JP2002521563A - Ｉｓ竪炉プラント内でのｉｓ法による亜鉛の製造法及びｉｓ竪炉プラント - Google Patents

Ｉｓ竪炉プラント内でのｉｓ法による亜鉛の製造法及びｉｓ竪炉プラント

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JP2002521563A JP2000561370A JP2000561370A JP2002521563A JP 2002521563 A JP2002521563 A JP 2002521563A JP 2000561370 A JP2000561370 A JP 2000561370A JP 2000561370 A JP2000561370 A JP 2000561370A JP 2002521563 A JP2002521563 A JP 2002521563A
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シュナイダー、ボルフ−ディーター
ラヒナー、ハンス−ギュンター
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KUETTNER GMBH & CO.KG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はＩＳ竪炉プラントでＩＳ法に基づいて亜鉛を生成する方法、及びこの方法を実施するためのＩＳ竪炉プラントに関する。 【解決手段】亜鉛含有のダストを容易な方法で利用することができるために、本発明は、炭素担体及び亜鉛を含有するダストを有する細粒のダスト混合物をＩＳ竪炉の下方領域に直接吹き込むことを規定している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＩＳ竪炉プラント内でのＩＳ法による亜鉛の製造法及びこの方法を実
施するＩＳ竪炉プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
亜鉛を製造するためのＩＳ法（インペリアル精錬法）及びＩＳ竪炉プラントは
既に長いこと知られている。ＩＳ法は、１つの作業工程で亜鉛及び鉛が高い収量
をもって原材料として得られることで、際立っている。炉への装入は、知られた
方法では、コークス及び焼成からなる。更に、圧延管(Waelzrohr)で濃縮されか
つレンガ状にされた二次ダストが供給される。従来技術の欠点は、圧延管でダス
トを濃縮しかつレンガ状にする方法段階が人員集約的従ってまた費用のかかるの
みならず、このことによって、実際また環境が悪化することにある。
【０００３】 本発明は新たな道を行く。本発明では、まず第１に、炭素担体及び亜鉛を含有
するダストを有する細粒のダスト混合物を、ＩＳ竪炉の下方領域に直接吹込みる
ことが規定されている。ＩＳ竪炉の反応区域への直接的な吹込みによって、一連
の重要な利点が生じる。亜鉛は、回転又はレンガ状にすることのような中間段階
なしに、二次ダストから直接に金属として得られる。ＩＳ竪炉の製造物の分析は
、吹き込まれたダストが、全体に吹き込まれた量に対し少なくとも８０％利用さ
れること、を示している。更に、亜鉛末が炭素担体と共に吹込みられるとき、供
給されたコークスの量が減じられる。このことは費用を著しく減少させる。何故
ならば、細粒の炭素担体は通常用いられるコークスよりも著しく安価だからであ
る。更に、炭素をＩＳ竪炉の反応区域に吹き込むことは、スラグを複数の熱風用
ノズルによって精錬することができることである。その目的は、スラグ中のＺｎ
Ｏ含有量を減少させ、従って、一方では、工程の亜鉛損失を減じ、他方ではスラ
グを分析的により環境に優しく形成するためである。直接的な吹込みによる炉の
工程への悪影響は確認されなかった。
【０００４】 本発明の場合に、細粒の炭素担体は、更に、冶金での利用に用いるだけでなく
、ダストの搬送能力を保証しもする。何故ならば、ダスト自体は空気圧で搬送で
きないか、搬送できても非常な困難さを伴うからである。本発明に係わるダスト
混合物の吹込みによって、更に、炉の操作は炉口ガスの分析に関して劇的に変化
される。Ｃｏ含有量及びＨ２含有量は少なくとも１０乃至３０％増えるので、よ
り濃い炉口ガスが生じる。
