JPH09241718A - Method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust - Google Patents
Method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dustInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、製鉄ダスト等の酸化亜鉛含有ダス
トから濃度が高いダストを効率的に回収する方法を課題
とする。
【解決手段】 酸化亜鉛含有ダストを塊成化し、溶鉄を
収容した溶解炉内に装入し、前記ダスト中の酸化鉄を溶
鉄中において還元して溶鉄中に回収し、且つ、前記ダス
ト中の酸化亜鉛を亜鉛に還元し、蒸気化した亜鉛を酸化
亜鉛として回収するダスト中の亜鉛の回収方法におい
て、前記ダストに還元用炭素材を混合して塊成化ダスト
とし、これを前記溶解炉内に装入することを特徴とす
る、酸化亜鉛含有ダストからの酸化亜鉛の回収方法であ
る。上記還元用の炭素材の前記ダストに対する割合を、
酸化鉄と酸化亜鉛の還元に必要な化学量論比の1. 5〜
10倍にすることが望ましい。また、酸化亜鉛含有ダス
トの塊成化過程において、前記炭素材の他該ダストに水
硬性添加剤を混合することが望ましい。
(57) [Abstract] An object of the present invention is to efficiently recover dust having a high concentration from zinc oxide-containing dust such as iron-making dust. SOLUTION: Zinc oxide-containing dust is agglomerated, charged into a melting furnace containing molten iron, iron oxide in the dust is reduced in the molten iron and recovered in the molten iron, and In a method for recovering zinc in dust, which reduces zinc oxide to zinc and recovers vaporized zinc as zinc oxide, a reducing carbon material is mixed with the dust to form agglomerated dust, which is used in the melting furnace. The method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust is characterized in that The ratio of the carbon material for reduction to the dust,
The stoichiometric ratio of 1.5 to 1.5 required for the reduction of iron oxide and zinc oxide
It is desirable to make it 10 times. Further, in the agglomeration process of the zinc oxide-containing dust, it is desirable to mix a hydraulic additive with the dust in addition to the carbon material.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化亜鉛含有ダス
ト(以下単にダストという)から酸化亜鉛の回収方法に
関するものであり、特に製鉄所において発生するダスト
(以下製鉄ダストという)から酸化亜鉛を効率よく回収
する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust (hereinafter simply referred to as "dust"), and particularly to the efficient production of zinc oxide from dust (hereinafter referred to as "iron-making dust") generated in ironworks Regarding how to collect well.
【0002】[0002]
【従来の技術】鉄鉱石やスクラップ等を原料として鉄鋼
を生産している製鉄所からは、多量の鉄分を含む高炉ダ
ストあるいは転炉ダストが発生する。製鉄所から発生す
る全製鉄ダスト量に占める、高炉ダストおよび転炉ダス
トの割合は60%以上にも達する。高炉ダストの主成分
は、コークスと酸化鉄であり、転炉ダストの主成分は酸
化鉄である。また、いずれも亜鉛濃度は、0.1から3
wt%であり、その形態は酸化亜鉛である。2. Description of the Related Art Blast furnace dust or converter dust containing a large amount of iron is generated from an iron mill that produces iron ore or scrap as a raw material. The ratio of blast furnace dust and converter dust to the total amount of iron dust generated from the steel mill reaches 60% or more. The main components of blast furnace dust are coke and iron oxide, and the main components of converter dust are iron oxide. In addition, the zinc concentration is 0.1 to 3 in all cases.
wt% and its form is zinc oxide.
【0003】製鉄所においては、上記ダストの一部から
酸化亜鉛(以下単に亜鉛という)成分を分離した後、鉄
鉱石原料に混合したり、あるいは製鉄ダストを少量ずつ
焼結原料に混合して亜鉛濃度を低下させた上で、高炉用
原料としてダストのリサイクルを図っている。In an iron mill, a zinc oxide (hereinafter simply referred to as zinc) component is separated from a part of the above dust and then mixed with an iron ore raw material, or a small amount of iron production dust is mixed with a sintering raw material to produce zinc. After reducing the concentration, we are recycling dust as a raw material for blast furnaces.
【0004】このように、製鉄所においては、製鉄ダス
トのリサイクルを行っているが、ダスト中の亜鉛濃度が
スクラップの使用量の増大にともなって高くなると、こ
のダストから亜鉛成分を分離、回収するためのロータリ
ーキルン等の脱亜鉛設備が対応できなくなったり、焼結
原料としての利用が制限されるために、処理しきれない
製鉄ダスト量が増えて、そのリサイクルが進まなくな
る。したがって、製鉄ダスト中の亜鉛を効率よく回収す
ることは、製鉄ダストのリサイクルを円滑に図る上で非
常に重要な課題である。As described above, ironmaking dust is recycled in ironworks, but when the zinc concentration in the dust increases with an increase in the amount of scrap used, the zinc component is separated and recovered from this dust. Therefore, the dezincification equipment such as a rotary kiln cannot be used, and the use as a sintering raw material is limited, so that the amount of iron-making dust that cannot be processed increases, and the recycling cannot be promoted. Therefore, efficient recovery of zinc in the ironmaking dust is a very important issue for smooth recycling of the ironmaking dust.
