KR20120076781A - Method for manufacturing zinc coating solution using high purity zinc oxide recovered from recyling secondary dust - Google Patents

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KR20120076781A
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Abstract

PURPOSE: A method for producing a zinc plating solution is provided to reduce the amount of used zinc balls by using high-purity zinc oxide recovered from secondary dust. CONSTITUTION: A method for producing a zinc plating solution comprises the steps of: leaching secondary dust, which is produced during a recycling process of stainless byproducts, in a sulfuric acid solution to prepare an aqueous zinc solution, filtering the zinc solution and the residues to remove a first group of impurities from the zinc solution, inserting metal zinc-containing dust into the zinc solution to remove a second group of impurities, adding NaOH(Sodium Hydroxide) into the aqueous solution and melt zinc at pH 14-15 to obtain an aqueous alkali zinc solution, putting high-purity sulfuric acid zinc into the aqueous alkali zinc solution at a OH and zinc mole number ratio of 2.0-3.0 to obtain a zinc oxide solution, drying the zinc oxide solution to obtain zinc oxide, and melting the zinc oxide into sulfuric acid used for producing a zinc plating liquid.

Description

이차 더스트로부터 회수한 고순도 산화아연을 사용하는 아연도금용액 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING ZINC COATING SOLUTION USING HIGH PURITY ZINC OXIDE RECOVERED FROM RECYLING SECONDARY DUST}METHOD FOR MANUFACTURING ZINC COATING SOLUTION USING HIGH PURITY ZINC OXIDE RECOVERED FROM RECYLING SECONDARY DUST}

본 발명은 고순도 산화아연으로부터 아연도금용액을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스테인리스강 부산물의 재활용 공정에서 발생하는 2차 더스트로부터 고순도 산화아연 회수하고, 상기 고순도 산화아연을 아연도금용액으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a zinc plating solution from high purity zinc oxide, and more particularly, to recovering high purity zinc oxide from secondary dust generated in a recycling process of stainless steel by-products, and converting the high purity zinc oxide into a zinc plating solution. It relates to a manufacturing method.

자동차 차체에 사용되는 강판 등에는 내식성, 도장성을 향상시키고, 또, 표면 외관 상태를 미려하게 하기 위해, 통상 아연계 도금을 행하고 있다. 이와 같은 아연도금에서 사용되는 아연성분은 통상, 금속 아연 볼(zinc ball)을 사용하여 왔다. 이러한 아연 볼을 도금욕에서 황산을 사용하여 용융시켜 도금용액으로 사용하고 있다. 그러나, 이와 같은 아연 볼은 톤당 단가가 높아, 강판의 가격 상승을 유발하고 있다.
In order to improve corrosion resistance and paintability, and to make surface appearance beautiful, steel plate etc. which are used for automobile bodies are usually galvanized. The zinc component used in such zinc plating has usually used metal zinc balls. These zinc balls are melted using sulfuric acid in a plating bath and used as a plating solution. However, such zinc balls have a high unit price per ton, causing the price of steel sheet to rise.

한편, 철강 공정에서 발생하는 더스트는 통상 15-20%의 아연을 함유하여 더스트를 환원제와 함께 성형한 후 가열 농축하여 산화아연을 회수하는 방법들이 제시되어 있다(대한민국 특허 1997-0013538, 일본공개특허 1992-261590).
On the other hand, dust generated in the steel process usually contains 15-20% of zinc to form a dust with a reducing agent and heat concentrated to recover the zinc oxide has been proposed (Korean Patent 1997-0013538, Japanese Patent Laid-Open) 1992-261590).

즉, 아연을 함유하는 LD 전로제강 더스트와 EAF 제강 더스트를 원료로, 폐타이어 건유탄이나 폐활성탄 또는 코크스를 환원제로 하여, 이들 성분을 화학양론적 기준으로 배합한 다음, 펠렛 및 단광을 제조하여 건조시킨 후 액체연료 가열식 환원로에 장입하여 1000-1500℃에서 1-3시간 동안 제련한 다음, 증발한 ZnO를 집진기에서 회수하는 방법이다.
That is, using LD converter steel dust containing zinc and EAF steelmaking dust as raw materials, and using waste tire dry coal, waste activated carbon or coke as a reducing agent, these components are combined on a stoichiometric basis, and then pellets and briquettes are prepared. After drying, it is charged into a liquid fuel heating reduction furnace, smelted at 1000-1500 ° C. for 1-3 hours, and then the evaporated ZnO is recovered in a dust collector.

그러나, 이 방법들에서 제조되는 산화아연은 ZnO=60-90% 수준으로 고순도 산화아연이 요구되는 아연도금용액으로는 적합하게 사용될 수 없다.
However, the zinc oxide prepared in these methods cannot be suitably used as a zinc plating solution requiring high purity zinc oxide with ZnO = 60-90%.

이외에, 일본공개특허공보 제2003-339317호 등에는 고순도 산화아연은 통상 고순도 금속 아연을 휘발하여 제조하며 습식법도 순도가 높은 Zn함유 스크랩(scrap) 등의 원료를 산 침출 혹은 전해 추출하고, 이것을 용매 추출한 후, 다시 활성탄 처리하여 불순물을 제거하고, 다음에 이 불순물을 제거한 용액을 알칼리 용액으로 중화하여 수산화 아연을 얻고, 다시 이 수산화아연을 소성하여 산화아연으로 하는 것을 특징으로 하는 고순도 산화아연 분말의 제조방법이 개시되어 있다.
In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-339317 or the like discloses that high-purity zinc oxide is usually prepared by volatilizing high-purity metallic zinc, and acid leaching or electro-extracting raw materials such as Zn-containing scrap having a high degree of wetness. After extraction, the activated carbon is treated again to remove impurities, and then the solution from which the impurities are removed is neutralized with an alkaline solution to obtain zinc hydroxide, and the zinc hydroxide is calcined again to form zinc oxide. A manufacturing method is disclosed.

또한, 본 발명자들은 한국특허출원 제1998-0056706호, 한국특허등록 제401991호에서, Zn 도금 폐액 중, Zn 몰수의 1/200-1/50에 해당하는 몰수의 KOH를 투여하고, 이를 교반 숙성처리 하여 불순물이 흡착되도록 한 후, 이를 여과하는 단계; 여과하여 불순물이 제거된 Zn함유 용액을 KOH 용액에 투입하여 용액의 pH를 13 이상으로 유지하면서 중화반응이 이루어지도록 혼합하고 1시간 이상 교반처리하여 수용액에서 직접 ZnO를 얻는 단계; 및 상기 얻어진 산화물을 반복 여과 수세한 후 건조하는 단계를 포함하는, 부산물로부터 고순도 산화아연을 제조하는 방법을 제시한 바 있다.
In addition, the inventors of the present invention, in Korean Patent Application No. 1998-0056706 and Korean Patent Registration No. 409951, in the Zn plating waste solution, the number of moles of KOH corresponding to 1 / 200-1 / 50 of the number of moles of Zn is administered and stirred and aged. Treating and adsorbing impurities, and then filtering the impurities; Filtering and adding the Zn-containing solution, from which impurities were removed, to a KOH solution to maintain a pH of the solution at 13 or more, so that the neutralization reaction was performed and stirring for at least 1 hour to obtain ZnO directly from an aqueous solution; And it has been presented a method for producing a high purity zinc oxide from the by-products, including the step of repeated filtration and washing the oxide obtained above.

상기와 같은 방법으로 산화아연을 얻을 수 있으나, 상기 공개특허문헌의 어디에도 더스트로부터 강판의 아연도금용액의 원료로 사용할 수 있음에 대하여 제시하거나 시사하고 있지 않다.
Zinc oxide can be obtained by the same method as described above, but it is not suggested or suggested that it can be used as a raw material for the galvanized solution of steel sheet from dust in any of the published patent documents.

본 발명은 스테인리스 부산물의 재활용 공정에서 발생하는 2차 더스트로부터 강판의 아연도금용 도금액, 보다 구체적으로는 아연전기도금액을 제조하는 방법을 제공한다.
The present invention provides a method for producing a galvanized plating liquid, more specifically a zinc electroplating liquid, from secondary dust generated in the recycling process of stainless by-products.

나아가, 본 발명은 불순물 정제 기술을 개선함으로써 스테인리스 부산물의 재활용 공정에서 발생하는 2차 더스트로부터 고순도 산화아연을 보다 경제적으로 제조하여 강판의 아연전기도금에 적합한 도금액을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
Furthermore, the present invention is to provide a method for producing a plating liquid suitable for zinc electroplating of steel sheet by improving the impurity purification technology to more economically produce high purity zinc oxide from secondary dust generated in the recycling process of stainless by-products.

