JPS6041610B2 - 脱燐滓から燐およびバナジウムを回収する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、アルカリ金属炭酸塩を主成分とする造滓
剤を用いて溶銑、又は溶鋼の脱硫脱燐処理を行う際に生
成する、いわゆる脱燐滓から、有価成分特に燐とバナジ
ウム、および必要に応じてアルカリ金属炭酸塩を回収す
る方法に関する。

溶銑の脱硫・脱燐処理とは、高炉から硫化され、転炉
に装入される前の溶融銑鉄に、適当な造滓剤（脱硫脱燐
剤）を添加し、銑鉄中の硫黄（Ｓ）および燐（Ｐ）を除
去する処理である。かかる処理を行う具体的な方法、お
よび使用する造滓剤については多くの提案があるが、最
近アルカリ金属炭酸塩（たとえばＮａ。ＣＯ。）を用い
る方法が注目されている。Ｎａ。Ｃ０ａを用いる場合、
溶銑１トンに対しておよそ２５に９の添加により、溶銑
中のＳは痕跡程度に、Ｐは０．０１％前後にまで除去可
能であり、次工程の転炉吹錬においては造滓剤無添加の
吹錬も可能となる。 一方、溶鋼に対しても上記アルカ
リ金属炭酸塩を主成分とする造滓剤による脱燐処理が可
能であり、その際に生成する脱燐滓中には、前記溶銑脱
燐滓と同様に、アルカリ金属をはじめとする有価成分が
含有されている。

これらの脱燐滓から、アルカリ金属その他の有価成分
を回収することは、溶銑溶鋼の脱燐プロセスのトータル
コストを低減させるだけでなく、いわゆる産業廃棄物を
資源として再利用することになり、数々の利点がある。

本発明者は、前記脱燐滓中に、鉄鉱石その他に由来する
バナジウム（■）が濃縮されて含有されていることに着
目し、このＶを回収するとともに、同じ脱燐滓中に存在
するＰを利用価値の高い燐酸カルシウムの形で回収する
方法を開発した。勿論、必要であればアルカリ金属も炭
酸塩の形で回収し、たとえば造滓剤として再利用するこ
とがてきる。造滓剤としてＮａ２ｃＯ３を用いた場合脱
燐滓中には、ナトリウムの酸化物、硫化物、リン酸塩、
バナジン酸塩等の水溶性成分が含まれており、これを水
とＣＯ２て処理することによつて、Ｎａ分はもとより、
Ｐおよび■も効率よく液側に分離することができる。

従つてこの液から上記の有価成分を回収すれは、脱燐処
理工程自体のコストを低減するだけてなく、通常廃棄物
として取扱われる滓から■の如き極めて高価な元素を採
取するという点で、いわゆる省資源の観点からも意義が
ある。本発明の回収方法は、まず脱燐滓を水および炭酸
ガス（ＣＯ２）で処理して、アルカリ金属炭酸塩、アル
カリ金属燐酸塩およびアルカリ金属バナジン酸塩を含有
する抽出液を得る。この抽出液にカルシウム（Ｃａ）化
合物を添加してＰ分をＣａ化合物として析出させて分離
回収し、又、アンモニウム化合物を添加して■分をアン
モニウム化合物として析出させて分離回収する。更に、
必要に応じて、前記抽出液を濃縮してアルカリ金属炭酸
塩を回収することもできる。

上記Ｐ分の回収、Ｖ分の回収、およびアルカリ金属炭酸
塩の回収、の各工程の順序は任意であり、いずれを先に
行つてもよい。又、特に脱燐剤として再使用する目的で
アルカリ金属炭酸塩を回収する場合には、随伴するＳ分
をできるだけ少なくするために、予め抽出液にＦｅイオ
ンを加えて、ＳをＦｅＳとして分離除去する工程を加え
るのが望ましい。

次に、第１図に示す脱燐剤として炭酸ソーダ（Ｎａ２Ｃ
Ｏ３）を使用して、溶銑の脱燐処理を行つた時に生成す
る脱燐滓を対象とした場合を例にして、本発明を具体的
に説明する。

脱硫および脱燐を目的とする場合Ｎａ２ｃＯ３は、溶銑
１トン当りおよそ２５ｋｇを添加すると溶銑中に含まれ
るＳおよびＰはそれぞれ痕跡量および０．０１％以下ま
で低下する。

生成した脱燐滓を破砕して、適当な容器に入れ、水とＣ
Ｏ２で処理する。

水は脱燐滓１に対して重量比１．５以上、温度は６０℃
以上とするのが望ましい。

ＣＯ２は、純粋の炭酸ガスとして加える必要はないが、
反応効率の上からＣＯ，ｌＯ％以上を含むガスを使用す
るのが望ましい。

吹込み量は液のＰＨが１萌後になるように調整するのが
よい。

この処理によつて、脱燐滓中のナトリウム酸化物（Ｎａ
２Ｏ）はＮａ２ｃＯ３として液中に溶出する。

）この外、液側溶出物質と
しては硫化ナトリウム、リン酸ナトリウムおよびバナジ
ン酸ナトリウムがあり、残渣はＳｌＯ２とＦｅその他で
ある。

この残渣から磁選等により、Ｆｅ分を分離回収してもよ
い。未溶解分を除去した後の抽出液ＡからＮａ２ｃＯ３
を回収するこことができるが、回収したＮａ２ｃＯ３を
造滓剤として再使用する場合には、ここてＦｅイオンを
添加して液中のＳ分を除くのが望ましい。

たとえばＦｅｓＯ４の添加によりＦｅＳとして沈殿させ
ることができる。

このＦｅＳ沈殿を濾別した後の抽出液Ｂに、Ｃａ化合物
、たとえばＣａＯを添加するとの反応によりＣａ３（Ｐ
Ｏ４）２が沈殿する。

Ｃａ３（ＰＯ４）２はそれ自体極めて利用価値の高いも
のであり、これを液から濾別して回収する。この工程で
は、Ｃａ源としてＣａＯの外にＣａｃＩ２等も使用てき
る。Ｃａ３（ＰＯ４）２を分離した後の液Ｃを濃縮する
と、Ｎａ２ｃＯ３が結晶して析出して来る。

かくして得られた抽出液Ｄには、飽和状態のＮａ２ｃＯ
３とともにＮａ２ｓＯ４とバナジン酸ナトリウム（Ｎａ
ＶＯ３）が残つている。ここで抽出液Ｄにアンモニア化
合物、たとえば（ＮＨ４）２Ｓ０４を添加すると−ーー
ーーの反応によつてバナジン酸アンモニウム（ＮＨ４Ｖ
Ｏ３）が沈殿する。

固液分離されたＮＨ４ＶＯ３は、加熱分解させて、■２
０１，とし、或いは更にＡ１で還元して純バナジウムと
することができる。

一上記の全工程を実施すれば、
脱燐滓中のＰ１■およびＮａ２ｃＯ３が全てが回収の対
象となる。しかし、Ｎａ２ｃＯ３の回収を必要としない
場合には、前記Ｆｅイオン添加と抽出液Ｃの濃縮工程を
省略することができる。又、Ｃａ化学物添加によるＣａ
３（ＰＯ４）２の析出工程と、アンモニアイオン生成ア
ンモニア化合物の添加によるＮＨ４ＶＯ３析出の工程は
、いずれを前に実施しても差支えない。

最後に残る液Ｅには、Ｎａ２ｓＯ４と飽和状態のＮａ２
ｃＯ３が主として溶解しているが、これを抽出液Ｃと合
せて濃縮工程にかけるとＮａ２ｃＯ３とＮａ２ｓＯ４が
回収される。

実施例 第１表に示す組成の溶銑脱燐滓を対象に行つた本発明の
１実施例について説明する。

上記脱燐滓に重量比で１市倍の水（水温７０℃）を加え
、ＣＯ２を液のＰＨが約１０となるまて吹込んだ。

この液から未溶解のＳｉＯ２およびＦｅその他を分離し
た後の液の各成分の濃度は第２表のとおりであつた。

■の抽出率約８０％、Ｐの抽出率は約７０％であつた。

この抽出液にＣａＯを１．５当量加えることによりＰの
９０％以上がＣａ３（ＰＯ４）２として固相側に分離さ
れた。本実施例では、Ｐと■の回収だけを行つたが、こ
れら成分の回収前又は回収後にＮａ２ｃＯ３の回収も行
うことができるのは云うまでもない。

又、溶鋼脱燐滓も同様に処理できることは明らかである
。

これまでの説明に明らかな如く、本発明方法によれば、
Ｖがすでに水溶性のアルカリ金属バナジン酸塩として存
在する脱燐滓を処理して、■を回収することになる。

つまり、従来のＶ採取法におけるソーダ焙焼、ソーダ溶
融の工程が溶銑又は溶鋼の脱燐処理時に同時に行われて
いることになる。結局、本発明方法によれば、従来、前
処理（ソーダ焙焼、ソーダ溶融）に要した設備、エネル
ギー等が全く不必要となる。現在の鉄鋼生産規模からみ
て、脱燐滓の排出量も膨大なものとなることが予想され
る。

従つて、その中に含まれる有価成分、たとえは含有率が
小さいものであつても、総量としては大きなものとなる
から、これを効率よく回収する方法の確立は、極めて有
為義なものと云える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施の１例を示す工程図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルカリ金属炭酸塩を主成分とする造滓剤を用いて
   溶銑又は溶鋼の脱燐を行う際に生成する脱燐滓を水およ
   び炭酸ガスで処理してアルカリ金属炭酸塩、アルカリ金
   属リン酸塩、およびアルカリ金属バナジン酸塩を含む抽
   出液を得る工程、該抽出液にカルシウム化合物を加えて
   燐をカルシウム化合物として析出させ分離回収する工程
   、および燐の回収工程の前又は後に上記抽出液にアンモ
   ニウムイオン生成アンモニア化合物を加えてバナジウム
   をアンモニア化合物として析出させ分離回収する工程、
   を含む脱燐滓からの燐およびバナジウムの回収方法。 ２ 更に抽出液を濃縮してアルカリ金属炭酸塩を析出さ
   せてこれを分離回収する工程を含む特許請求の範囲第１
   項記載の燐およびバナジウムの回収方法。 ３ アルカリ金属炭酸塩の析出工程に先立つて、抽出液
   にＦｅイオンを添加し、液中の硫黄分を硫化鉄として分
   離する工程を含む特許請求の範囲第２項記載の燐および
   バナジウムの回収方法。