【0005】製鉄ダストを高炉用原料としてリサイクル
する際に特に重要なことは、炉壁への壁付きを防止する
ため高炉に戻される亜鉛量を厳密に管理する必要があ
る。現在では、高炉に装入する亜鉛量は、銑鉄1トン当
たり、0.1kg以下に管理されている。What is particularly important when recycling ironmaking dust as a raw material for a blast furnace is to strictly control the amount of zinc returned to the blast furnace in order to prevent the wall from sticking to the furnace wall. At present, the amount of zinc charged into the blast furnace is controlled to be 0.1 kg or less per ton of pig iron.
【0006】以上は、鉄鉱石やスクラップ等を原料とし
て高炉と転炉を用いて鋼を製造する製鉄所における発生
ダストの現状を言及したものであるが、一方、スクラッ
プを主原料として、電気炉によって鋼を生産する製鉄所
においても、ダスト処理に関して同様の問題を抱えてい
る。The above has referred to the current state of dust generated in ironworks that manufacture steel using iron ore, scrap, etc. as a raw material by using a blast furnace and a converter. On the other hand, scrap is used as a main raw material in an electric furnace. Steel mills that produce steel also have similar problems with dust disposal.
【0007】現在、鉄の大量消費国においては相当量の
スクラップが蓄積されてきており、今後、資源のリサイ
クルを進めるという観点から、製鉄所は更にスクラップ
の使用量を増やさざるを得ない。従って、製鉄所に持ち
込まれる亜鉛量が更に増加することが予想される。At present, a considerable amount of scrap has been accumulated in countries that consume large amounts of iron, and in the future, from the viewpoint of promoting the recycling of resources, steel mills have no choice but to further increase the amount of scrap used. Therefore, it is expected that the amount of zinc brought into the steelworks will further increase.
【0008】電気炉において発生するダスト量は、年間
50万トン程度発生する。このうち、60%は亜鉛原料
として種々の方法によりレリサイクルされているが、こ
れ以外の40%の未処理ダストは、現在埋め立て用とし
て使用されている。しかし、環境上の問題から今後未処
理のまま埋立ることが難しくなるものと予想される。The amount of dust generated in the electric furnace is about 500,000 tons per year. Of these, 60% is recycled as a zinc raw material by various methods, but the other 40% of untreated dust is currently used for landfill. However, due to environmental issues, it is expected that it will be difficult to reclaim land without treatment.
【0009】電気炉ダストの主成分は、酸化鉄と酸化亜
鉛であり、各々酸化鉄20〜30%、酸化亜鉛15〜2
5%含有していることから、もし、このダストを何らか
の手段によって、処理し、鉄と共に亜鉛を効率よく低コ
ストで回収できれば、発生ダストの減容化と共に有価金
属のリサイクルが可能となる。以上のように、製鉄所か
ら発生する、高炉ダスト、転炉ダストおよび電気炉ダス
ト等の製鉄ダストから含有亜鉛を効率よく回収すること
は、資源のリサイクルの点から非常に重要な課題であ
る。The main components of the electric furnace dust are iron oxide and zinc oxide, iron oxide 20 to 30% and zinc oxide 15 to 2, respectively.
Since it contains 5%, if this dust can be treated by some means to efficiently recover zinc together with iron at low cost, it is possible to reduce the volume of dust generated and to recycle valuable metals. As described above, efficient recovery of zinc content from ironmaking dust such as blast furnace dust, converter dust, and electric furnace dust generated from ironworks is a very important issue from the viewpoint of resource recycling.
【0010】そこで、特開昭58−185733号公報
には、以下のようなダスト中の亜鉛の回収方法が開示さ
れている。以下に、図面を参照しながらこれを説明す
る。図2は、この技術を示す略図である。図2におい
て、1は誘導式電気炉からなるレトルト本体部、1aは
出湯口、1bは蓋栓、2は蓋部、2aは被処理材供給
口、2bはガス排出口、3は凝縮器、4はプロロング、
4aはプロロングのガス排出口、5は被処理物供給ホッ
パ、6は熱媒体層、7は被処理物、8は液状亜鉛であ
る。Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-185733 discloses the following method for recovering zinc in dust. This will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic diagram showing this technique. In FIG. 2, 1 is a retort body composed of an induction type electric furnace, 1a is a tap hole, 1b is a lid plug, 2 is a lid part, 2a is a treated material supply port, 2b is a gas discharge port, 3 is a condenser, 4 is a prolong,
Reference numeral 4a is a gas outlet of prolong, 5 is an object supply hopper, 6 is a heat medium layer, 7 is an object to be processed, and 8 is liquid zinc.