【０００５】 更に、本発明に係わる方法に基づいて作動するＩＳ竪炉プラントが焼成プラン
ト、熱によるレンガ状への成形及び直接的な吹込みと組み合わせても、種々の材
料に対しても適切な技術を提供することが確認される。硫酸の生成が後置されて
いる焼成プラントは、従来の鉱石濃縮物の他に、硫黄を含有するすべての残留材
料(Reststoffe)を利用することができる。更に、フィルターケーク、スラッジ、
酸化の及びハロゲン含有の材料を処理する可能性が供される。熱によるレンガ状
への成形は、硫黄のない二次材料が処理される過程である。ここでは、材料は乾
燥と湿りとの間、粗粒と細粒との間で変化することができる。典型的な原材料は
、ここでは、ＩＳ竪炉での使用のために状態調節される圧延酸化物(Waelzoxid)
、フィルターダスト、トラス及び灰である。ダスト、特に、鉄鋼産業のガス洗浄
プラントから出る細かくて乾いたダストは、直接の吹込みによって、最適に利用
される。ここでは、残留材料又は廃棄物から直接金属が生じるのであって、濃縮
段階又は他の方法段階は不要である。方法で典型的には、ここでは鉛も銅も妨げ
にならない。何故ならば、両金属とも、ＩＳ工程で再度得られるからである。材
料の有機的な付着物質、例えばダイオキシンは、ＩＳ竪炉に設けられた熱いノズ
ル区域への吹込みによって破壊される。
【０００６】 ダスト混合物の良好な搬送能力(Foerdefaehigkeit)を達成するために、炭素担
体の平均的な粒度は１０μｍと１０００μｍとの間にあり、好ましくは約５０μ
ｍであり、ダストの平均的な粒度は５０μｍより小さく、好ましくは１０μｍよ
り小さいことが規定されている。従って、粒子の前記平均的な直径を有する炭素
担体は、細かいダスト用の搬送又は運搬媒体として特に良く適切である。何故な
らば、ダストの粒子は、通常非常に凹凸のある表面を有する、炭素担体の粒子よ
りも、小さいからである。それ故に、ダスト粒子は炭素担体の粒子に良く沈積し
、付着性によって堆積することができる。このとき、炭素担体として、例えば微
粉炭、無煙炭、粉コークス、褐炭粉コークス、合成物質及び前記複数の物質の混
合物を用いることができる。亜鉛を含有するダストとして、例えば、亜鉛末、亜
鉛灰、銅精錬所ダスト、高炉ダスト、精鋼所ダスト、リサイクルされた熔銑炉ダ
スト、黄銅ダスト、及び／又は鉛ダストを用いることができる。ダストは１５％
の亜鉛の最低含有量を有するのがよい。亜鉛の含有量には上限が設定されていな
い。１５％より少ない亜鉛又は鉛含有量を有するダストは、前置された濃縮装置
に晒されるのがよい。使用物質は無鉛であってもよいし、相当な鉛成分を有して
いてもよい。鉛を含む残留物質のみの使用も可能である。
【０００７】 ダスト混合物の良好な被搬送能力を達成するためには、炭素担体及びダストを
少なくとも０，５対１の重量比で混合し、好ましくは、ＩＳ竪炉２のＺｎ／Ｃ比
に対応する比、特に約１対１で混合する。この混合比は、まず第一に、ダスト混
合物の搬送能力の物理的観点及び次いで冶金的な観点を示している。
【０００８】 ダスト混合物を空気圧でかつ好ましくは連続的に吹込みプラントからＩＳ竪炉
に運ぶことが好都合であることが確認された。搬送のこのような方法は非常に容
易に実現化される。最大２０乃至３０ｍ／ｓの速度を有する飛散流で、又は対応
の物質では最大１０ｍ／ｓの速度の密な流れでの搬送を実行することができるこ
とが確認された。
【０００９】 更に、直接の吹込みは、ダスト、炭素担体及びダスト混合物の吹き込まれた量
あるいはダストと炭素担体の比を変えることによって、冶金工程に容易に影響を
及ぼす可能性を供する。このためには、ダスト、炭素担体及びダスト混合物を不
活性ガス、好ましくは窒素と共に運ぶこと、ダストと炭素担体の比は調節可能で
あること、及び、ダスト混合物を流動化し、運搬し、ダスト混合物の速度を調節
するためのガスの、その量が制御可能であることが規定されている。
【００１０】 更に、直接の吹込みは、ＩＳ竪炉の下部炉内の温度に影響を与える可能性を供
する。この目的のために、ＩＳ竪炉の複数の熱風用ノズルにおける型気泡の温度
をスラグの状態に従って測定し、吹込みプラントを測定結果に基づいて制御して
、少なくとも、ＩＳ竪炉の下方領域に、実質的に一定温度が維持されるようにす
