JP5983443B2 - Copper smelting dust treatment method and copper smelting operation method - Google Patents

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Description

本発明は、銅製錬ダストの処理方法、並びに銅製錬の操業方法に関し、より詳しくは、銅製錬炉から排出されるダストから、銅製錬に不要な亜鉛、鉛、ビスマス、スズ等の不純物成分を分離する処理方法、並びにその方法を適用した銅製錬の操業方法に関する。   The present invention relates to a method for treating copper smelting dust, and a method for operating copper smelting, and more specifically, from impurities discharged from a copper smelting furnace, impurities components such as zinc, lead, bismuth, and tin that are unnecessary for copper smelting. It is related with the processing method to isolate | separate, and the operation method of the copper smelting to which the method is applied.

銅の製錬では銅鉱石を炉に入れて高温で熔解する。このとき、炉からは硫黄酸化物等の廃ガスと共にダスト(煙灰)が発生する。銅製錬で発生するダストは、鉛、ビスマス、亜鉛等の鉱石に含有される不純物成分を含んでおり、集塵機で回収される。また、ダストには、微細な銅も含有されていることから、そのまま廃棄することは経済的に好ましくなく、ダストを再び製錬工程に繰り返して銅を回収する処理が行われることが一般である。   In copper smelting, copper ore is put in a furnace and melted at high temperature. At this time, dust (smoke ash) is generated from the furnace together with waste gas such as sulfur oxide. Dust generated by copper smelting contains impurity components contained in ores such as lead, bismuth, and zinc, and is collected by a dust collector. Further, since dust contains fine copper, it is economically undesirable to dispose of it as it is, and it is common to repeat the dust again in the smelting process to recover copper. .

しかしながら、発生したダスト全量を銅製錬の系内で繰返し処理すると、鉛、ビスマス、亜鉛等の不純物が系内に濃縮蓄積して、最後は製品の純度に影響を及ぼす懸念がある。そこで、一部のダストについては、系外で銅と分離処理した上で、銅のみを系内に返送し、有価金属は別途処理回収することが望ましい。   However, when the total amount of generated dust is repeatedly processed in the copper smelting system, impurities such as lead, bismuth, and zinc are concentrated and accumulated in the system, and there is a concern that the purity of the product may be finally affected. Therefore, it is desirable that some dust is separated from copper outside the system, and then only copper is returned to the system, and valuable metals are separately collected.

特に、鉛とビスマスについては、例えば特許文献1に示すように、ダストを水又は希硫酸で浸出処理して銅や亜鉛等の可溶性塩類を浸出液として回収し、一方で不溶性硫酸塩を形成する鉛やビスマスは浸出残渣として固定して鉛製錬の原料とすることが行われている。この方法を用いることにより、ビスマスや鉛を系外に払い出し、銅製錬系内の不純物負荷を低減させることができる。   In particular, for lead and bismuth, for example, as shown in Patent Document 1, dust is leached with water or dilute sulfuric acid to recover soluble salts such as copper and zinc as leachate, while lead that forms insoluble sulfates. And bismuth is fixed as a leaching residue and used as a raw material for lead smelting. By using this method, bismuth and lead can be discharged out of the system, and the impurity load in the copper smelting system can be reduced.

また、上述の浸出残渣に残留する未溶解銅量を更に低減させるために、例えば特許文献2及び特許文献3に開示されているように、浸出残渣を湿式分級処理して、未溶解銅粒の粗粒側回収を狙う処理が行われることもある。   Further, in order to further reduce the amount of undissolved copper remaining in the above-described leaching residue, for example, as disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3, the leaching residue is subjected to a wet classification process, and the undissolved copper particles There is a case where processing aiming at coarse grain side recovery is performed.

ところが、上述した先行技術を用いても、浸出処理を行った際にダスト中の銅の大半が浸出されて液相に分配されるため、その液相中の銅を何らかの方法で沈殿させて回収し、十分に乾燥させた上で銅製錬系内に再投入する必要がある。   However, even when the above-described prior art is used, most of the copper in the dust is leached and distributed to the liquid phase when the leaching process is performed, so that the copper in the liquid phase is precipitated by some method and recovered. However, it is necessary to re-enter the copper smelting system after sufficiently drying.

また、上述した方法では、回収した銅を銅製錬系内に再投入する前に十分に乾燥しておくことが必要である。製錬炉内は高温であり、炉内に水分のあるダストを不用意に投入すると水蒸気爆発等の危険性がある。また、水分によりダストが不規則な塊状になると、ハンドリングや工程内での閉塞等の可能性もあり好ましくない。このため、乾燥処理のための設備やエネルギーを要し、非常にコストがかさむという課題がある。   In the above-described method, the recovered copper needs to be sufficiently dried before being reintroduced into the copper smelting system. The inside of the smelting furnace is hot, and there is a risk of a steam explosion etc. if dust with moisture is put into the furnace carelessly. Further, when the dust becomes irregularly lumped by moisture, there is a possibility of handling and blockage in the process, which is not preferable. For this reason, the apparatus and energy for a drying process are required, and there exists a subject that cost increases very much.

