JPH02250928A - 亜鉛の回収方法 - Google Patents
亜鉛の回収方法Info
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- JPH02250928A JPH02250928A JP1072341A JP7234189A JPH02250928A JP H02250928 A JPH02250928 A JP H02250928A JP 1072341 A JP1072341 A JP 1072341A JP 7234189 A JP7234189 A JP 7234189A JP H02250928 A JPH02250928 A JP H02250928A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
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。
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〕
この発明は、電気炉、転炉、高炉等から排出される亜鉛
および鉄を含むダストから、湿式法で亜鉛を効率的に分
離回収する方法に関する。
および鉄を含むダストから、湿式法で亜鉛を効率的に分
離回収する方法に関する。
電気炉等の集塵ダスト中には多量の金属亜鉛の他に鉄、
クロム、ニッケルなどの金属が含まれている。ダストは
粒子径が数十μｍの粉体で、表面積が大きいため、酸性
液による溶出速度が大きい。
クロム、ニッケルなどの金属が含まれている。ダストは
粒子径が数十μｍの粉体で、表面積が大きいため、酸性
液による溶出速度が大きい。
そのため原理的には、酸で溶出後にアルカリで中和を行
って水酸化亜鉛として分離すれば回収可能である。
って水酸化亜鉛として分離すれば回収可能である。
しかし、酸溶出工程では、亜鉛の溶出と同時に鉄も溶出
するため、回収した亜鉛化合物の純度が低くなる。また
溶出液をアルカリ中和すると、ゲル状水酸化物が生成し
、濾過速度が遅いとともに回収ケーキの含水率が高くな
るなどの問題点がある。
するため、回収した亜鉛化合物の純度が低くなる。また
溶出液をアルカリ中和すると、ゲル状水酸化物が生成し
、濾過速度が遅いとともに回収ケーキの含水率が高くな
るなどの問題点がある。
このため操作性や経済性の点から湿式法による亜鉛の回
収は実用化されていない。
収は実用化されていない。
また電気炉等の集塵ダストから亜鉛等の金属を回収する
方法として、高温の塩化アンモニウムで電気炉層じんを
処理して各金属を分別回収する方法が公知である（例え
ば特公昭５７−５４４５０号）。
方法として、高温の塩化アンモニウムで電気炉層じんを
処理して各金属を分別回収する方法が公知である（例え
ば特公昭５７−５４４５０号）。
しかしこのような従来の方法では、高温下でダストを処
理するためアンモニア臭が著しく、その対策が必要であ
る。またその排水には高濃度の窒素分が含まれるため、
厳格な廃水処理が要求され。
理するためアンモニア臭が著しく、その対策が必要であ
る。またその排水には高濃度の窒素分が含まれるため、
厳格な廃水処理が要求され。
さらに塩化アンモニウムが高価であるなどの問題点があ
った。
った。
このように従来は電気炉集塵ダスト等の有効な処理法が
なく、これらは産業廃棄物として処分され、貴重な資源
が無駄に廃棄されていた。
なく、これらは産業廃棄物として処分され、貴重な資源
が無駄に廃棄されていた。
この発明の目的は、上記問題点を解決するため、鉄の溶
出を少なくし、純度が高く、含水率が低い亜鉛化合物を
、ダストから効率よく回収することが可能な亜鉛の回収
方法を提案することである。
出を少なくし、純度が高く、含水率が低い亜鉛化合物を
、ダストから効率よく回収することが可能な亜鉛の回収
方法を提案することである。
本発明は亜鉛および鉄を含むダストを酸化性物質の存在
下に酸と接触させて亜鉛を溶出させる工程と、その溶出
液をアルカリ性下に加熱処理する工程と、固液分離する
工程とを含むことを特徴とする亜鉛の回収方法である。
下に酸と接触させて亜鉛を溶出させる工程と、その溶出
液をアルカリ性下に加熱処理する工程と、固液分離する
工程とを含むことを特徴とする亜鉛の回収方法である。
本発明において処理の対象となるダストは、亜鉛および
鉄を含むダストであって、他の金属等を含んでいてもよ
い、このようなダストとしては。
鉄を含むダストであって、他の金属等を含んでいてもよ
