JPS63259036A

JPS63259036A - 副生Ｚｎ含有物からのＺｎ回収方法

Info

Publication number: JPS63259036A
Application number: JP62093563A
Authority: JP
Inventors: Takao Hashimoto; 孝夫橋本; Yujo Marukawa; 雄浄丸川; Masaki Tateno; 舘野　正毅; Shizuo Kishino; 岸野　静夫
Original assignee: TAENAKA KOGYO KK; Sumitomo Metal Industries Ltd; Tanaka Kogyo Co Ltd
Current assignee: TAENAKA KOGYO KK; Nippon Steel Corp; Tanaka Kogyo Co Ltd
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1987-04-16
Publication date: 1988-10-26

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、製鉄所で副生ずるＺｎ含有物、たとえば電気
炉ダスト、ダストペレットダスト、キルンダスト、メッ
キドロス粉等の副生Ｚｎ含有物からＺｎＣ０ｚ、　Ｚｎ
Ｏ，Ｚｎ等の形でＺｎを回収する方法に関する。

〔発明の背景〕

この種の副生Ｚｎ含有物中には、Ｚｎとしてたとえば電
気炉ダストの場合、約２５％、ダストペレットダストの
場合約５０％などからなりＺｎを含有しているにもかか
わらず、有効なＺｎ回収処理法が見出し得なかったので
、製鉄所では、そのまま非鉄メーカーに外販しているの
が実情である。

もし、Ｚｎを酸化亜鉛や金属亜鉛として回収できれば、
製鉄所内でメッキ用などの利用できる。

そこで、本発明は、副生Ｚｎ含有物の有効利用を回りＺ
ｎを回収することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するための本発明は、製鉄所で副生ず
るＺｎ含有物を、還元雰囲気および９００〜１１００℃
の温度に保持した揮化炉において、還元揮化し、そのＺ
ｎ蒸気からＺｎＯおよび金属Ｚｎの少くとも一方を得て
、次いでそこから不純物を除去するとともに硫酸と接触
させ硫酸亜鉛を得、その後炭酸ナトリウムにて中和して
炭酸亜鉛を得るか、その後熱分解してＺｎＯとするか、
さらにこれを還元処理してＺｎとすることを特徴とする
ものである。

〔作　用〕

本発明に従って、９００〜１１００℃の温度で還元揮化
すると、揮化ガス中にｐｂおよびＦｅ分の少いかなり高
い純度のＺｎ蒸気となり、これを酸化冷却させればＺｎ
Ｏとなり、Ｎ２ガス等の還元ガスにて冷却させれば金属
Ｚｎとなる。しかし、これらＺｎＯおよび金属Ｚｎの純
度は高いもののメッキ原料等とするには未だ不十分な純
度であるので、メッキ性状等を悪化させる主にＦｅ分お
よびｐｂ分等の不純物の除去を行う。

かくして、不純物を除去に際して、硫酸と接触させると
硫酸亜鉛を得ることができるから、この硫酸亜鉛を炭酸
ナトリウムと接触させると炭酸亜鉛を得ることができる
。この炭酸亜鉛は、このままメッキ原料等に使用できる
が、必要により熱分解してＺｎＯやさらに還元処理して
Ｚｎを得るようにしてもよい。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明をさらに詳説する。

第１図は本発明法を実施するための設備全体図で、出口
を共通にした２つの揮化炉ＩＡ、ＩＢが設けられており
、第１揮化炉ＩＡに対しては、電気炉ダスト、ダストペ
レット（ダスペレ）ダストおよび炭材としてＣＤＱコー
クス粉など粒径の細いものを混合槽２にて混合したもの
をペレタイザー３などのベレット化機によりペレット化
したものが投入される。また、第２揮化炉ＩＢに対して
は、亜鉛系メッキ設備でのメンキドロス塊が投入され、
それぞれ９００〜１１００℃に炉内が外部がらの熱によ
り保持される。

