JPH10259428A

JPH10259428A - 粗酸化亜鉛・鉛焼結塊の製造方法

Info

Publication number: JPH10259428A
Application number: JP6648297A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Kawanaka; 一哲川中; Shuji Okada; 修二岡田; Hirobumi Watanabe; 博文渡辺
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】硫化亜鉛および硫化鉛の精鉱と、自工程繰り
返し物である返し粉、各種中間生成物から、ドワイトロ
イド型の上吹き焼結機にて粗酸化亜鉛・鉛焼結塊を製造
するに際して、鉱層内の温度を高温化し、充分な品質を
有した粗酸化亜鉛・鉛焼結塊を安定的に、かつ効率よく
製造する方法を提供する。【解決手段】硫化亜鉛、硫化鉛精鉱、自工程繰り返し
物である返し粉、各種中間生成物から、ドワイトロイド
型の上吹き焼結機にて粗酸化亜鉛・鉛焼結塊を製造する
方法において、鉱層内の温度を高温化するための補助燃
料として原料中に炭素質固体燃料を添加することを特徴
とするものである。この炭素質固体燃料としては、コー
クスが好ましく、溶鉱炉で使用するコークス塊を篩別し
た際に発生する粉コークス用いることが、効果的且つ経
済的である。また、その添加量は、０．２重量％以上、
０．８重量％以下とすることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硫化亜鉛および硫
化鉛の精鉱と、自工程繰り返し物である返し粉と、各種
中間生成物とを酸化焙焼することにより、粗酸化亜鉛・
鉛焼結塊を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ドワイトロイド型の上吹き焼結機にて粗
酸化亜鉛・鉛焼結塊を得るための一例として、現在操業
されているＩＳＰ法について説明する。

【０００３】硫化亜鉛および硫化鉛の精鉱と、自工程繰
り返し物である返し粉と、各種中間生成物とは、ミキシ
ングドラムにて混合され、その後ペレタイザーにて水分
調整が行なわれることによって、造粒が進行する。ここ
で造粒が行なわれるのは、焼結機までの運搬途中での発
塵を防止したり、焼結機での酸化焙焼時のガスの通気性
を維持するためである。

【０００４】焼結機においては、まず、装入物は、鉱層
の点火のために幅約２．５ｍの火格子上に約３〜４ｃｍ
の厚さに薄く積まれ、上部から重油バーナーなどにより
加熱されながら、かつ、下向きに吸引通風され燃焼を始
める。その後、全鉱層高さがおよそ３０ｃｍ程度になる
よう２回目の装入がおこなわれ、送風機の上を約３０ｍ
移動しながら上向き通風され、下層から上層に順次、乾
燥・予熱・硫化物の燃焼・冷却が進行し、この硫化物の
燃焼の際の発熱により装入物の酸化と溶融同化が進み、
焼結塊が生成する。

【０００５】焼結機中ではＳＯ2を含んだガスが生成す
るので、焼結機全体をフードで覆い、生成ガスの漏洩を
防止しつつ、生成ガスを吸引回収して硫酸を製造してい
る。

【０００６】得られた焼結塊は、熔鉱炉中にコークスと
共に層状に装入され、ここで焼結塊中の酸化亜鉛は還元
され、亜鉛のメタル蒸気として排ガスと共に鉛Ｐｂスプ
ラッシュコンデンサーに送られ、亜鉛メタルとして回収
される。また、酸化鉛も炉内で還元され、タッピングに
より鉛メタルとして回収される。

【０００７】一方、溶鉱炉の排ガス中のダストが返し粉
として前記焼結機に繰り返し装入される。すなわち、コ
ンデンサーで回収されなかった亜鉛、鉛のメタル蒸気、
およびコンデンサーでスプラッシュとして飛散した鉛メ
タルは、一部再酸化した後、湿式の集塵機により冷却さ
れ、ダストとして回収される。このダストは、吸引ろ過
され、水分を除去した後、前述のように前記焼結機に繰
り返されている。

【０００８】このドワイトロイド型の焼結機を用いて、
上吹き送風により焼結塊を製造する場合、酸化反応を充
分に進行させるためには、各装入物間の通気性とともに
鉱層内温度の高温化が非常に重要であり、これが損なわ
れると焼け残りにより焼結塊中に残留する硫黄が増加
し、装入物の溶融同化が阻害され焼結歩留まりが悪化す
ることになる。