以上のように、銅製錬系統で発生するダストについて、不純物成分を低コストに効率よく払い出し、不純物の負荷を低減させて効果的に銅を銅製錬に繰り返すことができる方法は見出されていない。   As described above, no method has been found for dust generated in a copper smelting system that can efficiently discharge impurity components at low cost and effectively reduce copper load to copper smelting by reducing the load of impurities. .

特開平4−285136号公報JP-A-4-285136 特開2006−124828号公報JP 2006-124828 A 特開2012−71283号公報JP 2012-71283 A

そこで、本発明は、銅製錬において発生したダストに含まれる亜鉛、鉛、ビスマス、スズ等の不純物成分を効率よく分離することができる銅製錬ダストの処理方法、並びにその処理方法を適用した銅製錬の操業方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a copper smelting dust treatment method capable of efficiently separating impurity components such as zinc, lead, bismuth and tin contained in dust generated in copper smelting, and a copper smelting using the treatment method. The purpose is to provide a method of operation.

本発明者らは、上述した目的を達成するために鋭意検討を重ねた。そして、銅製錬ダストの粒度分布を測定したところ、粒径数十〜数百μmの領域に1つと粒径1μm未満の領域に1つの合計2つのピークトップを持ち、またそのピーク間の最も粒子数が少なくなる点が粒径1〜5μmの領域に存在することを見出し、本発明を完成させた。   The inventors of the present invention have made extensive studies to achieve the above-described object. When the particle size distribution of the copper smelting dust was measured, it had a total of two peak tops, one in the region with a particle size of several tens to several hundreds of μm and one in a region with a particle size of less than 1 μm, and the most particles between the peaks. The inventors found that the point where the number is reduced is present in a region having a particle diameter of 1 to 5 μm and completed the present invention.

すなわち、本発明に係る銅製錬ダストの処理方法は、銅を含有する鉱石を製錬炉に投入して銅を製錬する際に発生したダスト(銅製錬ダスト)を、分級点を粒径1μm以上5μm以下の範囲に設定した乾式物理分離手段を用いて、該分級点以下の微細粒物と、該分級点を超える粗粒物とに分離し、分離して得られた上記粗粒物を繰り返し上記製錬炉に投入することを特徴とする。 That is, in the method for treating copper smelting dust according to the present invention, the dust (copper smelting dust) generated when copper-containing ore is introduced into a smelting furnace and copper is smelted, the classification point is 1 μm in particle size. Using the dry physical separation means set in the range of 5 μm or less, the coarse particles obtained by separating the fine particles below the classification point and the coarse particles exceeding the classification point and separating the fine particles are separated. It is characterized by being repeatedly put into the smelting furnace .

ここで、上述した銅製錬ダストの処理方法において、分離して得られた上記粗粒物を上記製錬炉に投入することができる。   Here, in the copper smelting dust treatment method described above, the coarse particles obtained by separation can be charged into the smelting furnace.

また、分離して得られた上記微細粒物を水洗して、水溶性物と洗浄微細粒物とに分離することが好ましい。   Moreover, it is preferable to wash | clean the said fine particle obtained by isolate | separating into a water-soluble substance and a washing | cleaning fine particle.

また、上記鉱石は、銅のほかに、亜鉛、鉛、ビスマス、スズのうちの1つ以上の元素を含有するものを用いることができる。   Moreover, the said ore can use what contains one or more elements among zinc, lead, bismuth, and tin other than copper.

さらに、本発明に係る銅製錬の操業方法は、銅を含有する鉱石を製錬炉に投入して銅を製錬する銅製錬の操業方法において、銅製錬において発生したダスト(銅製錬ダスト)を、分級点を粒径1μm以上5μm以下の範囲に設定した乾式物理分離手段を用いて、該分級点以下の微細粒物と、該分級点を超える粗粒物とに分離し、分離して得られた該粗粒物を上記製錬炉に繰り返すことを特徴とする。   Furthermore, the copper smelting operation method according to the present invention is a copper smelting operation method in which an ore containing copper is introduced into a smelting furnace to smelt copper, and dust generated in copper smelting (copper smelting dust) Using a dry physical separation means in which the classification point is set to a particle size in the range of 1 μm to 5 μm, the fine particles below the classification point and the coarse particles exceeding the classification point are separated and obtained by separation. The obtained coarse particles are repeated in the smelting furnace.

