(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗酸化亜鉛から酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱を得る工程の前処理として、粗酸化亜鉛を還元炉に石灰石および還元剤と共に装入することにより、フッ素成分を還元物残渣または還元スラグ内にカルシウム／フッ素化合物として固定することを特徴とする酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱の製造方法に関し、特に、鉄鋼業の高炉、電気炉等で発生する鉄鋼ダストから回収される粗酸化亜鉛から、酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱を製造する方法において、フッ素成分を効果的に除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鋼業における高炉や電気炉から発生する鉄鋼ダスト等から回収された粗酸化亜鉛等には、その主成分である酸化亜鉛や酸化鉛以外に、塩素およびフッ素等のハロゲン成分が相当量含有されており、従来からこの粗酸化亜鉛中におけるハロゲン成分を除去し、低ハロゲン含有率の酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱を製造している。
【０００３】
図２に、従来の粗酸化亜鉛処理工程のフローチャートを示す。
【０００４】
この酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱の製造方法において、粗酸化亜鉛に湿式処理を施すことでハロゲン化物を除去して、乾燥加熱炉にて焼成および造粒を行う。
【０００５】
鉄鋼ダスト等から回収される粗酸化亜鉛中には、８〜１８質量％程度の塩素および０〜５質量％程度のフッ素等のハロゲンを、塩素化合物またはフッ素化合物等のハロゲン化物として含有している。従って、これらのハロゲン化物やその他の不純物は、ＮａＣＯ3、Ｎａ（ＯＨ）2あるいはその他の薬剤を用いる湿式処理を施すことで除去する。
【０００６】
粗酸化亜鉛に湿式処理を施すことにより除去されたハロゲン化物は、工程液中に濃縮されており、工程液中には粗酸化亜鉛から極微量溶出した亜鉛および／または鉛成分も含有している。この亜鉛および／または鉛成分を、工程液から回収する方法として、消石灰を用いて工程液のｐＨを調整することにより、亜鉛化合物あるいは鉛化合物として析出させる中和処理方法がある。
【０００７】
この中和処理方法で回収された亜鉛化合物あるいは鉛化合物を含有する中和処理澱物は、粗酸化亜鉛に湿式処理を施して得られる酸化亜鉛スラリーと共に、乾燥加熱炉にて焼成および造粒を行い、酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱に固定させる方法が一般的に行われている。
【０００８】
しかし、中和処理方法においては、工程液中のフッ素成分も、ＣａＦ2あるいはその他のカルシウム／フッ素化合物を形成し析出し、中和澱物中に含有され回収される。従って、酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱のフッ素含有率が上昇する問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の方法は、フッ素含有率の低い酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱の製造方法は、焼成・造粒工程の前処理として、粗酸化亜鉛を還元炉に石灰石および還元剤と共に装入することにより、フッ素成分を還元物残渣または還元スラグ内に固定する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について以下に、詳述する。
【００１２】
本発明の酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱の製造方法は、図１のフローチャートに示すように、以下の各工程からなる。
【００１３】
鉄鋼ダストから回収された粗酸化亜鉛を還元剤とともに還元炉に装入して還元する。
【００１４】
還元炉には、ロータリーキルン等の固気反応を利用した還元焙焼炉、あるいは装入物を溶解させて液気反応を利用した還元溶融炉等が利用できる。
【００１５】
コークス、石炭等の還元剤の装入では、必要に応じて石灰石や硅石等の溶剤や、亜鉛等を含有する鉄鋼ダスト等の原料を同時に装入してもよい。還元剤の配合比率は、還元炉に装入する装入物の５〜３０質量％であり、必要に応じて装入する溶剤は、還元炉に装入する装入物の３０質量％以下である。
【００１６】
また、溶剤として石灰石を用いる場合には、還元炉に装入する前に、粗酸化亜鉛と石灰石とを混合および／または造粒等の前処理を施すこともできる。
【００１７】
還元炉に装入された粗酸化亜鉛は、還元炉内で粗酸化亜鉛中に含有する亜鉛あるいは鉛等の重金属化合物が揮発し、ダストとして回収される。ここで、粗酸化亜鉛中に含有しているフッ素以外のハロゲン成分はダストに混入するが、フッ素成分は、ＣａＦ2あるいはカルシウム／フッ素化合物の形態のものが多く、これらは、還元雰囲気では揮発分解はほとんど生じない性状であり、還元炉から産出される還元物残渣あるいは還元スラグ中に固定される。
【００１８】
溶剤として、石灰石を添加した場合においては、フッ素成分がカルシウム／フッ素化合物の形態でなくても、石灰石とフッ素成分との反応により、カルシウム／フッ素化合物を形成し、還元炉から産出される還元物残渣あるいは還元スラグ中に固定される。
【００１９】
還元炉内で揮発し、回収された亜鉛等の金属化合物は、フッ素成分の低減された粗酸化亜鉛として回収される。
【００２０】
