KR19990001477A - Chemical treatment method of lead dust whose main component is lead sulfide - Google Patents
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Abstract
주성분이 황화납인 연진을 황산과 강력한 산화제인 질산의 혼합액을 사용하여 황산화시켜 황산납을 제조하는 제1 단계, 황산납을 탄산염 용액을 사용하여 탄산화시켜 탄산납을 제조하는 제2 단계, 탄산납을 질산을 사용하여 침출 처리하여 정제된 질산납을 제조하는 제3 단계를 포함하는 연진의 화학적 처리 방법이 개시되어 있다. 이와 같은 연진의 화학적 처리 방법을 사용하면, 환경 오염물질의 배출을 최소화할 수 있고, 연진을 건식 제련 공정에 재투입시킬 필요없이 큐폴라의 조업을 원활히 하는 동시에, 부가가치가 높은 형태의 납을 저비용으로 생산할 수 있다.A first step of producing lead sulfate by sulphating the main lead as lead sulfide using a mixture of sulfuric acid and nitric acid as a powerful oxidizing agent, and a second step of producing lead carbonate by carbonizing lead sulfate using a carbonate solution, carbonic acid Disclosed is a method for chemical treatment of lead comprising a third step of leaching lead with nitric acid to produce purified lead nitrate. This chemical treatment of fumes minimizes the release of environmental pollutants, facilitates cupola operations without the need to re-inject fumes into the dry smelting process, and at the same time provides high value added lead at low cost. Can produce.
Description
본 발명은 폐납축전지의 건식 제련시 분진으로서 발생되는 산업 폐기물인 연진 (납 분진)을 습식 금속 공정에 의해 처리하여 부가가치가 높은 최종 제품을 생산하기 위한 중간 물질인 질산납 또는 염기성 탄산납 (백연)을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention is a lead nitrate or basic lead carbonate (white lead), which is an intermediate material for producing a high value-added final product by treating lead dust (lead dust), an industrial waste generated as dust during dry smelting of waste lead-acid batteries, by a wet metal process. It relates to a method of manufacturing.
최근 각종 내연기관의 점화 동력원인 납축전지의 소비량이 증가함에 따라 폐납축전지의 발생량도 날로 증가되고 있다. 따라서, 자원을 재활용한다는 측면에서 폐납축전지 중 금속 납 성분을 건식 제련에 의해 재생하여 사용하고 있다. 그러나, 건식 제련 공정에서는 금속 납이 완전히 회수되지 못하며, 일부 금속 납 성분은 분진 형태로서 배출되고 있다. 이 연진은 주로 고온 공정에서 재환원 및 용융 공정을 거쳐 납 제련이 이루어지는 동안에 발생되는 미분으로서, 그의 주성분은 방연광 (PbS)임이 확인되었으며, 이 연진에는 방연광 외에 저융점 화합물인 주석, 안티몬, 비소 등의 금속 화합물과 실리카 및 탄소 성분이 소량 함유되어 있다. 이와 같이 산업 부산물인 연진은 단순 매립 등이 불가능하기 때문에 별도의 안정화 처리를 하여야 매립이 가능하다. 그러나, 현재는 안정화 처리에 비용이 매우 많이 들기 때문에 2차 납 제련 업체에서는 이 납 분진의 처리 방안이 없어 조업에 있어서 큰 애로를 겪고 있다.Recently, as the consumption of lead acid batteries, the ignition power source of various internal combustion engines, increases, the amount of waste lead acid batteries is also increasing day by day. Therefore, in order to recycle resources, the metal lead component of the waste lead storage battery is regenerated and used by dry smelting. However, in the dry smelting process, metallic lead is not completely recovered, and some metallic lead components are discharged in dust form. This dust is a fine powder generated during lead smelting mainly through re-reduction and melting process in high temperature process, and its main component was confirmed to be lead (PbS) .In this dust, low melting point compounds such as tin, antimony, arsenic, etc. It contains a small amount of a metal compound, silica, and a carbon component. In this way, because the industrial by-product Yeonjin is not possible to simply landfill, it is possible to landfill only after a separate stabilization treatment. However, at present, the stabilization process is very expensive and secondary lead smelters have a hard time dealing with the operation because there is no way to treat the lead dust.
