JPH0353031A - 硫化鉛精鉱から金属鉛を製造する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は非鉄金属冶金、硫化物原料の処理装置、特に硫
化鉛精鉱から金属鉛を製造する装置に関するものである
。

自生溶融方式で硫化鉛精鉱から金属鉛を製逍する装置に
おける技術的工程は下記の３段階を含む。

−鉛原料中に含有される硫化鉛、硫化亜鉛および硫化鉄
を酸素ガス中において酸化する段階、一融成物から得ら
れた酸化鉛を炭素によって金属鉛に還元する段階、 一酸化鉛から金属鉛懸濁物を分離する段階。

第１段階、すなわち酸化段階は放熱を什って進行し、還
元段階は吸熱を伴って進行する。しかし硫化鉛の熱量が
低いので、工程全体としては追加熱Ｉｊｆ．（炭素燃料
、電力）を必要とする。従って問題は市販製品のユニッ
トあたり追加熱源の使用量を削減し、テクノロジーガス
、すなわち有害流出物の環境中への流出を低減するにあ
る。

〔従来技術と問題点〕

硫化鉛精鉱から金属鉛を製造する装置として、軸線回り
に回転する短い中空円筒体（長さ：直径比を３７５）を
有する形式のものは公知である（“Ｅｎｇｎｇ．ａ．Ｍ
ｉｎｊｎｇ．　”　Ｎｏ．ｌＯ，１９８２，ｐ．６４−
８５，［ｉ９．７１）。

前記円筒体は、密封ジャケットによって封１１゛，され
、このジャケットはガス排出用分岐管と、鉛原料と固体
還元剤の装入装置と、液体燃料および酸素装入装置とを
具備する。この装置は、サイクルモード．装入一溶融一
溶融生成物の湯出しで夫施される。

まず硫化鉛原料が融剤と共に装置の中に装入され、つぎ
に酸素が送給される。金属硫化物の酸化の結果、放熱に
より形成中の酸化物と融剤が酸化鉛高含有量の融成物を
生じる。つぎに固体還元剤（コークス粉）、燃料油およ
び燃焼用空気が装置に供給される。燃料油の燃焼中に放
出された熱か、円筒体の聖体を通る熱損と酸化鉛の金属
鉛への還元とに消費される熱を補償する。酸化鉛の還元
度は酸化物融或物のサンプルの鉛含勺゛瓜を分析する事
によって制御される。スラグ中の鉛量が鉛原料中の鉛量
の約２４％となった時に、還元が終了したものとみなさ
れる。還元工程が終了し空乏スラグと黒煙の揚出し後に
、装置は原料溶融一酸化物融或物還元の新サイクルのた
めに準備される。

この装置の設計の欠点は、鉛原料中の金属硫化物の酸化
により連続的に熱を得る事が不可能な点にある。硫化物
の酸化中に得られる熱の大部分は始動時期に装置を加熱
するために使用される。さらに硫化物の酸化による熱は
時間的に不均一に放出される。すなわち、円筒体の硫化
物量が最大である初期段階において熱の放出が最大とな
る。しかし円筒体中の硫化物量が酸化の結果減少する■
、１に、すなわちプラントの還元熱消費段階の開始前に
おいて、前記硫化物の酸化によって放出される熱量が減
少する。従って、硫化物の酸化による放熱が最大の時期
と、酸化鉛のぶ元のための熱消費量の最大の時期とが時
間間隔によって分離されている（装置の周期的操作が必
要）。その結果、装置は相当の追加熱量、すなわち燃料
油の燃焼を必要とする。これは市販製品のユニットあた
りの比エネルギー消費率を増進するのみならず、完全な
浄化を必要とする溶融ガスの発生量を増大させる（燃料
油の燃焼に際して形成されたガスが鉛化合物によって汚
染されている）。

