの排気ガスは、バッグハウス１ ６のようなバッグハウスへ送られるが、ドライヤー／クラッシャー２４からの排 気ガスは、典型的には著しい量の回収可能成分を有していないので、より典型的 には、エアスクラバー２６のようなエアスクラバーへ送られる。乾いて潰された 沈殿物は、コンパクター２８中でコンパクト化され、還元炉、即ち溶融炉１４に 送られる。還元炉１４では、乾いて潰された鉄ケークを、９８０℃〜１３１５℃ で焙焼し、直接還元鉄（ＤＲＩ）及び液体状とすることができる銑鉄を含む濃縮 鉄ケーク（ＥＩＣ）を製造する。ＥＩＣを第２コンパクター３０でコンパクト化 して、次に冷却コンベヤ３２中の冷却水で冷却して、ＤＲＩを製造できる。次に ＤＲＩを製鉄所ＥＡＦへの供給物として使用して、方法サイクルを最初から始め る。 還元炉１４からの排煙霧はスクラバー３４に送られる。該スクラバー３４は水 又は塩化アンモニウム水溶液を使用した循環湿式スクラバーであるのが好ましい 。ＥＡＦ、例えばＥＡＦ１２からの排煙霧もスクラバー３４に送られる。スクラ バー３４では、排煙霧はスクラブ洗浄され、スクラブ洗浄した排気を放出する。 排煙霧からのスクラブ洗浄成分を含む水又は塩化アンモニウム溶液は、純度に応 じてセメンター２２又はダイジェスター１８に送られ、より純度の高い溶液はダ イジェスター１８に送られ、より純度の低い溶液はセメンター２２に送られる。 好適な実施形態では、炉１２、１４の排ガスは、ＺｎＯ及びその他の粒状不純 物を含む。排ガスをスクラバー３４でスクラブ洗浄する場合、熱交換器３６のよ うな温度制御を使用して、水のバランスを維持する。さらに、スクラブ洗浄液中 のＺｎＯ及び他の可溶物の濃度を、水Ｗをセメンタ２２に加えるか又は塩化アン モニウムをスクラバー３４に加えることによって制御することができる。上述の ように、塩化アンモニウム溶液をスクラブ洗浄液として使用する場合、その溶液 を約９０℃かつ約２３％ＮＨ₄Ｃｌに維持するのが好ましい。 予備焙焼工程 上述の予備焙焼工程を、初期浸出工程の前又は第１浸出工程と第２浸出工程と の間、又はこれら双方で実施することができる。典型的にはフランクリナイト及 びマグネタイトを含む廃棄物を５００℃より高温に加熱する。この温度によって 反応が起こり、この反応によって、安定フランクリナイト相の酸化亜鉛及び他の 成分への分解が起こるが、酸化亜鉛の金属亜鉛への完全な還元は起こらない。酸 化亜鉛を、塩化アンモニウム溶液の昇華及び抽出によって、一般的な処理の上述 の工程に従って除去する。抽出後得られた物質は、１重量％より少ない亜鉛を有 する。 固体廃棄物を、従来の多くの焙焼工程、例えば、直接又は間接加熱及び高温ガ スをダストに通過させることによって予備焙焼することができる。例えば、還元 ガス、例えば、水素ガス及び窒素又は二酸化炭素の非爆発混合物を、フランクリ ナイト及びマグネタイトを含む粉末に通過させる。水素ガスは、フランクリナイ トの還元分解に使用され得る唯一の種ではない。炭素含有還元ガス及び炭素元素 を含む種を含む炭素又は炭素単体を使用することができる。不均一ガス相還元は 、低温で、固相還元よりも高速であるため、一酸化炭素を使用することを提案す る。フランクリナイト粉末と炭素とを混合し、高温かつ酸素存在下で加熱するこ とによって、一酸化炭素を反応系内で生成することができる。酸素濃度を制御し てＣＯ生成を最適化させる。一酸化炭素を別個の供給源として導入して一酸化炭 素調 製速度とフランクリナイトの分解速度とをより明瞭に区別することができる。次 に、調製した酸化亜鉛を、塩化アンモニウム抽出又は昇華のいずれかによって除 去する。 鉄分の多い及び鉄分の少ない材料を、この予備焙焼工程の前又は後のいずれか に加えることができる。予備焙焼工程は、フランクリナイトの分解を助けるため だけのものであるため、酸化鉄分の多い材料にフランクリナイトが含まれない場 合、予備焙焼を実施する必要はない。 浸出処理 廃棄物は、塩化アンモニウム浸出処理される。塩化アンモニウム溶液を公知の 量及び濃度で調製する。二段階浸出工程を使用する場合、任意の他の原料供給源 と混合した表１記載の廃棄物煙塵のような原料を、塩化アンモニウム溶液に加え る。そうでない場合、最初に原料を焙焼する。亜鉛及び／又は酸化亜鉛、酸化鉛 、酸化カドミウム及びその他の金属酸化物を含む大部分の廃棄物混合物は塩化ア ンモニウム溶液に溶解する。酸化鉄は塩化アンモニウム溶液に溶解しない。 少なくとも９０℃の温度の塩化アンモニウム水溶液２３重量％は、著しい量の 酸化亜鉛を含む廃棄物流に対して最も優れた溶解度を提供する。約２３％より低 い濃度の塩化アンモニウムは、廃棄物から最大量の酸化亜鉛を溶解せず、約２３ ％より高い濃度の塩化アンモニウムは、溶液を冷却した場合に、酸化亜鉛と共に 塩化アンモニウムを沈殿させる。酸化鉄及び不活性原料、例えばケイ酸塩は好適 な溶液には溶解しないであろう。 酸化亜鉛、酸化鉛及び酸化カドミウムを、塩化アンモニウム溶液に溶解させる ことによって廃棄物から除去する。浸出後に残る固体は、酸化鉄及び亜鉛、鉛、 カドミウム、多分その他の不純物を含む、ある不純物を含んでいる。残存固体を 、還元雰囲気下、典型的には４２０℃より高温、通常は７００℃〜９００℃で焙 焼することができる。還元雰囲気を、水素ガス、単体炭素種ガス、例えば二酸化 炭素を使用して生成するか又は炭素元素存在下で酸素含有ガス中で原料を加熱し て 生成することができる。炭素は、ダスト又はペレットの形態であるのが好ましい 。典型的な予備焙焼時間は、３０分〜４時間である。 鉄分の少ない材料を、湿式スクラバーを使用して産業廃棄物流から除去する場 合、好ましい湿式スクラバーは塩化アンモニウム溶液湿式スクラバーである。