KR100902401B1 - Powder making for zinc refining containing dust of steel and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제강 분진을 함유한 아연 제련용 분말 및 그 제조방법에 관한 것으로, 수거된 제강 분진을 정량하는 단계와; 아연이 30중량% 이상 함유된 폐기물을 수거하여 건조하고 파쇄하여 상기 제강 분진의 입경과 유사하게 하는 단계와; 상기 제강 분진과 아연이 30중량% 이상 함유된 폐기물분말을 1:3~10의 비율로 첨가 혼합하여 혼합물에 함유된 아연의 총함량이 28중량% 이상이 되도록 하는 단계를 통해 제강 분진을 함유한 아연 제련용 분말을 제조할 수 있게 된다.The present invention relates to a zinc-smelting powder containing steel-making dust and a method of manufacturing the same, comprising the steps of: quantifying collected steel-making dust; Collecting, drying and crushing the waste containing not less than 30% by weight of zinc so as to resemble the particle diameter of the steel making dust; Wherein the steel making dust and the waste powder containing not less than 30% by weight of zinc are added and mixed in a ratio of 1: 3 to 10 so that the total content of zinc contained in the mixture is not less than 28% by weight, Thereby making it possible to produce a zinc-smelting powder.
본 발명은 제강 분진에 포함된 유가금속중 특히 아연을 저렴하면서도 간단 용이하게 회수할 수 있고, 그에 따라 자원의 낭비를 막고 재활용할 수 있음 물론 환경오염을 방지하는 효과를 제공한다.The present invention can recover easily and cheaply the zinc among the valuable metals contained in the steel making dust, inexpensively and easily, thereby preventing the waste of resources and recycling it, and of course providing the effect of preventing environmental pollution.
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Description
본 발명은 제강 분진을 함유한 아연 제련용 분말 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제강공정에서 발생되는 제강 분진에 아연 함유량이 많은 폐기물을 혼합한 다음 이로부터 아연을 회수토록 함으로써 자원의 낭비와 환경파괴를 막고 보다 저렴한 비용으로 제강 분진에 함유된 유가금속중 특히 아연을 회수할 수 있도록 한 아연 제련용 분말 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a powder for zinc smelting containing steel dust and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a method of manufacturing zinc powder by mixing waste having high zinc content into steel dust generated in a steelmaking process, And more particularly to a powder for zinc refining capable of recovering zinc among refined metals contained in steelmaking dust at a lower cost and a method of manufacturing the same.
일반적으로, 전기로 제강공정은 수집된 고철을 전기로에 넣고 용융하여 재생시키는 과정으로 이루어지며, 이때 발생되는 제강 분진에는 고순도의 아연, 납, 산화철 등 유가금속이 포함되어 있다.Generally, the electric furnace steelmaking process consists of collecting the collected scrap in an electric furnace and melting and regenerating it. The steel dust generated at this time contains high-purity metals such as zinc, lead and iron oxide.
뿐만 아니라, 산소취련을 통한 제철소의 제강공정에서도 많은 유가금속이 산화 비산하여 분진화되고, 이 분진들은 집진기를 통해 포집된 후 재처리되거나 폐기처분되고 있다.In addition, during the steelmaking process of steelworks through oxygen blowing, many valuable metals are scattered by oxidation, and these dusts are collected through a dust collector and then reprocessed or disposed of.
그런데, 상기 제강 분진들 속에는 아연 화합물이 10~25중량%, 철 화합물이 20~30중량% 정도 함유되어 있는 것으로 알려져 있으며, 기타 납, 크롬, 카드뮴, 구 리 등의 유해금속들도 함유되어 있는 것으로 알려져 있다.It is known that the steelmaking dust contains 10 to 25% by weight of a zinc compound and 20 to 30% by weight of an iron compound, and contains harmful metals such as lead, chromium, cadmium and copper .