이러한 연진 및 납 화합물을 처리하는 방법은 예를 들면, 미국 특허 제4,229,271호 및 영국 특허 제2,185,348A호에 발표된 바 있다. 이러한 연진의 처리 기술에 대한 구체적인 기술은 산화납이나 황산납을 탄산화하여 규불산이나 붕소불산으로 용해하여 전해채취로 금속납을 회수하는 방법이다. 이와 같이, 외국의 연진은 주성분이 황산납인데 반하여, 국내 폐납축전지의 건식 제련 공정에서 발생되는 연진의 주성분은 황화납으로서, 그 조성이 상이하여 국내 연진의 처리에 외국 기술을 단순 적용하는 것은 불가능하다. 또한, 아직까지 국내에서는 연진을 화학적으로 처리하는 공정이 개발된 바가 없어, 현재로서는 부분적으로 연진을 건식 제련 공정에 재투입하여 처리하고 있는 실정이다. 그러나, 미세한 연진을 건식 제련 공정에 재투입할 경우 일부는 다시 연진으로 발생되고, 일부는 부분 산화되어 생성된 산화납 (PbO)이 용련 납에 불순물로서 포함되어 주조성을 크게 저하시키는 요인이 되므로 품질에 지대한 악영향을 준다.Methods for treating such lead and lead compounds have been disclosed, for example, in US Pat. No. 4,229,271 and UK Pat. No. 2,185,348A. A specific technique for the dust treatment technology is a method of recovering metal lead by electrolytic extraction by carbonizing lead oxide or lead sulfate and dissolving it with silicic acid or boric acid. As described above, the main component of foreign dust is lead sulfate, whereas the main component of lead in the dry smelting process of domestic waste lead-acid batteries is lead sulfide, and its composition is different so that it is impossible to simply apply foreign technology to the treatment of domestic dust. Do. In addition, there has not been developed a process for chemically treating the dust in the country so far, the situation is currently partly re-injected into the dry smelting process. However, when fine dust is re-injected into the dry smelting process, some of it is generated again, and some of it is partially oxidized, and lead oxide (PbO), which is produced by partially oxidizing, is included in the molten lead as impurities, which greatly degrades castability. Has a great adverse effect on
따라서, 본 발명자들은 종래의 이러한 문제점을 해결하고자 예의 연구를 거듭한 결과, 본 발명의 연진의 화학적 처리 방법을 개발하였다.Accordingly, the present inventors have made intensive studies to solve such problems in the related art, and have developed a method for chemical treatment of dust of the present invention.
본 발명의 목적은 환경 오염물질인 연진을 상기한 건식 제련에 의한 처리 대신 환경 공해물질의 배출이 적은 습식 공정으로 처리함으로써 환경 오염물질의 배출을 억제하고, 이러한 연진을 폐납축전지의 건식 제련 공정에 재투입시킬 필요없이 큐폴라 (cupola)의 조업을 원활히 하는 동시에, 제련 공정에서 생산되는 최종 금속 납 보다 부가가치가 높은 형태의 납을 생산할 수 있는 신규한 연진의 화학적 처리 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to suppress the emission of environmental pollutants by treating the dust pollutants as environmental pollutants in a wet process with low emissions of environmental pollutants instead of the treatment by the dry smelting described above, and the smoke is applied to the dry smelting process of waste lead storage batteries. It provides a new method for chemical treatment of fumes that facilitates cupola operations without the need for re-entry, while also producing lead in a form of added value that is higher than the final metal lead produced in the smelting process.
도 1은 연진의 화학적 처리 공정도.1 is a chemical process flow chart of dust.