【0011】この技術では、操業開始の際には、誘導式
電気炉1からなるレトルト本体部においてスターティン
グブロックを溶解して熱媒体とし、次回以降には残湯を
熱媒体とする。このように形成された熱媒体6の上に、
ダストとコークスブリーズを7対3の比率で混合した被
処理物7を供給ホッパ5から供給する。その結果、ダス
ト中の酸化亜鉛は、還元され亜鉛蒸気となり、この亜鉛
蒸気は、一酸化炭素ガス及び二酸化炭素ガスと共にガス
排出口2bから凝縮器3に送られ、冷却されて液化し、
液状亜鉛8として回収される。According to this technique, at the start of the operation, the starting block is melted in the retort body of the induction type electric furnace 1 to be used as a heat medium, and the remaining hot water is used as a heat medium after the next time. On the heat medium 6 formed in this way,
An object to be treated 7 in which dust and coke breeze are mixed in a ratio of 7: 3 is supplied from a supply hopper 5. As a result, zinc oxide in the dust is reduced to zinc vapor, and this zinc vapor is sent together with carbon monoxide gas and carbon dioxide gas from the gas outlet 2b to the condenser 3, cooled and liquefied,
It is recovered as liquid zinc 8.
【0012】また、凝縮器3で液化できなかった一部の
亜鉛はプロロング4に亜鉛粉末として回収され、排ガス
はプロロング4のガス排出口4aから大気中に排出され
る。また、ダスト中の酸化鉄は、還元の際に炭素を吸収
して溶融し、スラグと分離され溶鉄となる。このように
して、熱媒体としての溶鉄とスラグとが炉容の約80%
程度に増加した時点で炉体を傾動し、次回の熱媒体を炉
内に残して、増量分を出湯することにより、溶鉄が回収
される。A part of the zinc that could not be liquefied in the condenser 3 is recovered as zinc powder in the prolong 4 and the exhaust gas is exhausted to the atmosphere from the gas exhaust port 4a of the prolong 4. Further, the iron oxide in the dust absorbs carbon and melts during the reduction, and is separated from the slag to become molten iron. In this way, molten iron and slag as the heat medium account for about 80% of the furnace volume.
The molten iron is recovered by tilting the furnace body when the temperature has increased to a certain degree, leaving the next heat medium in the furnace, and discharging the increased amount of hot water.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術は、
次のような問題を有している。即ち、塊成化した製鉄ダ
ストと還元用コークスを別々に溶解炉に投入しているた
め、ダスト中の酸化亜鉛の還元反応が不安定で、純度が
高い亜鉛を必ずしも得られない。また、還元反応が行わ
れたとしても、反応が完結するのに相当な時間を要す
る。The above-mentioned prior arts are:
It has the following problems. That is, since the agglomerated iron-making dust and the reducing coke are separately charged into the melting furnace, the reduction reaction of zinc oxide in the dust is unstable, and high-purity zinc cannot always be obtained. Further, even if the reduction reaction is performed, it takes a considerable time to complete the reaction.
【0014】更に、上記の亜鉛濃縮方法では、亜鉛の他
に、酸化鉄主体の未反応ダストの発生は、避けられない
ため、亜鉛粉末の純度には上限があり、高純度亜鉛の生
成は難しい。そこで、本発明は、上記のような問題点を
解決するためになされたもので、酸化亜鉛含有ダスト
を、簡易な処理方法によって、還元、蒸気化し、効率よ
く高濃度の酸化亜鉛を回収することにある。Further, in the above zinc concentration method, the generation of unreacted dust mainly composed of iron oxide is inevitable in addition to zinc, so that the purity of zinc powder has an upper limit, and it is difficult to produce high-purity zinc. . Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and to reduce and vaporize zinc oxide-containing dust by a simple treatment method to efficiently recover high-concentration zinc oxide. It is in.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は、酸化鉄を主成
分とする酸化亜鉛含有ダストを塊成化ダストとし、溶鉄
中で還元する場合に、このダストに還元用炭素材を混合
して、塊成化ダストとし溶鉄中に装入するとより効率的
に酸化亜鉛を還元することができるとの知見をえて下記
の発明をするに至った。According to the present invention, zinc oxide-containing dust having iron oxide as a main component is used as agglomerated dust, and when reducing in molten iron, the dust is mixed with a reducing carbon material. The inventors have come to the invention described below based on the finding that zinc oxide can be more efficiently reduced by charging it into molten iron as agglomerated dust.
【0016】第1の発明は、酸化亜鉛含有ダストを塊成
化し、溶鉄を収容した溶解炉内に装入し、前記ダスト中
の酸化鉄を溶鉄中において還元して溶鉄中に回収し、且
つ、前記ダスト中の酸化亜鉛を亜鉛に還元し、蒸気化し
た亜鉛を酸化亜鉛として回収するダスト中の亜鉛の回収
方法において、前記ダストに還元用炭素材を混合して塊
成化ダストとし、この塊成化ダストを前記溶解炉内の溶
鉄中に装入することを特徴とする、酸化亜鉛含有ダスト
からの酸化亜鉛の回収方法を提供する。A first aspect of the invention is to agglomerate zinc oxide-containing dust, charge it in a melting furnace containing molten iron, reduce the iron oxide in the dust in the molten iron, and recover it in the molten iron. In the method for recovering zinc in dust by reducing zinc oxide in the dust to zinc and recovering vaporized zinc as zinc oxide, a reducing carbon material is mixed with the dust to form agglomerated dust. Provided is a method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust, which comprises charging agglomerated dust into molten iron in the melting furnace.