본 발명은 2차 더스트로부터 아연도금용액을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은 스테인리스 더스트를 재활용하는 공정에서 발생하는 2차 더스트를 황산 수용액으로 침출하여 아연을 용해시켜 아연 수용액을 만드는 단계; 상기 아연 수용액과 잔류물을 여과하여 아연 수용액으로부터 제1 그룹 불순물을 여과 제거하는 단계; 상기 제1 그룹 불순물이 제거된 아연 수용액에 금속 아연 함유 더스트를 투입하여 제2 그룹 불순물을 제거하고 여과하는 단계; 제2 그룹 불순물이 제거된 수용액에 NaOH를 가하여 pH 14-15인 조건에서 아연을 용해시키고 여과하여 알칼리 아연 수용액을 얻는 단계; 상기 알칼리 아연 수용액에 고순도 황산아연을 OH 몰수: 아연몰수의 비가 2.0-3.0이 되도록 가하여 산화아연 용액을 얻는 단계; 상기 얻어진 고순도 산화아연 용액을 건조하여 산화아연을 얻는 단계; 및 상기 산화아연을 황산으로 용해하여 아연도금용액 원료로 제공하는 단계를 포함한다.
The present invention relates to a method for producing a zinc plating solution from secondary dust, the method comprising leaching secondary dust generated in the process of recycling stainless steel dust with an aqueous sulfuric acid solution to dissolve zinc to make a zinc aqueous solution; Filtering the zinc aqueous solution and the residue to filter out the first group impurities from the aqueous zinc solution; Removing the second group impurities by filtering metal zinc-containing dust into the aqueous zinc solution from which the first group impurities have been removed and filtering the second group impurities; Adding NaOH to the aqueous solution from which the second group impurities have been removed, dissolving zinc in a condition of pH 14-15, and filtering to obtain an aqueous alkali zinc solution; Adding a high purity zinc sulfate to the aqueous alkali zinc solution so that the ratio of the number of moles of OH: number of zinc is 2.0-3.0 to obtain a zinc oxide solution; Drying the obtained high purity zinc oxide solution to obtain zinc oxide; And dissolving the zinc oxide with sulfuric acid to provide a zinc plating solution as a raw material.

바람직하게는 상기 알칼리 아연 수용액을 얻는 단계는 상기 제2 그룹 불순물이 제거된 수용액에 알칼리제를 가하여 아연 및 제3 그룹 불순물을 수산화물로 중화 침전시키는 단계; 아연 및 제3 그룹 불순물이 수산화물로 중화 침전된 용액을 여과하는 단계; 및 상기 중화물에 NaOH를 가하여 pH가 14-15인 조건에서 아연을 용해시키고 여과하여 알칼리 아연 수용액을 얻는 단계를 포함할 수 있다. Preferably, the step of obtaining the aqueous alkali zinc solution is the step of neutralizing and precipitating zinc and third group impurities with hydroxide by adding an alkali agent to the aqueous solution from which the second group impurities are removed; Filtering the solution in which zinc and the third group impurities are neutralized and precipitated with hydroxides; And adding NaOH to the neutralized material to dissolve zinc in a condition of pH 14-15, and filter to obtain an alkali zinc aqueous solution.

상기 황산 수용액은 5-18%의 황산을 포함하고, 침출 용액의 pH가 4-6인 것이바람직하다.The aqueous sulfuric acid solution contains 5-18% sulfuric acid, and the pH of the leaching solution is preferably 4-6.

상기 제1 그룹 불순물은 철, 크롬, 니켈, 납, 실리콘 및 불소 중의 1 종 또는 2종 이상이고, 상기 제2 그룹 불순물은 납과 카드늄 중의 1종 이상일 수 있다.The first group impurity may be one or two or more of iron, chromium, nickel, lead, silicon, and fluorine, and the second group impurity may be one or more of lead and cadmium.

상기 2차 더스트를 산성 수용액으로 침출하여 아연을 선택적으로 용해시킨 아연수용액으로부터 분리된 잔류물을 산수세한 후 여과하고, 여과에 의해 얻은 여액을 상기 아연 수용액에 첨가하여 사용할 수 있다.The residue separated from the zinc aqueous solution in which the secondary dust is leached with an acidic aqueous solution to selectively dissolve zinc may be washed with water, filtered and the filtrate obtained by filtration may be added to the aqueous zinc solution.

상기 고순도 황산아연은 아연을 황산에 용해하여 얻어질 수 있다.The high purity zinc sulfate can be obtained by dissolving zinc in sulfuric acid.

또한, 상기 산화아연을 얻는 단계에서 산화아연은 펠렛, 분말 또는 케이크의 형태로 제조될 수 있으며, 상기 산화아연은 Na2SO4를 포함한다.
In addition, the zinc oxide in the step of obtaining the zinc oxide may be prepared in the form of pellets, powder or cake, the zinc oxide comprises Na 2 SO 4 .

본 발명에 의하면, 스테인리스 부산물의 재활용 공정에서 발생하는 2차 더스트로부터 고순도 산화아연을 보다 경제적으로 제조할 수 있으며, 나아가, 상기 얻어진 고순도 산화아연을 사용하여 아연도금강판을 제조하기에 적합한 아연도금용액을 제조할 수 있다.
According to the present invention, a high purity zinc oxide can be produced more economically from secondary dust generated in the recycling process of stainless by-products, and furthermore, a zinc plating solution suitable for producing a galvanized steel sheet using the obtained high purity zinc oxide. Can be prepared.

이와 같이 스테인리스 부산물의 재활용 공정에서 발생하는 2차 더스트로부터 아연도금 용액을 제조하여 아연도금강판을 얻을 수 있으므로, 고가의 아연 볼의 사용량을 줄일 수 있어 경제적이다.
As described above, since a galvanized solution can be obtained by preparing a galvanized solution from secondary dust generated in the recycling process of stainless by-products, the use of expensive zinc balls can be reduced and economical.

이하, 스테인리스 부산물의 재활용 공정에서 발생하는 2차 더스트로부터 산화아연을 제조하고, 이를 도금 용액으로 제조하는 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention for preparing zinc oxide from secondary dust generated in the recycling process of stainless by-products and preparing the same as a plating solution will be described in detail.

본 발명은 스테인리스 부산물의 재활용 공정에서 발생하는 2차 더스트에 적용되는 것으로서, 보다 바람직하게는 상기 2차 더스트는 중량%로서 T-Fe 1-10%, Si 1-6%, Ca 2-8%, Mn 0.1-2.0%, Zn 20~45%, Mg 1-5%, Ni 0.1-1%, Cr 0.3-2%, Cd 0.1-1%, Pb 1-8% 및 K 3-10%를 포함하는 것에 대하여 적용할 수 있다.
The present invention is applied to the secondary dust generated in the recycling process of stainless by-products, more preferably the secondary dust is T-Fe 1-10%, Si 1-6%, Ca 2-8% by weight , Mn 0.1-2.0%, Zn 20-45%, Mg 1-5%, Ni 0.1-1%, Cr 0.3-2%, Cd 0.1-1%, Pb 1-8% and K 3-10% Applicable to

본 발명이 적용되는 스테인리스 부산물의 재활용 공정에서 발생하는 2차 더스트의 일례의 조성을 2회 분석한 결과를 표 2에 나타낸다.
Table 2 shows the results of analyzing the composition of one example of the secondary dust generated in the recycling process of the stainless by-products to which the present invention is applied.

T-FeT-Fe SiSi CaCa MnMn ZnZn MgMg NiNi CrCr CdCD PbPb KK 1차Primary 7.247.24 4.844.84 7.007.00 0.780.78 30.2030.20 3.333.33 0.350.35 1.431.43 0.150.15 3.823.82 6.106.10 2차Secondary 6.836.83 3.713.71 6.896.89 0.780.78 29.4629.46 3.473.47 0.300.30 1.371.37 0.140.14 4.024.02 5.835.83

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 스테인리스 부산물의 재활용 공정에서 발생하는 2차 더스트 중의 아연 농도는 30% 정도로 매우 높으나, Si, Mn, Cr, Ni, Mg, Pb 등의 불순물의 함량 역시 높고, 음이온으로 F 성분(5% 내외)과 염소 성분(10% 내외)이 다량 혼입되어 있다. 그러나, 상기 불순물을 2차 더스트로부터 효과적으로 제거하는 것이 어려워 2차 더스트를 경제적으로 재활용하는 것은 매우 어려웠다.
As can be seen from Table 1, the zinc concentration in the secondary dust generated in the recycling process of stainless by-products is very high, about 30%, but the content of impurities such as Si, Mn, Cr, Ni, Mg, Pb is also high, The anion contains a large amount of the F component (about 5%) and the chlorine component (about 10%). However, it is difficult to effectively remove the impurities from the secondary dust and it is very difficult to economically recycle the secondary dust.

본 발명은 불순물 정제 기술을 개선함으로써 스테인리스 부산물의 재활용 공정에서 발생하는 2차 더스트에서 고순도 산화아연을 제조하고, 이를 활용하여 아연 도금용액을 제조하는 보다 경제적인 방법을 제공하는 것이다.
The present invention is to improve the impurity purification technology to produce a high-purity zinc oxide in the secondary dust generated in the recycling process of stainless by-products, and to provide a more economical method for producing a zinc plating solution using this.

먼저 스테인리스 부산물의 재활용 공정에 발생하는 2차 더스트로부터 고순도 산화아연을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
First, a method of producing high purity zinc oxide from secondary dust generated in a recycling process of stainless by-products will be described.

본 발명에서는 스테인리스 더스트를 재활용하는 공정에서 발생하는 2차 더스트를 산성 수용액으로 침출하여 아연을 선택적으로 용해하는 것이 필요하다. 상기 스테인리스 더스트를 침출하기 위한 상기 산성 수용액으로는 염산, 황산, 및 질산 수용액 등을 사용할 수 있으며, 나아가, 중화제로는 NaOH를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 산성 수용액으로 황산을 사용하고, 중화제로 NaOH를 사용하는 경우에는, 이에 의해 얻어지는 부산물을 아연도금용액으로서 전도 보조제 사용할 수 있어 가장 바람직하다.
In the present invention, it is necessary to selectively dissolve zinc by leaching secondary dust generated in the process of recycling stainless steel dust with an acidic aqueous solution. As the acidic aqueous solution for leaching the stainless dust, hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid aqueous solution may be used, and as a neutralizing agent, NaOH is preferably used. Thus, when sulfuric acid is used as an acidic aqueous solution and NaOH is used as a neutralizing agent, the by-product obtained by this can be used as a galvanizing solution, and it is most preferable.