これによって、副生Ｚｎ含有物中のＺｎ分が揮化し、ま
たＰ分の一部がガスに同伴して出口から出るようになる
。出口部分には、セラミックフィルター４等の耐熱性フ
ィルターが設けられ、ガス分のみを透過するようになっ
ている。フィルター４を出たガスは、ダンパー５を介し
て導路６に移行される。導路６には冷却剤吹込ロアが設
けられ、この冷却剤吹込ロアがら空気またはＮ２等の還
元ガスが吹込まれる。空気が吹込まれると、Ｚｎ蒸気は
、酸化され、乾式バグフィルタ−等の集塵機８Ａ　、　
８ＢによりＺｎＯとして捕捉され、還元ガスが吹込まれ
ると金属亜鉛として捕捉され、それぞれ亜鉛粉体として
回収される。

一方、揮化炉ＩＡ、ＩＢの炉底からの鉄およびカーボン
リッチの残渣は、製鉄原料として高炉や焼結機に製鉄原
料として供給される。

一方、前述の空気またはＮ、ガスを冷却剤吹込ロアから
吹き込む場合、空気吹込にあっては、ダンパー１６Ａが
開、ダンパー１６Ｂが閉とされることにより集塵機８Ａ
にはＺｎＯ粉が捕集され、逆のダンパー１６Ａ、１６Ｂ
の開閉操作後、今度はＮ２ガスを吹込むと、金属Ｚｎ粉
が集塵機８Ｂに捕集される。これらのＺｎＯ粉および金
属Ｚｎ粉は、たとえば次述する溶解精製設備に供給され
る。

同設備は、第１〜第３溶解槽１７Ａ、１７Ｂ。

１７Ｃおよびイオン交換精製槽１８、シックナー１９、
濾過機２０．２１を備えている。また、２２はバッファ
タンク、２３は電気メツキ設備である。

かかる設備の下では、補充硫酸液および後述する電気メ
ツキ設備２３からの戻り硫酸亜鉛液が、Ｚｎ溶解液とし
て、第１溶解槽１７Ａに供給され、その後、このＺｎ溶
解液が供給路２２Ａ〜２２Ｃを介して第１溶解槽１７Ａ
から精製槽１８へと順に移行するとともに、未溶解のＺ
ｎ含有スラリーは、返送路２３Ａ〜２３Ｃを介して、逆
に精製槽１８から第１溶解槽１７Ａへと返送され、これ
によってＺｎ溶解液と未溶解のＺｎ含有スラリーとが向
流接触するようになっている。

前記最終の溶解槽、実施例では第３溶解槽１７ＣにＺｎ
Ｏ粉が供給され、供給路２２Ｂから供給されるＺｎ溶解
液によって溶解が図られた後、供給路２２Ｃを経て精製
槽１８に導かれ、ここで前述の金属Ｚｎ粉が供給され、
イオン交換精製（ＺｎとＦｅおよびｐｂとのイオン化傾
向の差を利用した精製）が図られた後、シックナー１９
および濾過機２０に導かれ不純物や残渣との分離が図ら
れた後、電気メツキ設備２３との間で、メッキ使用量と
溶解精製量とのバランスをバッファするバッファタンク
２２に一旦貯留された後、メッキ設備、たとえば電気メ
ツキ設備２３に供給され、鋼板からメッキ鋼板を得る場
合のメッキ原料とされる。ここで消費されなかったＺｎ
を含むたとえば硫酸浴メッキ液は、第１溶解槽１７Ａに
新溶解液として導かれ、Ｚｎの溶解液として使用される
。

上記向流接触溶解精製によって、Ｆｅまたはｐｂ等の不
純物は順次前槽へ導かれ、最終的に第１溶解槽１７Ａ底
から導出され、濾過機２１によって残渣として系外へ排
出される。また、この不純物への順次前槽への移行によ
って、不純物含量が少くなった溶解液が順次後槽へ移行
されることによって精製が図られ純化が達成される。

なお、上記溶解精製設備において、精製槽を複数設けて
もよい。また、種間に沈降分離槽を設けてもよい。ただ
し、向流接触方式を採る必要はある。

さて、バッファタンク２２からの不純物が除去された硫
酸亜鉛液２４は、中和槽２５に供給され、ここに与えら
れる炭酸ナトリウムＮａ、ＣＯ，によって中和され、次
いでこれは濾過・乾燥機２６により濾過、乾燥されるこ
とによって炭酸亜鉛ＺｎＣ０，とされる。また、必要に
より熱分解工程２７により熱分解されＺｎＯとされるか
、さらに還元処理工程２８によりＺｎ粉とされる。

