(57)【要約】本発明は、鉄を含む出発原料の亜鉛および鉛の量を減少させる方法に関し、方法は、１つまたは複数のリアクタにて、３５℃以上の温度、および、ｐＨ０．５から３．５で、少なくとも５重量％の二酸化マンガンを含む出発原料を塩酸および酸化剤と混合することによって、出発原料に含まれるＺｎおよびＰｂを選択的に浸出するステップと、固体とろ液に分離するために、得られた混合物をろ過するステップと、固体を水で洗浄するステップであって、残った固体は、主としてＦｅ、および、元の出発原料と比較して減少された量のＺｎおよびＰｂを含むステップと、１つまたは複数のリアクタの、塩化物および可溶化ＺｎおよびＰｂを含むステップｂ）のろ液、および、ステップｃ）の洗浄水を回収するステップと、中和剤を混合することによって、回収されたろ液および洗浄水の可溶化ＺｎおよびＰｂを沈殿させるステップと、溶液中の塩化物を、少なくともＰｂおよびＺｎを含む固体残留物から除去するために、ステップｅ）で得られた固体残留物をろ過および洗浄するステップを含む。本発明は、燒結工場や溶鉱炉、または、アーク炉（ＥＡＦ）、溶銑炉、オキシカップ溶鉱炉、サブマージアーク溶鉱炉（ＳＡＦ）、プラズマ炉、回転炉床炉といった、鉄を重視するすべての高温冶金溶鉱炉での、処理後に得られる材料の使用についても言及している。【選択図】図１
2017506700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄を含む出発原料の亜鉛および鉛の量を減少させる方法であって、
ａ）１または複数のリアクタ内において、３５℃以上の温度、且つ、ｐＨ０．５から３．５で、前記出発原料を塩酸および酸化剤に混合することにより、出発原料に含まれるＺｎおよびＰｂを選択的に浸出するステップと、
ｂ）固体及びろ液を分離するために、得られた混合物をろ過するステップと、
ｃ）前記固体を水で洗浄するステップであって、残った前記固体は、主としてＦｅ、および、元の前記出発原料と比較して減少された量のＺｎおよびＰｂを含む、ステップと、
ｄ）前記１または複数のリアクタ内において、塩化物および可溶化ＺｎおよびＰｂを含む、ステップｂ）のろ液、および、ステップｃ）の洗浄水を回収するステップと、
ｅ）中和剤に混合することによって、回収された前記ろ液および前記洗浄水の可溶化ＺｎおよびＰｂを沈殿させるステップと、
ｆ）少なくともＰｂおよびＺｎを含む固体残留物から溶液中の前記塩化物を除去するように、ステップｅ）で得られた前記固体残留物をろ過および洗浄するステップと、
を含む方法において、
ステップａ）の前記酸化剤は、好適には、１以上の追加の酸化剤と組み合わせて、少なくとも５重量％の二酸化マンガンを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記二酸化マンガンは、ステップａ）の前記酸化剤において、１０重量％から１００重量％を示し、好適には２０重量％から８０重量％を示し、もっとも好適には２５重量％から５０重量％を示すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップａ）の前記追加の酸化剤が、
空気、酸素、オゾン、Ｏ２リッチ空気、
塩素、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、二酸化塩素、塩素酸塩、過塩素酸塩、
臭素、
過マンガン酸カリウム、
硝酸、
ニクロム酸、
過酸化水素、及び、
それらの組み合わせから成る群から選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ステップａ）の前記追加の酸化剤が、空気、Ｏ２リッチ空気、および、Ｏ２から成る群から選択されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
処理される前の前記出発原料は、前記出発原料の総重量に基づき、
１重量％から５５重量％のＦｅと、
０重量％から６５重量％のＣと、
０．０１重量％から３０重量％のＺｎと、
０．０１重量％から５重量％のＰｂと、を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
処理済み材料は、前記処理済み材料の総重量に基づき、
０．９重量％から６０重量％のＦｅと、
０重量％から７０重量％のＣと、
０．３重量％未満のＺｎと、
０．１重量％未満のＰｂと、
１重量％未満のＣｌと、を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記出発原料はさらに炭素を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記浸出ステップａ）は、一連のリアクタで実行されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
ステップｅ）の前記中和剤は、
石灰、消石灰、石灰石、石灰乳、石灰乳、
苛性ソーダ、水酸化カリウム、
炭酸ナトリウム、
ＢＯＦスラグ、
出発原料、及び、
それらの組み合わせから成る群から選択されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
鉄の選択的沈殿から成る追加のステップａ’）を、ステップａ）とステップｂ）の間に含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記鉄の選択的沈殿のステップａ’）は、
空気、酸素、オゾン、Ｏ２リッチ空気、
塩素、次亜塩素酸塩、亜塩素酸塩、二酸化塩素、塩素酸塩、過塩素酸塩、
臭素、
過マンガン酸カリウム、
硝酸、
ニクロム酸、
過酸化水素、および、
それらの組み合わせから成る群から選択された酸化剤を追加すること、および、前記浸出ステップａ）の後に得られた混合物に、
石灰、消石灰、石灰石、石灰乳、石灰乳、
苛性ソーダ、水酸化カリウム、
炭酸ナトリウム、
ＢＯＦスラグ、
出発原料、および、
