JPS6345120A - フツ化カルシウムの回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の口約」 本発明はフッ化カルシウムの回収方法に係り、脱燐スラ
グなどに含有されるフッ化カルシウムを有効に分離回収
することのできる方法を提供しようとするものである。

産業上の利用分野 鍋脱燐スラグその他のフッ化カルシウム含有鉱物からの
フッ化カルシウム分離回収。

従来の技術 溶銑の脱燐法として石灰による鍋脱燐が提案され、実施
されるようになってきた。この方法には、例えば出銑後
ミルスケール等の酸化鉄をフラックスとして高炉の樋や
溶銑ト送容器（取鍋やトーピード）内で脱珪を行い、し
かる後石灰を主成分とする脱燐剤を用いて脱燐を行う方
法である。この方法で生じた脱燐スラグ中には、地金、
ＣａＦ、、Ｃａ５Ｆ　（Ｐｏ４）ｚ　　（アパタイト）
などが含まれている。

このうち地金は、スラグを粉砕し、磁石で吸着して回収
している。

発明が解決しようとする問題点 前述のように、地金を回収した脱燐スラグには、ＣａＦ
ｚ、　Ｃａ５Ｆ（ＰＯ＊）＋などの有効成分が含有され
ているが、これらが有効に利用されていない。

即ち、ＣａＦ２とＣａ５Ｆ（ＰＯ４）　３を分離回収す
れば、ＣａＦｚはフラックスとしてリサイクル利用でき
、Ｃａ５Ｆ　（ＰＯ４）　３は肥料原料として利用でき
る。しかしこのようなＣａＦ　！とＣａ５Ｆ（ＰＯ４）
　３とは混合したままであってこれらを効率的に分離す
るこができず、しかもそれらの用途が全く異り、混合状
態のままではその何れの用途に対しても利用し難い。

従って、それなりの有効利用が考えられるに拘わらず、
温熱廃棄されることとならざるを得ない。

「発明の構成」 問題点を解決するための手段 粉粒状フッ化カルシウム含有鉱物に対してフッ化カルシ
ウム以外の成分を溶解する酸処理をなし、次いで該処理
液に対して固液分離操作することを特徴とするフッ化カ
ルシウムの回収方法。

作用 メタル分磁選のためなどで粉粒化されたフッ化カルシウ
ム含有鉱物は濃度２０％以下のような希硝酸、希塩酸で
酸処理されることでフッ化カルシウム以外の成分を適切
に溶解することができる。

このような酸処理で得られる処理液はカチオン系凝集剤
を添加し、あるいは３０℃以上に加温することによって
濾過性を大幅に改善することができ、従ってスラグ処理
の如きから大量に発生する原材から経済的なフッ化カル
シウム回収を達成する。

実施例 上記したような本発明について更に具体的に説明するな
らば、本発明者等は前述したような事情に鑑みて種々研
究、検討を重ねた結果、脱燐スラグ中に含まれる有効成
分であるフッ化カルシウムを効率よく分離回収すること
ができる方法を見出したものである。

即ち本発明者等は、石灰系のフラックスを使用して溶銑
の脱燐を行う際に生成した脱燐スラグを粉砕せしめ、次
いでスラグ中の地金を磁石に吸着させて分離回収し、こ
のようにして地金を回収したスラグを希酸液中で攪拌処
理することによりフッ化カルシウム以外は溶解されるこ
とを知った。

又この溶解液は単にそのままでは濾別に十数時の長時間
を必要とし、しかも分別状態が好ましいものとならない
が、ポリメタクリル酸エステル系のようなカチオン系凝
集剤を添加して固液分離することによりその分離性を大
幅に改善し得ることを確認した。

また、上記の固液分離に際し上記カチオン系凝集剤の添
加に代え、溶液を加温することによっても大幅な分離性
改善を得しめることを知った。

上記した溶銑脱燐などで得られる脱燐スラグは、上述し
たように、ＣａＦ２、（：ａｓＦ　（ＰＯ４）　３、地
金等を含有し、このスラグの組成の１例を挙げればアパ
タイト（ＣａｓＦ（ＰＯ，）ｓ）が１３重景％程度、Ｃ
ａＦｚが１０重世％程度、地金２５重量％程度であり、
その他５ｉ０２、＾１２０３、ＭｎＯ，ＭｇＯ１などが
含有されている。

本発明では、このような組成の脱燐スラグに対しては、
これを粉砕し、次いで微粉砕されたスラグ中に含まれる
地金を磁石に吸着させて回収する。

然してこの地金回収後のスラグについて酸処理を行う。

酸としては、希硝酸、希塩酸が好適であるが、その他の
酸も適宜に採用可能であり、その酸濃度は１〜２０％で
あって、固液比は１　：　１００〜２０程度が好適であ
る。酸処理後、濾過して固液分離を行うが、この時カチ
オン系凝集剤を添加して、攪拌を行った後濾過を行う。

カチオン系凝集剤としては、ポリメタクリル酸エステル
系などがあり、このような凝集剤の添加量としては、２
〜２０■／βが好適である。即ちこの添加量は、２■／
１未満であるとその添加効果が乏しく、また２０■／１
より多くしても、添加による濾過効果の向上が認められ
ず、単に不経済となり、又設備的に腐食原因となる。