황산 수용액을 사용하여 침출 반응시키고, 이를 중화 반응시키는 경우의 반응식을 표현하면 식 (1) 및 (2)와 같다.Leaching reaction is carried out using an aqueous sulfuric acid solution, and the reaction equation in the case of neutralization reaction is represented by the formulas (1) and (2).

[반응식 1]Scheme 1

황산 수용액 침출: ZnO + H2SO4 = ZnSO4 Sulfuric acid aqueous solution leaching: ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4

[반응식 2]Scheme 2

중화: ZnSO4 + 2NaOH = ZnO + Na2SO4
Neutralization: ZnSO 4 + 2NaOH = ZnO + Na 2 SO 4

상기 각각의 반응식으로부터 알 수 있는 바와 같이, 각각의 산성 수용액에 따른 침출 및 중화 반응으로 생성되는 염은 Na2SO4이나, 이중, 상기 Na2SO4는 전기아연 도금욕에서 전도성 보조제로서 적합하게 사용될 수 있으므로, 후속 공정에서 산화아연을 회수하기 위해 수세할 필요없이 산화아연과 상기 Na2SO4를 포함하는 용액을 전기아연 도금욕에 투입할 수 있어, 황산을 사용하여 아연을 침출하는 것이 바람직하다.
As can be seen from the respective reaction schemes, the salt produced by the leaching and neutralization reaction according to each acidic aqueous solution is Na 2 SO 4 , of which Na 2 SO 4 is suitably used as a conductive assistant in an electro zinc plating bath. Since it can be used, a solution containing zinc oxide and the Na 2 SO 4 can be added to the electrozinc plating bath without having to be washed with water to recover zinc oxide in a subsequent process, so that zinc is leached using sulfuric acid. Do.

상기 2차 더스트의 침출을 위해 pH 4-6를 유지하면서 황산 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 아연 침출 시 황산 수용액의 pH가 4 미만이면 침출 용액 내로 아연 이외의 금속성 불순물이 다량 유입되며, 특히 불소 성분이 급격히 유입될 우려가 있다. 또한, 침출 pH가 6을 초과할 경우에는 산 용해 속도가 느려져 아연 침출 속도가 느리고, 아연 회수율 저하라는 바람직하지 못한 결과를 얻는다. 따라서, 황산 수용액은 pH 4-6의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
It is preferable to use aqueous sulfuric acid solution while maintaining pH 4-6 for leaching of the secondary dust. When the pH of the sulfuric acid aqueous solution is less than 4 during zinc leaching, a large amount of metallic impurities other than zinc flows into the leaching solution, and there is a concern that a fluorine component may be introduced rapidly. In addition, when the leaching pH exceeds 6, the acid dissolution rate is slowed, the zinc leaching rate is low, and the unfavorable result of the zinc recovery rate is lowered. Therefore, it is preferable that sulfuric acid aqueous solution has a range of pH 4-6.

보다 바람직하게는 상기 황산 수용액은 5-18% 약황산을 사용하여 pH를 4-6으로 조정하여 침출반응을 수행할 수 있다. 강황산 수용액을 사용하여 침출하면 급격한 pH 저하가 일어나 pH가 4 이하로 되기 쉬워 pH 조절이 어려우므로, 약황산을 사용하는 것이 바람직하다.
More preferably, the aqueous sulfuric acid solution may be performed by adjusting the pH to 4-6 using 5-18% weak sulfuric acid. Leaching with a strong sulfuric acid aqueous solution causes a sharp drop in pH, leading to a pH of 4 or less, making it difficult to adjust the pH. Therefore, it is preferable to use weak sulfuric acid.

일반적인 탄소강 제조공정에서 발생하는 일차 더스트는 함유된 아연이 대부분 아연 페라이트(ZnOFe2O3)의 스핀넬 상으로 구성되어 있기 때문에, 아연 침출을 위해 강산성 수용액을 사용하여만 한다. 그러나, 스테인리스 2차 더스트는 존재하는 대부분 아연이 ZnO 상으로 구성되어 있으며 일부만이 ZnOFe2O3 스핀넬 상으로 되어 있다. 이러한 ZnO는 알칼리적 성질을 띠므로 저농도 황산과 같은 약산성 수용액으로 낮은 침출 pH 조건에서 침출하여도 아연 침출에는 문제가 없다.
The primary dust that occurs in the general carbon steel manufacturing process is that since the zinc contained mostly consists of spinel phase of zinc ferrite (ZnOFe 2 O 3 ), a strong acidic aqueous solution should be used for zinc leaching. However, stainless steel secondary dust is composed mostly of ZnO phase and only part of ZnOFe 2 O 3 spinel phase. Since ZnO has an alkaline property, there is no problem with zinc leaching even if it is leached under low leaching pH conditions with a weakly acidic aqueous solution such as low sulfuric acid.

반면, 중금속 불순물인 Ni, Cr, Pb 등은 대부분 (NiPb)O(CrFe)2O3의 스핀넬 상의 형태로 존재한다. 이와 같은 (NiPb)O(CrFe)2O3 등의 스핀넬 상은 산에 대한 저항성이 매우 크기 때문에, 약산의 낮은 pH로 침출할 경우 스피넬 상을 갖는 이들 중금속 성분이 용해되어 아연 수용액 유입되는 경향이 극히 제한적이다.
On the other hand, heavy metal impurities such as Ni, Cr, Pb, etc. are mostly present in the form of spinel phase of (NiPb) O (CrFe) 2 O 3 . Since such spinel phases, such as (NiPb) O (CrFe) 2 O 3 , are highly resistant to acids, when leaching at low pH of weak acids, these heavy metal components having spinel phases dissolve and tend to flow into the zinc solution. Extremely limited

특히, 불소성분은 대부분 CaF2 형태로 존재하는데, CaF2는 pH가 6 미만에서는 거의 용해되지 않는 성질을 가지므로 황산수용액으로 아연을 침출할 때, 불소가 이온상으로 용해되지 않는다. 또한, Si도 SiO2 형태로 존재하여 용해되지 않는다.
In particular, the fluorine component is present in majority in the form of CaF 2, CaF 2 is to leach the zinc sulfate aqueous solution because of the nature that is not a pH of less than 6, almost dissolved, and is not dissolved in a fluoride ion-phase. In addition, Si also exists in the form of SiO 2 and does not dissolve.

따라서, 저농도 산을 함유하는 약황산 수용액을 사용하여 적절한 pH 범위에서 침출하는 경우, 수용액 중의 아연은 대부분 금속 이온으로 존재하게 되는 반면, 불소 및 Ni, Pb, Cr, Fe, Si와 같은 금속 성분 등의 불순물은 고체상태로 존재하게 되므로 고액 분리를 통해, 상기 불순물을 제거할 수 있어, 아연을 함유하는 아연 수용액을 얻을 수 있다.
Therefore, when leaching at an appropriate pH range using a weak sulfuric acid solution containing a low concentration of acid, zinc in the aqueous solution is mostly present as metal ions, while fluorine and metal components such as Ni, Pb, Cr, Fe, and Si are used. Since impurities in the solid state are present, the impurities can be removed through solid-liquid separation, thereby obtaining an aqueous zinc solution containing zinc.

이와 같이 함으로써, 황산 수용액의 침출에 의하여 아연을 선택적으로 용해하고, 용액 중에 존재하는 고체 상태의 불소 및 Ni, Pb, Cr, Fe, Si와 같은 금속 성분 등의 불순물(제1 그룹 불순물)을 제거할 수 있다.
In this way, zinc is selectively dissolved by leaching of an aqueous sulfuric acid solution to remove impurities (first group impurities) such as solid fluorine and metal components such as Ni, Pb, Cr, Fe, and Si in the solution. can do.

이때, 상기와 같이 아연 수용액으로부터 분리된 잔류물(슬러지)을 산수세한 후 여과하고, 여과에 의해 얻은 여액을 상기 아연 수용액에 첨가하여 사용할 수도 있다.
At this time, the residue (sludge) separated from the aqueous zinc solution is washed with water after being washed with water, and the filtrate obtained by the filtration may be added to the aqueous zinc solution.

그러나, 상기 아연 수용액에는 2차 더스트에서 스핀넬 상으로 존재하지 않는 일부의 Pb 성분과 Cd 성분 등과 같은 제2 그룹 불순물이 소량 혼입되므로, 이들을 제거하는 공정이 필요하다. 상기 아연 수용액으로부터 제2 그룹 불순물의 제거는, 상기 분리 여과함으로써 얻어진 아연 수용액에 금속 아연을 함유하는 더스트를 투입함으로써 제2 그룹 불순물을 제거할 수 있다.
However, since a small amount of the second group impurities such as Pb component and Cd component, which are not present in the spinel phase in the secondary dust, is mixed in the aqueous zinc solution, a process for removing them is required. In the removal of the second group impurities from the aqueous zinc solution, the second group impurities can be removed by introducing a dust containing metal zinc into the aqueous zinc solution obtained by the separation filtration.