それらの組み合わせから成る群から選択された中和剤を追加することを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記中和のステップｅ）の間、前記回収されたろ液および洗浄水に、Ｏ２、Ｏ２リッチ空気および／または空気が注入されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
Ｆｅおよびマンガンが、ステップａ）で可溶化され、ステップｅ）で沈殿されることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
ステップｅ）のｐＨが７から１２の間であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
処理される前記出発原料は、溶鉱炉スラッジ、溶鉱炉ダスト、ＢＯＦスラッジ、またはＢＯＦダストであることを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法で得られた前記処理済み材料を、燒結工場や溶鉱炉、または、アーク炉（ＥＡＦ）、溶銑炉、オキシカップ炉、サブマージアーク溶鉱炉（ＳＡＦ）、プラズマ炉、回転炉床炉といった、鉄を重視するすべての高温冶金溶鉱炉で使用することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、湿式精錬処理による、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉛（Ｐｂ）および場合によっては炭素（Ｃ）を含む出発原料の処理に関し、特に、出発原料からのＺｎおよびＰｂの除去に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学および冶金産業は、汚染物質を含む様々な形態の廃棄物を発生させる。例えば、製鋼産業は、銑鉄のような工業用金属を製造するための精錬用溶鉱炉の使用、および、銑鉄から鉄を製造するための塩基性酸素転炉（ＢＯＦ）の使用を含む。稼動時の溶鉱炉およびＢＯＦは、ガス洗浄プラントの排気口で大量のダストおよびスラッジを発生させる。これらのスラッジまたはダストは異なる金属から成る。具体的には、これらのスラッジまたはダストは、鉄、炭素、亜鉛および鉛から成る。かかる産業の操業に関連する運転コストを低減するために、有価元素、すなわち炭素（Ｃ）および鉄（Ｆｅ）を回収することを目的として、これらの材料をリサイクルすることが望ましい。
【０００３】
スラッジ（またはダスト）が、含有金属を回収するためにリサイクルできる鉄および炭素を含んでいるにもかかわらず、亜鉛および鉛の存在が、スラッジまたはダストの再利用を妨げている。実際、亜鉛の含有量は、例えば０．１重量％から６重量％の場合があり、１５重量％またはそれ以上に達する場合もある。一般に、鉛の含有量は低く、例えば０．０４重量％から３．５重量％である。とりわけ、製鋼産業に関しては、亜鉛および鉛は毒物とみなされている。よって、溶鉱炉の運転に影響を与えることなく、これらの材料を直接リサイクルすることは不可能である。したがって、亜鉛および鉛を含むスラッジ（またはダスト）は、溶鉱炉で再処理されるために、焼結工場へリサイクルされることはできない。
【０００４】
その結果、現状では、スラッジ（またはダスト）は敷地内または敷地外に廃棄されている。しかし、それが深刻な環境的、経済的問題を引き起こしている。
【０００５】
確かに、この種の材料の貯蔵は、汚染物質が周辺の土壌または地下水に影響しうるため、環境に有害になることがある。これは、健康に対する現実の脅威にもなりうる。さらに具体的には、動植物への現実の脅威となりうる。重金属の浸出および地下水の汚染を防止するために、特殊で費用のかかる廃棄エリアが実施されなければならない。
【０００６】
さらに、経済的な観点からも、かかる材料の廃棄を有効な解決策とみなすことはできない。実際、工場エリアの内部廃棄に利用可能な場所は減少する一方で、外部廃棄に関連する費用は上昇している。
【０００７】
溶鉱炉のスラッジまたはダストをリサイクルするいくつかの試みが、過去に展開されてきた。具体的には、（例えば、ＢＥ１０００３２３およびＬＵ８７５３５に記載される）周知の方法は、ピックリングライン用酸（ｐｉｃｋｌｉｎｇ  ｌｉｎｅ  ａｃｉｄ）および塩酸の使用を含んでいる。これらの方法は、酸化したピックリングライン用酸および塩酸を用いた、亜鉛および鉛の残留物の浸出（ｌｅａｃｈｉｎｇ）ステップを含む。結果として、この種の処理により、ゲータイト（針鉄鉱）形態の鉄沈殿、鉛とＦｅＩＩ（Ｆｅ２＋）の結合、および水酸化物または硫化物形態の亜鉛沈殿が発生する。
【０００８】
ただし、この種の処理には、いくつかの欠点がある。主要な欠点の１つが、処理が製鉄所でのピックリングライン用酸の性能に依存する点である。実際、すべての製鉄所がピックリングライン用酸を所有しているわけではない。ピックリングライン用酸は平らな製品を製造する製鉄所でのみ見受けられよう。よって、このタイプの処理は、特定の製鉄所に限定される。別の欠点は、ゲータイト沈殿のためのピックリングラインにおけるＦｅＩＩ（２価鉄）およびＦｅＩＩＩ（３価鉄）の酸化である。既定のフロー図では、ピックリングラインに含まれる有価鉄を回収するために、ゲータイトが沈殿されなければならない。しかし、酸性条件および高塩化物媒体において、鉄の酸化速度は極めて遅い。よって、その反応を産業的に使用するために、Ｃｌ２、Ｈ２Ｏ２のような、極めて強い酸化剤が必要とされる。かかる反応には、上記のような酸化剤を取り扱うための、高価な設備が必要となる。
【０００９】
さらに、今日では、ピックリングライン用酸が製造される際、ピックリングライン用酸は、（ピックリングラインに戻される）ＨＣｌおよび酸化物形態の鉄を回収するためにリサイクルされる。かかるリサイクル工程で製造される酸化鉄は、極めて純粋で状態が良好であり、冶金および銑鉄市場の有価原料と同等に硬い。
【００１０】
結果として、ピックリングライン用酸を含む工程は、あらゆる種類の工場に適しているわけではなく、さらに、経済的に興味深いものでもない。