また当業界において公知の硫化鉛から金属鉛を製造する
装置は、直径：長さ比が約１　／／　Ｉ　Ｑの耐火レン
ガでライニングされた円筒形タンクを備え、このタンク
の軸線が水平に配置されるので、１１−１筒体の底部が
炉床となり、上部が屋根となる（“Ｊ．ＭｅＬａｌｓ”
　，Ｖ．３４，Ｎｏ．６．１９８２，ｐ．６０−６４）
。

前記のタンクは水平軸線の下方において垂直隔壁によっ
て２区域に分離される。この隔壁は炉休の近くに孔を備
える。すなわち原料装入区域と融或物還元区域とに分離
され、還元区域の断面積はタンク全体の断面積の約０．
６５である。原料の酸化区域の中に、タンクの屋根に、
約１ｃｍの拉径の粒状原料を装入するための装置が配置
されるが、還元区域の屋根には、ガスまたは液体燃料を
燃焼させるバーナが取り付けられる。酸化区域と還元区
域の炉床は吹き込み口が備えられ、これらの吹き込み口
を通して酸化区域には酸素が供給され、還元区域には炭
素と空気の混合物が供給される。

酸化区域には鉛排出孔が備えられ、また還元区域の末端
には鉛空乏スラグを除去するためのからみ孔が備えられ
る。

また前記のタンクにはガス排出孔が備えられる。

前記の装置は下記のように作動する。タンクの中に装入
される粒状材料は硫化鉛原料と、融剤と、循環された酸
化ダストとの混合物から成り、約８％の水分を有する。

従って、これらの粒状刊料の酸化に際しての放熱の一部
が同時に水蒸気の蒸允とこれを９５０℃までの温度に加
島するために消費される。この温度が最適である。この
温度以上であれば、鉛の水蒸気−ガス層中への望ましく
ｔ▲い転送が急速に増大しライニングか急速に破ｌｉｔ
　Ｌ、またこれより低い温度では酸化隋融段階の牛＋２
′Ｆ是が低下するからである。この故に、粒状材ス−１
の中の水分の存在によって、温度が所要レヘルに保ｔｊ
ｊされる。硫化物原料の酸化によって形成されＡ’：．
Ｌ　”酸化鉛含有量を有する酸化鉛かｌ’？ｓ　Ｐｉを
通して還元区域の中に移動する。この還元区域の中で、
酸化鉛は融成物の中に炭素と空気のｌ昆合物を吹き込む
ｑｆによって金屈に還元される。金属鉛か炉床上に沈殿
し、隔壁の孔を通して律々に酸化区域の中に移動するが
、鉛空乏スラグはからみ孔を通してタンクから除去され
る。酸化物Ｗ成物の生庁瓜を増大しその粘度の上昇を防
Ｉ卜するため、融成物か隔壁からからみ孔に向かって移
動する際に、還元区域の屋限のバーナから供給される燃
料の燃焼によって融成物君度は徐々に１１５０℃まで上
昇される。還元区域の中で形或されたガスが酸化区域に
入り、つぎに硫化物の酸化に際して形成されたガスと共
にタンクから除失される。しかし高い酸化鉛含有量を有
する融成物中でのライニングの安定性が低いので、硫化
物原料の水分を８％まで増大ずる１１Ｆによって意図的
にこの原料の熱量を低ドさせる必要がある。従ってこの
プラントにおいては、還元区域の中に入る融成物は非常
に低い熱量を６′する（Ｔ−９５０℃）。その結果、還
元工程に必要な高温（１１５０℃）を得るため、また酸
化鉛の還元のための熱量と、長い還元区域の壁体を通し
ての大きな熱損とを補償するため、例えばガスまたは液
体燃料を燃焼する事によって相当の追加熱量を加える必
要がある。さらに、この公知の装置は、酸化物融成物か
ら金属鉛懸濁戚を自由に沈殿させる区域を有しないので
、空乏スラグと共に鉛の損失か増大する。従って、この
プラントは、鉛懸濁物の沈殿のための追加装置、例えば
電気沈殿装置を価えなければならない。この装置の二つ
の構造特性、すなわち耐火性保護ライニングを使用する
Ｔｌｆ、および還元区域の融成物に炭素一空気混合物を
吹き込む”Ｈの桔果、水分の蒸発と水蒸気の加熱のため
に追加熱量を必要とし（これは丈ｒフ上還元区域の中で
燃料を燃焼する事によって浦ｍされる）　また追加的電
気沈殿装置の中で金属錯を沈殿させるために電力加熱を
必要とする。