塩 化アンモニウム湿式スクラバーを使用することによって、装填したスクラブ洗浄 溶液、即ち塩化アンモニウムを塩化アンモニウム抽出液に直接混合するか又は直 接セメント化工程に送り、幾らかの非鉄製造物を除去することができる。或いは 、装填した塩化アンモニウムスクラブ洗浄溶液は、基本処理工程ａの主な浸出液 として作用することができる。塩化アンモニウムスクラブ洗浄溶液の装填の程度 に応じて、純粋な補給塩化アンモニウム溶液を加えて塩化アンモニウム浸出液の 有効性を向上させることができる。固体及び液体の双方の形態での鉄分の少ない 廃棄流を、処理のために加えることができる。固体流は基本処理工程ａの前に加 え、液体流は基本処理工程ａで直接加えることができる。 炭素添加工程 本工程は、残留生成物として高品質の鉄−炭素ケークを生成するのに実施する ことができる。廃棄流に含まれる酸化鉄は塩化アンモニウム溶液の溶液とならず 、非溶解原料として生成物溶液からろ過される。この酸化鉄ケークを、製鋼所の 原料として使用するが、炭素元素との反応によって還元して鉄−炭素又は直接還 元鉄製造物を生成する場合により重要になる。廃棄物からこのような鉄−炭素又 は直接還元鉄生成物を形成する一つの好適な方法は、 ａ．廃棄物混合物を塩化アンモニウム溶液で高温処理して溶解亜鉛及び溶解酸化 亜鉛を含む生成物溶液を形成し、それによって廃棄物中のあらゆる酸化鉄を溶解 しないようにする工程、 ｂ．炭素に生成物溶液を加え、それによって炭素が溶解しないようにする工程、 ｃ．生成物溶液を、あらゆる酸化鉄及び炭素を含む生成物溶液に存在する非溶解 物から分離する工程を有する。 酸化鉄と炭素の混合物を、鉄鋼業では、アーク炉の原料として使用する。非溶 解物として浸出工程から除去された酸化鉄ケークは、主に酸化鉄であり、Ｆｅ₂ Ｏ₃とＦｅ₃Ｏ₄の混合物である。酸化鉄ケークを、幾つかの方法で炭素元素に酸 化鉄を加えることによって酸化鉄と炭素との混合物にすることができる。最初に 、炭素を、浸出工程の最後であるが非溶解物が生成物溶液から分離される前に、 浸出タンクに加える。炭素は塩化アンモニウム溶液に溶解せず水溶液中で反応し ないため、酸化鉄ケーク及び炭素は生成物溶液から分離され、硬質ケークとなる ことができる。異なるサイズの炭素、例えば、ダスト、粒状又はペレットが鉄鋼 メーカーの要望に応じて使用され得る。次に、炭素を、酸化鉄が生成物溶液から 分離された後に酸化鉄に加えることができる。乾燥した酸化鉄及び炭素を、別個 の工程でリボンブレンドすることができる。 炭素及び酸化鉄を還元雰囲気下かつ高温で結合させることによって、酸化鉄が 還元され、直接還元鉄（ＤＲＩ）が形成される。ＤＲＩは、製鋼所に装填される 屑鋼の一部又はすべての代わりに使用され得る。幾つかの作用では、ＤＲＩは公 知の均一な組成を有し、クロム、銅、ニッケル及び錫のような残留要素を含まな いため、屑より好まれる。炭素分の多い酸化鉄を溶解する場合、炭素及び酸化鉄 の双方を含むため、所望の発泡性スラグを形成する。屑鋼はＤＲＩよりも安価で あるため、ＤＲＩの使用は普通経済的に妥当ではない。ＤＲＩは、トン当たり＄ １２０．００以上である。しかし、酸化鉄は経済的な再生工程、例えば、以下に 述べる煙塵からの酸化亜鉛の再生の残留生成物であり、工程の主な有価物は酸化 亜鉛製造物によるものであるため、酸化鉄又は直接還元鉄はより経済的に製造さ れ得る。 焙焼工程は、ダストに濃縮される亜鉛、鉛及びカドミウム及び他の不純物から 蒸気を生成する。これらの不純物を、製鋼工程の最後にバッグハウスに送り、元 の廃棄ダストと混合し、循環方式で第１浸出工程に送る。或いは、焙焼工程から の排気及びダストを独立設備で別個のバッグハウスに送る。 炭素を酸化鉄ケークに加えるのに好ましい方法が二つある。第１に、酸化鉄ケ ークを再生工程から製造してその酸化鉄ケークを研磨する場合、炭素とペレット 化し、焙焼炉に装填するのがよい。第２に、酸化鉄を有する炉に炭素を加えるこ とができる。 酸化鉄ケークを三つの方法で処理することができる。第１に、炭素を、浸出工 程に加えて、酸化鉄ケークが炭素と酸化鉄を有するようにすることができる。酸 化鉄炭素ケークは、製鋼所に直接入れることができ、製鋼所に直接入る場合は、 酸化鉄の還元は製鋼所の炉で行われる。第２に、酸化鉄炭素ケークを還元炉でペ レット化し、焙焼し、直接還元鉄を製造する。典型的には約８０％の固体を含む 酸化鉄沈殿物を、炭素とともに研磨し、ペレット、ブリケット、又はキューブに 成形し、その後加熱する。これらのペレット、ブリケット又はキューブを製鋼炉 に導入することができる。第１の方法で炉に導入される物質と第２の方法で炉に 導入される物質の差は、第２の方法では、直接還元鉄が製鋼炉に導入される一方 、第１の方法では、酸化鉄と炭素の組み合わせが製鋼炉に導入されることである 。酸化鉄及び炭素をそのまま製鋼所に供給する。この炭素分の多い酸化鉄が溶融 すると、発泡性スラグを形成する。この発泡性スラグは製鋼に望ましい。第３に 、炭素をリボンブレンダーを介して加え、次に酸化鉄−炭素ケークを直接炉に導 入するか又は最初に還元炉で焙焼して製鋼に好ましい直接還元鉄を製造して炉に 導入することができる。 好ましさの順序では、第１の方法が最も好ましくない。この方法では、物質自 体を炭素を酸化鉄との混合物として還元剤を混合せずに加えている。二番目に好 ましいのは第３の方法である。この方法では、炭素を有する物質を、浸出工程又 はリボンブレンドのいずれかによって添加し、直接炉に入れる。最も好ましいの は第２の方法である。