JP7565585B2 - Zinc carbonate manufacturing method - Google Patents
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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,
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
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1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2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3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1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1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2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3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.
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
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
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。
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
By such calcination, the zinc component contained in the zinc ferrite component of the
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
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。
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
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
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。
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
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
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
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
(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
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
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
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
(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
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/
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/
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
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
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/
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/
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
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
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
(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
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
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
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
(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
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
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
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
Claims (8)
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.
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