JP2014533781A - 浮遊溶解炉における浮遊物の制御方法、浮遊溶解炉および精鉱バーナー - Google Patents

Abstract

本発明は、浮遊溶解炉(1)内の浮遊物(8)を制御する方法、浮遊溶解炉および精鉱バーナー(2)に関する。本方法は、微粉状固形物(6)および反応ガス(7)に加えて、還元剤(13)を浮遊溶解炉(1)内に供給し、還元剤(13)は還元剤(13)の集中流の形態で反応シャフト(2)の浮遊物(8)を介して溶解物(10)の表面(9)に供給され、還元剤(13)を含有する還元帯(15)を溶解物(10)の収集帯(14)の帯域内に形成する。【選択図】図５

Description

発明の分野

本発明は、独立請求項１の前段に規定する浮遊溶解炉における浮遊物を制御する方法に関するものである。

また、本発明は、独立請求項16の前段に規定する微粉状固形物の浮遊製錬用の浮遊溶解炉に関するものである。

さらに、本発明は、独立請求項34の前段に規定する、反応ガスおよび微粉状固形物を浮遊溶解炉の反応シャフトに供給する精鉱バーナーに関するものである。

本発明は、自溶製錬炉などの浮遊溶解炉で実行される方法、自溶製錬炉などの浮遊溶解炉、ならびに反応ガスおよび微粉状固形物を自溶製錬炉などの浮遊溶解炉の反応シャフトに供給する精鉱バーナーに関する。

浮遊溶解炉は通常、反応シャフト、下部炉およびアップテークの３つの主要部分を有する。浮遊溶解処理では、反応シャフト上部に設けられた精鉱バーナーを使用して、硫化精鉱、スラグ形成剤およびその他の微粉構成要素を含む微粉状固形物を反応ガスと混合し、微粉状固形物および反応ガスの浮遊物を反応シャフト内で形成する。反応ガスは、空気、酸素または酸素富化空気であってもよい。反応シャフト内に形成された浮遊物は下部炉に落下し、下部炉にて２種類または３種類の異なる層相を有する溶解物を形成する。最下層は粗銅層などの金属層でよく、そのすぐ上にマット層またはスラグ層のいずれかが形成されている。通常は、最も下にはマット層が、そのすぐ上にはスラグ層が形成されている。

浮遊溶解において、スラグとマットの間の最終段階での平衡状態はスラグの反応が下部炉内で起こっている間だけ発生する。言い換えると、反応シャフトで生成される潜在的に不平衡状態の過酸化化合物および亜酸化化合物が、特に反応シャフト下にあるシャフト内浮遊物の第１次放出点では、スラグ相においても引き続き互いに反応しあうため、塊状のスラグおよびマットの相はほとんどがそれぞれの熱力学的組成によって特徴づけられる組成となる。前述の元々スラグ中に溶解している平衡状態を決定づける銅に加えて、スラグ中で溶解できない銅に富んだマットが機械的懸濁液としてスラグ中に残留し、現実的な所要時間をかけてマット層に完全に沈降する。

スラグ中に磁鉄鉱が形成されるとスラグの粘度が増し、スラグに含まれている溶融マットの粒子の分離が遅くなる。

コークスなどの還元剤を使用してスラグ中の磁鉄鉱の形成を鈍化させることが以前から知られている。

日本特許出願第58-221241号が提示する方法では、粉コークスを、または粉コークスを微粉炭とともに、精鉱バーナーを介して自溶製錬炉の反応シャフトに投入する。コークスを炉に供給することで、下部炉の溶解物の表面全体が未燃焼の粉コークスで均等に覆われる。同出願によると、粒径が超微粒である場合、磁鉄鉱の還元度が低下することから、粒径が44μm〜1mmのものを使用するのが好ましい。未燃焼コークスで覆われたスラグ層は溶融スラグ槽に残り、スラグ相における酸素分圧を大幅に低下させる。コークス層で生じる高還元性雰囲気は、例えば炉の内張りの損傷の原因となる。

国際公開公報第WO 00/70103号が提示する方法および装置では、懸濁溶解炉で、非鉄硫化精鉱から高非鉄金属含有率のマットおよび可廃棄スラグを同時に生成する。当該発明によると、炭素系還元剤を羽口を介して懸濁溶解炉の下炉に投入し、炉の断面積が縮小している部分に供給する。

発明の目的

本発明は、浮遊製錬工程中に浮遊溶解炉の下部炉内のスラグにおける磁鉄鉱の形成を抑制する改良された方法、浮遊溶解炉および精鉱バーナーを提供することを目的とする。

また、本発明は、反応シャフト内の浮遊物の温度を制御する改良された方法、浮遊溶解炉および精鉱バーナーを提供することを目的とする。

本発明に係る浮遊溶解炉内の浮遊物を制御する方法は、独立請求項１の規定を特徴とする。

本方法の好適な実施形態は、従属請求項２ないし15に明示される。

同様に、本発明に係る微粉状固形物の浮遊製錬用浮遊溶解炉は、独立請求項16の規定を特徴とする。

浮遊溶解炉の好適な実施形態は、従属請求項17ないし33に明示される。

同様に、本発明に係る精鉱バーナーは、独立請求項34の規定を特徴とする。

精鉱バーナーの好適な実施形態は、従属請求項35および36に明示される。

また、本発明は、請求項１ないし15に係る方法、請求項16ないし33のいずれかに係る浮遊溶解炉、または請求項34ないし36のいずれかに係る精鉱バーナーを使用して、反応ガスの供給量を還元剤の供給量に対して調整し、浮遊溶解炉の反応シャフト内を不足当量状態にすることで、溶解物中の磁鉄鉱を削減することに関する。反応シャフト内を不足当量状態にすることで、還元剤は還元剤としての役割を果たし、スラグ中における磁鉄鉱の形成を少なくとも部分的に抑制する。

本発明は、還元剤を還元剤の集中流という形態で溶解物の表面に供給して、収集帯域内に還元帯を形成することに基づくものであり、還元剤の集中流は溶解物の表面に波を生み出して還元帯を効率的に広げる。

還元剤を還元剤の集中流という形態で溶解物の表面に供給して収集帯域内に還元帯を形成することによって、還元剤は良好な効果をもたらす。なぜならば、還元剤は溶解物に添加される浮遊物中の磁鉄鉱生成要素と効率的に混合されるからである。