本発明によれば、銅製錬ダストに含まれる亜鉛、鉛、ビスマス、スズ等の銅製錬における不純物成分を、水を使用することなく低コストで効率よく分離して回収することができる。そして、それら不純物成分を分離除去したダストを銅製錬炉に繰り返すことによって、そのダスト中に含まれる銅も有効に製錬することができる。   According to the present invention, impurity components in copper smelting such as zinc, lead, bismuth and tin contained in copper smelting dust can be efficiently separated and recovered at low cost without using water. And the copper contained in the dust can be effectively smelted by repeating the dust from which these impurity components are separated and removed in the copper smelting furnace.

ダスト粒子断面の電子線マイクロ分析装置(EPMA)による面分析結果を示す写真図である。It is a photograph figure which shows the surface analysis result by the electron beam microanalyzer (EPMA) of a dust particle cross section. 図1におけるCuについてのEPMA分析写真の模式図である。It is a schematic diagram of the EPMA analysis photograph about Cu in FIG. 銅製錬ダストの粒度分布図である。It is a particle size distribution map of copper smelting dust. 銅製錬ダストの処理方法のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the processing method of copper smelting dust. 微細粒側に分配された不純物濃縮物に対する処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow with respect to the impurity concentrate distributed to the fine grain side.

以下、本発明に係る銅製錬ダスト(以下、単に「ダスト」ともいう。)の処理方法の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という。)について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。   Hereinafter, a specific embodiment (hereinafter, referred to as “this embodiment”) of a method for treating copper smelting dust (hereinafter, also simply referred to as “dust”) according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. explain. Note that the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本実施の形態に係る銅製錬ダストの処理方法は、銅を含有する鉱石を製錬炉に投入して銅を製錬する銅製錬にて発生したダスト(煙灰)の処理方法であって、そのダストに含まれる亜鉛、鉛、ビスマス、スズ等の銅製錬における不純物成分を分離する方法である。   The method for treating copper smelting dust according to the present embodiment is a method for treating dust (smoke ash) generated in copper smelting by putting copper-containing ore into a smelting furnace and smelting copper. This is a method for separating impurity components in copper smelting such as zinc, lead, bismuth and tin contained in dust.

具体的には、この銅製錬ダストの処理方法は、銅製錬に際して発生したダスト(銅製錬ダスト)を、乾式物理分離手段を用いて所定の分級点で乾式分級し、微細粒物と粗粒物とに分離することを特徴とする。   Specifically, this copper smelting dust treatment method is a method of dry-classifying dust generated during copper smelting (copper smelting dust) at a predetermined classification point using dry physical separation means, and fine and coarse particles. It is characterized by being separated into

この処理方法は、銅のほかに、亜鉛、鉛、ビスマス、スズのうちの1つ以上の元素を含有する鉱石を用いて銅製錬を行った際に発生した銅製錬ダストに対して好適に用いることができる。このような銅製錬ダストには、銅のほかに、それら亜鉛、鉛、ビスマス、スズ等の不純物成分が含まれるようになる。なお、銅製錬ダストの組成としては、特に限定されるものではない。   This treatment method is suitably used for copper smelting dust generated when copper smelting is performed using ore containing one or more elements of zinc, lead, bismuth and tin in addition to copper. be able to. Such copper smelting dust contains impurity components such as zinc, lead, bismuth and tin in addition to copper. The composition of the copper smelting dust is not particularly limited.

ここで、その発生機構の観点から銅製錬ダストについて説明する。銅の製錬において発生する銅製錬ダストとしては、蒸気圧が低いメタルや硫化物が揮発することによるものと、製錬炉中の熔体が飛散することによるものとがある。銅製錬においては、これらの銅製錬ダストが、集塵機によって回収される。   Here, the copper smelting dust will be described from the viewpoint of the generation mechanism. Copper smelting dust generated in copper smelting is caused by volatilization of metals and sulfides having a low vapor pressure, and by splattering of the melt in the smelting furnace. In copper smelting, these copper smelting dust is collected by a dust collector.

