JP2005146336A - 非鉄製錬用精製炉のドブ処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 従来の転炉による固ヒの処理方法では、転炉の造カン期に固ヒを処理するため、カワや白カワ中の銅品位により固ヒの処理量が制限される。このことは同一転炉を使用して銅生産量を増大化させるために高カワ品位操業を継続すると、固ヒの処理が間に合わなくなるというおそれがある。
本発明は、こうしたおそれのない、即ち、転炉に装入されるカワや白カワのＣｕ品位に影響されない固ヒの処理方法の提供を課題とする。
【解決手段】 本発明では、従来造カン期のみにて処理していた固ヒを造カン期と造銅期、あるいは造銅期のみにて処理することを特徴とするものである。
【選択図】 無し。
本発明は、こうしたおそれのない、即ち、転炉に装入されるカワや白カワのＣｕ品位に影響されない固ヒの処理方法の提供を課題とする。
【解決手段】 本発明では、従来造カン期のみにて処理していた固ヒを造カン期と造銅期、あるいは造銅期のみにて処理することを特徴とするものである。
【選択図】 無し。
Description
本発明は銅やニッケルなどの有価金属を含有する硫化精鉱より銅やニッケルといった有価金属を得るための製錬方法に関する。
従来、硫化精鉱のような非鉄金属原料から含有有価金属を得る方法に自熔炉等の溶錬炉と、錬カン炉と、転炉と、精製炉とを用いる方法がある。この方法では、例えば、硫化銅精鉱とフラックス等とを補助燃料と共に自熔炉内に吹き込み、酸化製錬して銅分をＦｅＳとＣｕ2Ｓとを主成分とするカワやＣｕ2Ｓを主成分とする白カワとし、硫黄分を亜硫酸ガスとして回収する。得たカワや白カワは自熔炉などの製錬炉からレードル等に抜き出し、これを転炉に搬送し、転炉内に装入する。そして、転炉で引き続き酸化製錬を行う。自熔炉で発生したカラミにはカワが随伴するため、一旦錬カン炉にて静置してカワとカラミとを分離した後、カラミは水砕ガラミとし、カワはレードル等に受け、次工程の転炉に装入し、引き続き酸化製錬を行う。
ところで、レードル等にてカワや白カワを搬送する間に、レードル等の内壁面に接する熔体は冷却されて固化し、固着する。これをコーチングと呼び、コーチングしたカワや白カワを固ヒと呼んでいる。カワや白カワを転炉内に挿入した後、固ヒはレードル等から剥離され、粉砕されて自熔炉や錬カン炉や転炉に装入され、処理される。転炉内に装入されたカワや白カワ、固ヒ等は、転炉本体の中間部付近に設けられた羽口から吹き込まれる酸化反応用の空気又は酸素富化空気によって、溶融状態で酸化製錬される。
転炉工程は大きく分けて、珪石等のフラックスを転炉内に装入して、熔体中に含まれるＦｅ分をスラグに固定する造カン期とＣｕ2Ｓ中のSを除去して粗銅を得る造銅期とからなり、各々の反応は以下の式で表される。
造カン期
2FeS + 3O2 + SiO2 → 2FeO・SiO2 + 2SO2
造銅期
Cu2S + O2 → 2Cu + SO2
Cu2S + 3/2O2 → Cu2O + SO2
2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2
固ヒは、転炉内にカワや白カワと共に挿入され、造カン期からの吹錬を受ける。造カン期、造銅期の反応は、いずれも発熱反応であり、放置しておけば熔体温度が高くなりすぎて炉内煉瓦の損傷を招くことになる。このため、銅スクラップや故銅、銅滓、煙灰といった含銅化合物を冷剤として添加し、これらの溶解等に過剰の反応熱を吸収し、熔体温度を一定範囲に維持するようにする。固ヒは、溶解熱を必要とするため、ある種冷剤としての機能を果たすことになる。
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造銅期
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Cu2S + 3/2O2 → Cu2O + SO2
2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2
固ヒは、転炉内にカワや白カワと共に挿入され、造カン期からの吹錬を受ける。造カン期、造銅期の反応は、いずれも発熱反応であり、放置しておけば熔体温度が高くなりすぎて炉内煉瓦の損傷を招くことになる。このため、銅スクラップや故銅、銅滓、煙灰といった含銅化合物を冷剤として添加し、これらの溶解等に過剰の反応熱を吸収し、熔体温度を一定範囲に維持するようにする。固ヒは、溶解熱を必要とするため、ある種冷剤としての機能を果たすことになる。
造銅期終了後に得られる粗銅は精製炉内に装入される。精製炉内では、炉体の中間部付近に設けられた羽口から吹き込まれる反応用のガス又はその他によって粗銅中の不純物が精製炉スラグとして粗銅表面に分離除去される。不純物が除去された精製粗銅は炉外に排出され、鋳造工程に送られて精製アノードに鋳造される。