본 발명에 따르면, 연진의 화학적 처리 방법은 크게 3 단계의 공정으로 이루어진다. 제1 단계에서는 주성분이 황화납 (PbS)인 연진을 황산과 강력한 산화제인 질산의 혼합액을 사용하여 습식 황산화시켜 황산납을 제조하고, 제2 단계에서는 황산납을 탄산염 용액을 사용하여 탄산화시켜 탄산납을 제조하며, 제3 단계에서는 탄산납을 묽은 질산을 사용하여 침출 처리하여 정제된 질산납을 제조한다. 이와 같이 하여 제조된 질산납은 고부가가치 제품을 제조하기 위한 기초 원료로서 사용될 수 있다.According to the present invention, the chemical treatment method of the dust is largely composed of three steps. In the first step, lead sulphate is prepared by wet sulphation using a mixture of sulfuric acid and nitric acid, a strong oxidizing agent, in the first step, to prepare lead sulfate, and in the second step, lead sulfate is carbonated by using a carbonate solution. Lead is prepared, and in the third step, lead carbonate is leached with dilute nitric acid to produce purified lead nitrate. Lead nitrate thus prepared can be used as a basic raw material for producing high value products.
이와 같이 본 발명의 습식 금속 공정으로 연진을 처리하는 경우에는, 매립시 소요되는 처리 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 건식 제련 공정에 재투입하여 처리해야 하는 문제를 해결하여 건식 제련 공정의 작업성 저하 및 생산되는 금속 납의 품질 저하 등의 문제를 원천적으로 해결할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 환경 처리에 문제가 되는 연진을 처리하여 금속 납 보다 고가인 백연, 초산납, 스테아린산납 등과 같은 납 화합물로 직접 제조될 수 있는 질산연을 생산하여 공정의 청정화를 기하고 경제성을 제고할 수 있는 특징이 있다.As described above, in the case of treating the dust by the wet metal process of the present invention, not only the treatment cost required for landfill can be reduced, but also the problem of having to be re-introduced into the dry smelting process to reduce the workability of the dry smelting process And problems such as deterioration of the quality of metal lead produced. In addition, the method of the present invention by treating the dust that is a problem in the environmental treatment to produce lead nitrate that can be directly produced from lead compounds such as white lead, lead acetate, lead stearate, etc., which is more expensive than metal lead to clean the process and economical There are features that can be improved.
본 발명의 기술을 단계별로 상세히 설명하면 다음과 같다. 제1 단계는 연진을 황산화시키는 공정으로서, 황산과 강력산 산화제인 질산의 혼합액을 사용한 습식법으로 연진을 황산화시킨다. 습식 공정에 의한 황산납으로의 전환은 황산 5 중량% 이상 및 산화제로서의 질산 5 중량% 이상의 혼합액을 만들어 광액 농도 5 ∼ 50 중량% 범위로 연진을 광액화하여 반응 온도 30 ℃ 이상에서 10 ∼ 120 분 동안 교반하면서 반응시킨다. 이 경우 황산과 질산의 농도는 각각 7 ∼20 중량% 정도가 좋고, 반응 온도는 20 ∼ 60 ℃가 좋으며, 반응 시간은 10 ∼ 60 분 정도가 좋다. 이 때, 산도와 온도가 높을수록 반응이 빠르고 전화 속도도 증가된다. 이상의 적정 조건에서는 아황산 가스는 물론 황화수소도 발생되지 않으므로 별도의 가스 처리 시설이 필요없이 청정 공정으로 연진을 처리할 수 있다. 황산화 공정에서는 고액 분리후 여액을 재사용할 수 있어 상기 공정은 무폐수 배출 공정으로 청정화가 가능하다.When explaining the technology of the present invention step by step in detail. The first step is to sulphate yeonjin, and yeonjin is sulfated by a wet method using a mixture of sulfuric acid and nitric acid, a strong acid oxidant. The conversion to lead sulfate by the wet process produced a mixed solution of 5% by weight or more of sulfuric acid and 5% by weight or more of nitric acid as an oxidizing agent to photoliquify the dust in a range of 5 to 50% by weight of the mineral liquid, and 10 to 120 minutes at a reaction temperature of 30 ° C or higher. React while stirring. In this case, the concentration of sulfuric acid and nitric acid is preferably about 7 to 20% by weight, the reaction temperature is preferably 20 to 60 ° C, and the reaction time is preferably about 10 to 60 minutes. At this time, the higher the acidity and temperature, the faster the reaction and the higher the conversion speed. Under the appropriate conditions, sulfite gas and hydrogen sulfide are not generated, and thus the dust may be treated in a clean process without the need for a separate gas treatment facility. In the sulphation process, the filtrate can be reused after the solid solution is separated, and thus the process can be cleaned with a wastewater discharge process.
