JPH0136539B2 - - Google Patents

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JPH0136539B2
JPH0136539B2 JP60197433A JP19743385A JPH0136539B2 JP H0136539 B2 JPH0136539 B2 JP H0136539B2 JP 60197433 A JP60197433 A JP 60197433A JP 19743385 A JP19743385 A JP 19743385A JP H0136539 B2 JPH0136539 B2 JP H0136539B2
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Yasuo Oshima
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    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B23/00Obtaining nickel or cobalt
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    • C22B23/025Obtaining nickel or cobalt by dry processes with formation of a matte or by matte refining or converting into nickel or cobalt, e.g. by the Oxford process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は銅又はニツケル硫化物鉱石からその金
属の製錬中間物であるマツトを生産するための自
溶製錬炉の操業方法に関するものである。
〔従来の技術〕
硫化精鉱を原料とする自溶炉と呼ばれる自溶製
錬炉は他の溶錬炉に較べて多くの利点を有する反
面、多くの欠点をもつている。そこで先ず従来の
銅自溶炉を第2図について説明する。
自溶炉1において、粉状の精鉱2は予熱空気3
と共に炉頂の精鉱バーナー4から炉の反応塔5内
に吹き込まれる。反応塔5内において、この粉状
精鉱2中の可燃成分である硫黄と鉄は高温の予熱
空気3と反応して溶解し、セトラー6に溜められ
る。この湯溜り部であるセトラー6で溶体は比重
差によつてCu2SとFeSの混合物である〓7と、
2FeO・SiO2を主成分とする〓8に分けられる。
〓8は〓抜口9から排出され、電気錬〓炉10に
導入される。一方〓7は〓抜口11から次の工程
である転炉の要求に応じて抜き出される。
一方自溶炉1からの高温排ガス12はセトラー
6及び排煙道13を通つてボイラー14で冷却さ
れる。電気錬〓炉10に入つた〓は電極15によ
つて通電された電熱によつて加熱保持され、必要
によつて電気錬〓炉10に装入された塊鉱やフラ
ツクス等と混合され銅分は更に炉底に沈降し、僅
かに残つた銅分を含んだ〓のみが抜口16から系
外に排出される。
従来の自溶製錬炉には以下に述べるような多く
の問題点があつた。
(1) 反応塔5内では不足熱量を補なうため補助燃
料が用いられるが、原料精鉱の反応熱と補助燃
料の燃焼熱によつて、反応塔5の内部はかなり
高温雰囲気となる。このため精鉱処理量を増加
させようとすると、反応塔5の内壁煉瓦の溶損
が激しく、精鉱バーナー4を経由する単位時間
当りの精鉱処理量は煉瓦の溶損が許容される程
度に制限される。この煉瓦溶損は反応塔の熱負
荷と密接な関係があり、この熱負荷が例えば35
万kcal/m3・h以上となると煉瓦溶損が著し
く、好ましくは25万Cal/m3・h以下が良い。
反応塔の内径及び高さを大きくすれば精鉱の
増加処理は可能となるが、反応塔の表面積が大
となるため放散熱が増加し、この熱損失を補な
うため更に補助燃料使用量が増加し、またこの
ような反応塔のみの拡大は既設の自溶炉にはか
なりの困難が伴なうものである。
一方精鉱増加処理法として予熱空気3の酸素
富化ないしその富化の程度を高める方法もある
が、この場合も反応塔5の内部は更に高温雰囲