る。この目的のために、ＩＳ竪炉へ、複数の共軸ランスによって、ダスト混合物
の他に、共軸ランスの環状ギャップを通って、一方では窒素並びに他方では酸素
及び／又は空気からなるガス状混合物を吹き込み、ガス状混合物の量及び窒素と
酸素／空気の比を、特に、複数の共軸ランスの及び／又はＩＳ竪炉の温度に従っ
て制御可能であることが考えられる。
【００１１】 本発明の他の特徴、利点及び使用可能性は、複数の従属請求項、図面を参照し
た複数の実施の形態の以下の記載及び図面自体から明らかである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、ＩＳ竪炉２と吹込みプラント３とを有する本発明に係わるＩＳ竪炉プ
ラント１の一部を略示している。吹込みプラント３を通って、細粒のダスト混合
物が、炭素担体及び亜鉛を含有するダストを有するＩＳ竪炉２に吹き込まれる。
既に前述したように、吹込み材料としては、異なった由来の亜鉛末を用い、炭素
担体として、好ましくは微粉炭を用いる。
【００１３】 図した実施の形態では、吹込みプラント３は、合計４つのサイロ５，６，７，
８を有する貯蔵装置４を具備する。図示した吹込みプラント３では、少なくとも
２つのサイロがダスト用貯蔵庫として、残りのサイロが炭素担体用に設けられて
いる。サイロ５，６，７，８は、通常、密封された真空システム内で、圧力下で
、タンクボイラー輸送車(Tankkesseltransportwagen)から満たされる。それ故に
、ダストが外へ漏れ出ることはない。タンクボイラー輸送車から中味を、サイロ
５，６，７，８に連結されており、かつサイロ５，６，７，８の数に対応する数
を有する運搬可能なサイロに空けることも可能である。
【００１４】 炭素担体及びダストの運搬及び輸送は窒素によってなされる。しかし、原理的
には、他の不活性ガスの使用も可能である。窒素のためには、ＩＳ竪炉プラント
１は、窒素が液状で貯蔵されている詳しくは示されていない窒素タンクを有する
。窒素は常温蒸発で蒸発され、減圧後に、１４乃至１５バールの正味圧力(Netzd ruck)を有する。当該の１つ又は複数のサイロの不活性化は、故障が生じるとき
は何時でも、可能である。故障を確定することができるためには、更に、ＩＳ竪
炉プラント１全体はモニタされており、制御ステーションに接続されている。更
に、工程従ってまたプラント全体を必要な場合に制御し、常に故障に反応するこ
とができるために、制御装置が設けられている。
【００１５】 しかし、窒素は、本発明に係わるＩＳ竪炉プラント１の場合に、他の目的のた
めにも用いられる。このことに就いては、下記に詳しく立ち入る。窒素は、特に
、吹込みプラントの共軸ランスを冷却するため、ダスト混合物を運ぶため、後で
詳述される吹込み容器内で圧力を発生させるため、及び遮断された複数の管から
の自由吹込み(Freiblasen)又は再吹込み(Rueckblasen)のために、用いられる。
更に、窒素は、ダスト及び炭素担体を、複数のサイロ５，６，７，８及びすべて
の他の容器内で、又はダスト混合物が通過する装置内で分散させるために、用い
られる。これらのサイロ、容器及び装置では、複数の対応の管接続部が、特に底
部の領域に存する。その目的は、材料を下から分散させかつ流動化することがで
きるようにするためである。特に、ダストは、その貯蔵性及び運搬性並びに吸湿
性(粘結性)の点で、問題のある材料と見なされるので、複数のサイロ５，６，７
，８は配送の領域に振動底部を有し、更に、隔離されており、かつ加熱されてい
る。
【００１６】 複数のサイロ５，６，７，８は夫々スクリューコンベヤ９，１０，１１，１２
によって重量計測装置１３に接続されている。スクリューコンベヤ９，１０，１
１，１２の各々は隔離されておりかつ加熱されている。複数のサイロと、夫々の
スクリューコンベヤとの間には，夫々すべり機構が設けられている。これらのす
べり機構は、すべての他の下記のすべり機構のように、制御装置によって起動さ
れることができる。更に、サイロ５，６，７，８の夫々では、レベル測定、圧力
測定及び温度測定が、対応の手段によって可能である。
【００１７】 当該のスクリューコンベヤ９，１０，１１，１２によって各々のサイロ５，６
，７，８から運搬される炭素担体及びダストの量は、当該の材料の種類及び組成
