JPH04350133A

JPH04350133A - 亜鉛及び鉛の乾式製錬法

Info

Publication number: JPH04350133A
Application number: JP15087591A
Authority: JP
Inventors: Nobumasa Iemori; 伸正家守; Takeshi Kusakabe; 武日下部; Hitoshi Takano; 斉高野; Masaru Takebayashi; 優竹林
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1991-05-28
Filing date: 1991-05-28
Publication date: 1992-12-04
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: JP2861483B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は亜鉛と鉛との同時乾式製
錬に関する。

【０００２】

【従来の技術】亜鉛製錬法は湿式法と乾式法とに大別さ
れる。しかし、何れの方法においても、主原料である硫
化亜鉛精鉱はばい焼され、酸化亜鉛とされる。その後、
湿式法では酸浸出し、電解回収により亜鉛が回収される
。そして、乾式法では該酸化亜鉛をコークスと共に炉に
装入する等の処理を行い、亜鉛を還元揮発させて回収す
る。

【０００３】湿式法で唯一実用化されているものは電解
精製法である。しかし、この方法は、可能な限り穏やか
なばい焼方法を採らねばならず、通常流動ばい焼炉を使
用する。このため、鉛含有量が高い亜鉛精鉱は団鉱化す
るために使用できないばかりか、得られた酸化亜鉛を浸
出したときに不純物の銅やコバルトやニッケルやカドミ
ウム等も浸出される。このため亜鉛の電解回収に先立ち
、これらの不純物を除去しなければならない。

【０００４】乾式法には水平蒸留法、縦型蒸留法、電熱
蒸留法及びＩＳＰ法がある。水平蒸留法はバッチ式であ
り、そのため極端に労働集約型であること、作業環境が
悪いこと、更にスケールメリットが小さいことなどによ
り１９７０年代後半にはほとんど姿を消してしまってい
る。

【０００５】縦型蒸留法は水平蒸留法の原理を利用した
ものであり、水平蒸留法の欠点である生産性の悪さを改
良したものである。しかし、この方法は外熱式の縦型炉
を使用するため、炉の構造上２００〜３００ｔ‐Ｚｎ／
月・炉程度が最大処理能力であること、工程が煩雑であ
ること、炉より発生する高鉛の銅含有団鉱滓の処理が必
要とされる等のため、この方法による亜鉛製錬も行われ
なくなった。

【０００６】そして、電熱蒸留法は、その、処理能力は
上記２つの方法に比較して１０００〜３０００ｔ−Ｚｎ
／月・炉と大きいものの、炉に装入する焼結塊を得るた
めの前処理が長いこと、電熱炉であるために電力原単位
の低減にも限界があること等の欠点がある。このため、
電力料金の高い地域ではこの方法はあまり見られなくな
ってきている。

【０００７】これに対し、ＩＳＰ法は、亜鉛と鉛とを同
時に製錬するという特徴を持つものであり、乾式法の主
流となっている。この方法では、亜鉛硫化精鉱を鉛精鉱
、あるいは鉛を含む亜鉛精鉱と共にばい焼し、焼結する
ことで十分な強度を有する焼結鉱を得ること、及び炭酸
ガスに富んだ再酸化し易い雰囲気中であるにもかかわら
ず、亜鉛蒸気を含むガスを１０００℃以上の高温のまま
溶融鉛スプラッシュコンデンサーで亜鉛を凝縮させる技
術の開発、採用により１炉当りの生産量は６０００〜１
００００ｔ−Ｚｎ／月・炉まで増大されてきている。