상기 Pb와 Cd 이온은 전기화학적으로 귀한 금속이온이므로 금속 아연을 투여하면 다음 반응식 (3)과 같은 반응에 의하여 상기 금속 아연이 금속 Pb 및 Cd과 치환 석출되어 금속의 Pb 및 Cd가 얻어지고, 이를 여과 분리함으로써 완전하게 제거할 수 있다.Since the Pb and Cd ions are electrochemically precious metal ions, when the metal zinc is administered, the metal zinc is substituted with the metal Pb and Cd by reaction as shown in the following Reaction Formula (3) to obtain Pb and Cd of the metal. By filtration separation, it can remove completely.

[반응식 3]Scheme 3

(Pb,Cd)SO4 + Zn = (Pb,Cd)0 + ZnSO4 (3)
(Pb, Cd) SO 4 + Zn = (Pb, Cd) 0 + ZnSO 4 (3)

아연 금속의 투입량은 상기 식 (3)에 나타낸 바와 같이 제거하려는 Cd과 Pb의 몰수의 합 이상의 함량을 투입하여야 한다.
The amount of zinc metal to be added must be at least as high as the sum of the moles of Cd and Pb to be removed, as shown in Equation (3) above.

이때, 납과 카드늄을 제거하기 위한 금속 아연을 사용할 수 있으나, 고가이므로, 금속성분의 아연을 함유하는 더스트를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 구체적으로는 금속 아연을 제련하는 과정에서 얻어지는 금속아연 함량 40-90%인 더스트 또는 전기아연 도금 공정에서 발생하는 아연 슬라임(아연볼 잔사)를 사용할 수 있다. 상기 금속 아연 함량이 40% 미만인 더스트와 슬러지(슬라임)는 상기 치환 석출 반응 속도가 느려 바람직하지 못하며 금속 아연 함량이 90% 이상인 더스트는 고가이므로 사용이 제한적이다.
In this case, metal zinc for removing lead and cadmium may be used, but since it is expensive, it is more preferable to use a dust containing zinc of a metal component. Specifically, zinc slime (zinc ball residue) generated in the dust or electro zinc plating process having a metal zinc content of 40-90% obtained in the process of smelting metal zinc may be used. Dust and sludge (slime) having a metal zinc content of less than 40% are not preferable because the substitution precipitation reaction rate is slow, and dust having a metal zinc content of 90% or more is expensive and thus limited in use.

상기 2차 더스트에서 제2 그룹 불순물이 제거된 수용액에 NaOH를 가하여 pH가 14 이상, 바람직하게는 pH가 14-15 범위에서 아연을 알칼리 아연 수용액으로 용해시키고 여과한다. 상기 침출 시 pH가 14 미만인 경우에는 아연 용해가 불완전하여 아연 침출 회수율이 낮으므로 강알칼리인 pH가 14 이상인 조건에서 침출시켜야 한다.
NaOH is added to the aqueous solution from which the second group impurities are removed from the secondary dust, so that the zinc is dissolved in an aqueous alkali zinc solution at a pH of 14 or more, preferably in the range of 14-15, and filtered. When the leaching pH is less than 14, zinc dissolution is incomplete and the zinc leaching recovery rate is low, so it must be leached under conditions of strong alkali pH of 14 or more.

이와 같이 pH가 14 이상의 강알칼리 침출로 얻어진 아연은 다음 반응식 4와 같은 형태로 존재한다.Thus, zinc obtained by leaching a strong alkali of pH 14 or more is present in the form as shown in the following scheme 4.

[반응식 4]Scheme 4

Zn(OH)2+ 6NaOH = ZnNa2(OH)4 + 4NaOH
Zn (OH) 2 + 6NaOH = ZnNa 2 (OH) 4 + 4NaOH

상기 ZnNa2(OH)4는 이온 상태로 존재하는 아연의 알칼리 용해물이다.
ZnNa 2 (OH) 4 is an alkali melt of zinc present in an ionic state.

침출 속도를 높이기 위해서 가온을 하는 것이 바람직하며, 예를 들면, 30?95℃의 고온에서 행하는 것이 바람직하다. 침출 온도가 30℃미만 이면 침출 속도가 나쁘며, 온도가 95℃를 초과하는 경우에는 강알칼리이므로 여과 재질 선택이 어려워진다.
In order to raise a leaching rate, it is preferable to heat, for example, it is preferable to carry out at high temperature of 30-95 degreeC. If the leaching temperature is less than 30 ℃ leaching rate is bad, if the temperature exceeds 95 ℃ is a strong alkali, it is difficult to select the filtration material.

상기와 같이 납과 카드늄을 제거한 아연 수용액에 가성소다를 넣고 pH가 13.5 이상에서 교반 반응시키면 산화 아연을 얻을 수 있다.
As described above, when the caustic soda is added to the zinc aqueous solution from which lead and cadmium are removed, the reaction is stirred at a pH of 13.5 or more to obtain zinc oxide.

탄소강 더스트를 RHF(Rotary Hearth Furnace)를 통하여 재활용 할 때 발생하는 2차 더스트는 Mn, Mg 함량이 극히 적어 산용해 후, 재활용 공정에 혼입되는 제1그룹 불순물과 제2그룹 불순물의 정제만을 거치더라도 양호한 순도의 황산아연을 얻을 수 있다. 그러나, 경우에 따라서는, 이렇게 만들어진 산화 아연의 색상이 매우 어두운 경우가 있다.
Secondary dust generated when recycling carbon steel dust through RHF (Rotary Hearth Furnace) has very low Mn and Mg content, so that after the acid dissolution, only the first group impurity and the second group impurity mixed into the recycling process are purified. Zinc sulfate of good purity can be obtained. In some cases, however, the color of the zinc oxide thus produced may be very dark.

이와 같이 색상이 어두운 산화아연을 분석해보면, 순도가 95% 이하에 불과한 것임을 알 수 있다. 그 원인을 조사해보면, 상기와 같이 납과 카드뮴을 제거한 아연 수용액에는 Mn과 Mg 등을 포함하고 있는 경우이다. Mn은 백색도 저하의 큰 원인이 되고, Mg은 순도 저하의 큰 원인이다. 따라서, 이와 같은 Mn 및 Mg을 제거하기 위한 별도의 정제 공정이 필요하다.
As a result of analyzing dark zinc oxide, the purity is only 95% or less. If the cause is investigated, the zinc aqueous solution from which lead and cadmium are removed as mentioned above contains Mn and Mg. Mn is a big cause of whiteness fall, and Mg is a big cause of purity fall. Therefore, a separate purification process for removing such Mn and Mg is required.

상기 2차 더스트에 Mn 및 Mg 등의 제3그룹 불순물을 포함하는 경우에는 상기와 같이 제2그룹 불순물이 제거된 수용액에 알칼리제를 가하여 아연 및 제3그룹 불순물을 수산화물로 중화 침전시킨 후, 수용액을 여과하여 중화염과 염화물을 얻는 단계를 선택적으로 추가할 수 있다.
In the case where the secondary dust contains a third group impurity such as Mn and Mg, an alkaline agent is added to the aqueous solution from which the second group impurity is removed as described above to neutralize and precipitate zinc and the third group impurity with hydroxide, and then the aqueous solution is Filtration can optionally add a step to obtain neutral salts and chlorides.

즉, 상기와 같이 납과 카드늄을 제거한 수용액에 알칼리제를 가하여 아연 및 불순물 금속 성분(Mn, Mg)들을 수산화물로 중화 침전시킨다. 사용될 수 있는 알칼리제로는 이에 한정하는 것은 아니지만, 예를 들면, NaOH를 사용할 수 있다. NaOH를 사용하는 경우에는 다음 반응식 5와 같은 중화 반응이 일어나서, 아연 이온뿐만 아니라, 망간과 마그네슘도 수산화물로 모두 침전한다.That is, the alkaline agent is added to the aqueous solution from which lead and cadmium are removed as described above to neutralize and precipitate zinc and impurity metal components (Mn and Mg) with hydroxides. Alkali agents that can be used include, but are not limited to, NaOH, for example. In the case of using NaOH, a neutralization reaction occurs as shown in Scheme 5, which precipitates not only zinc ions, but also manganese and magnesium as hydroxides.

[반응식 5]Scheme 5

MSO4 +ZnSO4 +Na(OH)2 = M(OH)2 + Zn(OH)2 + Na2SO4 (M = Mn, Mg, Si)
MSO 4 + ZnSO 4 + Na (OH) 2 = M (OH) 2 + Zn (OH) 2 + Na 2 SO 4 (M = Mn, Mg, Si)

상기 알칼리제(중화제)로는 특별히 한정되는 것은 아니지만, NaOH를 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 아연도금용액에서 전도보조제로 사용할 수 있는 Na2SO4가 중화염으로 얻어지므로, 바람직하다. 반면, Ca(OH)2를 사용할 수도 있으나, 이 경우에 Ca를 제거하기 위한 별도의 수세공정이 요구되고, 수세 과정 중에 전도보조제인 Na2SO4가 소실되는바, NaOH를 사용하는 것이 공정을 단순화시킬 수 있고, 도금용액에 별도의 전도보조제를 첨가할 필요가 없어 보다 바람직하다.
The alkali (neutralizing agent) include not particularly limited, but it is preferred to use NaOH, The reason is that is obtained by neutralizing the salt Na 2 SO 4, that can be used as a conductive auxiliary agent in the zinc plating solution, is preferred. On the other hand, Ca (OH) 2 may be used, but in this case, a separate washing process is required to remove Ca, and Na 2 SO 4, which is a conduction aid, is lost during the washing process. It can be simplified, and it is more preferable because there is no need to add a separate conduction aid to the plating solution.