이와 같이, 제강 분진에 고가의 유가금속들은 물론 유해금속들이 함유되어 있음에도 불구하고 유가금속의 함유량이 낮아 경제성이 없으므로 회수하지 않고 전량 폐기처리하고 있어 자원의 낭비를 초래하고 있을 뿐만 아니라 함유된 유해금속을 정제처리하는데 있어서도 처리비용이 과대하므로 대부분 그대로 매립지에 매립하는 형태로 처리하고 있어 이로 인해 심각한 토양오염, 환경오염 등이 초래되었다.In this way, steelmaking dust is not costly due to the low content of valuable metals, even though it contains not only expensive and valuable metals but also harmful metals. Therefore, waste is disposed of without being recovered, resulting in waste of resources, The treatment cost is excessive in the refining treatment, and therefore, most of the treatment is carried out in a form to be buried in the landfill, thereby causing serious soil pollution and environmental pollution.
이러한 폐해의 심각성에 따라 현재는 폐기물처리법에 의해 엄격히 제한받고 있으며, 이에 따라 제강 분진에 포함된 유가금속을 효율적으로 회수하면서 유해금속은 무해처리하려는 노력들이 부단히 경주되어 왔다.Due to the seriousness of these harmful effects, currently, it is strictly limited by the waste treatment method. Therefore, efforts to harmlessly treat harmful metals while continuously recovering valuable metals contained in steelmaking dust have been continuously tried.
특히, 아연 및 아연광석의 경우에는 매년 막대한 양을 수입(예컨대, 1997년 56000톤, 47백만달러)하고 있음에 반해, 제강 분진 발생량은 1996년 일당 652톤이던 것이 2005년에는 일당 1093톤으로 100% 이상 증가하였음이 보고된 바 있다(현대제철 30만톤/년).In particular, for zinc and zinc ore, the amount of steelmaking dust was 652 tonnes per day in 1996, compared with 1093 tonnes per day in 2005 (compared to 56 000 tonnes in 2007, $ 47 million) (Hyundai Steel, 300,000 tons / year), respectively.
그러나, 제강 분진에 포함된 아연은 10~25중량% 정도여서, 유가금속 회수를 위한 통상적인 방식, 이를테면 습식정련처리, 고온정련처리, 기타 원료이용처리 등의 방식으로는 경제성이 없어 처리가 곤란하였으며, 경제성을 갖기 위해서는 적어도 28중량% 이상은 되어야 한다.However, the zinc contained in the steelmaking dust is about 10 to 25% by weight, so that it is not economical by a conventional method for recovering valuable metals such as a wet refining treatment, a high-temperature refining treatment, And at least 28% by weight or more for economical efficiency.
이를 해결하기 위한 관련 기술로, 예컨대 특허공고 제79-195호(1979.4.4) "철강 제련시 집진기에서 회수한 분진을 원료로 한 아연제련 방법", 특허공고 제90- 6695호(1990.9.17) "제강 더스트로부터의 유가금속 회수방법", 특허공개 제1991-0012305호(1991.8.7) "제강용 전기로 분진으로부터 유가금속의 회수방법", 특허공고 제288904호(2001.6.1) "전기로 제강 분진 유가금속 회수방법", 등록특허 제554974호(2006.2.17) "제강 더스트중의 유가금속 회수방법"들이 개시된 바 있다.As a related technique for solving this, for example, Japanese Patent Publication No. 79-195 (Apr. 4, 1979) "Zinc smelting method using dust recovered from a dust collector in steel smelting as raw material", Patent Publication No. 90-6695 ), "Method for recovering valuable metals from steelmaking dust", Patent Publication No. 1991-0012305 (Aug. 7, 1991) "Method for recovering valuable metals from steelmaking furnace dust", Patent Publication No. 288904 And a method of recovering valuable metals in steelmaking dust ", and a method of recovering valuable metals in steelmaking dust.
