JPH0987762A - 銅製錬スラグからの銅の回収方法 - Google Patents

銅製錬スラグからの銅の回収方法

Info

Publication number
JPH0987762A
JPH0987762A JP7244286A JP24428695A JPH0987762A JP H0987762 A JPH0987762 A JP H0987762A JP 7244286 A JP7244286 A JP 7244286A JP 24428695 A JP24428695 A JP 24428695A JP H0987762 A JPH0987762 A JP H0987762A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slag
magnetite
copper
content
reduction
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.)
Pending
Application number
JP7244286A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayoshi Fujii
孝悦 藤井
Masayuki Sato
政行 佐藤
Eiji Iwasaki
英治 岩崎
Yukiharu Kai
志治 甲斐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikko Kinzoku KK
Original Assignee
Nikko Kinzoku KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikko Kinzoku KK filed Critical Nikko Kinzoku KK
Priority to JP7244286A priority Critical patent/JPH0987762A/ja
Publication of JPH0987762A publication Critical patent/JPH0987762A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 銅製錬において生成する溶融状態のスラグに
還元剤を吹き込んでスラグ中のマグネタイトを還元する
とともにスラグ中の銅分を回収する方法において還元の
終点を正確に判定する。 【構成】スラグをサンプリングしてスラグ中のマグネタ
イト含有率を磁性体量測定器で測定し、その含有率が1
%以下になった時点を還元終了時として判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅製錬工程におい
て生成するスラグ中に含まれる銅の回収方法に関するも
のであり、より詳しく述べるならば、銅製錬スラグ中の
マグネタイトを溶融状態で還元し、スラグの粘性を低下
させることによってスラグ中の銅分を回収する銅製錬ス
ラグからの銅の回収方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】溶錬炉で得たマットに珪石を添加して酸
化した鉄分をスラグ化除去する時に発生する銅転炉スラ
グは多量のマグネタイトを含んでいるために粘性が高
く、銅製錬で生成するスラグの中でも、特に銅含有量の
高いものとなっている。このため、いずれの製錬法によ
ってもこの銅転炉スラグは溶錬炉への繰返し処理あるい
は別の処理設備によって再処理が行われている。国内で
は、銅転炉スラグを固化してから粉砕し、その後浮選に
よって銅分をからみ銅精鉱として回収するからみ選鉱法
が主に採用されている。
【0003】別の処理方法として、この銅転炉スラグを
溶融状態のままで処理する方法の一つが特公昭45−3
6105号に提案されている。これは、溶融スラグ中
に、直接に硫黄を含む物質を高速で吹き込み、スラグ中
の含銅スラグ微粒子を▲かわ▼相に包み込んで採取する
方法である。この方法では、スラグ中のマグネタイトを
パイライトなどの硫化剤で還元することによって、銅鉱
物が沈降し易いスラグを得ている。
【0004】銅転炉スラグを溶融状態のままで還元剤を
用いて処理する方法はわが国においては実施されたとの
報告はないが、チリのCodelco 社、Caletones 製錬所で
は、溶融状態の転炉スラグ中に微粉炭を吹き込み、スラ
グ中のマグネタイトを還元してスラグ中の銅分を回収す
る方法が実用化されている( Rolando Campos andLuis
Torres, CALETONES SMELTER: TWO DECADES OF TECHNOLO
GICAL IMPROVE−MENTS, The Paul E. Queneau Internat
ional Symposium, Ontario, CANADA (1993))。
【0005】銅転炉スラグ中の銅品位とマグネタイト含
有率との間に正の相関関係があることは公知のことであ
り、以上説明したように溶融状態の銅転炉スラグ中のマ