具体的に、亜鉛、鉛、ビスマス、スズ等の熔体中に一定以上の蒸気圧を持つ形態で存在する成分は、揮発した後に、排ガス中で酸素や亜硫酸ガス(SO)と反応しつつ冷却されて微細粒化し、そのまま集塵機へ送られてダストとして回収される。一方、製錬炉に吹き込まれる空気流で飛散した熔体飛沫の一部も、排ガスの流れに乗って集塵機まで到達してダストとして回収される。この熔体飛沫の基質は、銅メタル又は硫化銅(CuS)であり、メタル粒子の表面は、排ガス中の亜硫酸ガスと反応して硫酸銅(CuSO)の形態に変化しているものと考えられる。 Specifically, a component such as zinc, lead, bismuth, or tin that exists in a form having a vapor pressure of a certain level or more is volatilized and then reacts with oxygen or sulfurous acid gas (SO 2 ) in the exhaust gas. It is cooled and finely granulated, sent to the dust collector as it is, and collected as dust. On the other hand, a part of the melt splash scattered by the air stream blown into the smelting furnace reaches the dust collector by the exhaust gas flow and is recovered as dust. The substrate of the molten droplets is copper metal or copper sulfide (Cu 2 S), and the surface of the metal particles reacts with sulfurous acid gas in the exhaust gas to change into the form of copper sulfate (CuSO 4 ). it is conceivable that.

本発明者らは、ダスト粒子に存在する銅粒子の形態を粒子断面の電子線マイクロ分析装置(EPMA)を用いて面分析し観察した。図1が、そのEPMA分析結果の写真図であり、図2が、CuについてのEPMA分析写真の模式図である。この図1及び図2に示されるように、ダスト粒子の銅は、そのほとんどがメタル(銅(Cu)メタル)又は硫化物(CuS)の粒子の形態であり、また銅メタル粒子の表面は、硫酸銅(CuSO)の形態に変化していることが分かった。さらに、図1に示されるように、ビスマス、鉛、亜鉛は、銅粒子の表面に薄く付着して存在することが分かった。 The present inventors observed the surface of the copper particles present in the dust particles by plane analysis using a cross-sectional electron beam microanalyzer (EPMA). FIG. 1 is a photograph of the EPMA analysis result, and FIG. 2 is a schematic diagram of an EPMA analysis photograph of Cu. As shown in FIGS. 1 and 2, most of the dust particles are in the form of metal (copper (Cu) metal) or sulfide (Cu 2 S) particles, and the surface of the copper metal particles. Was found to change to the form of copper sulfate (CuSO 4 ). Furthermore, as shown in FIG. 1, it was found that bismuth, lead, and zinc are thinly attached to the surface of the copper particles.

この銅粒子の存在形態の生成メカニズムについては明らかではないが、例えば以下のようにして生じたとも考えられる。すなわち、銅製錬ダストは、製錬炉への鉱石の装入に伴う単純な埃として生成した場合や、一度炉内で熔解された後に微細な粒子として発散して生成した場合がある。特に、後者の場合には、反応を経ているので、粒子が均一な形状となり易く、またその表面は高温の反応雰囲気に直接晒されるので硫黄酸化物の影響を受けて硫酸塩の形態をとり易くなり、さらにはビスマスや鉛、亜鉛等の不純物も、銅粒子の周囲に析出し易くなるものと考えられる。   The generation mechanism of the existence form of the copper particles is not clear, but may be caused, for example, as follows. That is, the copper smelting dust may be generated as simple dust accompanying the charging of the ore into the smelting furnace, or may be generated by being diffused as fine particles after being once melted in the furnace. In particular, in the latter case, since the reaction has passed, the particles are likely to have a uniform shape, and the surface is directly exposed to a high-temperature reaction atmosphere, so it is easy to take the sulfate form under the influence of sulfur oxides. Furthermore, it is considered that impurities such as bismuth, lead and zinc are likely to precipitate around the copper particles.

このような銅製錬ダストに関して、本発明者らは、様々な銅製錬工程の条件下で発生するダストの粒度分布を調査した。図3が、銅製錬ダストをマイクロトラック粒度分布計で測定して得られた粒度分布図である。その結果、図3に示されるように、銅製錬ダストの粒度分布は、粒径数十〜数百μmの領域に1つと粒径1μm未満の領域に1つの合計2つのピークトップを持ち、またこの2つのピークの境、つまりピーク間の最も粒子数が少なくなる点が粒径1〜5μmの領域に存在することを見出した。なお、図3の粒度分布グラフにおける縦軸の頻度(%)とは、体積分率の頻度を示す。   Regarding such copper smelting dust, the present inventors investigated the particle size distribution of dust generated under various copper smelting process conditions. FIG. 3 is a particle size distribution diagram obtained by measuring copper smelting dust with a Microtrac particle size distribution meter. As a result, as shown in FIG. 3, the particle size distribution of the copper smelting dust has a total of two peak tops, one in the region of several tens to several hundred μm and one in the region of less than 1 μm. It was found that the boundary between these two peaks, that is, the point where the number of particles between the peaks is the smallest is present in the region having a particle diameter of 1 to 5 μm. Note that the frequency (%) on the vertical axis in the particle size distribution graph of FIG. 3 indicates the frequency of the volume fraction.