여기에 개시된 기술들은 제강 분진에 포함된 아연 회수를 위해 탄산염을 첨가한 수용액 중에서 반응시켜 침전후 회수하거나 제강 분진을 펠릿형태로 가공한 후 환원시켜 증류에 의해 분리하거나 혹은 점결제와 알루미늄 드로스를 배합한 후 단광으로 만들고 이 단광을 용융환원시켜 회수하거나 혹은 산화아연으로 회수하는 등 열야금학적 방법, 습식야금학적 방법, 전해법, 표면처리법 등 다양한 방식으로 전개되어 왔다.The techniques disclosed herein can be used for recovering zinc contained in steelmaking dust by reacting in an aqueous solution containing carbonate, recovering after precipitation, processing steelmaking dust into pellets, reducing and separating by distillation, Has been developed in various ways such as a heat metallurgical method, a wet metallurgical method, an electrolytic method, a surface treatment method and the like, which is made into a single light after being blended and recovered by recovering the single light by melting reduction or recovering it as zinc oxide.
그러나, 이와 같은 방법들은 처리에 따른 과다한 비용이 발생되어 비경제적일 뿐만 아니라 2차 오염물질을 발생시키는 등 또다른 폐해를 낳았으며, 아연의 경우 제강 분진에 함유된 양이 적어 저비용, 고효율적으로 회수할 수 있는 마땅한 방법이 아직까지는 개시되지 못하고 있는 실정이다.However, such methods have resulted in excessive cost due to the treatment, which is not only economical but also causes secondary pollutants such as secondary pollutants. In the case of zinc, the amount contained in the steel dust is small and low cost, The proper way to recover is yet to be launched.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 제강공정에서 발생되는 제강 분진에 특히 아연이 많이 함유된 다른 폐기물을 적정비율로 첨가 혼합하여 제강 분진의 아연 함량을 회수가 용이한 28중량% 이상으로 높여 저렴하고 간단한 방식으로 아연을 회수할 수 있도록 한 제강 분진을 함유한 아연 제련용 분말 및 그 제조방법을 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing steel products, which comprises mixing zinc dust in steel making dust generated in a steelmaking process, To 28 wt% or more, which is easy to recover, so that zinc can be recovered in an inexpensive and simple manner, and a manufacturing method thereof.
본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 제강 분진에, 아연이 30중량% 이상 함유된 폐기물분말을 1:3~10의 비율로 첨가혼합하여, 아연의 총함량이 28중량% 이상이 되도록 된 제강 분진을 함유한 아연 제련용 분말을 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for producing a steel material, which comprises adding waste powder containing zinc in an amount of 1: 3 to 10 to steel making dust, And a zinc powder for zinc smelting.
이때, 상기 제강 분진은 제철소의 제강공장에서 발생된 제강 분진 혹은 전기로 공장에서 발생된 제강 분진인 것에도 그 특징이 있다.At this time, the steelmaking dust is a steelmaking dust generated in a steelmaking factory or an ironmaking dust generated in an electric furnace.
그리고, 상기 아연이 30중량% 이상 함유된 폐기물은, 폐수처리 오니, 아연이 함유된 폐페인트, 아연이 함유된 합금의 용해공정에서 발생되는 슬래그중 하나 이상인 것에도 그 특징이 있다.The waste containing 30 wt% or more of zinc is also characterized in that it is at least one of wastewater treated sludge, waste paint containing zinc, and slag generated in a melting process of an alloy containing zinc.
또한, 상기 아연이 함유된 합금의 용해공정에서 발생되는 슬래그는, 황동용해분진 또는 아연용해분진 또는 황동볼밀분진 또는 아연볼밀분진인 것에도 그 특징이 있다.Also, the slag generated in the melting process of the zinc-containing alloy is also characterized by being brass dissolving dust, zinc-dissolved dust, brass ball mill dust, or zinc ball mill dust.