【０００８】確かに、ＩＳＰ法は生産性、熱効率、処理
原料の多様さと言った利点はあるものの、溶鉱炉に供給
する焼結塊を得るために、ばい焼・焼結工程では鉱石の
４倍程度の返粉を繰り返さざるをえず、しかも、上記ば
い焼・焼結工程の操業は熟練を要し、溶鉱炉では高価な
塊状コークスの使用を必要とする。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はＩＳＰ法に於
ける亜鉛精鉱のばい焼・焼結工程を用いることなく、金
属亜鉛及び／又は金属鉛を硫化精鉱から安価に回収でき
る乾式製錬法の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
、本発明は、少なくとも硫化亜鉛、硫化鉛、硫化鉄の何
れか一つ以上を含む硫化精鉱より亜鉛、鉛の何れか一方
または双方を得る乾式製錬法において、酸化工程と還元
工程とを有し、該酸化工程では、酸化炉内に鉄、シリケ
ートスラグまたはライムを含む鉄・シリケートスラグを
形成し、あるいは供給し、該スラグ中に前記硫化精鉱と
、非自燃物と、フラックスと、工業用酸素、酸素富化空
気、空気の何れか一つとを吹き込み、反応させ、これに
よって硫化精鉱及び非自燃物中の亜鉛の大部分と鉛の一
部とをスラグ中に熔解し、該スラグの温度が１１５０〜
１３００℃、Ｆｅ／ＳｉＯ２　が０．７０〜１．４６、
ＣａＯが１５重量％以下、Ｚｎが１５〜２５重量％、Ｓ
が０．５〜３重量％のスラグと、原料中の一部の鉛から
なるマット及び／又はメタルとを形成し、前記還元工程
では、前記酸化工程より得られたスラグに重油、微粉炭
、粉コークス等の還元剤を吹き込み、スラグ中の亜鉛と
鉛とを揮発させ、次いで凝縮させることにより溶融亜鉛
と溶融鉛とを得ることを特徴とする亜鉛及び／又は鉛の
乾式製錬法を提供する。

【００１１】本発明に於て、好ましくは、前記酸化反応
により生成したガス中の亜鉛、鉛等の有価物を、非自燃
物として回収し、該非自燃物を前記酸化工程に戻し、又
、前記還元工程に於ける残留スラグの一部をそのまま、
あるいは冷却し固化した後、粉砕して、前記酸化炉用の
スラグとして用いる。

【００１２】更に、酸化炉内に供給される原料中の亜鉛
の総量が鉛のそれよりも多くなるように原料を調合し、
そして、マット及び／又はメタル中に酸素、酸素富化空
気、空気のうちの何れか一つを吹き込み、Ｓ品位を低下
させることが好ましい。

【００１３】

【作用】本発明においては、硫化精鉱や非自燃物（煙灰
）が酸化工程でスラグに熔解された後、還元工程で亜鉛
や鉛が揮発されて溶融亜鉛や溶融鉛として回収される。酸化工程で発生するマットやメタルは、スラグから分離
、回収され、また非自燃物は、酸化工程に戻される。

【００１４】酸化工程と還元工程とを一炉で行ってもよ
く、それぞれの工程に対応する二炉を用いて行ってもよ
い。また、酸化工程で反応用として用いる気体は、工業
用酸素、酸素富化空気、空気の何れでもよい。

【００１５】原料となる硫化精鉱中には、ＦｅとＳｉＯ
２　が含まれており、これを考慮して目的組成のスラグ
を得るべくフラックスを調整する。しかし、このように
して得られるフラックス量では、通常精鉱中の亜鉛の全
量を吸収しきれない。そこで、精鉱中の亜鉛量に見合っ
たスラグの一部を新たに炉内に供給しなければならない
。この供給スラグとして最も適しているものは、本発明の
還元工程でＺｎとＰｂとを還元揮発させた後のスラグで
あり、炉内への供給方法としては、熔体のままでもよく
、冷却し、固化させた後粉砕し、原料と共にスラグ中に
吹き込んでもよい。無論、スラグ成分を含むフラックス
の量を多くすることでも上記スラグ量の確保は可能であ
る。

【００１６】本発明においてスラグとして鉄、シリケー
トスラグまたはライムを含む鉄・シリケートスラグとす
るのは、前記したように、原料中に比較的多くの硫化鉄
とＳｉＯ２　とを含むため、これらのスラグ化に有利だ
からであるからであり、かつＣａＯによるスラグの融点
の低下や還元工程のＺｎの揮発速度の上昇が可能である
からである。

【００１７】スラグの温度が低くなるとスラグ中に吹き
込まれた精鉱とスラグとの反応性が急激に低下し、炉内
に未熔解物が多量に発生し、一方温度が高すぎるとＰｂ
のみならず、Ｚｎもその大部分が非自燃物である煙灰と
なり炉外に飛散し、炉へ戻す煙灰の量が増加し、製錬効
率が著しく低下することになる。このため、本発明にお
いて、スラグの温度は１１５０〜１３００℃とする。