これ以降は、従来方法と同様にして、湿式処理を施すことで塩素成分等の不純物を除去後、乾燥加熱炉にて焼成・造粒を行うことで、低フッ素品位の酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱として生産される。
【００２１】
（実施例）
本発明の一実施例について、以下に説明する。
【００２２】
［参考例］
（１）前処理工程
鉄鋼ダストから回収された粗酸化亜鉛を、粉状コークスと共に装入した。
【００２３】
還元炉には、鉄鋼ダストから亜鉛を回収するのに用いられている還元焙焼用の回転炉を用いた。
【００２４】
この際用いた粗酸化亜鉛のＺｎ、Ｐｂ、Ｆ、Ｃｌ成分を表１に示す。
【００２５】
【表１】
0004715022.tif 000002
【００２６】
該回転炉は、外径３５ｍ、長さ５０ｍであり、排出端側に重油燃焼バーナーを備える。粉状コークスは粗酸化亜鉛に対し、２０質量％程度になるように添加した。還元炉にて重金属化合物等の回収後、産出された還元物残渣中のフッ素品位は、３．５質量％程度であり、還元物残渣へのフッ素固定率は８０％以上であった。
【００２７】
還元物残渣中のＺｎ、Ｐｂ、Ｆ成分品位を表２に示す。
【００２８】
【表２】
0004715022.tif 000003
【００２９】
還元炉から回収された低フッ素品位の粗酸化亜鉛の主な成分品位を表３に示す。塩素が依然として含まれていることが明らかである。
【００３０】
【表３】
0004715022.tif 000004
【００３１】
（２）湿式処理工程
還元炉からダストとして回収された粗酸化亜鉛は、フッ素が低減しており、湿式処理を施すことにより、塩素等の不純物を除去した。
【００３２】
（３）第１固液分離工程
該湿式処理工程で得られる酸化亜鉛スラリーを、酸化亜鉛ケーキと分離液に分離する。
【００３３】
（４）中和処理工程
前記分離液に、消石灰を用いて中和処理を行った。
【００３４】
（５）第２固液分離工程
中和処理にて得られた亜鉛および鉛成分を含む中和澱物は、シックナーを用いて固液分離を行った。固液分離後、圧搾型の脱水機を用いて中和澱物ケーキとした。
【００３５】
（６）焼成・造粒工程
第１固液分離工程で得られる酸化亜鉛ケーキに、還元工程で得られるＺｎ・Ｐｂ金属化合物を添加して、乾燥加熱炉にて焼成・造粒を行うことにより、フッ素品位の低い酸化亜鉛焼鉱を得た。
【００３６】
低フッ素品位の粗酸化亜鉛から製造した酸化亜鉛焼鉱の主な成分品位を表４に示す。塩素が低減していることが明らかである。
【００３７】
【表４】
0004715022.tif 000005
【００３８】
［実施例１］
（１）前処理工程鉄鋼ダストから回収された粗酸化亜鉛を、鉄鋼ダスト、粉状コークス、粉状石灰石と共に装入した。
【００３９】
還元炉には、参考例と同じ還元焙焼用の回転炉を用いた。
【００４０】
この際用いた粗酸化亜鉛の主な成分を表５に示す。
【００４１】
【表５】
0004715022.tif 000006
【００４２】
この際用いた鉄鋼ダストの主な主成分を表６に示す。
【００４３】
【表６】
0004715022.tif 000007
【００４４】
粗酸化亜鉛の添加量は鉄鋼ダストに対し、１２質量％程度とし、粉状コークスは鉄鋼ダストと粗酸化亜鉛の統合量に対し、２０質量％程度になるように、粉状石灰石は回転炉装入物の総合品位でＣａＯ／ＳｉＯ2重量比が１．８程度になるように調整し添加した。還元焙焼炉にて重金属化合物等の回収後、産出された還元物残渣中のフッ素品位は、１．６質量％程度であり、還元物残渣中のフッ素固定率は７０％程度であった。
【００４５】
還元物残渣中の主な成分品位を表７に示す。
【００４６】
【表７】
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【００４７】
還元炉から回収された低フッ素品位の粗酸化亜鉛の主な成分品位を表８に示す。
【００４８】
【表８】
0004715022.tif 000009
【００４９】
（２）湿式処理工程
還元炉から回収されたフッ素を低減させた粗酸化亜鉛は、湿式処理を施すことにより、塩素等の不純物を除去した。
【００５０】
（３）第１固液分離工程
該湿式処理工程で得られる酸化亜鉛スラリーを、酸化亜鉛ケーキと分離液に分離する。
【００５１】
（４）中和処理工程
前記分離液に、消石灰を用いて中和処理を行った。
【００５２】
（５）第２固液分離工程
中和処理にて得られた亜鉛および鉛成分を含む中和澱物は、シックナーを用いて固液分離を行った。固液分離後、圧搾型の脱水機を用いて中和澱物ケーキとした。
【００５３】
（６）焼成・造粒工程
第１固液分離工程で得られる酸化亜鉛ケーキに、還元工程で得られる重金属化合物を添加して、乾燥加熱炉にて焼成・造粒を行うことにより、フッ素品位の低い酸化亜鉛焼鉱を得た。
【００５４】
低フッ素品位の粗酸化亜鉛から製造した酸化亜鉛焼鉱の主な成分品位を表９に示す。
【００５５】
【表９】
0004715022.tif 000010
【００５６】
【発明の効果】
以上、説明した通り、本発明の酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱の製造方法により、還元炉から産出される還元物残渣または還元スラグ中にフッ素成分を固定することができ、還元炉にて揮発・回収される粗酸化亜鉛のフッ素を低減することができる。
【００５７】
また、粗酸化亜鉛中のフッ素品位を低減させることで、湿式処理を施して他のハロゲン成分を除去し、乾燥加熱炉から得られる酸化亜鉛焼鉱または酸化亜鉛団鉱のハロゲン品位を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を示すフローチャートである。
【図２】  従来の粗酸化亜鉛処理工程を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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