6098499 酸化亜鉛鉱の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6098499

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】酸化亜鉛鉱の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C22B 19/34 20060101AFI20170313BHJP

   C22B 19/30 20060101ALI20170313BHJP

   C22B 1/248 20060101ALI20170313BHJP

   C22B 1/02 20060101ALI20170313BHJP

【ＦＩ】

   C22B19/34

   C22B19/30

   C22B1/248

   C22B1/02

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-264389(P2013-264389)

(22)【出願日】2013年12月20日

(65)【公開番号】特開2015-120948(P2015-120948A)

(43)【公開日】2015年7月2日

【審査請求日】2015年10月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】小森 慎太郎

(72)【発明者】

【氏名】日下部 武

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 弘志

(72)【発明者】

【氏名】藤山 哉

【審査官】 酒井 英夫

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１２−５００９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１２８５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０１１３５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２２Ｂ １／００−６１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄鋼ダストから酸化亜鉛鉱を製造する酸化亜鉛鉱の製造方法であって、
前記鉄鋼ダストと炭素質還元剤とを混錬して還元剤内装ペレットを得る予備混合工程と、
前記還元剤内装ペレットに還元焙焼処理を施して粗酸化亜鉛を得る還元焙焼工程と、
前記粗酸化亜鉛に湿式処理を施して、フッ素の一部を除去する湿式工程と、
前記湿式工程後の粗酸化亜鉛ケーキに乾燥加熱処理を施す乾燥加熱工程と、を備え、
前記予備混合工程においては、前記還元剤内装ペレットの圧壊強度を９５０ｇ以上１５００ｇ以下とし、
前記還元焙焼工程における亜鉛の回収率を９５％以上とする、酸化亜鉛鉱の製造方法。
圧壊強度：還元剤内装ペレットを、ばね計りと、試料設置板を備える圧壊強度測定装置により圧縮した場合に、還元剤内装ペレットが、損壊した時点のばね計りの測定値（ｇ）を、当該還元剤内装ペレットの圧壊強度（ｇ）とする。

【請求項2】

前記還元剤内装ペレットの前記圧壊強度が９５０ｇ以上になるまでエイジングを継続し、該圧壊強度が１５００ｇを超える前にエイジングを終了する請求項１に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。

【請求項3】

酸化亜鉛鉱の原料として還元焙焼工程に投入する混合ペレットであって、
鉄鋼ダストと炭素質還元剤とからなり、
圧壊強度が９５０ｇ以上１５００ｇ以下である還元剤内装ペレット。
圧壊強度：還元剤内装ペレットを、ばね計りと、試料設置板を備える圧壊強度測定装置により圧縮した場合に、還元剤内装ペレットが、損壊した時点のばね計りの測定値（ｇ）を、当該還元剤内装ペレットの圧壊強度（ｇ）とする。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、酸化亜鉛鉱の製造方法に関する。更に詳しくは、還元焙焼処理によって亜鉛成分を揮発させて分離回収する処理を含み、亜鉛回収率を高く維持することができる酸化亜鉛鉱の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、亜鉛製錬所における亜鉛地金の原料として、粗酸化亜鉛等の亜鉛含有鉱から、不純物を分離除去して得た酸化亜鉛鉱が広く用いられている。

【0003】

粗酸化亜鉛は、例えば、鉄鋼業における高炉や電気炉等から発生する鉄鋼ダストに還元焙焼処理を施すことによって得ることができる。この鉄鋼ダストの還元焙焼処理は、一般に、ロータリーキルンによる還元焙焼処理によって行われる。

【0004】

ロータリーキルンによる還元焙焼処理を行う場合、原料とする鉄鋼ダストは、カーボン等の炭素質還元剤とともに、ロータリーキルン内に投入される。又、亜鉛の回収率をより向上させるために、ロータリーキルン内に投入する鉄鋼ダストを、予め炭素質還元剤と混合造粒して大きさ５〜１０ｍｍ程度の還元剤内装型のペレットに成形することも広く行われている（特許文献１参照）。

