硝酸を用いた電炉ダストのオンサイト処理プロセスの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650736
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 伊藤 秀行 九州工業大学, 工学部, 助手 (90213074)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高須 登美男 九州工業大学, 工学部, 助教授 (20264129)
• Keywords: 電気炉ダスト / リサイクル / 亜鉛 / 硝酸 / 浸出 / 電解採取 / オンサイト処理 / 湿式処理

Research Abstract

本研究では、電気炉ダストを硝酸により鉄の浸出を抑えながら亜鉛を浸出させた後、電解採取により亜鉛を回収する。残渣は鉄源として電気炉に繰り返す。電炉メーカーでオンサイト処理可能な硝酸を用いた湿式処理プロセスを提案し、最適条件を明らかにすることが目的である。
本年度は電解採取の基礎データーを得るために、亜鉛濃度10g/Lになるよう亜鉛華を0.26mol/L硝酸に溶かした純粋浴を調製し、亜鉛電解採取実験をおこない、析出物の形態や電着状況、電流効率を調べ以下の知見を得た。
1 電解析出した亜鉛は、洗浄乾燥後、ZnOの形態であった。
2 硝酸溶液からの亜鉛電解採取では400A/m^2以上で亜鉛の脱落が起き、電流効率は低下するが、それ以下では電気量に応じた析出が得られることが分かった。
純粋浴からの電解採取結果を基に特徴的な浸出条件を選定し、実際の電気炉ダストの硝酸浸出溶液について電解採取実験をおこない以下の知見を得た。
3 ダスト浸出液から直接亜鉛電解をおこなうとカソード極より激しく気泡が発生し、蓄積が起こり正常な電解析出ができなかった。
4 ダストの前処理として水浸出を実施することで不純物の塩素はほぼ除去できるが、電解挙動は変わらなかった。
5 ダスト浸出液中に含まれる不純物濃度になるよう純粋浴に試薬を添加して調整した電解液では正常な亜鉛電解ができた。
6 活性炭による浄液処理を施すと気泡の発生はあるものの蓄積は起こらない。また析出物も比較的大きく成長して落下する点では、亜鉛華浸出液からの電解挙動に近くなることが分かった。
7 浸出液中に溶解しているシリカを煮沸・濃縮し除去すると電解析出物中のZn濃度は54mass%と高くなったが、ゲル状の析出物は発生した。