に拠る。当該の材料の測定後に、ＩＳ竪炉プラント１の制御装置によって、ダス
トと炭素担体の、供給されるべき比が算出される。この比は、ダスト混合物のＺ
ｎ／Ｃ比がほぼＩＳ竪炉２の比に対応するようであるのがよい。更に、ダスト混
合物が密な流れ(Dichtstrom)の中で一般的に空気圧で運搬可能であるためには、
炭素担体とダストの重量比は少なくとも０，５；１でなければならない。空気圧
で運ばれたダスト混合物の重量比が約１；１であることは好ましい。
【００１８】 この重量計測装置１３は重量計算ホッパーである。重量計測装置も独立してお
りかつ過熱されている。重量計測装置１３の底部領域には、材料を、供給された
窒素によって、分散することができるように、複数の入口が設けられている。重
量計測装置１３は、少なくとも１つのすべり機構によって混合装置１４に接続さ
れている。この混合装置も独立しておりかつ加熱されており、そこでは、ダスト
混合物の均質化、すなわち、細かい炭塵粒子へのダスト粒子の沈殿がなされる。
【００１９】 混合装置１４からの配送は対応の運搬手段１５によってなされる。この配送手
段は、主として、セル形ホイールスルー(Zellenradschleuse)である。混合装置
１４と配送装置１５との間にはすべり機構がある。
【００２０】 混合装置１４と配送装置１５には、主として篩い機である分類装置１６が後置
されている。この分類装置には、流量調節容器(Schleusebehaelter)１７が接続
されている。分類装置１６は、小粒の粒度が２ｍｍよりも小さいように、形成さ
れている。分類装置１６と、流量調節容器１７との間には、空気圧で作動可能な
すべり機構がある。流量調節容器１７は、前記複数の装置と同様に、独立してお
りかつ加熱されており、レベル・圧力測定手段を有する。更に、流量調節容器１
７は、底部領域で、複数の対応の開口部を有する。それは、ダスト混合物を流量
調節容器１７で分散することができるようにするためである。
【００２１】 流量調節容器１７は吹込み容器１８に接続されており、流量調節容器１７と吹
込み容器１８との間には、空気圧で作動可能な少なくとも１つのすべり機構が設
けられている。流量調節容器１７８に圧力を満たして詰めた後（この圧力は、ダ
スト混合物の種類及び組成に基づいて、吹込み容器１８内の２，０バール乃至７
，０バールの圧力に対応する）に、２つの容器は互いに接続され、それ故に、ダ
スト混合物は流量調節容器１７から吹込み容器１８に流入する。流量調節容器１
７を空けてダスト混合物を吹込み容器１８に注入した後に、この接続は再度隔離
され、流量調節容器１７に新たにダスト混合物が満たされることができる。流量
調節容器１７と吹込み容器１８との連結は吹込み容器１８からＩＳ竪炉２へのダ
スト混合物の連続的な供給を可能にする。このことは流量調節容器１７なしには
不可能であろう。
【００２２】 詳しくは、流量調節容器１７及び吹込み容器１８への充満は以下のように進行
する。混合装置１４内での混合時間が経過した後に、流量調節容器１７にダスト
混合物を満たすことができる。この状態では、流量調節容器１７の応力は緩和さ
れている。次に、流量調節容器１７は、最大レベルが達成されるまで、満たされ
る。次いで、流量再調節工程(Umschleusegang)を開始することができる。プラン
トは、流量調節容器１７にある量が吹込み容器１８によって吸引されることがで
きるように、形成されている。制御装置によって、流量再調節の正確な経過が保
証される。流量調節容器に窒素を詰める際には、流量調節容器１７内の圧力が吹
込み容器内の圧力と同じであることに注意がなされなければならない。この状態
が達成されると、吹込み容器１８の入口が開けられ、ダスト混合物が流量調節容
器１７から吹込み容器１８に流入する。流量調節容器１７が空になった後に、吹
込み容器１８と流量調節容器１７との間の接続が再度中断される。続いて、流量
調節容器１７の応力が緩和されることができる。この際には、吹込み容器１８内
の圧力が、流量再調節中にこのようなレベルに留まっていて、ダスト混合物が更
に続けて、すなわち、流量再調節中及びその後にも、ＩＳ竪炉２に吹き込むこと
ができるようにすることに、注意がなされなければならない。場合によっては、
流量再調節後に、吹込み容器１８内の圧力を訂正すなわち適合しなければならな
