JP6848497B2 - スラリーの流送方法及びスラリー流送装置 - Google Patents
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Description
ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プロセスは、鉄鋼ダスト等の亜鉛含有鉱を還元焙焼して粗酸化亜鉛ダストを得る還元焙焼工程、還元焙焼工程で得た粗酸化亜鉛ダストからフッ素及びカドミウムを分離除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式工程、湿式工程で得た粗酸化亜鉛ケーキを乾燥加熱して酸化亜鉛鉱(焼鉱)を得る乾燥加熱工程を順次行うプロセスである。本発明は、このような酸化亜鉛鉱の製造プロセスにおいて、特に乾燥加熱工程から排出されたDRK排ガスダストを含む粗酸化亜鉛スラリーを貯溜槽から流送するための手段として極めて好ましく実施することができる。尚、本願発明は、例えば、酸化亜鉛鉱の産出量が6t/h以上10t/h以下程度の一般的な酸化亜鉛鉱の製造プロセスにおいて好ましく実施することができ、又、これに限らず、あらゆる規模の製造プラントにおいて同様に実施可能である。
還元焙焼工程においては、鉄鋼ダストを還元材とともに予めペレット化した原材料等を、還元焙焼用ロータリーキルン(RRK)によって還元焙焼する処理が行われる。この工程では、上記の原材料ペレットが、石灰石等とともに、RRKに連続的に投入される。RRK炉内で鉄鋼ダスト由来の原材料は還元焙焼されて、揮発した金属亜鉛は炉内で再酸化されて粉状の酸化亜鉛となる。粉状の酸化亜鉛は、RRKからの排出ガスとともに集塵機に導入され、捕捉されて粗酸化亜鉛ダストとして回収される。
還元焙焼工程に続く湿式工程においては、還元焙焼工程で得た粗酸化亜鉛ダストに含有される塩素、フッ素等の水溶性不純物を処理液中に分離抽出し、更に固液分離処理によって、粗酸化亜鉛ダストから不純物を水洗浄法により除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式処理が行われる。より詳細には、塩素、フッ素等のハロゲン系不純物が処理液中に除去された状態において、固液分離により、不純物が分配された処理液をスラリーから除去する。これにより、粗酸化亜鉛ダストが、ハロゲン系不純物が除去された粗酸化亜鉛ケーキとなる。
乾燥加熱工程においては、湿式工程で得た粗酸化亜鉛ケーキを乾燥加熱用ロータリーキルン(DRK)に投入して焼成することにより、ハロゲン濃度を更に低減させつつ、高品位の酸化亜鉛鉱を製造する乾式処理を行う。この工程で処理対象となる粗酸化亜鉛ケーキの水分率は一般的に20質量%以上30質量%以下である。又、粗酸化亜鉛ケーキの一般的な組成は、亜鉛が61質量%以上68質量%以下、鉛が7質量%以上10質量%以下、塩素が0.3質量%以上0.9質量%以下、フッ素が0.2質量%以上1.5質量%以下(いずれも乾燥量基準)である。このような粗酸化亜鉛ケーキは、含水ケーキ状のまま、スクリューフィーダ等の定量装入装置によって、DRKに投入される。DRKに投入された粗酸化亜鉛ケーキは、長さ30m程度のロータリーキルンの内部の装入端側でペレット状に造粒され、次に乾燥され、加熱され、排出端側で焼成される。
DRKから排出される排ガスは、装入端側から吸引され、最終的には湿式のガス洗浄塔、湿式電気集塵機によって除塵され、ファン等の排風機を経由して煙突から放出される。本発明のスラリーの流送方法及びスラリー流送装置は、上記の乾燥加熱工程から排出されるDRK排ガスを洗浄処理する一連のプロセス中において、上記排ガス中の排ガスダストを含む粗酸化亜鉛スラリーを、貯溜槽から流送するための手段として好ましく用いることができる。