뿐만 아니라, 본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 수거된 제강 분진을 정량하는 단계와; 아연이 30중량% 이상 함유된 폐기물을 수거하여 건조하고 파쇄하여 상기 제강 분진의 입경과 유사하게 하는 단계와; 상기 제강 분진과 아연이 30중량% 이상 함유된 폐기물분말을 1:3~10의 비율로 첨가 혼합하여 혼합물에 함유된 아연의 총함량이 28중량% 이상이 되도록 하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 제강 분진을 함유한 아연 제련용 분말 제조방법도 제공한다.In addition, the present invention provides a method for attaining the above-mentioned object, comprising the steps of: quantifying collected steelmaking dust; Collecting, drying and crushing the waste containing not less than 30% by weight of zinc so as to resemble the particle diameter of the steel making dust; And mixing the steel making dust and waste powder containing 30 wt% or more of zinc in a ratio of 1: 3 to 10 so that the total content of zinc contained in the mixture is 28 wt% or more The present invention also provides a method of producing a zinc-smelting powder containing steelmaking dust.
아울러, 상기 제조방법에서 사용되는 아연이 30중량% 이상 함유된 폐기물은 상기 제강 분진의 조성에 나오는 것과 동일하고, 또한 아연이 함유된 합금의 용해 공정에서 발생되는 슬래그의 종류도 앞서 설명한 것과 동일하다.In addition, the wastes containing 30 wt% or more of zinc used in the above production method are the same as those in the composition of the steelmaking dust, and the kinds of slag generated in the melting process of the alloy containing zinc are also the same as those described above .
본 발명은 제강 분진에 포함된 유가금속중 특히 아연을 저렴하면서도 간단 용이하게 회수하여 아연 제련용 원료인 아연광석 대용으로 그대로 활용할 수 있고, 그에 따라 자원의 낭비를 막고 재활용할 수 있음 물론 환경오염을 방지하는 효과를 제공한다.The present invention can recover low cost and easy, especially zinc, of valuable metals contained in steelmaking dust, and can be utilized as a substitute for zinc ore, which is a raw material for zinc smelting, thereby preventing waste of resources and recycling. .
이하에서는, 본 발명에 따른 제강 분진을 함유한 아연 제련용 분말 및 그 제조방법을 첨부도면을 참고하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a powder for zinc smelting containing steel-making dust according to the present invention and a method of manufacturing the same will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 따른 제강 분진을 함유한 아연 제련용 분말은 아연의 총함량이 28중량% 이상이 되도록 하여 통상적인 회수방법을 통해서도 효율적이고 경제적으로 회수할 수 있도록 구성된다.First, the zinc-smelting powder containing the steel-making dust according to the present invention is configured such that the total content of zinc is 28% by weight or more, so that it can be efficiently and economically recovered through a conventional recovery method.
즉, 경제적인 아연 회수를 위해서는 적어도 제강 분진내에 28중량% 이상, 바람직하기로는 45중량% 이상의 아연이 함유되어 있어야 하는데 이를 위해, 폐기처리되는 폐기물들중 아연함량이 높은 것들을 선택하여 이들 폐기물을 1:3~10의 비율로 상기 제강 분진에 첨가혼합하여 아연의 총함량이 28중량% 이상이 되도록 구성할 수 있다.That is, in order to recover the economical zinc, at least 28 wt% or more, preferably 45 wt% or more of zinc should be contained in the steel dust. For this purpose, those having a high zinc content among the wastes to be disposed of are selected, : 3 to 10 to the steelmaking dust so that the total content of zinc is 28% by weight or more.
이때, 상기 폐기물들은 적어도 아연 함량이 30중량% 이상은 되어야 함이 바람직한데, 이는 제강 분진에 함유되어 있는 아연의 함량이 10~25중량% 밖에 되지 않으므로 최소 30중량% 이상의 아연 함량을 갖는 다른 폐기물들이 혼합되어야만 적어도 본 발명이 요구하는 28중량% 이상의 총 아연함량을 가진 제강 분진과 폐기물 의 혼합물이 만들어질 수 있기 때문이다.At this time, it is preferable that the waste should have a zinc content of at least 30% by weight because zinc contained in the steel making dust is only 10 to 25% by weight, so that other wastes having a zinc content of at least 30% A mixture of the steelmaking dust and the waste having a total zinc content of at least 28% by weight required by the present invention can be made.