【0005】

還元焙焼処理を行うロータリーキルン内は燃料重油と上記の炭素質還元剤の燃焼により、最高温度が１０５０〜１２００℃程度にコントロールされている。このロータリーキルン内で鉄鋼ダストは還元焙焼され、揮発した金属亜鉛はキルン内で再酸化されて固形化した後、粒子状の粗酸化亜鉛として電気集塵機等で捕集される。そして、回収された粗酸化亜鉛は、更にその後の湿式工程や乾燥加熱工程によって更に不純物を分離して必要な程度にまでその亜鉛品位を高めた酸化亜鉛鉱とされ、亜鉛製錬の原料となる。

【0006】

最終製品である亜鉛品位は当然に極めて高いものであることが求められる。酸化亜鉛鉱をＩＳＰ製錬法等による亜鉛製錬の原料として用いるためには、各製錬工程において許容される値にまで、酸化亜鉛鉱の亜鉛品位を高める必要がある。

【0007】

しかしながら、還元焙焼処理時における亜鉛の回収率を更に向上させるために、上記のような材料のペレット化を行った場合、ペレット化される鉄鋼ダストやカーボンの種類が一定であっても、必ずしも、還元焙焼工程において、安定的に亜鉛の高い回収率を維持できない場合があることが経験的に知られていた。

【0008】

鉄鋼ダストやカーボン等からなるペレットを材料として用いる酸化亜鉛鉱の製造の現場において、還元焙焼工程における亜鉛の回収率を更に安定的に向上させることのできる酸化亜鉛鉱の製造方法が求められていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００８−２６１００５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、鉄鋼ダストやカーボン等からなるペレットを材料として用いる酸化亜鉛鉱の製造現場において、還元焙焼工程における亜鉛の回収率を、更に安定的に望ましい高さに保持することができる酸化亜鉛鉱の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

粗酸化亜鉛から酸化亜鉛鉱を製造するトータルプロセスにおいて、還元焙焼工程に投入される原材料として、鉄鋼ダストとカーボン等の炭素質還元剤との混錬物であるペレットが好ましく用いられている。本発明者らは、還元焙焼工程に投入するそのようなペレットの圧壊強度を最適化することにより、還元焙焼工程における亜鉛の回収率を安定的に向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。より、具体的には、本発明は以下のものを提供する。

【0012】

（１） 鉄鋼ダストから酸化亜鉛鉱を製造する酸化亜鉛鉱の製造方法であって、前記鉄鋼ダストと炭素質還元剤とを混錬して還元剤内装ペレットを得る予備混合工程と、前記還元剤内装ペレットに還元焙焼処理を施して粗酸化亜鉛を得る還元焙焼工程と、前記粗酸化亜鉛に湿式処理を施して、フッ素の一部を除去する湿式工程と、前記湿式工程後の粗酸化亜鉛ケーキに乾燥加熱処理を施す乾燥加熱工程と、を備え、前記予備混合工程においては、前記還元剤内装ペレットの圧壊強度を９５０ｇ以上１５００ｇ以下とし、前記還元焙焼工程における亜鉛の回収率を９５％以上とする酸化亜鉛鉱の製造方法。
圧壊強度：還元剤内装ペレットを、ばね計りと、試料設置板を備える圧壊強度測定装置により圧縮した場合に、還元剤内装ペレットが、損壊した時点のばね計りの測定値（ｇ）を、当該還元剤内装ペレットの圧壊強度（ｇ）とする。

【0013】

（２） 前記還元剤内装ペレットの前記圧壊強度が９５０ｇ以上になるまでエイジングを継続し、該圧壊強度が１５００ｇを超える前にエイジングを終了する（１）に記載の酸化亜鉛鉱の製造方法。