又本発明者等の検討結果によると、このような凝集剤を
添加するかわりに、溶液を加温して濾過を行うことによ
っても略同様な効果を得ることができ、このような加温
は、３０〜６０℃が好適である。即ちこの加温が３０℃
未満であるとその効果が殆ど認められず、また６０°Ｃ
より高いと作業上問題となるばかりでなく、熱エネルギ
ー的に不利で、一般的にコストも高くなるので好ましく
ない。勿論凝集剤添加と加温とを併用することによりそ
の効果が一層高められる。＄！過を行えば、残渣として
フッ化カルシウムが残るのでこれを回収する。濾液につ
いては、これにアルカリ分を加えてｐＨ１２程度にすれ
ば沈澱が生成し、これを濾過すればアパクイト分が回収
される。このアルカリ分としては、ン；アンモニア水、
Ｃａ　（Ｏｌｌ）　ｚなどが好適である。濾過を行う時
に、上述したような溶液にカチオン系ａ集剤を添加する
か、または溶液を加温すれば、以下の具体例で示すよう
に、濾過性は著しく改善され、フッ化カルシウムの回収
が効率的に行えるようになる。

具体例１ 脱燐スラグを一５鶴に粉砕して磁選を行い、磁着物と非
磁着物とに分離した。非付着物について更に−０，１，
鵬に粉砕して同様に磁選し、磁着物と非磁着物とに分離
した。このときの磁着物は４１．８ｆｆｌ量％、非磁着
物は５８．２重量％であった。

次いでこの非付着物５　ｋｇを１０重量％硝酸液１００
Ｉ！中で４５分間攪拌処理した。これにカチオン系凝集
剤（ポリメタクリル酸エステル系）を６■／ｌ添加し、
攪拌した後、°濾過した。この時の濾過時間及び凝集剤
を添加しない場合についての濾過時間の測定結果は第１
表に示す如くである。

第　　１　　表 尚、濾過は、濾過面積２０００ｃＩＩＩ、真空度−６５
０〜７００　ｍ１１ｇで、ヌソチェ型の濾過器で行った
。

濾過が終了した後、洗滌、乾燥を行い化学組成の分析を
行った結果は次の第２表の如くであった。

第２表 即ち上記のような結果から、凝集剤を添加すれば濾過性
が著しく改善されること、また濾過後に得られたものは
純度の高いフッ化カルシウムであることが分った。

上記濾過終了時の炉液にＣａ　（Ｏｆ（）　ｔを加えて
炉液のｐＨを１１まで上昇させ、生成した沈澱物を濾過
、洗滌、乾燥し化学組成の分析を行った結果は次の第３
表の如（であった、即ちこの中には燐分が４縮され、肥
料原料として有効に利用できることが理解される。

具体例２ 脱燐スラグを−５１１に粉砕して磁選を行い、磁着物と
非！■着物とに分離した。非（ｎ着物について更に−Ｑ
、　ｌ　ｓ霞に↑５）砕して磁選し、ｉｆｆ着物と非磁
着物に分離した０次いでこの非磁着物５　ｋｇをＩＯ重
旦％硝酸液１００１中で４５分間攪拌処理した。

その後３０〜６０°Ｃに溶液を加温して濾過し、このと
きの濾過時間を測定した。

また、その他の濾過条件は、前記具体例１と同様とした
。添付図面にこの＞（ｌ温と濾過時間との関係を示すが
、液ｌユが２０℃未満では、濾過時間の短縮はほとんど
見られなかった。第１図より３０〜６０℃の範囲では、
ン夜’ＩＩｓが高くなるにつれて′ＪＵ過性は向上する
ことがわかる。

尚、具体例１では硝酸を用いたが、これ以外に塩酸のよ
うな強酸類などを用い、同様の効果をもたらすが、硫酸
は硫酸カルシウムを生成し、この場合の目的であるフッ
化カルシウムの回収に利用し得ない、また酸濃度は１重
世％以下では効果がなく、一方２０重量％を超えるとフ
ッ化カルシウムの溶解量が多くなり目的に合わなくなる
。カチオン系凝集剤添加量は、２■／ｌ以下では効果が
なく、２０■／１以上では経済的に不利となる。

また、具体例２における加温については、３０℃以下で
は効果が小さく、６０℃以上では作業上問題がある。な
お上記のように、加温することにより濾過性が良くなる
ことの理由は必ずしも明らかではないが、５０〜６０℃
に加温した場合には凝集剤なしで同等の効果が得られる
ことは明らかである。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは、スラグ中の有
効成分であるフッ化カルシウムを効率的に純度の高いも
のとして回収することができ、このフッ化カルシウムは
フラックスとしてリサイクル利用できるなどの有効利用
が図られ、又その他の離′濾過性ケーキ、スラリーなど
の濾過性改善を得しめるもので、濃度１０％前後のよう
な稀酸による処理で、しかも凝集剤の添加量や加温の程
度も低いものでよいので、スラグ処理のように大量の物
質を経済的に処理することができる等の効果を有してお
り、工業的にその効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであって、本発明
法によるものの加温と濾過時間との変化状態を示した図
表である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉粒状フッ化カルシウム含有鉱物に対してフッ化カ
   ルシウム以外の成分を溶解する酸処理をなし、次いで該
   処理液に対して固液分離操作することを特徴とするフッ
   化カルシウムの回収方法。 ２、カチオン系凝集剤を添加し固液分離する特許請求の
   範囲第１項に記載のフッ化カルシウムの回収方法。 ３、固液分離に際して加温する特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項の何れかに記載のフッ化カルシウムの回収方
   法。