高鉄含有量のスズ含有ミドルリングからのスズの回収と関連するAs、Pb、Znの変態挙動

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Sci. Total Environ..2020 Jul;744:140863. S0048-9697(20)34392-8. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.140863.Epub 2020-07-10.

高鉄含有量のスズ含有ミドルリングからのスズの回収と関連するAs、Pb、Znの変態挙動

Sn recovery from a tin-bearing middling with a high iron content and the transformation behaviours of the associated As, Pb, and Zn.

Yong Yu
Lei Li
Jingcheng Wang

PMID: 32687998 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.140863.

抄録

高い鉄分と低いSiO含有量を持つスズ含有中鉱は、スズ含有鉱滓の選鉱から生成されます。ミドルリングは、貴重なSnとFeの金属と有害なPb、Zn、およびAs元素で構成されており、長期間土地に放置された場合、深刻な経済的および環境問題を引き起こす可能性があります。本研究では、酸化焙焼に続いて硫化焙焼を含むミドルリングの処理のための新しい2段階のプロセスを提案した。その結果、Sn、Pb、Zn、およびAsは効率的に揮発し、回収されたダスト中に濃縮され、一方で濃縮されたFeは焙煎残渣中に残ったことが示された。硫化焙焼工程では、中間部に由来するCaSOがSO(g)への変態によりSnの硫化・揮発に大きな役割を果たした。さらに、CO(g)は、合金相中のFe成分の選択的酸化を介して、FeSnとFeAs合金からそれぞれSnとAsの分離に正の影響を与えた。最適条件では、Snの回収率は97.5%に達し、As, Pb, Znの残留含有量はそれぞれ0.055, 0.013, 0.13wt%に減少した。この研究は、スズ含有中鉱の資源利用に役立ち、スズ含有鉱滓の定量的な削減に大きな意義を持つものである。

A tin-bearing middling with high Fe and low SiO contents is generated from the beneficiation of tin-bearing tailings. The middling is composed of valuable Sn and Fe metals and harmful Pb, Zn, and As elements, which can cause severe economic and environmental issues if left on land for extended periods. This study proposed a new two-step process for the treatment of the middling, which includes oxidising roasting followed by sulfurization roasting. The results demonstrate that Sn, Pb, Zn, and As were volatilised efficiently and concentrated in the collected dust while concentrated Fe remained in the roasted residue. During the sulfurization roasting process, CaSO that originated from the middling played a major role in Sn sulfurization and volatilisation through its transformation to SO (g). Furthermore, CO (g) positively affected separation of Sn and As from FeSn and FeAs alloys, respectively, via the selective oxidation of the Fe component in the alloy phases. Under optimal conditions, the Sn recovery reached 97.5%, and the residual contents of As, Pb, and Zn decreased to 0.055, 0.013, and 0.13 wt%, respectively. This study aids in the resource utilisation of tin-bearing middling and is of substantial significance for the quantitative reduction of tin-bearing tailings.