同様に、業界公知の硫化鉛精鉱から金属鉛を製造する装
置（米国特許第４，５１９，８３６号）はタンクを含み
、このタンクの底壁は金属鉛の排出孔を備えた炉床を成
し、このタンクは垂心隔堅によって２室に分割され、こ
れらの室は前ご已隔壁の中に炉床近くに備えられた孔に
よって＋ｌｊ４ｉに連通し、一方の室は溶融室であって
、溶融室は酸素、硫化鉛精鉱および固体還元剤を同時に
送る装置と、ガスＩ非出孔を備えたガス除大チャンネル
とを備え、また他方の室、すなわち電貼室は電極と、か
らみ孔と、蒸気排出孔とを１１苛える。前記の隔壁は、
゛１シ熟室の断面積とタンクの断面積の比が下記のよう
になるように配置される。

１（〕８ｒｒｌ’ この装置においては、硫化錯原料の処理の３段階全部が
桔合されている。すなわちＩＩｊ料中に含有された硫化
物をその酸化物に酸化する段階、酸化鉛を金属鉛に還元
する段階、および金属鉛懸濁物を沈殿させる段階が結合
されている。この装置における硫化鉛原料の処理は下記
のように実施される。

微粉融剤と、硫化物精鉱と、循環酸化ダスト、炭素還元
剤粉末（コークス扮、石炭）との混合物が、この抑入物
と酸素を送入するための装置を通して溶融室の中に供給
される。鉛原料の中に二Ｇされた硫化鉛、硫化亜鉛、硫
化鉄および硫化銅のみが酸素と反応するが、大粒径の故
に高い点火温度を有する還元剤粒子は酸化される時間か
ない。

従って、このような酸素との選択的反応の故に、装入混
合物は溶融室の底部において酸化物融成物の小滴と炭素
還元剤の粒子とのｌｊＡａ物となる。逮元剤粒子は溶励
室の底部の酸化物融成物の表面に高さ５０〜５　０　０
　ｍｍの還元剤層を１［二成する。醜化鉛を含有ずる酸
化物融成物の滴が炭素含ｈ゛層を通遇する。酸化鉛は、
硫化鉛材料の硫化物の酸化に際して放出された熱によっ
て、また部分的には炭素含有層下方の融戊物から来た熱
によって、金属鉛に還元される。後者の熱は溶融室と電
熱室が隔壁の孔を通して連通容器の原理によって共通ス
ラグ浴と連通している事による。従って、電熱室の中で
電力によって発生した熱の一部か溶融室に入る。酸化鉛
が金属鉛に還元された融戊物は、炭素含有層を通過した
後に、炭素含有層の下方に配置された融或物と結合し、
その際に鉛滴の大部分が沈殿し、最小滴が酸化物融成物
と共に電熱室の中に入る。電熱室の中で金属鉛の小滴が
沈殿する。

鉛空乏酸化物融成物はスラグ除失からみ孔を通して装置
から排出される。前記の装置り」の硫化鉛材料の溶融は
連続的に実施され、鉛空乏酸化物峨成物と金属鉛の排出
は連続的にまたは周期的に実施する事ができる。

しかし前記装置中の硫化鉛材料の溶融には電力消費量の
増大を必要とし、この電力哨費量は硫化鉛精鉱、融剤、
および循環酸化生成物の混合物から成る装入物１トンあ
たり４００〜５　０　０　ＫＷ−ｈに達する。