【００１１】
ＺｎおよびＰｂといった非鉄金属を、Ｆｅを含む材料から分離するさらなる方法が、ＥＰ０２４４９１０Ａ１で開示されている。第１ステップで、材料の水系スラリーが、Ｏ２雰囲気下で、８から１２ｋｇ／ｃｍ２の圧力、および、少なくとも１１０℃の温度で撹拌され、次いで第２ステップでは、ＨＣｌ含有試薬が加えられ、Ｏ２雰囲気下、ｐＨ２．６から３で、８から１２ｋｇ／ｃｍ２の圧力、および、少なくとも１１０℃の温度で少なくとも３０分間、材料を処理する。第３ステップでは、先のステップからの製品が熱いうちにろ過され、Ｆｅ含有固体をＺｎおよびＰｂ含有ろ液から分離する。
【００１２】
しかし、この明細書に記載されるような、高圧および高温での操業は、費用がかかる上等な材料で形成された圧力容器を要するとともに、より高い安全要件を含むため、産業上の利用において、経済的に、および運用上、好ましいものではない。
【００１３】
一般に、鉄を含有する出発原料の母材から選択的に亜鉛および鉛を除去する満足かつ有利な方法は存在しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、高価な試薬を使用せずに、鉄（および、場合によっては炭素）を含む出発原料から、亜鉛および鉛を選択的に分離し、それらの量を選択的に減少させる、効果的で容易な方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の問題を克服するために、本発明は、鉄（Ｆｅ）（および、場合によっては炭素（Ｃ））を含む出発原料から、亜鉛（Ｚｎ）および鉛（Ｐｂ）の量を減少させる方法を提供し、当該方法は、
ａ）１つまたは複数のリアクタ（化学反応装置，ｒｅａｃｔｏｒ）にて、３５℃以上の温度、および、ｐＨ０．５から３．５で、出発原料を塩酸（ＨＣｌ）および酸化剤と混合することによって、出発原料に含まれるＺｎおよびＰｂを選択的に浸出するステップと、
ｂ）固体（すなわちＦｅ副生成物）及びろ液を分離するために、得られた混合物をろ過するステップと、
ｃ）固体を水で洗浄するステップであって、残った固体は、Ｆｅ（場合によってはＣ）、および、元の出発原料（すなわち処理の前）と比較して減少された量のＺｎおよびＰｂを含むステップと、
ｄ）１または複数のリアクタ内で、塩化物並びに可溶化ＺｎおよびＰｂを含むステップｂ）のろ液、および、ステップｃ）の洗浄水を回収するステップと、
ｅ）（固体残留物を取得するために）中和剤を混合することによって、回収されたろ液および洗浄水の可溶化ＺｎおよびＰｂを沈殿させるステップと、
ｆ）溶液中の塩化物（塩分を含有する液体排出物に相当）を、少なくともＰｂおよびＺｎを含む（すなわち、Ｚｎ副生成物）固体残留物から分離（除去）するために、ステップｅ）で得られた固体残留物をろ過および洗浄するステップと含む。
【００１６】
本発明の方法において、ステップａ）の酸化剤は、好適には、１以上の追加の酸化剤に組み合わせて、少なくとも５重量％の二酸化マンガン（ＭｎＯ２）を含む。さらに、本方法のすべてのステップは大気圧の下で実行されうる。
【００１７】
本発明に従った方法は、Ｆｅ、および、場合によってはＣを含む出発原料から、ＺｎおよびＰｂを効率よく分離及び除去することを可能とし、一方で、ステップａ）で、酸化剤（の一部）として一定量のＭｎＯ２を使用することで、より少ないｐＨの変動と、より容易なｐＨの安定化を含んだ工程管理において、より安定した反応という優位性をもたらす。さらに、当該方法は、浸出のステップ中、Ｃｌ２の形成および遊離を効率よく減少させ、または防止さえする。また、驚くべきことに、当該方法はＨＣＮの形成および遊離を減少させ、または防止さえする（詳細は以下を参照のこと）。ＭｎＯ２は出発原料に含まれる鉄の液相への溶解を制限し、より良好な鉄回収収率に至る。よって、ＭｎＯ２の使用は、溶液中の２価鉄の形成を制限し、ここでＦｅは主に３価鉄形態である。「出発原料（ｓｔａｒｔｉｎｇ  ｍａｔｅｒｉａｌ）」という用語とは、処理がなされる前の材料（物質）を示す。一実施形態によれば、処理されるべき出発原料は、Ｚｎ、ＰｂおよびＦｅに加えてＣも含む。処理されるべき出発原料は、例えば、溶鉱炉スラッジ、溶鉱炉ダスト、ＢＯＦ（塩基性酸素転炉）スラッジ、またはＢＯＦダストといった、これらに限定されない産業廃棄物として取り扱われうる。処理されるべきＺｎおよびＰｂ含有出発原料は、鉱業、冶金産業、化学産業、塗装業、および繊維産業で発生し、当該出発原料は、例えば、灰、ドロス、ダスト、スラッジまたは残留物であってもよい。ＺｎおよびＰｂの除去は、例えば溶鉱炉スラッジおよび溶鉱炉ダストといった出発原料にとりわけ望ましい。本発明の１つの態様は、完全に純粋な亜鉛および鉛を抽出するのではなく、処理後、鉄および場合によっては炭素を含み、基本的に亜鉛および鉛を含まない材料を回収することである。
【００１８】
本発明に従った方法は、溶鉱炉スラッジまたはダストをリサイクル可能とする。ただし、本発明に従った方法が特に適しているとしても、本方法が溶鉱炉スラッジまたはダストの処理のみに限定されるものではない。
【００１９】
用語「固体（ｓｏｌｉｄ）」または「Ｆｅ副生成物（Ｆｅ  ｂｙ−ｐｒｏｄｕｃｔ）」は、ステップｂ）およびｃ）の後に得られた処理済みの材料を示し、すなわち、処理がなされた後に得られた材料であり、ＺｎおよびＰｂが除去されている。
【００２０】
用語「固体残留物（ｓｏｌｉｄ  ｒｅｓｉｄｕｅ）」または「Ｚｎ副生成物（Ｚｎ  ｂｙ−ｐｒｏｄｕｃｔ）」は、ステップｅ）およびｆ）の後で、固体状で回収され、出発原料から発生した、少なくともＺｎおよびＰｂの残留物を示す。
【００２１】
１つの実施形態によると、処理される出発原料は、出発原料の総重量に基づき、
約１重量％から５５重量％のＦｅと、
約０重量％から６５重量％のＣと、
約０．０１重量％から３０重量％のＺｎと、
約０．０１重量％から５重量％のＰｂと、を含む。