い、このようなダストとしては。
電気炉、転炉、高炉等の製錬所の集塵ダストがあげられ
る。
る。
本発明の亜鉛の回収方法では、まず亜鉛および鉄を含む
ダストを酸化剤の存在下に接触させて亜鉛を溶出させる
。酸化性物質としては酸素、空気のほか過酸化水素等の
酸化剤などが使用でき、酸素、空気などのガスを用いる
場合は曝気を行うことができる。酸としては硫酸、塩酸
など任意の酸を用いることができるが、硫酸が好ましい
。
ダストを酸化剤の存在下に接触させて亜鉛を溶出させる
。酸化性物質としては酸素、空気のほか過酸化水素等の
酸化剤などが使用でき、酸素、空気などのガスを用いる
場合は曝気を行うことができる。酸としては硫酸、塩酸
など任意の酸を用いることができるが、硫酸が好ましい
。
亜鉛の溶出はダストを前記酸化剤の存在下に酸と接触さ
せることにより行われるが、このときの酸液のＰＨは３
〜６、好ましくは４〜５．５が適当である。
せることにより行われるが、このときの酸液のＰＨは３
〜６、好ましくは４〜５．５が適当である。
酸溶出工程では、回収対象の亜鉛をできるだけ多量に溶
出させる必要があり、このためにはｐｏを低くすれば可
能であるが、同時に鉄の溶出も多くなるとともに、酸使
用量が増加し、不経済となる。
出させる必要があり、このためにはｐｏを低くすれば可
能であるが、同時に鉄の溶出も多くなるとともに、酸使
用量が増加し、不経済となる。
ｐＨ６では鉄の溶出は起きないが、亜鉛の溶出量が低く
なる。亜鉛の溶出と鉄の溶出防止を両立させるためには
、ｐＨ４〜５．５で溶出を行うと同時に、空気攪拌の併
用あるいは酸化剤の添加を行うのが有効である。
なる。亜鉛の溶出と鉄の溶出防止を両立させるためには
、ｐＨ４〜５．５で溶出を行うと同時に、空気攪拌の併
用あるいは酸化剤の添加を行うのが有効である。
酸化性物質の使用量は、空気、酸素等のガスを用いる場
合は酸液を攪拌できる程度に供給する。
合は酸液を攪拌できる程度に供給する。
酸化剤を用いる場合例えば過酸化水素では、２５０〜１
０００ｍｇ／ｊｌ程度用いる。
０００ｍｇ／ｊｌ程度用いる。
これらの酸化性物質により酸化鉄（Ｆｅｄ）のような可
溶性の鉄の溶出抑制が可能となる。溶出液中のＦｅ／Ｚ
ｎ（重量比）は１１５以下、好ましくはｌ／１０以下に
すると、後の工程において分離性の良好な汚泥が得られ
るので、亜鉛溶出工程におけるＰＨ１酸化性物質の使用
量を選択し、Ｆｅ／Ｚｎ（重量比）を上記範囲に維持す
る。
溶性の鉄の溶出抑制が可能となる。溶出液中のＦｅ／Ｚ
ｎ（重量比）は１１５以下、好ましくはｌ／１０以下に
すると、後の工程において分離性の良好な汚泥が得られ
るので、亜鉛溶出工程におけるＰＨ１酸化性物質の使用
量を選択し、Ｆｅ／Ｚｎ（重量比）を上記範囲に維持す
る。
このようにして亜鉛を溶出させた溶出液は、次の熱処理
工程において、アルカリ性下に加熱処理する。この工程
では亜鉛の溶出液にアルカリを添加してＰＨ９以上、好
ましくは１０〜１２に調整した状態で、賽温５０℃以上
、好ましくは６０〜１００℃で、ｌＯ分〜５時間、好ま
しくは３０分〜４時間加熱処理を行う、アルカリとして
は水酸化ナトリウム、酸化マグネシウムなどが使用でき
る。
工程において、アルカリ性下に加熱処理する。この工程
では亜鉛の溶出液にアルカリを添加してＰＨ９以上、好
ましくは１０〜１２に調整した状態で、賽温５０℃以上
、好ましくは６０〜１００℃で、ｌＯ分〜５時間、好ま
しくは３０分〜４時間加熱処理を行う、アルカリとして
は水酸化ナトリウム、酸化マグネシウムなどが使用でき
る。
アルカリの添加により溶出液中の亜鉛、鉄等は水酸化物
となり、このときの汚泥はゲル状で脱水性が悪いが、加
熱処理すると白色粉末状となり、脱水性の良好な汚泥が
得られる。この加熱処理による脱水縮合により酸化亜鉛
が生成するが、鉄等の不純物が共存すると、亜鉛との複
合錯体が生成し、酸化亜鉛が生成しにくくなるため、脱
水性の良好な汚泥が得られなくなるものと推測される。
となり、このときの汚泥はゲル状で脱水性が悪いが、加
熱処理すると白色粉末状となり、脱水性の良好な汚泥が
得られる。この加熱処理による脱水縮合により酸化亜鉛
が生成するが、鉄等の不純物が共存すると、亜鉛との複
合錯体が生成し、酸化亜鉛が生成しにくくなるため、脱
水性の良好な汚泥が得られなくなるものと推測される。
加熱処理後、固液分離することにより、酸化亜鉛を主体
とする亜鉛化合物を高純度で回収することができる。こ
のとき汚泥の分離性は良好であるため、沈殿分離、濾過