気となり、内壁煉瓦の溶損を避ける見地から精
鉱処理量には上限がある。
(2) 精鉱バーナー4では粉状の精鉱2と予熱空気
3とが反応塔5の空間中に吹き込まれ生成した
溶融物液滴が落下してセトラー6で〓と〓に分
離する自溶炉1の排ガス12中には多量のダス
トが含まれる。このダストは排煙道13、排煙
道13とボイラー14との連絡部及びボイラー
14内部に堆積して通気を阻害する。
このダストは有価金属を含有しているためボ
イラーや電気集塵機等で回収して自溶炉1に精
鉱2と共に繰り返される。然しながら酸化反応
が進んで非自燃性となつた回収ダストを精鉱バ
ーナー4で処理すると、補助燃料必要量が増加
するうえ、非自燃性のダストは溶融温度も高く
再びそのまゝダストとして排ガス中に入つて炉
外に持ち去られる割合が高く、発生ダスト量の
増加という悪循環を招く。
(3) 精鉱バーナー4での精鉱処理量を増加させよ
うとすると反応塔5内での精鉱密度、分布、ガ
ス流速等の最適反応条件から外れるため、前記
(2)のダスト発生率が高くなる。このため精鉱バ
ーナーを経由する精鉱の処理量はダスト発生率
の観点からも上限がある。
(4) 反応塔5内は酸化雰囲気であり、特に精鉱バ
ーナー4から吹き込まれた粉状原料が充分温度
上昇をするまでの低温度域ではマグネタイトが
生成され易い。このマグネタイトは操業上種々
の支障があり、例えばこのマグネタイトにより
〓の粘性が上昇し、〓との分離が悪化して〓中
の含銅量の増加をもたらし、またマグネタイト
は密度が高いため炉床に沈積し、炉床を上昇さ
せて有効炉床容積を減少させる。更にはマグネ
タイトは他の酸化物特にCr2O3等と結合して〓
と〓の中間層に粘度の大きい〓を形成し、〓と
〓の分離を妨げ、又この粘度の大きい〓は融点
及び粘性が高く、〓抜口9からの〓排出を困難
にする。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は前述の問題点を解決し、従来の自溶炉
の大きさのまゝ精鉱の増加処理を行なうことので
きる自溶製錬炉の操業方法を提供するものであ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はこの目的を達成するために反応塔と、
反応塔の頂部に設けられた精鉱燃焼装置と、セト
ラーと、排煙道とを有する自溶製錬炉の操業方法
において、反応塔と排煙道との間のセトラーの天
井部を貫通してセトラー内にランスパイプを挿入
し、このランスパイプを通して、精鉱、繰り返し
ダスト、銅滓などの銅含有原料と、反応用気体と
をセトラー内の溶体中に吹き込むことにある。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図に従つて説明する。
第1図において精鉱バーナー4を具えた反応塔
5、セトラー6、排煙道13を有する点は第2図
に示した従来のものと同じである。セトラー6の
天井部にはランスパイプを挿入するための貫通孔
17を設け、この貫通孔17を通してランスパイ
プ18がセトラー内に挿入してある。このランス
パイプ18を通して、精鉱、繰り返しダスト、銅
滓などの銅含有原料と反応用気体と、必要に応じ
て補助燃料21とをセトラー6内に溜められた〓
8又は〓7からなる溶体中に吹き込むものであ
る。ランスパイプ18の本数はセトラー6から供
給する銅含有原料の量に応じて1本ないし複数本
とすることができる。このランスパイプ18は先
端部が消耗すれば逐次降下することが可能となつ
ている。
〔作 用〕
本発明の自溶製錬炉の操業方法によれば反応塔
5に供給された粉状精鉱2は反応用気体3と反応
して溶解し、セトラー6にて比重差により〓8と
〓7に分離する。反応塔5で発生した排ガスはセ
トラー6の空間、排煙道13を通つてボイラー1
4へ送られる。
一方セトラー6の天井貫通孔17から挿入され
たランスパイプ18からは精鉱、繰り返しダス
ト、銅滓、などの銅含有原料19および溶剤と、
反応用の空気又は酸素富化空気などの反応用気体
20と必要に応じて補助燃料21がセトラー6の
溶体中に吹き込まれ、こゝで吹き込まれた銅含有
原料は速やかに溶体中に進入して反応溶解し、
こゝで発生した排ガスは反応塔5で発生した排ガ