제2 단계인 탄산화 공정은 제1 단계에서 황산화 처리된 연진을 탄산화시키기 위하여 탄산염을 탄산기에 대한 납의 당량비가 이론치인 1:1 이상인 탄산염 용액으로 광액 농도 5 ∼ 50 중량% 범위가 되도록 황산화된 연진을 광액으로 만들어 반응 온도 20 ∼ 80 ℃ 범위에서 1 ∼ 3 시간 동안 교반하면서 반응시킨다. 이 때 사용될 수 있는 탄산염으로는 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산암모늄, 탄산수소암모늄 등이 있다. 반응이 완료된 후 고액 분리하여 탄산납이 주성분인 고체는 제3 단계 공정에 투입하고 황산나트륨, 황산암모늄 및 탄산염 등이 주성분인 여액은 일부 분취하여 황산나트륨 등을 생성시키고 나머지 용액은 소모된 탄산염을 보충하여 제2 단계인 탄산화 공정에 재사용한다. 이때 탄산화를 위한 적정 조건의 범위는 탄산염 대 황산납의 당량비는 1 ∼ 3 대 1이고, 탄산염 용액에 의한 광액 농도는 10 ∼ 30 중량%, 그리고 적정 온도는 30 ∼ 50 ℃이다. 제2 단계에서는 황산나트륨 등이 축적되는데, 이 때 일부 용액을 분취하여 정제한 후 증발 농축하여 결정화함으로써 액을 정제하여 계속 순환시켜 재사용함으로써 무폐수 배출 공정으로 한다.In the second step, the carbonation process, in order to carbonize the sulphate treated in the first step, the carbonate is sulfated to a mineral solution concentration of 5 to 50% by weight with a carbonate solution having an equivalent ratio of lead to carbonate of 1: 1 or more. The dust is converted into a mineral solution and reacted with stirring for 1 to 3 hours at a reaction temperature of 20 to 80 ° C. At this time, carbonates that can be used include sodium carbonate, sodium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate and the like. After completion of the reaction, the solid solution is separated and the solid containing lead carbonate is added to the third step. The filtrate containing sodium sulfate, ammonium sulfate and carbonate as the main component is partially collected to produce sodium sulfate, and the remaining solution is supplemented with the consumed carbonate. Reuse in the second step, the carbonation process. At this time, the range of the appropriate conditions for carbonation is the equivalent ratio of carbonate to lead sulfate is 1-3 to 1, the concentration of the mineral liquid by the carbonate solution is 10 to 30% by weight, and the titration temperature is 30 to 50 ° C. In the second step, sodium sulfate and the like are accumulated. At this time, a part of the solution is collected, purified, and then concentrated by evaporation to crystallize.