덧붙여, 아연의 총함량이 45중량% 이상이 되게 되면 직접 아연광석대용으로 사용할 수 있고, 45중량% 이하 28중량% 이상이면 전처리공정을 통해 45중량% 이상으로 상향시킨 후 아연광석대용으로 사용될 수 있다.In addition, when the total content of zinc is 45 wt% or more, it can be used as a substitute for zinc ore. When the content is 45 wt% or less and 28 wt% or more, it can be used as a substitute for zinc ore have.
아울러, 상기 아연이 30중량% 이상 함유된 폐기물들은 폐수처리 오니, 아연이 함유된 폐페인트 또는 아연이 함유된 합금의 용해공정에서 발생되는 슬래그들이 될 수 있다.In addition, the wastes containing more than 30% by weight of zinc may be slag generated in a wastewater treatment sludge, a waste paint containing zinc or a melting process of an alloy containing zinc.
여기에서, 특히 아연이 함유된 합금의 용해공정에서 발생되는 슬래그들은 황동의 용해 및 합금과정에서 발생되는 분진인 황동용해분진; 그리고 황동 및 아연합금의 용해, 합금과정에서 발생되는 아연용해분진, 슬래그를 재처리(볼밀)할 때 생기는 분진으로 황동볼밀분진, 아연볼밀분진 등이 될 수 있다.Here, the slag generated in the melting process of an alloy containing zinc in particular is brass dissolution dust, which is dust generated in the melting and alloying process of brass; And zinc dust dissolved in brass and zinc alloys, alloyed zinc dust, and dust generated when the slag is reprocessed (ball mill), may be brass ball mill dust, zinc ball mill dust, and the like.
뿐만 아니라, 이들 분진들에 함유된 아연 함량은 황동용해분진의 경우 50~55중량%, 황동볼밀분진의 경우 50~65중량%, 아연볼밀분진의 경우도 50~65중량% 정도 함유되어 있음이 확인되고 있어 본 발명이 요구하는 조건을 모두 충족하고 있음을 알 수 있다.In addition, the zinc contained in these dusts is contained in an amount of 50 to 55 wt% for brass dissolving dust, 50 to 65 wt% for brass ball mill dust, and 50 to 65 wt% for zinc ball mill dust It can be seen that all of the conditions required by the present invention are satisfied.
나아가, 상기 제강 분진과 수거된 폐기물들중 하나 이상의 것들은 1:3~10의 비율로 첨가혼합되도록 혼합비를 조절하여 회수시 경제적 가치를 가질 수 있도록 혼합물내 총 아연 함량이 최소 28중량% 이상이 되도록 하기 위한 것이다.Further, at least one of the steelmaking dust and the collected waste may be mixed so that the total zinc content in the mixture is at least 28% by weight so that the mixture can be economically recovered by controlling the mixing ratio so as to be added and mixed at a ratio of 1: 3 to 10 .
이하, 본 발명에 따른 제강 분진을 함유한 아연 제련용 분말 제조방법을 도 1에 의거하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for producing a zinc-smelting powder containing steel-making dust according to the present invention will be described with reference to Fig.
본 발명인 제강 분진을 함유한 아연 제련용 분말을 제조하기 위해, 먼저 제철소의 제강공장이나 전기로 제강공정에서 제강공정 수행시 생기는 제강 분진을 수거한 다음 일정량의 단위로 정량화하는 단계가 수행된다(S100).In order to produce zinc powder for milling containing the steelmaking dust according to the present invention, the steelmaking dust of the steel mill or the electric furnace steelmaking process is first collected and then quantified to a predetermined amount (S100 ).