이와 같이 중화처리를 행한 후에, 상기한 바와 같이, NaOH를 가하여 pH가 14 이상, 바람직하게는 pH가 14-15 범위에서 아연을 알칼리 아연 수용액으로 용해시키고 여과하게 되면, 아연만이 알칼리 아연 수용액으로 용해된다. 이를 여과 분리하면 아연함유 알칼리 용액과 불순물인 망간, 마그네슘 수산화물 슬러지를 분리할 수 있다. 상기 아연 함유 알칼리 용액에는 도금용액에서 전도보조제로 사용될 수 있는 Na2SO4가 포함되어 있다.
After the neutralization treatment as described above, as described above, when NaOH is added to dissolve zinc in an aqueous alkali zinc solution at a pH of 14 or more, preferably in a pH range of 14-15, and filtered, only zinc is dissolved in an aqueous alkali zinc solution. Dissolves. The filtration and separation can separate the zinc-containing alkaline solution and impurities manganese and magnesium hydroxide sludge. The zinc-containing alkaline solution contains Na 2 SO 4 which can be used as a conductive aid in the plating solution.

다음에, 상기 반응식 (4)로 얻어진 ZnNa2(OH)4를 포함하는 알칼리 아연 수용액에 OH 대 아연의 몰수 비가 2.0-3.0이 되도록 황산아연(ZnSO4)을 가하면, 다음과 같은 반응식 (6)과 같은 반응이 일어나면서 산화아연이 수용액에서 직접 정출된다.Next, zinc sulfate (ZnSO 4 ) is added to the aqueous alkali zinc solution containing ZnNa 2 (OH) 4 obtained in the above reaction formula (4) so that the molar ratio of OH to zinc is 2.0-3.0. As the reaction occurs, zinc oxide is directly crystallized in an aqueous solution.

[반응식 6][Reaction Scheme 6]

ZnNa2(OH)4 + 4NaOH + 2ZnSO4 = 3ZnO +2NaOH + 4Na2SO4 (OH:아연 몰 비=8/3)
ZnNa 2 (OH) 4 + 4 NaOH + 2 ZnSO 4 = 3ZnO + 2 NaOH + 4Na 2 SO 4 (OH: zinc molar ratio = 8/3)

상기 OH:아연의 몰수 비가 2.0인 경우에는 산화아연이 만들어지지 않고 아연 수산화물이 만들어지고, 3.0을 초과하는 경우에는 아연이 알칼리 용해되어 ZnO 생성 수율이 저하한다.
When the number-of-moles ratio of OH: zinc is 2.0, zinc oxide is not produced but zinc hydroxide is formed, and when it exceeds 3.0, zinc is alkali-dissolved to decrease the ZnO production yield.

황산아연의 순도는 산화아연의 순도와 직결되므로 공업용 고순도(>99%)의 황산아연을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 고순도 황산아연으로는 폐 아연 도금용액을 정제하여 얻은 황산아연 수용액을 사용하거나, 아연 부산물을 황산과 반응시켜 황산아연 건중량 대비 Ni+Cr+Pb+Cd+Mn+Mg+F+Si < 0.5중량%가 되도록 정제된 황산아연 수용액을 사용할 수 있다. 나아가, 고순도 황산아연으로는 상기 아연 부산물로서, 탄소강 더스트를 2차 증발 농축한 2차 더스트를 사용하고, 이 2차 더스트를 산과 반응시켜 황산아연 건중량 대비 Ni+Cr+Pb+Cd+Mn+Mg+F+Si < 0.5중량%가 되도록 정제된 황산아연 수용액을 사용할 수 있다.
Since the purity of zinc sulfate is directly related to that of zinc oxide, it is preferable to use zinc sulfate of industrial high purity (> 99%). As such high purity zinc sulfate, use zinc sulfate aqueous solution obtained by purifying waste zinc plating solution, or by reacting zinc by-product with sulfuric acid, Ni + Cr + Pb + Cd + Mn + Mg + F + Si <0.5 An aqueous zinc sulfate solution purified to be by weight may be used. Furthermore, as high purity zinc sulfate, secondary dust obtained by secondary evaporation of carbon steel dust was used as the zinc by-product, and the secondary dust was reacted with an acid to give Ni + Cr + Pb + Cd + Mn + Mg relative to the dry weight of zinc sulfate. Aqueous zinc sulfate aqueous solution can be used such that + F + Si <0.5% by weight.

상기와 같이 제2 그룹 불순물 및 제3 그룹 불순물이 제거된 아연 수용액에는 ZnO와 Na2SO4를 포함하는 수용액이다. 상기 산화아연은 황산에 용해되고, Na2SO4는 황산에 용해되지 않는바, 상기 아연 수용액의 농도를 조절한 후에, 황산에 용해시킴으로써 아연도금용액의 원료로 사용될 수 있다. 이때, 상기 Na2SO4는 전기아연도금용액에서 전도보조제로서 사용될 수 있다.
As described above, the zinc aqueous solution from which the second group impurities and the third group impurities are removed is an aqueous solution containing ZnO and Na 2 SO 4 . The zinc oxide is dissolved in sulfuric acid, Na 2 SO 4 is not dissolved in sulfuric acid, after adjusting the concentration of the aqueous zinc solution, it can be used as a raw material of the zinc plating solution by dissolving in sulfuric acid. At this time, the Na 2 SO 4 may be used as a conductive aid in the electrogalvanized solution.

아연도금용액으로 사용하기에 적합한 산화아연 수용액 농도는 예를 들어, 아연농도가 40중량% 이상인 것이 바람직하다. 따라서, 아연 농도가 40중량% 미만인 경우에는 상기 얻어진 아연 수용액을 건조하여 수분 함량을 조절할 수 있다. 또한, 바람직하게는 상기 아연 수용액 내의 ZnO는 용매를 제외한 성분의 중량에 대하여 80중량% 이상인 것이 바람직하며, Na2SO4는 20중량% 미만인 것이 바람직하다.
The zinc oxide aqueous solution concentration suitable for use as a zinc plating solution is preferably, for example, a zinc concentration of 40% by weight or more. Therefore, when the zinc concentration is less than 40% by weight, the obtained aqueous zinc solution may be dried to control the moisture content. In addition, preferably ZnO in the aqueous zinc solution is preferably 80% by weight or more based on the weight of the component excluding the solvent, and Na 2 SO 4 is preferably less than 20% by weight.

나아가, 상기 산화아연 수용액은 건조하여 산화아연의 고형분 상태로 아연도금용액의 원료로 제공할 수 있다. 이때, 건조된 산화아연은 Na2SO4를 포함하고 있을 수 있다. 이와 같이 건조된 산화아연은 공지의 방법에 의해 파우더, 펠렛 또는 케이크 형태로 제조될 수 있다.
Furthermore, the zinc oxide aqueous solution may be dried and provided as a raw material of the zinc plating solution in a solid state of zinc oxide. In this case, the dried zinc oxide may include Na 2 SO 4 . The zinc oxide thus dried may be prepared in powder, pellet or cake form by a known method.

이와 같이 고형분 상태로 아연도금용액의 원료로 공급되는 경우에는, 상기 Na2SO4를 포함하는 산화아연을 황산에 녹여 용액화할 수 있다. 이때, 적합한 황산 조건으로는 특별히 한정하지 않으나, 도금액의 불순물 규제가 까다로운 만큼 고순도(>99%의) 것을 사용하는 것이 바람직하다. 산화아연을 황산에 용해시키면, 다음과 같은 반응식 7과 같은 반응에 의해 황산아연이 생성된다. In this way, when supplied as a raw material of the zinc plating solution in a solid state, zinc oxide containing Na 2 SO 4 can be dissolved in sulfuric acid to be solution. At this time, suitable sulfuric acid conditions are not particularly limited, but it is preferable to use a high purity (> 99%) as the impurity regulation of the plating liquid is difficult. When zinc oxide is dissolved in sulfuric acid, zinc sulfate is produced by a reaction as in Scheme 7 below.

[반응식 7]Scheme 7

ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O
ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O

한편, 아연볼을 사용하여 도금용액을 제조하는 경우에는 다음 반응식 8과 같이 수소가스가 생성된다.On the other hand, in the case of preparing a plating solution using zinc balls, hydrogen gas is generated as in Scheme 8 below.

[반응식 8][Reaction Scheme 8]

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2

상기 반응식 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 산화아연이 황산과 반응함으로써 물이 생성됨으로써, 작업 안전을 확보할 수 있는 부수적인 잇점도 얻을 수 있다.
As can be seen from the above Reaction Scheme 7, zinc oxide reacts with sulfuric acid to generate water, so that an additional advantage of ensuring safety of operation can be obtained.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

실시예Example

실시예Example 1  One

상기 표 1의 조성을 갖는 스테인리스 부산물의 재활용 공정에서 발생하는 2차 더스트 100g을 황산에 첨가하여 2시간 용해하였다. 이때, 침출 황산 용액의 pH에 따라 투입 황산량을 달리하고, 최종 물의 투입량을 달리하여 침출용액을 1리터가 되도록 고정하였다. 100 g of secondary dust generated in the recycling process of the stainless by-product having the composition of Table 1 was added to sulfuric acid and dissolved for 2 hours. At this time, the amount of sulfuric acid added was changed according to the pH of the leaching sulfuric acid solution, and the amount of the final water was changed to fix the leaching solution to 1 liter.