本方法の好適な実施形態において、微粉状固形物および反応ガスを精鉱バーナーによって反応シャフトに供給することで、微粉状固形物および反応ガスによって生成される浮遊物が浮遊物の噴流を浮遊シャフト内に形成し、浮遊物の噴流は反応シャフト内を下部炉の方向に広がり、さらに、浮遊物の噴流は仮想垂直中心軸を有する。本方法の当該好適な実施形態では、還元剤の集中流は精鉱バーナーを用いて供給され、これによって還元剤の集中流を、実質的に浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸方向および浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸近傍に供給し、還元剤の集中流に含まれる還元剤が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に防止する。本実施形態では、還元剤の集中流に含まれる還元剤が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に抑制するが、これは上述のような浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸付近の反応ガス含有率が浮遊物の噴流の外側に比べ低いためである。本発明の当該好適な実施形態では、還元剤の集中流は精鉱バーナーを使用して初期供給速度で供給され、初期供給速度を反応ガスの初期供給速度の少なくとも２倍とすることで逆火を防止する。

浮遊溶解炉の好適な実施形態において、浮遊溶解炉の精鉱バーナーは微粉状固形物および反応ガスを反応シャフト内に供給して、微粉状固形物および反応ガスによって生成される浮遊物が浮遊シャフト内で浮遊物の噴流を形成するように構成されているものである。浮遊物の噴流は反応シャフト内を下部炉の方向に広がり、さらに、浮遊物の噴流は仮想垂直中心軸を有する。この好適な実施形態において、精鉱バーナーは、還元剤の集中流を実質的に浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸方向に、および浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸付近に供給する還元剤供給手段を備え、還元剤の集中流に含まれる還元剤が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に抑制する。なぜならば、上述のような浮遊物の噴流の仮想垂直中心軸付近の反応ガス含有率は、浮遊物の噴流の外側に比べ低いためである。浮遊溶解炉の当該好適な実施形態では、精鉱バーナーは還元剤の集中流を初期供給速度で供給する還元剤供給手段を備えることが好ましく、初期供給速度を反応ガスの初期供給速度の少なくとも２倍とすることで逆火を防止する。

さらに本発明は、請求項１ないし15のいずれかに係る方法、請求項16ないし33のいずれかに係る浮遊溶解炉、または請求項34ないし36のいずれかに係る精鉱バーナーを使用して、反応ガスの供給量を還元剤の供給量に対して調整し、浮遊溶解炉の反応シャフト内を過剰当量状態にすることによって、浮遊溶解炉の反応シャフト内の熱平衡を制御することに関する。浮遊溶解炉の反応シャフト内を過剰当量状態にすることで、還元剤が反応シャフト内に熱エネルギーを発生させ、熱エネルギーは反応シャフトの浮遊物の温度制御に利用され得る。

以下に、図面を参照して本発明について詳細に述べる。すなわち、
第１の好適な実施形態による浮遊溶解炉の概略図である。 第２の好適な実施形態による浮遊溶解炉の概略図である。 第３の好適な実施形態による浮遊溶解炉の概略図である。 第４の好適な実施形態による浮遊溶解炉の概略図である。 第５の好適な実施形態による浮遊溶解炉の概略図である。 第１の好適な実施形態による浮遊溶解炉の精鉱バーナーの概略図である。 第２の好適な実施形態による浮遊溶解炉の精鉱バーナーの概略図である。

発明の詳細な説明

まず、浮遊溶解炉における浮遊物の制御方法、および本方法の好適な別の実施形態に関してより詳細に述べる。

本方法では、反応シャフト２、反応シャフト２の下端に設けられた下部炉３および反応シャフト２の上部に設けられた精鉱バーナー５を有する浮遊溶解炉１を使用する。また、図１ないし図５に示す浮遊溶解炉１は、アップテーク４も有する。

本方法では精鉱バーナー５を使用し、精鉱バーナー５は、微粉状固形物６を反応シャフト２の中に供給する微粉状固形物供給装置18を有し、かつ、反応ガス７を反応シャフト２の中に供給するガス供給装置(24)を有し、微粉状固形物６および反応ガス７の浮遊物８を反応シャフト２内で生成する。

本方法では、精鉱バーナー５を用いて微粉状固形物６および反応ガス７を反応シャフト２の中に供給し、微粉状固形物６および反応ガス７の浮遊物８を反応シャフト２内で生成する。

本方法では、下部炉３において浮遊物８を下部炉３の溶解物10の表面９上に集め、表面９に落ちる浮遊物８は下部炉３内の溶解物10の表面９に収集帯14を形成する。図１ないし図５に、マット層11およびマット層の上にあるスラグ層12を有する溶解物10を示す。

このような浮遊溶解炉の動作原理については、例えば米国公報第2,506,577号にて公知である。

本方法では、微粉状固形物６および反応ガス７に加えて還元剤13を浮遊溶解炉へ供給し、これにより、還元剤13を還元剤13の集中流の形態で反応シャフト２の浮遊物８を通じて溶解物10の表面９に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14内に形成する。

本方法は、浮遊溶解炉１内に開口するノズル17を有する還元剤供給手段16を浮遊溶解炉１内の少なくとも一部分に配する段階、および還元剤供給手段16のノズル17を通じて還元剤13の集中流を溶解物10の表面９に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する段階を含んでもよい。

図１において、浮遊溶解炉１の内部から、より正確には浮遊溶解炉１の下部炉３の内部から溶解物10の表面９上に還元剤13の集中流を供給し、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の領域内に形成する。図１に例示する方法は、浮遊溶解炉１内に開口するノズル17を有する還元剤供給手段16を浮遊溶解炉１の下部炉３内の少なくとも一部分に配する段階、および還元剤13の集中流を還元剤供給手段16のノズル17を介して溶解物10の表面９上に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する段階を含んでもよい。

図２において、浮遊溶解炉１の反応シャフト２の内部から溶解物10の表面９上に還元剤13の集中流を供給し、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の領域内に形成する。図２に例示の方法は、浮遊溶解炉１内に開口するノズル17を有する還元剤供給手段16を浮遊溶解炉１の反応シャフト２内の少なくとも一部分に配する段階、および還元剤13の集中流を還元剤供給手段16のノズル17を介して溶解物10の表面９上に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の領域内に形成する段階を含んでもよい。

図３において、還元剤13の集中流を浮遊溶解炉１の反応シャフト２の内部から供給することにより、還元剤13の集中流を反応炉２の上部から溶解物10の表面９上に供給して還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する。図３に例示する方法は、浮遊溶解炉１の反応シャフト２内で、浮遊溶解炉１内に開口するノズル17を有する還元剤供給手段16を反応シャフト２の上部に配する段階、および還元剤13の集中流を還元剤供給手段16のノズル17を介して溶解物10の表面９上に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する段階を含んでもよい。