これらの出発原料は、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓ、Ｓｉ、Ｐ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｌ、Ｎｉ、Ｃｕおよびそれらの任意の組み合わせのような、１つまたは複数の追加要素も含んでもよい。
【００２２】
特定の実施形態によると、処理される出発原料が溶鉱炉スラッジ、溶鉱炉ダスト、ＢＯＦ（塩基性酸素転炉）スラッジ、またはＢＯＦダストであるとき、典型的な組成は例えば以下のとおりである（重量％）。
【表１】
2017506700.tif 000003
【表２】
2017506700.tif 000004
【００２３】
本発明に従った方法は、処理後の材料（Ｆｅ副生成物）を回収するために、鉄母材からＺｎおよびＰｂを効率よく分離するとともに、焼結工場や溶鉱炉、または、アーク炉（ＥＡＦ）、溶銑炉、オキシカップ（ｏｘｙｃｕｐ）炉、サブマージアーク溶鉱炉（ＳＡＦ）、プラズマ炉、回転炉床炉のような、鉄を重視するすべての高温冶金溶鉱炉でリサイクルされうる出発原料のＺｎおよびＰｂの量を顕著に減少させる。
【００２４】
実際、本方法の第１ステップは、出発原料に存在する他の化合物の中からのＺｎおよびＰｂの選択的浸出ステップに関する。
【００２５】
この浸出は、１つまたは複数のリアクタで、出発原料を、塩酸（ＨＣｌ）および酸化剤と混ぜ、以下のパラメータを適用することによって行われる。
温度３５℃以上
ｐＨ０．５から３．５
【００２６】
これらの浸出の条件は、他の化合物（金属）と比較して、ＺｎおよびＰｂの浸出および可溶化を促進させる。しかし、これらの浸出の条件は、Ｆｅ（またはＭｎ）のような他の金属の浸出および可溶化を妨害する（ただし、完全に防ぐことはない）。沈殿を完全に防ぐことはないとする事実は、本方法の最後に得られるＺｎおよびＰｂを含む固体残留物の放射能を低減させる。実際のところ、鉛は放射性化合物であり、具体的には同位体Ｐｂ２１０である。この放射能は出発原料から固体残留物すなわちＺｎ副生成物への過程で濃縮される。放射性鉛の高濃縮を含むＺｎ副生成物の取り扱いおよび輸送は、環境へのリスクを示しうるとともに、厳格な安全規則の対象となる。本発明に従って得られた固体残留物における鉄（またはＭｎのような他の化合物）の量が存在することで、結果として放射能の低減に至る。これは、放射性鉛の濃度が低減するためである。よって、得られた亜鉛と鉛の固体残留物（Ｚｎ副生成物）は、例えば亜鉛精錬所などの他の冶金産業、または、他の亜鉛ベアリングの残留物リサイクル技術（ウェルツキルン技術、プラズマトーチ溶鉱炉）によって、容易に輸送、リサイクルされうる。
【００２７】
ＨＣｌを使用することで、金属を酸化物形態で浸出することができる。さらに、本方法の開発の際、発明者はＨＣｌを使用すると、不溶性物質化合物ＰｂＳＯ４を形成する硫酸の使用とは対照的に、ＰｂＣｌ２形態の液相でＰｂを溶解することが可能となることに気づいた。好適な実施形態によると、使用されるＨＣｌの量は、初期の亜鉛、鉛および鉄含有量によって決まる。ｐＨは、亜鉛および鉛が確実に溶解するために、好適には０．５から３．５であるように制御される。溶解される要素に応じて、ＨＣｌの量が変化しうる。ＨＣｌの追加は、目標ｐＨおよび溶解されるＺｎ、Ｐｂ、Ｆｅの量による条件付きである。
【００２８】
酸化剤は、塩酸で溶解する金属イオンを形成するように、金属形態または硫黄形態で金属元素と反応する。
【００２９】
酸化剤は、二酸化マンガンを含み、好適には、ステップａ）の酸化剤において、１０重量％から１００重量％、より好適には２０重量％から８０重量％、もっとも好適には２５重量％から５０重量％を示す。
【００３０】
有利なことに、追加の酸化剤（該当する場合）が、
空気、酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、Ｏ２リッチ（富化）空気、
塩素（Ｃｌ２）、次亜塩素酸塩（ＣｌＯ−）、亜塩素酸塩（ＣｌＯ２−）、二酸化塩素（ＣｌＯ２）、塩素酸塩（ＣｌＯ３−）、過塩素酸塩（ＣｌＯ４−）、
臭素、
過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）、
硝酸（ＨＮＯ３）、
ニクロム酸（Ｈ２ＣｒＯ４）、
過酸化水素、および、
それらの組み合わせから成る群から選択される。
【００３１】
好適には、ステップａ）の追加の酸化剤（該当する場合）が、Ｏ２、空気、Ｏ２リッチ空気、またはそれらの組み合わせの中から選択される。
【００３２】
この種の酸化剤の使用は経済的であり、複雑で高価な設備の導入を避けられる。
【００３３】
有利なことに、Ｚｎ含有量に関する酸化剤含有量のモル比（ｎ酸化剤／ｎ  Ｚｎ）は、０から１０、好適には０．１から５を含む。式の「ｎ酸化剤」は、酸化化合物の有効成分（ａｃｔｉｖｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を示す。
【００３４】
本方法の開発中、ステップａ）で酸化剤（の一部）としてＭｎＯ２を使用することが、結果として、より少ないｐＨの変動と、より容易なｐＨの安定化を備えた工程管理において、より安定した反応をもたらすことが認められた。これは、本方法の実施の優位性である。さらに、酸化剤としてＭｎＯ２を使用することで、現場の従業員の安全性の脅威となりうる浸出ステップの間、Ｃｌ２の形成および放出を防止する。驚くべきことに、ＭｎＯ２の使用は、例えば溶鉱炉から排出される出発原料から形成されうるＨＣＮの形成および遊離をも防止する。ＭｎＯ２は、シアン化物イオンをより安定した非汚染物質の形態に酸化することができる。ＨＣＮのような有毒ガスが放出される可能性の観点から、従業員が順守すべき安全規則がそれほど厳格である必要がないため、上記は本方法の実施における大きな優位性である。さらに、ＭｎＯ２は還元反応によりＭｎ２＋へと変換される。Ｍｎ２＋が存在することにより、Ｈ２ＳおよびＳＯ２の、Ｓ２Ｏ３、Ｓｏ３２−、またはＳｏ４２−への酸化に触媒作用を及ぼすことが可能となる。好適には、酸化剤は、ＭｎＯ２と空気、ＭｎＯ２とＯ２リッチ空気、またはＭｎＯ２とＯ２の混合物である。ＭｎＯ２はろ過時の鉄の損失を制限する。ただし、溶解性鉄は、主にＦｅＩＩＩ（３価鉄）形態にある。