각 용액에서의 침출 조건은 표 2에 나타낸 바와 같다. Leaching conditions in each solution are as shown in Table 2.

비교를 위해 황산 대신 NaOH의 알칼리제를 표 2에 기재된 바와 같은 조건으로 침출을 병행하였다.For comparison, an alkali agent of NaOH instead of sulfuric acid was leached under the conditions as described in Table 2.

그 후, 상기 용액으로부터 불소 및 Ni, Pb, Cr, Fe, Si 등의 미용해된 슬러지를 여과하여 제거하였다. Thereafter, fluorine and undissolved sludge such as Ni, Pb, Cr, Fe, and Si were filtered out from the solution.

이에 의해 얻어진 아연 수용액 중의 아연 용출량과 불순물의 함량을 ICP로 분석하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
The amount of zinc eluted and the content of impurities in the resulting aqueous zinc solution were analyzed by ICP, and the results are shown in Table 2 below.

NoNo 침출조건Leaching condition 아연 및 불순물 농도(g/l)Zinc and Impurity Concentrations (g / l) 침출제Leaching agent 농도density pHpH ZnZn SiSi NiNi CrCr FeFe PbPb MnMn 비교예 1Comparative Example 1 HClHCl 35%35% 1.01.0 30.130.1 0.210.21 0.300.30 0.560.56 2.532.53 1.781.78 0.70.7 비교예 2Comparative Example 2 NaOHNaOH 50%50% >15> 15 25.025.0 1.41.4 TrTr TrTr 0.010.01 3.883.88 TrTr 비교예 3Comparative Example 3 NaOHNaOH 15%15% 13.813.8 5.45.4 0.70.7 TrTr TrTr TrTr 0.350.35 TrTr 발명예 1Inventory 1 H2SO4 H 2 SO 4 15%15% 4.04.0 28.528.5 0.120.12 0.100.10 0.110.11 0.140.14 0.130.13 0.30.3 발명예 2Inventory 2 H2SO4 H 2 SO 4 10%10% 5.05.0 25.825.8 0.050.05 0.080.08 0.100.10 0.120.12 0.120.12 0.280.28 비교예 4Comparative Example 4 HClHCl 3%3% 6.26.2 7.77.7 0.020.02 0.050.05 0.080.08 0.100.10 0.100.10 0.240.24

상기 표 2에서 Tr.은 그 성분의 함량이 0.01g/l 미만을 나타낸다.
In Table 2, Tr. Indicates that the content of the component is less than 0.01 g / l.

비교예 2 및 3은 알칼리제로 침출반응을 수행한 것이다. 비교예 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 고농도 가성소다를 사용할 경우, 2차 더스트로부터 아연을 침출시킬 수 있으나, 아연 침출량이 비교예 1의 고농도 염산을 사용하여 침출한 경우에 비하여 83%(25.0/30.1)의 침출 효과를 얻을 수 없고, 또한, 침출 용액으로부터 정제가 곤란한 Pb 및 Si이 다량 침출됨을 알 수 있다. 나아가, 비교예 3과 같이 알칼리농도를 낮추면 아연 침출율이 극히 저하됨을 알 수 있다.
In Comparative Examples 2 and 3, the leaching reaction was performed with an alkaline agent. As can be seen from Comparative Example 2, when high concentration caustic soda is used, zinc can be leached from the secondary dust, but the amount of zinc leaching is 83% (25.0 / 2) compared to the case of leaching with high concentration hydrochloric acid of Comparative Example 1. It is understood that the leaching effect of 30.1) cannot be obtained and that Pb and Si, which are difficult to purify from the leaching solution, are leached in large quantities. Furthermore, it can be seen that the zinc leaching rate is extremely lowered when the alkali concentration is lowered as in Comparative Example 3.

이와 같이, 더스트의 알칼리 침출 시 아연 침출율이 떨어지는 이유은 다음 반응식 9와 같은 더스트내 산화아연의 침출 반응의 반응속도가 느리기 때문이다. As such, the reason why the zinc leaching rate decreases during the alkali leaching of dust is that the reaction rate of the leaching reaction of zinc oxide in dust as shown in Scheme 9 is slow.

[반응식 9]Scheme 9

ZnO+ 6NaOH = Zn0Na2(OH)3 + 4NaOH
ZnO + 6NaOH = Zn0Na 2 (OH) 3 + 4NaOH

한편, 황산을 사용하여 침출함에 있어서, 비교예 1과 같이, 농황산(35%)을 사용하여 침출반응을 수행하는 경우, pH를 낮게 할 수 있어 침출율이 좋으며, 고농도의 알칼리를 사용하여 침출하는 비교예 2의 경우에 비하여 Si이나 Pb이 침출되는 함량을 줄일 수 있는 잇점이 있으나, 침출 용액 중에 Fe, Mn, F의 혼입이 심해지고, 목표로 하는 pH 수준으로 조절하는 것이 어려운 문제점이 있었다. 나아가, 후속 단계에서 Fe, Mn, F 불순물로 인한 슬러지 증가가 일어나므로 바람직하지 않다.
On the other hand, in leaching with sulfuric acid, as in Comparative Example 1, when the leaching reaction using concentrated sulfuric acid (35%), the pH can be lowered, the leaching rate is good, and leaching using a high concentration of alkali Compared with the case of Comparative Example 2, there is an advantage that can reduce the content of the leaching of Si or Pb, but the incorporation of Fe, Mn, F in the leaching solution is severe, there was a problem that it is difficult to adjust to the target pH level. Furthermore, since the sludge increase due to Fe, Mn, F impurities occurs in a subsequent step, it is not preferable.

반면, 발명예 1 및 2와 같이, 산 농도를 낮추어 pH 4.1 및 5.2에서 침출반응을 수행한 경우에는 아연 침출율도 양호하고, 아연 수용액 중의 불순물 함량이 급격히 줄어들어 후속 불순물 제거 공정에 유리하였다. 그러나, 비교예 4의 경우에는 산 농도가 너무 낮아 pH 수준이 높고, 이로 인해 아연을 침출하는데 걸리는 시간이 길어지며, 용액 중의 높은 아연 농도를 얻을 수 없었다.
On the other hand, when the leaching reaction was performed at pH 4.1 and 5.2 by lowering the acid concentration as in Inventive Examples 1 and 2, the zinc leaching rate was good, and the impurity content in the zinc aqueous solution was sharply reduced, which was advantageous for the subsequent impurity removal process. However, in the case of Comparative Example 4, the acid concentration was too low, the pH level was high, and thus the time required to leach zinc was long, and a high zinc concentration in the solution could not be obtained.

실시예Example 2 2

실시예 1의 침출액 중 아연 침출량과 불순물 함량 면에서 가장 양호한 발명예 1 및 비교예 2에서 제조된 침출액 1리터에 금속 아연 함량이 다른 부산물을 4g을 투입한 후, 교반하여 용액 중의 고형분을 여과 제거하였다. 이에 의해 얻어진 침출액 내의 아연의 용출량과 불순물 정도를 ICP로 분석하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
4 g of by-products having different metal zinc contents were added to 1 liter of the leachate prepared in Inventive Example 1 and Comparative Example 2 in terms of zinc leaching amount and impurity content in the leachate of Example 1, followed by stirring to filter the solids in the solution. Removed. The elution amount and impurity degree of zinc in the leaching solution thus obtained were analyzed by ICP, and the results are shown in Table 3 below.

NoNo 중금속 제거 조건Heavy metal removal condition 아연 및 불순물 농도(g/l)Zinc and Impurity Concentrations (g / l) 종류Kinds 금속아연농도Metal Zinc Concentration 투입량(g)Input (g) ZnZn MgMg FeFe CdCD PbPb MnMn 비교예 5Comparative Example 5 -- -- -- 28.528.5 2.42.4 0.140.14 0.10.1 0.130.13 0.30.3 발명예 3Inventory 3 도금슬러지Plating Sludge 65%65% 44 29.229.2 2.42.4 0.10.1 0.010.01 Tr.Tr. 0.30.3 발명예 4Honorable 4 제련더스트Smelting Dust 50%50% 44 29.129.1 2.42.4 0.10.1 0.010.01 Tr.Tr. 0.30.3 비교예 6Comparative Example 6 제련더스트Smelting Dust 35%35% 66 29.029.0 2.42.4 0.20.2 0.090.09 0.20.2 0.30.3 발명예 5Inventory 5 제련더스트Smelting Dust 80%80% 33 29.229.2 2.42.4 0.10.1 0.010.01 Tr.Tr. 0.30.3

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 아연함유 더스트 또는 슬러지를 투입하지 않은 비교예 5에 비하여, 아연 금속 함량이 40% 이상인 더스트와 슬러지는 Pb와 Cd 제거효과가 뚜렷함을 알 수 있다.As shown in Table 3, it can be seen that dust and sludge having a zinc metal content of 40% or more has a clear Pb and Cd removal effect, as compared to Comparative Example 5, in which zinc-containing dust or sludge is not added.