【0017】第2の発明は、上記発明において、前記還
元用の炭素材の前記ダストに対する割合を、酸化鉄と酸
化亜鉛の還元に必要な化学量論比の1. 5〜10倍にす
ることを特徴とする酸化亜鉛含有ダストからの酸化亜鉛
の回収方法を提供する。In a second aspect of the present invention, in the above-mentioned aspect, the ratio of the carbon material for reduction to the dust is 1.5 to 10 times the stoichiometric ratio required for reducing iron oxide and zinc oxide. A method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust is provided.
【0018】第3の発明は、上記発明において、前記酸
化亜鉛含有ダストの塊成化過程において、該ダストに水
硬性添加剤を混合することを特徴とする酸化亜鉛含有ダ
ストからの酸化亜鉛の回収方法を提供する。A third invention is the above invention, wherein a zinc oxide-containing dust is mixed with a hydraulic additive in the agglomeration process of the zinc oxide-containing dust, and the zinc oxide-containing dust is recovered from the zinc oxide-containing dust. Provide a way.
【0019】第4の発明は、前記水硬性添加剤を混合す
るに際して、前記溶解炉内に生成するスラグの塩基度
(CaO/SiO)が0.5〜1.5の範囲となるよう
に前記水硬性添加剤をを混合することを特徴とする酸化
亜鉛含有ダストからの酸化亜鉛の回収方法を提供する。In a fourth aspect of the present invention, when the hydraulic additive is mixed, the slag generated in the melting furnace has a basicity (CaO / SiO) of 0.5 to 1.5. Provided is a method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust, which comprises mixing a hydraulic additive.
【0020】第5の発明は、上記発明において、前記塊
成化ダストの装入量を前記溶解炉の断面積あたりの0.
2〜1.0t/h・m2 とすることを特徴とする酸化亜
鉛含有ダストからの酸化亜鉛の回収方法を提供する。In a fifth aspect based on the above aspect, the charging amount of the agglomerated dust is 0.
Provided is a method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust, which is characterized in that it is 2 to 1.0 t / h · m 2 .
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】前述の先行技術においては、製鉄
ダストと還元用炭素材を別々に造粒して、溶解炉に投入
すると、還元すべきダストと還元用炭素材が必ずしも近
接していない状況にあるため、安定してかつ迅速に、ダ
スト中の酸化亜鉛の還元反応が進行するとは言えない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the above-mentioned prior art, when the iron-making dust and the reducing carbon material are separately granulated and put into the melting furnace, the dust to be reduced and the reducing carbon material are not necessarily close to each other. Because of the situation, it cannot be said that the reduction reaction of zinc oxide in the dust proceeds stably and quickly.
【0022】これに対し、本発明では、酸化亜鉛含有ダ
ストを、還元用炭素材と混合して、塊成化し、この塊成
化ダストを溶解炉内の溶鉄(炭素量:2〜4wt%)に
添加する。装入した塊成化ダストは、溶解炉内に層状に
堆積し、溶解炉内の溶鉄から熱を受けて、最下層の塊成
化ダストから順次、塊成化ダスト内の炭素材によって、
ダスト中の酸化鉄と酸化亜鉛が還元される。On the other hand, in the present invention, the zinc oxide-containing dust is mixed with the reducing carbon material to be agglomerated, and the agglomerated dust is melted iron (carbon content: 2 to 4 wt%) in the melting furnace. Added to. The charged agglomerated dust is deposited in layers in the melting furnace, receives heat from the molten iron in the melting furnace, sequentially from the lowermost agglomerated dust, by the carbon material in the agglomerated dust,
Iron oxide and zinc oxide in the dust are reduced.
【0023】即ち、ダスト中の酸化亜鉛は近接する炭素
材によって速やかに還元され、亜鉛蒸気が発生し、その
後、溶解炉上部の酸素分圧の高い空間において、直ちに
再酸化され、高濃度の酸化亜鉛として、回収される。こ
のため、本発明によれば、製鉄ダスト処理量の飛躍的な
増大を図ることが可能となる。That is, the zinc oxide in the dust is rapidly reduced by the adjacent carbon material to generate zinc vapor, and then immediately reoxidized in the space with a high oxygen partial pressure in the upper part of the melting furnace to obtain a high concentration of oxidation. Recovered as zinc. Therefore, according to the present invention, it is possible to achieve a dramatic increase in the amount of iron dust produced.
【0024】ここで、上記溶解炉は、吸熱反応である還
元反応を継続し、1500℃程度の溶鉄の温度を維持す
る必要があり、従って熱の補償が必要である。この熱の
補償はどのような方法でもよいが、誘導加熱でも、アー
ク加熱でも或いはガス加熱でもよい。しかし、比較的に
簡便で且つ加熱が容易な方法は誘導加熱である。Here, it is necessary for the melting furnace to continue the reduction reaction which is an endothermic reaction and maintain the temperature of the molten iron at about 1500 ° C. Therefore, it is necessary to compensate for the heat. This heat may be compensated by any method, but may be induction heating, arc heating or gas heating. However, a method that is relatively simple and easy to heat is induction heating.
