JP4026299B2 - 連続銅製錬炉及び連続銅製錬方法 - Google Patents
連続銅製錬炉及び連続銅製錬方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4026299B2 JP4026299B2 JP2000153946A JP2000153946A JP4026299B2 JP 4026299 B2 JP4026299 B2 JP 4026299B2 JP 2000153946 A JP2000153946 A JP 2000153946A JP 2000153946 A JP2000153946 A JP 2000153946A JP 4026299 B2 JP4026299 B2 JP 4026299B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace chamber
- copper
- furnace
- slag
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続直接精銅法、即ち硫化銅精鉱から連続的に直接粗銅を得る連続銅製錬方法に用いる連続銅製錬炉、及びその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
硫化銅精鉱から粗銅を製造するには、自熔炉に代表される酸化熔錬炉を用いて精鉱原料中の銅分をマットに濃縮し、マットを熔体のまま前記熔錬炉から転炉に移し、更にマットを酸化してマット中の鉄分をスラグとすると共に、硫黄分をガスとして除去する方法が現在主として用いられている方法である。そして、転炉から得られる粗銅は精製炉で更に不純物が除去され、最終的に電解精製を行うことにより電気銅が製造されている。
【0003】
上記方法による銅の製造方法は現在では世界的に主流となっている方法であるが、マットを熔錬炉から転炉に移す際には熔体のまま搬送する必要があり、この熔体搬送の作業が生産性の向上を阻害するうえ、熔体を炉外で搬送するために搬送時に発生するガスの処理の問題等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような銅の製造方法における問題を解消するため、硫化銅精鉱から直接粗銅を得る直接精銅法の研究が世界的に開発検討されている。しかしながら、前記した現在の世界の主要な銅製錬所が操業している熔錬炉と転炉を用いる方法を凌ぐ実用的な商業炉となるものは開発されていない現状である。
【0005】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、硫化銅精鉱から直接粗銅を得ることができる実用的な連続銅製錬炉を提供すること、及びその連続銅製錬炉を用いた連続銅製錬方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明が提供する連続銅製錬装置は、硫化銅精鉱を製錬して直接粗銅を得る直接精銅法に使用する連続銅製錬炉であって、硫化銅精鉱から銅分に富むマットを生成する第一炉室と、そのマットを熔錬して粗銅を得る第二炉室と、第一炉室の下部に連接したマット抜き出し用の第一静置室と、第二炉室の下部に連接した粗銅抜き出し用の第二静置室とを備え、第一炉室と第二炉室には頂部からスラグ層まで挿通し、空気又は酸素富化空気をスラグ層に直接吹き込むランスを有し、第一炉室と第二炉室は互いに隣接して配置されていて、排煙道に接続し且つ互いに連通した上部連通空間を有すると共に、第二炉室で生成する過酸化スラグが上部連通空間を通して第一炉室にオーバーフローするようになっていることを特徴とする。
【0007】
また、本発明が提供する連続銅製錬方法は、排煙道に接続し且つ互いに連通した上部連通空間を有する第一炉室と第二炉室を備えた連続銅精錬炉を用い、第一炉室に硫化銅精鉱を装入して空気又は酸素富化空気を第一炉室の頂部から挿通したランスを介してスラグ層に直接吹き込み、第二炉室からオーバーフローした過酸化スラグと共に反応させて銅分に富むマットを生成させ、このマットを粉粒状にしてフラックスと共に第二炉室に装入し、空気又は酸素富化空気を第二炉室の頂部から挿通したランスを介してスラグ層に直接吹き込んで粗銅を得ると同時に、生成する過酸化スラグを上部連通空間を通して第一炉室にオーバーフローさせることを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明においては、硫化銅精鉱を製錬して粗銅を直接高濃度で得るため、硫化銅精鉱の熔錬によって銅分に富むマットを得る第一炉室と、このマットを高濃度に精製して粗銅とする第二炉室とを連続させ、この第二炉室での粗銅プロセスで生成する過酸化スラグを第一炉室に移して硫化銅精鉱で還元しながら、同時に第一炉室で上記のごとくマットを精製するものである。
【0009】
本発明の連続銅製錬装置は、図1に示すように、硫化銅精鉱から銅分に富むマットを得る第一炉室1と、このマットを精製して粗銅とする第二炉室2とを連続させた構造を有する。第一炉室1の下部にはマット抜き出し用の第一静置室3が連接してあり、第二炉室2の下部には粗銅抜き出し用の第二静置室4が連接して設けてある。また、第一炉室1と第二炉室2の頂部には、原料装入口5a、5bと、空気あるいは酸素富化空気と補助燃料をスラグ層に直接吹き込み可能であるランス6a、6bが設けてある。尚、原料装入口5a、5bと、ランス6a、6bとを一体化させて、原料と空気と補助燃料の同時吹き込みが可能なバーナーを第一炉室1と第二炉室2にそれぞれ備えることも可能である。
【0010】
このように互いに隣接して配置された第一炉室1と第二炉室2の上部は互いに連通した上部連通空間7を形成し、更に第一炉室1の上部は排煙道8を経て通常の廃熱ボイラー(図示せず)に連通している。尚、図1では個別の炉である第一炉室1と第二炉室2が排ガスの煙道を共有するように上部連通空間7で結ばれた形態を図示したが、一つの炉の炉底部分に隔壁を設けて第一炉室1と第二炉室2の2つの部分に分割したものであってもよい。また、第一炉室1と第二炉室2には、空気あるいは酸素富化空気と補助燃料を吹き込むランス6a、6bとは別に、補助バーナーを設けることもできる。