【0014】

（３） 酸化亜鉛鉱の原料として還元焙焼工程に投入する混合ペレットであって、鉄鋼ダストと炭素質還元剤とからなり、前記圧壊強度が９５０ｇ以上１５００ｇ以下である還元剤内装ペレット。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、鉄鋼ダストやカーボン等からなるペレットを材料として用いる酸化亜鉛鉱の製造において、還元焙焼工程における亜鉛の回収率を、安定的に望ましい高さに保持することができる酸化亜鉛鉱の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の酸化亜鉛鉱の製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図2】本発明の酸化亜鉛鉱の製造方法に用いるペレットのエイジング期間と圧壊強度の推移の一例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の一実施態様について図面を参照しながら説明する。

【0018】

＜全体プロセス＞
図１に示すように、本実施例の酸化亜鉛鉱の製造方法は、鉄鋼ダスト等の粉末状の原料鉱と、カーボン等の炭素質還元剤とを混合造粒して還元剤を内装した還元剤内装ペレットとする予備混合工程Ｓ１０と、還元剤内装ペレット、及び、その他の鉄鋼ダストを、還元焙焼して粗酸化亜鉛を得る還元焙焼工程Ｓ２０、還元焙焼工程Ｓ２０で得た粗酸化亜鉛から、フッ素等のハロゲン成分を処理液中に分離除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式工程Ｓ３０、及び、湿式工程Ｓ３０で得た粗酸化亜鉛ケーキを乾燥加熱して酸化亜鉛鉱を得る乾燥加熱工程Ｓ４０、乾燥加熱工程Ｓ４０で発生した排ガスダストを洗浄して洗浄後の排ガスダストケーキを得る排ガスダスト洗浄工程Ｓ５０、及び、排水処理工程Ｓ６０を備える全体プロセスである。

【0019】

本実施例の酸化亜鉛鉱の製造方法は、特に予備混合工程Ｓ１０において製造され、還元焙焼ロータリーキルン（ＲＲＫ）に投入される還元剤内装ペレットの圧壊強度に着目し、当該圧壊強度を所定範囲内に制御することによって、当該還元剤内装ペレットの還元焙焼工程における亜鉛の回収率を安定的に向上させることができる方法とした点を特徴とする。この方法によれば、亜鉛製錬に投入する材料鉱となる酸化亜鉛鉱の亜鉛品位を極めて高い範囲に維持することができる。例えば、電解製錬向け酸化亜鉛焼鉱として好ましく用いることができる極めて亜鉛品位の高い酸化亜鉛鉱を高い生産性の下で製造することができる。

【0020】

＜予備混合工程＞
予備混合工程Ｓ１０は、還元焙焼工程Ｓ２０に先駆けて、鉄鋼ダスト等の原料鉱とリサイクルカーボン等の炭素質還元剤を主体とする粉体を混合造粒して還元剤内装ペレットとする工程である。この混合造粒の作業、いわゆるペレタイズＳ１１は、一般的に用いられるペレタイジング装置を用いて行うことができる。例えば、回転式のパン型ペレタイザーを用いて、鉄鋼ダストとリサイクルカーボン、及び必要に応じてその他の添加物とを、所定のペレット組成となるように連続的に供給し、ミスト状の水分を添加しながらペレタイジングする。

【0021】

還元剤内装ペレットのサイズは、ハンドリングのし易さに加えて、Ｚｎ回収率を向上させるために、１〜２０ｍｍ程度であることが好ましく、５〜１０ｍｍ程度であることがより好ましい。還元剤内装ペレットのサイズが１ｍｍ程度未満であるとキルンに装入した時点でキャリーオーバーしてしまう問題があり、２０ｍｍ程度を超えるとＺｎ回収率を悪化させるため、いずれも好ましくない。