【００３５】
既述のとおり、ＺｎおよびＰｂの大部分を浸出するために、好適には反応条件が制御されなければならない。浸出ステップのｐＨは０．５から３．５の間であってもよい。ろ過を困難にするゲルの形成を引き起こしうる、出発原料に存在する可能性のあるシリカの浸出を防止するために、好適には、ｐＨは１よりも大きい。有利には、ｐＨは０．８から２．８であってもよく、より好適には１から２．６であってもよい。
【００３６】
温度は３５℃以上であってもよい。混合物に形成されるＰｂＣｌ２の結晶化を防ぐために、好適には、浸出反応の温度は５０℃より高くてもよい。好適には大気圧で作用するために、浸出反応は１００℃以下で実施されてもよい。有利には、浸出ステップａ）の温度は３５℃から１００℃であり、好適には５０℃から７０℃である。温度は、大気圧下の温度である。
【００３７】
好適には、浸出ステップは、少なくとも２０分間継続されてもよい。一実施形態によれば、浸出ステップは、１２０分以上は継続しない。有利には、反応時間は２０分から１２０分であり、好適には３０分から９０分である。
【００３８】
好適な実施形態によると、浸出ステップは、例えば段階的に動作する一連のリアクタで実行される。より具体的には、これは、反応のｐＨ、酸化、および温度を制御することを可能にする。
【００３９】
浸出ステップの最後には、ＺｎおよびＰｂはいずれも液相で可溶形態となる。
【００４０】
特定の量（低量）のＦｅもまた液相で可溶化されることは強調されるべきであろう。
【００４１】
本発明の実施形態によると、処理済みの材料から多くのＦｅを回収するためには、浸出ステップａ）の後、Ｆｅが沈殿することが望ましい。このことは、処理される出発原料が放射性鉛（Ｐｂ２１０）を含まない場合、とりわけ興味を引く。結果として、ＰｂおよびＺｎの固体残留物にＦｅを添加してＰｂの濃度を減少させることは有用ではない。このステップは、鉄の選択的沈殿のステップａ’）に対応する。この任意のステップａ’）は、浸出ステップａ）の後、および、ろ過ステップｂ）の前に実施されうる。このステップが実行される場合、ＺｎおよびＰｂを共に沈殿させることなく、良好な鉄の沈殿量を得ることが重要である。よって、鉄は、ＺｎおよびＰｂが溶解したままのｐＨ値で沈殿するように、ＦｅＩＩＩの形態でなければならない。
【００４２】
よって、このステップａ’）は酸化剤の注入および中和剤の添加を含む。ステップａ’）の酸化剤は、
空気、酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、Ｏ２リッチ空気、
塩素（Ｃｌ２）、次亜塩素酸塩（ＣｌＯ−）、亜塩素酸塩（ＣｌＯ２−）、二酸化塩素（ＣｌＯ２）、塩素酸塩（ＣｌＯ３−）、過塩素酸塩（ＣｌＯ４−）、
臭素、
二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ４）、
硝酸（ＨＮＯ３）、
二クロム酸（Ｈ２ＣｒＯ４）、
過酸化水素、および、
それらの組み合わせから成る群から選択される。
【００４３】
ステップａ’）で使用される酸化剤は、ステップａ）で使用されるものと同一であってもよく、または異なってもよい。好適には、ステップａ’）の酸化剤はＭｎＯ２、Ｏ２、酸素またはＯ２リッチ空気である。
【００４４】
ＦｅＩＩ（２価鉄）形態のＦｅは、酸化剤（酸素、空気および／またはＯ２リッチ空気）との接触により、ＦｅＩＩＩ形態に酸化される。中和剤の添加で、水酸化鉄Ｆｅ（ＯＨ）３とゲータイト形態のＦｅＯＯＨとの間の混合に従って沈殿がなされる。この段階で、温度は、好適には、浸出ステップで説明された温度と同じレベルで維持される。すなわち、ＰｂＣｌ２の結晶化を避けるために、３５℃より高い、またはより好適には５０℃を超える温度である。製品および化学薬品の混合および接触に有利に働くために、反応は、直列的（カスケード式）に設置されるとともに、混合器を備えた一連のリアクタで実行されることが好ましい。
【００４５】
中和剤は、
石灰（ＣａＯ）、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）、石灰石（ＣａＣＯ３）、石灰乳、石灰乳（ｍｉｌｋ  ｏｆ  ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ）、
苛性ソーダ（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、
炭酸ナトリウム（Ｎａ２Ｃｏ３）、
ＢＯＦスラグ、
出発原料またはそれらの組み合わせの中から選択されうる。
【００４６】
ＢＯＦスラグは、高い割合の遊離ＣａＯ（４０から６０％のＣａＯ）で構成される製鋼所の残留物である。このスラグは、水と接触すると爆発するＣａＯのＣａ（ＯＨ）２への水和反応による不安定性のため、道路建設には使用できない。それにもかかわらず、ＢＯＦスラグは、本プロセスにとって、良好かつ高価でない中和剤となりうる。
【００４７】
処理される前の出発原料は、中和反応の可能性をも有している。なぜなら、Ｚｎ、Ｐｂ及びＦｅの一部の浸出は、酸性度を減少させ、ｐＨを上昇させるためである。よって、出発原料そのものが、中和剤として使用されてもよい。
【００４８】
ステップａ’）で使用される中和剤は、ステップｅ）で使用される中和剤と同一であるか、または異なってもよい。有利には、ステップａ’）の中和剤は石灰乳および／または石灰乳である。中和剤はｐＨを上昇させる。任意のステップａ’）の最後には、ｐＨは１．８から３．５の間である。この条件ではＦｅＩＩＩのみが沈殿する。ＺｎおよびＰｂは液相のままである。
【００４９】