い。
【００２３】 吹込み容器１８にはここでは８つの分散容器１９が後置されているのだが、こ
れらのうちの１個しか図示されていない。これらの分散容器１９は吹込み容器１
８の下方に設けられており、各分散容器１９と吹込み容器１８との間にはすべり
機構が設けられている。それ故に、ＩＳ竪炉２の複数の所定の共軸ランスを装入
すべきでないとき、各分散容器を選択的に吹込み容器１８から独立していること
ができる。これらの分散容器１９の各々は下から加圧可能であり、分散用底部と
して用いられる多孔の底板を有する。これらの分散容器の流出口は常に上方領域
にある。
【００２４】 ダスト混合物の分散及び流動化は、本発明に係わる構成では、以下のことによ
って、すなわち、各分散容器１９に上から通じており、好ましくは一種の環状ノ
ズルで終わっていて、ダスト混合物を加速すべく他の窒素を供給する少なくとも
１本の追加の管が設けられていることによって、一層改善される。更に、環状ノ
ズルを通して、いわゆるバイパスガスを供給する可能性によって、吹込み容器内
の圧力に独立して、ダスト混合物流の制御可能性が生じる。
【００２５】 複数の分散容器１９の夫々からはＩＳ竪炉２の方向に送出し管が延びている。
これらの送出し管は吹込み容器１８の出口にある分散容器１９で始まる。ダスト
混合物は吹込み容器１８から個々の分散容器１９を通り、そこから、複数の送出
し管を通ってＩＳ竪炉２へと運ばれる。複数の分散容器１９内のダスト混合物の
分散によって、ダスト量とガス量の、空気圧による輸送にとって最適な比が調整
される。ダストの種類に応じて、ダスト混合物は密な流れか、飛散流で運ばれる
。流動化のために夫々の分散容器１９に導入されるガス量はモニタされ、制御装
置によって制御される。各々のダスト混合物のために、その組成に従って、分散
のための一定の目標値が予め設定されている。速度及びシステム圧力(Systemdru ck)も、ダスト混合物の種類に拠る。ダスト混合物の速度が最大１０ｍ／ｓであ
るときの、空気圧による運搬によって、複数の送出し管の最小限の摩耗が生じる
。
【００２６】 複数の送出し管の各々は、吹込みプラント３の、好ましくはすべての他の管と
同様に、独立しており、場合によって加熱されている。いずれにせよ、送出し管
がプラントの外部領域に敷設されている場合に限る。運搬がかなり難しいダスト
混合物による個々の送出し管での詰まりをなくすために、及び、ダスト混合物の
速度を実質的に一定に保つために、これらの管は、ＩＳ竪炉の方に拡大している
開口横断面を有するか、絞りを有しない。このことは他の材料用の送出し管の場
合にしばしばなされる。
【００２７】 複数の管の少なくとも大部分の自由吹込みがＩＳ竪炉２の方向に可能であり、
再吹込みが反対方向に可能であるであることは示されていない。この目的のため
には、種々の箇所に、対応のバルブを有する複数の接続手段が、自由吹込み及び
再吹込みを可能する複数の管に設けられている。自由吹込み及び再吹込みの可能
性が与えられていなければならないのは、複数の管での万一の詰まりを取り除く
ことができるようにするためである。好ましくは、吹込み容器１８からＩＳ竪炉
２への自由吹込みが可能であるのがよい。停止の認識、従ってまた制御による自
由吹込み及び再吹込みの制御は、個々の送出し管での圧力の測定に基づいてなさ
れる。
【００２８】 各々の分散容器、従ってまた当該の分散容器から延びる各々の送出し管に関連
して、ＩＳ竪炉２の２つの共軸ランス又は２つの熱風ノズル２０が設けられてい
る。当然ながら、原理的には、各ランス又は熱風ノズルのために１つの分散容器
及び１本の送出し管を設けることも可能である。しかし乍ら、このことは比較的
金がかかり高価である。全く同様に、１本の送出し管を有する１つの分散容器の
みを設け、金のかかる分配機構によって、個々の共軸ランス又は熱風ノズルへの
供給も理論的に可能である。本発明に係わる構成では、個々のランスへの均等な
供給は、各分散容器１９に関連して２つの共軸ランスが設けられており、簡単な
Ｔ字管が分配管として当該の送出し管に設けられていることによって、保証され
ている。しかし、原理的には、２つのランスは夫々別々に調整かつ制御される。
この場合、原理的には、複数のランスへの個別制御(夫々のランスには単独)又は