【００１８】スラグ中のＦｅ／ＳｉＯ２　はスラグ中の
マグネタイトの品位やスラグの融点に関連し、Ｆｅ／Ｓ
ｉＯ２　が０．７を下回ると、マグネタイト品位は低下
するものの融点が１３００℃以上となり、１．４６を上
回ると、スラグの融点は低下するものの、マグネタイト
品位が上昇し、スラグ層より析出し、炉底に堆積し、炉
底を押し上げる恐れがある。

【００１９】また、ＣａＯ品位が１５重量％（以下「％
」とする。）を上回ると、Ｆｅ／ＳｉＯ２　が０．７０
〜１．４６の如何なる範囲においてもスラグの融点を高
くしてしまう。よって、ＣａＯ品位は１５％以下としな
ければならない。なお、ＣａＯは精鉱中、あるいは煙灰
中にも微量ながら存在するため、スラグ中のＣａＯ品位
を０％とすることはできない。

【００２０】ところで、精鉱中のＺｎ品位は通常５０％
程度である。よって、スラグ中の亜鉛品位を低下させる
ことは、その分還元炉での処理スラグ量を増加させるこ
とになる。スラグ中の亜鉛品位の下限をどの程度にする
かは生産効率の問題となる。通常我慢できる範囲は原料
の３〜４倍程度であり、これを考慮すると、スラグ中の
Ｚｎ品位は１５％以上としなければならない。また、本
発明のスラグ系において、Ｚｎの熔解限界は２５％程度
であり、実質上２５％を越えることはない。

【００２１】また、スラグ中のＳ品位を０．５〜３％と
するのは、Ｓ品位が０．５％を下回るとスラグ中のマグ
ネタイト量が著しく上昇し、スラグ層より析出し、炉内
で固化するからであり、３％を上回ると、マグネタイト
の析出防止はできるものの、還元工程で硫黄が揮発し、
ガス中に混入し、コンデンサーで凝縮する際にＺｎと反
応してＺｎＳを形成し、該ＺｎＳがコンデンサー入口に
析出固化し、操業を妨げることになるからである。この
ような弊害をより確実に避けるためにはＳ品位を１〜２
％とすることが望まれる。

【００２２】Ｐｂを含む原料を用い、上記スラグを生成
させるように反応用気体を吹き込むと、原料中に存在す
るＰｂの一部はマット及び／又はメタルになる。このマ
ットやメタルはＩＳＰ法で得られるものと比較してＳ品
位の高いものであり、そのままでは直接電解処理して精
製し、金属鉛を得ることはできない。そのため、直接電
解精製しうるほど硫黄品位の低い金属鉛になるまでマッ
ト及び／又はメタルと酸化性ガスとを反応させることが
必要となる。この酸化処理は酸化炉内で精鉱の酸化と平
行して行ってもよく、該マットやメタルを酸化炉より抜
き出し、別の炉でマットやメタルの酸化処理をしてもよ
い。前者に従い酸化処理する場合には、酸化性のガスが
スラグ層と触れないように直接マットやメタル層中に吹
き込まなければならない。

【００２３】反応により発生した排ガス中には、Ｚｎや
Ｐｂ等が酸化物や硫酸塩等の形で存在する。よって、こ
れらを煙灰（非自燃物）として回収しなければならない
。回収のための装置としては特に限定されるものではな
く、一般の電気集塵機やバックフィルター等でよい。回収された煙灰は、概してＳ品位が高いため、還元炉に
返すことは不適当であり、酸化炉へ戻す。この煙灰の戻
しにおいて、該煙灰を精鉱と混合してもよく、また精鉱
と別の系統で炉内に供給してもよい。また、用いる酸化
性ガスは、工業用酸素、酸素富化空気、空気の何れでも
よい。

【００２４】酸化工程より産出されるスラグには、精鉱
中のＺｎの大部分とＰｂの一部が主として酸化物の形態
で熔解している。このスラグより亜鉛と鉛とを回収する
ためには、該スラグを還元剤により還元し、ＺｎとＰｂ
とを還元揮発させ、凝縮させることが必要である。この
スラグの還元は、基本的にはスラグヒューミング法と同
一であり、還元剤として重油、微粉炭、コークス、還元
ガス等を用いることができる。そして、前記したように
、一つの炉を用いてまず酸化処理し、マットやメタルを
抜き取った後、残ったスラグを還元処理しても差し使え
ないし、二つの炉を用いて、一つの炉で酸化処理し、他
の炉でスラグの還元処理を行ってもよい。