これは、亜鉛、鉛、ビスマス、スズ等の揮発によりダストへ分配する成分の粒子がピークトップ1μm未満の分布を取り、一方で、熔体飛沫としてダストへ分配する銅粒子がピークトップ数十〜数百μmの分布を取るためであると考えられる。   This is because particles of components distributed to dust due to volatilization of zinc, lead, bismuth, tin, etc. have a distribution with a peak top of less than 1 μm, while copper particles distributed to dust as a molten droplet have a peak top of several tens to This is considered to be a distribution of several hundred μm.

このことから、本実施の形態に係る銅製錬ダストの処理方法においては、集塵機にて回収した銅製錬ダストを処理対象として、分級点1μm以上5μm以下の範囲に設定して乾式物理分離を実施する。   From this, in the copper smelting dust processing method according to the present embodiment, the copper smelting dust collected by the dust collector is set as the processing target, and the dry physical separation is performed by setting the classification point in the range of 1 μm to 5 μm. .

具体的に、図4に、本実施の形態に係る銅製錬ダストの処理方法のフローの一例を示す。図4に示すように、この銅製錬ダストの処理方法は、銅製錬ダストを、分級点1μm以上5μm以下の範囲に設定した乾式物理分離手段を用いて分離する。すると、上述した図3の粒度分布の関係から、分級点以下の微細粒側に亜鉛、鉛、ビスマス、スズ等の不純物元素が高密度に濃縮した不純物濃縮物が分配され、分級点を超える粗粒側に銅粒子を含む銅粒子濃縮物が分配されることになる。   Specifically, FIG. 4 shows an example of a flow of a method for treating copper smelting dust according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, this copper smelting dust treatment method separates copper smelting dust using dry physical separation means set in a range of a classification point of 1 μm to 5 μm. Then, from the relationship of the particle size distribution in FIG. 3 described above, an impurity concentrate in which impurity elements such as zinc, lead, bismuth and tin are concentrated at a high density is distributed on the fine particle side below the classification point, and the coarse particle exceeding the classification point is distributed. The copper particle concentrate containing copper particles is distributed on the grain side.

分級点が1μm未満では、上述したように、亜鉛、鉛、ビスマス、スズ等の不純物成分に由来するピークが存在する粒径領域となるため、微細粒側への銅粒子の分配は低減するものの、粗粒側への不純物元素の分配が多くなり、銅製錬炉に繰り返し用いると系内に濃縮蓄積して製品の純度に影響を及ぼす。一方で、分級点が5μmより大きいと、上述したように、熔体飛沫としてダストへ分配する銅粒子に由来するピークに近似するようになるため、粗粒側への不純物元素の分配は低減するものの、微細粒側への銅粒子の分配が多くなり、銅の廃棄量が多くなる。   When the classification point is less than 1 μm, as described above, since the particle size region has peaks derived from impurity components such as zinc, lead, bismuth, and tin, the distribution of the copper particles to the fine particle side is reduced. The distribution of impurity elements to the coarse grain side increases, and repeated use in a copper smelting furnace concentrates and accumulates in the system, affecting the purity of the product. On the other hand, when the classification point is larger than 5 μm, as described above, it approximates the peak derived from the copper particles distributed to the dust as a melt droplet, so that the distribution of the impurity element to the coarse particle side is reduced. However, the distribution of copper particles to the fine grain side increases, and the amount of copper discarded increases.

乾式物理分離手段としては、1μm以上5μm以下の範囲に分級点を設定でき、乾式分級することができるものであれば、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、遠心力や慣性力等の分級方式を用いた乾式物理分級装置を用いることができる。   The dry physical separation means is not particularly limited as long as the classification point can be set in the range of 1 μm or more and 5 μm or less and the dry classification can be performed. Specifically, for example, a dry physical classifier using a classification system such as centrifugal force or inertial force can be used.

このような銅製錬ダストの処理方法によれば、処理対象の銅製錬ダストから、銅製錬において不純物成分となる亜鉛、鉛、ビスマス、スズ等の元素を、銅と効果的に且つ容易に分離することができる。そして、このように粗粒側に分離して得られた銅粒子濃縮物は、銅製錬炉にそのまま無処理で繰り返すことができ、そのダストに含まれていた銅をも有効に製錬して回収することができる。すなわち、従来の湿式処理によって液相に銅を分配させていた方法のように、乾燥処理を施す必要がなく、設備コストや乾燥させるための余分なエネルギーコストも不要となる。   According to such a copper smelting dust treatment method, elements such as zinc, lead, bismuth, tin and the like which are impurity components in copper smelting are effectively and easily separated from copper from the copper smelting dust to be treated. be able to. And the copper particle concentrate obtained by separating the coarse particles in this way can be repeated without treatment in a copper smelting furnace, effectively smelting the copper contained in the dust. It can be recovered. That is, unlike the conventional method in which copper is distributed to the liquid phase by a wet process, it is not necessary to perform a drying process, and the equipment cost and the extra energy cost for drying are also unnecessary.