脱水等により、効率よく固液分離を行うことができる。
とする亜鉛化合物を高純度で回収することができる。こ
のとき汚泥の分離性は良好であるため、沈殿分離、濾過
脱水等により、効率よく固液分離を行うことができる。
以下、本発明を図面により具体的に説明する。
第１図は、亜鉛回収方法の好ましい実施態様を示す系統
図である。
図である。
亜鉛の回収方法は、まずホッパー１およびコンベア２に
より電気炉集塵ダスト等のダスト３を溶出槽４に供給す
る。この溶出槽４には酸液供給路５より酸液を供給する
。溶出槽４において攪拌装置１６で攪拌しながら、曝気
装Ｍ７により空気を供給して曝気を行い、ダスト３から
鉄の溶出を抑制しながら亜鉛を溶出させる。この溶出液
８は流路９の途中に設けられた固液分離装置１０により
不溶物を分離して熱処理槽１１に供給する。熱処理槽１
１にはアルカリ液供給路１２よりアルカリ液を供給し。
より電気炉集塵ダスト等のダスト３を溶出槽４に供給す
る。この溶出槽４には酸液供給路５より酸液を供給する
。溶出槽４において攪拌装置１６で攪拌しながら、曝気
装Ｍ７により空気を供給して曝気を行い、ダスト３から
鉄の溶出を抑制しながら亜鉛を溶出させる。この溶出液
８は流路９の途中に設けられた固液分離装置１０により
不溶物を分離して熱処理槽１１に供給する。熱処理槽１
１にはアルカリ液供給路１２よりアルカリ液を供給し。
攪拌装置１３により攪拌して、ＰＨ調整するとともに、
ヒーター１４により加熱処理して汚泥を析出させる。
ヒーター１４により加熱処理して汚泥を析出させる。
この加熱処理液１５を流路１６により固液分離装置１１
７（脱水機）に供給して固液分離し５回収ケーキと濾液
を得る。
７（脱水機）に供給して固液分離し５回収ケーキと濾液
を得る。
この発明によれば、ダストを酸化性物質の存在下に酸と
接触させた後、アルカリ性下に加熱処理するようにした
ので、鉄の溶出量が少ない状態で亜鉛を溶出させるとと
もに、脱水性の良好な汚泥を生成させることができ、効
率よく固液分離を行って、高純度の亜鉛化合物を回収す
ることができる。この場合同液分離速度は大きいため、
作業性が向上するとともに、得られた脱水ケーキの含水
率は低いため、搬送費や、製錬時の熱損失が小さい。ま
た亜鉛の回収により、最終的な廃棄物となるダストの量
は大幅に少なくなる。
接触させた後、アルカリ性下に加熱処理するようにした
ので、鉄の溶出量が少ない状態で亜鉛を溶出させるとと
もに、脱水性の良好な汚泥を生成させることができ、効
率よく固液分離を行って、高純度の亜鉛化合物を回収す
ることができる。この場合同液分離速度は大きいため、
作業性が向上するとともに、得られた脱水ケーキの含水
率は低いため、搬送費や、製錬時の熱損失が小さい。ま
た亜鉛の回収により、最終的な廃棄物となるダストの量
は大幅に少なくなる。
以下、本発明の実施例について説明する。各例中１％は
重量％である。
重量％である。
例１
電気炉集塵ダスト（Ｚｎ １８．４％、Ｆｅ ９．８７
％、Ｎｉ１．０３％、Ｃｒ Ｏ，２６％、Ｃｄ Ｏ，２
２％）を１００ｇ＃ｌの割合で水に懸濁させ攪拌しなが
ら、２０％硫酸を添加して所定のｐＨに保持し、亜鉛を
溶出させた。所定時間経過後の溶出した亜鉛と鉄の濃度
を第２図（Ａ）。
％、Ｎｉ１．０３％、Ｃｒ Ｏ，２６％、Ｃｄ Ｏ，２
２％）を１００ｇ＃ｌの割合で水に懸濁させ攪拌しなが
ら、２０％硫酸を添加して所定のｐＨに保持し、亜鉛を
溶出させた。所定時間経過後の溶出した亜鉛と鉄の濃度
を第２図（Ａ）。
（Ｂ）に示す。
第２図（Ａ）、 （Ｂ）から亜鉛の溶出の点からはｐ）
ｌが低い方がよく、鉄の溶出防止のためにはｐＨが高い
方がよいことがわかる。
ｌが低い方がよく、鉄の溶出防止のためにはｐＨが高い
方がよいことがわかる。
例２
例１において、ＰＨ４で２時間溶出を行う際に、攪拌の
みを行った場合と、攪拌と曝気を併用した場合と、攪拌
時に酸化剤として５００■ｇ／ｎの過酸化水素水を添加
した場合の鉄の溶出量を表１に示す。
みを行った場合と、攪拌と曝気を併用した場合と、攪拌
時に酸化剤として５００■ｇ／ｎの過酸化水素水を添加
した場合の鉄の溶出量を表１に示す。
表１から明らかなように、曝気あるいは酸化剤併用によ
り、鉄の溶出の抑制が可能であった。
り、鉄の溶出の抑制が可能であった。
表１
例３
試薬Ｚｎ５Ｏ，・７Ｈ，０５，０００＋ｇ／ｆｌ（Ｚｎ
として）およびＮａ２５ｏ４２，０００ｍｇ／Ｑ溶液に
試薬ＦｅＣＱ３・６Ｈ，０を添加し。
として）およびＮａ２５ｏ４２，０００ｍｇ／Ｑ溶液に