제3 단계 공정은 제2 단계에서 탄산화 처리된 연진을 묽은 질산으로 침출시켜 질산납을 생산하는 공정으로서, 침출 공정은 탄산화 처리된 연진을 질산 3 ∼ 12 중량%의 용액으로 광액 농도 5 ∼ 50 중량% 정도로 하여 반응 온도 20 ∼ 80 ℃ 범위에서 10 ∼ 60 분 동안 교반하면서 반응시킨다. 반응 후 고액 분리하여 고체는 제1 단계로 재투입하여 미반응 연진을 재처리할 수도 있으며 또한 잔류량이 소량이므로 큐폴라에서 처리하여도 무방하다. 여액을 용매 추출 등 범용의 정제 방법으로 정제하여 최종 정제된 질산납을 생산한다. 상기 공정은 고형 잔류물이 수 % 정도 발생되는데, 이것을 큐폴라에 장입하여 처리하고, 질산납을 생산한 후의 잔여 질산 용액은 농도를 조정하여 탄산납 침출액으로 재순환시켜 사용함으로써 무배출 청정 공정의 운영이 가능한 특징이 있다.The third step is to produce lead nitrate by leaching carbonated flue in the second step with dilute nitric acid, and the leaching process is 5 to 50 wt% mineral solution in a solution of 3 to 12% by weight of nitric acid. It is made into about% and made to react, stirring for 10 to 60 minutes in reaction temperature 20-80 degreeC. After the reaction, the solids are separated and the solids are re-injected into the first step to reprocess unreacted fumes. In addition, since the residual amount is small, it may be treated in the cupola. The filtrate is purified by a general purification method such as solvent extraction to produce the final purified lead nitrate. The process generates about a few percent of solid residue, which is charged and processed into cupola, and the residual nitric acid solution after producing lead nitrate is recycled to lead carbonate leaching solution by adjusting the concentration so that the operation of the zero discharge clean process can be performed. There are possible features.
또한, 상기 본 발명의 방법으로 연진을 처리하는 경우 종래의 방법에 비해 환경 오염물질의 배출을 최소화할 수 있는 동시에 처리 비용이 매우 저렴하며 고부가가치의 질산납을 제조할 수 있는 장점이 있다.In addition, when the dust treatment by the method of the present invention can minimize the emission of environmental pollutants compared to the conventional method, the treatment cost is very low and has the advantage of manufacturing high value-added lead nitrate.
이하, 본 발명을 대표적인 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명의 실시양태를 예시하기 위한 것이며 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to representative examples, but these examples are only intended to illustrate embodiments of the present invention and do not limit the scope of the present invention.
실시예Example
연진의 화학적 처리 공정의 제1 단계에서는 황화납 함량이 약 85 중량%인 연진을 100 g 취하여, 황산의 농도가 2N일 때 질산의 농도를 1, 2 및 4N로 조정함으로써 총 산도가 3, 4 및 6N인 황산과 질산의 혼합액 1000 ml에 연진을 투입하여 40 ℃에서 30분간 교반하면서 반응시켰다. 반응 종료 후 고액 분리하여 액체는 소모된 황산과 질산을 보충하여 황산화 공정에 재사용하고 황산납인 고체는 탄산화 공정에 투입하였다. 표 1은 상기와 같이 질산을 산화제로 사용하여 황산 용액에서 연진을 황산화 처리하였을 때의 전환율을 나타낸 것으로서, 질산의 농도가 증가함에 따라 황산납으로의 전환율이 크게 증가하였다. 즉, 황산의 농도가 2N일 때 질산 농도가 1N이면 황산납의 생성율이 14%에 지나지 않았으나 질산 농도가 2N 이상으로 되면 산화력이 커지면서 황화납의 황산화율이 93% 이상으로 증가하였다. 이상과 같이 황산 용액에서 황화납을 황산납으로 전환시키기 위해서는 산화제로서 질산을 사용하면 효과적이고, 그 농도는 총 산도와 비교하여 적절히 조정하여야 하며, 황산 농도가 2N일 때는 질산 농도를 2N 이상으로 하면 양호한 결과가 얻어졌다.In the first step of the chemical treatment process of lead, 100 g of lead with sulfide content of about 85% by weight is taken, and the total acidity is adjusted to 3, 4 by adjusting the concentration of nitric acid to 1, 2 and 4N when the concentration of sulfuric acid is 2N. And the dust was added to 1000 ml of a mixture of sulfuric acid and nitric acid of 6N and reacted while stirring at 40 ℃ 30 minutes. After completion of the reaction, the liquid was separated and the liquid was replenished with sulfuric acid and nitric acid, and reused in the sulfated process, and the lead sulfate solid was added to the carbonated process. Table 1 shows the conversion rate when sulfuric acid is treated in sulfuric acid solution using nitric acid as an oxidizing agent. As the concentration of nitric acid increases, the conversion to lead sulfate significantly increases. In other words, when the concentration of sulfuric acid is 2N, when the nitric acid concentration is 1N, the lead sulfate production rate is only 14%. However, when the nitric acid concentration is 2N or higher, the sulfidation rate of lead sulfide increases to 93% or more. As mentioned above, in order to convert lead sulfide into lead sulfate in sulfuric acid solution, it is effective to use nitric acid as an oxidizing agent, and the concentration should be adjusted appropriately compared to the total acidity. When sulfuric acid concentration is 2N, when nitric acid concentration is 2N or more, Good results have been obtained.
[표 1]TABLE 1
황산과 질산의 혼합액을 사용한 경우의 황화납의 황산화 전환율.Sulfation conversion rate of lead sulfide when a mixture of sulfuric acid and nitric acid is used.
제1 단계에서 제조된 황산납을 광액 농도 10 중량%, 황산납 기준으로 탄산암모늄 또는 탄산나트륨의 당량비가 각각 1, 2 및 3이 되도록 수용액을 제조하여 40 ℃에서 3시간 동안 교반하면서 반응시켰다. 반응 종료 후 고액 분리하여 여액은 소모된 탄산염을 보충하여 탄산화 공정에 재사용하고 탄산납으로 전환된 고체는 질산 침출 공정에 투입하였다. 표 2는 황산납을 상기와 같은 방법으로 탄산화했을 때의 전환율을 나타낸 것으로서, 황산납에 대한 탄산암모늄과 탄산나트륨의 당량비가 1일 때에는 각각 50% 및 75% 정도의 황산납이 탄산납으로 전환되었지만, 탄산기의 농도를 2배 이상으로 하면 모두 98% 이상의 황산납이 탄산납으로 전환되어 묽은 질산 등으로 쉽게 녹일 수 있는 형태가 되었다.The lead sulfate prepared in the first step was prepared in an aqueous solution such that the equivalent ratio of ammonium carbonate or sodium carbonate to 10 wt% of the mineral solution concentration and lead sulfate was 1, 2 and 3, respectively, and reacted with stirring at 40 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, the solid solution was separated and the filtrate was replenished in the carbonation process, and the solid converted to lead carbonate was added to the nitric acid leaching process. Table 2 shows the conversion rate when lead sulfate was carbonated in the same manner as above. When the equivalent ratio of ammonium carbonate and sodium carbonate to lead sulfate was 1, about 50% and 75% of lead sulfate was converted to lead carbonate, respectively. When the concentration of the carbonic acid group is more than two times, all of 98% or more of lead sulfate is converted into lead carbonate, which is easily dissolved in dilute nitric acid.
[표 2]TABLE 2
탄산염 투여량에 따른 황산납의 탄산납으로의 전환율.Conversion rate of lead sulfate to lead carbonate according to carbonate dosage.
제2 단계에서 제조된 탄산납을 질산 농도가 각각 3.06 중량% (0.69N), 6.11 중량% (1.37N) 및 12.22 중량% (2.74N)의 용액에 광액 농도가 10 중량% 정도가 되도록 투입하여 30 ℃에서 30분간 교반하면서 침출시켰다. 반응 종료 후 고액 분리하여 고체는 황산화 공정이나 또는 큐폴라에서 처리하고, 여액인 질산납 용액은 불순물들을 침전법이나 용매 추출 등과 같은 기존의 기술로 정제하여 순도를 높일 수 있으며, 본 공정에서 사용되는 연진은 폐납축전지의 건식 제련할 때 발생되는 분진으로 불순물로 포함되는 금속 성분들이 적고 황산화 공정시 일부 제거됨으로써 별도의 정제 공정이 없이도 상당히 고순도의 질산납을 생산할 수 있는 장점이 있다. 본 발명의 방법으로 제조된 질산납 용액을 이용하여 고부가가치 제품인 백연, 초산연, 스테아린산납 그리고 안료 등을 통상적인 방법으로 쉽게 생산할 수 있다. 표 3은 상기와 같은 방법으로 탄산납을 질산 침출했을 때 질산 농도 변화에 따른 탄산납의 침출율 변화를 나타낸 것으로서, 질산 농도가 약 3 중량%일 때는 약 55%의 탄산납이 용해되었지만 질산 농도가 6 중량% 이상으로 되면 98% 이상의 탄산납이 용해되었다.The lead carbonate prepared in the second step was added to a solution of 3.06% by weight (0.69N), 6.11% by weight (1.37N) and 12.22% by weight (2.74N) in a concentration of about 10% by weight. Leaching was carried out at 30 ° C. for 30 minutes with stirring. After completion of the reaction, the solid solution is separated and the solid is treated in a sulfate process or cupola, and the lead nitrate solution as a filtrate can be purified by conventional techniques such as precipitation or solvent extraction to increase the purity. Lead dust is a dust generated during dry smelting of lead-acid lead-acid batteries, and