【0011】
次に、本発明の上記連続銅製錬装置を用いた操業方法について説明する。第一炉室1には、原料装入口5aから硫化銅精鉱と、所定のフラックスと、場合によっては後述する第二静置室4から産出される精製ドブ15と、必要に応じて炭材を装入すると共に、後述するように第二炉室2から過酸化スラグ10がオーバーフローして供給される。この第一炉室1にランス6aから空気又は酸素富化空気を吹き込み、熱バランスを取りながら硫化銅精鉱を熔錬すると共に、硫化銅精鉱を還元剤として過酸化物スラグ10の還元を行う。
【0012】
このようにして、第一炉室1では銅分に富むマット11が生成され、同時に過酸化スラグ10が還元されて過酸化物を含まない通常のスラグ12となる。上記マット11はスラグ12と共に第一静置室3に連続的又は間欠的に抜き出され、第一静置室3内でマット11が下方に及びスラグ12が上方に分離される。尚、第一静置室3にはマット11のみを抜き出し、スラグ12は第一静置室3よりも上部に設けた排出口から別途抜き出すこともできる。
【0013】
スラグ12から分離されたマット11は、その全部又は一部を回収し、圧力水で冷却及び破砕して粒状ないし粉状若しくはこれらの混合状態とした後、第二炉室2に供給される。一方、スラグ12はマット11から廃棄可能なスラグとして分離して取り出され、通常の固化あるいは圧力水で冷却と破砕を行い粒状の水砕スラグとする。また、通常の錬カラミ炉等に移し、更にスラグ中に含まれる銅分を回収した後、通常の固化あるいは水砕スラグとしてもよい。
【0014】
第二炉室2には、上記のごとく第一炉室1から回収された粉粒状のマットを所定のフラックスと混合して原料装入口5bから投入し、ランス6bから空気又は酸素富化空気等を吹き込んで酸化製錬する。このとき、必要に応じて、硫化銅精鉱を同時に装入することもできる。第二炉室2での反応は発熱反応であるので、大量の燃料は不要であるが、不足する場合には熱源として重油や石炭等を補給してやれば良い。
【0015】
この第二炉室2では、銅分に富むマットを粗銅まで製錬すると同時に、過酸化スラグが生成される。即ち、第二炉室2では、上部に過酸化スラグ10の層、下部に粗銅14の層、その中間部に白カワ13の層(マット中の鉄分が酸化されスラグ中に移行した後の硫化銅を主成分とするもので、マットから粗銅になる中間状態)が形成され、3層に分かれる。第二炉室2で生成された粗銅14は、炉底近くに設けた排出口から連続的又は間欠的に第二静置室4に抜き出される。
【0016】
第二静置室4では、主として粗銅14中に懸濁しているスラグが浮上し、粗銅14の上に分離して精製ドブ15となる。この精製ドブ15は銅分を多く含むため、第一炉室1又は第二炉室2に繰り返す。一方、第二炉室2で生成するスラグは、ランス6bからの空気吹き込みによるフォーミング(泡状になって沸き上がる状態)や波動などにより、過酸化スラグ10として自然発生的に上部連通空間7からオーバーフローさせて第一炉室1に移動させることができる。
【0017】
第一炉室2からオーバーフローする過酸化スラグ10は、オーバーフローする際に第一炉室1と第二炉室2のオーバーフロー口や隔壁に付着して固化し、上部連通空間7を狭め又は閉塞させる危険がある。この過酸化スラグ10の付着固化による不具合は、第一炉室1に粉状又は粒状の炭材等の還元剤を投入することによって防ぐことができるが、本発明では原料として第一炉室1に装入する硫化銅精鉱そのものが還元剤として作用し、過酸化スラグ10を還元して付着固化を防止する。
【0018】
第一炉室1と第二炉室2で発生する排ガスは、上部連通空間7を通して下流側の第一炉室1に設けた排煙道8に流れ、一括して排ガス処理工程に導かれる。通常、この排煙道8は廃熱ボイラーに直結し、廃熱を回収した後、通常の方法に従って硫黄分を硫酸として回収する。
【0019】
尚、第一炉室1と第二炉室2への精鉱原料、フラックス、マット、スラグ、精製ドブ、必要に応じて炭材、雑原料、繰り返しダスト等の投入は、それぞれの炉頂に設けた原料装入口5a、5bから投入する。また、製錬反応を行わせる酸素を含んだ空気又は酸素富化空気と、各炉室の熱収支をバランスさせるための補助燃料は、それぞれの頂部を貫通したランス6a、6bを介して供給する。必要に応じて、空気と補助燃料を吹き込む補助バーナーを設置してもよい。
【0020】
第二炉室2から排出する粗銅14は、第二静置4で懸濁しているスラグを精製ドブ15として除去し、その後必要に応じて精製を行う。粗銅14の精製は、通中の酸化工程によって更に不純物を除去した後、銅アノードとして電解精製を行うのが経済的である。また、第二静置室4から排出される精製ドブ15は、なお銅分を多く含むため、上記のごとく第一炉室1又は第二炉室2に投入して銅分を回収する。
【0021】
【実施例】
図1の連続銅製錬炉を用いて、試験操業を行った。ただし、この実施例においては、図1に示す連続銅製錬炉の第二炉室2の側壁に、更に空気と補助燃料を吹き込む補助バーナーを設置した。
【0022】
第1炉室1に、2000kg/hrの銅精鉱と、フラックスとして硅石306kg/hrを原料装入口5aより連続的に装入した。また、空気423Nm3と酸素306Nm3を、補助燃料としてのLPG5Nm3/hrと共にランス6aより吹き込んだ。
【0023】
また、第2炉室2には、第1炉室1から産出され、冷却後粉砕されたマット1042kg/hrと、フラックスとしての硅石10kg/hrと石灰石70kg/hr、更に第2静置室2から産出された精製ドブ20kg/hrを原料装入口5bから装入した。また、空気282Nm3と酸素205Nm3を、補助燃料としてのLPG10Nm3/hrと共にランスより吹き込んだ。更に、補助バーナーから、燃料としてA重油20リットル/hrと、空気200Nm3/hrを第2炉室2に吹き込んだ。
【0024】