試薬ＦｅＣＱ３・６Ｈ，０を添加し。
鉄濃度の影響を検討した。
中和は２０％水酸化ナトリウムでｐＨ１１，５とし、１
００℃で１５分間加熱処理し、 その後１時間静置した
。鉄の各濃度における生成した汚泥（亜鉛水和物）の容
積を第３図に示す。
００℃で１５分間加熱処理し、 その後１時間静置した
。鉄の各濃度における生成した汚泥（亜鉛水和物）の容
積を第３図に示す。
第３図から明らかなように、鉄濃度の低い溶出液を、加
熱処理しない場合は、Ｚｎ（ＯＨ）、のゲルのままであ
るため、沈殿分離しないが、加熱処理すると容積は大幅
に減少した。しかし鉄濃度が高い場合は加熱しても容積
の減少は少なく、脱水縮合による脱水性の良い汚泥が得
られなかった。
熱処理しない場合は、Ｚｎ（ＯＨ）、のゲルのままであ
るため、沈殿分離しないが、加熱処理すると容積は大幅
に減少した。しかし鉄濃度が高い場合は加熱しても容積
の減少は少なく、脱水縮合による脱水性の良い汚泥が得
られなかった。
例４
試薬Ｚｎ５Ｏ，・７Ｈ，０５，ＯＯＯ■ｇ＃１（Ｚｎと
して）、Ｎａ２５ｏ４２．０００ｍｇ／Ｑ、ＦｅＣａｍ
・６Ｈ，０１００ｍｇ／Ｑ （Ｆｅとして）を、２０％
水酸化ナトリウムで所定ｐＨに調整し、１００”Ｃで３
０分間加熱処理した。その後１時間静置して汚泥容積を
測定した結果を表２に示す。
して）、Ｎａ２５ｏ４２．０００ｍｇ／Ｑ、ＦｅＣａｍ
・６Ｈ，０１００ｍｇ／Ｑ （Ｆｅとして）を、２０％
水酸化ナトリウムで所定ｐＨに調整し、１００”Ｃで３
０分間加熱処理した。その後１時間静置して汚泥容積を
測定した結果を表２に示す。
表２に示すように、縮合反応はＰＨの影響が大きく、ｐ
Ｈ９以上で顕著となった。
Ｈ９以上で顕著となった。
表２
例５
試薬ＺｎＳＯ４・７Ｈ，０１０，０ＯＯａ＋ｇ／ａ（Ｚ
ｎとして）、ＮａｚＳＯ＊４＋０００ｔｘｇ／Ｑ％Ｆｅ
ＣＱａ・６）１２０４００ｍｇ／ｆｆ１（Ｆｅとして）
を、２０％水酸化ナトリウムで所定ＰＨ１１，５とし、
１５分間所定温度に加熱処理した。静置１時間後の汚泥
容積を表３に示す。
ｎとして）、ＮａｚＳＯ＊４＋０００ｔｘｇ／Ｑ％Ｆｅ
ＣＱａ・６）１２０４００ｍｇ／ｆｆ１（Ｆｅとして）
を、２０％水酸化ナトリウムで所定ＰＨ１１，５とし、
１５分間所定温度に加熱処理した。静置１時間後の汚泥
容積を表３に示す。
縮合反応に対する液温の影響は大きく、５０”Ｃ以上で
は効果が顕著となった。
は効果が顕著となった。
表 ３
表４
例６
例１と同様に曝気併用の攪拌を行いながらｐＨ５で２時
間酸溶出を行った。２０％硫酸の添加量はダスト１００
ｇ／ｌの懸濁液１ｎ当り１５０ｍＱであった。
間酸溶出を行った。２０％硫酸の添加量はダスト１００
ｇ／ｌの懸濁液１ｎ当り１５０ｍＱであった。
溶出後に固液分離して得た溶出液はＺｎ １２，１００
■ｇ／１２、 Ｆａ １０５Ｂ／ｎ％ Ｎｉ １５
４ｍｇ／Ｌ Ｃｄ ２６７Ｂ／Ｌ Ｃｒ１．９＋
ａｇ／Ｑであった０次にその溶出液に２０％水酸化ナト
リウムを約２００ｍ ｍ加えｐＨ１１，５とした。
■ｇ／１２、 Ｆａ １０５Ｂ／ｎ％ Ｎｉ １５
４ｍｇ／Ｌ Ｃｄ ２６７Ｂ／Ｌ Ｃｒ１．９＋
ａｇ／Ｑであった０次にその溶出液に２０％水酸化ナト
リウムを約２００ｍ ｍ加えｐＨ１１，５とした。
ＰＨ１１，５の汚泥混濁液をそのまま脱水した場合と。
７０℃で３０分間加熱処理後に脱水した場合の濾過速度
および脱水ケーキ含水率を表４に示す。脱水条件はスラ
リー濃度２．１％、濾過圧力３．０ｋｇ／ｄＧ、圧搾圧
カフ、０ｋｇ／ａＪＧである。
および脱水ケーキ含水率を表４に示す。脱水条件はスラ
リー濃度２．１％、濾過圧力３．０ｋｇ／ｄＧ、圧搾圧
カフ、０ｋｇ／ａＪＧである。
表４に示すように、加熱処理により脱水縮合した場合は
、濾過速度は脱水縮合をしない場合の１．８倍、含水率
も大幅に改善された。
、濾過速度は脱水縮合をしない場合の１．８倍、含水率
も大幅に改善された。
第１図は本発明の実施態様を示す系統図、第２１Ｍ（Ａ
）、 （Ｂ）および第３図は実施例の結果を示すグラフ
である。 ３：ダスト、４：溶出槽、１０，１７：固液分離装置、
１１：熱処理槽。 代理人 弁理士 柳 原 成
）、 （Ｂ）および第３図は実施例の結果を示すグラフ
である。 ３：ダスト、４：溶出槽、１０，１７：固液分離装置、
１１：熱処理槽。 代理人 弁理士 柳 原 成
Claims (1)
- （１）亜鉛および鉄を含むダストを酸化性物質の存在下
に酸と接触させて亜鉛を溶出させる工程と、その溶出液
をアルカリ性下に加熱処理する工程と、固液分離する工
程とを含むことを特徴とする亜鉛の回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7234189A JP2622413B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 亜鉛の回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7234189A JP2622413B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 亜鉛の回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02250928A true JPH02250928A (ja) | 1990-10-08 |
| JP2622413B2 JP2622413B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=13486499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7234189A Expired - Lifetime JP2622413B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 亜鉛の回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2622413B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000052340A (ko) * | 1999-01-23 | 2000-08-25 | 이호인 | 아연페라이트가 함유된 제강분진으로부터 염산과 금속아연의 회수방법 |
| KR100390191B1 (ko) * | 1998-08-12 | 2003-10-10 | (주) 상원이엔씨 | 산과과산화수소를이용한제강분진의침출방법 |
| JP2020056089A (ja) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鉄含有ダストの処理方法 |
| JP2024147488A (ja) * | 2023-04-03 | 2024-10-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 亜鉛の分離回収方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51111412A (en) * | 1975-03-27 | 1976-10-01 | Toho Aen Kk | Wet method of treatment of dust from iron industry |
-
1989
- 1989-03-24 JP JP7234189A patent/JP2622413B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51111412A (en) * | 1975-03-27 | 1976-10-01 | Toho Aen Kk | Wet method of treatment of dust from iron industry |
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| KR20000052340A (ko) * | 1999-01-23 | 2000-08-25 | 이호인 | 아연페라이트가 함유된 제강분진으로부터 염산과 금속아연의 회수방법 |
| JP2020056089A (ja) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鉄含有ダストの処理方法 |
| JP2024147488A (ja) * | 2023-04-03 | 2024-10-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 亜鉛の分離回収方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2622413B2 (ja) | 1997-06-18 |
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