【0022】

又、還元剤内装ペレットの含水率は、造粒する為の条件に加えて、粒径を制御するために、１０〜１５質量％程度となることが好ましい。

【0023】

原料鉱としては、亜鉛を含む有価金属を所定量以上の割合で含有し、不純物として除去されるべきフッ素の含有量が所定量以下である種々の原料を用いることができる。又、金属の精錬工程や加工工程で発生するダストやスラジであって、ペレット化可能な粉体、又はスラリー状のものも用いることができる。中でも、資源リサイクルの促進、コスト削減の観点から、鉄鋼ダストを好ましく用いることができる。以下では、本発明の酸化亜鉛鉱の製造方法について、粗酸化亜鉛の原料鉱として鉄鋼ダストを用いる場合の実施態様について説明する。

【0024】

原料鉱として鉄鋼ダストを用いる場合、特に制限はなく、一般に亜鉛品位が高く、よって一般的還元焙焼条件における亜鉛の回収率が相対的に低い鉄鋼ダスト（以下「鉄鋼ダストＡ」とも言う）であってもよい。このような鉄鋼ダストＡについても、予備混合工程Ｓ１０によって、予め、還元剤内装ペレットとすることにより、亜鉛の回収率が相対的に高い一般的な鉄鋼ダスト（以下「鉄鋼ダストＢ」とも言う）を、炭素質還元剤を内装せずに、還元焙焼炉に投入した場合と同様に、高い回収率で亜鉛を揮発させて回収することができる。

【0025】

炭素質還元剤としては、カーボンやリサイクルカーボン等であって、ペレット化可能な粉体又はスラリー状のものを用いることができる。中でも、資源リサイクルの促進、コスト削減の観点から、リサイクルカーボンを好ましく用いることができる。以下では、本発明の酸化亜鉛鉱の製造方法において還元剤内装ペレットを得るために用いる炭素質還元剤としてリサイクルカーボンを用いる場合について説明する。

【0026】

上記の通り、鉄鋼ダストＡとリサイクルカーボンとをパン型ペレタイザーで混合造粒して製造する還元剤内装ペレットは、その圧壊強度を９５０ｇ以上１５００ｇ以下、好ましくは、１０００ｇ以上１１００ｇ以下とする。尚、本明細書における圧壊強度とは、下記の定義によるペレットの強度のことを言うものとする。

【0027】

［圧壊強度の定義］
本明細書において、圧壊強度とは、以下に定義する値のことを言うものとする。
圧壊強度：還元剤内装ペレットを、ばね計りと、試料設置板を備える圧壊強度測定装置により圧縮した場合に、還元剤内装ペレットが、損壊した時点のばね計りの測定値（ｇ）を、当該還元剤内装ペレットの圧壊強度（ｇ）とする。
尚、測定時の試料の安定性を確保して、測定を安定的に行うためには、例えば、試料にかかる圧力を、３つのばね計りで、それぞれ測定した３カ所の圧力の合計として測定する３点指示型の圧壊強度測定装置を好ましく用いることができる。この場合には上記の３つのばね計りのそれぞれの測定値の和が上記圧壊強度（ｇ）となる。

【0028】

ここで、一般に、還元剤内装ペレットの圧壊強度が、９５０ｇ未満であると、ＲＲＫへの搬送中にペレットが細かく壊れて、その一部が飛散してしまうことにより亜鉛の回収率が低下し、回収可能な亜鉛の損失が増大するので好ましくないことはすでに周知である。このようなペレットの過剰な破壊や飛散を防止する観点からは、一般にペレットの圧壊強度は、９５０ｇを超えて十分に大きいことが求められている。例えば、現状広く用いられている還元剤内装ペレットの圧壊強度は、少なくとも９５０ｇ以上であり、又、９５０ｇを大きく超えて、４０００ｇ〜６０００ｇ程度の圧壊強度を有するペレットも広く使用されている。

【0029】

しかし、圧壊強度が１５００ｇを超えると、ＲＲＫ内においてもペレット状の態様がそのまま保持されるものの割合が高くなり、これが、亜鉛還元反応の還元剤内装ペレット内部への拡散律速となって還元反応の進行が遅れ、この場合も亜鉛の回収率の向上が妨げられるため好ましくないことが、本発明の発明者らによる独自の知見として見出されている。即ち、元来、圧壊強度が高い方がより好ましいものとされてきた還元剤内装ペレットについて、その圧壊強度を、敢えて、使用可能な圧壊強度範囲の下限側に近い、１５００ｇ以下の範囲に限定することによって、亜鉛の回収率を９５％以上という高い範囲に維持できるものとした点に本発明の新規な点がある。