このとき、第2炉室2から第1炉室1にオーバーフローする過酸化スラグ10は、288kg/hrであった。第1炉室1から排出される排ガスは、2000Nm3/hrであり、そのSO2濃度は約20%であった。また、第1炉室1内のマット温度は1230℃、スラグ温度は1240℃、及び第2炉室2内の粗銅温度は1250℃であり、また第1炉室1から排出される排ガス温度は1100℃であった。この操業において装入した原料及び産出物の物量と品位を下記表1にまとめて示す。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】
本発明によれば、硫化銅精鉱から直接粗銅を得ることができる実用的な連続銅製錬炉を提供し、及びその連続銅製錬炉を用いた連続銅製錬方法を提供することができる。しかも、直接製銅を行う第二炉室で生成する過酸化スラグを自然発生的に且つ連続的に第一炉室に移送して還元処理でき、更には吹き込み熔錬を行うため炉底のビルドアップの懸念や煙灰発生が少なく、増熔に適している。また、直接製銅を行う第二炉室と過酸化スラグの還元を行う第一炉室と廃熱ボイラーを一列に並べることが可能であり、コンパクトで高性能な設備とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の連続銅製錬炉の一具体例を示す概略の説明図である。
【符号の説明】
1 第一炉室
2 第二炉室
3 第一静置室
4 第二静置室
5a、5b 原料装入口
6a、6b ランス
7 上部連通空間
8 排煙道
10 過酸化スラグ
11 マット
12 スラグ
13 白カワ
14 粗銅
15 精製ドブ
Claims (2)
- 硫化銅精鉱を製錬して直接粗銅を得る直接精銅法に使用する連続銅製錬炉であって、硫化銅精鉱から銅分に富むマットを生成する第一炉室と、そのマットを熔錬して粗銅を得る第二炉室と、第一炉室の下部に連接したマット抜き出し用の第一静置室と、第二炉室の下部に連接した粗銅抜き出し用の第二静置室とを備え、第一炉室と第二炉室には頂部からスラグ層まで挿通し、空気又は酸素富化空気をスラグ層に直接吹き込むランスを有し、第一炉室と第二炉室は互いに隣接して配置されていて、排煙道に接続し且つ互いに連通した上部連通空間を有すると共に、第二炉室で生成する過酸化スラグが上部連通空間を通して第一炉室にオーバーフローするようになっていることを特徴とする連続銅製錬炉。
- 排煙道に接続し且つ互いに連通した上部連通空間を有する第一炉室と第二炉室を備えた連続銅精錬炉を用い、第一炉室に硫化銅精鉱を装入して空気又は酸素富化空気を第一炉室の頂部から挿通したランスを介してスラグ層に直接吹き込み、第二炉室からオーバーフローした過酸化スラグと共に反応させて銅分に富むマットを生成させ、このマットを粉粒状にしてフラックスと共に第二炉室に装入し、空気又は酸素富化空気を第二炉室の頂部から挿通したランスを介してスラグ層に直接吹き込んで粗銅を得ると同時に、生成する過酸化スラグを上部連通空間を通して第一炉室にオーバーフローさせることを特徴とする連続銅製錬方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000153946A JP4026299B2 (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 連続銅製錬炉及び連続銅製錬方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000153946A JP4026299B2 (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 連続銅製錬炉及び連続銅製錬方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001335856A JP2001335856A (ja) | 2001-12-04 |
JP4026299B2 true JP4026299B2 (ja) | 2007-12-26 |
Family
ID=18659117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000153946A Expired - Lifetime JP4026299B2 (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 連続銅製錬炉及び連続銅製錬方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4026299B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104894378A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-09 | 中国瑞林工程技术有限公司 | 双顶吹冶炼装置和双顶吹冶炼方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5493994B2 (ja) * | 2010-02-25 | 2014-05-14 | 三菱マテリアル株式会社 | 非鉄製錬炉の操業方法及び投入装置 |
CN102796875B (zh) * | 2012-08-07 | 2016-04-13 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 锌浸出渣处理装置和处理工艺 |
JP6665443B2 (ja) * | 2015-08-18 | 2020-03-13 | 住友金属鉱山株式会社 | 自熔製錬炉の操業方法 |
CN111041225B (zh) * | 2019-12-12 | 2022-05-17 | 吉林紫金铜业有限公司 | 一种贫杂高硅铜精矿富氧侧吹熔炼方法 |
CN114150162A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-03-08 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 处理复杂金精矿的连续炼铜工艺和连续炼铜装备 |