全体制御(全ランスに共通)がなされることができることも認められる。
【００２９】 前に既述したように、ランスとしては複数の共軸ランスが用いられる。これら
の共ランスを通して、ダスト混合物の他に、外部の環状ギャップを通して、特に
冷却の目的に用いられるガス又はガス状混合物が供給される。ガスは窒素であっ
てもよく、窒素／酸素混合物又は酸素のみであってもよい。酸素の代わりに、空
気を用いることもできる。窒素と酸素／空気の比及び供給されたガスの量は制御
装置によって制御される。ガス状混合物によって、個々のランスは冷却され、他
方、酸素供給は、各々の熱風ノズルの手前での、ＩＳ竪炉における降温を補償す
るためにも用いられる。構造的には、混合比を調整するために、詳しくは示され
ていない混合ステーションが設けられている。この混合ステーションは制御装置
によって起動されることができる。ＩＳ竪炉２では、複数の熱風ノズル２０の領
域に、炉の及び特に複数の共軸ランスの温度モニタが設けられている。更に、ダ
スト混合物の各ランス又は各対のランスに供給される量が、測定される。この場
合、測定は連続的になされる。測定結果に従って、ダスト混合物の、ガス状混合
物の量及び／又は窒素と酸素の比が制御される。
【００３０】 更に、ＩＳ竪炉２のすべての熱風ノズル２０における型気泡(Formgasblassen) の温度をスラグの状態に従って測定することが考えられる。次に、温度の測定結
果に従って、吹込み容器３は、以下のように、すなわち、ＩＳ竪炉２の下部炉内
の温度又は型気泡の温度が実質的に一定に例えば約１８００℃に保たれることが
でるように、制御されることができる。
【００３１】 方法技術的には，更に、炉を向上及び低下の際により良く制御することができ
、他の燃料、例えばコークスを節約するために、炭素担体のみを吹き込むことも
考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、ＩＳ竪炉と吹込みプラントとを有する本発明に係わるＩＳ竪炉プラン
トの一部を略示して示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年８月３１日（２０００．８．３１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【プルーフの要否】 要
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，Ｇ Ｈ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 シュナイダー、ボルフ−ディーター ドイツ連邦共和国、デー − 45219 エ ッセン、マインシュトラーセ ９ (72)発明者 ラヒナー、ハンス−ギュンター ドイツ連邦共和国、デー − 45219 エ ッセン、ベルヒェマー・ベーク ８ Ｆターム(参考） 4K001 AA30 BA14 DA06 GA02 GB01 GB03 4K045 AA02 BA03 CA04 CA06 GB12 GC02

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＩＳ竪炉（２）及び吹込みプラント（３）を有するＩＳ竪炉
    プラント（１）でＩＳ法に基づいて亜鉛を製造する方法であって、炭素担体及び
    亜鉛を含有するダストを有する細粒のダスト混合物を前記ＩＳ竪炉（２）の下方
    領域に吹き込み、炭素担体の平均的な粒度は１０μｍと１０００μｍとの間にあ
    り、好ましくは５０μｍであり、ダストの平均的な粒度は５０μｍより小さく、
    好ましくは１０μｍより小さくある方法。
  2. 【請求項２】 ＩＳ竪炉（２）及び吹込みプラント（３）を有するＩＳ竪炉
    プラント（１）でＩＳ法に基づいて亜鉛を製造する方法であって、炭素担体及び
    亜鉛を含有するダストを有する細粒のダスト混合物を前記ＩＳ竪炉（２）の下方
    領域に吹き込み、炭素担体及びダストを少なくとも０，６対１の重量比で混合し
    、好ましくは、前記ＩＳ竪炉（２）のＺｎ／Ｃ比に対応する比、特に１対１で混
    合する、特に請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 ＩＳ竪炉（２）及び吹込みプラント（３）を有するＩＳ竪炉