次いで、ろ過ステップｂ）は、例えば、ポンプで混合物をフィルタに通すことによって、混合物をフィルタに通過させることで実行される。フィルタは、一括方式（バッチモード）で作動するフィルタプレス（圧ろ器）、または継続的に作動する真空ベルトフィルタ（ベルトろ過機）であってもよい。ろ過ステップは、液相から固体を分離することができる。フィルタプレスが使用される場合、液体は、水圧により、ろ布を通過して、固体をプレート上に放置する。真空フィルタプレスを使用する場合、ベルト地を通じて真空ポンプが液体を吸引する。このようにして、固体と、混合物の液相に相当するろ液とが分離される。ろ液は、塩化物、Ｚｎ、Ｐｂ、および、場合によっては他の可溶化化合物（例えば金属化合物）を含んでもよい。ろ液の他の可溶化化合物は、例えばＦｅおよびＭｎである。具体的には、少なくともある程度のＭｎＯ２が酸化剤として使用されるため、可溶化Ｍｎが存在する。
【００５０】
次いで、例えば、ろ液（主に塩化物）に含まれた塩として、残留する可溶性化合物の大半を排除するために、固体（またはＦｅ副生成物）が洗浄ステップｃ）にさらされる。好適には、この洗浄ステップは、洗浄液を固体から直接分離するために、フィルタ上で実行される。有利には、洗浄ステップは、可溶化ＰｂＣｌ２の結晶化を防ぐために温水で実行され、具体的には３５℃以上の温水、好適には５０℃以上の温水で実行される。
【００５１】
ろ過ステップｂ）および洗浄ステップｃ）の後に得られた固体は、処理済み材料、すなわちＦｅ副生成物を構成する。処理済み材料は、処理の後、すなわち、ＺｎおよびＰｂを除去した後に得られた材料に相当する。処理済み材料は、少なくともＦｅ（および、場合によってはＣ）を含む。処理済み材料は、処理済み材料の全重量と比較して、０．５重量％未満のＺｎを含んでもよく、好適には０．３重量％未満、より好適には０．２５重量％未満のＺｎを含みうる。処理済み材料は、処理済み材料の全重量と比較して、０．１５重量％未満のＰｂを含んでもよく、好適には０．１重量％未満、より好適には０．０８重量％未満のＰｂを含みうる。
【００５２】
通常、Ｚｎの除去効率は９０％以上であり、Ｐｂの除去効率は９０％以上であってもよい。
【００５３】
塩化物量の大半は、ろ液および洗浄液中に見いだすことができるが、塩化物は処理済み材料、すなわちＦｅ副生成物（ステップｂ）およびｃ）の後に得られる固体）においても検出される場合がある。好適には、処理済み材料は１重量％未満のＣｌ、より好適には０．５重量％のＣｌを含む。
【００５４】
本発明の好適な実施形態によると、処理済み材料（すなわちＦｅ副生成物）は、好適には、処理済み材料（Ｆｅ副生成物）の総重量との比較で、
０．９重量％から６０重量％のＦｅ、
０重量％から７０重量％のＣ、
０．３重量％未満のＺｎ、好適には０．００９重量％から０．３重量％未満のＺｎ、
０．１重量％未満のＰｂ、好適には０．００９重量％から０．１重量％未満のＰｂ、および、
１重量％未満のＣｌ、好適には０．１重量％から１重量％未満のＣｌを含む。
【００５５】
本発明の別の態様は、処理後に得られた材料（Ｆｅ副生成物）に関する。実際、これらの処理済み材料は、顕著に減少されたＺｎおよびＰｂを含み、よって、燒結工場、溶鉱炉、あるいは、アーク炉（ＥＡＦ）、溶銑炉、オキシカップ（ｏｘｙｃｕｐ）溶鉱炉、サブマージアーク溶鉱炉（ＳＡＦ）、プラズマ炉、回転炉床炉のような、鉄を重視するすべての高温冶金溶鉱炉でリサイクル可能である。
【００５６】
本発明は、Ｆｅを含む出発原料中のＺｎおよびＰｂの量を減少させることに加え、固体のＺｎおよびＰｂを容易に回収することを可能にする。これは、ＺｎおよびＰｂを、例えば非鉄産業でリサイクル可能とすることから、魅力的である。
【００５７】
結果として、本方法は、例えば溶鉱炉のスラッジまたはＢＯＦのダストといった出発原料の汚染除去を同時に行い、リサイクル可能な形態に汚染物質を回収することを可能にする。
【００５８】
浸出ステップａ）の後、ＺｎおよびＰｂはいずれも可溶形態である。ＺｎおよびＰｂは、ステップｂ）のろ液、または場合によってはステップｃ）の洗浄水のいずれかで検出されうる。
【００５９】
本方法は、リアクタ内の、ステップｂ）のろ液およびステップｃ）の洗浄水を回収するステップｄ）を含む。ろ液および洗浄水は、それ以前に得られた固体（すなわちＦｅ副生成物）から分離されており、この固体は処理済み材料に相当する。結果として生成される液体（ステップｂ）のろ液とステップｃ）の洗浄水との混合物）は、塩化物、Ｚｎ、Ｐｂおよび場合によっては他の可溶形の化合物（例えば他の金属）を含む。これらの、可能な他の金属化合物は、具体的にはＦｅおよびＭｎに該当しうる。Ｍｎの存在は、（少なくとも）ＭｎＯ２が酸化剤として使用されたという事実によるものである。Ｆｅの存在は、浸出ステップａ）の間、出発原料から発生する鉄の一部の可溶化から生じる。
【００６０】
次いで、回収されたろ液および洗浄水に存在する可溶化Ｚｎ、Ｐｂおよび他の可能性のある化合物（例えば金属）が、リアクタ内での中和剤との混合により、固体残留物として沈殿する。中和剤の添加は、初期ｐＨ、最終的に到達されるべきｐＨ、および、溶液中の亜鉛、鉛および鉄の量に応じて行われる。沈殿することにより、Ｆｅ、Ｚｎ、およびＰｂは添加された中和剤の一部を使用する。ステップｅ）の沈殿の目的は、ろ液および洗浄水に存在する、可溶化ＺｎおよびＰｂ、ならびにその他の可能な化合物（ＦｅやＭｎといった金属）で形成される、亜鉛および鉛の固体残留物、すなわちＺｎ副生成物を回収することにある。固体残留物（Ｚｎ副生成物）は、回収された固体形の汚染物質（場合によっては他の金属）を含む。中和剤によりｐＨの上昇をより良好に制御するために、好適には、反応が、直列（段階的）に動作する一連の撹拌型リアクタ内で起こる。反応温度は３０℃以上であってもよい。ＰｂＣｌ２の結晶化を避け、Ｚｎ／Ｐｂの固体残留物のＣｌ含有量を制限するためには、反応温度が５０℃より高いことが好ましい。反応時間には、少なくとも１５分、好適には３０分〜６０分かかる。
【００６１】
中和剤の添加は、沈殿ステップｅ）の間、ステップｂ）で得られるろ液とステップｃ）で得られる洗浄水との混合物のｐＨを上昇させる。中和剤の添加の後、ｐＨは７から１２の間であってもよく、好適には８から１１の間である。ｐＨの上昇により、可溶化金属（Ｚｎ、Ｐｂおよび場合によってはＦｅおよびＭｎ）の沈殿が発生する。