【0025】また、炭素材としては例えばコークス粉、
石油コークス等を使用できる。上記還元のための炭素材
割合がこれより小さいと、還元反応は遅れると共に、未
還元ダストの割合が増大する。逆に、還元のための炭素
材割合をこれより大きくしても、余剰の炭素材が上記ス
ラグ中に混入する結果、スラグが泡立ち還元反応の向上
には寄与しない。As the carbon material, for example, coke powder,
Petroleum coke can be used. When the ratio of the carbon material for reduction is smaller than this, the reduction reaction is delayed and the ratio of unreduced dust increases. On the contrary, even if the ratio of the carbon material for reduction is made larger than this, as a result of the surplus carbon material being mixed into the slag, the slag foams and does not contribute to the improvement of the reduction reaction.
【0026】次に、塊成化ダスト中に添加される炭素材
の量は、還元用炭素材の割合が小さいと、酸化亜鉛還元
用炭素材が不足するため、発生ダスト中の酸化亜鉛濃度
が抑制される。本発明では、ダスト中の含有炭素材割合
を酸化亜鉛と酸化鉄の還元に必要な化学量論比の1. 5
〜10倍とすることにより、還元反応は速やかにかつ安
定して進行することを確認している。Next, regarding the amount of carbon material added to the agglomerated dust, if the ratio of the reducing carbon material is small, the amount of the zinc oxide reducing carbon material will be insufficient, so the concentration of zinc oxide in the generated dust will be low. Suppressed. In the present invention, the ratio of the carbonaceous material contained in the dust is 1.5 which is the stoichiometric ratio required for the reduction of zinc oxide and iron oxide.
It has been confirmed that the reduction reaction proceeds rapidly and stably by setting the ratio to 10 times.
【0027】また、前記ダストの塊成化過程において、
バインダーとして水硬性添加剤を加えるが、この水硬性
添加剤としてCaOを含む添加剤を使用する。水硬性添
加剤によりダストを塊成化すると、塊成化が容易であ
り、また、経済的である。In the agglomeration process of the dust,
A hydraulic additive is added as a binder, and an additive containing CaO is used as the hydraulic additive. When dust is agglomerated with a hydraulic additive, agglomeration is easy and economical.
【0028】ダスト中には少量のシリカ、アルミナ等の
スラグ成分が含まれているが、これらは溶解して、未反
応の塊成化ダストと溶鉄上面の間に生成する。生成した
スラグの流動性が悪化すると、未反応の塊成化ダストと
溶鉄の接触機会が減少する結果、還元反応が迅速に進ま
なくなる。Although a small amount of slag components such as silica and alumina are contained in the dust, these are dissolved and formed between the unreacted agglomerated dust and the upper surface of the molten iron. When the fluidity of the generated slag deteriorates, the chance of contact between the unreacted agglomerated dust and molten iron decreases, and as a result, the reduction reaction does not proceed rapidly.
【0029】そこで、本発明では、この水硬性添加剤と
してCaOを含む添加剤を使用し、生成するスラグの塩
基度(Ca O/Si O2 )を0.5〜1.5の範囲、好
ましくは1.0〜1.2に調整し、スラグの融点を15
00℃以下とし、スラグの流動性を確保する。Therefore, in the present invention, an additive containing CaO is used as the hydraulic additive, and the basicity (CaO / SiO2) of the produced slag is in the range of 0.5 to 1.5, preferably Adjust to 1.0 to 1.2, and set the melting point of slag to 15
The fluidity of the slag is secured by setting the temperature to 00 ° C or less.
【0030】例えば、塩基度が約2であるポルトランド
セメント、塩基度が1.5程度の高炉水滓等が適当であ
る。その配合量は前記ダストの成分組成に応じて配合す
ればよい。また、上記塊成化ダストの形態としては、ペ
レットでもブリケットでもよい。通常のペレタイザーで
製造したペレットは比較的形状が球形であるので運搬、
装入に便利である。For example, Portland cement having a basicity of about 2 and blast furnace slag having a basicity of about 1.5 are suitable. The blending amount may be blended according to the component composition of the dust. The form of the agglomerated dust may be pellets or briquettes. Pellets produced with a normal pelletizer are relatively spherical in shape, so they are transported,
Convenient for charging.
【0031】このような、ダスト中の酸化亜鉛の還元反
応は、主として、溶鉄上面と、溶鉄上に堆積した塊成化
ダストの界面で生じる。このため、ダストの装入量は、
塊成化ダストが堆積する溶鉄上部の炉内面積に依存する
ものと考えられる。本発明では、種々の溶解試験をした
結果、塊成化ダストの適正な装入速度は、0.2〜1.
0t/h・m2 の範囲が適当であった。Such a reduction reaction of zinc oxide in the dust mainly occurs at the interface between the molten iron upper surface and the agglomerated dust deposited on the molten iron. Therefore, the amount of dust charged is
It is considered that it depends on the furnace area above the molten iron where agglomerated dust accumulates. In the present invention, as a result of various dissolution tests, the proper charging speed of the agglomerated dust is 0.2-1.