図1は本発明のスラリー流送装置の構成を模式的に示す図である。本発明のスラリー流送装置10は、亜鉛含有鉱から酸化亜鉛鉱を得る製造プラントにおいて発生する粗酸化亜鉛スラリー6を処理する装置として好ましく用いることができる。より詳しくは、酸化亜鉛鉱の製造プロセスにおける一連の排ガス処理中に行われる、上述の予備洗浄において、循環槽及びこれに接続されるスラリーの抜き取り配管として、用いることにより、貯溜槽(循環槽)からスラリーを流送する配管において、スケールの付着を効果的に抑制することができる。
本発明のスラリーの流送方法は、粗酸化亜鉛スラリーを貯溜した大型の貯溜槽から、スラリーを抜き出して、抜き取り配管を通じて流送する方法であり、配管内のスケール発生の防止において特に有利な方法である。
酸化亜鉛鉱の産出量が6t/h以上10t/h以下である、酸化亜鉛鉱の製造プラントにおける乾燥加熱ロータリーキルン(DRK)の排ガス予備洗浄装置の、循環槽、抜き取り配管、流送ポンプ、流送配管からなる装置に、本発明のスラリー流送装置を適用し、本発明のスラリーの流送方法を実施した。循環槽(貯溜槽)内のスラリーは、粗酸化亜鉛ダストのスラリーであり、そのスラリー濃度は8g/L以上10g/L以下、粗酸化亜鉛ダストの亜鉛含有率は30重量%以上40重量%以下(乾燥量基準)であった。スケール防止剤としては、ポリクリンT−231(商品名)(栗田工業株式会社製)を使用し、粗酸化亜鉛スラリーに対して10μL/Lの濃度になるように供給した。尚、循環槽の内径は2500mm、抜き取り配管の内径は80mm、流送配管の内径は80mmであった。上記条件で、本発明を適用した試験操業を、約1か月間継続した。約1ヶ月後、流送配管の3ヶ所において、配管内に生成したスケールの厚みを測定したところ、平均で4mmであった。
スケール防止剤を循環槽に直接供給することとしたことの他は実施例と同条件とした試験操業を約1ヶ月間継続した。約10日後より、流送配管のスラリー流量が低下し、各所の水量を調整することとなった。約1ヶ月後、流送配管の実施例と同じ3ヶ所において、配管内に生成したスケールの厚みを測定したところ、平均で15mmであった。
2 抜き取り配管
3 スケール防止剤添加口
4 流送ポンプ
5 流送配管
6 粗酸化亜鉛スラリー
10 スラリー流送装置
Claims (3)
- 内径1000mm以上の貯溜槽に貯溜されたスラリーを、該貯溜槽の側面に接続された内径200mm以下の抜き取り配管を通して流送するスラリーの流送方法であって、
スケール防止剤を、前記抜き取り配管の前記貯溜槽側の接続端から0mm以上100mm以下の位置に設置したスケール防止剤添加口から該抜き取り配管内に直接供給し、
前記スラリーが、亜鉛含有率30重量%以上70重量%以下の粗酸化亜鉛ダストがスラリー濃度で1g/L以上50g/L以下の濃度に懸濁された粗酸化亜鉛スラリーであって、
前記スケール防止剤が、キレート剤、ホスホン酸、マレイン酸系ポリマーのうちのいずれかを少なくとも含んでなるスケール防止剤であって、前記粗酸化亜鉛スラリーに対して1μL/L以上30μL/L以下の濃度になるように前記スケール防止剤の供給量を調整する、
スラリーの流送方法。 - 前記スケール防止剤を、前記貯溜槽には供給せずに、前記抜き取り配管内のみに供給する請求項1に記載のスラリーの流送方法。
- 前記貯溜槽は、
亜鉛含有鉱から酸化亜鉛鉱を得る製造プラントにおいて発生する粗酸化亜鉛スラリーを貯溜する槽である、請求項1又は2に記載のスラリーの流送方法。
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