スと共に排煙道を通つて排出される。
〔発明の効果〕
本発明の自溶製錬炉によれば、従来の自溶炉と
同じ量の精鉱を精鉱バーナーを経由して反応塔で
溶解しつつ更にランスパイプを経由して精鉱を溶
解できるので、従来の自溶炉に比して精鉱の溶解
能力を大幅に増加させることができる。その増溶
量は従来の能力の60%増程度までが期待される。
この際反応塔内の鉱石の反応状態はセトラーで使
用するランスパイプに影響されることなく、最適
の反応条件下で反応させることができる。
また反応塔で発生した多量のダストを含む排ガ
スはセトラーの空間を通過する際、ランスパイプ
からの吹き込みにより生ずる溶体のスプラツシユ
の中を通り、ダストの一部がスプラツシユした溶
体の液滴によつて機械的に捕捉されるため、排煙
道を出ていく排ガス中のダスト量は低下し、排煙
道やボイラー及びその連絡部におけるダストトラ
ブルが軽減する。更に反応塔から供給された精鉱
の反応によつて生成したマグネタイトは〓抜口か
ら排出されるまでにランスパイプら吹き込まれた
精鉱と反応用気体とによつて粘度の大きい〓層を
含む〓は激しく撹拌されることになる。粘度の大
きい〓中のマグネタイトは非平衡論的に存在して
いるものなので撹拌によつて〓を均一化すること
によつて大部分が還元され、また吹き込まれた精
鉱中のFeSによつて 3Fe3O4+FeS=10FeO+SO2 の反応によつてもマグネタイトは還元され、〓中
への銅損失が減少し、また〓抜口における粘度の
大きい〓による〓排出の困難性は解消する。
本発明によれば前記したように従来の自溶炉に
おける欠点が取除かれるばかりでなく、更に次の
ような利点が得られる。
(1) 従来は精鉱バーナーを経由して処理していた
繰り返しダストのような非自燃性原料をランス
パイプを経由して溶体中に吹き込むことにより
非自燃性原料の溶解性が向上し、ダスト発生率
が低下する他、精鉱バーナーにおける補助燃料
率が低下する。
(2) 精鉱の処理量によつては、ランスパイプで精
鉱を装入することにより、精鉱バーナー経由の
精鉱処理量を下げ、高酸素富化空気を用いて反
応塔での反応を従来より高温で行なわせること
もできるので揮発性不純物の揮発率が向上し、
従来よりも不純物品位の高い精鉱を処理するこ
とが可能となり、また揮発性不純物の高い精鉱
を精鉱バーナーから、低い精鉱をランスパイプ
から装入するようにすればこれら揮発性不純物
の除去効率を高くすることが期待できる。
(3) ランスパイプから還元剤を吹き込むことによ
り〓出口から排出する〓中の銅品位を更に下げ
ることができ、錬〓炉を廃止することも期待で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による自溶製錬炉の説明図、第
2図は従来の自溶製錬炉の説明図である。 1……自溶製錬炉、2……粉状精鉱、3……反
応用気体、4……精鉱バーナー、5……反応塔、
6……セトラー、7……〓、8……〓、9……〓
抜口、10……電気錬〓炉、11……〓抜口、1
2……高温排ガス、13……排煙道、14……ボ
イラー、15……電極、16……抜口、17……
貫通孔、18……ランスパイプ、19……銅含有
原料、20……反応用気体、21……補助燃料。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 反応塔と、該反応塔の頂部に設けられた精鉱
    燃焼装置と、反応塔の下部に一端を接続して設け
    たセトラーと、セトラーの他端に接続して設けた
    排煙道とを有する自溶製錬炉の操業方法におい
    て、前記反応塔と排煙道との間のセトラーの天井
    を貫通してセトラー内にランスパイプを挿入し、
    このランスパイプを通してセトラー内の溶体中
    に、精鉱、繰り返しダスト、銅滓などの銅含有原
    料と、反応用気体とを吹き込むことを特徴とする
    自溶製錬炉の操業方法。
JP60197433A 1985-09-05 1985-09-05 自溶製錬炉の操業方法 Granted JPS6256538A (ja)

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