-
2000
- 2000-05-25 JP JP2000153946A patent/JP4026299B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104894378A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-09 | 中国瑞林工程技术有限公司 | 双顶吹冶炼装置和双顶吹冶炼方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001335856A (ja) | 2001-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110129583B (zh) | 火法炼锌系统 | |
CN110129584B (zh) | 短流程火法炼锌装置及方法 | |
CN101903543B (zh) | 用于精炼铜精矿的方法 | |
AU2005282475B2 (en) | Method of continuous fire refining of copper | |
WO2002095078A1 (en) | Aluminum shapes, method and reactor for the production of aluminum and aluminum shapes by carbothermic reduction of alumina | |
FI69871C (fi) | Foerfarande och anordning foer behandling av sulfidkoncentrat eller -malmer till raometaller | |
US4470845A (en) | Continuous process for copper smelting and converting in a single furnace by oxygen injection | |
US3725044A (en) | Method of continuous processing of sulfide ores | |
CN111424175A (zh) | 冶炼锌精矿和含锌二次物料的系统及方法 | |
CN111457735A (zh) | 一体化火法冶炼炉和处理锌浸出渣的方法 | |
CA1159261A (en) | Method and apparatus for the pyrometallurgical recovery of copper | |
CA2395995C (en) | Method for the production of blister copper in suspension reactor | |
JP4026299B2 (ja) | 連続銅製錬炉及び連続銅製錬方法 | |
CA2579586C (en) | Installation for continuous fire refining of copper | |
CN111411230A (zh) | 悬浮熔炼电热还原炉和冶炼锌精矿的方法 | |
WO2018228073A1 (zh) | 阳极铜生产方法及装置 | |
EP4061972B1 (en) | Improved copper smelting process | |
CN210122585U (zh) | 火法炼锌系统 | |
EA007445B1 (ru) | Способ получения черновой меди | |
US5180422A (en) | Copper smelting process | |
CN112239812A (zh) | 连续炼铅装置和连续炼铅工艺 | |
US3703366A (en) | Process for producing copper and elemental sulfur | |
US20060042413A1 (en) | Method using single furnace carbothermic reduction with temperature control within the furnace | |
CN214088611U (zh) | 连续炼铅装置 | |
CN212247149U (zh) | 悬浮熔炼电热还原炉 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050120 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050315 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050502 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070918 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071001 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101019 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4026299 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111019 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111019 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121019 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131019 Year of fee payment: 6 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |