JP2682637B2 - 自熔炉の操業方法 - Google Patents
自熔炉の操業方法Info
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- JP2682637B2 JP2682637B2 JP63095719A JP9571988A JP2682637B2 JP 2682637 B2 JP2682637 B2 JP 2682637B2 JP 63095719 A JP63095719 A JP 63095719A JP 9571988 A JP9571988 A JP 9571988A JP 2682637 B2 JP2682637 B2 JP 2682637B2
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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、スラグ中の酸化カルシウム品位と、鉄品位
と二酸化硅素品位との比（Fe/SiO2）とを調節し、これ
らによって定められるスラグ温度になるようにスラグ温
度を調節することによりスラグの流動性を失うことな
く、かつスラグの煉瓦への浸食性を増加させることなく
硅酸鉱の処理量を増加させる自熔炉の操業方法の改善に
関するものである。本明細書において、品位は重量比率
を意味する。
と二酸化硅素品位との比（Fe/SiO2）とを調節し、これ
らによって定められるスラグ温度になるようにスラグ温
度を調節することによりスラグの流動性を失うことな
く、かつスラグの煉瓦への浸食性を増加させることなく
硅酸鉱の処理量を増加させる自熔炉の操業方法の改善に
関するものである。本明細書において、品位は重量比率
を意味する。
［従来の技術］ 硫化精鉱を原料とする製錬炉の一つに自熔炉と呼ばれ
る自熔製錬炉が有る。この自熔炉は、頂部に精鉱バーナ
ーが設けられた反応搭と、反応搭の下端に一端が接続さ
れ、その側面にスラグホールとマットホールとが設けら
れたセトラーと、セトラーの他端に接続された排煙道か
ら基本的に構成されており、これによる製錬工程は次の
ようである。
る自熔製錬炉が有る。この自熔炉は、頂部に精鉱バーナ
ーが設けられた反応搭と、反応搭の下端に一端が接続さ
れ、その側面にスラグホールとマットホールとが設けら
れたセトラーと、セトラーの他端に接続された排煙道か
ら基本的に構成されており、これによる製錬工程は次の
ようである。
まず、紛状精鉱とフラックスと補助燃料等が予熱空気
等の反応用気体と共に精鉱バーナーから反応搭に吹込ま
れる。反応搭内において、この紛状精鉱中の可燃成分で
ある硫黄と鉄とが反応用気体と反応し、セトラー部に溜
められる。セトラー部では、溶体は比重差によって2FeO
・SiO2を主成分とするスラグと、Cu2SとFeSとの混合物
であるマットとに分離される。そして、スラグはスラグ
ホールより自熔炉外に排出され、マットは次工程の転炉
の要請に応じてマットホールより間欠的に抜出される。
通常この工程での操業では、スラグにあってはスラグに
よる炉内煉瓦の浸食を押え、抜出しを容易にするために
スラグ中の鉄の品位と二酸化硅素の品位との比（以下、
Fe/SiO2と示す。）を1.1〜1.3とし、そしてスラグ温度
を1220〜1250℃とし、またマットにあっては次工程の転
炉の操業に適したマット品位とマット温度とするように
精鉱等の調合や補助燃料の量を調節している。
等の反応用気体と共に精鉱バーナーから反応搭に吹込ま
れる。反応搭内において、この紛状精鉱中の可燃成分で
ある硫黄と鉄とが反応用気体と反応し、セトラー部に溜
められる。セトラー部では、溶体は比重差によって2FeO
・SiO2を主成分とするスラグと、Cu2SとFeSとの混合物
であるマットとに分離される。そして、スラグはスラグ
ホールより自熔炉外に排出され、マットは次工程の転炉
の要請に応じてマットホールより間欠的に抜出される。
通常この工程での操業では、スラグにあってはスラグに
よる炉内煉瓦の浸食を押え、抜出しを容易にするために
スラグ中の鉄の品位と二酸化硅素の品位との比（以下、
Fe/SiO2と示す。）を1.1〜1.3とし、そしてスラグ温度
を1220〜1250℃とし、またマットにあっては次工程の転
炉の操業に適したマット品位とマット温度とするように
精鉱等の調合や補助燃料の量を調節している。
ところで、従来よりフラックスとしては含金硅酸鉱が
優先的に用いられるのが一般的である。これは含金硅酸
鉱中の貴金属は容易にマット中に濃縮されるので効率的
に貴金属が回収されうるからである。このため、貴金属
の回収量の増加を図るためにより多くのの含金硅酸鉱の
処理が望まれている。しかしながら、前記したように、
自熔炉ではマット品位やマット温度やスラグ組成やスラ
グ温度が所定の値になるように操業するために精鉱の組
成が決められると硅酸鉱の処理量は一義的に決ってしま
い、任意に硅酸鉱の増処理を図ることができないという
問題点が有った。
優先的に用いられるのが一般的である。これは含金硅酸