図４において、精鉱バーナー５を使用して還元剤13の集中流を溶解物10の表面９に供給し、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する。図４に例示する方法では、浮遊溶解炉１内に開口するノズル17を有する還元剤供給手段16を精鉱バーナー５に設ける段階、および還元剤13の集中流を還元剤供給手段16のノズル17を介して溶解物10の表面９上に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する段階を含んでもよい。

本方法の好適な実施形態において、本方法は精鉱バーナーの使用を含み、精鉱バーナーは、
微粉状固形物６を反応シャフト２内に供給する供給パイプ19を含み、供給パイプ19は反応シャフト２に対して開口するオリフィス20を有する、微粉状固形物供給装置18と、
供給パイプ19内に同心円状に配設され、供給パイプ19のオリフィス20を抜けて反応シャフト２内まで延伸する、拡散装置21の周囲および拡散装置21の周りを流動する微粉状固形物６に向けて拡散ガス23を送出する拡散ガス穴22を含む拡散装置21と、
反応ガス７を反応シャフト２内に供給し、供給パイプ19を同心円状に囲繞する環状放出口25を通じて反応シャフト２に開口し、環状放出口25から放出される反応ガス７を、供給パイプ19のオリフィス20から放出され拡散ガス23によって側部に送られる微粉状固形物６と混合させるガス供給装置24とを含む。

本方法の好適な実施形態において、本方法は、
微粉状固形物６を精鉱バーナー５の供給パイプ19のオリフィス20を通じて反応シャフト２内に供給し、
拡散ガス23を精鉱バーナー５の拡散装置21の拡散ガス穴22を介して反応シャフト２内に供給し、拡散装置21の周囲を流動する微粉状固形物６に向けて拡散ガス23を送出し、拡散ガスによって微粉状固形物６を側部に送り、
反応ガス７を精鉱バーナー５のガス供給装置24の環状放出口25を介して反応シャフト２内に供給し、反応ガス７を供給パイプ19の中央部から放出され拡散ガス23によって側部に送られる微粉状固形物６と混合させて、微粉状固形物６および反応ガス７の浮遊物８を反応シャフト２内に生成する。

本方法の好適な実施形態では、還元剤供給手段16を精鉱バーナー５の拡散装置21の内部に配設される中央ランス26の形態で有する精鉱バーナー５を使用してもよい。中央ランス26は反応シャフト２に対して開口する放出口27を有し、還元剤13の集中流を中央ランス26の放出口27を介して溶解物10の表面９上に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する。

本方法の好適な実施形態では、精鉱バーナー５内に配設された還元剤供給手段16を含む精鉱バーナー５を使用してもよく、中央ランス26は反応シャフト２に対して開口する放出口27を有し、還元剤13の集中流を中央ランス26の放出口27を介して溶解物10の表面９上に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を溶解物10の収集帯14の帯域内に形成する。本方法では、コークス、コークス粉、微細バイオマス、微粉炭、同様の微粉状固形物であり精鉱バーナーの微粉状固形物供給装置18によって供給されるもの、基底電子機器スクラップおよび／または回路基板片など、炭素および硫化物の少なくとも一方を含む還元剤13を使用してもよい。

還元剤13は、必須ではないが、少なくとも反応ガス７の供給速度と同等の初期速度で供給されることが好ましく、より好適には反応ガス７の供給速度の少なくとも２倍となる初期速度で供給される。

本方法では、必須ではないが、反応ガス７は酸素含有率が約50％ないし約100％の酸素富化ガスの形態で使用されることが好ましい。

本方法では、微粉状固形物６および反応ガス７を、必須ではないが好ましくは精鉱バーナー５を使用して反応シャフト２に供給することによって、微粉状固形物６および反応ガス７によって生成される浮遊物８が反応シャフト２内に浮遊物の噴流28を形成するようにする。ここで、浮遊物の噴流28は反応シャフト２内を下部炉３の方向に広がる。また、浮遊物の噴流28は仮想の垂直中心軸29を有する。微粉状固形物６および反応ガス７から精鉱バーナー５を用いて上述のような浮遊物噴流28を形成する場合、本方法は、還元剤13の集中流を実質的に浮遊物の噴流28の仮想垂直中心軸29方向および浮遊物噴流28の仮想垂直中心軸29の近傍に向けて、還元剤13の集中流における還元剤が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に抑制するようにしてもよい。本実施形態では、反応ガスの含有率は、浮遊物の噴流の外側よりも上述のような浮遊物の噴流28の仮想垂直中心軸29付近で低いために、還元剤13の集中流内にある還元剤が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することが少なくとも部分的に抑制される。

本方法は、精鉱バーナーの微粉状固形物供給装置18を用いて供給される微粉状固形物の一部を反応ガス含有率が低い反応シャフト２の中央部に送ることで還元剤の集中流を形成して、精鉱バーナーの微粉状固形物供給装置18によって供給されて反応ガス含有率の低い反応シャフト２の中央部方向に送られる微粉状固形物の上述の一部のうちさらに少なくとも一部が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを抑制してもよい。

本方法では、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して生成制御して、浮遊溶解炉の反応シャフト２内を不足当量状態にしてもよい。この場合、最初に還元剤13の供給量を設定してから反応ガス７の供給量を調整し、浮遊溶解炉の反応シャフト２内を不足当量状態にすることが好ましい。

本方法では、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して生成制御して、浮遊溶解炉の反応シャフト２内の浮遊物８の中心部を不足当量状態にしてもよい。この場合、最初に還元剤13の供給量を設定してから反応ガス７の供給量を調整し、浮遊溶解炉の反応シャフト２内の浮遊物８の中心部を不足当量状態にすることが好ましい。

本方法では、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して制御して、浮遊溶解炉の反応シャフト２内を過剰当量状態にしてもよい。この場合、最初に還元剤13の供給量を設定してから反応ガス７の供給量を調整して浮遊溶解炉の反応シャフト２内を過剰当量状態にすることが好ましい。

本方法は、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して制御して、浮遊溶解炉の反応シャフト２内の浮遊物８の中心部を過剰当量状態にする処理を含んでもよい。この場合、最初に還元剤13の供給量を設定してから反応ガス７の供給量を調整して浮遊溶解炉の反応シャフト２内の浮遊物８の中心部を過剰当量状態にすることが好ましい。

次に、微粉状固形物６の浮遊製錬用の浮遊溶解炉１、および浮遊溶解炉１の好適なその他の実施形態に関してより詳細に述べる。

浮遊溶解炉１は、上端部および下端部がある反応シャフト２を含む。

浮遊溶解炉１はさらに精鉱バーナー５を含む。精鉱バーナーは、微粉状固形物を供給する微粉状固形物供給装置18を含み、さらに反応ガス７を反応シャフト２に供給するガス供給装置24を含み、反応シャフト２内に微粉状固形物６および反応ガス７の浮遊物８を生成する。精鉱バーナー５は反応シャフト２の上部に配設される。

