JPH11350049A - 転炉の操業方法 - Google Patents
転炉の操業方法Info
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- JPH11350049A JPH11350049A JP16451798A JP16451798A JPH11350049A JP H11350049 A JPH11350049 A JP H11350049A JP 16451798 A JP16451798 A JP 16451798A JP 16451798 A JP16451798 A JP 16451798A JP H11350049 A JPH11350049 A JP H11350049A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 転炉に残った造銅期カラミと次に装入される
カワとの酸化・還元反応を抑制し、ＳＯ2ガスやヒュー
ムの発生を抑えて、各ガス処理工程の負荷を低減すると
共に、効率的な銅製錬を実施できる転炉の操業方法を提
供する。 【解決手段】 硫化物を主体とする銅精鉱を原料とし、
熔錬炉、転炉、及び精製炉で製錬して、銅電解精製に適
した精製粗銅とする銅製錬において、粗銅を排出して造
銅期カラミの残った転炉に、次の操業で装入するカワ全
量の１トン当たり４〜３０ｋｇのフラックスを添加し、
造銅期カラミと混合して固化させた後、この転炉に初回
のカワを装入して次の操業を行う。
カワとの酸化・還元反応を抑制し、ＳＯ2ガスやヒュー
ムの発生を抑えて、各ガス処理工程の負荷を低減すると
共に、効率的な銅製錬を実施できる転炉の操業方法を提
供する。 【解決手段】 硫化物を主体とする銅精鉱を原料とし、
熔錬炉、転炉、及び精製炉で製錬して、銅電解精製に適
した精製粗銅とする銅製錬において、粗銅を排出して造
銅期カラミの残った転炉に、次の操業で装入するカワ全
量の１トン当たり４〜３０ｋｇのフラックスを添加し、
造銅期カラミと混合して固化させた後、この転炉に初回
のカワを装入して次の操業を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、硫化物を主体とす
る銅精鉱を原料とし、熔錬炉、転炉、及び精製炉で製錬
して、銅電解精製に適した精製粗銅とする銅製錬におい
て、特に転炉の操業方法に関するものである。
る銅精鉱を原料とし、熔錬炉、転炉、及び精製炉で製錬
して、銅電解精製に適した精製粗銅とする銅製錬におい
て、特に転炉の操業方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、硫化物を主体とする銅精鉱を原料
とし、銅電解精製に適した精製粗銅とするまでの銅製錬
では、まず銅精鉱が熔錬炉で酸化・溶解されて、銅、
鉄、硫黄を主体とするカワと、鉄や珪酸を主体とするカ
ラミとに分けられる。熔錬炉で生成したカワは、熔錬炉
から抜き取られて転炉に装入される。
とし、銅電解精製に適した精製粗銅とするまでの銅製錬
では、まず銅精鉱が熔錬炉で酸化・溶解されて、銅、
鉄、硫黄を主体とするカワと、鉄や珪酸を主体とするカ
ラミとに分けられる。熔錬炉で生成したカワは、熔錬炉
から抜き取られて転炉に装入される。
【０００３】転炉としては、円筒状で軸を中心に傾転で
きるＰＳ（ピアゾスミス）型の転炉が一般に使用されて
いる。この転炉では、反応用の空気又は酸素富化空気が
羽口から吹き込まれ、更にＳｉＯ2を含有する珪酸鉱の
ようなフラックスが装入されて、カワ中のＦｅＳからＦ
ｅ2ＳｉＯ4を主体とするカラミとＳＯ2ガスが生成され
る。この工程を造カン期といい、生成したカラミは炉外
へ排出される。
きるＰＳ（ピアゾスミス）型の転炉が一般に使用されて
いる。この転炉では、反応用の空気又は酸素富化空気が
羽口から吹き込まれ、更にＳｉＯ2を含有する珪酸鉱の
ようなフラックスが装入されて、カワ中のＦｅＳからＦ
ｅ2ＳｉＯ4を主体とするカラミとＳＯ2ガスが生成され
る。この工程を造カン期といい、生成したカラミは炉外
へ排出される。
【０００４】引き続き、再び反応用の空気又は酸素富化
空気が羽口から転炉に吹き込まれ、更に銅分を多く含む
冷材が装入されて、銅品位が９８％以上に濃縮した粗銅
とＳＯ2ガスが生成される。この工程を造銅期と称し、
生成した粗銅は炉外へ排出される。粗銅は次工程である
精製炉に装入されて、粗銅中の硫黄や酸素等が除去され
た精製粗銅とされた後、電解精製用のアノードに鋳造さ
れる。
空気が羽口から転炉に吹き込まれ、更に銅分を多く含む
冷材が装入されて、銅品位が９８％以上に濃縮した粗銅
とＳＯ2ガスが生成される。この工程を造銅期と称し、
生成した粗銅は炉外へ排出される。粗銅は次工程である
精製炉に装入されて、粗銅中の硫黄や酸素等が除去され
た精製粗銅とされた後、電解精製用のアノードに鋳造さ
れる。