この方法では、炭素を、浸出工程又はリボンブレンダーの いずれかによって加え、ペレット化し、ブリケットし、焙焼し、鋼炉に導入する 。 いずれの方法でも、製鋼炉及び還元炉からの排煙霧は、普通鉄分が少ないが、 他の貴重な成分を含む。炉排煙霧は、本工程の回収に有用な鉄分の少ない廃棄物 の優れた供給源である。排煙霧をバッグハウスでろ過し、得られたろ過されたも のは本工程の廃棄流原料に加えられるか又は得られたろ過されたものは本工程の 第１の廃棄流原料とすることができる。また、排煙霧を、湿式スクラバーでスク ラブ洗浄し、装填したスクラブ洗浄溶液を本工程の塩化アンモニウム浸出液に加 えることができる。水の代わりに塩化アンモニウムスクラブ洗浄溶液を使用する 場合、装填した塩化アンモニウムスクラブ洗浄溶液をこの方法の第１の浸出剤と して使用することができる。 実施例 下記の実施例は、本発明に従って生成した生成物溶液からの酸化亜鉛の形成を 増加させる方法を示す。実施例１及び実施例２は焙焼を含まず、実施例３及び実 施例４は焙焼を含んでいる。これらの実施例は、浸出処理や初期廃棄物の焙焼を 含む廃棄物流の初期処理を表すことを意図する。 実施例 １ 従来技術 バロウズの特許の表Ｉに挙げられた組成物中の金属ダストを、２３重量％のＮ Ｈ₄Ｃｌ溶液（Ｈ₂Ｏ１００ｇあたりＮＨ₄Ｃｌ３０ｇ）にバロウズの特許に述べ られたように溶液１０ｇあたり１ｇのダストの量で加える。この溶液を９０℃に 加熱し、１時間攪拌する。この間ダスト中の酸化亜鉛は溶解する。酸化鉄約６０ ％、酸化カルシウム５％、マンガン５％、他の物質３０％の組成である残存固体 を、この溶液から濾過する。この残存固体を本発明に従って更に処理し、原料級 直接還元鉄又は酸化鉄を回収する。 実施例 ２ 表Ｉに挙げられた組成物の金属ダストを、２３重量％のＮＨ₄Ｃｌ溶液（Ｈ₂Ｏ １００ｇあたり３０ｇのＮＨ₄Ｃｌ）に加える。溶液１０ｇあたりに対してダス ト１ｇが使用される。この溶液を９０℃に加熱して１時間攪拌する。この間、ダ スト中の酸化亜鉛は溶解する。酸化鉄約６０％、酸化カルシウム５％、マンガン ５％、他の物質３０％の組成である残存固体を、この溶液から濾過する。この残 存固体を本発明に従って更に処理し、原料級直接還元鉄又は酸化鉄を回収する。 実施例 ３ Ｚｎ１９．６３％、Ｆｅ２７．７５％、Ｐｂ１．３１％、Ｃａ９．９９％、及 びＣｄ０．０２４％（酸化物ではなく元素に基づいて分析した）を含むダストを 、２３％の塩化アンモニウム溶液に１００°Ｃで浸出した。浸出工程後に残った 固体を乾燥し、分析すると、Ｚｎ１２．６７％、Ｃａ４．６％、Ｆｅ３５．２３ ％、Ｐｂ０．７％、及びＣｄ０．０１％を含んでいた。この物質を、活性炭素の 存在下で石英ボートに配置し、Ｎ₂９５％及びＯ₂５％の雰囲気下で２時間９００ °Ｃで加熱した。２時間後、この物質を取り出して１００°Ｃで２３％塩化アン モニウム溶液に加えた。この物質を濾過し、１４０°Ｃで１時間乾燥して、その 組成物を測定した。この残りの固体を分析すると、Ｆｅ４２．８４％、Ｚｎ０． ２８％、Ｐｂ＜０．１％、及びＣｄ＜０．０１％であった。この残った固体を本 発明に従って更に処理し、原料級直接還元鉄又は酸化鉄を回収した。 実施例 ４ 表１に挙げた組成物を有するダストを１００°で１時間、塩化アンモニウム溶 液中に浸出した。この残った固体（Ｚｎ１４％を含む）を石英ボートに配置し、 Ｈ₂８％及びＡｒ９２％の雰囲気下で７００°に加熱した。この物質を冷却し、 １００°Ｃの２３％塩化アンモニウム中で１００°Ｃに再加熱した。この固体を 分離し、乾燥して亜鉛について分析した。亜鉛は１％未満であった。この浸出− 焙焼−浸出物質は、次に一般的方法の残りを受けることが可能である。 生成物溶液からの酸化亜鉛の回収 サブプロセス３００で生成溶液から酸化亜鉛を回収するために、濾過された酸 化亜鉛及び塩化アンモニウム溶液がまだ９０°以上である間に、微細粉状の金属 亜鉛をこの溶液に加える。電気化学的反応を介して、溶液中のあらゆる金属鉛及 びカドミウムが金属亜鉛粒子の表面に付着する。粉末状の金属亜鉛を充分に加え ると、溶液の鉛全てが実質的に除去される。次に、この溶液を濾過し、固体状の 鉛、亜鉛及びカドミウムを除去する。 固体状の鉛及びカドミウムを除去するために、粉末状の金属亜鉛のみを酸化亜 鉛及び塩化アンモニウム溶液に加えた。しかし、亜鉛粉末は一般に溶液中に凝集 して大きな塊を形成し、これが容器の底に沈む。高速でかき混ぜてもこの凝集が 起こるのを防ぐことにはならないであろう。酸化亜鉛及び塩化アンモニウム溶液 中に亜鉛粉末を懸濁させたまま維持するために、凝集防止剤又は分散剤として作 用する幾つかの水溶性ポリマーのうちどれか一つを用いることができる。更に、 界面活性物質もまた、大きさ制御に使用される多くの化合物のように、亜鉛粉末 の懸濁を維持するよう作用するであろう。これらの物質は１０〜１０００ｐｐｍ 濃度だけ存在すればよい。様々な適切な物質には、リグノスルホネート、ポリホ スフェート、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、無水マレイン酸コポリマ ー、ポリ無水マレイン酸、リン酸エステル及びホスホネート等の、水溶性ポリマ ー分散剤、大きさ制御剤、及び界面活性剤が含まれる。ＦＭＣ社製のフロコン１ ００（Ｆｌｏｃｏｎ １００）、及び水溶性ポリマーであって様々な分子量のマ レイン酸ベースのアクリルオリゴマーのフロコンシリーズの他の材料もまた、効 果的である。広範囲のイオン種を含むイオン強度が非常に高い溶液に分散剤を加 えることは、標準の実施にとっては禁物である。なぜなら分散剤はこのようなイ オン強度の高い溶液にはたいてい溶解しないからである。 