has fewer metal components as impurities and is partially removed during the sulphation process, so that lead nitrate can be produced with a very high purity without a separate purification process. By using the lead nitrate solution prepared by the method of the present invention, high value-added products such as white lead, lead acetate, lead stearate and pigments can be easily produced by conventional methods. Table 3 shows the change in the leaching rate of lead carbonate according to the change in nitric acid concentration when lead carbonate is leached by the above method. When the nitric acid concentration is about 3% by weight, about 55% of lead carbonate is dissolved but the nitric acid concentration is When it became 6 weight% or more, more than 98% of lead carbonate dissolved.
[표 3]TABLE 3
질산 농도에 따른 탄산납의 침출율.Leaching Rate of Lead Carbonate with Different Nitric Acid Concentrations.
또한 질산 농도가 약 6 중량%인 저농도에서도 탄산납의 침출율이 약 98%로 매우 높게 나타났으며, 이 경우 침출액을 정량 분석한 결과 황화납이 주성분인 연진의 단계적 처리 공정에서 질산 침출 대상인 탄산납을 제외한 기타 불순물의 침출율이 표 4에 나타나있는 바와 같이 매우 낮아서 정제 효과가 큰 것으로 나타났다. 즉, 질산 농도가 6.11 중량%로 매우 낮은 묽은 질산 용액으로 침출하여 제조된 질산납 용액은 불순물 함량이 매우 낮으므로 질산납의 함량이 높은 고순도의 질산납을 제조할 수 있다. 이 표에서 보면 주요 불순물로서 검출되는 성분으로는 Sn, Sb, Mn, Mg, Si, Fe 등이 있으나 이들의 함량이 각각 10 ppm 이하로 매우 낮고 납은 68,000 ppm으로 매우 높아, 질산납으로 제조할 경우 99% 이상의 순도를 가질 수 있다.In addition, the leaching rate of lead carbonate was very high, about 98%, even at low concentrations of about 6% by weight of nitric acid.In this case, the leachate was subjected to quantitative analysis. The leaching rate of other impurities except for was very low as shown in Table 4, showing a large purification effect. That is, the lead nitrate solution prepared by leaching with a dilute nitric acid solution having a very low nitric acid concentration of 6.11% by weight has a very low impurity content, thereby making it possible to produce high purity lead nitrate having a high content of lead nitrate. In this table, the components detected as the main impurities are Sn, Sb, Mn, Mg, Si, Fe, etc., but their contents are very low below 10 ppm and lead is very high at 68,000 ppm. In this case, the purity can be greater than 99%.
[표 4]TABLE 4
본 발명의 방법에 따라 제조된 질산납 용액의 정량 분석 결과.Quantitative analysis results of the lead nitrate solution prepared according to the method of the present invention.
본 발명에 따른 연진의 화학적 처리 방법을 사용하면, 환경 오염물질의 배출을 최소화할 수 있고, 연진을 건식 제련 공정에 재투입시킬 필요없이 큐폴라의 조업을 원활히 하는 동시에, 부가가치가 높은 형태의 납을 저비용으로 생산할 수 있다.By using the chemical treatment method of the dust in accordance with the present invention, it is possible to minimize the emission of environmental pollutants, to facilitate the operation of the cupola without the need to re-inject the dust into the dry smelting process, while at the same time lead It can be produced at low cost.
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