【００６２】
ステップｅ）の中和剤は、
石灰（ＣａＯ）、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）、石灰石（ＣａＣＯ３）、石灰乳、石灰乳、
苛性ソーダ（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、
炭酸ナトリウム（Ｎａ２Ｃｏ３）、
ＢＯＦスラグ（高遊離ＣａＯ含有量による）、
出発原料、及び、
それらの組み合わせから成る群から選択されうる。
【００６３】
ステップｅ）に使用される中和剤は、任意のステップａ’）の間に使用されるものと同一か、または異なっていてもよい。
【００６４】
Ｚｎ、Ｐｂ、並びに、ＦｅおよびＭｎのような存在可能性のある他の化合物は、使用される中和剤に応じて、水酸化物形態または炭酸塩形態のいずれかで沈殿しうる。
【００６５】
例えば、石灰、消石灰、石灰乳、苛性ソーダ、水酸化カリウムを使用する場合、金属（Ｚｎ、Ｐｂおよび場合によってＦｅおよびＭｎ）は水酸化物形態で沈殿する。
【００６６】
中和剤が、石灰石、石灰乳または炭酸ナトリウムのいずれかである場合、金属（Ｚｎ、Ｐｂおよび場合によってＦｅおよびＭｎ）は炭酸塩形態で沈殿する。
【００６７】
有利には、ステップｅ）の中和剤は、石灰乳または石灰乳、あるいは、それらの組み合わせである。
【００６８】
繰り返しとなるが、全ての溶解鉄がＦｅＩＩＩ形態となることを確実にすべく、中和ステップｅ）の間、Ｏ２、空気および／またはＯ２リッチ空気の注入工程を加えることが可能である。上記により、全てのＦｅＩＩ形態をＦｅＩＩＩ形態に酸化し、水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）３）を沈殿させる。可溶性ＦｅをＦｅ（ＯＨ）２形態で沈殿させることを防止することは重要である。実際、Ｆｅ（ＯＨ）２は、沈殿およびろ過が困難なゲルを形成する。Ｆｅ（ＯＨ）２の形成は、ＦｅＩＩＩ形態ではなくＦｅＩＩ形態でＦｅが存在することに起因する。さらに、可溶性マンガンが存在するため、Ｏ２、空気および／またはＯ２リッチ空気の注入は、Ｍｎ２＋をＭｎ４＋に酸化し、次いで、ＭｎＯ２の沈殿を促進する。
【００６９】
中和ステップｅ）の終了時、金属Ｚｎ、Ｐｂおよび場合によってはＦｅおよびＭｎが存在する場合、それらは沈殿し、固体残留物を形成する。
【００７０】
よって、金属の固体残留物を得た後、固体残留物から液相を分離するために、ろ過ステップが実行される。
【００７１】
その後、可溶性化合物、特に、ろ液に含まれるとともに、主に塩化物から成る塩を除去するために、ろ過された固体残留物が水で洗浄される。このステップでは、固体を洗浄するのに温水が使用されてもよいが、水酸化物形態のＰｂの沈殿であることから、有用ではない。ろ過ステップおよび洗浄ステップの終了時、Ｃｌを多く含んだ塩を含む液相、すなわち、塩を含む液体排出物が生成される。
【００７２】
結果として、ＺｎおよびＰｂの固体残留物、すなわちＺｎ副生成物が、場合によってはＦｅおよびＭｎ含有量と共に得られる（ＭｎＯ２が酸化剤として使用されているため）。ＰｂおよびＺｎの固体残留物（Ｚｎ副生成物）は容易に回収され、例えば非鉄産業などでリサイクルされうる。
【００７３】
前述のすべての実施形態は、理にかなった範囲で組み合わされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
本発明の好適な実施形態が、添付される図面を参照して、例としてここに説明される。
【図１】本方法の１つの実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００７５】
図１は本発明に従ったプロセスの実施形態を説明している。処理される出発原料は、実際に、ガス洗浄プラントの排気口で廃棄されるスラッジに相当する溶鉱炉スラッジ１である。
【００７６】
本発明は２つの主なステップに分けられる。ステップ１は溶鉱炉スラッジの処理に相当し、ステップ２は可溶化金属の回収に相当する。
【００７７】
溶鉱炉スラッジ１の処理は、鉄母材から好ましくない汚染物質、すなわちＺｎおよびＰｂを選択的に除去するステップから成る。上記は、ｐＨ、および酸化剤の添加をより良好に制御するために、好適には、溶鉱炉スラッジ１を、直列的に動作する一連の撹拌型リアクタで行われる浸出ステップ２にさらすによって実行される。反応は、約５５℃の温度で行われる。この浸出ステップ２は、ＭｎＯ２およびＯ２  ３の混合物、ならびに、ＨＣｌ  ４の溶液の混合物である酸化剤を添加して行われる。好適には、酸化剤（Ｍｎ）／Ｚｎのモル比は０．１から５であり、ｐＨを１から２の間に減少させるために、ＨＣｌの濃度が調節される。混合物は、リアクタからリアクタへとオーバーフローしながら進む。これらの条件により、存在する他の金属と比較して、ＺｎおよびＰｂの浸出を促進することが可能となる。
【００７８】
浸出ステップ２の終了時、ＭｎＯ２、Ｏ２  ３およびＨＣｌ  ４の混合物である酸化剤の添加の影響により、ＺｎおよびＰｂが液相で塩化物形態にて可溶化される。さらに、ＭｎＯ２から発生するＭｎが、液相で可溶化形態のＭｎ２＋となる。限られた容量のＦｅもまた、この浸出ステップ２の間に可溶化されうる。
【００７９】
Ｆｅに関しては、ＦｅＩＩＩ形態で沈殿されることが好ましい。実際、ＦｅＩＩの沈殿は、ＺｎおよびＰｂの沈殿も誘発するｐＨ値で行われる。これが、ＺｎおよびＰｂを溶解状態に保つためにＦｅがＦｅＩＩＩで沈殿させなければならない理由であり、ＦｅＩＩＩは、かかる塩化物媒介におけるＺｎおよびＰｂの沈殿の場合よりも低い沈殿ｐＨを有する。結果として、Ｆｅの選択的沈殿５に相当する任意のステップが実施されてもよい。このＦｅの選択的沈殿５は、混合物へのＣａＯによる中和剤の添加、および、空気および／またはＯ２注入６から構成される。空気および／またはＯ２、並びにＣａＯの添加６は、ゲータイト形態のＦｅＯＯＨおよび水酸化物形態のＦｅ（ＯＨ）３の混合物という形で、Ｆｅの酸化及び沈殿を引き起こす。