한편, 아연함량이 40% 미만인 제련 더스트를 투입한 비교예 6의 경우에는 아연금속 절대량이 6g×0.35=2.1g으로서, 발명예 4에 비하여 많으나, Pb와 Cd 제거 효과가 거의 나타나지 않았다. 즉, 금속아연의 표면에 산화물 등이 많아 금속 함량이 일정량 이하로 저하되면 중금속 제거 효과가 거의 나타나지 않음을 알 수 있다. 따라서, 아연금속의 절대 투입량은 반응식 3에 나타낸 바와 같이 제거하려는 Cd와 Pb 몰수의 합 이상 투입하여야 함을 알 수 있다.
On the other hand, in Comparative Example 6 in which smelting dust having a zinc content of less than 40% was added, the absolute amount of zinc metal was 6g × 0.35 = 2.1g, which is higher than that of Inventive Example 4, but the effect of removing Pb and Cd was hardly exhibited. That is, it can be seen that the heavy metal removal effect is hardly seen when the metal content is lowered below a certain amount due to a large amount of oxides and the like on the surface of the metal zinc. Therefore, it can be seen that the absolute amount of zinc metal should be added more than the sum of the moles of Cd and Pb to be removed, as shown in Scheme 3.

실시예Example 3 3

상기 표 3과 같이 정제된 용액 1리터에 NaOH 1몰 용액 1리터를 가하고 pH=13.5 이상 조건에서 교반하면서 산화아연을 직접 합성하였다. 그러나, 이 산화 아연은 색상이 매우 어둡고 산화아연 분석 결과 순도가 95% 이하에 불과한 결과를 얻었다. 이 원인을 조사한 결과 정제된 아연 수용액에는 Mn과 Mg을 포함하고 있었다. 1 liter of NaOH 1 mol solution was added to 1 liter of the purified solution as shown in Table 3, and zinc oxide was directly synthesized while stirring at a condition of pH = 13.5 or more. However, the zinc oxide is very dark in color and zinc oxide has been found to be less than 95% pure. As a result of investigating the cause, the purified aqueous zinc solution contained Mn and Mg.

상기 실시예 2의 발명예 4에서 얻어진 납과 카드늄을 분리 제거한 정제된 수용액에 알카리제를 가하여 아연과 Mn 및 Mg의 불순물 금속 성분을 수산화물로 중화 침전시킨 후, 상기 얻어진 중화 침전물에 NaOH 수용액을 가하여 아연을 알칼리 아연 수용액으로 용해시켰다. 이때의 침출 pH, 온도를 달리하였다. 이후, 상기 얻어진 알칼리 아연 수용액을 여과하여 용액 중의 Mn 및 Mg 등의 불순물을 제거함으로써, 고 알칼리 아연 수용액을 제조하였다.Alkaline was added to the purified aqueous solution obtained by separating lead and cadmium from Example 4 of Example 2 to neutralize and precipitate zinc, Mn, and Mg impurity metal components with hydroxide, and then, an aqueous NaOH solution was added to the obtained neutralized precipitate. Zinc was dissolved in an aqueous alkali zinc solution. The leaching pH and temperature at this time were different. Thereafter, the obtained aqueous alkali zinc solution was filtered to remove impurities such as Mn and Mg in the solution, thereby preparing a high alkali zinc aqueous solution.

표 4에 나타낸 바와 같은 알카리 침출 조건에 따른 침출용액을 ICP로 성분 분석하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
The leaching solution according to alkaline leaching conditions as shown in Table 4 was analyzed by ICP, and the results are shown in Table 4 below.

침출조건Leaching condition 아연 및 불순물 농도(g/l)Zinc and Impurity Concentrations (g / l) 중화제corrector 침출제Leaching agent 온도Temperature pHpH ZnZn SiSi NiNi CrCr FeFe PbPb MnMn 비교예 7Comparative Example 7 NaOHNaOH Ca(OH)2 Ca (OH) 2 8080 12.512.5 0.30.3 0.010.01 Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. 발명예 6Inventory 6 NaOHNaOH NaOHNaOH 8080 14.514.5 39.139.1 0.010.01 Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. 비교예 8Comparative Example 8 Ca(OH)2 Ca (OH) 2 NaOHNaOH 8080 14.514.5 39.139.1 0.010.01 Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. 비교예 9Comparative Example 9 NaOHNaOH NaOHNaOH 2525 14.514.5 28.428.4 0.010.01 Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. 비교예 10Comparative Example 10 NaOHNaOH NaOHNaOH 6060 13.513.5 15.415.4 0.010.01 Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. 발명예 7Honorable 7 NaOHNaOH NaOHNaOH 4545 14.814.8 40.040.0 0.010.01 Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr. Tr.Tr.

상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 침출제로 Ca(OH)2를 사용한 비교예 7의 경우에는 아연 용출이 거의 일어나지 않음을 알 수 있는데, 이는 침출 pH가 낮기 때문이다.As shown in Table 4, in the case of Comparative Example 7 using Ca (OH) 2 as a leaching agent it can be seen that the zinc elution hardly occurs, because the leaching pH is low.

또한, 비교예 8과 같이 중화제로 Ca(OH)2를 사용하는 경우, 아연 침출 및 불순물 농도에 있어서 우수한 효과를 나타내나, 세척단계를 거치지 않기 때문에, 용액 중에 Ca가 다량 포함되어 있어, 침출을 위한 NaOH의 사용량이 상대적으로 증가하였다. In addition, in the case of using Ca (OH) 2 as a neutralizing agent as in Comparative Example 8, it shows an excellent effect on zinc leaching and impurity concentration, but does not go through a washing step, so a large amount of Ca is contained in the solution, The amount of NaOH was increased relatively.

한편, 비교예 9와 같이 용액의 온도가 낮거나, 비교예 10과 같이 침출 pH가 낮은 경우에는 아연의 침출효율은 매우 낮음을 알 수 있다.On the other hand, when the temperature of the solution is low as in Comparative Example 9, or the leaching pH is low as in Comparative Example 10 it can be seen that the leaching efficiency of zinc is very low.

반면, 발명예 6 및 7의 경우에는 적정 온도 및 pH 조건을 구비하고 있어, 침출율이 높아 아연 함량이 높고, 불순물 농도도 적음을 알 수 있고, 중화과정에서 생성된 Na2SO4는 도금 용액의 전도보조제로서 사용할 수 있어, 수세 과정을 필요로 하지 않는다.On the other hand, in the case of Inventive Examples 6 and 7, it is equipped with the appropriate temperature and pH conditions, it can be seen that the high leaching rate, high zinc content, low impurity concentration, Na 2 SO 4 is a plating solution produced during the neutralization process It can be used as a conductive additive, and does not require a washing process.

따라서, 중화제로는 소석회를 사용하고 알카리 침출제로 NaOH를 사용하여 침출 pH는 14 이상이 되도록 하며, 침출온도는 30℃ 이상으로 설정하여 수행하는 것이 바람직하다. 침출온도가 95℃를 초과하는 경우에는 설비 재질의 문제가 발생하므로 침출 온도는 30℃-95℃가 바람직하며, 알카리 침출에 의한 아연 침출율(용해된 아연량/반응 전 수산화물 내 아연량)은 거의 100%에 달해 침출 잔사에 아연이 거의 남지 않는다.
Therefore, it is preferable to use hydrated lime as a neutralizing agent and NaOH as an alkali leaching agent so that the leaching pH is 14 or higher, and the leaching temperature is set to 30 ° C or higher. If leaching temperature exceeds 95 ℃, problems of equipment material occur, so leaching temperature is preferably 30 ℃ -95 ℃, and zinc leaching rate by alkali leaching (dissolved zinc amount / zinc content in hydroxide before reaction) Nearly 100%, there is very little zinc left in the leach residue.

실시예 4Example 4

상기 표 4의 발명예 6에서 얻어진 강알카리 아연 침출 용액에 공업용 고순도의 황산아연을 OH:아연의 몰수 비를 조절하면서 2.0-3.0이 되도록 가하였는바, 백색의 아연이 얻어졌다. 이를 건조 후 XRD 분석 결과 산화아연과 Na2SO4를 포함하고 있음을 알 수 있었다. 또한, XRF로 순도 분석 결과 산화아연의 함량이 85% 이상임을 알 수 있었다.
Industrial high purity zinc sulfate was added to the strong alkali zinc leaching solution obtained in Example 6 of Table 4 so as to be 2.0-3.0 while controlling the molar ratio of OH: zinc to obtain white zinc. After drying, XRD analysis showed that it contained zinc oxide and Na 2 SO 4 . In addition, the purity analysis by XRF showed that the content of zinc oxide is more than 85%.

실시예 5Example 5

상기 실시예 4에서 얻어진 산화아연 및 Na2SO4 용액을 건조하여 용액 내의 아연 농도가 10중량%(일반 도금욕 조성)로 만들었다. 상기 용액 내에서 물을 제외한 중량에 있어서, 산화아연은 88중량%이고, Na2SO4는 12중량%이었다. 상기 용액에 15% 농도의 황산을 투입하여 pH 4.5로 만들어 용액 중의 산화아연을 용해하여, 전기아연도금 용액을 제조하였다.The zinc oxide and Na 2 SO 4 solutions obtained in Example 4 were dried to obtain a zinc concentration of 10% by weight (general plating bath composition) in the solution. In the solution, except for water, zinc oxide was 88% by weight and Na 2 SO 4 was 12% by weight. 15% sulfuric acid was added to the solution to pH 4.5 to dissolve zinc oxide in the solution, thereby preparing an electrogalvanized solution.