【００２５】還元により発生した排ガス中にはＺｎやＰ
ｂが金属蒸気として存在している。このため、ＩＳＰ法
で用いられるＰｂスプラッシュコンデンサーを用いてＺ
ｎやＰｂの蒸気を回収することが好ましい。このように
して回収されたＺｎやＰｂは通常のＩＳＰ法に従って処
理される。一方、還元揮発が終了したスラグはその一部
をそのまま酸化工程に戻すか、冷却し、固化した後に粉
砕し、原料と混合し、あるいは単独に酸化炉内に吹き込
む。

【００２６】ところで、一般にＰｂの方がＺｎよりも煙
灰と成り易い。よって原料中のＰｂの割合を余り高くす
ると煙灰が増加し、排熱ボイラーへの付着が多くなり排
ガス処理設備の運転が困難になってくる。これを防止す
るためには酸化炉内に装入されるＺｎの総量がＰｂの総
量よりも多くなるようにすることが好ましく、更に望ま
しくは、Ｚｎの総量をＰｂの総量の２倍以上とすること
が好ましい。

【００２７】

【実施例】以下実施例に基づき本発明を更に説明する。

【００２８】最初に、本発明の乾式製錬法を実施する試
験用熔錬炉を説明する。

【００２９】図１に示す試験用熔錬炉は、高さ２．８ｍ
、内径１．５ｍの反応塔１０と、長さ５．２５ｍ、内径
１．５ｍのセトラー１２を有し、セトラー１２の一端が
反応塔１０に結合され、他端が排煙道１４に結合されて
いる。

【００３０】反応塔１０の上部より直径２．５ｃｍの吹
き込み第１ランス１６が挿入されている。第１ランス１
６には酸素と原料とを混合する酸素・原料混合器１８が
接続し、酸素・原料混合器１８には原料流送設備２０が
接続している。

【００３１】セトラー１２の相対した側壁には、酸素・
重油バーナー２２と保温用重油バーナー２４が設置され
ている。

【００３２】保温用重油バーナー２４の下には、スラグ
ホール２６が設けられ、スラグ２８を流出できるように
構成されている。

【００３３】スラグ２８の下側に堆積するマット及び／
又はメタル３０を抜き取るためのタップホール３２がセ
トラー１２の側壁の一部に設けられている。

【００３４】図２に示す試験用熔錬炉は、図１に示した
熔錬炉のセトラー１２の上部中央に、粉コークスを吹き
込む第２ランス４０を設けている。

【００３５】スラグを還元すると共に炉内温度を目標値
に維持する為の粉コークスを収納する粉コークス流送設
備４２が、分配器４４を介して前記第１ランス１６と第
２ランス４０に接続している。また、スラグ４６を流出
させる為のスラグホール４８が、セトラー１２の側壁の
一部に設けられている。尚、図２の試験用熔錬炉には、
重油バーナーは設けられていない。

【００３６】表１に示した組成の原料を用い、表２の各
条件で、図１の試験用熔錬炉を使用して実施例１〜１１
の試験を行った。試験は初めに通常の自熔製錬炉と同様
にして各々指定された条件により調合された装入鉱と補
助燃料と酸素富化空気とを反応塔頂部より反応塔内部に
吹き込み、熔融スラグを製造した。

【００３７】次いで、図１に示すように反応塔上部より
直径２．５ｃｍの吹き込みランスをスラグ上面より３０
ｃｍの位置に吹き込み口がくるように設置し、このラン
スより装入鉱を７０％酸素富化空気と共にスラグ中に吹
き込んだ。精鉱熔解に必要とされる熱、及びセトラー等
よりの放散熱の補償をセトラーの相対した側壁に設置し
た保温用重油バーナーを用いて行った。なお、反応塔側
の重油バーナーの燃焼用空気としては７０％酸素富化空
気を使用し、スラグホール側の重油バーナーには空気を
使用した。

【００３８】なお、装入鉱は、表１の各精鉱、煙灰、フ
ラックスを共に乾燥し表２に従い混合して調合した。調
合割合の決定に際し、精鉱処理量を３００Ｋｇ／Ｈｒと
し、目的とする操業が可能となるように煙灰、フラック
ス、重油、酸素量を調整した。

