製鋼ダストの完全湿式処理法の開発

• 研究課題/領域番号: 10650735
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属生産工学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 河原 正泰 熊本大学, 工学部, 教授 (60145282)
• 研究期間 (年度): 1998 – 1999
• 研究課題ステータス: 完了 (1999年度)
• 配分額: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 1999年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円); 1998年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
• キーワード: 製鋼ダスト / 硫酸浸出 / 塩酸浸出 / 浸出速度 / 硫酸化焙焼 / 苛性ソーダ浸出 / 湿式処理 / ジンクフェライト / アンモニア浸出

研究概要

製鋼ダストの完全湿式処理法を開発するため、製鋼ダストの硫酸浸出、塩酸浸出、硫酸化焙焼-苛性ソーダ浸出に関する研究を行った。
硫酸浸出では、亜鉛は短時間で80%以上浸出され、このときの鉄の浸出率は約20%であった。鉄の浸出率は浸出時間の増加と共に向上したが、鉛の浸出率は低いままであった。
塩酸浸出では、鉛の浸出率はほぼ100%となった。また、硫酸浸出の場合と同様、亜鉛は短時間で80%以上浸出され、鉄の浸出率は浸出時間の増加と共に向上した。硫酸浸出と塩酸浸出における鉛の浸出挙動の違いは、硫酸鉛と塩酸鉛の溶解度の違いによるものと考えられる。
未処理の製鋼ダストの苛性ソーダ浸出について検討した結果、苛性ソーダ浸出は、選択性はあるものの、亜鉛の浸出率が低く、実用的ではないことが判明した。
製鋼ダストを亜硫酸ガスと酸素の混合気流中で焙焼すると、焙焼温度約600℃でジンクフェライトは分解し、硫酸亜鉛とヘマタイトになることが分かった。得られた焼鉱を苛性ソーダ浸出すると、亜鉛の浸出率は600℃で焙焼したときに極大となり、ほとんど全ての亜鉛が浸出された。鉛の浸出率は高く、鉄はまったく浸出されなかった。
焼鉱を水で浸出すると、亜鉛の浸出は変わらないが、鉄と鉛の浸出に違いが見られた。亜鉛のみを対象とする場合には、硫酸化焙焼して水で浸出することも考えられるが、亜鉛と鉛を同時に浸出するには、焼鉱の苛性ソーダ浸出が有効であることが判明した。