【００８０】
次いで、固体から液相を分離するために、ろ過ステップ７が実行される。ろ液に相当する液相は、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｍｎおよび塩化物の可溶化した塩を含む。固体は、Ｆｅ、Ｃ、並びに、微量のＺｎ、ＰｂおよびＣｌを含む。ろ過ステップ７は、液体が固体から除去されるフィルタプレスまたは真空ベルトフィルタを使用して実施される。フィルタプレスを使用する場合、フィルタプレスはバッチ（一括）方式であることから、連続工程を保証するために、フィルタプレスの前後に、貯蔵用パルプタンク（ｓｔｏｒａｇｅ  ｐｕｌｐ  ｔａｎｋ）および、ろ液貯蔵リアクタ（ｆｉｌｔｒａｔｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｒｅａｃｔｏｒ）が想定されうることが好ましい。ケーキを形成するろ過された固体は、次いで、残留する含浸塩、すなわち、ろ液に含まれる塩を除去するために、フィルタに水をかける洗浄ステップ８にさらされる。好適には、洗浄ステップ８は３５℃以上の温水、より好適には５０℃以上の温水で実行される。これにより、溶液中に可溶化された鉛を維持し、且つ、処理済み溶鉱炉スラッジ９（Ｆｅ副生成物に該当）中のＰｂＣｌ２の結晶化を防ぐことが可能となる。
【００８１】
ステップ１の終了時、処理済み溶鉱炉スラッジ９は、約０．３重量％未満のＺｎ、および約０．１重量％未満のＰｂを含み、１重量％未満のＣｌが得られる。この処理済み溶鉱炉スラッジ９は、例えば燒結工場などで直接リサイクル可能である。
【００８２】
可溶化金属の回収に相当するステップ２は、より良好にｐＨを制御するために、好適には、別の一連の撹拌リアクタで実施される。ろ液および洗浄水は、ステップ１の最後に回収され、リアクタに入れられる。この混合物は、リアクタからリアクタへとオーバーフローすることで進む。可溶化金属（Ｚｎ、Ｐｂ、ＦｅおよびＭｎ）の沈殿を実現するために、液体混合物のｐＨは、好適には８まで上昇する。これは、好適にはｐＨが８から９の間に到達するための、石灰乳（Ｃａ（ＯＨ）２）１１などの中和剤の添加から成る沈殿ステップ１０によって実現される。沈殿ステップ１０の間、ＦｅがＦｅ（ＯＨ）２形態で沈殿するとき、ゲルを形成することを防ぐために、溶解鉄は、ＦｅＩＩではなくＦｅＩＩＩ形態であることを確実にすることが好ましい。よって、酸化剤、および、好適には空気および／またはＯ２の混合物１２が、中和ステップ中にリアクタに注入される。
【００８３】
沈殿ステップ１０の最後に、金属Ｚｎ、Ｐｂ、Ｆｅは水酸化物形態で沈殿し、一方で可溶化マンガンは、空気および／またはＯ２  １２の注入の影響により、Ｍｎ２＋からＭｎ４＋に酸化され、従ってＭｎＯ２形態で沈殿する。
【００８４】
次いで、沈殿物はろ過ステップ１３を通じて液相から分離される。このろ過ステップ１３は、好適には、フィルタプレスを用いて、バッチ方式で実施される。工程の連続フローを確実にするために、フィルタの前後に貯蔵用リアクタが想定されうる。ろ過された沈殿物は、主に塩化物から成る含浸塩を除去するために、その後、水を用いたフィルタ上での洗浄ステップ１４にさらされる。ろ過ステップ１３および洗浄ステップ１４の最後に、Ｃｌの濃度が約３０ｇ／ｌから４０ｇ／ｌの塩を含む液体排出物１５が生成される。
【００８５】
ろ過された沈殿物は、Ｆｅ、Ｚｎ、ＰｂおよびＭｎの固体残留物１６（すなわち、Ｚｎ副生成物）に相当する。
【００８６】
これらの固体残留物は、例えば非鉄産業でリサイクル可能である。
【００８７】
例：Ｆｅ２５％、Ｃ４５％、Ｚｎ３．５％およびＰｂ０．５％で構成される１トンの溶鉱炉スラッジの処理に関して、ｐＨが〜約１．５となるとともに、Ｍｎ／Ｚｎのモル比が約０．６のマンガン（ＩＶ）の容量に到達するために、０．５トンのＨＣｌ  ３２％が追加されてもよい。ステップ１の最後に、ケーキを形成する約０．９トンの処理済み溶鉱炉スラッジ（Ｆｅ副生成物）は、約２６重量％のＦｅ、および５０重量％のＣを含み、０．３重量％未満のＺｎ、０．１重量％未満のＰｂ、および５重量％未満のＣｌが得られる。このＣｌ含有量は、１〜２  ｌ／ｋｇの水量を用いたフィルタプレスにおけるＦｅ／Ｃの洗浄により得られる。回収される溶液（ろ液＋洗浄水）の容量は、〜４ｍ３である。
【００８８】
可溶化金属を回収するために、ろ液および洗浄水の溶液は、次に、沈殿ステップにさらされる。ｐＨを〜９とするとともに、溶液中に可溶化したすべての金属を沈殿させるために使用される石灰乳２５％の容量は、約７２０ｋｇが好ましい。次いで、結果として生成される混合物は、１から２  ｌ／ｋｇのＺｎ／Ｐｂスラッジを含む水量でろ過および洗浄される。ろ過された沈殿物はＦｅ、Ｚｎ、ＰｂおよびＭｎの固体残留物（Ｚｎ副生成物）に相当する。具体的には、約９重量％のＦｅ、約２０重量％のＺｎおよび約３重量％のＰｂを含む０．１５トンが回収される。ろ過および洗浄ステップの最後に、Ｃｌの濃度が約３０  ｇ／ｌである、〜約５ｍ３の量の塩含有液体排出物が生成される。
【符号の説明】
【００８９】
１    溶鉱炉スラッジ
２    浸出ステップ
３    ＭｎＯ２およびＯ２の混合物の添加
４    ＨＣｌ溶液の添加
５    Ｆｅの選択的沈殿
６    ＣａＯの添加、ならびに空気および／またはＯ２の注入
７    ろ過ステップ
８    洗浄ステップ
９    処理済み溶鉱炉スラッジ
１０  沈殿ステップ
１１  石灰乳の添加
１２  空気および／またはＯ２の注入
１３  ろ過ステップ
１４  洗浄ステップ
１５  塩を含む液体排出物
１６  固体残留物
【図１】
2017506700.tif 000005
【国際調査報告】
2017506700.tif 000006
2017506700.tif 000007
2017506700.tif 000008