グネタイトを還元剤を用いて還元するとともにスラグ中
の銅分が回収できるのはこの関係と関連している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで銅転炉はバッ
チ操業で行われているため、造▲かん▼期に生成される
銅転炉スラグはバッチで産出されている。この造▲かん
▼期においては造銅期に生成する少量のスラグをも繰返
し処理しており、この量は一定ではなく、かつ重量測定
を行っていないため、造▲かん▼期で生産される銅転炉
スラグの品質はバッチ毎に変動し、スラグ中のマグネタ
イト含有率も変動している。
【0007】このため、この銅転炉スラグを溶融状態で
還元処理してスラグ中の銅分を回収するにあたっては、
スラグ中の還元すべきマグネタイト量に応じて還元条件
を設定することが望ましいが、従来一般にスラグ中のマ
グネタイト含有率はスラグ中の3価の鉄含有率を化学分
析し、その分析値をもとに計算で求めている。しかし、
この分析には時間を要するため、銅転炉スラグの還元処
理前に化学分析値を得ることは困難である。そのため、
銅転炉スラグの還元処理はいずれの操業においても一定
の条件下で処理せざるを得ず、スラグ中マグネタイトの
還元不足により銅の回収率が低下するか、あるいは逆に
還元剤を必要以上に使用するなど操業成績の悪化につな
がることが予想される。
【0008】したがって、本発明は、銅製錬スラグを溶
融状態で還元処理し、スラグ中の銅を回収するにあたっ
て、マグネタイトの還元不足による銅回収率低下を防止
しあるいはマグネタイトの過剰還元による還元剤のロス
を防止する銅製錬スラグからの銅の回収方法を提供する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係る方法は、銅製錬操業において生成する溶融状態
のスラグに還元剤を吹き込んでスラグ中のマグネタイト
を還元するとともにスラグ中の銅分を回収する方法にお
いて、スラグをサンプリングして該スラグ試料中のマグ
ネタイト含有率を磁性体量測定器で測定し、その含有率
が1%以下になった時点を還元終了時として判定するこ
とを特徴とする銅転炉スラグからの銅の回収方法であ
る。
【0010】以下、本発明の構成を詳しく説明する。以
下の説明では、銅製錬スラグとして銅転炉スラグ、還元
剤としてプロパンの例について主に説明するが、この説
明はその他の銅製錬スラグおよびプロパン以外の液化石
油ガス、含硫黄物質などその他の還元剤を用いた場合に
ついても該当するものと理解されたい。さらに、還元剤
以外に還元剤のキャリヤーガス、スラグの温度低下を防
ぐための補助燃料の燃焼用空気、ガス状還元剤のクラッ
キング反応による吸熱を補うための部分燃焼用空気など
も吹込むことができる。
【0011】本発明者等は、銅転炉スラグの粘性すなわ
ち流動性に影響を及ぼしているのは、スラグ中のマグネ
タイト総含有率ではなく、あくまでも溶融状態において
スラグ中に固相で析出しているマグネタイト含有率であ
ることに着目して、スラグ中のマグネタイト含有率と銅
含有率との関係について詳細に解析した。
【0012】図1は、銅転炉スラグ中のマグネタイトを
プロパンで還元した場合のスラグ中の3価の鉄の化学分
析値から求めたマグネタイト含有率(以下、「マグネタ
イトの化学分析値」と言う)とスラグ中の銅含有率との
関係を示したものである。従来から知られているよう
に、スラグ中のマグネタイトの化学分析値と銅含有率と
の間に正の相関があることが分かる。しかし、図に示し
たようにスラグ中の銅含有率が0.8%以下まで低下し
ている場合でもスラグ中のマグネタイトの化学分析値は
3〜10%と大きな範囲にばらついている。マグネタイ
トの化学分析値はスラグ中の3価の鉄の化学分析値から
求めたマグネタイト含有率であり、スラグ中のマグネタ
イトの総含有率を示すもので溶融状態でのマグネタイト
の存在形態には関係無く、溶融状態のスラグ中に析出し
ている固相のマグネタイト含有率とスラグ中に溶解して
いる液相のグネタイト含有率の合計値を示すものであ
る。スラグ中の銅含有率が0.8%以下まで低下してい
る場合には、スラグ中に析出し、粘性に影響を及ぼして
いる固相のマグネタイトはほとんどが還元されていると
推定される。しかし、マグネタイトの化学分析値はスラ
グ中に溶解している液相マグネタイトとの合計値である
ため、スラグの組成がバッチ毎に変化し、スラグ中に溶
解している液相のマグネタイトも変化するためにスラグ
中の銅含有率が0.8%以下まで低下していてもスラグ
中のマグネタイトの化学分析値が3〜10%と大きくば
らついている。
【0013】本来、スラグ中のマグネタイトを還元する
目的は、スラグ中の銅の回収を妨げているスラグの粘性
を改善することにあるので、還元すべきマグネタイトは
溶融状態でスラグ中に析出してスラグの粘性を悪化させ
ている固相のマグネタイトである。このため、たとえス
ラグ中のマグネタイトの化学分析が迅速にできたとして
もその分析値をもとに本来還元すべき溶融状態でスラグ
中に析出している固相のマグネタイトの還元反応の終点
を判定することは出来ない。
【0014】固相で析出しているマグネタイトは磁性を
持っていることから、磁性体量測定器によればこの固相
のマグネタイト含有率を直接測定できるはずである。磁
性体量測定器は酸化鉄鉱の還元焙焼を安定させるために
使用されている透磁率分析に基づく測定器であって、D
OWA−PERMIAの商品名(同和鉱業(株)、同和
工業(株))で市販されたものがある。本発明者等は、
以下のように試料調整法を鋭意検討してマグネタイト含
有率の直接測定に成功した。試料はスラグの任意の部分
からひしゃくなどで採取した後溶融スラグを直接水に投
入するなどの方法により急冷する。溶融スラグが大気中
で徐冷凝固すると、溶融状態ではスラグ中に溶解してい
た3価鉄が析出して、測定値は凝固時に析出したマグネ
タイトの磁性への寄与分を含み不正確になる。したがっ
て急冷を行って凝固させたスラグを粉砕後10〜25g
程度で測定を行う。スラグの粉砕粒度の影響は少なく1
〜2mmの粗粉砕でも十分な測定精度が得られる。磁性
体量測定器によるスラグ中のマグネタイト含有率測定
は、マグネタイトの化学分析に比較して迅速に行えるこ
とから、還元中のスラグをサンプリングしてその測定結
果をもとに還元終了を判定し、操炉に直ちにフィードバ
ックすることが可能である。
【0015】図2は、銅転炉スラグ中のマグネタイトを
プロパンで還元した場合のスラグを磁性体量測定器で測
定したマグネタイト含有率(以下、「マグネタイトの磁
性体量」と言う)と銅含有率との関係を示したものであ
る。スラグ中のマグネタイトの化学分析値と銅含有率と
の関係と同様に、スラグ中のマグネタイトの磁性体量と
銅含有率との間にも正の相関があり、かつスラグ中のマ
グネタイトの磁性体量が5%以下の少ない範囲で直線性
があることが分かる。図2に示したようにスラグ中の銅
含有率が0.8%以下まで低下している場合にはスラグ
中のマグネタイトの磁性体量はいずれも1%以下となっ
ており、この測定を還元開始から数回行うことによって
溶融状態でスラグ中に析出している固相のマグネタイト
の還元反応の終点を判定することが可能である。
【0016】さらに、図1と図2を比較対照すると明ら
かなように、マグネタイトの磁性体量測定値は、スラグ
中銅含有率≦2%及びマグネタイトの磁性体量≦5%の
範囲で、直線性が良好である。したがって、この範囲内
で例えば3%≦マグネタイトの磁性体量≦5%において
当該量の時間変化率(%/min)を求め、これより還
元終了時間を予測することが可能である。なお上記3〜
5%の変化は、還元条件により異なるが、経過時間では
約5分弱で起こり、サンプリングと分析の合計時間は1
回当たり約3分である。すると2回目の分析完了後、還
元終了まで約2分の時間が残されていることが予測され
る。したがって、銅の十分なる回収を図って2回目の分
析完了後5分程度で還元を終了することもできる。もち
ろん、この予測法と上述の終点判定法を併用すると、終
点管理がさらに正確になることは言うまでもない。
【0017】図3は、銅転炉スラグ中のマグネタイトを
プロパンで還元した場合の還元時間とスラグ中マグネタ
イトの化学分析値と磁性体量および銅含有率との関係を
示した例である。スラグ中マグネタイトの磁性体量と銅
含有率の変化はほぼ一致しており、還元時間30分以降
はいずれもほとんど変化していない。この時点で固相の
マグネタイトは還元が終了している。これ以降、マグネ
タイトの化学分析値は低下を続けているが、これはスラ
グ中に溶解している液相のマグネタイトの還元が進行し
ているもので、スラグの粘性には影響を及ぼさないため
スラグ中の銅含有率はほとんど変化していない。すなわ
ち、この条件では30分で還元が終了したと判定でき
る。これ以降に吹き込まれたプロパンは銅の回収を目的
と考えた場合には無駄に吹き込まれたことになり、一部
は鉄酸化物を金属鉄にまで還元している。これに対して
マグネタイトの化学分析値により、終点の判定を仮に行
うならば、60分でも還元が終了していないとの判定結
果となる。ここに示したようなスラグ中マグネタイトの
磁性体量の還元曲線についてデータを集積することによ
って、終点に至る前にスラグを分析し終点までの還元時
間を設定することもできる。以下、実施例により本発明
をより詳しく説明する。
【0018】
【実施例】
実施例1 Cu3.5%、マグネタイトの化学分析値25.3%、
マグネタイトの磁性体量18.9%の銅転炉スラグ1.
4kgをアルミナルツボにて1,250℃に溶融、保持
した。これにノズルからプロパン0.53L/minに
0.42L/minの空気を混合した混合ガスを吹き込
んだ。吹き込み開始20分後にサンプリングしたスラグ
中の磁性体量は4.1%[変化率:(18.9−4.
1)/20=14.8%/20min=0.74%/m
in]であったため、さらに10分間吹き込んだ時点
(すなわち、磁性体量減少量=7.4%)では還元が既
に終了しているであろうと予測した。この時点でサンプ
リングしたスラグ中の磁性体量は0.2%であった。得
られたスラグはCu0.3%、マグネタイトの化学分析
値4.5%である。回収した銅メタル中のFeは2.3
%である。
【0019】比較例1 Cu3.6%、マグネタイトの化学分析値26.5%、
マグネタイトの磁性体量19.7%の銅転炉スラグ1.
4kgをアルミナルツボにて1,250℃に溶融、保持
した。これにノズルからプロパン0.27L/minに
0.21L/minの空気を混合した混合ガスを吹き込
んだ。この条件での所定の吹き込み時間は60分であ
る。60分後に得られたスラグはCu0.6%、マグネ
タイトの化学分析値5.1%、マグネタイトの磁性体量
0.9%である。回収した銅メタル中のFeは20.0
%と非常に高く、この条件では過剰還元を行っていたこ
とが明らかである。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、特許請求の範囲に
記載した方法でスラグ中のマグネタイトの還元反応の終
点を判定することにより、マグネタイトの還元不足によ
り銅の回収率が低下したり、あるいは逆に必要以上にマ
グネタイトを還元して多量の金属鉄が生成し、かつ還元
剤を過剰に使用するなどの操業成績の悪化を防止し、銅
含有率の低いスラグを安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】スラグ中のマグネタイトの化学分析値と銅含有
率との関係を示すグラフである。
【図2】スラグ中のマグネタイトの磁性体量と銅含有率
との関係を示すグラフである。
【図3】スラグ中マグネタイトの化学分析値、マグネタ
イトの磁性体量および銅含有率と還元時間との関係の例
を示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲斐 志治 大分県北海部郡佐賀関町3の3382 日鉱金 属株式会社佐賀関製錬所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅製錬において生成する溶融状態のスラ
    グに還元剤を吹き込んでスラグ中のマグネタイトを還元
    するとともにスラグ中の銅分を回収する方法において、 前記スラグをサンプリングして該スラグ中のマグネタイ
    ト含有率を磁性体量測定器で測定し、その含有率が1%
    以下になった時点を還元終了時として判定することを特
    徴とする銅製錬スラグからの銅の回収方法。
JP7244286A 1995-09-22 1995-09-22 銅製錬スラグからの銅の回収方法 Pending JPH0987762A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7244286A JPH0987762A (ja) 1995-09-22 1995-09-22 銅製錬スラグからの銅の回収方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7244286A JPH0987762A (ja) 1995-09-22 1995-09-22 銅製錬スラグからの銅の回収方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0987762A true JPH0987762A (ja) 1997-03-31

Family

ID=17116489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7244286A Pending JPH0987762A (ja) 1995-09-22 1995-09-22 銅製錬スラグからの銅の回収方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0987762A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002363659A (ja) * 2001-06-04 2002-12-18 Nippon Mining & Metals Co Ltd 銅製錬炉への鉄含有物投入装置
KR20030025722A (ko) * 2001-09-20 2003-03-29 김연숙 동슬래그를 이용한 탈취소재
CN102294297A (zh) * 2011-09-16 2011-12-28 大冶有色金属股份有限公司 从炼铜转炉渣回收铜的磁浮联合选矿方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002363659A (ja) * 2001-06-04 2002-12-18 Nippon Mining & Metals Co Ltd 銅製錬炉への鉄含有物投入装置
KR20030025722A (ko) * 2001-09-20 2003-03-29 김연숙 동슬래그를 이용한 탈취소재
CN102294297A (zh) * 2011-09-16 2011-12-28 大冶有色金属股份有限公司 从炼铜转炉渣回收铜的磁浮联合选矿方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Morizane et al. Thermodynamics of TiO x in blast furnace-type slags
Holland et al. Upgrading copper slag cleaning tailings for re-use
Ahmed et al. Parameters affecting energy consumption for producing high carbon ferromanganese in a closed submerged arc furnace
Prince et al. Characterization and recovery of valuables from waste copper smelting slag
US5279644A (en) Fire refining precious metals asay method
Park et al. Effect of slag composition on the distribution and separation behavior of arsenic between CaO-based slag and liquid copper
Xu et al. Quantitative determination of metallic iron content in steel-making slag
JPH0987762A (ja) 銅製錬スラグからの銅の回収方法
JPS61261445A (ja) 銅転炉▲からみ▼の処理方法
Jak et al. Experimental study of phase equilibria in the “FeO”-ZnO-(CaO+ SiO 2) system with the CaO/SiO 2 weight ratio of 0.71 at metallic iron saturation
JP2002372518A (ja) 白金族元素の定量方法
Hayes Aspects of SAF smelting of ferrochrome
Salikhov et al. Selective reduction of iron and phosphorus from oolitic ore
Shuai et al. Efficient enrichment of nickel and iron in laterite nickel ore by deep reduction and magnetic separation
Ren et al. The Distribution of Cobalt Between Co-Cu Alloys and Alumina-Saturated MnO-SiO 2-Al 2 O 3 Slags
Schriner et al. A review of slag chemistry in lead recycling
CN111122493A (zh) 一种红外吸收法-再生资源异标校正测定尘泥中碳、硫的方法
Suharno et al. Effect of sodium sulfate and sodium chloride in two-stage thermal upgrading of low-grade Nickel Lateritic Ore
Nicol et al. Slag reduction kinetics of a lead slag from a secondary lead smelter
Yliaho Distribution of gallium, germanium, indium and tin between lead bullion and slag
JP3259224B2 (ja) 鋳鉄の溶湯中の硅素および燐の含有量を測定する方法
Hovestadt et al. Determining critical parameters of hydrogen reduction treatment of low copper-containing primary slags
Singh et al. Using automated inclusion analysis for casting process improvements
Kusik Pyrometallurgical recovery of chromium from scrap metals: laboratory studies
Liao et al. Study on the reduction of ferrous compounds disseminated in fayalite, vitreous and magnetite in dumped copper slag by means of carbonthermic method

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term