鉱中の貴金属は容易にマット中に濃縮されるので効率的
に貴金属が回収されうるからである。このため、貴金属
の回収量の増加を図るためにより多くのの含金硅酸鉱の
処理が望まれている。しかしながら、前記したように、
自熔炉ではマット品位やマット温度やスラグ組成やスラ
グ温度が所定の値になるように操業するために精鉱の組
成が決められると硅酸鉱の処理量は一義的に決ってしま
い、任意に硅酸鉱の増処理を図ることができないという
問題点が有った。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明者らは上記問題点を解消する方法として、精鉱
と硅酸鉱とに石灰石や生石灰等を加え、精鉱灰バーナー
より炉内に吹込み反応させ、酸化カルシウム（以下CaO
と示す。）を含むスラグを形成し、スラグ中のCaO濃度
とFe/SiO2との関係で定められる温度範囲になるように
スラグ温度を調整する方法を提案してきている（昭和63
年特許願第94489号参照）。すなわち、CaO濃度とFe/SiO
2との関係で定められる温度範囲とは、Ｙをスラグ温度
（単位℃）、Ｘをスラグ中の鉄の重量比率で二酸化珪素
の重量比率の比（Fe/SiO2）としたときに、 スラグ中のCaO濃度が３重量％未満の場合、 Ｙ≧1449.7−199.3X−0.4X2 スラグ中のCaO濃度が３〜６重量％の場合、 Ｙ≧2390.7−2426.6X＋1250.8X2 スラグ中のCaO濃度が６〜13重量％の場合、 Ｙ≧2540.1−2850.3X＋1500.1X2 の各式により定められる温度範囲のことをいう。更に検
討した結果、この方法は一定の硅酸鉱の増処理効果はあ
るものの充分とは言えないことがわかった。
と硅酸鉱とに石灰石や生石灰等を加え、精鉱灰バーナー
より炉内に吹込み反応させ、酸化カルシウム（以下CaO
と示す。）を含むスラグを形成し、スラグ中のCaO濃度
とFe/SiO2との関係で定められる温度範囲になるように
スラグ温度を調整する方法を提案してきている（昭和63
年特許願第94489号参照）。すなわち、CaO濃度とFe/SiO
2との関係で定められる温度範囲とは、Ｙをスラグ温度
（単位℃）、Ｘをスラグ中の鉄の重量比率で二酸化珪素
の重量比率の比（Fe/SiO2）としたときに、 スラグ中のCaO濃度が３重量％未満の場合、 Ｙ≧1449.7−199.3X−0.4X2 スラグ中のCaO濃度が３〜６重量％の場合、 Ｙ≧2390.7−2426.6X＋1250.8X2 スラグ中のCaO濃度が６〜13重量％の場合、 Ｙ≧2540.1−2850.3X＋1500.1X2 の各式により定められる温度範囲のことをいう。更に検
討した結果、この方法は一定の硅酸鉱の増処理効果はあ
るものの充分とは言えないことがわかった。
すなわち、反応搭の熱負荷量を250Mcal/Hr・m3が上限
といわれ、この値を越えると反応搭の内壁煉瓦の溶損が
急速に進行するとされており、通常この値を越えないよ
うに吹込み精鉱量等を調節して操業しているが、上記方
法では、精鉱等に加えた石灰石等の熱分解及び溶解のた
めの補助燃料の量を増加させなければならず、その結
果、反応搭の熱負荷量が増大し、反応搭の内壁煉瓦の溶
損の恐れが生じる。これを回避するためには、精鉱の吹
込み量を減少させ反応搭内の熱負荷をおさえざるをえ
ず、結果的に銅の生産量を減少させざるをえなくなると
いう欠点がある。さらに、石灰石や生石灰は高温時に反
応搭内部の煉瓦を著しく浸食するといった欠点もある。
といわれ、この値を越えると反応搭の内壁煉瓦の溶損が
急速に進行するとされており、通常この値を越えないよ
うに吹込み精鉱量等を調節して操業しているが、上記方
法では、精鉱等に加えた石灰石等の熱分解及び溶解のた
めの補助燃料の量を増加させなければならず、その結
果、反応搭の熱負荷量が増大し、反応搭の内壁煉瓦の溶
損の恐れが生じる。これを回避するためには、精鉱の吹
込み量を減少させ反応搭内の熱負荷をおさえざるをえ
ず、結果的に銅の生産量を減少させざるをえなくなると
いう欠点がある。さらに、石灰石や生石灰は高温時に反
応搭内部の煉瓦を著しく浸食するといった欠点もある。
本発明の目的は、自熔炉内のスラグ中のCaO品位とFe/
SiO2とを調節し、これによって前述のように定められる
スラグ温度になるようにスラグ温度を調節することによ
りスラグの流動性を失うことなく、かつスラグの煉瓦へ
の浸食性を増加させることなく硅酸鉱の処理量を増加さ
せる方法において、上記欠点のない自熔炉の操業方法を
提供することにある。
SiO2とを調節し、これによって前述のように定められる
スラグ温度になるようにスラグ温度を調節することによ
りスラグの流動性を失うことなく、かつスラグの煉瓦へ
の浸食性を増加させることなく硅酸鉱の処理量を増加さ
せる方法において、上記欠点のない自熔炉の操業方法を
提供することにある。
［課題を解決するための手段および作用］ 本発明者等は、上記欠点を解消すべく種々の検討を試
みた結果、セトラー部に設けたランスよりセトラー内の
熔体中に石灰石等のCaO源と微粉炭等の補助燃料を吹込
