Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7565585B2 - Zinc carbonate manufacturing method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7565585B2 - Zinc carbonate manufacturing method - Google Patents

Zinc carbonate manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP7565585B2
JP7565585B2 JP2020202011A JP2020202011A JP7565585B2 JP 7565585 B2 JP7565585 B2 JP 7565585B2 JP 2020202011 A JP2020202011 A JP 2020202011A JP 2020202011 A JP2020202011 A JP 2020202011A JP 7565585 B2 JP7565585 B2 JP 7565585B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zinc
aqueous solution
carbonate
alkali
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020202011A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022089546A (en
Inventor
雅章 庵崎
芳恵 玉井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KINOTECH CORPORATION
Original Assignee
KINOTECH CORPORATION
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KINOTECH CORPORATION filed Critical KINOTECH CORPORATION
Priority to JP2020202011A priority Critical patent/JP7565585B2/en
Publication of JP2022089546A publication Critical patent/JP2022089546A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7565585B2 publication Critical patent/JP7565585B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

本発明は、炭酸亜鉛の製造方法に関し、特に、製鉄プロセスの一つである電炉法においてスクラップの溶解製錬時に発生する電炉ダストに加え、電炉ダストの一部を亜鉛原料としてリサイクルする際に還元炉で発生した2次ダスト(粗酸化亜鉛)や製鉄プロセスの一つである高炉法において発生する高炉ダストを回転炉床炉で亜鉛含有の酸化物として回収する2次ダスト(粗酸化亜鉛)のようないわゆる2次ダストを原料とする炭酸亜鉛の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing zinc carbonate, and in particular to a method for producing zinc carbonate using so-called secondary dust as a raw material, such as electric furnace dust generated during the melting and smelting of scrap in the electric furnace process, which is one of the iron-making processes, secondary dust (crude zinc oxide) generated in a reduction furnace when part of the electric furnace dust is recycled as a zinc raw material, and secondary dust (crude zinc oxide) generated in the blast furnace process, which is one of the iron-making processes, and recovered as a zinc-containing oxide in a rotary hearth furnace.

製鉄プロセスの一つである電炉法では、スクラップの溶解製錬時に製鋼量の約1.5%から2.0%に相当すると共に酸化亜鉛成分を含む産業廃棄物としての電炉ダストが発生する。電炉ダストは、世界では800万トン発生し、日本では40万トン発生するといわれている。 In the electric furnace process, which is one of the steelmaking processes, electric furnace dust is generated as industrial waste containing zinc oxide and accounts for approximately 1.5% to 2.0% of the steel produced during the melting and smelting of scrap. It is said that 8 million tons of electric furnace dust are generated worldwide, and 400,000 tons are generated in Japan.

鉄スクラップの多くは、廃建築物、廃家電又は廃自動車である。廃建築物、廃家電又は廃自動車の塗装下地には、亜鉛メッキが施されている。また、スクラップの中には、塗料、プラスチック及び油分等が含まれている。このため、電炉ダストには、亜鉛又は鉛等の重金属に加えて、塩化物及びダイオキシン類等の有害な有機物も含まれている。一方で、電炉ダストには、約20~30%の鉄と20~30%の亜鉛とが含まれている。また、粗酸化亜鉛は約10%の鉄と約60%の亜鉛を含有する。従って、電炉ダスト及び2次ダスト(粗酸化亜鉛)は、資源として非常に有用である。 Most iron scrap comes from abandoned buildings, discarded home appliances, or scrapped automobiles. The paint base of abandoned buildings, discarded home appliances, or scrapped automobiles is zinc-plated. The scrap also contains paint, plastic, oil, etc. For this reason, electric furnace dust contains heavy metals such as zinc and lead, as well as harmful organic matter such as chlorides and dioxins. On the other hand, electric furnace dust contains about 20-30% iron and 20-30% zinc. Furthermore, crude zinc oxide contains about 10% iron and about 60% zinc. Therefore, electric furnace dust and secondary dust (crude zinc oxide) are very useful resources.

かかる状況下で、特許文献1は、亜鉛地金の製造方法に関し、電炉ダスト又は電炉ダストを還元炉で還元した際に発生する2次ダストを原料として、亜鉛成分を含有する亜鉛含有水溶液を生成する工程と、亜鉛含有水溶液中の亜鉛成分を炭酸塩、水酸化物及び酸化物の少なくとも1つの形態の亜鉛含有化合物とし、亜鉛含有化合物の亜鉛成分を塩化することにより、精製された塩化亜鉛を含有する精製塩化亜鉛を生成する工程と、精製塩化亜鉛を無水化することにより、無水化された溶融精製塩化亜鉛を含有する無水溶融精製塩化亜鉛を生成する工程と、無水溶融精製塩化亜鉛を電気分解することにより、亜鉛地金を電解生成物として生成する工程と、を備えた構成を開示している。 Under such circumstances, Patent Document 1 discloses a method for producing zinc bullion, which includes the steps of: producing a zinc-containing aqueous solution containing zinc components using electric furnace dust or secondary dust generated when electric furnace dust is reduced in a reduction furnace as a raw material; producing purified zinc chloride containing purified zinc chloride by converting the zinc components in the zinc-containing aqueous solution into zinc-containing compounds in at least one form of carbonate, hydroxide, and oxide, and chlorinating the zinc components of the zinc-containing compound; producing anhydrous molten purified zinc chloride containing anhydrous molten purified zinc chloride by anhydrousizing the purified zinc chloride; and producing zinc bullion as an electrolytic product by electrolyzing the anhydrous molten purified zinc chloride.

特開2019-119895号公報JP 2019-119895 A

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献1が開示する構成では、炭酸塩、水酸化物及び酸化物の少なくとも1つの形態の亜鉛含有化合物を分離した後のろ液を、電炉ダスト又は2次ダストから亜鉛成分を選択的に抽出するためのアルカリ剤として繰り返し使用するものであるが、これは、ろ液中に残存するアルカリ成分を循環させているのみであるため、より適切な形態のアルカリ成分を効率よく亜鉛抽出工程に送ることについては改良の余地がある。 However, according to the inventor's investigations, in the configuration disclosed in Patent Document 1, the filtrate obtained after separating zinc-containing compounds in at least one of the forms of carbonate, hydroxide, and oxide is repeatedly used as an alkaline agent for selectively extracting zinc components from electric furnace dust or secondary dust. However, since this only circulates the alkaline components remaining in the filtrate, there is room for improvement in terms of efficiently sending alkaline components in a more suitable form to the zinc extraction process.

特に、本発明者の検討によれば、電炉ダスト又は電炉ダストを還元炉で還元した際に発生する2次ダストを原料として用いる場合に、原料中の亜鉛成分を水酸化アルカリ水溶液を抽出溶媒として選択的に抽出し、その抽出した亜鉛成分を炭酸塩の形態の亜鉛含有化合物とすることで炭酸亜鉛を製造する際に、炭酸アルカリ成分又は炭酸水素アルカリ成分が副生される場合があるが、かかる副生成分を亜鉛含有水溶液中の亜鉛成分を抽出することができるアルカリ成分に転換することができれば、より適切な形態のアルカリ剤を効率よく用いることが可能となる。 In particular, according to the inventor's research, when electric furnace dust or secondary dust generated when electric furnace dust is reduced in a reduction furnace is used as the raw material, the zinc component in the raw material is selectively extracted using an aqueous alkali hydroxide solution as an extraction solvent, and the extracted zinc component is converted into a zinc-containing compound in the form of carbonate to produce zinc carbonate. In this case, alkali carbonate or alkali hydrogen carbonate components may be by-produced. However, if such by-products can be converted into alkali components that can extract the zinc component in the aqueous zinc-containing solution, it will be possible to efficiently use an alkali agent in a more appropriate form.

本発明は、以上の検討を経てなされたもので、電炉ダスト又は電炉ダストを還元炉で還元した際に発生する2次ダストを原料として生成した亜鉛含有水溶液中の亜鉛成分を、水酸化アルカリ水溶液を抽出溶媒として選択的に抽出し、その抽出した亜鉛成分を炭酸塩の形態の亜鉛含有化合物とすることで炭酸亜鉛を製造する際に、副生された炭酸アルカリ成分又は炭酸水素アルカリ成分を、亜鉛含有水溶液中の亜鉛成分を抽出することができるアルカリ成分に転換することができる炭酸亜鉛の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made after the above-mentioned studies, and aims to provide a method for producing zinc carbonate in which, when zinc carbonate is produced by selectively extracting the zinc component in a zinc-containing aqueous solution produced using electric furnace dust or secondary dust generated when electric furnace dust is reduced in a reduction furnace as a raw material using an aqueous alkali hydroxide solution as an extraction solvent and converting the extracted zinc component into a zinc-containing compound in the form of carbonate, the by-produced alkali carbonate component or alkali hydrogen carbonate component can be converted into an alkali component that can extract the zinc component in the zinc-containing aqueous solution.

以上の目的を達成すべく、本発明の第1の局面における炭酸亜鉛の製造方法は、電炉ダスト又は前記電炉ダストを還元炉で還元した際に発生する2次ダストを原料として、前記原料中の亜鉛成分を選択的に抽出して前記亜鉛成分を含有する亜鉛含有水溶液を生成する亜鉛含有水溶液生成工程と、前記亜鉛含有水溶液中の前記亜鉛成分を炭酸亜鉛として分離して、前記炭酸亜鉛を製品として得る炭酸亜鉛分離工程と、を備える炭酸亜鉛の製造方法であって、前記亜鉛含有水溶液生成工程における前記亜鉛成分を選択的に抽出する抽出溶媒として、水酸化アルカリ水溶液を用い、前記炭酸亜鉛分離工程で生成された副生アルカリ成分を水酸化アルカリ成分に転換して、前記水酸化アルカリ成分を前記亜鉛含有水溶液生成工程における前記水酸化アルカリ水溶液中に送るアルカリ再生工程を更に備え、前記炭酸亜鉛分離工程で、前記亜鉛含有水溶液に二酸化炭素を接触させることにより前記炭酸亜鉛を分離すると共に、前記副生アルカリ成分として炭酸アルカリ成分又は炭酸水素アルカリ成分を生成し、前記炭酸亜鉛分離工程で副生された前記炭酸アルカリ成分又は前記炭酸水素アルカリ成分に、前記アルカリ再生工程で水酸化カルシウムを接触させることにより前記水酸化アルカリ成分を生成し、前記アルカリ再生工程で前記炭酸アルカリ成分又は前記炭酸水素アルカリ成分に接触させる前記水酸化カルシウムは、前記亜鉛含有水溶液生成工程で得られた残渣中のカルシウム成分を用いて得られる。 In order to achieve the above object, a method for producing zinc carbonate in a first aspect of the present invention is a method for producing zinc carbonate comprising: a zinc-containing aqueous solution producing step of selectively extracting a zinc component in electric furnace dust or secondary dust generated when the electric furnace dust is reduced in a reduction furnace as a raw material to produce a zinc-containing aqueous solution containing the zinc component; and a zinc carbonate separating step of separating the zinc component in the zinc-containing aqueous solution as zinc carbonate to obtain the zinc carbonate as a product, wherein an aqueous alkali hydroxide solution is used as an extraction solvent for selectively extracting the zinc component in the zinc-containing aqueous solution producing step, and a by-product alkali hydroxide component produced in the zinc carbonate separating step is converted into an alkali hydroxide component, and the alkali hydroxide component is converted into the zinc carbonate as a product. The method further includes an alkali regeneration step of sending the zinc-containing aqueous solution into the alkali hydroxide aqueous solution in the lead-containing aqueous solution production step, and in the zinc carbonate separation step, carbon dioxide is brought into contact with the zinc-containing aqueous solution to separate the zinc carbonate, and an alkali carbonate component or an alkali bicarbonate component is produced as the by-product alkali component. In the alkali regeneration step, calcium hydroxide is brought into contact with the alkali carbonate component or alkali bicarbonate component produced as the by-product in the zinc carbonate separation step to produce the alkali hydroxide component. The calcium hydroxide that is brought into contact with the alkali carbonate component or alkali bicarbonate component in the alkali regeneration step is obtained using the calcium component in the residue obtained in the zinc-containing aqueous solution production step .

また、本発明は、かかる第の局面に加えて、前記亜鉛含有水溶液生成工程で生成された前記亜鉛含有水溶液に金属亜鉛を接触させて、前記亜鉛含有水溶液中における亜鉛よりも貴な金属不純物成分を還元析出する置換工程を更に有し、前記炭酸亜鉛分離工程は、前記置換工程を経た前記亜鉛含有水溶液中の前記亜鉛成分を前記炭酸亜鉛として分離することを第の局面とする。 In addition to the first aspect, the present invention further includes a substitution step of contacting the zinc-containing aqueous solution produced in the zinc-containing aqueous solution production step with metallic zinc to reduce and precipitate metal impurity components in the zinc-containing aqueous solution that are more noble than zinc, and the zinc carbonate separation step separates the zinc components in the zinc-containing aqueous solution that has been subjected to the substitution step as zinc carbonate, as a second aspect.

また、本発明は、かかる第1又は第2の局面に加えて、前記亜鉛含有水溶液生成工程で生成された前記亜鉛含有水溶液に酸化剤を接触させて、前記亜鉛含有水溶液中における鉄成分及びマンガン成分を分離する脱鉄脱マンガン工程と、前記脱鉄脱マンガン工程を経た前記亜鉛含有水溶液に金属亜鉛を接触させて、前記亜鉛含有水溶液中における亜鉛よりも貴な金属不純物成分を還元析出する置換工程と、を更に有し、前記炭酸亜鉛分離工程は、前記置換工程を経た前記亜鉛含有水溶液中の前記亜鉛成分を前記炭酸亜鉛として分離することを第の局面とする。 In addition to the first or second aspect, the present invention further comprises a deironization/demanganese step of contacting an oxidizing agent with the zinc-containing aqueous solution produced in the zinc-containing aqueous solution production step to separate iron and manganese components in the zinc-containing aqueous solution, and a substitution step of contacting metallic zinc with the zinc-containing aqueous solution that has been through the deironization/demanganese step to reduce and precipitate metal impurity components that are more noble than zinc in the zinc-containing aqueous solution, and the zinc carbonate separation step is a third aspect in which the zinc component in the zinc-containing aqueous solution that has been through the substitution step is separated as zinc carbonate.

本発明の第1の局面における炭酸亜鉛の製造方法によれば、亜鉛含有水溶液生成工程における亜鉛成分を選択的に抽出する抽出溶媒として、水酸化アルカリ水溶液を用い、炭酸亜鉛分離工程で生成された副生アルカリ成分を水酸化アルカリ成分に転換して、水酸化アルカリ成分を亜鉛含有水溶液生成工程における水酸化アルカリ水溶液中に送るアルカリ再生工程を更に備えるものであるため、副生されたアルカリ成分を、亜鉛含有水溶液中の亜鉛成分を抽出することができるアルカリ成分に転換することができて、より適切な形態のアルカリ剤を効率よく用いて、炭酸亜鉛をより効率的に製造することができる。 According to the zinc carbonate manufacturing method of the first aspect of the present invention, an aqueous alkali hydroxide solution is used as an extraction solvent for selectively extracting the zinc component in the zinc-containing aqueous solution generating process, and an alkali regeneration process is further provided in which the by-product alkaline component generated in the zinc carbonate separation process is converted into an alkaline hydroxide component and the alkaline hydroxide component is sent to the aqueous alkali hydroxide solution in the zinc-containing aqueous solution generating process. Therefore, the by-product alkaline component can be converted into an alkaline component that can extract the zinc component in the zinc-containing aqueous solution, and zinc carbonate can be manufactured more efficiently by efficiently using an alkaline agent in a more suitable form.

また、本発明の第の局面における炭酸亜鉛の製造方法によれば、炭酸亜鉛分離工程で、亜鉛含有水溶液に二酸化炭素を接触させることにより炭酸亜鉛を分離すると共に、副生アルカリ成分として炭酸アルカリ成分又は炭酸水素アルカリ成分を生成し、炭酸亜鉛分離工程で副生された炭酸アルカリ成分又は炭酸水素アルカリ成分に、アルカリ再生工程で水酸化カルシウムを接触させることにより水酸化アルカリ成分を生成するものであるため、副生された炭酸ナトリウムや炭酸水素ナトリウムといったアルカリ成分を水酸化ナトリウムといったアルカリ成分に転換して、亜鉛含有水溶液中の亜鉛成分を抽出することができる抽出溶媒に再利用することができ、抽出溶媒を廃棄することなく循環使用して、炭酸亜鉛をより効率的に製造することができることとなる。 In addition, according to the method for producing zinc carbonate in the first aspect of the present invention, in the zinc carbonate separation step, zinc carbonate is separated by contacting the zinc-containing aqueous solution with carbon dioxide, and an alkali carbonate or alkali hydrogen carbonate is produced as a by-product alkali component. In the alkali regeneration step, the alkali carbonate or alkali hydrogen carbonate produced as a by-product in the zinc carbonate separation step is brought into contact with calcium hydroxide to produce an alkali hydroxide. Therefore, the by-product alkali components such as sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate are converted into an alkali component such as sodium hydroxide, and can be reused as an extraction solvent that can extract the zinc component in the zinc-containing aqueous solution. Therefore, the extraction solvent can be recycled without being discarded, and zinc carbonate can be produced more efficiently.

また、本発明の第の局面における炭酸亜鉛の製造方法によれば、アルカリ再生工程で炭酸アルカリ成分又は炭酸水素アルカリ成分に接触させる水酸化カルシウムが、亜鉛含有水溶液生成工程で得られた残渣中のカルシウム成分を用いて得られたものであるため、亜鉛含有水溶液の原料中のカルシウム成分を有効利用することができて、炭酸亜鉛をより効率的に製造することができることとなる。 Furthermore, according to the method for producing zinc carbonate in the first aspect of the present invention, the calcium hydroxide that is brought into contact with the alkali carbonate or alkali hydrogencarbonate in the alkali regeneration step is obtained using the calcium component in the residue obtained in the zinc-containing aqueous solution production step, so that the calcium component in the raw material for the zinc-containing aqueous solution can be effectively utilized, and zinc carbonate can be produced more efficiently.

また、本発明の第の局面における炭酸亜鉛の製造方法によれば、亜鉛含有水溶液生成工程で生成された亜鉛含有水溶液に金属亜鉛を接触させて、亜鉛含有水溶液中における亜鉛よりも貴な金属不純物成分を還元析出する置換工程を更に有し、炭酸亜鉛分離工程が、置換工程を経た亜鉛含有水溶液中の亜鉛成分を炭酸亜鉛として分離するものであるため、金属不純物成分が低減された炭酸亜鉛を歩留まりよく安定して量産することができる。 In addition, according to the second aspect of the present invention, the method for producing zinc carbonate further includes a substitution step of contacting the zinc-containing aqueous solution produced in the zinc-containing aqueous solution production step with metallic zinc to reduce and precipitate metal impurity components that are more noble than zinc in the zinc-containing aqueous solution, and a zinc carbonate separation step of separating the zinc components in the zinc-containing aqueous solution that has been subjected to the substitution step as zinc carbonate, thereby making it possible to stably mass-produce zinc carbonate with reduced metal impurity components with good yield.

また、本発明の第の局面における炭酸亜鉛の製造方法によれば、亜鉛含有水溶液生成工程で生成された亜鉛含有水溶液に酸化剤を接触させて、亜鉛含有水溶液中における鉄成分及びマンガン成分を分離する脱鉄脱マンガン工程と、脱鉄脱マンガン工程を経た亜鉛含有水溶液に金属亜鉛を接触させて、亜鉛含有水溶液中における亜鉛よりも貴な金属不純物成分を還元析出する置換工程と、を更に有し、炭酸亜鉛分離工程が、置換工程を経た亜鉛含有水溶液中の亜鉛成分を炭酸亜鉛として分離するものであるため、鉄成分やマンガン成分が低減された炭酸亜鉛を歩留まりよく安定して量産することができる。 In addition, according to the third aspect of the present invention, the method for producing zinc carbonate further includes a deironization/demanganization step of contacting an oxidizing agent with the zinc-containing aqueous solution produced in the zinc-containing aqueous solution production step to separate iron and manganese components in the zinc-containing aqueous solution, and a substitution step of contacting metallic zinc with the zinc-containing aqueous solution that has been subjected to the deironization/demanganization step to reduce and precipitate metal impurity components that are more noble than zinc in the zinc-containing aqueous solution. Since the zinc carbonate separation step separates the zinc components in the zinc-containing aqueous solution that has been subjected to the substitution step as zinc carbonate, zinc carbonate in which iron and manganese components are reduced can be mass-produced stably with good yield.

