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公開番号2025101724
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2024179943
出願日2024-10-15
発明の名称亜鉛回収方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人個人,個人
主分類C22B 19/30 20060101AFI20250630BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】製鉄ダストから亜鉛を回収する新規な方法を提供する。
【解決手段】亜鉛およびハロゲンを含有する製鉄ダストに、洗浄液を用いた洗浄を施して、ハロゲンを除去する。上記洗浄が施された上記製鉄ダストを、酸液を用いて溶解させて、亜鉛および鉄を含有する亜鉛溶液を得る。上記亜鉛溶液に金属亜鉛を添加して、上記亜鉛溶液に含有される不純物元素を上記金属亜鉛の表面に析出させる。上記亜鉛溶液に含有される鉄を、鉄沈殿物として析出させる。上記亜鉛溶液に電極を入れて電解することにより、上記亜鉛溶液に含有される亜鉛を上記電極の表面に析出させる。上記亜鉛溶液を得る際に、上記酸液のpHおよび酸化還元電位を調整することにより、上記製鉄ダストから上記酸液への鉄の浸出を抑制する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
亜鉛およびハロゲンを含有する製鉄ダストに、洗浄液を用いた洗浄を施して、ハロゲンを除去し、
前記洗浄が施された前記製鉄ダストを、酸液を用いて溶解させて、亜鉛および鉄を含有する亜鉛溶液を得て、
前記亜鉛溶液に金属亜鉛を添加して、前記亜鉛溶液に含有される不純物元素を前記金属亜鉛の表面に析出させ、
前記亜鉛溶液に含有される鉄を、鉄沈殿物として析出させ、
前記亜鉛溶液に電極を入れて電解することにより、前記亜鉛溶液に含有される亜鉛を前記電極の表面に析出させ、
前記亜鉛溶液を得る際に、前記酸液のｐＨおよび酸化還元電位を調整することにより、前記製鉄ダストから前記酸液への鉄の浸出を抑制する、亜鉛回収方法。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記亜鉛溶液を得る際に、前記酸液のｐＨを２．０～５．０に調整し、前記酸液の酸化還元電位を－０．１Ｖ以上に調整する、請求項１に記載の亜鉛回収方法。
【請求項３】
前記亜鉛溶液を得る際に、前記酸液のｐＨよりも先に、前記酸液の酸化還元電位を調整する、請求項１または２に記載の亜鉛回収方法。
【請求項４】
前記洗浄液の温度が５０℃以上である、請求項１または２に記載の亜鉛回収方法。
【請求項５】
前記洗浄液がアルカリ性である、請求項１または２に記載の亜鉛回収方法。
【請求項６】
前記製鉄ダストが、製鉄炉から回収された１次ダストを還元して得られた２次ダストである、請求項１または２に記載の亜鉛回収方法。
【請求項７】
前記製鉄ダストが、電気炉ダストである、請求項１または２に記載の亜鉛回収方法。
【請求項８】
前記製鉄ダストと前記洗浄液との質量比（製鉄ダスト／洗浄液）が、１／１００～１／１である、請求項１または２に記載の亜鉛回収方法。
【請求項９】
前記金属亜鉛の添加量が、前記亜鉛溶液に対して、１～１０ｇ／Ｌである、請求項１または２に記載の亜鉛回収方法。
【請求項１０】
前記金属亜鉛を添加する際、前記亜鉛溶液のｐＨを、２．５～６．５に調整する、請求項１または２に記載の亜鉛回収方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛回収方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
製鉄プロセスで生じる微粉末は、集塵機などの捕集装置を用いて、製鉄ダストとして回収される。製鉄ダストは、亜鉛を多く含有するため、資源として着目されており、従来、製鉄ダストから亜鉛を回収する方法が提示されている（特許文献１～２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１５／０１６０８６号
国際公開第２０２２／１３０４６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、製鉄ダストから亜鉛を回収する方法として、酸液を用いて製鉄ダストを溶解させ、得られた亜鉛溶液に陰極（アルミニウム電極）および陽極（鉛電極）を入れて電解することにより、亜鉛を陰極表面に析出させる方法について検討した。