The range of 0 t / h · m 2 was appropriate.
【0032】塊成化ダストの装入速度をこれ以上増大さ
せると、溶鉄上面に未反応の塊成化ダストが徐々に堆積
し、塊成化ダストの厚みが増大する傾向にある。塊成化
ダストの厚みが増大すると、層上部の塊成化ダストは、
溶鉄からの輻射熱が、層下部の塊成化ダストによって遮
られるため、塊成化ダストへの熱の供給不足により、反
応速度が抑制され、還元速度が低下する。When the charging rate of the agglomerated dust is further increased, unreacted agglomerated dust is gradually deposited on the molten iron upper surface, and the thickness of the agglomerated dust tends to increase. When the thickness of the agglomerated dust increases, the agglomerated dust on the top of the layer becomes
The radiant heat from the molten iron is blocked by the agglomerated dust in the lower part of the bed, and the reaction rate is suppressed and the reduction rate is reduced due to insufficient supply of heat to the agglomerated dust.
【0033】尚、本発明の方法において溶解炉から発生
するダストは、塊成化ダストの原料である製鉄ダストに
比べ、粒径が小さく亜鉛濃度が格段に濃縮されている。
他方、高炉ダストも粒径の小さな部分は亜鉛濃度が高
く、粒径の大きな部分は鉄鉱石が主である。即ち、製鉄
ダストの内粒径の小さな部分は亜鉛濃度が高い。The dust generated from the melting furnace in the method of the present invention has a smaller particle size and a much higher zinc concentration than the iron-making dust which is a raw material of the agglomerated dust.
On the other hand, in the blast furnace dust, the zinc concentration is high in the small grain size portion, and the iron ore is mainly in the large grain size portion. That is, the zinc concentration is high in the portion of the ironmaking dust having a small internal particle diameter.
【0034】そこで、上記還元処理により発生するダス
トを、分級性能が異なる少なくとも2基以上設置した集
塵装置によって、分別捕集し、かつ、亜鉛濃度が低い捕
集ダストは、再循環して、前記原料ダスト中に戻し、ダ
スト中の亜鉛濃度を高めて、ダストを捕集することが望
ましい。Therefore, the dust generated by the reduction treatment is separately collected by a dust collector having at least two units having different classification performances, and the collected dust having a low zinc concentration is recirculated, It is preferable that the dust is collected by returning it to the raw material dust to increase the zinc concentration in the dust.
【0035】[0035]
【実施例】次に、この発明による製鉄ダスト中の亜鉛の
回収方法を、実施例である図1により説明する。図1
は、この発明のダスト中の亜鉛の回収方法の実施例の工
程図を示す。ダストホッパー21に貯えられた亜鉛を含
有する原料ダスト22は、コークスホッパー23にた加
えられた還元用コークス24とバインダーホッパー25
に貯えられたバインダー26と共に、混合機27で十分
に混合された後、塊成化装置であるブリケット機28
で、直径15〜30mm、厚さ10〜20mm程度のブ
リケットに塊成化される。EXAMPLES Next, a method of recovering zinc in iron-making dust according to the present invention will be described with reference to an example of FIG. FIG.
FIG. 3 is a process chart of an embodiment of a method for recovering zinc in dust according to the present invention. The raw material dust 22 containing zinc stored in the dust hopper 21 is a reducing coke 24 added to the coke hopper 23 and a binder hopper 25.
After being sufficiently mixed in the mixer 27 with the binder 26 stored in the briquette machine 28 which is an agglomeration device.
Then, it is agglomerated into a briquette having a diameter of 15 to 30 mm and a thickness of 10 to 20 mm.
【0036】このブリケットは、中間ホッパー29を経
て、定量供給機30によって、溶解量1tonの誘導溶
解炉31に装入される。誘導溶解炉31には、その内部
に温度が1400〜1600℃の溶鉄32が保持されて
おり、挿入されたブリケット33は、その比重が1.2
〜2.5g/cm3 であり、溶鉄32に比べて小さいた
め、溶鉄表面に層状に堆積する。This briquette is charged into the induction melting furnace 31 having a melting amount of 1 ton by the constant quantity feeder 30 through the intermediate hopper 29. The induction melting furnace 31 holds therein molten iron 32 having a temperature of 1400 to 1600 ° C., and the inserted briquette 33 has a specific gravity of 1.2.
Since the amount is up to 2.5 g / cm 3, which is smaller than that of the molten iron 32, it is deposited in layers on the molten iron surface.
【0037】ブリケット中の酸化鉄は、主としてブリケ
ット33中の炭素材によって還元されて鉄として溶鉄中
に回収される。また、酸化亜鉛もブリケット中の炭素材
によって、還元、蒸発し、誘導溶解炉31の上部蓋31
aに設けられた空気導入口等から炉内へ流入する空気中
の酸素によって酸化され、10μm以下の微細な酸化亜
鉛粒子となり、配管31bを通過し、集塵機へ気送され
る。一方、ブリケットの一部分は溶鉄からの熱衝撃によ
って粉化し、未反応のままで酸化亜鉛と共に系外へ排出
される。また、一部溶鉄の表面から酸化鉄も系外へ排出
される。The iron oxide in the briquette is mainly reduced by the carbon material in the briquette 33 and is recovered as iron in the molten iron. Further, zinc oxide is also reduced and evaporated by the carbon material in the briquette, and the upper lid 31 of the induction melting furnace 31.