一方、分離して得られた微細粒側の不純物濃縮物は、組成毎に別途処理することによって、亜鉛や鉛の製錬の粗原料として利用することができる。   On the other hand, the impurity concentrate on the fine grain side obtained by separation can be used as a raw material for smelting zinc or lead by separately treating each composition.

ところで、乾式分級により分離して得られた微細粒側の不純物濃縮物には、硫酸銅の一部が微細粒化して混入することがある。そのため、この微細粒側の不純物濃縮物から、さらにその銅と不純物成分とを分離することによって、不純物成分をさらに濃縮させることができるとともに、その混入した銅も回収することができる。   By the way, a part of copper sulfate may be finely granulated and mixed in the impurity concentrate on the fine grain side obtained by separation by dry classification. Therefore, by further separating the copper and the impurity component from the impurity concentrate on the fine grain side, the impurity component can be further concentrated and the mixed copper can also be recovered.

そこで、微細粒側の不純物濃縮物に対しては、さらに水洗処理を施すようにすることが好ましい。具体的に図5に、微細粒側に分配された不純物濃縮物に対する処理のフローを示す。なお、この図5のフローでは、上述した銅製錬ダストに対する乾式分級処理からの一連の流れを示し、微細粒側の不純物濃縮物に対する水洗処理等の流れは、図5中の点線囲み部に示す。   Therefore, it is preferable that the impurity concentrate on the fine grain side is further subjected to a water washing treatment. Specifically, FIG. 5 shows a processing flow for the impurity concentrate distributed on the fine particle side. The flow of FIG. 5 shows a series of flow from the dry classification process for the copper smelting dust described above, and the flow of the water washing process and the like for the impurity concentrate on the fine grain side is shown in a dotted line encircled portion in FIG. .

図5に示すように、製錬ダストを乾式分級して得られた微細粒側の不純物濃縮物に対して、水洗処理を施す。すると、水溶性の硫酸塩である硫酸銅が水溶液中に溶解し、一方で水洗残渣側に鉛、ビスマス、スズ等が残留することとなる。そして、これを固液分離することによって、さらに濃縮した不純物元素である鉛、ビスマス、スズ等を分離することができるとともに、水溶液中に銅を分離することができる。   As shown in FIG. 5, the fine particle side impurity concentrate obtained by dry classification of smelting dust is subjected to a water washing treatment. Then, copper sulfate, which is a water-soluble sulfate, dissolves in the aqueous solution, while lead, bismuth, tin and the like remain on the washing residue side. Then, by separating this from solid and liquid, it is possible to separate lead, bismuth, tin, and the like, which are further concentrated impurity elements, and to separate copper into the aqueous solution.

水洗処理の方法としては、特に限定されないが、不純物濃縮物と水洗用の水(純水)とを処理槽中に投入し、攪拌装置等を用いて攪拌しながら行うことが好ましい。また、水洗処理後の固液分離の方法についても、特に限定されるものではなく、吸引濾過などの濾過や遠心分離等によって行うことができる。   The method for the water washing treatment is not particularly limited, but it is preferable to carry out the impurity concentrate and water for washing (pure water) into the treatment tank while stirring using a stirrer or the like. Further, the method of solid-liquid separation after the water washing treatment is not particularly limited, and it can be performed by filtration such as suction filtration or centrifugation.

なお、硫酸銅を含んだ濾液(廃液)は、銅製錬工程の廃水と併せて既存の廃水処理工程に導入することで、中和や硫化等の公知の方法を用いて、その廃水から銅を含有する固形物として回収し、これを脱水・乾燥することで銅製錬に繰り返すことができる。また、乾式分級して得られた微細粒側の不純物濃縮物に含まれていた亜鉛は、この水洗処理によって、水溶液側(濾液側)に濃縮されることになる。したがって、この濾液を別途処理することによって、亜鉛についても効果的に分離することが可能となる。   In addition, the filtrate (waste liquid) containing copper sulfate is introduced into the existing wastewater treatment process together with the wastewater from the copper smelting process, so that copper can be removed from the wastewater using known methods such as neutralization and sulfidation. It collect | recovers as a containing solid substance and can repeat to copper smelting by dehydrating and drying. In addition, zinc contained in the fine particle side impurity concentrate obtained by dry classification is concentrated to the aqueous solution side (filtrate side) by this water washing treatment. Therefore, by separately treating the filtrate, it is possible to effectively separate zinc.