この段階では、亜鉛化合物を多く含むろ液並びに、鉛、カドミウム及び他の生 成物の沈澱物がある。このろ液及び沈澱物を分離し、必要であればこの沈澱物を 更に処理して化学的有価物を得る。このろ液を幾つかの方法で処理してもよいが 、この方法のうち２つが好適なものである。第一の方法は、ろ液を冷却し、酸化 亜鉛を結晶化して回収する方法である。第二の方法は、ろ液を電気分解して金属 亜鉛を生成及び回収する方法である。 酸化亜鉛を回収するために、次にろ液を２０℃〜６０℃の間に冷却して亜鉛化 合物の混合物を結晶化する。この混合物は著しい量のジアミノ亜鉛ジクロライド 、又は亜鉛アミノ錯体、水和酸化亜鉛及び水酸化種を含む他の錯体化合物を含む 。結晶化は、一般に温度−時間冷却プロファイルの調節によって、調整された粒 子サイズの高純化酸化亜鉛を得るのに役立つ。反自然冷却（冷却時間の始めは溶 液 をゆっくり冷却し、冷却時間の終りには高速で冷却する）は、結晶成長率の核形 成、及び最終的に結晶径分布を制御するのに好ましい。沈澱した結晶化固体を溶 液から濾過し、約２５°Ｃから１００°Ｃの温度で水で洗浄する。この濾過した 溶液をリサイクルして原料を更に装填する。ジアミノ亜鉛ジクロライドは水に溶 解する。 水和酸化亜鉛は殆ど水に溶けない。得られた溶液を次に濾過して水和酸化亜鉛 種を除去する。溶液から濾過した固体水和酸化亜鉛種を、１００°Ｃ以上の乾燥 オーブンに入れる。充分乾燥したあと、得られた乾燥白色粉末は本質的に純度の 高い酸化亜鉛である。更に亜鉛化合物の混合物を装填するのに、溶液から濾過し たものをリサイクルする。 酸化亜鉛を約１００°Ｃで乾燥することができる。しかし、この物質に塩化物 が含まないようにするために、この酸化亜鉛をより高い温度に加熱するのが好ま しい。ジアミノ亜鉛ジクロライドは２７１°Ｃで分解し、塩化アンモニウムは３ ４０°Ｃで昇華する。従って、酸化亜鉛を２７１°Ｃより高い温度に加熱するの が有効である。乾燥温度を約３５０°Ｃ未満に保ち、塩化アンモニウムが多量に 昇華しないようにしなければならない。従って、２７１°Ｃ〜３５０°Ｃの範囲 内で酸化亜鉛を乾燥させるのが好ましい。一般に、酸化亜鉛をこの温度範囲で約 ２分〜６０分間、好ましくは５分から２０分間乾燥しなければならない。乾燥時 間は１０分が平均的に充分であることが分かった。 供給物質に含まれる亜鉛、鉛及びカドミウムが両性種であるため、塩化アンモ ニウム溶液を使用することによってこれらの種を溶液中に溶解させることができ るが、供給物質中に存在するあらゆる酸化鉄は溶解しない。ｐＨ１０より高い強 塩基性溶液又はｐＨ３未満の強酸性溶液等の他の溶液もまた、亜鉛、鉛、カドミ ウム種を溶解するのに使用することができるが、強酸性溶液を使用する場合、酸 化鉄が溶液中に溶解し、強塩基性溶液を使用する場合、酸化鉄はゼラチン状にな る。鉛及びカドミウムは、電気化学的な反応を介して鉛とカドミウムを元素の形 態で沈澱させることによって、塩化アンモニウム溶液から除去することができる 。ジアミノ亜鉛ジクロライド及び酸化亜鉛の、水及び塩化アンモニウム溶液への 溶 解度の違いによって、ジアミノ亜鉛ジクロライドを選択的に溶解させることが可 能となり、純粋な酸化亜鉛を回収することができる。これはまた、結晶化工程に おいてジアミノ亜鉛ジクロライドと酸化亜鉛種形態の相対的な量を向上させるの に使用することもできる。亜鉛の全てが最終的に酸化亜鉛に変換されるように、 全ての亜鉛をリサイクルできることが重要である。 本発明の結晶化工程は、処理量を増大させて洗浄及び乾燥工程後の酸化亜鉛の 生成量を最大にするために、連続的に行うことができる。 亜鉛回収の増大のための予備焙焼工程 様々な原料から得られた亜鉛ダストは、化学分析によって亜鉛を２０〜２５重 量％含むことが分かった。Ｘ線回折は、このダスト中にある結晶相、特に酸化亜 鉛が存在することを明らかに示している。鉄相の積極的な同定は、可能な構造タ イプ（即ちスピネル型の鉄相は殆ど同じ回折パターンを示す）によって複雑であ る。酸化亜鉛を（より低い濃度の鉛又は酸化カドミウムと共に）、濃縮塩化アン モニウム溶液（２３％の塩化アンモニウム）に溶解することによって初期ダスト から除去する。 非溶解種を濾過及び洗浄することによって、残留粉末が残る。この粉末は、亜 鉛濃度がまだ高い（即ち１０〜１３重量％）が、酸化亜鉛ではないことを表して いる。Ｘ線回折は、全ての結晶相がスピネル型の相に同定できることを示してい る。化学分析とＸ線回折を組み合わせると、この粉末はマグネタイト（酸化鉄Ｆ ｅ₃Ｏ₄）の混合物であることを示している。これらの双方の相は、大変良く似た スピネル型の構造を有する。フランクリナイト（Ｆｅ，Ｍｎ，Ｚｎ）（ＦｅＭｎ ）₂Ｏ₄中の亜鉛は、塩化アンモニウムに溶解することによっては除去することが できない。更に、簡単な抽出プロセスではこの安定酸化相から亜鉛を取り除くこ とはできない。この化合物は酸化に対しては非常に安定であるが（高酸化状態の 全ての元素）、高温で還元することによって比較的容易にこの化合物を破壊する ことができる。簡単に酸化亜鉛を還元したり又は還元したあと酸化亜鉛に亜鉛を 急速に酸化したり、及び続いて塩化アンモニウムの抽出又は昇華によって酸 化亜鉛を回収したりできない雰囲気中での、フラクリナイトの還元（高揮発性酸 化亜鉛は比較的低い温度で混合物から昇華し、ロースターの冷却位置で再凝縮す る）。または、フランクリナイトを金属亜鉛に還元し、及び溶解した亜鉛を沈下 技術によって蒸留又は分離することによって除去する。上述の予備焙焼工程を含 めることによって、これを達成することができる。 