Oxidized by oxygen in the air flowing into the furnace from the air inlet provided in a, etc., becomes fine zinc oxide particles of 10 μm or less, passes through the pipe 31b, and is pneumatically fed to the dust collector. On the other hand, a part of the briquette is pulverized by the thermal shock from molten iron, and is discharged out of the system together with zinc oxide in an unreacted state. In addition, iron oxide is partly discharged from the surface of the molten iron to the outside of the system.
【0038】これらの、酸化亜鉛粒子と、未反応の塊成
化ダストは主に10μm以上のダストを捕捉する第1集
塵装置34と10μm未満のダストを捕捉する第2集塵
装置35によって捕集される。各々の集塵装置で回収さ
れたダストの成分を表1に示した。本実施例では、第2
集塵装置35で捕集したダストは、目標酸化亜鉛濃度を
50%以上に設定しているため、製品ホッパー37に貯
えられる。These zinc oxide particles and unreacted agglomerated dust are collected by a first dust collecting device 34 that mainly captures dust of 10 μm or more and a second dust collecting device 35 that captures dust of less than 10 μm. Gathered. Table 1 shows the components of the dust collected by each dust collector. In this embodiment, the second
The dust collected by the dust collector 35 is stored in the product hopper 37 because the target zinc oxide concentration is set to 50% or more.
【0039】また、第1集塵装置34で捕集されたダス
トは、目標亜鉛濃度に比べ小さいので、リサイクルライ
ン39を経て、ダストホッパー21に戻される。この再
循環ダスト40は、原料ダスト22とともに、再度塊成
化装置28によって、塊成化される。第1及び第2集塵
機の補集したダストの割合はそれぞれ30wt%と70
wt%であった。Further, since the dust collected by the first dust collector 34 is smaller than the target zinc concentration, it is returned to the dust hopper 21 via the recycle line 39. The recirculated dust 40 is agglomerated again by the agglomeration device 28 together with the raw material dust 22. The percentages of dust collected by the first and second dust collectors are 30 wt% and 70%, respectively.
wt%.
【0040】このようにして、必要最小限のダストを再
循環し、効率よく、高濃度亜鉛のダストを回収すること
ができる。回収したダストは、塊成化装置38によっ
て、塊成化処理して、製錬メーカに引き渡され、製錬メ
ーカでは、この酸化亜鉛を原料として処理して、亜鉛を
生産する。In this way, the required minimum amount of dust can be recycled and the dust of high concentration zinc can be efficiently recovered. The collected dust is agglomerated by the agglomeration device 38 and delivered to a smelting maker, and the smelting maker processes zinc oxide as a raw material to produce zinc.
【0041】[0041]
【表1】 [Table 1]
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、製鉄所
から発生する亜鉛含有ダストを塊成化ダストとし、溶解
炉内の溶鉄中に投入し、前記ダスト中の酸化鉄を溶鉄中
において還元して、溶鉄中に回収し、且つ、前記ダスト
中の酸化亜鉛を還元、蒸気化し、このように蒸気化した
亜鉛を酸化亜鉛として回収する。この際、酸化亜鉛を含
むダストを還元用炭素材と混合して、塊成化し、この塊
成化ダストを溶解炉内の溶鉄中に装入することによっ
て、高濃度の亜鉛を、高効率で、かつ高生産性で、回収
することが可能となる。また、上記のダスト中亜鉛の回
収のための設備は、比較的簡易な集塵装置を用いている
ので、設備費も運転費も経済的である。As described above, according to the present invention, zinc-containing dust generated from an iron mill is used as agglomerated dust, which is charged into molten iron in a melting furnace, and iron oxide in the dust is mixed in molten iron. It is reduced and recovered in molten iron, and zinc oxide in the dust is reduced and vaporized, and thus vaporized zinc is recovered as zinc oxide. At this time, the dust containing zinc oxide is mixed with the carbon material for reduction to agglomerate, and the agglomerated dust is charged into the molten iron in the melting furnace, whereby a high concentration of zinc can be produced with high efficiency. In addition, it is possible to recover with high productivity. In addition, since the facility for recovering zinc in the dust uses a relatively simple dust collector, the facility cost and the operating cost are economical.
【図1】本発明の、ダストから酸化亜鉛を回収方法の実
施例の工程図である。FIG. 1 is a process drawing of an embodiment of a method for recovering zinc oxide from dust according to the present invention.
【図2】従来のダストから亜鉛を回収方法を示す工程図
である。FIG. 2 is a process diagram showing a conventional method for recovering zinc from dust.