【００３９】生成したスラグは図１に示されたスラグホ
ール２６より概ね４時間毎にレードルに抜取り、抜取り
の前半と後半とで温度測定と蛍光Ｘ線分析用サンプルの
採取とを行った。マット及び／又はメタルについてはタ
ップホール３２からの抜き取りが可能になった時点で抜
き出しを行い、１回当り０．５ｔ程度を排出させ、同時
に分析用サンプルを採取した。マットあるいはメタルの
確認はセトラー天井に設けた検尺孔より検尺棒を熔体中
に挿入し、引き上げ、検尺棒に付着した熔体の状態によ
りおこなった。

【００４０】得られた結果を表３〜４に示した。産出物
量は何れも間欠排出であるものの、スラグは間隔が３〜
４時間と比較的短く、また、１回当りの排出量も１．６
〜２．０ｔと多いため、かなり良好な精度で評価できた
。

【００４１】煙灰は、ダストチャンバー及び電気集塵機
で連続捕集し、１日毎に系外に排出し、秤量した。この
ため、煙灰量についての精度に問題はない。

【００４２】しかし、マット量については、一定量にな
らないと抜き出せず、かつ完全に排出できないため測定
精度は悪い。

【００４３】更にメタルについてはマットと分量して抜
き出すことができないため、検尺棒への付着物やマット
を凝固させた後レードルの底を検査し、その発生の有無
を判断した。

【００４４】以下表２〜３に示された実施例毎に説明す
る。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】

【００４８】

【表３】

【００４９】

【００５０】［実施例１］実施例１は、スラグ温度を１
２５０℃、Ｓ品位を１．５％、Ｆｅ／ＳｉＯ２　を０．
９、ＣａＯを５％、Ｚｎを２０％とすべく調合し、操業
を行ったものであり、概ね目的どうりのスラグが得られ
た。本実施例では、少量のマットと煙灰とが得られたも
のの、メタルの生成は確認できなかった。

【００５１】［実施例２］本実施例は、実施例１中のス
ラグのＣａｏ品位を下げるべくおこなったものであり、
フラックスＥの装入を中止したものである。目標よりフ
ラックスＡの装入量が少なく、精鉱Ａの装入量が少し多
くなったため、スラグ温度が１０℃上昇し、Ｓ品位が２
．６％となった。そして、フラックスＡに元々ＣａＯが
２．４％含まれていたため、スラグ中のＣａＯ品位は１
．５％までしか低下しなかった。この結果より、実質上
ＣａＯを添加しなくても精鉱を処理できることがわかっ
た。なお、全体的にみたとき、本実施例２では実施例１
とほぼ同じ操業結果が得られていると判断できる。

【００５２】［実施例３］本実施例は、ＣａＯ品位を１
５％まで上昇させたときの操業であり、ＣａＯによるス
ラグの融点の低下を期待し、目標スラグ温度を１２５０
から１１８０℃まで下げたものである。操業に際して、
フラックスＥの添加量が多くなったため、反応塔側の重
油燃焼バーナーでの重油燃焼量を２８ｌ／ｈまで増加さ
せた。

【００５３】スラグの排出に支障はなかったが、スラグ
中へのＺｎとＰｂとの熔解量が低下し、またマグネタイ
トの品位も上昇した。このためスラグとマットとの間に
マグネタイトに富んだ半溶融物であるネタリが生成した
。また、スラグ中のＺｎ品位は１５．０％となっていた
。なお、本実施例では鉛メタルの発生が確認できた。

【００５４】引続き、ＣａＯ品位を２０％まで上昇させ
たところ、マグネタイト品位が更に３％程度上昇し、ス
ラグの融点も上昇し、一部のスラグが凝固し、セトラー
の湯溜りが減少し始めた。また、スラグの抜き出し時に
樋にスラグが盛り上がり、排出作業が困難となった。こ
の結果より、ＣａＯ品位は１５％以下としなければなら
ない。

【００５５】［実施例４］本実施例は、スラグのＣａＯ
品位１５％程度におけるネタリの消失を目論見行われた
ものである。すなわち、フラックスＡを減少し、フラッ
クスＤを増加させてＦｅ／ＳｉＯ２　を０．９から０．
７まで低下させたものである。なお、Ｆｅ／ＳｉＯ２　
の低下により大幅なスラグ融点の上昇が予想されたため
、目標スラグ温度を１３００℃とした。

【００５６】その結果、ネタリは消失し、スラグ中のマ
グネタイト品位も２．５％低下したが、スラグ中のＺｎ
品位は１５％のままであり、原料中のＰｂの大部分が煙
灰に分配された。このように、Ｆｅ／ＳｉＯ２　が０．
７以下となると、スラグ温度を高くしなければならず、
その結果、ＺｎとＰｂとが揮発し易く、その傾向は高Ｃ
ａＯ品位では更に著しくなることがわかる。よって、Ｆ
ｅ／ＳｉＯ２　は０．７以上としなければならない。

【００５７】［実施例５］次に低ＣａＯ品位での操業を
行うため、フラックスＥの添加を中止し、ＣａＯ濃度を
低く維持し、Ｆｅ／ＳｉＯ２　を０．７として操業した
。本実施例５では、スラグ温度が１２７３℃と高いにもか
かわらず、ＺｎとＰｂとのスラグへの吸収は良好であり
、それぞれ１９．６％、４．９％の品位のスラグが得ら
れた。この結果、煙灰は大幅に減少した。ライム品位が
低いことによりマグネタイトの品位は低かった。しかし
、それにもかかわらず、炉底の上昇が若干みられた。よって、この条件で安定した操業を継続するためにはス
ラグ温度を１３００℃以上とすることが必要であり、実
際的でないことがわかる。よって、この点からもＦｅ／
ＳｉＯ２　は０．７％以上とすることが必要と言える。

【００５８】［実施例６］本実施例は精鉱Ａの代わりに
、精鉱Ｂを用いたものであり、特徴はＰｂ量が少ないこ
とである。本実施例では目標スラグ温度を１１７０℃と
した。スラグとマットとの間にネタリが発生したものの
、炉底のビルドアップ（盛り上り）もスラグの抜き出し
も支障なく行うことができた。しかし、スラグ温度が１
１６７℃と低いため、精鉱の燃焼性が少し悪く、スラグ
上に少量の未熔解塊状物が確認されたが、操業に障害は
なかった。抜き出したマットをレードル中で凝固させた
後、レードルから取り出して確認したところ、メタルが
確認できた。

【００５９】この条件で、スラグ温度を１１４５℃まで
低下させたところ、吹き込みランス下に多量の未熔解物
が確認された。従って、スラグ温度は１１５０℃以上と
することが必要である。

【００６０】［実施例７］本実施例は実施例６を継続し
たものである。前記したように、１１４５℃までスラグ
温度を下げ、未熔解物を確認した後、フラックスＥの装
入を停止し、スラグ温度を１２６０℃程度まで上昇させ
たところ、ネタリと未熔解物とは何れも消失した。本実
施例ではマットと共にメタルも生成していたが、煙灰は
減少した。この実施例においては、スラグ中のＺｎ品位
２５．１％が得られたが、これは一連の試験操業におい
て得られた最高のＺｎ品位であった。そこで、スラグ中
のＺｎ品位の上限を２５％とした。

【００６１】［実施例８］Ｐｂの負荷量を更に低くする
ために、煙灰Ａの装入を停止し、フラックスＡの代わり
にフラックスＢを用いた。これによりＰｂの負荷量が減
少し、更にフラックスの装入量の増加によりスラグ中の
Ｚｎ品位が大幅に低下した。しかし炉底の上昇やスラグ
の抜き出し等の操炉性に変化はなかった。

【００６２】本実施例においては、原料中に含まれるＰ
ｂの量が少ないため、マットやメタルは生成しなかった
。従って、特殊な原料条件においては、炉内にスラグの
みが存在する場合もありうることがわかる。しかし、一
般的には、酸化工程で発生したＰｂを含む煙灰を酸化工
程に繰り返すため炉内の熔体がスラグのみとなることは
まれと思われる。

【００６３】本実施例の最後に、精鉱用酸素富化空気の
量を増加し、スラグ中のＳ品位を徐々に低くしていった
ところ、０．４％でスラグ中のマグネタイト品位が１８
．３％となり、多量のネタリが発生し、炉底の急激な上
昇が観察された。このことは、スラグ中のＳ品位を０．
５％以上とする必要があることを示している。