鉄副生物のリサイクル 回収工程の間に生成した鉄分の多い副生成物を更に処理して最終生成物を得る ことができる。この最終生成物は本発明の回収工程の浸出工程に戻してリサイク ルすることができる。この鉄分の多い副生成物は、還元炉でＤＲＩに還元される のが好ましい。この還元プロセス中、主に亜鉛、鉛及びカドミウムからなる排気 煙が還元炉内で生成する。 第一の実施形態に従って、ＤＲＩは製鋼所に送られて製鋼に使用される。製鋼 工程によって排出煙が発生し、この煙はバッグハウス又は／及び湿式スクラバー （このどちらか又は双方が製鋼所に配置されることができる）を介して処理する 。バッグハウスを介して処理した煙を濾過し、及び得られた固体残油を、添加し たＥＡＦダストと共に廃棄物流に戻してリサイクルし、ここで回収プロセスの浸 出工程に戻す。湿式スクラバーを介して処理した煙を液体流内でスクラブ洗浄し 、この洗浄プロセスより得られた残留不純物を湿式スクラバーから浸出工程の塩 化アンモニウムに直接放出する。 第二の実施形態に従って、ＤＲＩを生成するのに使用した還元炉より排出され た煙を、バッグハウス又は／及び湿式スクラバーを介して処理する。バッグハウ スを介して処理した煙を濾過し、得られた固体残油を廃棄物流に戻してリサイク ルすることによって、浸出工程の塩化アンモニウム溶液に戻す。この実施形態に おいて、ＥＡＦダストを固体残油とともに加える必要はない。湿式スクラバーを 介して処理した煙を液体流内でスクラブ洗浄し、濾過プロセスより得られた残留 不純物を湿式スクラバーから浸出工程の塩化アンモニウム溶液に直接放出する。 従って、本発明の回収プロセス中に生成された鉄分の多い生成物を更に処理し て主に亜鉛、鉛及びカドミウムからなる煙を生成し、この煙をバッグハウス又は ／及び湿式スクラバー内で捕捉し、及び浸出工程の塩化アンモニウム溶液に戻し てリサイクルし、回収プロセスに使用することができる。 バッグハウス及び湿式スクラバーの位置は、設計選択、プラント効率、及び便 宜性の問題であることに注意されたい。本発明はこの態様に限定されない。例え ば、製鋼所にバッグハウス及び湿式スクラバーを備え付け、これらを本発明のリ サイクルプロセスに使用することができる。同様に、ＤＲＩ還元炉からの煙を処 理するのに使用されるバッグハウス又は湿式スクラバーの位置もまた、設計選択 、プラント効率、及び便宜性の問題である。 好適な実施形態についての上述の説明は、例示する目的にのみに用いたのであ って、添付の請求の範囲に定義されたような、本発明の精神及び範囲又はその均 等物を限定することを意図するものではない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年６月２１日 【補正内容】 請求の範囲 １．酸化鉄、亜鉛、鉛、及びカドミウムを含有する産業廃棄物流からの鉄製造物 の回収の連続方法であって、 a. 廃棄物を炭素と混合し、該廃棄物を高温で予備焙焼し、酸化鉄を還元し て直接還元鉄とし、かつ亜鉛、鉛、及びカドミウムを化合物を含有する排気蒸気 を製造する工程、 b. 排気蒸気を収集し、塩化アンモニウム溶液で高温処理して、溶解分及び 非溶解沈殿物を含有する生成物溶液を形成する工程、 c. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、 d. 非溶解沈殿物を高温で焙焼する工程、 e. 金属亜鉛ダストを該生成物溶液に加えて、鉛及びカドミウムをセメント 化する工程、及び f. 生成物溶液を冷却して、亜鉛化合物を結晶化させる工程を有する、上記 方法。 ２．塩化アンモニウム溶液の濃度が23重量％である請求項１記載の方法。 ３．非溶解沈殿物を約 980℃〜1315℃の温度で焙焼する請求項２記載の方法。 ４．廃棄物を少なくとも 500℃の温度で予備焙焼する請求項３記載の方法。 ５．廃棄物を還元雰囲気下で予備焙焼する請求項４記載の方法。 ８．製鋼工程の原料として用いるのに適した鉄製造物の製造の連続方法であって 、 a. 酸化鉄分の多い材料を、鉄、亜鉛、鉛、及びカドミウム化合物を含有す る廃棄物流と混合し、廃棄物混合物を製造する工程、 b. 廃棄物混合物を炭素と混合し、該廃棄物混合物を高温で焙焼し、廃棄物 混合物中の酸化鉄の少なくとも一部を還元して直接還元鉄とし、かつ酸化鉄並び に亜鉛、鉛及びカドミウム化合物を含有する排気蒸気を製造する工程、 c. 排気蒸気を塩化アンモニウム溶液で高温処理して、溶解分及び非溶解沈 殿物を含有する生成物溶液を形成し、それによって排気蒸気混合物中の酸化鉄を 非溶解沈殿物に含むように、かつ溶液とならないようにする工程、 d. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、及び e. 非溶解沈殿物を工程b に再循環させる工程を有する、上記方法。 ９．塩化アンモニウム溶液の濃度が23重量％である請求項８記載の方法。 10．廃棄物を少なくとも 500℃の温度で焙焼する請求項９記載の方法。 11．製鋼工程の原料として用いるのに適した鉄製造物の製造の連続方法であって 、 a. 酸化鉄分の多い材料を、鉄、亜鉛、鉛、及びカドミウム化合物を含有す る廃棄物流と混合し、廃棄物混合物を製造する工程、 b. 廃棄物混合物を炭素と混合し、該廃棄物混合物を高温で焙焼し、廃棄物 混合物中の酸化鉄の少なくとも一部を還元して直接還元鉄とし、かつ亜鉛、鉛及 びカドミウム化合物を含有する排気蒸気を製造する工程、 c. 排気蒸気を塩化アンモニウム溶液で高温処理して、溶解分及び非溶解沈 殿物を含有する生成物溶液を形成し、それによって排気蒸気中の酸化鉄を非溶解 沈殿物に含むように、かつ溶解しないようにする工程、 d. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、及び e. 非溶解沈殿物を 980℃〜1315℃の温度で焙焼し、廃棄物混合物中の酸化 鉄の少なくとも一部を還元して直接還元鉄とし、非溶解沈殿物を工程b に再循環 させる工程を有する、上記方法。 12．塩化アンモニウム溶液の濃度が23重量％である請求項11記載の方法。 13．廃棄物を還元雰囲気下で少なくとも 500℃の温度で焙焼する請求項12記載の 方法。 14．酸化鉄、亜鉛、鉛及びカドミウムを含有する産業廃棄流から利用可能な鉄分 を含有する原料の製造方法であって、 a. 鉄濃度が低く、かつ非鉄分を含有する第１の廃棄物流を、鉄分及び非鉄 分を含有する第２の廃棄物流と混合し、廃棄物混合物を製造する工程、 b. 廃棄物混合物を炭素と混合し、該廃棄物混合物を高温で焙焼し、廃棄物 混合物中の酸化鉄の少なくとも一部を還元して直接還元鉄とし、かつ酸化鉄並び に亜鉛、鉛及びカドミウム化合物を含有する排気蒸気を製造する工程、 c. 排気蒸気を塩化アンモニウム溶液で高温処理して、溶解非鉄分及び非溶 解沈殿物を含有する生成物溶液を形成し、それによって排気蒸気中の酸化鉄を非 溶解沈殿物に含むように、かつ溶解しないようにする工程、 d. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、及び e. 非溶解沈殿物を工程b に再循環させて、利用可能な鉄分を含有する原料 を製造する工程を有する、上記方法。 15．塩化アンモニウム溶液の濃度が約23重量％である請求項14記載の方法。 16．廃棄物混合物を還元雰囲気下で少なくとも 500℃の温度で焙焼する請求項15 記載の方法。 17．第１の廃棄物流は、焙焼工程からの廃棄流、鉱石溶融工程からの廃棄流、金 属製造工程からの廃棄流、金属製品製造工程からの廃棄流、製鉄工程からの廃棄 流、及び製鋼工程からの廃棄流からなる群から選択される請求項16記載の方法。 18．第２の廃棄物流は、金属製造工程からの廃棄流及び金属製品製造工程からの 廃棄流からなる群から選択される請求項17記載の方法。 19．第１の廃棄物流は粒状物質を含有する煙霧であり、該粒状物質の部分を少な くとも除去するように該煙霧をバッグハウスでろ過し、該粒状物質を除去した部 分が第１の廃棄物流を構成する請求項18記載の方法。 20．生成物溶液が亜鉛と置換可能な金属イオンを含んでおり、かつ f. 生成物溶液に金属亜鉛を加えて、生成物溶液に含まれる亜鉛と置換可能 な金属イオンを金属亜鉛と置換し、金属として生成物溶液から沈殿させる工程、 g. 生成物溶液から該金属を分離し、生成物溶液の温度を低下させて、生成 物溶液の亜鉛成分の少なくとも一部を結晶化亜鉛化合物の混合物として沈殿させ る工程、 h. 生成物溶液から結晶化亜鉛化合物を分離し、洗浄水で洗浄し、亜鉛化合 物を可溶化する工程、及び i. 生成物溶液から残存する結晶化亜鉛化合物を分離し、残存する結晶化亜 鉛化合物を約 100℃〜 200℃の温度で乾燥し、酸化亜鉛生成物を99％以上の純度 で回収する工程をさらに有する請求項19記載の方法。 21．高温法から発出される酸化鉄、亜鉛、鉛、及びカドミウムを含有する産業廃 棄流から利用可能な鉄分を含有する原料を製造する方法であって、 a. 鉄分が少なく、かつ非鉄分を含有する第１の廃棄物流をスクラブ洗浄す る工程、 b. 該洗浄液を炭素と混合し、該洗浄液を高温で焙焼し、洗浄液中の鉄分の 少なくとも一部を還元して直接還元鉄とし、かつ亜鉛、鉛、及びカドミウム化合 物を含有する排気蒸気を製造する工程、 c. 排気蒸気、並びに鉄分及び非鉄分を含有する第２の廃棄物流と塩化アン モニウム溶液とを高温で混合して、溶解非鉄分及び非溶解沈殿物を含有する生成 物溶液を形成し、それによって廃棄物混合物中のあらゆる酸化鉄を非溶解沈殿物 中に含むように、かつ溶解しないようにする工程、 d. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、及び e. 非溶解沈殿物を工程 bに再循環させ、利用可能な鉄分を含有する原料を 製造する工程を有する、上記方法。 22．塩化アンモニウム溶液の濃度が約23重量％である、請求項21記載の方法。 23．第１の廃棄物流は、焙焼工程からの廃棄流、鉱石溶融工程からの廃棄流、金 属製造工程からの廃棄流、金属製品製造工程からの廃棄流、製鉄工程からの廃棄 流、及び製鋼工程からの廃棄流からなる群から選択される請求項22記載の方法。 24．第２の廃棄物流は、金属製造工程からの廃棄流及び金属製品製造工程からの 廃棄流からなる群から選択される請求項23記載の方法。 25．e. 生成物溶液に金属亜鉛を加えて、生成物溶液に含まれる亜鉛と置換可能 な金属イオンを金属亜鉛と置換し、金属として生成物溶液から沈殿させる工程、 f. 生成物溶液から該金属を分離し、生成物溶液の温度を低下させて、生成 物溶液の亜鉛成分の少なくとも一部を結晶化亜鉛化合物の混合物として沈殿させ る工程、 g. 生成物溶液から結晶化亜鉛化合物を分離し、洗浄水で洗浄し、亜鉛化合 物を可溶化する工程、及び h. 生成物溶液から残存する結晶化亜鉛化合物を分離し、残存する結晶化亜 鉛化合物を約 100℃〜 200℃の温度で乾燥し、酸化亜鉛生成物を99％以上の純度 で回収する工程をさらに有する請求項24記載の方法。 26．高温法がら発出される酸化鉄、亜鉛、鉛、及びカドミウムを含有する産業廃 棄流から利用可能な鉄分を含有する原料を製造する方法であって、 a. 