【０００９】亜鉛、鉛の焼結塊を製造する場合の熱源
は、硫化亜鉛および硫化鉛の精鉱の酸化反応時の発熱で
あり、鉱層内の温度を上昇するための手段としては、こ
の硫化精鉱の配合比率を増加させることが一般に考えら
れる。ところが実際には、硫化精鉱の配合比率を増加さ
せた場合、焼結塊及び自工程繰り返し物である返し粉中
の残留Ｓ品位が上昇し、結果的に焼結性が低下するた
め、特定の配合比率でバランスを取らざるを得ない状態
にあった。

【００１０】以上説明したように、従来の粗酸化亜鉛・
鉛焼結塊の製造方法は、鉱層内温度の高温化が不十分で
あり、このため装入物の溶融同化が十分に進行せず、結
果として生産性が悪化していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の現状に鑑み、硫化亜鉛および硫化鉛の精鉱と、自工程
繰り返し物である返し粉、各種中間生成物から、ドワイ
トロイド型の上吹き焼結機にて粗酸化亜鉛・鉛焼結塊を
製造するに際して、鉱層内の温度を高温化し、充分な品
質を有した粗酸化亜鉛・鉛焼結塊を安定的に、かつ効率
よく製造する方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、硫化亜鉛、
硫化鉛精鉱、自工程繰り返し物である返し粉、各種中間
生成物から、ドワイトロイド型の上吹き焼結機にて粗酸
化亜鉛・鉛焼結塊を製造する方法において、鉱層内の温
度を高温化するための補助燃料として原料中に炭素質固
体燃料を添加することを特徴とするものである。この炭
素質固体燃料としては、コークスが好ましく、溶鉱炉で
使用するコークス塊を篩別した際に発生する粉コークス
用いることが、効果的且つ経済的である。また、その添
加量は、０．２重量％以上、０．８重量％以下とするこ
とが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の粗酸化亜鉛・鉛焼
結塊の製造方法について詳述する。日常のドワイトロイ
ド型焼結機の操業管理で、特に重要視されているのは鉱
層内の通気性である。しかし、この通気性と焼結性の関
係について調査を進めたところ、鉱層の通気性が良好で
あっても焼結性の低い場合があり、この時には、鉱層の
直上で測定しているガス温度が低くなっていることが判
明した。

【００１４】さらに、鉱層の温度を高温化するための補
助燃料として、ＩＳＰ溶鉱炉で使用される塊コークスの
２５ｍｍ篩い下の粉コークスを原料中に少量添加したと
ころ鉱層直上の温度が上昇し、焼結性を向上することが
判った。

【００１５】したがって、補助燃料として原料中に炭素
質固体燃料を添加することにより、鉱層の温度を高温化
し、熱不足によって低下していた粗酸化亜鉛・鉛焼結塊
の生産性を向上させることが可能となる。

【００１６】さらに、本発明者らは鉱層温度の低下によ
る焼結性の異常悪化の原因を解明すべく調査を進めた。
焼結機における点火後の原料は、下層が燃焼することで
発生するＳＯ2を含むガスが上昇通過することで上層の
乾燥、予熱が進み、次に、下層で熱交換され高温化した
酸素を含む燃焼用のガスが供給されることで下層から上
層に順次燃焼が進行していく。

【００１７】鉱層の温度の低下は、下層の燃焼により発
生した熱が上層に十分に伝わらず、不十分な予熱状態の
まま酸素を含むガスが供給されることが原因であると考
えられる。この問題を解決するため、硫化精鉱よりも低
酸素ポテンシャル下で発熱を伴う酸化反応が進む炭素質
固体燃料を全原料重量に対して０．２重量％以上、０．
８重量％以下添加することとした。炭素質固体燃料とし
ては、コークスを使用した。この方法を用いることによ
り、鉱層の通気性の異常悪化を伴うことなく、予熱の促
進による反応時の鉱層の最高到達温度の高温化を図るこ
とができる。

【００１８】使用するコークスを粉コークスとすること
によって、鉱層内に分散させて存在させることが可能と
なり、大粒径のコークスを用いた場合に懸念されろ局部
的な熱過剰、強還元条件の発生にともなう、鉱層の通気
性の低下を防止することができる。

【００１９】ここで、炭素質固体燃料の添加率の上限を
０．８重量％に限定した理由は、これ以上の添加率にな
ると、通気性の異常悪化の原因となる局部的な鉱層の過
度の温度上昇が生じ、却って焼結性が低下する現象が確
認されたためである。また、０．２重量％以下の添加量
では、顕著な効果が認められない。