次いで実験例を示しながら、本発明法の揮化操作条件に
ついて説明する。

第２図に示すタンマン炉３０にて揮化実験を行った。炉
２０内にはグラファイトルツボ３１を収納し、この中に
Ｚｎ含有物を投入し、ヒータ３２により加熱するととも
に、炉内にＮ２ガスを吹込んだ。

４５０　ａｍ角に開口した炉頂上部には、５００　ｕ＋
角のフード２３を設け、揮化ガスバグフィルタ−３４に
より捕集するようにした。また、炉頂開口部には、１５
０１Ｉφの開口の排出板３５を取付けた。炉高は７００
１である。

かかる実験設備にて、まずＺｎ含有物として電気炉ダス
トを用いるとともに、還元揮（気）化温度を変えてみた
ところ、第３図のように、回収ＺｎＯ中には、温度の上
昇とともに、ＦｅおよびＰｂ分が多く含まれることが判
った。したがって、揮化温度は１１００℃以下、より好
ましくは９８０℃以下、特には９５０℃以下がよいこと
が判った。なお、９００°Ｃ未満では、揮化が生じない
ことも判った。

〔実施例〕

（実施例１）第１図の設備にて、Ｚｎ　：　５６．９８％、　Ｆｅ　
：　１６．４３％、Ｐｂ：４．８０％のダストペレット
ダストを揮化炉にてＺｎの揮化を行い、９９．１％のＺ
ｎＯ粉および金属Ｚｎ粉を得た。このとき、ＺｎＯ粉に
はＦｅが０．３１％、ｐｂが０．７３％、金属Ｚｎ粉に
はＦｅが０．１４％、ｐｂが０．６８％含まれており、
これらを用い向流接触溶解精製したところ、最終の精製
液中には、Ｆｅが０．３６ＰＰＭ　、Ｐｂが０．１１Ｐ
ＰＭ含まれているのみで、きわめて高いＺｎ純度のメッ
キ原料等に十分使用できる硫酸亜鉛液が得られた。

（実施例２）メッキドロス（Ｚｎ＝　９５．３％、Ｆｅ＝１．９％、
Ｐｂ＝１．１％）を１０〜２０龍角程度に粉砕したもの
を２　ｋｇ、タンマン炉（ルツボはグラファイト製、Ｎ
２雰囲気）にて９００〜９１０℃に保って加熱し、揮化
したＺｎ蒸気を空気冷却およびＮ２ガス冷却してそれぞ
れバグフィルタ−に回収した後、第４図の工程に従って
処理した。この場合における（イ）〜（ホ）の品位をま
とめて第１表に示す。

第　　　１　　　表この結果によると、きわめて不純物の少いＺｎ回収品が
得られることが判る。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、製鉄所での副生Ｚｎ含有
物からきわめて純度の高いＺｎ回収品を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明性実施のための設備の全体概要図、第２
図は揮化実験炉の概要図、第３図は気（揮）化温度の相
異による得られるＺｎＯ中のＦｅ、　Ｐｂ含有率の変化
図、第４図は実施例での処理過程図である。ＬＡ、ＩＢ・・・揮化炉、７・・・冷却剤吹込口、８Ａ
。８Ｂ・・・集塵機、１７Ａ〜１７ｃ・・・溶解槽、１８
・・・精製槽、２３・・・電気メツキ設備、２５・・・
中和槽、２６・・・乾燥・濾過機、２７・・・熱分解工
程、２８・・・還元処理工程。第２図第３図ｊフ己ソこ１皮ｔ”ｃ　ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）製鉄所で副生するＺｎ含有物を、還元雰囲気およ
び９００〜１１００℃の温度に保持した揮化炉において
、還元揮化し、そのＺｎ蒸気からＺｎＯおよび金属Ｚｎ
の少くとも一方を得て、次いでそこから不純物を除去す
るとともに硫酸と接触させ硫酸亜鉛を得、その後炭酸ナ
トリウムにて中和して炭酸亜鉛を得ることを特徴とする
副生Ｚｎ含有物からのＺｎ回収方法。