상기 얻어진 도금욕을 사용하여 강판에 아연도금을 수행하고, 아연볼을 사용하여 전기아연도금을 행한 도금강판 표면과 육안으로 관찰하여 비교하였다. Galvanizing was performed on the steel sheet using the obtained plating bath, and visual observation was compared with the surface of the plated steel sheet subjected to electro-zinc plating using zinc balls.

관찰 결과, 본 실시예에서 얻어진 도금액을 사용하여 도금한 강판은 아연볼을 사용하여 도금한 강판의 표면과 도금 품질에 있어서 차이가 없었다.
As a result of observation, the steel plate plated using the plating liquid obtained in this example did not differ in the surface and plating quality of the steel plate plated using zinc balls.

Claims (11)

스테인리스 더스트를 재활용하는 공정에서 발생하는 2차 더스트를 황산 수용액으로 침출하여 아연을 용해시켜 아연 수용액을 만드는 아연 용해단계;
상기 아연 수용액과 잔류물을 여과하여 아연 수용액으로부터 제1 그룹 불순물을 여과 제거하는 제1 그룹 불순물 제거단계;
상기 제1 그룹 불순물이 제거된 아연 수용액에 금속 아연 함유 더스트를 투입하여 제2 그룹 불순물을 제거하고 여과하는 제2 그룹 불순물 제거단계;
제2 그룹 불순물이 제거된 수용액에 NaOH를 가하여 pH 14-15인 조건에서 아연을 용해시키고 여과하여 알칼리 아연 수용액을 얻는 알칼리 아연 수용액 제조단계;
상기 알칼리 아연 수용액에 고순도 황산아연을 OH 몰수:아연몰수의 비가 2.0-3.0이 되도록 가하여 산화아연 용액을 얻는 산화아연 용액 제조단계;
상기 얻어진 산화아연 용액을 건조하여 산화아연을 얻는 산화아연 제조단계; 및
상기 산화아연을 황산으로 용해하여 아연도금용액 원료로 제공하는 도금용액 제조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차 더스트로부터 아연도금용액을 제조하는 방법.
A zinc dissolving step of leaching secondary dust generated in the process of recycling stainless steel dust with an aqueous sulfuric acid solution to dissolve zinc to form an aqueous zinc solution;
A first group impurity removing step of filtering the first aqueous solution from the zinc aqueous solution by filtering the zinc aqueous solution and the residue;
A second group impurity removal step of removing a second group impurity by filtering metal zinc-containing dust into the aqueous zinc solution from which the first group impurity has been removed, and filtering the second group impurity;
Alkali zinc aqueous solution manufacturing step of obtaining zinc alkali aqueous solution by dissolving zinc in the condition of pH 14-15 by adding NaOH to the aqueous solution from which the 2nd group impurities were removed, and filtering it;
Preparing a zinc oxide solution to obtain a zinc oxide solution by adding a high purity zinc sulfate to the aqueous alkali zinc solution so that the ratio of OH moles: zinc moles is 2.0-3.0;
Zinc oxide manufacturing step of obtaining zinc oxide by drying the obtained zinc oxide solution; And
Method for producing a galvanized solution from the secondary dust comprising the step of dissolving the zinc oxide with sulfuric acid to provide a plating solution as a raw material for galvanizing solution.
제 1항에 있어서, 상기 알칼리 아연 수용액을 얻는 단계는
상기 제2 그룹 불순물 제거단계에서 얻어진 아연 수용액에 알칼리제를 가하여 아연 및 제3 그룹 불순물을 수산화물로 중화 침전시키는 중화단계; 및
NaOH를 가하여 pH가 14-15인 조건에서 아연을 용해시키고 여과하여 알칼리 아연 수용액을 얻는 제3그룹 불순물 제거단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 2차 더스트로부터 아연도금용액을 제조하는 방법.
The method of claim 1, wherein the obtaining of the alkali zinc aqueous solution
A neutralization step of neutralizing and precipitating zinc and third group impurities with hydroxide by adding an alkali agent to the aqueous zinc solution obtained in the second group impurity removing step; And
A method for producing a zinc plating solution from secondary dust, comprising the step of removing impurities from NaOH by adding NaOH and filtering zinc to obtain an alkaline zinc aqueous solution.
제 1항에 있어서, 상기 황산 수용액은 5-18%의 황산을 포함하고, 침출 용액의 pH가 4-6인 것을 특징으로 하는 2차 더스트로부터 아연도금용액을 제조하는 방법.
The method of claim 1, wherein the aqueous sulfuric acid solution contains 5-18% sulfuric acid and the leaching solution has a pH of 4-6.
제 1항에 있어서, 상기 제1 그룹 불순물은 철, 크롬, 니켈, 납, 실리콘 및 불소 중의 1 종 또는 2종 이상이고, 상기 제2 그룹 불순물은 납과 카드늄 중의 1종 이상인 것을 특징으로 하는 2차 더스트로부터 아연도금용액을 제조하는 방법.
The method of claim 1, wherein the first group impurities are one or two or more of iron, chromium, nickel, lead, silicon, and fluorine, and the second group impurities are one or more of lead and cadmium. Method for producing a galvanized solution from tea dust.
제 1항에 있어서, 상기 제2그룹 불순물 제거단계의 금속 아연 함유 더스트는 금속 아연 함량이 40-90중량%인 것을 특징으로 하는 2차 더스트로부터 아연도금용액을 제조하는 방법.
The method of claim 1, wherein the metal zinc-containing dust of the second group impurity removing step has a metal zinc content of 40-90% by weight.
제 1항에 있어서, 상기 2차 더스트를 산성 수용액으로 침출하여 아연을 선택적으로 용해시킨 아연수용액으로부터 분리된 잔류물을 산수세한 후 여과하고, 여과에 의해 얻은 여액을 상기 아연 수용액에 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 하는 2차 더스트로부터 아연도금용액을 제조하는 방법.
The method of claim 1, wherein the secondary dust is leached into an acidic aqueous solution, and the residue separated from the zinc aqueous solution in which zinc is selectively dissolved is washed with water, filtered, and the filtrate obtained by filtration is added to the aqueous zinc solution. Method for producing a galvanized solution from the secondary dust, characterized in that.
제 2항에 있어서, 상기 알칼리제는 NaOH인 것을 특징으로 하는 2차 더스트로부터 아연도금용액을 제조하는 방법.
The method of claim 2, wherein the alkali agent is a method for producing a galvanized solution from secondary dust, characterized in that NaOH.
제 2항에 있어서, 상기 제1 그룹 불순물은 철, 크롬, 니켈, 납, 실리콘 및 불소 중의 1 종 또는 2종 이상이고, 상기 제2 그룹 불순물은 납과 카드늄 중의 1종 이상이며, 상기 제3 그룹 불순물은 망간 및 마그네슘 중의 1종 또는 2종인 것을 특징으로 하는 2차 더스트로부터 아연도금용액을 제조하는 방법.
3. The method of claim 2, wherein the first group impurity is one or two or more of iron, chromium, nickel, lead, silicon, and fluorine, and the second group impurity is one or more of lead and cadmium, and the third A method for producing a galvanized solution from secondary dust, characterized in that the group impurities are one or two of manganese and magnesium.
제 1항에 있어서, 상기 고순도 황산아연은 폐 아연 도금용액을 정제하여 얻은 황산아연 수용액, 아연 부산물을 황산과 반응시켜 황산아연 건중량 대비 Ni+Cr+Pb+Cd+Mn+Mg+F+Si < 0.5중량%가 되도록 정제된 황산아연 수용액 또는 탄소강 더스트를 2차 증발 농축한 2차 더스트를 산과 반응시켜 황산아연 건중량 대비 Ni+Cr+Pb+Cd+Mn+Mg+F+Si < 0.5중량%가 되도록 정제된 황산아연 수용액으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 2차 더스트로부터 아연도금용액을 제조하는 방법.
According to claim 1, The high purity zinc sulfate is zinc sulfate aqueous solution obtained by purifying the waste zinc plating solution, zinc by-products reacted with sulfuric acid zinc sulfate Ni + Cr + Pb + Cd + Mn + Mg + F + Si < The zinc sulfate aqueous solution or carbon steel dust purified to 0.5% by weight was subjected to secondary evaporation and concentrated secondary dust with acid to give Ni + Cr + Pb + Cd + Mn + Mg + F + Si <0.5% by weight Method for producing a galvanized solution from the secondary dust, characterized in that at least one selected from the group consisting of purified zinc sulfate aqueous solution.
제 1항에 있어서, 상기 산화아연을 얻는 단계에서 산화아연은 펠렛, 분말 또는 케이크의 형태로 제조되는 것임을 특징으로 하는 2차 더스트로부터 아연도금용액을 제조하는 방법.
The method of claim 1, wherein in the step of obtaining zinc oxide, zinc oxide is prepared in the form of pellets, powders or cakes.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화아연은 Na2SO4를 포함하는 것임을 특징으로 하는 2차 더스트로부터 아연도금용액을 제조하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the zinc oxide comprises Na 2 SO 4 to prepare a galvanized solution from secondary dust.
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KR102199721B1 (en) * 2019-08-05 2021-01-07 주식회사 동산에스엔알 Method for recovering zinc oxide from electric arc furnace dust

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KR101503750B1 (en) * 2013-10-01 2015-03-24 주식회사 동산에스엔알 Recovery Method of Zinc(Zn)
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