図1(a)は、本発明の第1の実施形態における炭酸亜鉛の製造方法の工程図であり、図1(b)は、本実施形態における炭酸亜鉛の製造方法の原料として用い得る2次ダストを生成する工程図である。FIG. 1(a) is a process diagram of a method for producing zinc carbonate in a first embodiment of the present invention, and FIG. 1(b) is a process diagram for producing secondary dust that can be used as a raw material in the method for producing zinc carbonate in this embodiment. 図2は、本発明の第2の実施形態における炭酸亜鉛の製造方法の工程図である。FIG. 2 is a process diagram of a method for producing zinc carbonate in a second embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第3の実施形態における炭酸亜鉛の製造方法の工程図である。FIG. 3 is a process diagram of a method for producing zinc carbonate according to a third embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1の実施形態の実験例の結果を示す表1である。FIG. 4 is Table 1 showing the results of an experimental example of the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第2の実施形態の実験例の結果を示す表2である。FIG. 5 is Table 2 showing the results of an experimental example of the second embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第3の実施形態の実験例の結果を示す表3である。FIG. 6 is Table 3 showing the results of an experimental example of the third embodiment of the present invention.

以下、図面を適宜参照して、本発明の各実施の形態における炭酸亜鉛の製造方法につき、詳細に説明する。 The zinc carbonate manufacturing method in each embodiment of the present invention will be described in detail below with appropriate reference to the drawings.

(第1の実施形態)
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態における炭酸亜鉛の製造方法につき、詳細に説明する。
First Embodiment
First, a method for producing zinc carbonate according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

図1(a)は、本実施形態における炭酸亜鉛の製造方法の工程を示す図であり、図1(b)は、本実施形態における炭酸亜鉛の製造方法の原料として用い得る2次ダストを生成する工程図である。 Figure 1(a) is a diagram showing the steps of the method for producing zinc carbonate in this embodiment, and Figure 1(b) is a diagram showing the steps of producing secondary dust that can be used as a raw material in the method for producing zinc carbonate in this embodiment.

図1(a)に示すように、本実施形態では、亜鉛抽出工程101及び炭酸亜鉛分離工程102を順に実行すると共に、アルカリ再生工程103を実行する。亜鉛抽出工程101は、亜鉛含有水溶液生成工程に相当する。原料としての電炉ダスト又は2次ダストから亜鉛成分を抽出した水溶液を生成することを優先し、その水溶液中の亜鉛成分から生成した炭酸塩の形態の亜鉛含有化合物として炭酸亜鉛を生成するという製造コンセプトに基づいている。 As shown in FIG. 1(a), in this embodiment, a zinc extraction process 101 and a zinc carbonate separation process 102 are carried out in sequence, and an alkali regeneration process 103 is also carried out. The zinc extraction process 101 corresponds to a zinc-containing aqueous solution production process. It is based on a manufacturing concept that prioritizes the production of an aqueous solution in which zinc components are extracted from electric furnace dust or secondary dust as a raw material, and produces zinc carbonate as a zinc-containing compound in the form of carbonate produced from the zinc components in the aqueous solution.

具体的には、まず、亜鉛抽出工程101では、酸化亜鉛等である亜鉛含有化合物及び酸化鉄等である鉄化合物を含む原料としての電炉ダスト1と、亜鉛の抽出溶媒としてのアルカリ剤3の水溶液と、を直接接触させて、かかる亜鉛含有化合物から亜鉛成分を選択的に抽出した亜鉛抽出液として、亜鉛成分を含む亜鉛含有アルカリ剤水溶液5を生成すると共に、アルカリ剤3の水溶液に溶解しない固形分を残渣4とした。 Specifically, first, in the zinc extraction process 101, electric furnace dust 1 as a raw material containing zinc-containing compounds such as zinc oxide and iron compounds such as iron oxide is directly contacted with an aqueous solution of an alkaline agent 3 as an extraction solvent for zinc, and the zinc component is selectively extracted from the zinc-containing compounds to produce a zinc extract solution containing the zinc component, a zinc-containing aqueous alkaline agent solution 5, and the solids that do not dissolve in the aqueous solution of the alkaline agent 3 are left as residue 4.

典型的には、電炉ダスト1中の酸化亜鉛に対してアルカリ剤3として水酸化ナトリウムを使用して亜鉛成分を選択的に抽出した亜鉛含有水溶液である亜鉛含有アルカリ剤水溶液5を得る場合の化学式を、以下の(化1)に示す。

Figure 0007565585000001
Typically, the chemical formula for obtaining a zinc-containing aqueous alkaline agent solution 5, which is a zinc-containing aqueous solution obtained by selectively extracting zinc components from zinc oxide in electric furnace dust 1 using sodium hydroxide as an alkaline agent 3, is shown in the following (Chemical Formula 1).
Figure 0007565585000001

亜鉛抽出工程101で用いる原料としては、電炉ダスト1の代わりに電炉ダスト1を還元炉で還元して得られる2次ダスト2を用いてもよい。また、亜鉛抽出工程101で用いる原料としては、図1(b)に示すか焼工程104を採用している場合にはその工程で、
電炉ダスト1に炭酸カルシウム10を混合しか焼して得た2次ダスト2を用いてもよい。
かかるか焼によれば、電炉ダスト1の亜鉛フェライト成分に含まれる亜鉛成分をアルカリ
剤による抽出が容易な酸化亜鉛成分に転換することができる。このように炭酸カルシウム10を混合するか焼で得られた2次ダスト2を原料として用いる場合には、亜鉛抽出工程
101で得られる残渣4中のカルシウム成分を増加することができる。また、かかるか焼
で得られた二酸化炭素6は、次の炭酸亜鉛分離工程102で用いることができる。また、亜鉛抽出工程101で用いる原料としては、電炉ダスト1由来で得られる粗水酸化亜鉛等の2次ダストを用いてもよい。
As the raw material used in the zinc extraction step 101, a secondary dust 2 obtained by reducing the electric furnace dust 1 in a reduction furnace may be used instead of the electric furnace dust 1. In addition, as the raw material used in the zinc extraction step 101, when the calcination step 104 shown in FIG. 1(b) is adopted,
Secondary dust 2 obtained by mixing and calcining electric furnace dust 1 with calcium carbonate 10 may also be used.
By such calcination, the zinc component contained in the zinc ferrite component of the electric furnace dust 1 can be converted into a zinc oxide component that is easily extracted with an alkaline agent. When the secondary dust 2 obtained by calcining the mixture of calcium carbonate 10 is used as a raw material, the calcium component in the residue 4 obtained in the zinc extraction step 101 can be increased. Furthermore, the carbon dioxide 6 obtained by such calcination can be used in the subsequent zinc carbonate separation step 102. Furthermore, secondary dust such as crude zinc hydroxide obtained from the electric furnace dust 1 may be used as the raw material used in the zinc extraction step 101.

次に、炭酸亜鉛分離工程102では、亜鉛抽出工程101で抽出された亜鉛成分を含む亜鉛含有アルカリ剤水溶液5と、二酸化炭素(炭酸ガス)6と、を直接接触させて、亜鉛抽出工程101で抽出された亜鉛成分を含む亜鉛含有アルカリ剤水溶液5から炭酸亜鉛7を析出させ、それを固液分離して固体として回収して、これをそのまま製品とした。 Next, in the zinc carbonate separation process 102, the zinc-containing alkaline aqueous solution 5 containing the zinc component extracted in the zinc extraction process 101 is directly contacted with carbon dioxide (carbon dioxide gas) 6 to precipitate zinc carbonate 7 from the zinc-containing alkaline aqueous solution 5 containing the zinc component extracted in the zinc extraction process 101, which is then separated into solid and liquid and recovered as a solid, which is then used as the product as is.

典型的には、化学式(化1)で示す亜鉛含有アルカリ剤水溶液5中の亜鉛成分に、以下の化学式(化2)に示すように、二酸化炭素6を吹き込んで炭酸亜鉛7を析出させ、このように析出させた炭酸亜鉛7をろ過すれば、固形分としての炭酸亜鉛7が得られる。

Figure 0007565585000002
Typically, carbon dioxide 6 is blown into the zinc component in a zinc-containing aqueous alkaline agent solution 5 shown in chemical formula (Chemical Formula 1) as shown in the following chemical formula (Chemical Formula 2) to precipitate zinc carbonate 7, and the precipitated zinc carbonate 7 is filtered to obtain zinc carbonate 7 as a solid content.
Figure 0007565585000002

炭酸亜鉛分離工程102では、亜鉛含有アルカリ剤水溶液5に接触させる二酸化炭素6の代わりに、炭酸イオンを含む液体を用いてもよい。また、化学式(化2)から明らかなように、水酸化亜鉛がアルカリ水溶液に溶存するためには過剰の水酸イオンが必要なので、炭酸亜鉛分離工程102では、炭酸亜鉛7の代わりに又は炭酸亜鉛と共に、水酸化亜鉛を析出させることもできる。なお、炭酸亜鉛や水酸化亜鉛は、加熱されると酸化亜鉛となる特性を有するため、炭酸亜鉛の一部が水酸化亜鉛のみならず酸化亜鉛になっていてもよい。また、亜鉛成分を含む亜鉛含有アルカリ剤水溶液5の加熱、冷却及びpH調整等の手法により、炭酸亜鉛や水酸化亜鉛の析出と再溶解とを繰り返して、精製効果を積極的に利用して更に高純度の生成物を得ることもできる。 In the zinc carbonate separation step 102, a liquid containing carbonate ions may be used instead of the carbon dioxide 6 that is brought into contact with the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5. Also, as is clear from the chemical formula (chemical formula 2), in order for zinc hydroxide to dissolve in the alkaline aqueous solution, excess hydroxide ions are required. Therefore, in the zinc carbonate separation step 102, zinc hydroxide can be precipitated instead of the zinc carbonate 7 or together with the zinc carbonate. Since zinc carbonate and zinc hydroxide have the property of becoming zinc oxide when heated, a part of the zinc carbonate may be zinc oxide as well as zinc hydroxide. Also, by using techniques such as heating, cooling, and pH adjustment of the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5 containing the zinc component, the precipitation and re-dissolution of zinc carbonate and zinc hydroxide can be repeated, and a product of even higher purity can be obtained by actively utilizing the refining effect.

ここで、アルカリ再生工程103では、炭酸亜鉛分離工程102での炭酸亜鉛7の固液分離後のろ液8中に炭酸アルカリ成分や炭酸水素アルカリ成分が副生されて含有されているため、かかる炭酸アルカリ成分や炭酸水素アルカリ成分を水酸化アルカリ成分に転換して、このように転換した水酸化アルカリ成分から成るアルカリ剤3を亜鉛抽出工程101におけるアルカリ剤3の水溶液中に戻す。 Here, in the alkali regeneration step 103, since the filtrate 8 after solid-liquid separation of the zinc carbonate 7 in the zinc carbonate separation step 102 contains by-product alkali carbonate components and alkali hydrogen carbonate components, these alkali carbonate components and alkali hydrogen carbonate components are converted into alkali hydroxide components, and the alkali agent 3 consisting of the converted alkali hydroxide components is returned to the aqueous solution of the alkali agent 3 in the zinc extraction step 101.

典型的には、炭酸亜鉛分離工程102での炭酸亜鉛7の固液分離後のろ液8に対して水酸化カルシウム9を添加して、炭酸ナトリウムや炭酸水素ナトリウムを水酸化ナトリウムに転換し、このように転換した水酸化ナトリウムをアルカリ剤3として、亜鉛抽出工程101におけるアルカリ剤3の水溶液中に戻す。炭酸ナトリウムと水酸化カルシウムとから水酸化ナトリウムを得る場合の化学式を、以下の(化3)に示す。

Figure 0007565585000003
Typically, calcium hydroxide 9 is added to the filtrate 8 obtained after solid-liquid separation of zinc carbonate 7 in the zinc carbonate separation step 102 to convert sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate into sodium hydroxide, and the sodium hydroxide thus converted is returned as the alkaline agent 3 to the aqueous solution of the alkaline agent 3 in the zinc extraction step 101. The chemical formula for obtaining sodium hydroxide from sodium carbonate and calcium hydroxide is shown in Chemical Formula 3 below.
Figure 0007565585000003

アルカリ再生工程103では、炭酸亜鉛分離工程102での炭酸亜鉛7の固液分離後のろ液8に添加する水酸化カルシウム9として、亜鉛抽出工程101で亜鉛含有アルカリ剤水溶液5を生成した際に得られる残渣4中に含まれるカルシウム成分を含んだ水酸化カルシウム9を用いてもよい。かかる残渣4中のカルシウム成分としては、電炉ダスト1や2次ダスト2中にカルシウム成分が含まれている場合にはそれを用いることもできるし、電炉ダスト1に炭酸カルシウム10を混合してか焼するか焼工程104を採用する場合には
、その炭酸カルシウム10由来のカルシウム成分を用いることもできる。また、かかる水酸化カルシウム9には、このようなカルシウム成分由来のもののみならず、市販の消石灰を用いてもよい。
In the alkali regeneration step 103, calcium hydroxide 9 containing a calcium component contained in the residue 4 obtained when the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5 is produced in the zinc extraction step 101 may be used as the calcium hydroxide 9 to be added to the filtrate 8 after solid-liquid separation of the zinc carbonate 7 in the zinc carbonate separation step 102. When the calcium component is contained in the electric furnace dust 1 or the secondary dust 2, it may be used as the calcium component in the residue 4. When the calcination step 104 in which calcium carbonate 10 is mixed with the electric furnace dust 1 and calcined is adopted, the calcium component derived from the calcium carbonate 10 may be used. In addition, not only calcium hydroxide derived from such a calcium component but also commercially available slaked lime may be used as the calcium hydroxide 9.

以上の本実施形態の炭酸亜鉛の製造方法においては、亜鉛含有水溶液生成工程101における亜鉛成分を選択的に抽出する抽出溶媒として、水酸化アルカリ水溶液を用い、炭酸亜鉛分離工程102で生成された副生アルカリ成分を水酸化アルカリ成分に転換して、水酸化アルカリ成分を亜鉛含有水溶液生成工程における水酸化アルカリ水溶液中に送るアルカリ再生工程103を更に備えるものであるため、副生されたアルカリ成分を、亜鉛含有水溶液中の亜鉛成分を抽出することができるアルカリ成分に転換することができて、より適切な形態のアルカリ剤を効率よく用いて、炭酸亜鉛をより効率的に製造することができる。 In the zinc carbonate manufacturing method of this embodiment described above, an aqueous alkali hydroxide solution is used as an extraction solvent for selectively extracting the zinc component in the zinc-containing aqueous solution generating step 101, and an alkali regeneration step 103 is further provided in which the by-product alkaline component generated in the zinc carbonate separation step 102 is converted into an alkaline hydroxide component and the alkaline hydroxide component is sent to the aqueous alkali hydroxide solution in the zinc-containing aqueous solution generating step. Therefore, the by-product alkaline component can be converted into an alkaline component that can extract the zinc component in the zinc-containing aqueous solution, and zinc carbonate can be manufactured more efficiently by efficiently using an alkaline agent in a more appropriate form.

また、本実施形態の炭酸亜鉛の製造方法においては、炭酸亜鉛分離工程102で、亜鉛含有水溶液に二酸化炭素を接触させることにより炭酸亜鉛を分離すると共に、副生アルカリ成分として炭酸アルカリ成分又は炭酸水素アルカリ成分を生成し、炭酸亜鉛分離工程102で副生された炭酸アルカリ成分又は炭酸水素アルカリ成分に、アルカリ再生工程103で水酸化カルシウムを接触させることにより水酸化アルカリ成分を生成するものであるため、副生された炭酸ナトリウムや炭酸水素ナトリウムといったアルカリ成分を水酸化ナトリウムといったアルカリ成分に転換して、亜鉛含有水溶液中の亜鉛成分を抽出することができる抽出溶媒に再利用することができ、抽出溶媒を廃棄することなく循環使用して、炭酸亜鉛をより効率的に製造することができることとなる。 In addition, in the zinc carbonate production method of this embodiment, zinc carbonate is separated by contacting the zinc-containing aqueous solution with carbon dioxide in the zinc carbonate separation step 102, and an alkali carbonate component or an alkali hydrogen carbonate component is produced as a by-product alkali component. The alkali hydroxide component is produced by contacting the alkali carbonate component or alkali hydrogen carbonate component produced by the zinc carbonate separation step 102 with calcium hydroxide in the alkali regeneration step 103. Therefore, the by-product alkali components such as sodium carbonate and sodium hydrogen carbonate are converted to alkali components such as sodium hydroxide and can be reused as an extraction solvent that can extract the zinc component in the zinc-containing aqueous solution. The extraction solvent can be recycled without being discarded, and zinc carbonate can be produced more efficiently.

また、本実施形態の炭酸亜鉛の製造方法においては、アルカリ再生工程103で炭酸アルカリ成分又は炭酸水素アルカリ成分に接触させる水酸化カルシウムが、亜鉛含有水溶液生成工程で得られた残渣中のカルシウム成分を用いて得られたものであるため、亜鉛含有水溶液の原料中のカルシウムを有効利用することができて、炭酸亜鉛をより効率的に製造することができることとなる。 In addition, in the zinc carbonate manufacturing method of this embodiment, the calcium hydroxide that is brought into contact with the alkali carbonate component or the alkali hydrogen carbonate component in the alkali regeneration step 103 is obtained using the calcium component in the residue obtained in the zinc-containing aqueous solution production step, so that the calcium in the raw material of the zinc-containing aqueous solution can be effectively utilized, and zinc carbonate can be produced more efficiently.

(第2の実施形態)
次に、図2を参照して、本発明の第2の実施形態における炭酸亜鉛の製造方法につき、詳細に説明する。
Second Embodiment
Next, a method for producing zinc carbonate according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

図2は、本実施形態における炭酸亜鉛の製造方法の工程を示す図である。 Figure 2 shows the steps of the zinc carbonate manufacturing method in this embodiment.

図2に示すように、本実施形態に係る炭酸亜鉛の製造方法は、第1の実施形態に係る炭酸亜鉛の製造方法と比較して、亜鉛抽出工程101と炭酸亜鉛分離工程102との間に、置換工程(セメンテーション工程)105を有していることが、主たる相違点である。本実施形態においては、かかる相違点に着目して説明するものとし、同一な構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。 As shown in FIG. 2, the zinc carbonate manufacturing method according to this embodiment differs from the zinc carbonate manufacturing method according to the first embodiment mainly in that it has a substitution process (cementation process) 105 between the zinc extraction process 101 and the zinc carbonate separation process 102. In this embodiment, the explanation will focus on this difference, and the same components are given the same reference numerals, and the explanation will be omitted or simplified.

具体的には、亜鉛抽出工程101に続く置換工程105では、亜鉛抽出工程101で抽出された亜鉛成分を含む亜鉛抽出液としての亜鉛含有アルカリ剤水溶液5と、亜鉛微粒子等の金属亜鉛11と、を直接接触させて、亜鉛含有アルカリ剤水溶液5中における亜鉛よりも貴な銅、鉛、カドミウム等の金属不純物成分12を還元析出して、亜鉛含有アルカリ剤水溶液5中の不純物成分の濃度を低減している。 Specifically, in the substitution process 105 following the zinc extraction process 101, the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5 serving as the zinc extract containing the zinc component extracted in the zinc extraction process 101 is directly contacted with metallic zinc 11 such as zinc fine particles, and metal impurity components 12 such as copper, lead, and cadmium, which are more noble than zinc in the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5, are reduced and precipitated, thereby reducing the concentration of impurity components in the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5.

次に、炭酸亜鉛分離工程102では、置換工程105で不純物成分の濃度が低減された亜鉛含有アルカリ剤水溶液13と、二酸化炭素6と、を接触させて、亜鉛含有アルカリ剤水溶液13から炭酸亜鉛7を析出させ、それを固液分離して固体物として回収することになる。 Next, in the zinc carbonate separation process 102, the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 13, the concentration of impurity components of which has been reduced in the substitution process 105, is contacted with carbon dioxide 6 to precipitate zinc carbonate 7 from the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 13, which is then subjected to solid-liquid separation and recovered as a solid.

以上の本実施形態の炭酸亜鉛の製造方法によれば、第1の実施形態の構成に加えて、亜鉛含有水溶液生成工程101で生成された亜鉛含有水溶液に金属亜鉛を接触させて、亜鉛含有水溶液中における亜鉛よりも貴な金属不純物成分を還元析出する置換工程105を更に有するものであるため、金属不純物成分が低減された炭酸亜鉛を歩留まりよく安定して量産することができる。 According to the method for producing zinc carbonate of this embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the method further includes a substitution step 105 in which metallic zinc is brought into contact with the zinc-containing aqueous solution produced in the zinc-containing aqueous solution production step 101 to reduce and precipitate metal impurity components that are more noble than zinc in the zinc-containing aqueous solution, so that zinc carbonate with reduced metal impurity components can be mass-produced stably with good yield.

(第3の実施形態)
次に、図3を参照して、本発明の第3の実施形態における炭酸亜鉛の製造方法につき、詳細に説明する。
Third Embodiment
Next, a zinc carbonate manufacturing method according to a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

図3は、本実施形態における炭酸亜鉛の製造方法の工程を示す図である。 Figure 3 shows the steps of the zinc carbonate manufacturing method in this embodiment.

図3に示すように、本実施形態に係る炭酸亜鉛の製造方法は、第2の実施形態に係る炭酸亜鉛の製造方法と比較して、亜鉛抽出工程101と置換工程105との間に、脱鉄脱マンガン工程106を有していることが、主たる相違点である。本実施形態においては、かかる相違点に着目して説明するものとし、同一な構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略又は簡略化する。 As shown in FIG. 3, the main difference between the zinc carbonate manufacturing method according to this embodiment and the zinc carbonate manufacturing method according to the second embodiment is that the method has a deironization and demanganization step 106 between the zinc extraction step 101 and the replacement step 105. This embodiment will be described with a focus on this difference, and the same components will be given the same reference numerals and their description will be omitted or simplified.

本実施形態で、かかる脱鉄脱マンガン工程106を設けていることは、電炉ダスト等に含まれる鉄成分又はマンガン成分がアルカリに可溶性のFe(II)及びMn(II)等である場合に特に有効であるし、また、鉄成分又はマンガン成分がアルカリに不溶性の場合であっても、例えば、アルカリに不溶性のFe(III)及びMn(IV)等が懸濁した状態の亜鉛含有水溶液を置換工程で処理すると、それらがアルカリに可溶性のFe(II)等に還元されて亜鉛含有水溶液中に溶存するものであるため有効である。また、置換工程105でアルカリに可溶性の鉄成分又はマンガン成分が生じることがあるため、脱鉄脱マンガン工程の後段に置換工程を設けることのみならず、脱鉄脱マンガン工程の前段に置換工程を設けてもよい。かかる脱鉄脱マンガン工程106の具体的な方法としては、エアレーションや過マンガン酸塩の添加による酸化法が挙げられ、また、溶解性のマンガン成分がMn(VII)である場合には、活性炭と接触させる方法が挙げられる。 In this embodiment, the provision of the de-ironization/de-manganese step 106 is particularly effective when the iron or manganese components contained in the electric furnace dust are alkali-soluble Fe(II) and Mn(II), and is also effective even when the iron or manganese components are alkali-insoluble, because when a zinc-containing aqueous solution in which alkali-insoluble Fe(III) and Mn(IV) are suspended is treated in the substitution step, they are reduced to alkali-soluble Fe(II) and dissolved in the zinc-containing aqueous solution. In addition, since alkali-soluble iron or manganese components may be generated in the substitution step 105, not only a substitution step may be provided after the de-ironization/de-manganese step, but also a substitution step may be provided before the de-ironization/de-manganese step. Specific methods for the de-ironization/de-manganese step 106 include aeration and oxidation by adding permanganate, and when the soluble manganese component is Mn(VII), a method of contacting with activated carbon may be used.

具体的には、亜鉛抽出工程101に続く脱鉄脱マンガン工程106では、亜鉛抽出工程101で抽出された亜鉛成分を含む亜鉛抽出液としての亜鉛含有アルカリ剤水溶液5に含まれる鉄成分及び溶解性マンガンを除去するために、かかる亜鉛含有アルカリ剤水溶液5に含まれる鉄又は溶解性マンガン成分の酸化を行うと共に、亜鉛含有アルカリ剤水溶液5中の鉄成分及びマンガン成分を不溶解性の沈殿物のスラッジ17として分離除去する。具体的には、亜鉛含有アルカリ剤水溶液5に酸素を含むガスの吹込み(例えば、空気吹込み、即ちエアレーション)、過マンガン酸塩、塩素酸塩、二酸化塩素等の酸化剤15を添加などをして亜鉛含有アルカリ剤水溶液5中の第1鉄成分を第2鉄成分に酸化し、溶解性マンガンを酸化して不溶解性のマンガン化合物に転換しスラッジ17として分離除去する。また、亜鉛含有アルカリ剤水溶液5中の鉄成分は、温度、アルカリ濃度及び酸化還元電位(ORP)値を制御して第一鉄成分及び第二鉄成分双方を含むマグヘマイトのような磁性酸化鉄にすることもできる。 Specifically, in the de-ironization/de-manganeseization process 106 following the zinc extraction process 101, in order to remove the iron and soluble manganese contained in the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5 as the zinc extract containing the zinc component extracted in the zinc extraction process 101, the iron or soluble manganese contained in the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5 is oxidized, and the iron and manganese components in the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5 are separated and removed as insoluble precipitate sludge 17. Specifically, the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5 is oxidized to iron (II) components by blowing in oxygen-containing gas (e.g., air blowing, i.e., aeration), adding an oxidizing agent 15 such as permanganate, chlorate, or chlorine dioxide, etc., and the soluble manganese is oxidized and converted into an insoluble manganese compound, which is then separated and removed as sludge 17. In addition, the iron component in the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5 can be converted into a magnetic iron oxide such as maghemite, which contains both ferrous and ferric components, by controlling the temperature, alkali concentration, and oxidation-reduction potential (ORP) value.

なお、酸化剤15として過マンガン酸塩を用いる場合、過剰の過マンガン酸が亜鉛含有アルカリ剤水溶液5に残存するまで過マンガン酸塩を供給して脱マンガンの終点を判断することができ、また、残存した過マンガン酸は、それを活性炭と直接接触させて不溶解性の二酸化マンガンに転換して除去される。 When permanganate is used as the oxidizing agent 15, the end point of demanganization can be determined by supplying permanganate until excess permanganate remains in the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5, and the remaining permanganate is converted to insoluble manganese dioxide by direct contact with activated carbon and removed.

次に、置換工程105では、脱鉄脱マンガン工程106で不純物成分の濃度が低減された亜鉛含有アルカリ剤水溶液16と、亜鉛微粒子等の金属亜鉛11と、を接触させて、亜鉛含有アルカリ剤水溶液16中における亜鉛よりも貴な銅、鉛、カドミウム等の金属不純物成分12を還元析出して、亜鉛含有アルカリ剤水溶液16中の不純物成分の濃度を更に低減している。 Next, in the substitution process 105, the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 16, the concentration of which has been reduced in the iron removal/manganese removal process 106, is contacted with metallic zinc 11 such as zinc fine particles, and metallic impurity components 12, such as copper, lead, and cadmium, which are more noble than zinc in the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 16, are reduced and precipitated, thereby further reducing the concentration of impurities in the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 16.

ここで、脱鉄脱マンガン工程106と置換工程105との実施順序については、置換工程105の後工程が脱鉄脱マンガン工程106であってもよい。例えば、原料が2次ダストのような、鉄の還元工程を経たものの場合は原料に含まれる鉄成分が2価(Fe(II):第1鉄成分)を多く含むケースがあり、このような原料を処理する場合は先に置換工程105を実施する方が合理的だからである。また、かかる事情は、脱鉄脱マンガン工程106を脱鉄工程及び脱マンガン工程に分離して、各々個別に実行する実施形態においても同様である。 Here, the order of carrying out the iron removal/demanganese process 106 and the replacement process 105 may be such that the replacement process 105 is followed by the iron removal/demanganese process 106. For example, when the raw material is a material that has been through an iron reduction process, such as secondary dust, the raw material may contain a large amount of divalent iron (Fe(II): ferrous component), and it is more reasonable to carry out the replacement process 105 first when processing such raw material. This is also true in an embodiment in which the iron removal/demanganese process 106 is separated into a deironization process and a demanganese process, each of which is carried out separately.

以上の本実施形態の炭酸亜鉛の製造方法によれば、第2の実施形態の構成に加えて、亜鉛含有水溶液生成工程101で生成された亜鉛含有水溶液に酸化剤を接触させて、亜鉛含有水溶液中における鉄成分及びマンガン成分を分離する脱鉄脱マンガン工程106を更に有するものであるため、鉄成分やマンガン成分が低減された炭酸亜鉛を歩留まりよく安定して量産することができる。 According to the zinc carbonate manufacturing method of this embodiment, in addition to the configuration of the second embodiment, it further includes a deironization/demanganese process 106 in which an oxidizing agent is brought into contact with the zinc-containing aqueous solution generated in the zinc-containing aqueous solution generation process 101 to separate the iron and manganese components in the zinc-containing aqueous solution, so that zinc carbonate with reduced iron and manganese components can be mass-produced stably with good yield.

最後に、以上説明した本実施形態に対し、代表的に第1から第3の実施形態に対応する実験例につき、図4から図6をも参照して詳細に説明する。 Finally, in addition to the present embodiment described above, experimental examples that correspond to the first to third embodiments will be described in detail with reference to Figures 4 to 6.

図4は、本発明の第1の実施形態の実験例1の結果を対応して示す表1であり、図5は、本発明の第2の実施形態の実験例2の結果を示す表2であり、図6は、本発明の第3の実施形態の実験例2の結果を示す表3である。なお、表中のNDは、検出せずであることを示す。また、表中の空欄は、電炉ダスト、2次ダスト及び残渣については、検出限界未満又は検出せずであることを示し、電炉ダスト、2次ダスト及び残渣以外については、分析項目外であることを示す。 Figure 4 is Table 1 showing the results of Experimental Example 1 of the first embodiment of the present invention, Figure 5 is Table 2 showing the results of Experimental Example 2 of the second embodiment of the present invention, and Figure 6 is Table 3 showing the results of Experimental Example 2 of the third embodiment of the present invention. Note that ND in the table indicates not detected. Also, blank spaces in the table indicate that electric furnace dust, secondary dust, and residue are below the detection limit or not detected, and that items other than electric furnace dust, secondary dust, and residue are not included in the analysis.

(実験例1)
本実験例は、本発明の第1の実施形態に対応した実験例であり、その結果は図4の表1に示される。
(Experimental Example 1)
This experimental example corresponds to the first embodiment of the present invention, and the results are shown in Table 1 of FIG.

まず、亜鉛抽出工程101では、予めか焼工程104で、441gの重量の炭酸カルシ
ウムと、762.8gの重量の電炉ダスト1と、を混合しか焼して得た870gの2次ダ
ストから60.5gの重量の2次ダスト2を分取し、分取した2次ダスト2と、アルカリ剤3の水溶液として16.5%の濃度のNaOH水溶液と、を接触させ、アルカリ剤3の水溶液に溶解しない固形分をろ過により分離したその残りの液体として、395mlの体積の亜鉛抽出液(亜鉛含有アルカリ剤水溶液)5を得た。また、アルカリ剤3の水溶液に溶解しない固形分をろ過して純水で洗浄した後に乾燥して、43.3gの重量の残渣4を得た。亜鉛抽出工程101における抽出条件では、温度が95℃及び圧力が常圧であり、アルカリ剤3の水溶液と2次ダスト2との接触時間は、8時間とした。なお、残渣4をろ別したろ液(不溶解固形分から抽出可能な成分を抽出したろ液)は、次に2次ダスト2を溶解するためのアルカリ剤3として繰り返し利用し、残渣4を純水で洗浄した後の洗浄水は精製工程における希釈水として繰り返し利用した。
First, in the zinc extraction step 101, 60.5 g of secondary dust 2 was taken from 870 g of secondary dust obtained by mixing and calcining 441 g of calcium carbonate and 762.8 g of electric furnace dust 1 in the calcination step 104, and the secondary dust 2 was contacted with a 16.5% NaOH aqueous solution as an aqueous solution of alkaline agent 3, and the solids that were not dissolved in the aqueous solution of alkaline agent 3 were separated by filtration to obtain a zinc extract (zinc-containing aqueous alkaline agent solution) 5 with a volume of 395 ml as the remaining liquid. In addition, the solids that were not dissolved in the aqueous solution of alkaline agent 3 were filtered, washed with pure water, and then dried to obtain a residue 4 with a weight of 43.3 g. The extraction conditions in the zinc extraction step 101 were a temperature of 95° C. and a pressure of normal pressure, and the contact time between the aqueous solution of alkaline agent 3 and the secondary dust 2 was 8 hours. The filtrate obtained by filtering off the residue 4 (the filtrate from which the extractable components were extracted from the insoluble solids) was repeatedly used as the alkaline agent 3 for dissolving the secondary dust 2, and the washing water obtained after washing the residue 4 with pure water was repeatedly used as dilution water in the purification process.

次に、炭酸亜鉛分離工程102では、亜鉛含有アルカリ剤水溶液5に二酸化炭素6を吹込み、炭酸亜鉛7を析出させ、GF(グラスファイバ)/Cろ紙を使用した吸引及びろ過により炭酸亜鉛7を分離し、この炭酸亜鉛7をそのまま製品とした。二酸化炭素6は、か
焼工程104の電炉ダスト1をか焼する際に炭酸カルシウム10の分解により発生したも
のを利用した。かかる炭酸亜鉛7等の組成を表1に示し、炭酸亜鉛7について値は、便宜上、その加熱乾燥時の酸化亜鉛に転換したものの分析値である。
Next, in the zinc carbonate separation step 102, carbon dioxide 6 is blown into the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5 to precipitate zinc carbonate 7, and the zinc carbonate 7 is separated by suction and filtration using GF (glass fiber)/C filter paper, and this zinc carbonate 7 is used as the product. The carbon dioxide 6 used was generated by the decomposition of calcium carbonate 10 when the electric furnace dust 1 was calcined in the calcination step 104. The composition of the zinc carbonate 7 and other components is shown in Table 1, and for convenience, the value for zinc carbonate 7 is the analytical value of the zinc carbonate converted into zinc oxide during heating and drying.

そして、アルカリ再生工程103では、炭酸亜鉛7を分離した後のろ液8に消石灰9を接触させて、炭酸亜鉛分離工程102で亜鉛含有アルカリ剤水溶液5に二酸化炭素6を吹込んだ際に副生されたNa2CO3及びNaHCO3をNaOHに転換し、このNaOHをアルカリ剤3として亜鉛抽出工程101に送り亜鉛抽出に繰り返し使用した。消石灰9は、か焼工程104の電炉ダスト1をか焼する際に用いた炭酸カルシウム10由来のカル
シウム成分で、亜鉛抽出工程101の残渣4中に含まれるカルシウム成分を利用して得られたものを用いた。
In the alkali regeneration step 103, slaked lime 9 is brought into contact with the filtrate 8 from which the zinc carbonate 7 has been separated, and Na2CO3 and NaHCO3 , which are by-produced when carbon dioxide 6 is blown into the zinc-containing aqueous alkaline agent solution 5 in the zinc carbonate separation step 102, are converted to NaOH, and this NaOH is sent to the zinc extraction step 101 as the alkaline agent 3 and repeatedly used for zinc extraction. The slaked lime 9 is a calcium component derived from the calcium carbonate 10 used when the electric furnace dust 1 is calcined in the calcination step 104, and is obtained by utilizing the calcium component contained in the residue 4 from the zinc extraction step 101.

(実験例2)
本実験例は、本発明の第2の実施形態に対応した実験例であり、その結果は図5の表2に示される。
(Experimental Example 2)
This experimental example corresponds to the second embodiment of the present invention, and the results are shown in Table 2 of FIG.

まず、亜鉛抽出工程101では、電炉ダスト1由来の100gの重量の2次ダスト(粗水酸化亜鉛試料)2と、アルカリ剤3の水溶液として16.5%の濃度のNaOH水溶液と、を接触させて攪拌後にその全量をろ過した。次に、そのアルカリ剤3の水溶液に溶解しなかった固形分と、新たなアルカリ剤3の水溶液として16.5%の濃度のNaOH水溶液と、を接触させて攪拌後にその全量をろ過した。これら各々のアルカリ剤3の水溶液に溶解しない固形分をろ過により分離したものを残渣4とし、残渣4を分離した残りの各々の液体を用いて、その中の亜鉛の濃度が45800ppmの亜鉛抽出液(亜鉛含有アルカリ剤水溶液)5を得た。なお、本実験例の亜鉛抽出工程101における温度等の条件は、実験例1のものと同じにした。 First, in the zinc extraction process 101, 100 g of secondary dust (crude zinc hydroxide sample) 2 derived from electric furnace dust 1 was contacted with a 16.5% NaOH aqueous solution as an aqueous solution of alkaline agent 3, and the entire amount was filtered after stirring. Next, the solids that did not dissolve in the aqueous solution of alkaline agent 3 were contacted with a new aqueous solution of NaOH as an aqueous solution of alkaline agent 3 with a concentration of 16.5%, and the entire amount was filtered after stirring. The solids that did not dissolve in the aqueous solution of each of these alkaline agents 3 were separated by filtration to obtain residue 4, and the remaining liquids from which residue 4 was separated were used to obtain zinc extraction solution (zinc-containing aqueous alkaline agent solution) 5 with a zinc concentration of 45,800 ppm. Note that the conditions such as temperature in the zinc extraction process 101 of this experimental example were the same as those of experimental example 1.

次に、置換工程105では、亜鉛含有アルカリ剤水溶液5に平均粒子径が約6μmの粉末状の亜鉛粒子11を5g投入した後に加熱して撹拌し、この撹拌物をろ過精度0.1μmのメンブレンフィルタで吸引しろ過して、そのろ液として亜鉛含有アルカリ剤水溶液13を得た。また、メンブレンフィルタ上の固形分を分離したものは、亜鉛粒子11の溶解に伴い還元されて析出した金属粉12と、溶解せず残った粉末状亜鉛と、の混合物であった。 Next, in the substitution step 105, 5 g of powdered zinc particles 11 with an average particle size of about 6 μm was added to the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5, which was then heated and stirred. The stirred mixture was then aspirated and filtered through a membrane filter with a filtration accuracy of 0.1 μm, and the filtrate was obtained as the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 13. The solid matter separated from the membrane filter was a mixture of metal powder 12 that had been reduced and precipitated as the zinc particles 11 dissolved, and the powdered zinc that remained undissolved.

次に、置換工程105に引き続く炭酸亜鉛分離工程102を、亜鉛含有アルカリ剤水溶液13を用いて実験例1のものと同じ内容で実行し、分離した炭酸亜鉛7をそのまま製品とした。本実験例で得られた炭酸亜鉛7の組成は、表2に示す通りであり、実験例1のものに比較すると銅、鉛、カドミウム等の金属不純物成分が低減されていた。なお、炭酸亜鉛7について値は、便宜上、その加熱乾燥時の酸化亜鉛に転換したものの分析値である。 Next, the zinc carbonate separation step 102 following the substitution step 105 was carried out in the same manner as in Experimental Example 1 using the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 13, and the separated zinc carbonate 7 was used as the product as is. The composition of the zinc carbonate 7 obtained in this experimental example is as shown in Table 2, and compared to that in Experimental Example 1, it had reduced metal impurity components such as copper, lead, and cadmium. For convenience, the value for zinc carbonate 7 is the analytical value of the zinc carbonate converted to zinc oxide when heated and dried.

そして、アルカリ再生工程103では、炭酸亜鉛7を分離した後のろ液8に水酸化カルシウム9を接触させて、炭酸亜鉛分離工程102で亜鉛含有アルカリ剤水溶液5に二酸化炭素6を吹込んだ際に副生されたNa2CO3及びNaHCO3をNaOHに転換し、このNaOHをアルカリ剤3として亜鉛抽出工程101に送り亜鉛抽出に繰り返し使用した。水酸化カルシウム9は、亜鉛抽出工程101で用いた2次ダスト2由来のカルシウム成分で、亜鉛抽出工程101の残渣4中に含まれるカルシウム成分を利用して得られたものを用いた。 In the alkali regeneration step 103, calcium hydroxide 9 is brought into contact with the filtrate 8 remaining after separation of the zinc carbonate 7, and Na2CO3 and NaHCO3 produced as by-products when carbon dioxide 6 is blown into the zinc-containing aqueous alkaline agent solution 5 in the zinc carbonate separation step 102 are converted to NaOH, and this NaOH is sent to the zinc extraction step 101 as the alkaline agent 3 and repeatedly used for zinc extraction. The calcium hydroxide 9 used is a calcium component derived from the secondary dust 2 used in the zinc extraction step 101, and was obtained by utilizing the calcium component contained in the residue 4 of the zinc extraction step 101.

(実験例3)
本実験例は、本発明の第3の実施形態に対応した実験例であり、その結果は図6の表3に示される。
(Experimental Example 3)
This experimental example corresponds to the third embodiment of the present invention, and the results are shown in Table 3 of FIG.

まず、亜鉛抽出工程101では、電炉ダスト1由来の300gの重量の2次ダスト(粗水酸化亜鉛試料)2と、アルカリ剤3の水溶液として16.5%の濃度のNaOH水溶液と、を接触させて攪拌後にその全量をろ過し、アルカリ剤3の水溶液に溶解しない固形分を分離した残りの液体として1800mlの体積の亜鉛抽出液(亜鉛含有アルカリ剤水溶液)5を得た。次に、そのアルカリ剤3の水溶液に溶解しなかった固形分と、新たなアルカリ剤3の水溶液として16.5%の濃度のNaOH水溶液と、を接触させて攪拌後にその全量をろ過し、アルカリ剤3の水溶液に溶解しない固形分をろ過により分離して161gの重量の残渣2を得た。なお、本実験例の亜鉛抽出工程101における条件は、実験例1のものと同じにした。 First, in the zinc extraction process 101, the secondary dust (crude zinc hydroxide sample) 2 with a weight of 300 g derived from the electric furnace dust 1 was contacted with an aqueous NaOH solution with a concentration of 16.5% as an aqueous solution of the alkaline agent 3, stirred, and the entire amount was filtered to obtain a zinc extraction solution (zinc-containing aqueous alkaline agent solution) 5 with a volume of 1800 ml as the remaining liquid after separating the solid matter that does not dissolve in the aqueous solution of the alkaline agent 3. Next, the solid matter that did not dissolve in the aqueous solution of the alkaline agent 3 was contacted with an aqueous NaOH solution with a concentration of 16.5% as a new aqueous solution of the alkaline agent 3, stirred, and the entire amount was filtered to separate the solid matter that does not dissolve in the aqueous solution of the alkaline agent 3 by filtration to obtain a residue 2 with a weight of 161 g. The conditions in the zinc extraction process 101 in this experimental example were the same as those in experimental example 1.

次に、亜鉛抽出工程101に引き続く脱鉄脱マンガン工程106では、加熱下で亜鉛含有アルカリ剤水溶液5に酸化剤11として空気を吹き込んで析出した茶色の沈殿物を、ろ過精度が0.1μmのメンブレンフィルタで吸引しろ過したろ液(脱鉄及び脱マンガンした亜鉛含有アルカリ剤水溶液16)を得た。ろ紙上の固形分として、263mgの重量の脱鉄脱マンガンスラッジ17を得た。 Next, in the de-ironization and de-manganization process 106 following the zinc extraction process 101, air was blown into the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 5 as an oxidizing agent 11 under heating to precipitate a brown precipitate, which was then aspirated and filtered through a membrane filter with a filtration accuracy of 0.1 μm to obtain a filtrate (de-ironized and de-manganized zinc-containing alkaline agent aqueous solution 16). As the solid content on the filter paper, de-ironized and de-manganized sludge 17 weighing 263 mg was obtained.

次に、脱鉄脱マンガン工程106に引き続く置換工程103を、亜鉛含有アルカリ剤水溶液16を用いて実験例2のものと同じ内容で実行し、また、炭酸亜鉛分離工程102及びアルカリ再生工程103を実験例2のものと同じ内容で実行すると共に、炭酸亜鉛分離工程102で分離した炭酸亜鉛7をそのまま製品とした。本実験例で得られた炭酸亜鉛7の組成は、表3に示す通りであり、実験例2のものに比較すると鉄、マンガン等の金属不純物成分が低減されていた。なお、炭酸亜鉛7について値は、便宜上、その加熱乾燥時の酸化亜鉛に転換したものの分析値である。 Next, the substitution process 103 following the iron removal/manganese removal process 106 was carried out using the zinc-containing alkaline agent aqueous solution 16 in the same manner as in Experimental Example 2, and the zinc carbonate separation process 102 and the alkali regeneration process 103 were carried out in the same manner as in Experimental Example 2, with the zinc carbonate 7 separated in the zinc carbonate separation process 102 being used as the product as is. The composition of the zinc carbonate 7 obtained in this experiment is as shown in Table 3, and compared to that in Experimental Example 2, the amount of metal impurities such as iron and manganese was reduced. For convenience, the value for zinc carbonate 7 is the analytical value of the zinc oxide converted during heating and drying.

なお、本発明は、構成要素の形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、かかる構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。 The shape, arrangement, number, etc. of the components of the present invention are not limited to those of the above-mentioned embodiment, and such components can of course be appropriately modified without departing from the spirit of the invention, such as by appropriately replacing such components with components that provide equivalent effects.

以上のように、本発明においては、電炉ダスト又は電炉ダストを還元炉で還元した際に発生する2次ダストを原料として生成した亜鉛含有水溶液中の亜鉛成分を、水酸化アルカリ水溶液を抽出溶媒として選択的に抽出し、その抽出した亜鉛成分を炭酸塩の形態の亜鉛含有化合物とすることで炭酸亜鉛を製造する際に、副生された炭酸アルカリ成分又は炭酸水素アルカリ成分を、亜鉛含有水溶液中の亜鉛成分を抽出することができるアルカリ成分に転換することができる炭酸亜鉛の製造方法を提供することができるものであるため、その汎用普遍的な性格から広範に製鉄プロセスの一つである電炉法においてスクラップの溶解製錬時に発生する電炉ダスト、又は電炉ダストの一部を製鉄原料としてリサイクルする際に還元炉で発生する2次ダストを原料とする炭酸亜鉛の製造方法に適用され得るものと期待される。 As described above, the present invention provides a method for producing zinc carbonate in which the zinc component in a zinc-containing aqueous solution produced using electric furnace dust or secondary dust generated when electric furnace dust is reduced in a reduction furnace is selectively extracted using an aqueous alkali hydroxide solution as an extraction solvent, and the extracted zinc component is converted into a zinc-containing compound in the form of carbonate to produce zinc carbonate. Therefore, due to its versatile and universal nature, it is expected to be widely applicable to a method for producing zinc carbonate using electric furnace dust generated during the melting and smelting of scrap in the electric furnace process, which is one of the iron-making processes, or secondary dust generated in a reduction furnace when part of the electric furnace dust is recycled as an iron-making raw material.

1…電炉ダスト
2…2次ダスト
3…アルカリ剤
4…残渣
5…亜鉛含有アルカリ剤水溶液
6…二酸化炭素
7…炭酸亜鉛
8…ろ液
9…水酸化カルシウム
10…炭酸カルシウム
11…亜鉛粒子
12…金属不純物成分
13…亜鉛含有アルカリ剤水溶液
15…酸化剤
16…亜鉛含有アルカリ剤水溶液
17…スラッジ
101…亜鉛含有水溶液生成工程
101…亜鉛抽出工程
102…炭酸亜鉛分離工程
103…アルカリ再生工程
104…か焼工程
105…置換工程
106…脱鉄脱マンガン工程
Reference Signs List 1...Electric furnace dust 2...Secondary dust 3...Alkaline agent 4...Residue 5...Zinc-containing alkaline agent aqueous solution 6...Carbon dioxide 7...Zinc carbonate 8...Filtrate 9...Calcium hydroxide 10...Calcium carbonate 11...Zinc particles 12...Metal impurity components 13...Zinc-containing alkaline agent aqueous solution 15...Oxidizing agent 16...Zinc-containing alkaline agent aqueous solution 17...Sludge 101...Zinc-containing aqueous solution production process 101...Zinc extraction process 102...Zinc carbonate separation process 103...Alkaline regeneration process 104...Caking process 105...Substitution process 106...Iron removal and demanganese process

Claims (8)