そのほか、前記の溶融工程に伴って、酸化循環生成物の
生成量が増大し、また空乏スラグ中の金属鉛の微細懸濁
物の含有量が高くなり、これは原料から金属亜鉛への直
接抽出量を低下させ、市販製品のユニットあたりのコス
トを増大する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、電熱室から溶融室への伝熱を保証する
ように原料装入区域と融或物還元区域との面積比を選定
する事によって硫化鉛精鉱から金属鉛を製造する装置の
設計を改良するにあり、前記の伝熱は鉛の直接抽出率を
増進しまた同峙に電力の比消費率を低下させる。

〔発明の概要〕

本発明は、タンクを含み、このタンクの底聖体は金属鉛
の排出孔を備えた炉床をなし、タンクは垂直隔壁によっ
て２室に分割され、これらの室は前記隔壁の炉床近くの
孔を通して＋０互に連通し、前記溶融室は、酸素、硫化
鉛精鉱および固体還元剤を同時装入する装置と、ガス排
出チャンネルとを具備し、前記電熱室は、電極と、スラ
グυト出用からみ孔と、蒸気排出用孔を只６ｉする、硫
化鉛精鉱から金属鉛を製造する装置において、隔壁は、
電熱室の断面とタンクの断面の比が下記の不｝式によっ
て限定される範囲内にあるように配置され、ここに、Ｓ
　は電熱室の断面積、Ｓ２は溶融室の１ 断面積とする事を特徴とする硫化鉛精鉱から金属鉛を製
造する装置によって目的が達成される。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面につき説明する。

第１図と第２図に図示の硫化鉛桔鉱から金属鉛を製造す
る装置はタンク１を含み、このタンクの壁体の中に水冷
された冷却要素２が取り付けられ、またこのタンクは金
属鉛の排出孔３を備えている。

タンク１は垂直隔壁４によって２室５，６、すなわち溶
融室５と電熱室６とに分割され、これらの室は、タンク
１の底壁体から成る共通炉床７の上に配置されている。

これらの室５，６は隔壁４の炉床７近くの孔８を通して
相互に連通ずる。金属鉛の排出孔３は溶融室５の炉床７
の中に配置されている。溶融室５は、酸素、硫化鉛精鉱
および固体還元剤を同時装入する装置、この場合装入物
酸素バーナ９と、内側壁体１１と排出孔１２から成るガ
ス排出チャンネル１０とを具備する。排出孔１２とバー
ナ９は室５の上部に、炉床７の反対側壁体の中に配置さ
れている。電熱室６は、垂直に移動するように配置され
た？ｔ［１３と、スラグ排出用からみ孔１４と、蒸気排
出用孔１５と、炭素含有還元剤、例えば非鉄金属（鉛、
亜鉛、銅）の高含有量を有する粒状スラグを装入する装
置１６とを備える。

さらに、室６は融成物面のインジケータ１７とスラグ融
成物の下方レベルのインジケータ１８とを偏えている。

隔壁４は、電熱室６の断面とタンク１の断面の比か下記
の不等式によって県定される範ｌｍ　Ｍにあるように配
置される。

ここに、Ｓ　は電熱室６の断面積、Ｓ２は／８融室ｌ ５の断面積である。

本発明によって、硫化釦精鉱から金属鉛を製造する装置
において、下記の工程か生しる。

１）原料の硫化物成分の酸化と溶−、凸の代出を伴う分
散酸化物融成物の形成。

２）炭素含白゛材料により前記酸化物心成物の酸化鉛を
金属鉛に吸熱還元。

３）鉛空乏酸化物融成物から金属鉛燃濁分の分離。

前記融成物が炭素含（−ｉ層を通る際に、その中の酸化
鉛が折出し、融成物の温度が低下する。同＋１９に金属
鉛の滴が多数の小滴または小数の大滴として形成される
。炭素含有層中での融戊物の温度低下を捕償するため、
電熱室６から熱か対流および伝熱によって加えられる。

