JP4323477B2 - 銅、貴金属を含有するスクラップ及び又はスラッジの処理方法 - Google Patents
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Description
また上記のような銅、貴金属スクラップ類以外に、メッキ廃液や貴金属の湿式処理製錬工程から発生する廃液には銅、ニッケル、金、銀、白金、パラジウム等の有価金属を含んでおり、その廃液を処理した際に発生する残渣類(以下、スラッジと記す)にも銅、ニッケル、貴金属など有価金属を含有している。
しかしながら、本法においても銅、貴金属スクラップ中の有機絶縁物は一般に300℃以下で熱分解を起こすので、炉内に投入された直後に熱分解により水素ガス及び炭素ヒューム等が発生する。これら熱分解生成物は、酸素濃度の低い炉内では燃焼せず、転炉排ガスフード近傍でフリーエアーと混合燃焼されて燃焼し、転炉排ガスフードを高温に加熱し、排ガスフードの損耗を促進する。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、(1)可燃性の銅、貴金属スクラップである部品屑は、粉砕機にて10mm以下に破砕した後のもの、及び、ドライヤーにて乾燥した粉状原料である故銅粉、銅滓粉、金銀滓粉、スラッジと溶剤とともにキュポラの羽口より吹込み、銅を含有する廃ラジエーター、真鍮屑、銅を含有するモータ屑、を剪断型破砕機にて50〜100mmに破砕したもの、及び、ブリケットにした電線屑をキュポラ上部の原料装入口より投入し、キュポラ内での溶融還元処理により、銅を主体とするブラック・カッパー、銑鉄、スラグ及びダストに分離することを特徴とする銅、貴金属を含有するスクラップ及び又はスラッジの処理方法。(2)上記(1)記載の方法において、ブラック・カッパーは銅製錬の転炉工程における造銅期にて溶融し、ブラック・カッパー中の銅、貴金属等を転炉内の粗銅に回収する銅、貴金属を含有するスクラップ及び又はスラッジの処理方法。(3)上記(1)記載の方法において、銑鉄は銅製錬の自溶炉工程におけるスラグの還元剤として有効利用するとともに、銑鉄中に含有する銅、貴金属は自溶炉内のマットへ回収する銅、貴金属を含有するスクラップ及び又はスラッジの処理方法。 を提供するものである。
(1)予めキュポラにて、リサイクル原料を処理するため、自溶炉におけるシャフト反応への影響が軽減し、自溶炉における有価物のスラグロスが改善される。
(2)予めキュポラにて、リサイクル原料を処理するため、自溶炉工程にて溶解処理していた銅、貴金属スクラップ及びスラッジ処理量が減少し、有価物のスラグロスが少なくなり、銅、金、銀、白金、パラジウムなどの有価物の回収率がアップする。
(3)キュポラを用いることにより、従来の銅製錬工程では処理できなかった銅、貴金属スクラップ及びスラッジの処理が可能となり、銅、金、銀、白金、パラジウムなど有価物の回収が可能となる。
(4)キュポラにて銅、貴金属スクラップ及びスラッジの処理が可能となり、 自溶炉工程においては銅精鉱の増処理が可能となる。
(5)キュポラにて銅、貴金属スクラップ及びスラッジを溶融還元処理することにより、鉄、亜鉛をあらかじめに除去できるため、転炉カラミ中の鉄、亜鉛含有量が低減して、転炉カラミの性状は良好になり、かつ転炉カラミ量も低減できる。
(6)銅、貴金属スクラップ及びスラッジより回収された銑鉄は自溶炉スラグの還元剤として有効に利用できる。
本発明の処理対象物は、銅、金、銀、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムのうち少なくとも一種類以上の有価物を含有する銅、貴金属スクラップ及スラッジである。
このとき可燃性の銅、貴金属スクラップの粉砕粒度が10mmを超えると、着火性が悪く、未燃のままキュポラの燃焼帯からキュポラ炉内に侵入して炉内に蓄積し、キュポラの通気性及び溶体の通液性を阻害する可能性を持っており、それによってキュポラの生産性が低下するため、10mm以下にする必要がある。