【0030】

還元剤内装ペレットの圧壊強度の最適化は、実施可能な一例として、例えば、還元剤内装ペレットのペレタイズＳ１１後のエイジング１２の期間（以下「エイジング期間」と言う）を、最適な期間に調整することによって実現することができる。ペレタイズＳ１１後の還元剤内装ペレットの圧壊強度については、ペレタイズ１１直後からのエイジング期間内において、序々に圧壊強度が増加してゆき、一定期間経過時にピーク値に達する。そして更に、そのピーク値の時点を経過した後のエイジング期間内においては、再び還元剤内装ペレットの圧壊強度はエイジング期間継続の時間経過に伴い漸減していくことが分かっている。よって、ペレタイズＳ１１後の還元剤内装ペレットのエイジング１２を、前記圧壊強度が９５０ｇ以上になるまで継続し、該圧壊強度が１５００ｇを超える前に終了するように、還元剤内装ペレットのペレタイズＳ１１後のエイジング期間を調整することにより、還元剤内装ペレットの圧壊強度を９５０ｇ以上１５００ｇ以下の最適範囲に制御することができる。

【0031】

図２は、本発明の酸化亜鉛鉱の製造方法に用いるペレットのエイジング期間と圧壊強度の推移の一例を示すグラフである。エイジング期間の調整の具体例としては、例えば、図２に示すような圧壊強度の推移が見られるペレットの場合、製造後のエイジング期間を４〜７日程度とし、当該エイジング期間内の経過後に還元焙焼工程に投入することが好ましい。

【0032】

尚、ＲＲＫへの投入する還元剤内装ペレットの炭素濃度については、５．０％以上１０．０％以下であることが好ましく、５．０％以上７．５％以下となる事がより好ましい。還元剤内装ペレットの炭素濃度を、上記範囲内となるように制御することによって、還元剤内装ペレットの採用による鉄鋼ダストＡの亜鉛回収率の向上効果を、安定的に高いレベルで享受することができる。還元剤内装ペレットの炭素濃度が５．０％未満であると、ペレット化による酸化亜鉛の還元率の向上が不十分となる。又、同炭素濃度が１０．０％を超えても、それ以上の還元率について期待値ほどは望みがたく、コストパフォーマンスも下がるため好ましくない。

【0033】

＜還元焙焼工程＞
還元焙焼工程Ｓ２０を行う具体的な方法としては、還元焙焼ロータリーキルン（ＲＲＫ）による還元焙焼法が一般的に採用されている。還元焙焼工程Ｓ２０では、予備混合工程Ｓ１０において得た還元剤内装ペレットが、石灰石等とともに、ＲＲＫに連続的に投入される。又、この際、還元剤内装ペレットとした鉄鋼ダストＡ以外にも、比較的亜鉛回収率の高い鉄鋼ダストＢが、コークス等の炭素質還元剤とともに、ＲＲＫに同様に投入されてもよい。この場合において、鉄鋼ダストＢは、やはり、必要に応じて予め大きさ５〜１０ｍｍ程度のペレットに成形されていることが好ましい。

【0034】

このＲＲＫの炉内は重油の燃焼と装入した炭素質還元剤の燃焼により、被処理物の最高温度が１１００〜１２００℃程度にコントロールされている。この炉内で鉄鋼ダストＡを含む還元剤内装ペレット及び鉄鋼ダストＢはいずれも還元焙焼され、揮発した金属亜鉛は炉内で再酸化されて粉状の酸化亜鉛となる。粉状の酸化亜鉛は、ＲＲＫからの排出ガスとともに集塵機に導入され、捕捉されて粗酸化亜鉛として回収される。