むことにより反応搭の熱負荷量を増加させることなくス
ラグ中のCaO品位を調節できることを見出し本発明にい
たった。
みた結果、セトラー部に設けたランスよりセトラー内の
熔体中に石灰石等のCaO源と微粉炭等の補助燃料を吹込
むことにより反応搭の熱負荷量を増加させることなくス
ラグ中のCaO品位を調節できることを見出し本発明にい
たった。
すなわち、本発明は、自熔炉のセトラー部に設けたラ
ンスよりセトラー内の熔体中に石灰石等のCaO源と補助
燃料との反応用気体と共に30m/sec以上の速度で吹込む
ことを特徴とする自熔炉の操業方法である。
ンスよりセトラー内の熔体中に石灰石等のCaO源と補助
燃料との反応用気体と共に30m/sec以上の速度で吹込む
ことを特徴とする自熔炉の操業方法である。
本発明の方法において、スラグ中のCaO源として使用
できる物としては石灰石、生石灰等があるが、石灰石等
の塊状物を用いる際にはランスよりセトラー内に吹込む
ために、5mm程度以下に粉砕することが望ましい。ま
た、吹込み速度が遅いと吹込まれた石灰石等は全量熔体
中に補足されず、未反応のまま煙灰として燃焼排ガスと
共に炉外に排出されたり、スラグ表面に未溶解のまま存
在し、スラグと共に炉外に払い出されたりしてスラグ組
成を安定して調節することができなくなるので、少なく
とも30m/sec以上の吹込み速度が必要とされる。しか
し、炉底を水冷等により冷却することができない自熔炉
を使用する場合には、吹込み速度が速すぎると炉内の熔
体の撹はんが激しくなりすぎ、炉底温度が上昇し、炉底
煉瓦の損傷をきたすため吹込み速度を150m/sec未満にす
ることが望ましい。
できる物としては石灰石、生石灰等があるが、石灰石等
の塊状物を用いる際にはランスよりセトラー内に吹込む
ために、5mm程度以下に粉砕することが望ましい。ま
た、吹込み速度が遅いと吹込まれた石灰石等は全量熔体
中に補足されず、未反応のまま煙灰として燃焼排ガスと
共に炉外に排出されたり、スラグ表面に未溶解のまま存
在し、スラグと共に炉外に払い出されたりしてスラグ組
成を安定して調節することができなくなるので、少なく
とも30m/sec以上の吹込み速度が必要とされる。しか
し、炉底を水冷等により冷却することができない自熔炉
を使用する場合には、吹込み速度が速すぎると炉内の熔
体の撹はんが激しくなりすぎ、炉底温度が上昇し、炉底
煉瓦の損傷をきたすため吹込み速度を150m/sec未満にす
ることが望ましい。
また、用いる微粉炭等の補助燃料の量や反応用気体と
して使用する空気あるいは酸素富化空気等の量は、それ
らの有効発熱量が石灰石等の分解と溶解に必要とされる
熱量と燃焼排ガスの持去り顕熱の熱量の総和にほぼ等し
くなるようにすることが望ましい。このようにせず、セ
トラー側壁にバーナーを設け、このバーナーにより上記
補助燃料の一部、あるいは全量を吹込み、必要熱量を補
償する方法もあるが、この方法では制御が繁雑になる。
して使用する空気あるいは酸素富化空気等の量は、それ
らの有効発熱量が石灰石等の分解と溶解に必要とされる
熱量と燃焼排ガスの持去り顕熱の熱量の総和にほぼ等し
くなるようにすることが望ましい。このようにせず、セ
トラー側壁にバーナーを設け、このバーナーにより上記
補助燃料の一部、あるいは全量を吹込み、必要熱量を補
償する方法もあるが、この方法では制御が繁雑になる。
［実施例］ 反応搭の煉瓦内径が1.5m、セトラー湯面から反応搭天
井までの高さが3.5mで、セトラー部が煉瓦内径1.5m、長
さ5.2mの円筒形をした小型自熔炉を用い、銅精鉱と硅酸
鉱と補助燃料としての重油とをそれぞれ0.8t/Hr、0.18t
/Hr、34l/Hrの割合で酸素濃度35％の反応用気体と共に
反応搭上部の精鉱バーナーより反応搭内に吹込み溶解す
ると共に、セトラー部に、その先端が熔体表面より60cm
上方となるように設けられたランスを用いて、5mm以下
に粉砕した石灰石粉と微粉炭と空気とをそれぞれ73kg/H
r、18kg/Hr、135Nm3/Hrの割合で、ランス先端での吹込
み速度が30m/secとなるように熔体中に吹込み、４日間
の操業を行なった。その結果、得られたスラグの平均品
位はFe 31.5％、SiO2 39.5％、CaO 8.3％で、Fe/SiO2
は0.80となり、マットの平均品位はCu 60.1％であっ
た。平均スラグ温度は1223℃で、平均マット温度は、11
99℃であった。また、４日間の操業期間中に異常は認め
られず、スラグの流動性も良好であり、セトラー内壁煉
瓦の浸食も認められず、操業後の反応搭内の点検時にも
特に異常は認められなかった。なお、この時の反応搭の
熱負荷量は233Mcal/Hr・m3であった。
井までの高さが3.5mで、セトラー部が煉瓦内径1.5m、長
さ5.2mの円筒形をした小型自熔炉を用い、銅精鉱と硅酸
鉱と補助燃料としての重油とをそれぞれ0.8t/Hr、0.18t
/Hr、34l/Hrの割合で酸素濃度35％の反応用気体と共に
反応搭上部の精鉱バーナーより反応搭内に吹込み溶解す
ると共に、セトラー部に、その先端が熔体表面より60cm
上方となるように設けられたランスを用いて、5mm以下
に粉砕した石灰石粉と微粉炭と空気とをそれぞれ73kg/H
r、18kg/Hr、135Nm3/Hrの割合で、ランス先端での吹込
み速度が30m/secとなるように熔体中に吹込み、４日間
の操業を行なった。その結果、得られたスラグの平均品
位はFe 31.5％、SiO2 39.5％、CaO 8.3％で、Fe/SiO2
は0.80となり、マットの平均品位はCu 60.1％であっ
た。平均スラグ温度は1223℃で、平均マット温度は、11
99℃であった。また、４日間の操業期間中に異常は認め
られず、スラグの流動性も良好であり、セトラー内壁煉
瓦の浸食も認められず、操業後の反応搭内の点検時にも
特に異常は認められなかった。なお、この時の反応搭の
熱負荷量は233Mcal/Hr・m3であった。
［比較例］ 実施例に用いた小型自熔炉を用いて、銅精鉱と硅酸鉱
と200μｍ以下になるように粉砕した石灰石粉と補助燃
料としての重油とをそれぞれ0.8t/Hr、0.18t/Hr、73Kg/
Hr、41.l/Hrの割合で酸素濃度35％の反応用気体と共に
反応搭上部の精鉱バーナーより反応搭内に吹込みつつ４
日間の操業を行なった。その結果、得られたスラグの平
均品位はFe 31.9％、SiO2 39.8％、CaO 8.2％で、Fe/Si
O2は0.84となった。マットの平均品位はCu 60.5％であ
った。平均スラグ温度は1224℃で、平均マット温度は11
97℃であった。なお、この時の反応搭の熱負荷量は251M
cal/Hr・m3であり、４日間の操業期間中に異常は認めら
れず、スラグの流動性も良好であり、セトラー内壁の煉
瓦の浸食も見られなかったが、反応搭の内壁煉瓦には溶
損が見られた、この溶損は主として吹込まれた石灰石粉
が高温状態で煉瓦と直接接触することにより生じたもの
である。以上のことより、この条件では長期間の操業を
続けることは困難であることがわかる。
と200μｍ以下になるように粉砕した石灰石粉と補助燃
料としての重油とをそれぞれ0.8t/Hr、0.18t/Hr、73Kg/
Hr、41.l/Hrの割合で酸素濃度35％の反応用気体と共に
反応搭上部の精鉱バーナーより反応搭内に吹込みつつ４
日間の操業を行なった。その結果、得られたスラグの平
均品位はFe 31.9％、SiO2 39.8％、CaO 8.2％で、Fe/Si
O2は0.84となった。マットの平均品位はCu 60.5％であ
った。平均スラグ温度は1224℃で、平均マット温度は11
97℃であった。なお、この時の反応搭の熱負荷量は251M
cal/Hr・m3であり、４日間の操業期間中に異常は認めら
れず、スラグの流動性も良好であり、セトラー内壁の煉
瓦の浸食も見られなかったが、反応搭の内壁煉瓦には溶
損が見られた、この溶損は主として吹込まれた石灰石粉
が高温状態で煉瓦と直接接触することにより生じたもの
である。以上のことより、この条件では長期間の操業を
続けることは困難であることがわかる。
［発明の効果］ 以上説明してきたように、スラグ中のCaO品位とFe/Si
O2とを調節し、これらによって定められるスラグ温度に
なるようにスラグ温度を調節することによりスラグの流
動性を失うことなく、かつスラグの煉瓦への浸食性を増
加させることなく硅酸鉱の処理量を増加させる自熔炉の
操業方法において、本発明の方法を適用すれば反応搭へ
の熱負荷量を増加させることがないので、反応搭の内壁
煉瓦の溶損を防止し、長期間、安定して操業を行なうこ
とができる。
O2とを調節し、これらによって定められるスラグ温度に
なるようにスラグ温度を調節することによりスラグの流
動性を失うことなく、かつスラグの煉瓦への浸食性を増
加させることなく硅酸鉱の処理量を増加させる自熔炉の
操業方法において、本発明の方法を適用すれば反応搭へ
の熱負荷量を増加させることがないので、反応搭の内壁
煉瓦の溶損を防止し、長期間、安定して操業を行なうこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−23014（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−221338（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−161930（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−20444（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭48−18690（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭49−20695（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−11936（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】精鉱バーナーが設けられた反応搭と、反応
搭の下端に一端が接続され、その側面にスラグホールと
マットホールとが設けられたセトラーと、セトラーの他
端に接続された排煙道から基本的に構成されている自熔
炉の操業方法において、反応搭に設けた精鉱バーナーに
より銅精鉱、珪酸鉱および重油を反応搭に吹込むと共
に、セトラー部に設けたランスよりセトラー内に酸化カ
ルシウム源と微粉炭とを反応用気体と共に吹込むことを
特徴とする自熔炉の操業方法。 - 【請求項２】酸化カルシウム源と微粉炭とを反応用気体
共に30m/sec以上の吹込み速度で吹込む請求項（１）記
載の自熔炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63095719A JP2682637B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 自熔炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63095719A JP2682637B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 自熔炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01268824A JPH01268824A (ja) | 1989-10-26 |
| JP2682637B2 true JP2682637B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=14145289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63095719A Expired - Lifetime JP2682637B2 (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 自熔炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2682637B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3682166B2 (ja) * | 1998-08-14 | 2005-08-10 | 住友金属鉱山株式会社 | 硫化銅精鉱の熔錬方法 |
| JP3702764B2 (ja) | 2000-08-22 | 2005-10-05 | 住友金属鉱山株式会社 | 硫化銅精鉱の熔錬方法 |
| JP5362490B2 (ja) * | 2009-09-02 | 2013-12-11 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | 銅の製錬方法 |
| JP5726618B2 (ja) * | 2011-04-26 | 2015-06-03 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 錫含有銅の処理方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4920695A (ja) * | 1972-06-19 | 1974-02-23 | ||
| JPS4920444A (ja) * | 1972-06-19 | 1974-02-22 | ||
| SE406929B (sv) * | 1977-07-22 | 1979-03-05 | Boliden Ab | Forfarande for framstellning av rajern ur jernsulfidhaltiga material |
| JPS5711936A (en) * | 1980-06-25 | 1982-01-21 | T Hasegawa Co Ltd | 5-octenals of geometrical isomerism, its preparation and its use |
| CA1245058A (en) * | 1985-03-20 | 1988-11-22 | Grigori S. Victorovich | Oxidizing process for copper sulfidic ore concentrate |
| JPS62161930A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-17 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 自溶炉の操業方法 |
-
1988
- 1988-04-20 JP JP63095719A patent/JP2682637B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01268824A (ja) | 1989-10-26 |
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