また、非可燃性の粉状の銅、貴金属スクラップ及びスラッジの粒子径が3mmを超えると、粉体輸送面から粒径が大きくなるほど輸送中の配管摩耗が激しくなる。そこで、種々検討したところ粒径3mm以下であれば配管摩耗はあまり問題ないことから、非可燃性の粉状の銅、貴金属スクラップ及びスラッジの粒子径は最大3mm程度が好ましい。
一方、スラグと銑鉄は前炉上部より水冷樋に流し込み、水砕スラグと粒径15mm以下の銑鉄粒を製造し、その後磁選機を用いて水砕スラグと銑鉄粒を分離する。
塊状原料であるCu品位65mass%の廃ラジエーター、Cu品位60%の真鍮屑、Cu品位30%のモータ屑は剪断型破砕機にて50〜100mmに破砕した。この破砕した塊状物を6分間隔にキュポラ上部の原料装入口より、ラジエーター82kg/hr、真鍮屑16kg/hr、モータ屑41kg/hr、並びにブリケットにした非可燃性スクラップ(電線屑等(Cu品位50mass%))163kg/hrと、燃料用コークス32kg/hrの投入速度で投入した。コークスの投入割合は、キュポラ上部の原料装入口より投入する原料に対して8mass%、後述の羽口吹込み原料の量に対して3mass%の量とした。
可燃性の銅、貴金属スクラップである部品屑等は粉砕機にて10mm以下に破砕した後、キュポラへ163kg/hrにて、またドライヤーにて500〜550℃の温度にて乾燥した粉状原料である故銅粉(Cu品位80mass%)37kg/hr、銅滓粉14kg/hr(Cu品位25mass%)、金銀滓粉(Cu品位25mass%)14kg/hr、スラッジ(Cu品位6mass%)8kg/hrと、溶剤としての炭酸カルシウム31kg/hrを混合し、羽口吹込み装置を介して、各原料を前述の吹込み速度にて、キュポラ内にコークスの燃焼用空気と50vol%常温酸素とともに羽口より吹込んだ。以上のように、各原料を上記の投入速度にてキュポラに連続投入して、溶融試験を実施した。
前炉内でブラック・カッパーと、銑鉄、及びスラグを比重分離した後、ブラック・カッパーはモールドに流し込んだ。スラグと銑鉄は前炉上部より水冷樋に流し込み、水砕スラグと粒径5mm以下の銑鉄粒を製造した後、磁選機を用いて両者を分離した。
以上のように分離したブラック・カッパー、銑鉄、スラグを採取して分析を行い、本試験における物量バランスを表1にまとめた。その結果、炭酸カルシウム、コークスを含め、原料を602kg/hrの投入速度で装入し、Cu品位73mass%のブラック・カッパー305kg/hr、Fe品位85mass%の銑鉄21kg/hr、スラグ54kg、ダスト49kgの速度で回収された。
Claims (3)
- 可燃性の銅、貴金属スクラップである部品屑は、粉砕機にて10mm以下に破砕した後のもの、及び、ドライヤーにて乾燥した粉状原料である故銅粉、銅滓粉、金銀滓粉、スラッジと溶剤とともにキュポラの羽口より吹込み、銅を含有する廃ラジエーター、真鍮屑、銅を含有するモータ屑、を剪断型破砕機にて50〜100mmに破砕したもの、及び、ブリケットにした電線屑をキュポラ上部の原料装入口より投入し、キュポラ内での溶融還元処理により、銅を主体とするブラック・カッパー、銑鉄、スラグ及びダストに分離することを特徴とする銅、貴金属を含有するスクラップ及び又はスラッジの処理方法。
- 請求項1記載の方法において、ブラック・カッパーは銅製錬の転炉工程における造銅期にて溶融し、ブラック・カッパー中の銅、貴金属等を転炉内の粗銅に回収することを特徴とする銅、貴金属を含有するスクラップ及び又はスラッジの処理方法。
- 請求項1記載の方法において、銑鉄は銅製錬の自溶炉工程におけるスラグの還元剤として有効利用するとともに、銑鉄中に含有する銅、貴金属は自溶炉内のマットへ回収することを特徴とする銅、貴金属を含有するスクラップ及び又はスラッジの処理方法。
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