以下、本発明を適用した具体的な実施例と比較例について説明するが、本発明は、これらの実施例や比較例に限定されるものではない。   Specific examples and comparative examples to which the present invention is applied will be described below, but the present invention is not limited to these examples and comparative examples.

ここで、実施例及び比較例で示す各元素の分配率とは、処理前のダストに含まれていた元素が処理によって得られた固形分や濾液に分配された割合を示し、その処理前のダストと処理によって得られた固形分及び濾液の化学分析値から算出した。なお、この元素分配率は、処理対象とした銅製錬転炉ダストAに含有される各元素の量を100%とした場合における分配を示す。また、その化学分析値は、分析用試料に必要な前処理を施した後に、ICP発光分析法により分析した。   Here, the distribution ratio of each element shown in the examples and comparative examples indicates the ratio of the element contained in the dust before treatment to the solid content and filtrate obtained by the treatment, and before the treatment. It calculated from the chemical analysis value of the solid content obtained by dust and processing, and a filtrate. In addition, this element distribution rate shows distribution when the amount of each element contained in the copper smelting converter dust A to be treated is 100%. Further, the chemical analysis value was analyzed by ICP emission spectrometry after performing necessary pretreatment on the analysis sample.

[実施例1]
10kgの銅製錬転炉ダストAを対象に、分級点を5μmに設定した乾式分級機を用いて乾式分級処理を行った。なお、ダストAは、ペルー産の銅精鉱を公知の自熔炉製錬法を用いて製錬した際に発生し回収したものを使用した。
[Example 1]
Using 10 kg of copper smelting converter dust A, dry classification was performed using a dry classifier with a classification point set to 5 μm. In addition, the dust A used what was generate | occur | produced and collect | recovered when smelting the copper concentrate of Peru using the well-known flash smelting method.

分級により、微粉側で6.1kgの不純物濃縮物Bが、粗粒側で3.9kgの銅粒子濃縮物が、それぞれ分離回収された。下記表1に、亜鉛、鉛、ビスマス、スズ、銅の、不純物濃縮物Bへの分配率を示す。   By the classification, 6.1 kg of impurity concentrate B on the fine powder side and 3.9 kg of copper particle concentrate on the coarse particle side were separated and recovered. Table 1 below shows the distribution ratio of zinc, lead, bismuth, tin, and copper to the impurity concentrate B.

表1に示されるように、銅製錬において不純物成分となる亜鉛、鉛、ビスマス、スズが効果的に濃縮分離できていることが分かる。   As shown in Table 1, it can be seen that zinc, lead, bismuth and tin, which are impurity components in copper smelting, can be effectively concentrated and separated.

[実施例2]
実施例2では、実施例1で得られた不純物濃縮物Bから水溶性の銅を分離した。
[Example 2]
In Example 2, water-soluble copper was separated from the impurity concentrate B obtained in Example 1.

具体的に、500gの不純物濃縮物Bを、2リットルビーカーに水1リットルと共に投入し、回転数を300rpmに設定した攪拌機を用いて15分攪拌した。その後、硬質濾紙(4A)を用いて吸引濾過して、1.95リットルの濾液Eを得て、また同時に得られた固形分を真空乾燥させて245gの不純物濃縮物Cを得た。下記表1に、亜鉛、鉛、ビスマス、スズ、銅の、不純物濃縮物Cへの分配率を、下記表2に、濾液Eへの分配率を、それぞれ示す。   Specifically, 500 g of the impurity concentrate B was put into a 2 liter beaker together with 1 liter of water, and stirred for 15 minutes using a stirrer whose rotational speed was set to 300 rpm. Thereafter, suction filtration was performed using a hard filter paper (4A) to obtain 1.95 liter of filtrate E, and the solid content obtained at the same time was vacuum-dried to obtain 245 g of impurity concentrate C. Table 1 below shows the distribution ratios of zinc, lead, bismuth, tin, and copper to the impurity concentrate C, and Table 2 below shows the distribution ratios to the filtrate E.

表1に示されるように、銅の混入が少ない、鉛、ビスマス、スズの不純物濃縮物が得られたことが分かる。なお、不純物濃縮物B中の亜鉛は、この実施例2で得られた濾液に濃縮されており、これを別途処理することによって回収可能であることが分かった。   As shown in Table 1, it can be seen that an impurity concentrate of lead, bismuth, and tin with less copper contamination was obtained. In addition, it turned out that zinc in the impurity concentrate B is concentrated in the filtrate obtained in this Example 2, and can be collect | recovered by processing this separately.