【００２０】なお、本発明の方法により鉱層内の温度が
上昇することによって、後工程へ持ち込まれた場合有害
不純物となるＣｄの揮発率（除去率）も向上する。

【００２１】

【実施例】以下、実施例を用いて更に本発明について説
明する。

【００２２】（実施例１）実験に用いた焼結原料の組成
は、Ｚｎ：４２．９％、Ｐｂ：２０．３％、Ｆｅ：８
％、ＳｉＯ2：２．５％、ＣａＯ：３．４％、Ｓ：６．
４％（各重量％）であった。また、コークスは、固定炭
素：８８％、揮発分：０．５％、灰分：１０％、硫黄：
０．６％の化学組成を有する、ＩＳＰ溶鉱炉で使用され
る塊コークスの２５ｍｍ篩い下の粉コークスを使用し
た。

【００２３】前述の一般的な焼結原料５０Ｋｇに対し
て、粉コークスの焼結原料に対する添加率を０．２５％
とし、小型焼結機に装入し、焼結塊を製造する試験を行
なった。

【００２４】この焼結塊を製造する試験において、鉱層
内の６カ所で温度と、送風時間中の送風機の送風抵抗
と、試験後の焼結塊率を測定した。

【００２５】その結果、測定した最高到達温度の平均値
は、１１２１℃であり、送風時間中の送風機の送風抵抗
の最大値は、２２５（ｍｍ水柱）であり、焼結塊率は、
３４．６％であった。ここで、焼結塊率とは、焼成後の
全量を３．２ｍの高さから鉄板上に３回繰り返し落下さ
せた後の、５０ｍｍの篩い上重量％である。

【００２６】（実施例２）粉コークスの焼結原料に対す
る添加率を０．５％とした以外は、実施例１と同様に、
焼結塊を製造する試験を行い、鉱層内の温度と、送風抵
抗と、焼結塊率を測定した。

【００２７】その結果、測定した最高到達温度の平均値
は、１１９６℃であり、送風時間中の送風機の送風抵抗
の最大値は、２６５（ｍｍ水柱）であり、焼結塊率は、
４７．３％であった。

【００２８】（実施例３）粉コークスの焼結原料に対す
る添加率を０．７５％とした以外は、実施例１と同様
に、焼結塊を製造する試験を行い、鉱層内の温度と、送
風抵抗と、焼結塊率を測定した。

【００２９】その結果、測定した最高到達温度の平均値
は、１０８９℃であり、送風時間中の送風機の送風抵抗
の最大値は、３８０（ｍｍ水柱）であり、焼結塊率は、
３５．２％であった。

【００３０】（比較例１）粉コークスの添加を行わなか
った以外は、実施例１と同様に、焼結塊を製造する試験
を行い、鉱層内の温度と、送風抵抗と、焼結塊率を測定
した。

【００３１】その結果、測定した最高到達温度の平均値
は、１０５６℃であり、送風時間中の送風機の送風抵抗
の最大値は、２２２（ｍｍ水柱）であり、焼結塊率は、
３０．１％であった。

【００３２】（比較例２）粉コークスの焼結原料に対す
る添加率を１．０％とした以外は、実施例１と同様に、
焼結塊を製造する試験を行い、鉱層内の温度と、送風抵
抗と、焼結塊率を測定した。

【００３３】その結果、測定した最高到達温度の平均値
は、１０５３℃であり、送風時間中の送風機の送風抵抗
の最大値は、４５２（ｍｍ水柱）であり、焼結塊率は、
３１．５％であった。

【００３４】実施例に示すように、焼結原料に対し、
０．２５重量％以上、０．７５％以下の粉コークスを添
加した場合、粉コークスを添加しない比較例１に比較し
て、鉱層内の到達温度が高く、焼結性も改善されてい
る。また、粉コークス添加率が０．８重量％を越える比
較例２の場合には、送風機の送風抵抗で示される鉱層の
通気性が異常悪化し、却って焼結性が低下する傾向にあ
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、鉱層内の到達温度をよ
り高温化し、充分な品質を有した粗酸化亜鉛・鉛焼結塊
を安定的に、かつ効率よく製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】硫化亜鉛および硫化鉛の精鉱を主たる原
料としてドワイトロイド型の上吹き焼結機にて粗酸化亜
鉛・鉛焼結塊を製造する方法において、焼結機に装入す
る原料中に炭素質固体燃料を添加することを特徴とする
粗酸化亜鉛・鉛焼結塊の製造方法。
【請求項２】原料中に添加する炭素質固体燃料がコー
クスであり、添加量を全原料重量に対して、０．２重量
％以上、０．８重量％以下とすることを特徴とする請求
項１記載の粗酸化亜鉛・鉛焼結塊の製造方法。