JPH05202436A - 製鋼ダストから高品位金属亜鉛を回収する方法 - Google Patents
製鋼ダストから高品位金属亜鉛を回収する方法Info
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- JPH05202436A JPH05202436A JP17580891A JP17580891A JPH05202436A JP H05202436 A JPH05202436 A JP H05202436A JP 17580891 A JP17580891 A JP 17580891A JP 17580891 A JP17580891 A JP 17580891A JP H05202436 A JPH05202436 A JP H05202436A
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製鋼ダストから高品位の金属亜鉛を小規模か
つ実用的コストで回収する。 【構成】 製鋼ダストを還元培焼し、亜鉛その他揮発し
やすい成分を粗酸化亜鉛として捕集する。次に、捕集し
た粗酸化亜鉛に、その粗酸化亜鉛中の金属亜鉛と反応す
るのに必要な量のアルミ精錬残灰を混合するとともに、
ＣａＯ、Ｎａ2ＣＯ3、ＮａＯＨ等からなるフラックスを
混合し、塊成化する。塊成物を反応容器中において８０
０°Ｃ〜１２００°Ｃに加熱し、アルミ精錬残灰中の金
属アルミニウムと粗酸化亜鉛中の酸化亜鉛とのテルミッ
ト反応により亜鉛を還元揮発させる。揮発した金属亜鉛
をフィルタで回収する。
つ実用的コストで回収する。 【構成】 製鋼ダストを還元培焼し、亜鉛その他揮発し
やすい成分を粗酸化亜鉛として捕集する。次に、捕集し
た粗酸化亜鉛に、その粗酸化亜鉛中の金属亜鉛と反応す
るのに必要な量のアルミ精錬残灰を混合するとともに、
ＣａＯ、Ｎａ2ＣＯ3、ＮａＯＨ等からなるフラックスを
混合し、塊成化する。塊成物を反応容器中において８０
０°Ｃ〜１２００°Ｃに加熱し、アルミ精錬残灰中の金
属アルミニウムと粗酸化亜鉛中の酸化亜鉛とのテルミッ
ト反応により亜鉛を還元揮発させる。揮発した金属亜鉛
をフィルタで回収する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、製鋼ダストから高品
位金属亜鉛を回収する方法に係り、特に製鋼ダストから
得られる粗酸化亜鉛を処理して高品位の金属亜鉛を回収
する方法に関する。
位金属亜鉛を回収する方法に係り、特に製鋼ダストから
得られる粗酸化亜鉛を処理して高品位の金属亜鉛を回収
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気製鋼炉等から排出される製鋼
ダストは廃棄処分されていたが、本出願人はこれを有効
利用するための方法を先に提案した（特公昭５９ー２０
７２４号公報、特公昭６４ー４５７２号公報参照）。こ
の先の提案に係る方法は、例えば製鋼ダストをロータリ
ーキルン等で還元培焼して、その際に生じる亜鉛を主成
分とする酸化物（以下、粗酸化亜鉛という。）を鉄分か
ら分離し、この粗酸化亜鉛を金属亜鉛の原料として用い
るものである。
ダストは廃棄処分されていたが、本出願人はこれを有効
利用するための方法を先に提案した（特公昭５９ー２０
７２４号公報、特公昭６４ー４５７２号公報参照）。こ
の先の提案に係る方法は、例えば製鋼ダストをロータリ
ーキルン等で還元培焼して、その際に生じる亜鉛を主成
分とする酸化物（以下、粗酸化亜鉛という。）を鉄分か
ら分離し、この粗酸化亜鉛を金属亜鉛の原料として用い
るものである。
【０００３】ところで、粗酸化亜鉛から金属亜鉛を回収
する場合には、通常、上記のようにして得られた粗酸化
亜鉛を亜鉛鉱石と共に炉中に投入し、揮発製錬するよう
にしている。
する場合には、通常、上記のようにして得られた粗酸化
亜鉛を亜鉛鉱石と共に炉中に投入し、揮発製錬するよう
にしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような回収方法は、大規模生産には適するが、粗酸化亜
鉛だけから金属亜鉛を回収するという小規模生産には不
向きであり、コストの面からも事実上そのような方法を
採用することができない。現在のところ、粗酸化亜鉛だ
けから金属亜鉛を回収するという小規模な回収方法で、
しかもそれを実用的なコストで行うことができる回収方
法は未だ実用化されていない。
ような回収方法は、大規模生産には適するが、粗酸化亜
鉛だけから金属亜鉛を回収するという小規模生産には不
向きであり、コストの面からも事実上そのような方法を