[比較例1]
1kgの銅製錬転炉ダストAを対象に、目開き10μmの試験用篩を用いた湿式分級試験を実施した。
[Comparative Example 1]
A wet classification test using a test sieve having a mesh size of 10 μm was conducted on 1 kg of copper smelting converter dust A.

湿式分級処理の後、硬質濾紙(4A)を用いて篩下スラリーを吸引濾過して、8.4リットルの濾液Fを得て、また同時に得られた固形分を真空乾燥させて364gの不純物濃縮物Dを得た。   After the wet classification treatment, the slurry under the sieve is suction filtered using a hard filter paper (4A) to obtain 8.4 liters of filtrate F. At the same time, the obtained solid is vacuum-dried to concentrate 364 g of impurities. Product D was obtained.

下記表1に、亜鉛、鉛、ビスマス、スズ、銅の、不純物濃縮物Dへの分配率を、下記表2に、濾液Fへの分配率を、それぞれ示す。   Table 1 below shows the distribution ratios of zinc, lead, bismuth, tin, and copper to the impurity concentrate D, and Table 2 below shows the distribution ratios to the filtrate F.

表1に示されるように、比較例1では、不純物濃縮物Dへの銅の混入が、上記実施例2での濃縮物Cよりも8倍以上高くなっていることが分かる。また、濾液Fへの銅の分配量は、濾液の4倍以上になっていることが分かる。   As shown in Table 1, in Comparative Example 1, it can be seen that the copper contamination into the impurity concentrate D is 8 times higher than the concentrate C in Example 2 above. Moreover, it turns out that the distribution amount of the copper to the filtrate F is 4 times or more of the filtrate.

以上のように、銅製錬ダストを、所定の分級点で乾式分離することによって、ダストに含まれる亜鉛、鉛、ビスマス、スズ等の銅製錬における不純物成分を効果的に銅と分離することができることが分かった。さらに、それら不純物成分の濃縮物を水洗し脱水することによって、銅の混入がより一層に低減した濃縮物が得られることが分かった。   As described above, the copper smelting dust can be effectively separated from the impurity components in the copper smelting such as zinc, lead, bismuth and tin contained in the dust by dry separation at a predetermined classification point. I understood. Furthermore, it was found that a concentrate having a further reduced amount of copper contamination can be obtained by washing and dehydrating the concentrate of these impurity components.

Claims (4)

銅を含有する鉱石を製錬炉に投入して銅を製錬する際に発生したダスト(銅製錬ダスト)を、分級点を粒径1μm以上5μm以下の範囲に設定した乾式物理分離手段を用いて、該分級点以下の微細粒物と、該分級点を超える粗粒物とに分離し、
分離して得られた上記粗粒物を繰り返し上記製錬炉に投入することを特徴とする銅製錬ダストの処理方法。
Using dry physical separation means in which dust (copper smelting dust) generated when smelting copper containing ore containing copper into a smelting furnace is set to a particle size range of 1 μm to 5 μm Separating into fine particles below the classification point and coarse particles exceeding the classification point ,
A method for treating copper smelting dust, wherein the coarse particles obtained by separation are repeatedly charged into the smelting furnace .
分離して得られた上記微細粒物を水洗して、水溶性物と洗浄微細粒物とに分離することを特徴とする請求項1に記載の銅製錬ダストの処理方法。 The method for treating copper smelting dust according to claim 1, wherein the fine particles obtained by separation are washed with water to separate into water-soluble materials and washed fine particles. 上記鉱石は、銅のほかに、亜鉛、鉛、ビスマス、スズのうちの1つ以上の元素を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の銅製錬ダストの処理方法。 The said ore contains one or more elements of zinc, lead, bismuth, tin other than copper, The processing method of the copper smelting dust of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 銅を含有する鉱石を製錬炉に投入して銅を製錬する銅製錬の操業方法において、
銅製錬において発生したダスト(銅製錬ダスト)を、分級点を粒径1μm以上5μm以下の範囲に設定した乾式物理分離手段を用いて、該分級点以下の微細粒物と、該分級点を超える粗粒物とに分離し、分離して得られた該粗粒物を上記製錬炉に繰り返すことを特徴とする銅製錬の操業方法。
In a copper smelting operation method in which an ore containing copper is put into a smelting furnace to smelt copper,
Dust generated in copper smelting (copper smelting dust) using a dry physical separation means in which the classification point is set to a particle size in the range of 1 μm or more and 5 μm or less, and fine particles below the classification point and exceeding the classification point A method for operating copper smelting, characterized in that it is separated into coarse particles and the coarse particles obtained by separation are repeated in the smelting furnace.
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