鉄分が少なく、かつ非鉄分を含有する第１の廃棄物流を塩化アンモニウ ム溶液でスクラブ洗浄する工程、 b. 鉄分及び非鉄分を含有する第２の廃棄物流を混合して、第２の廃棄物流 を高温で予備焙焼し、第２の廃棄物流中の酸化鉄の少なくとも一部を還元し直接 還元鉄にし、亜鉛、鉛、及びカドミウムを含有する排気蒸気を製造する工程、 c. 排気蒸気を塩化アンモニウム洗浄液と混合し、溶解非鉄分及び非溶解沈 殿物を含有する生成物溶液を形成し、それによって排気蒸気中のあらゆる酸化鉄 が非溶解沈殿物中に含まれるように、かつ溶解しないようにする工程、 d. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、及び e. 非溶解沈殿物を工程b に再循環させ、直接還元鉄の形態で利用可能な鉄 分を含有する原料を製造する工程を有する、上記方法。 27．第１の廃棄物流は、焙焼工程からの廃棄流、鉱石溶融工程からの廃棄流、金 属製造工程からの廃棄流、金属製品製造工程からの廃棄流、製鉄工程からの廃棄 流、及び製鋼工程からの廃棄流からなる群から選択される請求項26記載の方法。 28．第１の廃棄物流が煙霧である請求項27記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０８／３８０，９５０ (32)優先日 1995年１月31日 (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｚ，ＶＮ (72)発明者 バロウズ、チャールズ エー. アメリカ合衆国 30345 ジョージア州 アトランタ スモウクトリー ウェイ 2631 (72)発明者 サンゼンバチャー、チャールズ アメリカ合衆国 28210 ノースキャロラ イナ州 シャーロット レガレ コート 8265 (72)発明者 ディベラ、ポール アール. アメリカ合衆国 30107 ジョージア州 ボール グラウンド ヘンリー スコット ロード 1940

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．産業廃棄物流からの鉄原料の製造方法であって、 a. 廃棄物を塩化アンモニウムで高温処理して、溶解非第二鉄分及び溶解非 第一鉄分並びに非溶解沈殿物を含有する生成物溶液を形成し、それによって廃棄 物中のあらゆる酸化鉄を非溶解沈殿物中に含むように、かつ溶解しないようにす る工程、 b. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、及び c. 非溶解沈殿物を 980℃〜1315℃の高温で焙焼し、酸化鉄を還元し、直接 還元鉄を得る工程を有する、鉄原料の製造方法。 ２．塩化アンモニウム溶液の濃度が23重量％である、請求項１記載の方法。 ３．廃棄物を塩化アンモニウム溶液で処理する前に高温で該廃棄物を予備焙焼す る工程をさらに有する請求項２記載の方法。 ４．還元雰囲気下で廃棄物を少なくとも 500℃の温度で予備焙焼する請求項３記 載の方法。 ５．産業廃棄物流からの鉄原料の製造方法であって、 a. 廃棄物を塩化アンモニウムで高温処理して、溶解非第二鉄分及び溶解非 第一鉄分並びに非溶解沈殿物を含有する生成物溶液を形成し、それによって廃棄 物中のあらゆる酸化鉄を非溶解沈殿物中に含むように、かつ溶解しないようにす る工程、 b. 炭素が溶解しないように生成物溶液に加える工程、 c. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、及び d. 非溶解沈殿物を 980℃〜1315℃の高温で焙焼し、酸化鉄を還元し、直接 還元鉄を得る工程を有する、鉄原料の製造方法。 ６．塩化アンモニウム溶液の濃度が23重量％である、請求項５記載の方法。 ７．還元雰囲気下で廃棄物を少なくとも 500℃の温度で予備焙焼する請求項６記 載の方法。 ８．産業廃棄物流からの鉄原料の製造方法であって、 a. 酸化鉄分の多い材料を、鉄化合物を含む廃棄物流と混合して廃棄物混合 物を製造する工程、 b. 廃棄物混合物を塩化アンモニウムで高温処理して、溶解非第二鉄分及び 溶解非第一鉄分並びに非溶解沈殿物を含有する生成物溶液を形成し、それによっ て廃棄物混合物中のあらゆる酸化鉄を非溶解沈殿物中に含むように、かつ溶解し ないようにする工程、 b. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、及び c. 非溶解沈殿物を 980℃〜1315℃の高温で焙焼し、酸化鉄を還元し、直接 還元鉄を得る工程を有する、鉄原料の製造方法。 ９．塩化アンモニウム溶液の濃度が23重量％である、請求項８記載の方法。 10．廃棄物を塩化アンモニウムで処理する前に、還元雰囲気下で廃棄物混合物を 少なくとも 500℃の温度で予備焙焼する工程をさらに有する請求項９記載の方法 。 11．産業廃棄物流からの鉄原料の製造方法であって、 a. 酸化鉄分の多い材料を、鉄化合物を含む廃棄物流と混合して廃棄物混合 物を製造する工程、 b. 廃棄物混合物を塩化アンモニウムで高温処理して、溶解非第二鉄分及び 溶解非第一鉄分並びに非溶解沈殿物を含有する生成物溶液を形成し、それによっ て廃棄物混合物中のあらゆる酸化鉄を非溶解沈殿物中に含むように、かつ溶解し ないようにする工程、 c. 炭素が溶解しないように生成物溶液に加える工程、 d. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、及び e. 非溶解沈殿物を 980℃〜1315℃の高温で焙焼し、酸化鉄を還元し、直接 還元鉄を得る工程を有する、鉄原料の製造方法。 12．