溶融室５と、炭素含ａ層と、電熱室６とが孔８を通して
エネルギ一連桔されているので、外部熱源によるエネル
ギー消費が削減される。災素含仔層を通しての融成物の
通過中の温度低下は特に重要な要因である。第１に、融
成物中の酸化鉛の７農度の低下が金属鉛の形成・♀１を
低下させる。第２に、融戊物の７品度低下は、還元率を
温度の指数関数として、より大きく低下させる。その拮
果、炭素含有層の還元能力、従って金属状態への鉛の抽
出度が急激に低下する。さらに、融戊物温度の低下に際
して圧倒的に多数の非當に小さな滴が形戊され、これは
当然に金属鉛懸濁液の長い沈殿時間を必要とし、すなわ
ち電ハ至６の大きな表面積を必要とする。しかし、炭素
含有層の下部において熱エネルギーの必”ＲｋｋＬが比
較的低く温度低下のわずかの捕正のみが必要とされる工
１ｆ実にも係わらず、Ｓ：（Ｓ＋Ｓ）比が１　　　　１
２ ０．６５を超えるプラントのΦでこの工程を実帷すれば
、電力の不必要に高い消ＬＬを伴う。これは、Ｓ，：　
　（Ｓ，＋３２）比が０．６５に等しくまたはこれ以上
の場合。炭素含有層の下部において所要の効果を得るた
めには電島室６の中においてはるかに大きな融成物温度
増大を必要とするからである。しかし、このような温度
上昇は、電気エネルギーの消耗と水冷要素２を通しての
島損を１曽人するのみならず、空乏酸化物融成物中の金
属鉛の懸濁量を著しく減少させる事なく水蒸気ガス…の
中への鉛の進入を増大する（この鉛部分は酸化された循
環生成物として再び溶融工ｆ呈に循環される）この＝１
１丈は、酸化物融成物の温度上昇（一或物の過熱）が丈
際上金属鉛の懸濁分の沈殿速攻に影響する事なく、酸化
物融或物の下方に形成された金属鉛層を含めて金屈鉛の
蒸允を促進ずる１■一よって説明される。

帖環峻化物中への鉛転送量の土曽大は比エネルギー消費
弔の粗大に１０当する。鉛の一部か前記のＩｉ４料処理
３段階全部を繰り返し通過するからである。

従って、Ｓｌ／Ｓ１＋Ｓ２≧０，５５のプラントにおい
ては、電力の経済的使用が達成されｆｉい。

電力哨費量の粗大に伴って、金属鉛形成の主−［１′．
に対して望ましくない付随的工程が強化される。

炭素含有層下方の金属鉛の中においてち電熱室６中の融
成物の中においても同様の物理化学−’＋’−ｆ＝力く
生じるのであるから、すなわち懸濁金属船の沈殿が生し
るのであるから、溶融室５の融成物（こお（１てち電熱
室６の融戊物においても物理一化学工捏の不可逆性によ
る平均熱損は同等でなければｔｌらない。従って、 ここに、 Ｔ　は炭素含何層からの出口における融成物のｌ 絶対温度； Ｔ　は電熱室中の融成物の平均絶対温度；２ Ｔ　は電睡近傍の融成物の絶対温度： ３ Ｔｏは環境の絶対温度； Ｆは電力； １は融成物浴の高さ（１は相互に連通された電熱室と后
融室においては、連通容器の原理によって同一）。

従って、主工程すなわち金属鉛の製逍を実施するための
最適電力使用に対応するＳ　２　／　Ｓ　＋比は下記の
式である。

従って、Ｓ２／Ｓｌ値が前記の誘導式（２）に対応する
場合、鉛原料１トンあたりの電力消費量は最小限となる
。

前記の式において、Ｔｏ−２９８Ｋのみが既知であって
、Ｔ３は文献から算出される（例えば、Ｄ．Ａ．Ｄｉｏ
ｄｏｍｏｖｓｋｙ，　　Ｆｕｒｎａｃｅｓ　ｏｒｒｃｒ
ｒｏｕｓ　ＩＩｌｃｔａｌｌ−ｕｒｇｙ；　Ｍｏｓｃｏ
ｗ，　ＭｅＬａｌｌｕｒｇｊｙａ，　１９５８．　４８
０ｐ）　ｏ他のＩｉａ（Ｔ　，Ｔ２およびＳ２／Ｓ１比
）は炭素含１ Ｈ層中の酸化鉛の還元に際しての熱／ｒ′ｌ′Ｉ！２条
件および電熱室６中での融成物処理の温度体制から算出
される。

第３図の丈線Ａは、実験値Ｔ１と１２とからプロットさ
れたＳ　　／（Ｓ，十Ｓ，，）値｛こ文・ける電２ 力比哨費率Ｐ　（ＫＷ−ｈ／ｔ）の依７ｌ関係を示すグ
ラフであって、点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆはそれぞれ溶
融室５の断而積Ｓ２を一定として、相異なるＳ１を有す
るプラントにおいて得られた実験値Ｐに対応する点であ
る。このような条件において、すべての実験において硫
化鉛原料に対してプラント容量を一定に保持し、従って
比較呵能のデータを得る事が可能である。これらの実験
に対応する技術的パラメータを表１に示す。

硫化鉛精鉱から金属鉛を製造する装置の操作は下記のよ
うに実施される。予め粉砕された乾燥硫化鉛精鉱を融剤
および循環酸化生成物と混合し、すなわち硫化物装入物
を製造し、これを連続的に市販の酸素および固体炭素含
有還元剤（例えば、コークス、石炭）と共に、装入物−
酸素バーナ９を通糾で溶融室５の中に連続的に装入する
。光に放出された熱の作用で、燃焼一溶融区域１９中の
装入硫化物が発火し、酸化し、溶融し、その桔果として
酸化物融成物とＳＯ２富化ガスが形成される。前記酸化
物融成物は小滴状を成して迫択的炭素一熱還元区域（固
体炭素含有還元層）２０の中に入る。この区域２０は燃
焼一溶融区域１９と溶融室５中の融成物面との間に配置
される。ＳＯ２富化ガスはガスチャンネル１０の中に入
り、このチャンネルから排気孔１２を通して連続的に除
失され、公知の方法による硫黄利用のために使用される
。固体炭素含仔還元剤の粒径（２〜５ＤＩＩＩＩ１）は
、これらの粒子が燃焼一溶融区域１９の中において燃焼
されるほどの時間を持たず、同時に酸化鉛の金属鉛への
選択的炭素一還元に必要なｔＥＡ度まで加熱されるよう
に選定される。このようにして酸化物融成物と固体炭素
含有還元剤の加恕された粒子が燃焼一溶融区域１９から
炭索一熱還元区域２０の中に入る。この炭素一熱還元区
域２０中の酸化物融成物に含有された酸化鉛は１２００
〜１４００℃の温度で選択的に金属鉛に還元され、これ
が残余の酸化物融成物（スラグ）と共に、溶融室５の中
に予め作られた融成物２２の表面に落下し、区域２０の
中で形成されたＣＯおよびＣ○２ａ’Ｆ１ガスが孔２１
からガスチャンネル１ｏの中に入り、このチャンネルか
ら排気孔１２を通して連続的に除太される。従って炭素
一熱還元区域２０の中で形成された金属鉛と酸化物融成
物は金属鉛−スラグ分離区域２２の中に入る。これらの
金属鉛とスラグは隔壁４の孔８を通して溶融玄５から電
熱室６の中に連続的に流入する。一部は電熱室の中に配
置された分離区域２２の中で、金属鉛は重力によって先
に作られた金属鉛層の中に沈殿し、そこから連続的に金
属鉛排出孔３を通して排出される。電熱室６の中におい
て、融成物成分は電極１３の炭素を使用しまた高舶の故
に部分的に還元される。この腹素一熱還元作用の結果、
スラグ中に残存する鉛の一部と亜鉛の一部がガスの中に
入り（蒸発し）、これが電急室６から蒸ス排出孔］５を
通して除去されるが、鉛空乏スラグは堆積するに従って
、からみ除去孔１４から連続的に排出される。融成物表
面のレベルはインジケータ１７により、溶融室５におい
ても電熱室６においても連通容器の原理に従って同一高
さに保持される。

燃焼一溶融区域１９の中で得られる熱量は、炭素一熱還
元区域２０および金属鉛一空乏酸化物融成物分離区域２
２の中で生じる前記の工程を実施するためには不十分で
あるから（これは、炭素熱還元から生じる吸熱結果と、
融威物の高腐食性の故に必要とされる水冷要素２による
タンク］の冷却とに関連がある）、追加熱量を電力とし
て導入する。この場合、酸化物融成物が電解質であって
その中に電流を通した時にジュール熱を発生する事を利
用する。

以下、本発明の実験例を示す。

すべての実施例において下記組成の硫化鉛精鉱を使用し
た：　Ｐｂ−５４．　　３，　　Ｚｎ−８．　　０，Ｆ
ｅ−７．　　２，　　Ｓ−１８．　　１。

実験例１ 硫化鉛精鉱から金属鉛を製造する装置中において原料精
鉱を処理した。この装置の電熱室６の表面積Ｓ｛は１．
６６ｍＸ０．７６ｍであり、電極数は２であった。電熱
室６の断而積Ｓ１と合計断面積Ｓ　＋Ｓ　との比は、溶
融室５の断面積Ｓ２１２ の選択を考慮して、Ｓ　　／　（Ｓ，＋５２）−ｌ ０．６３５であった。

実験結果を下表１に示す。

表　　１ 硫化鉛精鉱処理パラメータに対するＳｌ／（Ｓ１＋３２
）比の効果 実験例２ 実験例２のイニシアルデータはＳ／（Ｓ１＋１ Ｓ２）−０．６５である点が丈験例１のデータと相違す
る。

実験結果は表１に図示の通りである。

実験例３ 実験例３のイニシアルデータはＳ／（Ｓ１＋ｌ Ｓ２’）−０．６３５である点が実験例１のデータと相
違する。

実験結果は表１に図示の通りである。

実験例４ 実験例４のイニシアルデータはＳ，／　（Ｓ，＋Ｓ２）
−０．４３２である点が実験例１のデータと相違する。

実験結果は表１に図示の通りである。

実験例５ 実験例５のイニシアルデータはＳ／（Ｓｌ＋ｌ Ｓ２）−０．４１１である点が丈験例１のデータと相違
する。

実験結果は表１に図示の通りである。

実験例６ 実験例６のイニシアルデータはＳ１／（Ｓ１十Ｓ２）−
０．４０５である点が丈験例１のデータと相違する。

実験結果は表１に図示の通りである。

第３図と表１から明らかなように、電熱室６の表面積Ｓ
１　（Ｓ１／　（Ｓ１＋Ｓ２）−０．６５またはこれ以
下）が０．５５まで相対的に減少するに従って電力消費
量の顕著な減少と直接鉛抽出量の増大が観察される。こ
れは主として、空乏スラグによる鉛損失の低下によるも
のであり、部分的には電熱室中のガスの中への抽出量の
低下による（これらの鉛部分は循環酸化物生成物として
原科の溶融のために循環される）。これは、Ｓ，／（Ｓ
１千８２）と電力比消費量の低下に伴って炭素含有層か
らの出口温度（すなわち炭素含角゜層一融成物界面の温
度）が上昇するからである。その結果、炭素含有層中へ
の熱人力が増大し、従って炭素含有層中の酸化鉛の金属
鉛への還元度が堆人する。還元度の増大に伴って大粒の
金属鉛が形或され、これに比例して微細に分散した金属
鉛粒子の生成が減少する。これは、電熱室中での空乏酸
化物融戊物と金属鉛の分離■、ｒ間を短縮させるので、
この電熱室の表面積の相対的減少は空乏融成物による鉛
損失を増大しない。炭素含何層中の鉛粒子の合併効果は
、電熱室の表面積の減少（従って融成物の量の減少）す
なわち懸濁系の沈殿時間の減少によるマイナス効果にま
さる。しかしＳ１／（Ｓ１＋８２）比がさらに減少する
と、電力比消費率の増大を伴う。このような電力比消費
率の増大と他のパラメータの劣化は、水冷要索２を介し
ての熱損の顕著な増大によって、すなわち炭素含有層に
対する伝熱量が相対値においても絶対値においても低下
するような電力分布によって生じる。

酸化鉛の金属還元を炭素含有通の中で実施する場合、３
５〜３７％乃至７４〜７８％の鉛と、０乃至１８〜２５
％の亜鉛と、０乃至５〜８％の銅とを含有する硫化鉛原
料を処理すめたには、０．４１〜０．６５のＳ　／（Ｓ
１＋８２）比を１ Ｈする装置が適当である。一般式（２）が角゛効である
から、前記原料の溶融は樹立された傾向を質的には変更
しない。また前記式（２）は長方形断面の装置（第２図
）について有効であるのみならず、溶融室５と電熱室６
の他の形状と相互配置についても有効である。

〔発明の効果〕

硫化鉛精鉱から金属鉛を製造する本発明による装置は、
酸化物融成物の小粒子懸濁状態と電恕至での水蒸気−ガ
ス相中への鉛の転送とに伴う金屈鉛の損失の減少により
、鉛の直接抽出率を１曽大する事が可能となる。同時に
電力の比消費率が数分に１に低減される。さらに、同一
容量の装置において、断面積Ｓ１の減少によりＳ，／　
（Ｓ，＋３２）比が変動されるので装置が一層コンパク
トになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による硫化鉛精鉱から金属鉛を製造する
装置の概略断面図、第２図は第１図の■■線に沿った断
面図、第３図はＳ／（Ｓ１十１ Ｓ２）の関数として電力比消費率Ｐを示すグラフである
。 １・・・タンク、２・・・水冷要素、３・・・金属鉛排
出孔、４・・・垂直隔壁、５・・・溶融室、６・・・加
熱室、７・・・炉床、８・・・連通孔、９・・・バーナ
、１０・・・燃焼ガス排気チャンネル、１３・・・電極
、１４・・・からみ孔、１５・・・蒸気排出孔、１９・
・・燃焼一溶融室、２０・・・炭素一還元室、２２・・
・融成物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 タンク（１）を含み、このタンクの底壁体は金属鉛の排
   出孔（３）を備えた炉床（７）を成し、タンク（１）は
   垂直隔壁（４）によって２室（５、６）に分割され、こ
   れらの室（５、６）は前記隔壁（４）の炉床（７）近く
   の孔（８）を通して相互に連通し、前記溶融室（５）は
   、酸素、硫化鉛精鉱および固体還元剤を同時装入する装
   置とガス排出チャンネル（１０）とを具備し、前記電熱
   室（６）は、電極（１３）とスラグ排出用からみ孔（１
   ４）と蒸気排出用孔（１５）とを具備する、硫化鉛精鉱
   から金属鉛を製造する装置において、隔壁（４）は、電
   熱室（６）の断面とタンク（１）の断面の比が下記の不
   等式によって限定される範囲内にあるように配置され、 ０．４１＜Ｓ＿１／（Ｓ＿１＋Ｓ＿２）＜０．６５ここ
   に、Ｓ＿１は電熱室（６）の断面積、Ｓ＿２は溶融室（
   ５）の断面積とする事を特徴とする硫化鉛精鉱から金属
   鉛を製造する装置。