浮遊溶解炉１は加えて下部炉３を含み、下部炉３内で浮遊物８を収集して表面９を有する溶解物10を形成する。反応シャフト２の下端は下部炉３にて終端し、浮遊溶解炉１を使用中、反応シャフト２で生成されて下部炉３内で溶解物10の表面に被着する浮遊物８は、下部炉３内の溶解物10の表面に収集帯14を形成するように構成されている。

図１ないし図５に示す浮遊溶解炉１はさらに、アップテーク４を含む。

このような浮遊溶解炉の動作原理は、例えば、米国公報第2,506,577号にて公知である。

浮遊溶解炉１は、微粉状固形物６および反応ガス７に加えて還元剤13を浮遊溶解炉１に供給する還元剤供給手段16を含む。還元剤供給手段16は、浮遊溶解炉１の使用中に、還元剤13を還元剤13の集中流の形態で、反応シャフト２で生成される浮遊物８を通じて下部炉３の溶解物10の表面９に供給して、還元剤13を含有する還元帯15を下部炉３にある溶解物10の収集帯14の帯域内に形成するよう構成されている。

浮遊溶解炉１は、還元剤供給手段16の少なくとも一部分が浮遊溶解炉１の内部に配置される形態で還元剤供給手段16を含んでもよく、この場合に還元剤供給手段16は、浮遊溶解炉１内に開口するノズル17を有する。

図１に示す浮遊溶解炉１は、還元剤13の集中流を浮遊溶解炉１の内部から供給する還元剤供給手段16、より正確には、還元剤13の集中流を浮遊溶解炉１の下部炉３の内部から供給する還元剤供給手段16を含む。浮遊溶解炉１は、還元剤供給手段16の少なくとも一部分が浮遊溶解炉１の下部炉３の内部に位置する形態で還元剤供給手段16を含むことも可能であり、この場合に還元剤供給手段16は、浮遊溶解炉１の下部炉３内で開口するノズル17を有する。

図２に示す浮遊溶解炉１は、還元剤13の集中流を浮遊溶解炉１の反応シャフト２の内部から供給する還元剤供給手段16を含む。浮遊溶解炉１は、還元剤供給手段16の少なくとも一部が浮遊溶解炉１の反応シャフト２内に位置する形態で還元剤供給手段16を含むことも可能であり、この場合に還元剤供給手段16は、浮遊溶解炉１の反応シャフト２内で開口するノズル17を有する。

図３に示す浮遊溶解炉１は、還元剤13の集中流を浮遊溶解炉１の反応シャフト２の上部から浮遊溶解炉１内に供給する還元剤供給手段16を含む。浮遊溶解炉１は、還元剤供給手段16が浮遊溶解炉１の反応シャフト２上部に位置する形態で還元剤供給手段16を含むことも可能であり、この場合に還元剤供給手段16は、浮遊溶解炉１の反応シャフト２の上部で反応シャフト２内に開口するノズル17を有する。

図４に示す浮遊溶解炉１では、精鉱バーナー５は還元剤13の集中流を供給する還元剤供給手段16を備える。

浮遊溶解炉１の好適な実施形態において、精鉱バーナー５は、
微粉状固形物６を反応シャフト２内に供給する供給パイプ19を含み、供給パイプ19は反応シャフト２に対して開口するオリフィス20を有する微粉状固形物供給装置18と、
供給パイプ19の内部に同心円状に配設され、供給パイプ19のオリフィス20を抜けて反応シャフト２内まで延伸し、拡散装置21の周囲および拡散装置21の周りで流動する微粉状固形物６に向けて拡散ガス23を送出する拡散ガス穴を含む拡散装置21と、
環状放出口25を通じて反応シャフト２に開口し、環状放出口25は供給パイプ19を同心円状に囲繞し、環状放出口25から放出される反応ガス７を、供給パイプ19のオリフィス20から放出されて拡散ガス23によって側部に送られる微粉状固形物６と混合させて、反応シャフト２の中で微粉状固形物16および反応ガス７の浮遊物８を生成する、反応ガス７を反応シャフト２内に供給するガス供給装置24とを含む。浮遊溶解炉１の好適な実施形態では、精鉱バーナー５は、還元剤供給手段16を、精鉱バーナー５の拡散装置21内に配設される中央ランス26として含んでもよく、中央ランス26は反応シャフト２に対して開口する放出口27を有する。

浮遊溶解炉１は、コークス、コークス粉、微細バイオマス、微粉炭、同様の微粉状固形物であり精鉱バーナーの微粉状固形物供給装置18によって供給されるもの、基底電子機器スクラップおよび／または回路基板片など、炭素および硫化物の少なくとも一方を含む還元剤13の集中流を供給する還元剤供給手段16を含んでもよい。

浮遊溶解炉１は、少なくとも反応ガス７の供給速度と同等の初期速度、より好適には反応ガス７の供給速度の少なくとも２倍となる初期速度で還元剤13を供給する還元剤供給手段16を含んでもよい。

浮遊溶解炉１は、酸素含有率が約50％ないし約100％の酸素富化ガスを反応ガス７として供給するガス供給装置24を含んでもよい。

浮遊溶解炉の精鉱バーナー５は、微粉状固形物６および反応ガス７を反応シャフト２に供給して、微粉状固形物６および反応ガス７によって生成される浮遊物８が反応シャフト２内に浮遊物の噴流28を形成するように設置されるものでもよく、浮遊物の噴流28は反応シャフト２内を下部炉３の方向に広がり、また浮遊物の噴流は仮想の垂直中心軸29をもつ。この場合、浮遊溶解炉１は、還元剤13の集中流を実質的に浮遊物の噴流28の仮想垂直中心軸29の方向および浮遊物噴流28の仮想垂直中心軸29付近に供給する還元剤供給手段16を含んでもよく、これにより、還元剤13の集中流に含まれる還元剤が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に抑制する。

浮遊溶解炉１は、精鉱バーナーの微粉状固形物供給装置18を用いて供給される微粉状固形物の一部を反応ガス含有率が低い反応シャフト２の中央部に送ることによって還元剤の集中流を形成して、還元剤の集中流を供給する還元剤供給手段16を含んでもよい。これによって精鉱バーナーの微粉状固形物供給装置18を用いて供給され反応ガス含有率の低い反応シャフト２の中央部方向に送られる上述の微粉状固形物の一部のうちさらに少なくとも一部が溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することが抑制される。