【００６４】［実施例９］本実施例では、実施例８と同
じ種類の原料を用い、スラグ中のＳ品位を１％程度に保
ち、更にＦｅ／ＳｉＯ２　が１．５となるように操業し
た。その結果、Ｓ品位が１．１％、Ｆｅ／ＳｉＯ２　が
１．４６のときに、マグネタイト品位が１６．４％とな
り、前記Ｓ品位が０．４％の場合と同様な現象が観察さ
れた。このことはＦｅ／ＳｉＯ２　は１．４６以下とし
なければならないことを示している。

【００６５】［実施例１０］本実施例は、実施例８で生
成した煙灰Ｂを装入し、精鉱ＢとフラックスＢ、Ｄ、Ｅ
とを用いて試験操業を行ったものである。本実施例１０
では、スラグ中のＳ品位が２．７、Ｆｅ／ＳｉＯ２　が
０．８９で実施例８と同様の操業が可能であった。よっ
て、酸化物や硫酸塩を含む煙灰の処理も可能であること
がわかる。

【００６６】［実施例１１］本実施例は、精鉱Ａと実施
例１で生成した煙灰（煙灰Ｃ）と後述の還元試験終了後
に得られたスラグ（フラックスＣ）、フラックスＤ、Ｅ
と一緒に処理したものである。表３〜４より煙灰Ｃとフ
ラックスＣとを用いても操業上問題が無いことがわかっ
た。よって、還元揮発後のスラグの大部分を酸化工程に
繰り返すことが可能であることがわかる。本実施例では
、還元揮発後のスラグを固化し、粉砕して用いたが、こ
れを熔融状態で繰り返せば、エネルギーコストも大幅に
削減できるものと推定される。

【００６７】［実施例１２］実施例１で用いた炉のセト
ラー部の中央部に粉コークスを吹き込む第２ランス４０
を設けた図２の試験炉に、実施例１で得たスラグを固化
、粉砕し、該スラグを原料流送設備２０に装入し、所定
量のスラグ粉を切り出し、空気で流送し、反応塔１０下
部へ吹き込んだ。スラグを還元すると共に炉内温度を目
標値に維持するための粉コークスを粉コークス流送設備
（インジェクションタンク）４２より切り出し、空気で
流送し、分配機４４により、第１ランス１６へ送り、粉
コークスの大部分を上記スラグ粉と共に反応塔下部に吹
き込んだ。

【００６８】粉コークスの残部を第２ランス４０よりセ
トラー１２内に吹き込んだ。そして、工業用酸素を反応
塔１０に設けた第１ランス１６よりスラグ粉および粉コ
ークスと共に炉内に供給した。

【００６９】炉内のスラグ温度を１３００℃に保ち、排
ガス中のＣＯ２　／ＣＯ比を０．５となるようにし、２
４時間の試験操業を行った。還元揮発したＺｎとＰｂは
便宜的に排ガス処理設備で空気を吹き込み反応させ、Ｚ
ｎＯとＰｂＯとにして回収した。又、ガス中のＣＯはＣ
Ｏ２　として無害化した。操業条件と得られた結果とを
表４に示した。

【００７０】表４より、酸化炉で得られたスラグよりＺ
ｎとＰｂとを還元揮発させることが可能であることがわ
かる。よって、既存のＩＳＰ法で使用されるコンデンサ
ーを用いることによりＺｎとＰｂとをメタルとして回収
できることは明かである。

【００７１】

【表４】

【００７２】

【発明の効果】本発明の方法によれば、従来のＩＳＰ法
に於て必要であった亜鉛精のばい焼・焼結工程を省略で
き、ＺｎとＰｂとを同時にメタルとして回収でき、且つ
還元剤として安価な粉コークスを用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１〜実施例１１に用いた熔錬炉
の概略断面図である。

【図２】本発明の実施例１２に用いた熔錬炉の概略断面
図である。

【符号の説明】

１０　　反応塔１２　　セトラー１６　　吹き込み第１ランス１８　　酸素・原料混合器２０　　原料流送設備２２　　酸素・重油バーナー２４　　保温用重油バーナー２６、４８　　スラグホール４２　　粉コークス流送設備