    プラント（１）でＩＳ法に基づいて亜鉛を製造する方法であって、炭素担体及び
    亜鉛を含有するダストを有する細粒のダスト混合物を前記ＩＳ竪炉（２）の下方
    領域に吹き込み、ダスト混合物を空気圧でかつ好ましくは連続的に吹込みプラン
    ト（３）から前記ＩＳ竪炉（２）に運ぶ、特に請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 ＩＳ竪炉（２）及び吹込みプラント（３）を有するＩＳ竪炉
    プラント（１）でＩＳ法に基づいて亜鉛を製造する方法であって、炭素担体及び
    亜鉛を含有するダストを有する細粒のダスト混合物を前記ＩＳ竪炉（２）の下方
    領域に吹き込み、ダスト、炭素担体及びダスト混合物を不活性ガス、好ましくは
    窒素と共に運び、ダストと炭素担体の比は調節可能であり、ダスト混合物を流動
    化し、運搬し、ダスト混合物の速度を調節するためのガスの、その量は制御可能
    である、特に請求項１乃至３のいずれか１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 多数の熱風ノズル（２０）の付いたＩＳ竪炉（２）と、吹込
    みプラント（３）とを有するＩＳ竪炉プラント（１）でＩＳ法に基づいて亜鉛を
    製造する方法であって、炭素担体及び亜鉛を含有するダストを有する細粒のダス
    ト混合物を前記ＩＳ竪炉（２）の下方領域に吹き込み、前記複数の熱風用ノズル
    （２０）における型気泡の温度をスラグの状態に従って測定し、吹込みプラント
    を制御して、少なくとも、前記ＩＳ竪炉（２）の下方領域に、実質的に一定の温
    度が維持されるようにする、特に請求項１乃至４のいずれか１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 ＩＳ竪炉（２）及び吹込みプラント（３）を有するＩＳ竪炉
    プラント（１）でＩＳ法に基づいて亜鉛を製造する方法であって、炭素担体及び
    亜鉛を含有するダストを有する細粒のダスト混合物を前記ＩＳ竪炉（２）の下方
    領域に吹き込み、前記ＩＳ竪炉（２）へ、複数の共軸ランスによって、ダスト混
    合物の他に、各々の共軸ランスの環状ギャップを通って、窒素並びに酸素及び／
    又は空気からなるガス状混合物を吹き込み、ガス状混合物の量及び窒素と酸素／
    空気の比を、特に、前記複数の共軸ランスの及び／又はＩＳ竪炉の温度に従って
    制御可能である、特に請求項１乃至５のいずれか１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 炭素担体として微粉炭及び／又は無煙炭及び／又は粉コーク
    ス及び／又は褐炭粉コークス及び／又は合成物質を用いること、及び、好ましく
    は、亜鉛を含有するダストとして、亜鉛末、銅精錬所ダスト、高炉ダスト、精鋼
    所ダスト、リサイクルされた熔銑炉ダスト、黄銅ダスト、亜鉛灰及び／又は鉛ダ
    ストを用いること、を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 吹込みの際のダスト混合物の速度は最大３０ｍ／ｓであるこ
    と、及び、好ましくは、吹込み容器(１８)内で少なくとも１バールの圧力が支配
    的であること、を特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 各ランスに又は各対のランスに供給される、ダスト混合物の
    量を、連続的に測定すること、及び、好ましくは、測定結果に基づいてダスト混
    合物の量及び／又は窒素とガス状混合物の酸素の比を制御すること、を特徴とす
    る請求項１乃至８のいずれか１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記ＩＳ竪炉（２）を向上させるために炭素担体のみを吹
    き込むこと、を特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 ＩＳ竪炉（２）と、炭素担体及び亜鉛を含有するダストを