21:ダストホッパー 22:原料ダスト 23:コークスホッパー 24:コークス 25:バインダーホッパー 26:バインダー 27:混合機 28:塊成化装置 29:中間ホッパー 30:定量供給機 31:誘導溶解炉 32:溶鉄 33:ブリケット 34:第1集塵装置 35:第2集塵装置 36:ブロアー 37:製品ホッパー 38:塊成化装置 39:リサイクルライン 40:再循環ダスト 21: Dust hopper 22: Raw material dust 23: Coke hopper 24: Coke 25: Binder hopper 26: Binder 27: Mixer 28: Agglomeration device 29: Intermediate hopper 30: Fixed amount feeder 31: Induction melting furnace 32: Molten iron 33 : Briquette 34: 1st dust collector 35: 2nd dust collector 36: Blower 37: Product hopper 38: Agglomeration device 39: Recycle line 40: Recycled dust
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22B 19/34 C22B 19/34 (72)発明者 坂本 登 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number in the agency FI technical display location C22B 19/34 C22B 19/34 (72) Inventor Noboru Sakamoto 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo No. Nippon Steel Tube Co., Ltd.
Claims (5)
収容した溶解炉内に装入し、前記ダスト中の酸化鉄を溶
鉄中において還元して溶鉄中に回収し、且つ、前記ダス
ト中の酸化亜鉛を亜鉛に還元し、蒸気化した亜鉛を酸化
亜鉛として回収するダスト中の亜鉛の回収方法におい
て、前記ダストに還元用炭素材を混合して塊成化ダスト
とし、この塊成化ダストを前記溶解炉内に装入すること
を特徴とする、酸化亜鉛含有ダストからの酸化亜鉛の回
収方法。1. A zinc oxide-containing dust is agglomerated, charged into a melting furnace containing molten iron, the iron oxide in the dust is reduced in the molten iron and recovered in the molten iron, and in the dust. In the method for recovering zinc in dust in which zinc oxide is reduced to zinc and vaporized zinc is recovered as zinc oxide, a reducing carbon material is mixed with the dust to form agglomerated dust. The method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust, comprising:
る割合を、酸化鉄と酸化亜鉛の還元に必要な化学量論比
の1. 5〜10倍にすることを特徴とする請求項1に記
載された酸化亜鉛含有ダストからの酸化亜鉛の回収方
法。2. The ratio of the carbon material for reduction to the dust is 1.5 to 10 times the stoichiometric ratio required for reduction of iron oxide and zinc oxide. A method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust as described.
おいて、前記炭素材の他該ダストに水硬性添加剤を混合
することを特徴とする請求項1又は2に記載された酸化
亜鉛含有ダストからの酸化亜鉛の回収方法。3. The zinc oxide-containing dust according to claim 1, wherein, in the agglomeration process of the zinc oxide-containing dust, a hydraulic additive is mixed with the dust in addition to the carbon material. Of zinc oxide from water.
前記溶解炉内に生成するスラグの塩基度(CaO/Si
O)が0.5〜1.5の範囲となるように前記水硬性添
加剤をを混合することを特徴とする請求項3に記載され
た酸化亜鉛含有ダストからの酸化亜鉛の回収方法。4. When mixing the hydraulic additive,
Basicity of slag (CaO / Si) generated in the melting furnace.
The method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust according to claim 3, wherein the hydraulic additive is mixed so that O) is in the range of 0.5 to 1.5.
の断面積あたりの0.2〜1.0t/h・m2 とするこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載され
た酸化亜鉛含有ダストからの酸化亜鉛の回収方法。5. The charging amount of the agglomerated dust is set to 0.2 to 1.0 t / h · m 2 per cross sectional area of the melting furnace. The method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust as described in item 1.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7938996A JPH09241718A (en) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | Method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust |
| TW86104151A TW517093B (en) | 1996-03-08 | 1997-04-01 | Method and apparatus for recovering zinc oxide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7938996A JPH09241718A (en) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | Method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09241718A true JPH09241718A (en) | 1997-09-16 |
Family
ID=13688517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7938996A Pending JPH09241718A (en) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | Method for recovering zinc oxide from zinc oxide-containing dust |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09241718A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1019554B1 (en) * | 1997-09-30 | 2002-04-24 | VOEST-ALPINE STAHL Donawitz GmbH | Pyrometallurgical method and device for separating zinc and/or cadmium from lead in metallurgical residues |
| CN112430741A (en) * | 2020-12-01 | 2021-03-02 | 唐山华纤科技有限公司 | Method for recovering zinc oxide from blast furnace cloth bag dust |
| CN114981454A (en) * | 2020-01-14 | 2022-08-30 | 塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司 | Liquid Feed for Basic Oxygen Furnaces |
-
1996
- 1996-03-08 JP JP7938996A patent/JPH09241718A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1019554B1 (en) * | 1997-09-30 | 2002-04-24 | VOEST-ALPINE STAHL Donawitz GmbH | Pyrometallurgical method and device for separating zinc and/or cadmium from lead in metallurgical residues |
| CN114981454A (en) * | 2020-01-14 | 2022-08-30 | 塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司 | Liquid Feed for Basic Oxygen Furnaces |
| CN112430741A (en) * | 2020-12-01 | 2021-03-02 | 唐山华纤科技有限公司 | Method for recovering zinc oxide from blast furnace cloth bag dust |
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