浮遊溶解炉１は、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して制御して、浮遊溶解炉内を不足当量状態にする制御手段を含んでもよい。

浮遊溶解炉１は、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して制御して、浮遊溶解炉の反応シャフト２内の浮遊物８の中心部を不足当量状態にする制御手段を含んでもよい。

浮遊溶解炉１は、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して制御して、浮遊溶解炉内を過剰当量状態にする制御手段を含んでもよい。

浮遊溶解炉１は、反応ガス７の供給量を還元剤13の供給量に対して制御して、浮遊溶解炉の反応シャフト２内の浮遊物８の中心部を過剰当量状態にする制御手段を含んでもよい。次に、反応ガス７および微粉状固形物６を浮遊溶解炉１の反応シャフト２に供給する精鉱バーナー５、および精鉱バーナー５の好適な他の実施形態についてより詳細に述べる。

精鉱バーナー５は、微粉状固形物６を反応シャフト２に供給する供給パイプ19を有する微粉状固形物供給装置18を含み、供給パイプ19は反応シャフト２内で開口するオリフィス20を有する。

精鉱バーナー５はさらに拡散装置21を含む。拡散装置21は供給パイプ19の内部で同心円状に配設され、供給パイプ19のオリフィス20を抜けて反応シャフト２内まで延伸し、拡散装置21の周囲および拡散装置21の周りで流動する微粉状固形物６に向けて拡散ガス23を送出する拡散ガス穴22を有する。

精鉱バーナー５はさらに、反応ガス７を反応シャフト２内に供給するガス供給装置24を含む。ガス供給装置24は環状放出口25を通じて反応シャフト２に対して開口し、環状放出口25は供給パイプ19を同心円状に囲繞し、環状放出口25から放出される反応ガス７を、供給パイプ19のオリフィス20から放出され拡散ガス23によって側部に送られる微粉状固形物６と混合させて、微粉状固形物６および反応ガス７の浮遊物８を反応シャフト２内に生成する。

精鉱バーナー５は、還元剤13の集中流を供給する還元剤供給手段16を備える。

精鉱バーナー５は、図７に示すように、還元剤供給手段16を、精鉱バーナー５の拡散装置21内に配設される中央ランス26の形態で含んでもよく、中央ランス26は反応シャフト２に対して開口する放出口27を有する。

精鉱バーナー５は、還元剤供給手段16を図８に示すように、還元剤供給手段16の形態で含んでもよく、還元剤供給手段16は浮遊溶解炉１の反応シャフト２内で開口するノズル17を有する。

また、本発明は、本発明に係る方法または本発明に係る浮遊溶解炉１に用いる精鉱バーナー５に関するものでもある。

精鉱バーナー５は、微粉状固形物６を反応シャフト２内に供給する供給パイプ19を有する微粉状固形物供給装置18を含み、供給パイプ19は反応シャフトに対して開口するオリフィス20を有する。

精鉱バーナー５はさらに拡散装置21を含む。拡散装置21は供給パイプ19内に同心円状に配設され、供給パイプ19のオリフィス20を抜けて反応シャフト２内まで延伸し、拡散装置21の周囲および拡散装置21の周りで流動する微粉状固形物６に向けて拡散ガス23を送出する拡散ガス穴22を有する。

精鉱バーナー５は、加えて、反応ガス７を反応シャフト２内に供給するガス供給装置24を含む。ガス供給装置24は環状放出口25を通じて反応シャフト２に開口し、環状放出口25は供給パイプ19を同心円状に囲繞し、環状放出口25から放出される反応ガス７を、供給パイプ19のオリフィス20から放出され拡散ガス23によって側部に送られる微粉状固形物６と混合させて、微粉状固形物６および反応ガス７の浮遊物８を反応シャフト２内に生成する。

精鉱バーナー５は、還元剤13の集中流を供給する還元剤供給手段16を備える。

精鉱バーナー５は、図７に示すように、還元剤供給手段16を、精鉱バーナー５の拡散装置21の内部に配設される中央ランス26の形態で含んでもよく、中央ランス26は反応シャフト２に対して開口する放出口27を有する。

精鉱バーナー５は、図８に示すように、還元剤供給手段16を還元剤供給手段16の形態で含んでもよく、還元剤供給手段16は浮遊溶解炉１の反応シャフト２内で開口するノズル17を有する。

技術の向上にともなって本発明の基本的な着想をさまざまな方法で実現できることは、当業者にとっては明白である。したがって、本発明ならびにその実施形態は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲内において変更することができる。

特開昭58-221241号公報が提示する方法では、粉コークスを、または粉コークスを微粉炭とともに、精鉱バーナーを介して自溶製錬炉の反応シャフトに投入する。コークスを炉に供給することで、下部炉の溶解物の表面全体が未燃焼の粉コークスで均等に覆われる。同出願によると、粒径が超微粒である場合、磁鉄鉱の還元度が低下することから、粒径が44μm〜1mmのものを使用するのが好ましい。未燃焼コークスで覆われたスラグ層は溶融スラグ槽に残り、スラグ相における酸素分圧を大幅に低下させる。コークス層で生じる高還元性雰囲気は、例えば炉の内張りの損傷の原因となる。

Claims (38)