採用することができない。現在のところ、粗酸化亜鉛だ
けから金属亜鉛を回収するという小規模な回収方法で、
しかもそれを実用的なコストで行うことができる回収方
法は未だ実用化されていない。
【０００５】この発明は、上記事情を考慮してなされた
もので、製鋼ダストから粗酸化亜鉛を取り出し、この粗
酸化亜鉛から高品位の金属亜鉛を、小規模かつ実用的コ
ストで回収することができる方法を提供することを目的
とする。
もので、製鋼ダストから粗酸化亜鉛を取り出し、この粗
酸化亜鉛から高品位の金属亜鉛を、小規模かつ実用的コ
ストで回収することができる方法を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、以下の（イ）、（ロ）および（ハ）
の工程を含むことを特徴とするものである。 （イ）製鋼ダストを還元培焼し、亜鉛その他揮発しやす
い成分を粗酸化亜鉛として捕集する工程。 （ロ）捕集した粗酸化亜鉛と、この粗酸化亜鉛中の亜鉛
と反応するのに必要な量のアルミ精錬残灰を混合して塊
成化する工程。 （ハ）得られた塊成物を反応容器中において加熱し、ア
ルミ精錬残灰中の金属アルミニウムと粗酸化亜鉛中の酸
化亜鉛とのテルミット反応により亜鉛を還元揮発させ、
高品位の金属亜鉛として回収する工程。
を達成するために、以下の（イ）、（ロ）および（ハ）
の工程を含むことを特徴とするものである。 （イ）製鋼ダストを還元培焼し、亜鉛その他揮発しやす
い成分を粗酸化亜鉛として捕集する工程。 （ロ）捕集した粗酸化亜鉛と、この粗酸化亜鉛中の亜鉛
と反応するのに必要な量のアルミ精錬残灰を混合して塊
成化する工程。 （ハ）得られた塊成物を反応容器中において加熱し、ア
ルミ精錬残灰中の金属アルミニウムと粗酸化亜鉛中の酸
化亜鉛とのテルミット反応により亜鉛を還元揮発させ、
高品位の金属亜鉛として回収する工程。
【０００７】（イ）の工程において、還元培焼は、例え
ばロータリーキルンを用いて行う。還元培焼温度は、８
００°Ｃ〜１４００°Ｃとする。この温度で製鋼ダスト
を還元培焼すると、亜鉛、鉛、カドミウム等の鉄分より
揮発しやすい成分が揮発する。この揮発した各成分のう
ち亜鉛は、ロータリーキルン内の酸素と直ちに化合して
酸化亜鉛となる。この酸化亜鉛が他の揮発しやすい成分
とともに捕集される。つまり、粗酸化亜鉛として捕集さ
れる。
ばロータリーキルンを用いて行う。還元培焼温度は、８
００°Ｃ〜１４００°Ｃとする。この温度で製鋼ダスト
を還元培焼すると、亜鉛、鉛、カドミウム等の鉄分より
揮発しやすい成分が揮発する。この揮発した各成分のう
ち亜鉛は、ロータリーキルン内の酸素と直ちに化合して
酸化亜鉛となる。この酸化亜鉛が他の揮発しやすい成分
とともに捕集される。つまり、粗酸化亜鉛として捕集さ
れる。
【０００８】（ロ）の工程において用いられるアルミ残
灰は、主としてアルミニウム二次精錬において残留アル
ミを回収した残灰でり、１６〜４００メッシュの粒度を
有している。
灰は、主としてアルミニウム二次精錬において残留アル
ミを回収した残灰でり、１６〜４００メッシュの粒度を
有している。
【０００９】アルミ残灰は、粗酸化亜鉛中の酸化亜鉛を
金属亜鉛に還元するための還元剤として作用する。その
混合量は次に示す化学式により算出した量の１．２倍〜
１．７倍とし、特に１．５倍程度にするのが望ましい。 ３ＺｎＯ＋２Ａｌ＝３Ｚｎ＋Ａｌ2Ｏ3 例えばＺｎＯを６０重量％含有する粗酸化亜鉛と金属
アルミニウムを３５重量％含有するアルミ残灰とを混合
する場合において、上式による算出量の１．５倍のアル
ミ残灰を混合する場合には、粗酸化亜鉛１００Ｋｇに対
し、アルミ残灰を５７０Ｋｇ混合する。
金属亜鉛に還元するための還元剤として作用する。その
混合量は次に示す化学式により算出した量の１．２倍〜
１．７倍とし、特に１．５倍程度にするのが望ましい。 ３ＺｎＯ＋２Ａｌ＝３Ｚｎ＋Ａｌ2Ｏ3 例えばＺｎＯを６０重量％含有する粗酸化亜鉛と金属
アルミニウムを３５重量％含有するアルミ残灰とを混合
する場合において、上式による算出量の１．５倍のアル
ミ残灰を混合する場合には、粗酸化亜鉛１００Ｋｇに対
し、アルミ残灰を５７０Ｋｇ混合する。
【００１０】また、用いるアルミ残灰としては、金属ア
ルミニウムを１０〜４０重量％含有するものを用いる。
アルミ残灰中の金属アルミニウムの含有量が１０重量％
以下であると、後述する工程（ハ）におけるテルミット
反応の速度が遅くなる。しかも、アルミ残灰の配合量を
多くする必要があるため、必要熱量の増加により経済的
に不利になるからである。一方、含有量が４０重量％を
