選択塩化法による電炉ダストからの亜鉛回収法の開発

選択塩化法による電炉ダストからの

亜鉛回収法の開発

2014 年 3月 5日

東北大学大学院工学研究科

詳細は、リンクを参照して下さい。

かなり古い情報になりますが、

重要ではないかと思いますので

紹介しておきます。

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　東北大学大学院工学研究科

金属フロンティア工学専攻の佐藤讓

名誉教授、朱鴻民教授らは、電気炉で

鉄スクラップを溶解する時に発生する煙灰

（電炉ダストと言う）から

選択塩化法・溶融塩電解により、亜鉛を

効率よく回収する方法を開発しました。

【研究の背景】

　電炉ダストは電気炉で製造される鉄鋼の

1.5～2%、国内で年間、約 50 万トン発生

し、その中には25～30%の亜鉛が含まれて

います。

　元々は錆止めとして自動車用鋼板等に

使われた亜鉛めっきです。

　その量は国内で生産される亜鉛の

30～40%にも上ります。

　亜鉛の国内市場は 1,000 億円規模で

あり、日本は亜鉛鉱石を全量輸入して

いますので、極めて貴重な国内資源です。

　しかし、電炉ダストは多くの不純物を

含み、有害産業廃棄物ですので

電気炉メーカーでは処理費を払って処分

しています。

　これは日本に限らず世界的な問題に

なっています。

【研究成果の概要】

　今回、開発された回収法では図２に示す

ように、粗酸化亜鉛を経ることなく、

選択塩化法と呼ばれる方法で電炉ダストを

約1,000℃において、塩素と空気の混合ガス

で直接塩化して、電炉ダスト中の亜鉛を

塩化亜鉛としてガス状で分離します。

　この際、残りの大部分を占める鉄は

酸化鉄として固体のまま残ります。

　得られた塩化亜鉛を食塩

（塩化ナトリウム）と混合して溶融塩

という液体にしてから鉛等の不純物を

除いて浄化し、亜鉛の融点より高い

450℃で電気分解して高純度の亜鉛を

製造します。

【研究成果の意義】

　今回開発した方法は、従来法と比べると

以下の利点があり全体の回収コストを

大幅に削減できると共に、世界的な問題

である廃棄物としての電炉ダストの処理に

貢献するものと考えられます。

・電炉ダスト中の亜鉛を選択塩化する

　ことで塩素が障害とならず、容易に亜鉛

　と鉄を分離できます。

・従来法よりも亜鉛の回収率が高い

　（95%以上）と見込まれます。

・塩化亜鉛は食塩との混合溶融塩として

　不純物を除いた後で溶融塩電解を行い、

　高純度（99.99%）の亜鉛を得ることが

　できます。

　これは現在の最高純度規格を満たします。

・溶融塩電解は電流密度を大きくできます

　ので、設備がコンパクトで生産性が高く

　なります。

・得られる亜鉛は液体状なので、

　水溶液電解で必要な、電極からの電着物

　の剥ぎ取り工程が不要です。

・塩化後に残る酸化鉄等は、鉄源として

　電気炉に戻すことにより廃棄物を大幅に

　削減できます。

・全体の工程が短く単純なので、高温では

　ありますがエネルギー消費は少ないと

　考えられます。

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　良さそうですね。

＞高純度（99.99%）の亜鉛を得ることが

＞できます。

＞これは現在の最高純度規格を満たし

＞ます。

　素晴らしい。

　これでいままで無駄にしていた亜鉛を

かなり回収できそうです。

　ただ、

＞全体の工程が短く単純なので、高温では

＞ありますがエネルギー消費は少ないと

＞考えられます。

　と言う言い方で、かなり抽象的なので

資源の有効利用という意味では重要な

成果ではありますが、直接輸入すること

との費用比較をするとどうなのでしょう？

　ちょっと気になりますね。