【0035】

本発明の製造方法によれば、この還元焙焼工程における亜鉛の回収率を安定的に高めることにより、高品位の粗酸化亜鉛を得ることができる。具体的には、この還元焙焼工程における亜鉛の回収率を９５％以上とすることができる。その結果、例えば、電解製錬法による亜鉛製錬にも好ましく用いることができる高品位の酸化亜鉛鉱を、従来よりも低コストで効率よく製造することができるようになる。又、副産物である含鉄クリンカー中の亜鉛品位を低下させることが出来るので、質の良い含鉄クリンカーの安定生産が可能となる。

【0036】

尚、本明細書において「還元焙焼工程における亜鉛の回収率」とは、還元焙焼工程に投入する還元剤焙焼ペレットに含有される亜鉛成分量に対する、ＲＲＫ内で揮発して回収された粗酸化亜鉛に含まれる亜鉛成分量の割合のことを言う。又、この「還元焙焼工程における亜鉛の回収率」は、原材料である鉄鋼ダスト中の亜鉛含有率と、ＲＲＫから排出された含鉄クリンカー中の亜鉛含有率とを、それぞれ蛍光Ｘ線分析装置により測定し、得た値から算出することが出来る。

【0037】

尚、上記還元焙焼法によって、揮発せずにキルン中に残った還元焙焼残渣は、還元された鉄分が多く含有されるため、還元鉄ペレットと称する製品としてキルン排出端より回収され、鉄鋼メーカーに鉄原料として払いだされる。

【0038】

＜湿式工程＞
粗酸化亜鉛に含有されるフッ素等の不純物を処理液中に分離抽出し、更に固液分離処理によって、粗酸化亜鉛から不純物を水洗浄法により除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式処理は、以下の処理工程によって行うことができる。

【0039】

還元焙焼工程Ｓ２０により鉄鋼ダストから回収された粗酸化亜鉛は、工業用水等でレパルプされる。回収は、電気集塵機等で行うことができる。スラリーとなった粗酸化亜鉛はｐＨ調整及び凝集処理を行い、その後、脱水を行う。この洗浄脱水により、酸化亜鉛ケーキのハロゲン濃度は、フッ素濃度について０．６質量％未満、塩素濃度については、１．０質量％未満にまで低減することが好ましい。フッ素等の不純物が処理液中に除去された状態において、固液分離により、不純物が分配された処理液をスラリーから除去する。これにより、粗酸化亜鉛スラリーがより高濃度の粗酸化亜鉛ケーキとなる。

【0040】

＜乾燥加熱工程＞
湿式工程Ｓ３０で得た酸化亜鉛ケーキを、乾燥加熱ロータリーキルン（ＤＲＫ）等の加熱炉に装入して焼成・造粒する乾燥加熱工程Ｓ４０により、フッ素等の残留不純物の濃度を更に低減させつつ、高品位の酸化亜鉛鉱を得ることができる。

【0041】

乾燥加熱処理の焼成温度については、ＤＲＫから排出される際の被焼成物の温度が１１００℃以上１１５０℃の範囲の温度となるように、炉内温度を維持管理することが好ましい。

【0042】

＜排ガスダスト洗浄工程＞
乾燥加熱工程Ｓ４０で発生した排ガスダストを洗浄して洗浄後の排ガスダストケーキを得るための排ガスダスト洗浄工程Ｓ５０を行うための洗浄設備としては、洗浄塔、湿式電気集塵機の組み合わせが一般的である。又、これらの設備で回収された洗浄後の排ガスダストケーキを、乾燥加熱工程Ｓ４０のＤＲＫ等の上流工程に繰り返して循環投入することにより、金属資源の有効利用を図る処理が従来行われている。

【0043】

＜排水処理工程＞
排水処理工程Ｓ６０は、湿式工程Ｓ３０において粗酸化亜鉛から分離されたフッ素やカドミウムを高濃度で含有する廃液から、フッ素及びカドミウムを除去し、更に、廃液中に微量含まれる重金属を中和処理により抽出し、最終的にｐＨを調整して無害の排水とする工程である。