상기 정량화 단계(S100)는 후술되는 폐기물들과의 혼합비를 보다 용이하게 조절하여 혼합물에 함유될 아연의 총함량이 적어도 28중량% 이상을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.The quantification step (S100) is to more easily control the mixing ratio with the wastes described later so that the total content of zinc contained in the mixture can be maintained at least 28% by weight or more.
상기 정량화 단계(S100)를 거쳐 제강 분진이 정량화 되면, 아연이 함유된 다른 폐기물들 이를테면, 앞서 설명하였던 폐수처리 오니, 아연이 함유된 폐페인트 또는 아연이 함유된 합금의 용해공정에서 발생되는 슬래그, 즉 황동용해분진, 황동볼밀분진, 아연볼밀분진 등을 수거한 후 건조하고, 이어 건조된 폐기물들을 파쇄하여 상기 제강 분진과 유사한 입경을 갖도록 폐기물분말로 가공하는 단계(S200)를 수행하게 된다.When the steelmaking dust is quantified through the quantification step (S100), other wastes containing zinc, such as the wastewater sludge described above, slag generated in the dissolving process of zinc-containing waste paint or zinc-containing alloy, That is, the step of collecting the brass-dissolving dust, the brass ball mill dust, the zinc ball mill dust, and the like, and then drying (S200), the dried wastes are crushed and processed into a waste powder having a particle size similar to that of the steelmaking dust.
이때, 상기 가공 단계(S200)는 볼크러셔 등의 공지된 파쇄기를 통해 파쇄됨이 바람직하고, 스크린을 통해 특정 크기로 스크리닝함으로써 상기 제강 분진과 대응되는 입경을 갖는 폐기물들을 선별할 수 있다.At this time, it is preferable that the processing step (S200) is crushed through a known crusher such as a ball crusher. By screening through a screen to a specific size, wastes having particle diameters corresponding to the steel making dust can be selected.
이와 같이 하여, 폐기물을 파쇄하는 가공 단계(S200)가 완료되면 파쇄된 폐기물들을 정량화된 제강 분진을 기준으로 1:3~10의 비율로 혼합하는 단계(S300)를 수행하게 된다.When the processing step S200 for crushing the waste is completed, the crushed waste is mixed at a ratio of 1: 3 to 10 based on the quantified steelmaking dust (S300).
상기 혼합 단계(S300)는 혼합비율에 따라 제강 분진과 폐기물 분진을 호퍼에 투입하고, 호퍼의 하단에 마련된 스크류에 의해 교반되면서 혼합된 후 이송되어 수집통에 수집될 수 있도록 함이 바람직하다.In the mixing step (S300), the steelmaking dust and the waste dust are preferably injected into the hopper according to the mixing ratio, mixed while being stirred by the screw provided at the lower end of the hopper, and then transported to be collected in the collecting container.
이때, 혼합되는 상기 페기물들은 앞서 제시된 것들을 단독 혹은 둘 이상 혼합하여 사용될 수도 있음은 물론이다.In this case, the waste materials to be mixed may be used alone or in combination of two or more thereof.
이렇게 함으로써, 본 발명이 필요로 하는 제강 분진을 함유한 분말을 제조할 수 있으며, 제조된 분말에 함유된 아연의 총함량은 28중량% 이상에 이르게 된다.By doing so, a powder containing steel-making dust required by the present invention can be produced, and the total amount of zinc contained in the produced powder reaches 28% by weight or more.
따라서, 본 발명에 따르면 아연 함량이 적어도 28중량% 이상 함유하고 있으므로 통상적인 아연 회수방법으로 회수처리하여도 경제적 효용성을 갖게 된다.Therefore, according to the present invention, since the zinc content is at least 28% by weight or more, it is economically effective even when recovered by a conventional zinc recovery method.
도 1은 본 발명에 따른 제강 분진을 함유한 아연 제련용 분말 제조방법을 보인 플로우챠트이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart showing a method for producing zinc powder for milling containing steel making dust according to the present invention. FIG.
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