超えるアルミ残灰の発生は少なく、価格の面で不利にな
るからである。
ルミニウムを１０〜４０重量％含有するものを用いる。
アルミ残灰中の金属アルミニウムの含有量が１０重量％
以下であると、後述する工程（ハ）におけるテルミット
反応の速度が遅くなる。しかも、アルミ残灰の配合量を
多くする必要があるため、必要熱量の増加により経済的
に不利になるからである。一方、含有量が４０重量％を
超えるアルミ残灰の発生は少なく、価格の面で不利にな
るからである。
【００１１】なお、アルミ残灰は、通常、その一部を固
型化して製鋼用造型剤として活用されているが、大部分
は無害化した後埋め立て処分している。このような処分
方法では、公害問題が生じるとともに、無害化処理に費
用がかかり、アルミ二次精錬のコストを押し上げる要因
になる。この点、上記のようにして使用することによ
り、単に有効活用することができるのみならず、公害お
よびコストの両問題を一挙に解消することができるとい
うメリットが得られる。
型化して製鋼用造型剤として活用されているが、大部分
は無害化した後埋め立て処分している。このような処分
方法では、公害問題が生じるとともに、無害化処理に費
用がかかり、アルミ二次精錬のコストを押し上げる要因
になる。この点、上記のようにして使用することによ
り、単に有効活用することができるのみならず、公害お
よびコストの両問題を一挙に解消することができるとい
うメリットが得られる。
【００１２】混合した粗酸化亜鉛とアルミ残灰とは塊成
化する。この場合、製鋼ダストから得られる粗酸化亜鉛
は比較的粘着性が高く、またアルミ残灰も粘着性を有す
るので、塊成化に際しては、混合物に適量の水分を添加
し、加圧製団機によって加圧成型後、加熱乾燥すること
により、強固な団鉱が得られる。
化する。この場合、製鋼ダストから得られる粗酸化亜鉛
は比較的粘着性が高く、またアルミ残灰も粘着性を有す
るので、塊成化に際しては、混合物に適量の水分を添加
し、加圧製団機によって加圧成型後、加熱乾燥すること
により、強固な団鉱が得られる。
【００１３】工程（ハ）において、塊成化された団鉱
は、反応容器中において８００°Ｃ〜１２００°Ｃに加
熱される。すると、団鉱中の金属亜鉛がテルミット反応
により還元揮発する。この還元揮発した金属亜鉛を回収
する。
は、反応容器中において８００°Ｃ〜１２００°Ｃに加
熱される。すると、団鉱中の金属亜鉛がテルミット反応
により還元揮発する。この還元揮発した金属亜鉛を回収
する。
【００１４】ここで、亜鉛酸化物のテルミット反応にお
いては、アルミニウムの燃焼熱だけでは熱量が不足する
ので、外部から不足分の熱量を補う必要がある。そこ
で、反応容器としては、外熱式シャフト炉、密閉式電気
炉を用いるのが好ましい。
いては、アルミニウムの燃焼熱だけでは熱量が不足する
ので、外部から不足分の熱量を補う必要がある。そこ
で、反応容器としては、外熱式シャフト炉、密閉式電気
炉を用いるのが好ましい。
【００１５】金属亜鉛を還元揮発させるに際しては、還
元揮発を促進するためにフラックスを用いるのが望まし
い。この場合、フラックスをより効果的に作用させるた
めに、フラックスについては、工程（ロ）において粗酸
化亜鉛およびアルミ精錬残灰とともに混合して塊成化し
ておくようにするのが望ましい。
元揮発を促進するためにフラックスを用いるのが望まし
い。この場合、フラックスをより効果的に作用させるた
めに、フラックスについては、工程（ロ）において粗酸
化亜鉛およびアルミ精錬残灰とともに混合して塊成化し
ておくようにするのが望ましい。
【００１６】また、フラックスとしては、アルカリ金属
の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物、またはアルカリ土
金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物を用いるのが望
ましい。これは次の理由による。すなわち、製鋼ダスト
中には、塩素化合物を含むものが多く、その塩素分は、
工程（イ）の還元培焼において粗酸化亜鉛中に殆ど移行
する。このため、工程（ハ）において粗酸化亜鉛を還元
揮発精錬する場合には、多くの金属が塩化亜鉛として揮
発する。この結果、金属亜鉛の回収率が低下する。この
ような不具合を解消するために鋭意研究した結果、アル
カリ金属の酸化物等からなるフラックスを混合しておく
と、塩素分をアルカリ金属またはアルカリ土金属の塩化
物として固定することができるという知見を得た。そし
て、そのようなフラックスを混合することにより、高品
位の金属亜鉛の回収率を大幅に向上させることができ
た。
の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物、またはアルカリ土
金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化物を用いるのが望
ましい。これは次の理由による。すなわち、製鋼ダスト
中には、塩素化合物を含むものが多く、その塩素分は、
工程（イ）の還元培焼において粗酸化亜鉛中に殆ど移行
する。このため、工程（ハ）において粗酸化亜鉛を還元
揮発精錬する場合には、多くの金属が塩化亜鉛として揮
発する。この結果、金属亜鉛の回収率が低下する。この
ような不具合を解消するために鋭意研究した結果、アル
カリ金属の酸化物等からなるフラックスを混合しておく
と、塩素分をアルカリ金属またはアルカリ土金属の塩化
物として固定することができるという知見を得た。そし
て、そのようなフラックスを混合することにより、高品
位の金属亜鉛の回収率を大幅に向上させることができ
た。
【００１７】なお、フラックスの混合量は、粗酸化亜鉛
中の塩素量に応じて増減調節する。また、フラックスと
しては、具体的にはＣａＯ、Ｎａ2ＣＯ3、ＮａＯＨが特
に有効である。
中の塩素量に応じて増減調節する。また、フラックスと
しては、具体的にはＣａＯ、Ｎａ2ＣＯ3、ＮａＯＨが特
に有効である。
【００１８】
【実施例】表１に示す組成の電気製鋼ダストを５０００
Ｋｇ／ｈｒでロータリーキルン内に装入し、約１３００
°Ｃに加熱して還元培焼したところ、表２に示す組成の
粗酸化亜鉛が１５００Ｋｇ／ｈｒでフィルタに回収され
た。
Ｋｇ／ｈｒでロータリーキルン内に装入し、約１３００
°Ｃに加熱して還元培焼したところ、表２に示す組成の
粗酸化亜鉛が１５００Ｋｇ／ｈｒでフィルタに回収され
た。
【００１９】次に、この粗酸化亜鉛１００重量部に、表
３に示す組成のアルミ精錬残灰７０重量部および炭酸ナ
トリウム（Ｎａ2ＣＯ3）２０重量部を加え、それらを水
に添加混練した。そして、ブリケット成形機で製団した
後、乾燥させてブリケットを製造した。
３に示す組成のアルミ精錬残灰７０重量部および炭酸ナ
トリウム（Ｎａ2ＣＯ3）２０重量部を加え、それらを水
に添加混練した。そして、ブリケット成形機で製団した
後、乾燥させてブリケットを製造した。
【００２０】その後、このブリケット７０Ｋｇを、内径
２９０ｍｍ、高さ１０００ｍｍのカーボランダム製の円
筒型外熱式レトルトに装入し、約１２００°Ｃに加熱し
たところ、速やかに反応し、蒸溜器に表４に示す組成の
金属亜鉛１７Ｋｇを回収することができた。
２９０ｍｍ、高さ１０００ｍｍのカーボランダム製の円
筒型外熱式レトルトに装入し、約１２００°Ｃに加熱し
たところ、速やかに反応し、蒸溜器に表４に示す組成の
金属亜鉛１７Ｋｇを回収することができた。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、製鋼ダストから粗酸化亜鉛を取り出し、この粗酸化
亜鉛から高品位の金属亜鉛を、小規模かつ実用的コスト
で回収することができる。しかも、廃棄処分していた製
鋼ダストおよびアルミ精錬残灰を用いるものであるか
ら、廃棄に伴う公害および無害化処理の費用等の問題を
解消することができるとともに、資源の有効利用を図る
ことができる。
ば、製鋼ダストから粗酸化亜鉛を取り出し、この粗酸化
亜鉛から高品位の金属亜鉛を、小規模かつ実用的コスト
で回収することができる。しかも、廃棄処分していた製
鋼ダストおよびアルミ精錬残灰を用いるものであるか
ら、廃棄に伴う公害および無害化処理の費用等の問題を
解消することができるとともに、資源の有効利用を図る
ことができる。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
Claims (4)
- 【請求項１】 以下の（イ）、（ロ）および（ハ）の工
程を含むことを特徴とする製鋼ダストから高品位金属亜
鉛を回収する方法。 （イ）製鋼ダストを還元培焼し、亜鉛その他揮発しやす
い成分を粗酸化亜鉛として捕集する工程。 （ロ）捕集した粗酸化亜鉛と、この粗酸化亜鉛中の亜鉛
と反応するのに必要な量のアルミ精錬残灰を混合して塊
成化する工程。 （ハ）得られた塊成物を反応容器中において加熱し、ア
ルミ精錬残灰中の金属アルミニウムと粗酸化亜鉛中の酸
化亜鉛とのテルミット反応により亜鉛を還元揮発させ、
高品位の金属亜鉛として回収する工程。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、金属ア
ルミニウムの含有量が１０〜４０重量％であるアルミ精
錬残灰を用いることを特徴とする製鋼ダストから高品位
金属亜鉛を回収する方法。 - 【請求項３】 請求項１または２項に記載の方法におい
て、（ロ）の工程では粗酸化亜鉛およびアルミ精錬残灰
にフラックスを混合して塊成化することを特徴とする製
鋼ダストから高品位金属亜鉛を回収する方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の方法において、フラッ
クスが、アルカリ金属の酸化物、炭酸塩若しくは水酸化
物、またはアルカリ土金属の酸化物、炭酸塩若しくは水
酸化物であることを特徴とする製鋼ダストから高品位金
属亜鉛を回収する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17580891A JPH05202436A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 製鋼ダストから高品位金属亜鉛を回収する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17580891A JPH05202436A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 製鋼ダストから高品位金属亜鉛を回収する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05202436A true JPH05202436A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=16002597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17580891A Pending JPH05202436A (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 製鋼ダストから高品位金属亜鉛を回収する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05202436A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008291292A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Takeshi Azagami | 溶融亜鉛の製造方法 |
| CN110863219A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-06 | 北京环丁环保大数据研究院 | 一种含锌转炉尘泥资源化利用的方法 |
| CN114317965A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种铝热法熔融还原含锌物料的工艺及装置 |
| CN114317964A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种真空低温铝热法还原含锌物料的工艺及装置 |
-
1991
- 1991-06-21 JP JP17580891A patent/JPH05202436A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008291292A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Takeshi Azagami | 溶融亜鉛の製造方法 |
| CN110863219A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-03-06 | 北京环丁环保大数据研究院 | 一种含锌转炉尘泥资源化利用的方法 |
| CN110863219B (zh) * | 2019-12-04 | 2021-04-16 | 北京环丁环保大数据研究院 | 一种含锌转炉尘泥资源化利用的方法 |
| CN114317965A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种铝热法熔融还原含锌物料的工艺及装置 |
| CN114317964A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 一种真空低温铝热法还原含锌物料的工艺及装置 |
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