1. 反応シャフト(2)と、該反応シャフト(2)の下端部に設けられた下部炉(3)と、前記反応シャフト(2)の上部に設けられた精鉱バーナー(5)とを含む浮遊溶解炉(1)を使用し、
   微粉状固形物(6)を前記反応シャフト(2)に供給する微粉状固形物供給装置(18)と、反応ガス(7)を前記反応シャフト(2)に供給するガス供給装置(24)とを含む精鉱バーナー(5)を使用し、
   該精鉱バーナー(5)を用いて微粉状固形物(6)および反応ガス(7)を前記反応シャフト(2)内に供給して、微粉状固形物(6)および反応ガス(7)の浮遊物(8)を前記反応シャフト(2)内に生成し、
   前記下部炉(3)において溶解物(10)の表面(9)にある前記下部炉(3)内の浮遊物(8)を集め、前記表面(9)に被着する浮遊物(8)は前記下部炉(3)の溶解物(10)の表面(9)に収集帯(14)を形成する前記浮遊溶解炉(1)における浮遊物(8)の制御方法において、該方法は、
   微粉状固形物(6)および反応ガス(7)に加え、還元剤(13)を前記浮遊溶解炉(1)内に供給して、該還元剤(13)は還元剤(13)の集中流の形態で前記反応シャフト(2)の前記浮遊物(8)を介して前記溶解物(10)の表面(9)に供給され、還元剤(13)を含有する還元帯(15)を前記溶解物(10)の前記収集帯(14)の帯域内に形成することを特徴とする制御方法。
2. 請求項１に記載の方法において、還元剤(13)の集中流を前記浮遊溶解炉(1)の下部炉(3)の内部から前記溶解物(10)の表面(9)に供給して、還元剤(13)を含有する還元帯(15)を前記溶解物(10)の収集帯(14)の帯域内に形成することを特徴とする方法。
3. 請求項１または２に記載の方法において、還元剤(13)の集中流を前記浮遊溶解炉(1)の前記反応シャフト(2)の内部から前記溶解物(10)の表面(9)に供給して、還元剤(13)を含有する還元帯(15)を前記溶解物(10)の収集帯(14)の帯域内に形成することを特徴とする方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の方法において、還元剤(13)の集中流を前記浮遊溶解炉(1)の前記反応シャフト(2)内部にある前記反応シャフト上部から前記溶解物(10)の表面(9)に供給して、還元剤(13)を含有する還元帯(15)を前記溶解物(10)の収集帯(14)の帯域内に形成することを特徴とする方法。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において、前記精鉱バーナー(5)を使用して還元剤(13)の集中流を前記溶解物(10)の表面(9)に供給して、還元剤(13)を含有する還元帯(15)を前記溶解物(10)の収集帯(14)の帯域内に形成することを特徴とする方法。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の方法において、
   微粉状固形物(6)を前記反応シャフト(2)内に供給する供給パイプ(19)を有し、該供給パイプ(19)は前記反応シャフト(2)に対して開口するオリフィス(20)を有する微粉状固形物供給装置(18)と、
   前記供給パイプ(19)内に同心円状に配設され、該供給パイプ(19)の前記オリフィス(20)を抜けて前記反応シャフト(2)内まで延伸する拡散装置(21)であって、該拡散装置(21)の周囲および該拡散装置(21)の周りを流動する微粉状固形物(6)に向けて拡散ガス(23)を送出する拡散ガス穴(22)を有する拡散装置(21)と、
   反応ガス(7)を前記反応シャフト(2)内に供給し、前記供給パイプ(19)を同心円状に囲繞する環状放出口(25)を通じて前記反応シャフト(2)に開口し、前記環状放出口(25)から放出される反応ガス(7)を、該供給パイプ(19)の前記オリフィス(20)から放出され拡散ガス(23)によって側部に送られる微粉状固形物(6)と混合させるガス供給装置(24)とを含む精鉱バーナー(5)を使用し、
   該方法は、
   微粉状固形物(6)を前記精鉱バーナー(5)の前記供給パイプ(19)の前記オリフィス(20)を通じて前記反応シャフト(2)内に供給し、
   拡散ガス(23)を前記精鉱バーナー(5)の前記拡散装置(21)の前記拡散ガス穴(22)を通じて前記反応シャフト(2)内に供給し、拡散ガス(23)を前記拡散装置(21)の周りを流動する微粉状固形物(6)に向けて送り、拡散ガス(23)によって微粉状固形物(6)を側部に送り、
   反応ガス(7)を前記精鉱バーナー(5)の前記ガス供給装置(24)の前記環状放出口(25)を通じて前記反応シャフト(2)内に供給し、反応ガス(7)を前記供給パイプ(19)の中央部から放出され拡散ガス(23)によって側部に送られる微粉状固形物(6)と混合することを特徴とする方法。
7. 請求項６に記載の方法において、前記精鉱バーナー(5)の前記拡散装置(21)内に配設された中央ランス(26)を含む精鉱バーナー(5)を使用し、前記中央ランス(26)は前記反応シャフト(2)に対して開口する放出口(27)を有し、
   還元剤(13)の集中流を前記中央ランス(26)の前記放出口(27)を通じて前記溶解物(10)の表面(9)に供給し、還元剤(13)を含有する還元帯(15)を前記溶解物(10)の前記収集帯(14)の帯域内に形成することを特徴とする方法。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の方法において、コークス、コークス粉、微細バイオマス、微粉炭、同様の微粉状固形物であり前記精鉱バーナーの前記微粉状固形物供給装置(18)によって供給されるもの、基底電子機器スクラップ、および／または回路基板片など、炭素および硫化物の少なくとも一方を含有する還元剤(13)を使用することを特徴とする方法。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の方法において、還元剤(13)を少なくとも前記反応ガス(7)の供給速度と同等の初期速度で供給し、好ましくは前記反応ガス(7)の供給速度の少なくとも２倍の初期速度で供給することを特徴とする方法。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の方法において、反応ガス(7)として酸素含有率が約50％ないし約100％である酸素富化ガスを使用することを特徴とする方法。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の方法において、前記精鉱バーナー(5)を使用して微粉状固形物(6)および反応ガス(7)を前記反応シャフト(2)の中に供給し、これにより微粉状固形物(6)および反応ガス(7)から生成された浮遊物(8)が前記浮遊シャフト(2)に浮遊物の噴流(28)を形成し、該浮遊物の噴流(28)は前記反応シャフト(2)内を前記下部炉(3)の方向に広がり、さらに前記浮遊物の噴流(28)は仮想の垂直中心軸(29)を有することを特徴とする方法。