【０００５】
その結果、製鉄ダストは、ハロゲン（フッ素、塩素など）を多く含有し、このハロゲンが種々の不具合を生じさせ得ることが見出された。
例えば、フッ素（Ｆ）は、陰極表面を腐食させて、陰極表面と析出亜鉛との密着を引き起こし、析出亜鉛を陰極表面から剥離することを困難にする。
また、塩素（Ｃｌ）は、陽極（鉛電極）を腐食させて、鉛の亜鉛溶液（ひいては析出亜鉛）への混入を引き起こし、回収される亜鉛の純度を低下させる。
【０００６】
また、製鉄ダストを溶解させて得られる亜鉛溶液には、製鉄ダストから浸出した鉄（Ｆｅ）も含有されるが、これも不純物元素であるため、Ｆｅの浸出は、なるべく抑制されることが好ましい。
【０００７】
本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、製鉄ダストから亜鉛を回収する新規な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成ささることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の［１］～［１２］を提供する。
［１］亜鉛およびハロゲンを含有する製鉄ダストに、洗浄液を用いた洗浄を施して、ハロゲンを除去し、上記洗浄が施された上記製鉄ダストを、酸液を用いて溶解させて、亜鉛および鉄を含有する亜鉛溶液を得て、上記亜鉛溶液に金属亜鉛を添加して、上記亜鉛溶液に含有される不純物元素を上記金属亜鉛の表面に析出させ、上記亜鉛溶液に含有される鉄を、鉄沈殿物として析出させ、上記亜鉛溶液に電極を入れて電解することにより、上記亜鉛溶液に含有される亜鉛を上記電極の表面に析出させ、上記亜鉛溶液を得る際に、上記酸液のｐＨおよび酸化還元電位を調整することにより、上記製鉄ダストから上記酸液への鉄の浸出を抑制する、亜鉛回収方法。
［２］上記亜鉛溶液を得る際に、上記酸液のｐＨを２．０～５．０に調整し、上記酸液の酸化還元電位を－０．１Ｖ以上に調整する、上記［１］に記載の亜鉛回収方法。
［３］上記亜鉛溶液を得る際に、上記酸液のｐＨよりも先に、上記酸液の酸化還元電位を調整する、上記［１］または［２］に記載の亜鉛回収方法。
［４］上記洗浄液の温度が５０℃以上である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の亜鉛回収方法。
［５］上記洗浄液がアルカリ性である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の亜鉛回収方法。
［６］上記製鉄ダストが、製鉄炉から回収された１次ダストを還元して得られた２次ダストである、上記［１］～［５］のいずれかに記載の亜鉛回収方法。
［７］上記製鉄ダストが、電気炉ダストである、上記［１］～［６］のいずれかに記載の亜鉛回収方法。
［８］上記製鉄ダストと上記洗浄液との質量比（製鉄ダスト／洗浄液）が、１／１００～１／１である、上記［１］～［７］のいずれかに記載の亜鉛回収方法。
［９］上記金属亜鉛の添加量が、上記亜鉛溶液に対して、１～１０ｇ／Ｌである、上記［１］～［８］のいずれかに記載の亜鉛回収方法。
［１０］上記金属亜鉛を添加する際、上記亜鉛溶液のｐＨを、２．５～６．５に調整する、上記［１］～［９］のいずれかに記載の亜鉛回収方法。
［１１］上記亜鉛溶液に上記金属亜鉛を添加して上記不純物元素を析出させる回数が、２回以上である、上記［１］～［１０］のいずれかに記載の亜鉛回収方法。
［１２］上記鉄沈殿物として水酸化鉄を析出させ、析出した上記水酸化鉄を上記亜鉛溶液から分離することにより、上記亜鉛溶液に含有される鉄を除去する、上記［１］～［１１］のいずれかに記載の亜鉛回収方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、製鉄ダストから亜鉛を回収する新規な方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
亜鉛回収方法の流れを示すフローチャートである。
洗浄液のｐＨと洗浄後の洗浄液のＦ濃度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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