電炉ダスト又は前記電炉ダストを還元炉で還元した際に発生する2次ダストを原料とて、前記原料中の亜鉛成分を選択的に抽出して前記亜鉛成分を含有する亜鉛含有水溶液を生成する亜鉛含有水溶液生成工程と、
前記亜鉛含有水溶液中の前記亜鉛成分を炭酸亜鉛として分離して、前記炭酸亜鉛を製品として得る炭酸亜鉛分離工程と、
を備える炭酸亜鉛の製造方法であって、
前記亜鉛含有水溶液生成工程における前記亜鉛成分を選択的に抽出する抽出溶媒として、水酸化アルカリ水溶液を用い、
前記炭酸亜鉛分離工程で生成された副生アルカリ成分を水酸化アルカリ成分に転換して、前記水酸化アルカリ成分を前記亜鉛含有水溶液生成工程における前記水酸化アルカリ水溶液中に送るアルカリ再生工程を更に備え
前記炭酸亜鉛分離工程で、前記亜鉛含有水溶液に二酸化炭素を接触させることにより前記炭酸亜鉛を分離すると共に、前記副生アルカリ成分として炭酸アルカリ成分又は炭酸水素アルカリ成分を生成し、
前記炭酸亜鉛分離工程で副生された前記炭酸アルカリ成分又は前記炭酸水素アルカリ成分に、前記アルカリ再生工程で水酸化カルシウムを接触させることにより前記水酸化アルカリ成分を生成し、
前記アルカリ再生工程で前記炭酸アルカリ成分又は前記炭酸水素アルカリ成分に接触させる前記水酸化カルシウムは、前記亜鉛含有水溶液生成工程で得られた残渣中のカルシウム成分を用いて得られる炭酸亜鉛の製造方法。
a zinc-containing aqueous solution producing step of selectively extracting zinc components from electric furnace dust or secondary dust generated when the electric furnace dust is reduced in a reducing furnace as a raw material to produce a zinc-containing aqueous solution containing the zinc components;
a zinc carbonate separation step of separating the zinc component in the zinc-containing aqueous solution as zinc carbonate to obtain the zinc carbonate as a product;
A method for producing zinc carbonate comprising:
An aqueous solution of an alkali hydroxide is used as an extraction solvent for selectively extracting the zinc component in the zinc-containing aqueous solution producing step,
The method further includes an alkali regeneration step of converting the by-product alkali component generated in the zinc carbonate separation step into an alkali hydroxide component, and feeding the alkali hydroxide component into the alkali hydroxide aqueous solution in the zinc-containing aqueous solution generation step ,
In the zinc carbonate separation step, carbon dioxide is brought into contact with the zinc-containing aqueous solution to separate the zinc carbonate and generate an alkali carbonate component or an alkali hydrogen carbonate component as the by-product alkali component;
the alkali carbonate component or the alkali hydrogencarbonate component by-produced in the zinc carbonate separation step is contacted with calcium hydroxide in the alkali regeneration step to produce the alkali hydroxide component;
The calcium hydroxide to be contacted with the alkali carbonate or the alkali hydrogencarbonate in the alkali regeneration step is obtained using the calcium component in the residue obtained in the zinc-containing aqueous solution production step .
前記亜鉛含有水溶液生成工程で生成された前記亜鉛含有水溶液に金属亜鉛を接触させて、前記亜鉛含有水溶液中における亜鉛よりも貴な金属不純物成分を還元析出する置換工程を更に有し、
前記炭酸亜鉛分離工程は、前記置換工程を経た前記亜鉛含有水溶液中の前記亜鉛成分を前記炭酸亜鉛として分離する請求項に記載の炭酸亜鉛の製造方法。
The method further includes a substitution step of contacting the zinc-containing aqueous solution produced in the zinc-containing aqueous solution production step with metallic zinc to reduce and precipitate metal impurity components more noble than zinc in the zinc-containing aqueous solution,
2. The method for producing zinc carbonate according to claim 1 , wherein the zinc carbonate separation step separates the zinc component in the zinc-containing aqueous solution that has been subjected to the substitution step as the zinc carbonate.
前記亜鉛含有水溶液生成工程で生成された前記亜鉛含有水溶液に酸化剤を接触させて、前記亜鉛含有水溶液中における鉄成分及びマンガン成分を分離する脱鉄脱マンガン工程と、
前記脱鉄脱マンガン工程を経た前記亜鉛含有水溶液に金属亜鉛を接触させて、前記亜鉛含有水溶液中における亜鉛よりも貴な金属不純物成分を還元析出する置換工程と、
を更に有し、
前記炭酸亜鉛分離工程は、前記置換工程を経た前記亜鉛含有水溶液中の前記亜鉛成分を前記炭酸亜鉛として分離する請求項1又は2に記載の炭酸亜鉛の製造方法。
a deironization/demanganese process in which the zinc-containing aqueous solution produced in the zinc-containing aqueous solution production process is contacted with an oxidizing agent to separate iron components and manganese components in the zinc-containing aqueous solution;
a substitution step of contacting the zinc-containing aqueous solution that has been subjected to the iron and manganese removal step with metallic zinc to reduce and precipitate metal impurity components that are more noble than zinc in the zinc-containing aqueous solution;
and
3. The method for producing zinc carbonate according to claim 1, wherein the zinc carbonate separation step separates the zinc component in the zinc-containing aqueous solution that has been subjected to the substitution step as the zinc carbonate.
前記亜鉛含有水溶液生成工程における前記原料として、前記電炉ダストに炭酸カルシウムを混合してか焼するか焼工程で得られたか焼ダストを用いる請求項1から3のいずれかに記載の炭酸亜鉛の製造方法。4. The method for producing zinc carbonate according to claim 1, wherein calcined dust obtained in a calcination step of mixing calcium carbonate with the electric furnace dust and calcining the mixture is used as the raw material in the zinc-containing aqueous solution production step. 前記炭酸亜鉛分離工程では、前記亜鉛含有水溶液に、前記か焼工程で得られた二酸化炭素を接触させて、前記炭酸亜鉛を分離する請求項4に記載の炭酸亜鉛の製造方法。5. The method for producing zinc carbonate according to claim 4, wherein in the zinc carbonate separation step, the zinc-containing aqueous solution is contacted with carbon dioxide obtained in the calcination step to separate the zinc carbonate. 前記アルカリ再生工程で前記炭酸アルカリ成分又は前記炭酸水素アルカリ成分に接触させる前記水酸化カルシウムは、前記か焼工程で用いる前記炭酸カルシウム由来のカルシウム成分を用いて得られる請求項4又は5に記載の炭酸亜鉛の製造方法。6. The method for producing zinc carbonate according to claim 4 or 5, wherein the calcium hydroxide brought into contact with the alkali carbonate or the alkali hydrogencarbonate in the alkali regeneration step is obtained using a calcium component derived from the calcium carbonate used in the calcination step. 前記亜鉛含有水溶液生成工程で、前記原料と、前記水酸化アルカリ水溶液と、を接触させてろ過し、前記水酸化アルカリ水溶液から、前記水酸化アルカリ水溶液に溶解しない固形分を分離することにより、前記亜鉛含有水溶液を得る請求項1から6のいずれかに記載の炭酸亜鉛の製造方法。7. The method for producing zinc carbonate according to claim 1, wherein in the zinc-containing aqueous solution producing step, the raw material is contacted with the aqueous alkali hydroxide solution, followed by filtration, and a solid component that is not dissolved in the aqueous alkali hydroxide solution is separated from the aqueous alkali hydroxide solution to obtain the aqueous zinc-containing solution. 前記亜鉛含有水溶液生成工程で、前記原料と、前記水酸化アルカリ水溶液と、を接触させてろ過して得られたろ液を、前記亜鉛成分を選択的に抽出する前記抽出溶媒として繰り返して用いる請求項1から7のいずれかに記載の炭酸亜鉛の製造方法。8. The method for producing zinc carbonate according to claim 1, wherein the filtrate obtained by contacting the raw material with the aqueous alkali hydroxide solution and filtering the mixture in the zinc-containing aqueous solution producing step is repeatedly used as the extraction solvent for selectively extracting the zinc component.
JP2020202011A 2020-12-04 2020-12-04 Zinc carbonate manufacturing method Active JP7565585B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020202011A JP7565585B2 (en) 2020-12-04 2020-12-04 Zinc carbonate manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020202011A JP7565585B2 (en) 2020-12-04 2020-12-04 Zinc carbonate manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022089546A JP2022089546A (en) 2022-06-16
JP7565585B2 true JP7565585B2 (en) 2024-10-11

Family

ID=81989457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020202011A Active JP7565585B2 (en) 2020-12-04 2020-12-04 Zinc carbonate manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7565585B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002011429A (en) 2000-06-28 2002-01-15 Taiheiyo Cement Corp Method of treating heavy metals in waste
US20080210537A1 (en) 2007-03-01 2008-09-04 George Puvvada Process for separating iron from other metals in iron containing feed stocks
JP2013542321A (en) 2010-09-30 2013-11-21 ヤバ テクノロジーズ インコーポレイティド Selective leaching recovery of zinc from complex sulfide deposits, tailings, crushed ores or mine sludge
JP2017115196A (en) 2015-12-23 2017-06-29 三菱マテリアル株式会社 Arsenic immobilization method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61261446A (en) * 1985-05-15 1986-11-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for recovering zn from zn containing material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002011429A (en) 2000-06-28 2002-01-15 Taiheiyo Cement Corp Method of treating heavy metals in waste
US20080210537A1 (en) 2007-03-01 2008-09-04 George Puvvada Process for separating iron from other metals in iron containing feed stocks
JP2013542321A (en) 2010-09-30 2013-11-21 ヤバ テクノロジーズ インコーポレイティド Selective leaching recovery of zinc from complex sulfide deposits, tailings, crushed ores or mine sludge
JP2017115196A (en) 2015-12-23 2017-06-29 三菱マテリアル株式会社 Arsenic immobilization method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022089546A (en) 2022-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Binnemans et al. Hydrometallurgical processes for the recovery of metals from steel industry by-products: a critical review
US6770249B1 (en) Process to selectively recover metals from waste dusts, sludges and ores
AU709085B2 (en) Metallurgical dust recycle process
KR101011382B1 (en) Dust and residue treatment processes in electric furnaces and other furnaces containing zinc oxide and zinc ferrite
JP6219325B2 (en) Method for producing metal manganese
JPWO2015162902A1 (en) Method and facility for recovering valuable components from waste dry batteries
JP6648674B2 (en) Method for producing metallic manganese
EP2995702A1 (en) Zinc production method
JP6656709B2 (en) Manufacturing method of zinc ingot
JP4215547B2 (en) Cobalt recovery method
JP6493423B2 (en) Method for separating zinc, method for producing zinc material, and method for producing iron material
WO2020107122A1 (en) Process for the recovery of value metals from zinc-bearing ores, concentrates, intermediates and wastes
TWI631220B (en) PROCESS FOR REDUCING THE AMOUNTS OF ZINC (Zn) AND LEAD (Pb) IN MATERIALS CONTAINING IRON (Fe)
KR20230138446A (en) Recovery method and recovery device for valuable metals
JP7565585B2 (en) Zinc carbonate manufacturing method
JP7193136B2 (en) Method for producing zinc carbonate
JP7591834B2 (en) How zinc is produced
JP6591675B2 (en) Method for producing metal manganese
JP6411001B1 (en) Method for producing metal manganese
JP5564514B2 (en) Method for producing high purity zinc oxide using secondary dust
US20070041883A1 (en) Process for hydrometallurgical treatment of electric arc furnace dust
JP7756379B2 (en) Zinc recovery method
JP2017150029A (en) Manufacturing method of metal manganese
KR102678814B1 (en) Valuable metal recovery method using solvent extraction from zinc and copper waste
JPWO2023157826A5 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231016

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240516

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240521

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240620

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240917

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240924

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7565585

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150