12. 請求項１１に記載の方法において、還元剤(13)の集中流を、実質的に前記浮遊物の噴流(28)の仮想垂直中心軸(29)方向および前記浮遊物の噴流(28)の仮想垂直中心軸(29)付近に送り、前記還元剤の集中流における還元剤が前記溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に抑制することを特徴とする方法。
13. 請求項１ないし１２のいずれかに記載の方法において、前記精鉱バーナーの前記微粉状固形物供給装置(18)によって供給される前記微粉状固形物の一部を反応ガス含有率が低い前記反応シャフト(2)の中央部に送って還元剤の集中流を形成し、前記精鉱バーナーの前記微粉状固形物供給装置(18)によって供給され前記反応ガス含有率が低い前記反応シャフト(2)の中央部方向に送られる前記微粉状固形物の一部のうち少なくとも一部分が、前記溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを抑制することを特徴とする方法。
14. 請求項１ないし１３のいずれかに記載の方法において、反応ガス(7)の供給量を還元剤(13)の供給量に対して制御し、前記浮遊溶解炉の前記反応シャフト(2)中の前記浮遊物(8)の中心部を不足当量状態にすることを特徴とする方法。
15. 請求項１ないし１３のいずれかに記載の方法において、反応ガス(7)の供給量を還元剤(13)の供給量に対して制御し、前記浮遊溶解炉の前記反応シャフト(2)中の前記浮遊物(8)の中心部を当量状態または過剰当量状態にすることを特徴とする方法。
16. 上端部および下端部をもつ反応シャフト(2)と、
    微粉状固形物(6)を供給する微粉状固形物供給装置(18)を含み、さらに反応ガス(7)を前記反応シャフト(2)の中に供給するガス供給装置(24)を含み、前記反応シャフト(2)内に微粉状固形物(6)および反応ガス(7)の浮遊物(8)を生成する、前記反応シャフト(2)の上部に配設された精鉱バーナー(5)と、
    浮遊物(8)を炉内に収集して表面(9)を有する溶解物(10)を形成する下部炉(3)とを含み、前記反応シャフト(2)が前記下部炉(3)にて終端し、該浮遊溶解炉(1)を使用中、前記反応シャフト(2)内に生成され前記下部炉(3)の前記溶解物(10)の表面(9)に被着する前記浮遊物(8)は前記下部炉(3)の前記溶解物(10)の表面(9)に収集帯(14)を形成する、微粉状固形物(6)を浮遊製錬する浮遊溶解炉(1)において、
    還元剤供給手段(16)は、微粉状固形物(6)および反応ガス(7)に加え、還元剤(13)を該浮遊溶解炉(1)内に供給し、
    前記還元剤供給手段(16)は、該浮遊溶解炉(1)を使用中、還元剤(13)の集中流の形態で、還元剤(13)を前記反応シャフト(2)に生成される前記浮遊物(8)を通じて前記下部炉(3)の前記溶解物(10)の表面(9)に供給して、還元剤(13)を含有する還元帯(15)を前記下部炉(3)内にある前記溶解物(10)の前記収集帯(14)に形成するよう構成されていることを特徴とする浮遊溶解炉。
17. 請求項１６に記載の浮遊溶解炉(1)において、還元剤供給手段(16)は、還元剤(13)の集中流を該浮遊溶解炉(1)の前記下部炉(3)の内部から供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
18. 請求項１６または１７に記載の浮遊溶解炉(1)において、還元剤供給手段(16)は、還元剤(13)の集中流を該浮遊溶解炉(1)の前記反応シャフト(2)の内部から供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
19. 請求項１６または１８に記載の浮遊溶解炉(1)において、還元剤供給手段(16)は、還元剤(13)の集中流を該浮遊溶解炉(1)の前記反応シャフト(2)の上部から該浮遊溶解炉(1)の前記反応シャフト(2)内に供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
20. 請求項１６ないし１９のいずれかに記載の浮遊溶解炉(1)において、前記精鉱バーナー(5)は、還元剤(13)の集中流を供給する還元剤供給手段(16)を備えることを特徴とする浮遊溶解炉。
21. 請求項１６ないし２０のいずれかに記載の浮遊溶解炉(1)において、前記精鉱バーナー(5)は、
    微粉状固形物(6)を前記反応シャフト(2)内に供給する供給パイプ(19)を有し、該供給パイプ(19)は前記反応シャフト(2)に対して開口するオリフィス(20)を有する微粉状固形物供給装置(18)と、
    前記供給パイプ(19)内に同心円状に配設され、該供給パイプ(19)のオリフィス(20)を抜けて前記反応シャフト(2)内まで延伸する拡散装置(21)であって、該拡散装置(21)の周囲および該拡散装置(21)の周りを流動する微粉状固形物(6)に向けて拡散ガス(23)を送出する拡散ガス穴(22)を含む拡散装置(21)と、
    反応ガス(7)を前記反応シャフト(2)内に供給し、環状放出口(25)を通じて前記反応シャフト(2)に開口し、該環状放出口(25)は前記供給パイプ(19)を同心円状に囲繞し、前記環状放出口(25)から放出される反応ガス(7)を、前記供給パイプ(19)の前記オリフィス(20)から放出され拡散ガス(23)によって側部に送られる微粉状固形物(6)と混合させて、前記反応シャフト(2)に微粉状固形物(6)および反応ガス(7)の浮遊物(８)を生成するガス供給装置(24)とを含むことを特徴とする浮遊溶解炉。
22. 請求項２１に記載の浮遊溶解炉(1)において、前記精鉱バーナー(5)は、還元剤供給手段(16)を前記精鉱バーナー(5)の前記拡散装置(21)内に配設される中央ランス(26)の形態で含み、該中央ランス(26)は前記反応シャフト(2)に対して開口する放出口(27)を有することを特徴とする浮遊溶解炉。
23. 請求項１６ないし２２のいずれかに記載の浮遊溶解炉(1)において、還元剤供給手段(16)は、コークス、コークス粉、微細バイオマス、微粉炭、同様の微粉状固形物であり前記精鉱バーナーの前記微粉状固形物供給装置(18)によって供給されるもの、基底電子機器スクラップおよび／または回路基板片など、炭素および硫化物のうち少なくとも一方を含有する還元剤(13)の集中流を供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
24. 請求項１６ないし２３のいずれかに記載の浮遊溶解炉(1)において、還元剤供給手段(16)は、還元剤(13)を少なくとも前記反応ガス(7)の供給速度と同等の初期速度で供給し、好ましくは前記反応ガス(7)の供給速度の少なくとも２倍となる初期速度で供給することを特徴とする浮遊溶解炉。
25. 請求項１６ないし２４のいずれかに記載の浮遊溶解炉(1)において、ガス供給装置(24)は、反応ガス(7)として酸素含有率が約50％ないし約100％である酸素富化ガスを使用することを特徴とする浮遊溶解炉。