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　少なくとも硫化亜鉛、硫化鉛、硫化鉄
の何れか一つ以上を含む硫化精鉱より亜鉛、鉛の何れか
一方または双方を得る乾式製錬法において、酸化工程と
還元工程とを有し、該酸化工程では、酸化炉内に鉄、シ
リケートスラグまたはライムを含む鉄・シリケートスラ
グを形成し、あるいは供給し、該スラグ中に前記硫化精
鉱と、非自燃物と、フラックスと、工業用酸素、酸素富
化空気、空気の何れか一つとを吹き込み、反応させ、こ
れによって硫化精鉱及び非自燃物中の亜鉛の大部分と鉛
の一部とをスラグ中に熔解し、該スラグの温度が１１５
０〜１３００℃、Ｆｅ／ＳｉＯ２　が０．７０〜１．４
６、ＣａＯが１５重量％以下、Ｚｎが１５〜２５重量％
、Ｓが０．５〜３重量％のスラグと、原料中の一部の鉛
からなるマット及び／又はメタルとを形成し、前記還元
工程では、前記酸化工程より得られたスラグに重油、微
粉炭、粉コークス等の還元剤を吹き込み、スラグ中の亜
鉛と鉛とを揮発させ、次いで凝縮させることにより溶融
亜鉛と溶融鉛とを得ることを特徴とする亜鉛及び／又は
鉛の乾式製錬法。
【請求項２】前記酸化反応により生成したガス中の亜鉛
、鉛等の有価物を非自燃物として回収し、該非自燃物を
酸化工程に戻す工程を更に含む請求項１記載の亜鉛及び
／又は鉛の乾式製錬法。
【請求項３】　　前記還元工程に於ける残留スラグの一
部をそのまま、あるいは冷却し固化した後、粉砕して、
前記酸化炉用のスラグとして用いる工程を更に含む請求
項１記載の亜鉛及び／又は鉛の乾式製錬法。
【請求項４】　　酸化炉内に供給される原料中の亜鉛の
総量が鉛のそれよりも多くなるように原料を調合するこ
とを特徴とする請求項１ないし３記載の亜鉛及び／又は
鉛の乾式製錬法。
【請求項５】　　マット及び／又はメタル中に酸素、酸
素富化空気、空気のうちの何れか一つを吹き込み、Ｓ品
位を低下させることを特徴とする請求項１ないし３記載
の亜鉛及び／又は鉛の乾式製錬法。
【請求項６】　　少なくとも硫化亜鉛、硫化鉛、硫化鉄
の何れか一つ以上を含む硫化精鉱より亜鉛、鉛の何れか
一方または双方を得る乾式製錬法において、酸化工程と
還元工程とを有し、該酸化工程では、酸化炉内に鉄、シ
リケートスラグまたはライムを含む鉄・シリケートスラ
グを形成し、あるいは供給し、該スラグ中に前記硫化精
鉱と、非自燃物と、フラックスと、工業用酸素、酸素富
化空気、空気の何れか一つとを吹き込み、反応させ、こ
れによって硫化精鉱及び非自燃物中の亜鉛の大部分と鉛
の一部とをスラグ中に熔解し、該スラグの温度が１１５
０〜１３００℃、Ｆｅ／ＳｉＯ２　が０．７０以上、Ｃ
ａＯが１５重量％以下、Ｚｎが１５〜２５重量％、Ｓが
３重量％以下のスラグと、原料中の一部の鉛からなるマ
ット及び／又はメタルとを形成し、前記還元工程では、
前記酸化工程より得られたスラグに重油、微粉炭、粉コ
ークス等の還元剤を吹き込み、スラグ中の亜鉛と鉛とを
揮発させ、次いで凝縮させることにより溶融亜鉛と溶融
鉛とを得ることを特徴とする亜鉛及び／又は鉛の乾式製
錬法。
【請求項７】　　前記酸化反応により生成したガス中の
亜鉛、鉛等の有価物を非自燃物として回収し、該非自燃
物を酸化工程に戻す工程と、前記還元工程に於ける残留
スラグの一部をそのまま、あるいは冷却し固化した後、
粉砕して、前記酸化炉用のスラグとして用いる工程とを
、更に含む請求項６記載の亜鉛及び／又は鉛の乾式製錬
法。