塩化アンモニウム溶液の濃度が23重量％である、請求項11記載の方法。 13．還元雰囲気下で廃棄物を少なくとも 500℃の温度で予備焙焼する請求項12記 載の方法。 14．産業廃棄流からの鉄原料の製造方法であって、 a. 鉄分が少なく、かつ非鉄分を含有する第１の廃棄物流を、鉄分及び非鉄 分を含有する第２の廃棄物流と混合して廃棄物混合物を製造する工程、 b. 廃棄物混合物を塩化アンモニウムで高温処理して、溶解非鉄分及び非溶 解沈殿物を含有する生成物溶液を形成し、それによって廃棄物混合物中のあらゆ る酸化鉄を非溶解沈殿物中に含むように、かつ溶解しないようにする工程、 c. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、及び d. 非溶解沈殿物を 980℃〜1315℃の高温で焙焼し、非溶解沈殿物中のあら ゆる酸化鉄を還元し直接還元鉄にし、利用可能な鉄分を含む原料を製造する工程 を有する、鉄原料の製造方法。 15．塩化アンモニウム溶液の濃度が約23重量％である、請求項14記載の方法。 16．廃棄物混合物を塩化アンモニウムで処理する前に、還元雰囲気下で廃棄物混 合物を少なくとも 500℃の高温で予備焙焼する工程をさらに有する請求項15記載 の方法。 17．第１の廃棄物流は、焙焼工程からの廃棄流、鉱石溶融工程からの廃棄流、金 属製造工程からの廃棄流、金属製品製造工程からの廃棄流、製鉄工程からの廃棄 流、及び製鋼工程からの廃棄流からなる群から選択される請求項16記載の方法。 18．第２の廃棄物流は、金属製造工程からの廃棄流及び金属製品製造工程からの 廃棄流からなる群から選択される請求項17記載の方法。 19．第１の廃棄物流は、粒状物質を含有する煙霧であり、該粒状物質の部分を少 なくとも除去するように該煙霧をバッグハウスでろ過し、該粒状物質を除去した 部分が第１の廃棄物流を構成する請求項18記載の方法。 20．e. 生成物溶液に金属亜鉛を加えて、生成物溶液に含まれる亜鉛と置換可能 な金属イオンを金属亜鉛と置換し、金属として生成物溶液から沈殿させる工程、 f. 生成物溶液から該金属を分離し、生成物溶液の温度を低下させて、生成 物溶液の亜鉛成分の少なくとも一部を結晶化亜鉛化合物の混合物として沈殿させ る工程、 g. 生成物溶液から結晶化亜鉛化合物を分離し、洗浄水で洗浄し、亜鉛化合 物を可溶化する工程、及び h. 生成物溶液から残存する結晶化亜鉛化合物を分離し、残存する結晶化亜 鉛化合物を約 100℃〜 200℃の温度で乾燥し、酸化亜鉛生成物を99％以上の純度 で回収する工程をさらに有する請求項19記載の方法。 21．産業廃棄流からの鉄原料の製造方法であって、 a. 鉄濃度が低く、かつ非鉄分を含有する第１の廃棄物流をスクラブ洗浄す る工程、 b. 該洗浄液、並びに鉄分と非鉄分とを含有する第２の廃棄物流及び塩化ア ンモニウム溶液を高温で混合して、溶解非鉄分及び非溶解沈殿物を含有する生成 物溶液を形成し、それによって廃棄物混合物中のあらゆる酸化鉄を非溶解沈殿物 中に含むように、かつ溶解しないようにする工程、 c. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、及び d. 非溶解沈殿物を 980℃〜1315℃の高温で焙焼し、廃棄物混合物中のあら ゆる酸化鉄を還元し直接還元鉄にし、利用可能な鉄分を含む原料を製造する工程 を有する、鉄原料の製造方法。 22．塩化アンモニウム溶液の濃度が約23重量％である、請求項21記載の方法。 23．第１の廃棄物流は、焙焼工程からの廃棄流、鉱石溶融工程からの廃棄流、金 属製造工程からの廃棄流、金属製品製造工程からの廃棄流、製鉄工程からの廃棄 流、及び製鋼工程からの廃棄流からなる群から選択される請求項22記載の方法。 24．第２の廃棄物流は、金属製造工程からの廃棄流及び金属製品製造工程からの 廃棄流からなる群から選択される請求項23記載の方法。 25．e. 生成物溶液に金属亜鉛を加えて、生成物溶液に含まれる亜鉛と置換可能 な金属イオンを金属亜鉛と置換し、金属として生成物溶液から沈殿させる工程、 f. 生成物溶液から該金属を分離し、生成物溶液の温度を低下させて、生成 物溶液の亜鉛成分の少なくとも一部を結晶化亜鉛化合物の混合物として沈殿させ る工程、 g. 生成物溶液から結晶化亜鉛化合物を分離し、洗浄水で洗浄し、亜鉛化合 物を可溶化する工程、及び h. 生成物溶液から残存する結晶化亜鉛化合物を分離し、残存する結晶化亜 鉛化合物を約 100℃〜 200℃の温度で乾燥し、酸化亜鉛生成物を99％以上の純度 で回収する工程をさらに有する請求項24記載の方法。 26．産業廃棄流からの鉄原料の製造方法であって、 a. 鉄分が少なく、かつ非鉄分を含有する第１の廃棄物流を塩化アンモニウ ム溶液でスクラブ洗浄する工程、 b. 鉄分及び非鉄分を含有する第２の廃棄物流を塩化アンモニウム洗浄液に 加えて、溶解非鉄分及び非溶解沈殿物を含有する生成物溶液を形成し、それによ って廃棄物混合物中のあらゆる酸化鉄を非溶解沈殿物中に含むように、かつ溶解 しないようにする工程、 c. 非溶解沈殿物から生成物溶液を分離する工程、及び d. 非溶解沈殿物を高温で焙焼し、廃棄物混合物中のあらゆる酸化鉄を還元 し直接還元鉄にし、直接還元鉄の形態で利用可能な鉄分を含む原料を製造する工 程を有する、鉄原料の製造方法。 27．第１の廃棄物流は、焙焼工程からの廃棄流、鉱石溶融工程からの廃棄流、金 属製造工程からの廃棄流、金属製品製造工程からの廃棄流、製鉄工程からの廃棄 流、及び製鋼工程からの廃棄流からなる群から選択される請求項26記載の方法。 28．第１の廃棄物流が煙霧である請求項27記載の方法。