26. 請求項１６ないし２５のいずれかに記載の浮遊溶解炉(1)において、前記精鉱バーナー(5)は、微粉状固形物(6)および反応ガス(7)を前記反応シャフト(2)に供給し、これにより微粉状固形物(6)および反応ガス(7)から生成された浮遊物(8)が前記浮遊シャフト(2)に浮遊物の噴流(28)を形成するよう構成され、該浮遊物の噴流(28)は前記反応シャフト(2)の内部で前記下部炉(3)の方向に広がり、さらに前記浮遊物の噴流(28)は仮想の垂直中心軸(29)を有することを特徴とする浮遊溶解炉。
27. 請求項２６に記載の浮遊溶解炉(1)において、還元剤供給手段(16)は、還元剤(13)の集中流を実質的に前記浮遊物の噴流(28)の仮想垂直中心軸(29)方向および浮遊物の噴流(28)の仮想垂直中心軸(29)付近に供給し、還元剤の前記集中流における還元剤が前記溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを少なくとも部分的に抑制することを特徴とする浮遊溶解炉。
28. 請求項１６ないし２７のいずれかに記載の浮遊溶解炉(1)において、還元剤供給手段(16)は、前記精鉱バーナーの前記微粉状固形物供給装置(18)によって供給される前記微粉状固形物の一部を前記反応シャフト(2)の反応ガス含有率が低い中央部に送って還元剤の集中流を形成することにより還元剤の集中流を供給し、前記精鉱バーナーの前記微粉状固形物供給装置(18)によって供給され前記反応シャフト(2)の反応ガス含有率の低い中央部の方向に送られる前記微粉状固形物の一部のうち少なくとも一部が、前記溶解物の表面に被着する前に反応ガスに反応することを抑制することを特徴とする浮遊溶解炉。
29. 請求項１６ないし２８のいずれかに記載の浮遊溶解炉(1)において、制御手段は、前記反応ガス(7)の供給量を前記還元剤(13)の供給量に対して制御し、該浮遊溶解炉の前記浮遊物(8)の中心部を不足当量状態にすることを特徴とする浮遊溶解炉。
30. 請求項１６ないし２９のいずれかに記載の浮遊溶解炉(1)において、制御手段は、前記反応ガス(7)の供給量を前記還元剤(13)の供給量に対して制御し、該浮遊溶解炉の前記浮遊物(8)の中心部を当量状態または過剰当量状態にすることを特徴とする浮遊溶解炉。
31. 微粉状固形物(6)を反応シャフト(2)内に供給する供給パイプ(19)を含み、該供給パイプ(19)は前記反応シャフト(2)に対して開口するオリフィス(20)を有する微粉状固形物供給装置(18)と、
    前記供給パイプ(19)内に同心円状に配設され、該供給パイプ(19)の前記オリフィス(20)を抜けて前記反応シャフト(2)内まで延伸する拡散装置(21)であって、該拡散装置(21)の周囲および該拡散装置(21)の周りを流動する微粉状固形物(6)に向けて拡散ガス(23)を送出する拡散ガス穴(22)を含む拡散装置(21)と、
    前記反応ガス(7)を前記反応シャフト(2)内に供給し、環状放出口(25)を通じて前記反応シャフト(2)に開口し、前記環状放出口(25)は前記供給パイプ(19)を同心円状に囲繞し、前記環状放出口(25)から放出される反応ガス(7)を、前記供給パイプ(19)の前記オリフィス(20)から放出され拡散ガス(23)によって側部に送られる微粉状固形物(6)と混合させて、前記反応シャフト(2)に微粉状固形物(6)および反応ガス(7)の浮遊物(8)を生成するガス供給装置(24)とを含む、反応ガス(7)微粉状固形物(6)を浮遊溶解炉(1)の反応シャフト(2)に供給する精鉱バーナー(5)において、
    該精鉱バーナー(5)は、還元剤(13)の集中流を供給する還元剤供給手段(16)を備えることを特徴とする精鉱バーナー。
32. 請求項２４に記載の精鉱バーナー(5)において、該精鉱バーナーは、還元剤供給手段(16)を該精鉱バーナー(5)の前記拡散装置(21)内に配設された中央ランス(26)の形態で含み、該中央ランス(26)は前記反応シャフト(2)に対して開口する放出口(27)を有することを特徴とする精鉱バーナー。
33. 請求項２４または２５に記載の精鉱バーナー(5)において、該精鉱バーナーは、還元剤供給手段(16)を還元剤供給手段(16)の形態で備え、該還元剤供給手段(16)は前記浮遊溶解炉(1)の前記反応シャフト(2)内で開口するノズル(17)を含むことを特徴とする精鉱バーナー。
34. 微粉状固形物(6)を反応シャフト(2)に供給する供給パイプ(19)を含み、該供給パイプ(19)は前記反応シャフト(2)に対して開口するオリフィス(20)を有する微粉状固形物供給装置(18)と、
    前記供給パイプ(19)内に同心円状に配設され、該供給パイプ(19)の前記オリフィス(20)を抜けて前記反応シャフト(2)内まで延伸する拡散装置(21)であって、該拡散装置(21)の周囲および該拡散装置(21)の周りを流動する微粉状固形物(6)に向けて拡散ガス(23)を送出する拡散ガス穴(22)を含む拡散装置(21)と、
    前記反応ガス(7)を前記反応シャフト(2)内に供給し、環状放出口(25)を通じて前記反応シャフト(2)に開口し、前記環状放出口(25)は前記供給パイプ(19)を同心円状に囲繞し、前記環状放出口(25)から放出される反応ガス(7)を、前記供給パイプ(19)の前記オリフィス(20)から放出され拡散ガス(23)によって側部に送られる微粉状固形物(6)と混合させて、前記反応シャフト(2)内に微粉状固形物(6)および反応ガス(7)の浮遊物(８)を生成するガス供給装置(24)とを含む、請求項１ないし１５のいずれかに記載の方法または請求項１６ないし２３のいずれかに記載の浮遊溶解炉(1)にて使用される精鉱バーナー(5)において、
    該精鉱バーナー(5)は、還元剤(13)の集中流を供給する還元剤供給手段(16)を備えることを特徴とする精鉱バーナー。
35. 請求項２７に記載の精鉱バーナー(5)において、該精鉱バーナーは、還元剤供給手段(16)を精鉱バーナー(5)の前記拡散装置(21)内に配設された中央ランス(26)の形態で含み、該中央ランス(26)は前記反応シャフト(2)に対して開口する放出口(27)を有することを特徴とする精鉱バーナー。
36. 請求項２７または２８に記載の精鉱バーナー(5)において、該精鉱バーナーは、還元剤供給手段(16)を還元剤供給手段(16)の形態で備え、該還元剤供給手段(16)は前記浮遊溶解炉(1)の前記反応シャフト(2)内で開口するノズル(17)を含むことを特徴とする精鉱バーナー。
37. 反応ガス(7)の供給量を還元剤(13)の供給量に対して調整して、浮遊溶解炉(1)の前記反応シャフト(2)中の前記浮遊物(8)の中心部を不足当量状態にすることによって溶解物中の磁鉄鉱を削減する、請求項１ないし１５のいずれかに記載の方法、請求項１６ないし３０のいずれかに記載の浮遊溶解炉または請求項３１ないし３６のいずれかに記載の精鉱バーナーの使用。
38. 反応ガス(7)の供給量を還元剤(13)の供給量に対して調整して、前記浮遊溶解炉(1)の前記浮遊物(8)の中心部をさまざまな程度の当量状態にし、浮遊溶解炉の前記反応シャフト(2)における熱平衡を制御する、請求項１ないし１５のいずれかに記載の方法、請求項１６ないし３０のいずれかに記載の浮遊溶解炉または請求項３１ないし３６のいずれかに記載の精鉱バーナーの使用。
    

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