    有する細粒のダスト混合物を前記ＩＳ竪炉（２）に吹き込む吹込みプラント（３
    ）とを具備する、請求項１乃至１０のいずれか１に記載の方法を実施するための
    ＩＳ竪炉プラント（１）。
  12. 【請求項１２】 前記吹込みプラント（３）は好ましくは吹込み容器（１８
    ）に後置されている少なくとも１つの分散容器(１９)を有すること、この分散容
    器(１９)は下から加圧可能であり、多孔の底板を有すること、好ましくは、前記
    分散容器(１９)と前記吹込み容器（１８）との間には遮断弁が設けられているこ
    と、及び、好ましくは、各分散容器(１９)に上から通じており、或るノズルで、
    特に一種の環状ノズルで終わっている、混合物を加速すべくバイパスガスに供給
    するための少なくとも１本の管が設けられていること、を特徴とする請求項１１
    に記載のＩＳ竪炉プラント。
  13. 【請求項１３】 前記吹込みプラント（３）から前記ＩＳ竪炉（２）への複
    数の管は拡大している開口横断面を有すること、を特徴とする請求項１１又は１
    ２に記載のＩＳ竪炉プラント。
  14. 【請求項１４】 前記ＩＳ竪炉（２）の方向での前記複数の複数の管への自
    由吹込みと、反対方向での再吹込みを可能にするために、前記吹込みプラント（
    ３）の複数の管に及び前記吹込みプラント（３）から前記ＩＳ竪炉（２）に複数
    の接続手段及び逆止め弁が設けられていること、及び、好ましくは、前記吹込み
    プラント（３）及び／又は前記ＩＳ竪炉への複数の管は少なくとも部分的に加熱
    されていること、を特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１に記載のＩＳ竪
    炉プラント。
  15. 【請求項１５】 各分散容器(１９)に関連して２つの共軸ランスが前記ＩＳ
    竪炉（２）に設けられていること、及び、好ましくは、Ｔ字管が分配管として設
    けられていること、を特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１に記載のＩＳ
    竪炉プラント。
  16. 【請求項１６】 前記ＩＳ竪炉（２）の前記複数の共軸ランスと連結された
    、一方では窒素と他方では酸素及び／又は空気を混合するためのガス混合ステー
    ションが設けられており、このガス混合ステーションによって窒素と酸素及び／
    又は空気の比が調節可能であること、を特徴とする請求項１１乃至１５のいずれ
    か１に記載のＩＳ竪炉プラント。
  17. 【請求項１７】 前記複数の共軸ランスの温度モニタが設けられていること
    、を特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか１に記載のＩＳ竪炉プラント。
  18. 【請求項１８】 前記複数の共軸ランスの温度及び／又は前記ＩＳ竪炉（２
    ）内の温度に応じて吹込み圧力を制御するための、及び／又はダスト及び炭素担
    体の組成に応じてダスト及び炭素担体の供給量を制御するための制御装置が設け
    られていること、及び、好ましくは、この制御装置が前記ガス混合ステーション
    に連結されていること、を特徴とする請求項１１乃至１７のいずれか１に記載の
    ＩＳ竪炉プラント。
  19. 【請求項１９】 前記吹込みプラント（３）は、ダスト用の少なくとも１つ
    のサイロ及び炭素担体用の少なくとも１つのサイロを有する貯蔵装置(４)と、好
    ましくはこの貯蔵装置(４)に後置されている重量計測装置(１３)と、好ましくは
    この重量計測装置(１３)に後置されている混合装置（１４）と、好ましくはこの
    混合装置（１４）に後置されている分類装置(１６)と、好ましくはこの分類装置
    (１６)に後置されている少なくとも１つの加圧可能な流量調節用容器（１７）と
    、好ましくはこの流量調節用容器（１７）に後置されている少なくとも１つの加
    圧可能な吹込み容器（１８）と、を具備すること、を特徴とする請求項１１乃至
    １８に記載のＩＳ竪炉プラント。
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