さて、転炉工程で処理可能な固ヒの量は、造カン期におけるカラミ生成熱及びＳＯ2ガスの生成熱と、前記したある種冷剤としての機能を持つ固ヒの融解熱とに密接な関係があり、カラミ生成熱量とＳＯ2ガスの生成熱量を決定するカワ中のＣｕ品位に律速される。カワ中のＣｕ品位が６５％以上と高い（高カワ品位と称する）場合、カラミ生成熱量とＳＯ2ガス生成熱量とは共に減少する。このため、固ヒの処理量は制限されることになる。
前記したように、従来の転炉による固ヒの処理方法では、転炉の造カン期に固ヒを処理するため、カワや白カワ中の銅品位により固ヒの処理量が制限される。このことは同一転炉を使用して銅生産量を増大化させるために高カワ品位操業を継続すると、固ヒの処理が間に合わなくなるというおそれがある。
本発明は、こうしたおそれのない、即ち、転炉に装入されるカワや白カワのＣｕ品位に影響されない固ヒの処理方法の提供を目的とする。
上記課題を達成する本発明は、従来造カン期のみにて処理していた固ヒを造カン期と造銅期、あるいは造銅期のみにて処理することを特徴とするものである。
本発明によれば、非鉄製錬用転炉において、従来造カン期で固ヒ処理量が減少させざるを得ない高カワ品位操業においても、造カン期と造銅期とで固ヒを処理するため、固ヒ処理量を減少させる必要がない。従って、本発明は同一転炉を用いて銅生産量の増大化を図るため高カワ品位を行う際の有効な補助手段である。
本発明では、従来と同様に転炉内に許容される量以下の固ヒとカワ、あるいは白カワとを装入して造カン期の吹錬を行う。そして、造銅期において、フラックスシュートより所望量の固■を転炉内に装入して、熔融状態の白■と共に、酸化製錬を行う。ここにおいて
、許容される量の固ヒとは、ヒートバランスとマスバランス等より求められる固ヒの可能処理量である。
、許容される量の固ヒとは、ヒートバランスとマスバランス等より求められる固ヒの可能処理量である。
なお、造銅期に装入可能な固ヒ量に付いては無制限に可能なわけではなく、これもまた、ヒートバランスとマスバランス等により上限は制限される。
ところで、造銅期に固ヒを装入するのは、造銅期の白カワはその銅品位が７５〜８０％と安定しており、かつ発熱反応がＳＯ2ガスの生成中心となり、造カン期よりも生成熱量が多大となるため、固ヒの溶解熱が熱収支に与える影響が小さくなるからである。
上記したように固ヒはカワや白カワを装入したレードルに発生した固着物である。従って、カワ由来の固ヒと白カワ由来の固ヒとがある。即ち、カラミ成分が多い固ヒとそうでない固ヒとが存在することになる。従来、固ヒを造カン期にのみ装入していたのは固ヒ中のカラミ成分を造カン期に効率よくカラミとする観点からであるが、本発明の方法ではカラミ成分を有する固ヒが造銅期に転炉内に挿入されることも起きる。
造銅期に装入された固ヒ中のカラミ成分は、酸化製錬により主成分がＦｅ3Ｏ4でＦｅＯとＳｉＯ2とを含むいわゆるドブとなるが、このドブ生成量は通常、固ヒ１ｔ当たり２５０〜４００ｋｇである。造銅期に発生したドブは、作業効率上、造銅期終了後排出することなく、炉内にとどめ置き、次工程の造カン期にフラックスと反応させて造カン期のカラミとし、炉外に排出する。
図１に示す転炉を用い、転炉に１バッチ当たり２３０ｔの銅品位６５％のカワを装入して粗銅を得る操業試験を行った。
本品位のカワを処理する場合、ヒートバランスとマスバランスより造カン期には固ヒの装入は困難である。よって、造銅期に、フラックスシュートより固■を３ｔ／回装入した
。この操業を１０回繰り返したが、いずれの造銅期も問題無く吹錬を終了でき、所定量の粗銅を得ることが出来た。
。この操業を１０回繰り返したが、いずれの造銅期も問題無く吹錬を終了でき、所定量の粗銅を得ることが出来た。
なお、造銅期の転炉への固ヒの装入は図２のようにフラックスシュートを介して行った。
１ 転炉炉口
２ 羽口
３ 固ヒ
４ フラックスシュート
２ 羽口
３ 固ヒ
４ フラックスシュート
Claims (3)
- レードルに付着生成した固ヒを転炉にて処理する固ヒの処理方法において、固ヒを造銅期に処理することを特徴とする固ヒの処理方法。
- レードルに付着生成した固ヒを転炉にて処理する固ヒの処理方法において、固ヒを造カン期と造銅期との双方で処理することを特徴とする固ヒの処理方法。
- 転炉に装入するカワの品位と量と、固ヒに基づいて計算される造カン期のヒートバランスとマスバランスより求められた量の処理可能固ヒ量以下の固ヒを造カン期に処理し、それ以外の所望量の固ヒを造銅期で処理することを特徴とする固ヒの処理方法。
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| JP2003384450A JP4111126B2 (ja) | 2003-11-14 | 2003-11-14 | 非鉄製錬用精製炉のドブ処理方法 |
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| JP2003384450A Expired - Lifetime JP4111126B2 (ja) | 2003-11-14 | 2003-11-14 | 非鉄製錬用精製炉のドブ処理方法 |
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