【0044】

＜亜鉛回収率測定工程＞
本発明においては、還元焙焼工程Ｓ２０における亜鉛の回収率を、例えば上述した方法によって測定可能な設備によって行う工程である亜鉛回収率測定工程Ｓ７０を、還元焙焼工程Ｓ２０の下流工程として設けることが好ましい。この亜鉛回収率測定工程Ｓ７０によって、上記の亜鉛の回収率を、常時、或いは、随時適当な間隔で測定確認することによって、上記の亜鉛の回収率を、より高い精度で、９５％以上の範囲に制御することができる。

【0045】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。又、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施例に記載されたものに限定されるものではない。

【実施例】

【0046】

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

【0047】

ＲＲＫに投入する、還元剤内装ペレットの圧壊強度を９５０ｇ以上１５００ｇ以下とすることが、還元焙焼工程における亜鉛の回収率の向上に寄与することを確認するために以下の試験を行った。

【0048】

原料鉱として、下記の鉄鋼ダストを用いた。鉄鋼ダストの組成は下記の通りである。
Ｚｎ：２０〜３５質量％、Ｐｂ：１〜３質量％、Ｆｅ：１０〜３５質量％、Ｃｒ：＜０．１質量％、Ｆ：１．０質量％、Ｃｄ：１．０質量％、である。

【0049】

又、炭素質還元剤として、リサイクルカーボンを用いた。原料鉱の総量に対するリサイクルカーボンの添加量は、炭素含有量が５．０〜７．５％の範囲内となるように適宜調整した。そして、上記の原料鉱と炭素質還元剤とをパンペレタイザーによって混合造粒し、粒径が５．４〜９．６ｍｍの炭素質還元剤内装ペレットを作製した。そして、これらの炭素質還元剤内装ペレットは、組成を同じくするロット毎に、予めそれぞれの圧壊強度を測定しておいた。

【0050】

これらの炭素質還元剤内装ペレットを、内径３ｍ、長さ３０ｍのＲＲＫに投入して還元焙焼工程を実施した。ＲＲＫの焙焼温度については１０５０〜１２００℃の範囲とした。それぞれ圧壊強度の異なるペレットについて、この還元焙焼工程における亜鉛の回収率を測定した。結果を表１に示した。亜鉛の回収率は、上記の鉄鋼ダスト中の亜鉛含有率と、ＲＲＫから排出された含鉄クリンカー中の亜鉛含有率とを、それぞれ蛍光Ｘ線分析装置により測定し、得た値から算出した。

【0051】

【表1】

【0052】

上記実施例より、予備混合工程において、還元剤内装ペレットの圧壊強度を９５０ｇ以上１５００ｇ以下とすることを特徴とする本発明の酸化亜鉛鉱の製造方法によれば、従来同様の焙焼温度で、亜鉛の回収率を９５％以上とし、これにより、粗酸化亜鉛鉱の亜鉛品位を、７０．０％以上にまで向上することができる。これにより、例えば、後の乾燥過熱工程における焼成温度が１１００℃程度であっても、電解製錬向け酸化亜鉛焼鉱として好ましく用いることができる極めて高品位の酸化亜鉛鉱を安定的に得ることができる。又、亜鉛の回収率を９５％以上とすることで、副産物である含鉄クリンカー中の亜鉛品位を２％以下にすることができ、高品質な製品として鉄鋼メーカーに販売することができるため、資源リサイクル促進の観点からも優位性が認められる。

【符号の説明】

【0053】

Ｓ１０ 予備混合工程
Ｓ２０ 還元焙焼工程
Ｓ３０ 湿式工程
Ｓ４０ 乾燥加熱工程
Ｓ５０ 排ガスダスト洗浄工程
Ｓ６０ 排水処理工程
Ｓ７０ 亜鉛回収率測定工程

【図1】

【図2】