【０００５】この転炉の造銅期では、粗銅と共に造銅期
カラミが生成する。即ち、造銅期の転炉には、造カン期
で排出するとき転炉に残ったカラミ中の鉄とＳｉＯ2、
造カン期で生成するＣｕＳ主体の白カワ中に１〜２％程
度含まれる鉄、及び造銅期に装入される冷材中の鉄がチ
ャージされる。そして、造銅期末期には粗銅中の酸素分
圧を上げて硫黄を０.０２〜０.５％まで除去するが、こ
のとき転炉中で鉄はＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（マグネタイト）
に酸化され、銅の一部はＣｕ2Ｏに酸化される。これら
の酸化物がＳｉＯ2と反応して、Ｃｕ2Ｏ−Ｆｅ2Ｏ3−Ｓ
ｉＯ2系の低融点化合物からなる造銅期カラミが生成さ
れるのである。
カラミが生成する。即ち、造銅期の転炉には、造カン期
で排出するとき転炉に残ったカラミ中の鉄とＳｉＯ2、
造カン期で生成するＣｕＳ主体の白カワ中に１〜２％程
度含まれる鉄、及び造銅期に装入される冷材中の鉄がチ
ャージされる。そして、造銅期末期には粗銅中の酸素分
圧を上げて硫黄を０.０２〜０.５％まで除去するが、こ
のとき転炉中で鉄はＦｅＯ・Ｆｅ2Ｏ3（マグネタイト）
に酸化され、銅の一部はＣｕ2Ｏに酸化される。これら
の酸化物がＳｉＯ2と反応して、Ｃｕ2Ｏ−Ｆｅ2Ｏ3−Ｓ
ｉＯ2系の低融点化合物からなる造銅期カラミが生成さ
れるのである。
【０００６】この造銅期カラミは転炉内で粗銅層の上に
浮いており、粗銅を排出して炉内の温度が下がった後
も、熔体又は極めて流動性の高い半熔体として存在す
る。この熔体又は半熔体の造銅期カラミが転炉内にある
と、次の操業のためにカワを装入したとき、酸化物であ
る造銅期カラミと被酸化物であるカワとが激しく酸化・
還元反応を起こし、ＳＯ2ガスのみならず、不純物であ
るＰｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｓ等のヒューム（煙）を発生さ
せるため、環境衛生面で好ましくない。
浮いており、粗銅を排出して炉内の温度が下がった後
も、熔体又は極めて流動性の高い半熔体として存在す
る。この熔体又は半熔体の造銅期カラミが転炉内にある
と、次の操業のためにカワを装入したとき、酸化物であ
る造銅期カラミと被酸化物であるカワとが激しく酸化・
還元反応を起こし、ＳＯ2ガスのみならず、不純物であ
るＰｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｓ等のヒューム（煙）を発生さ
せるため、環境衛生面で好ましくない。
【０００７】カワを装入したとき発生するＳＯ2ガスや
ヒュームは、除塵工程、洗浄工程、脱硫工程等で処理さ
れた後、大気中に放出されている。しかし、大量のガス
やヒュームの発生は、これら各ガス処理工程にかかる負
荷を大きくするうえ、ガスを吸引するファンのインペラ
ーに付着するスケーリングの原因にもなる。
ヒュームは、除塵工程、洗浄工程、脱硫工程等で処理さ
れた後、大気中に放出されている。しかし、大量のガス
やヒュームの発生は、これら各ガス処理工程にかかる負
荷を大きくするうえ、ガスを吸引するファンのインペラ
ーに付着するスケーリングの原因にもなる。
【０００８】また、上記の酸化・還元反応が急激に起き
ると、大量に発生したガスやヒュームがガス処理工程の
能力を越えてしまうことがあるので、通常数回に分けて
行われている転炉へのカワの装入を更に長時間かけて行
う必要がある。特に、激しい反応が起こる初回のカワ装
入は１時間近くかかることがあるため、カワを装入する
天井クレーンの作業を引き延ばすだけでなく、転炉の操
業効率そのものを低下させている。
ると、大量に発生したガスやヒュームがガス処理工程の
能力を越えてしまうことがあるので、通常数回に分けて
行われている転炉へのカワの装入を更に長時間かけて行
う必要がある。特に、激しい反応が起こる初回のカワ装
入は１時間近くかかることがあるため、カワを装入する
天井クレーンの作業を引き延ばすだけでなく、転炉の操
業効率そのものを低下させている。
【０００９】尚、上記の酸化・還元反応は、造カン反応
を一部削減した形になり、造カン時間を短縮できるメリ
ットのようにも考えられる。しかしながら、近年、生産
量拡大のためカワ中の銅品位は高めが指向され、造カン
反応の削減は滓化時間の不足や酸化反応熱の不足を助長
するといったデメリットの方が大きい。
を一部削減した形になり、造カン時間を短縮できるメリ
ットのようにも考えられる。しかしながら、近年、生産
量拡大のためカワ中の銅品位は高めが指向され、造カン
反応の削減は滓化時間の不足や酸化反応熱の不足を助長
するといったデメリットの方が大きい。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来、このような造銅
期カラミに起因する転炉操業上の問題に対して、以下の
方法が取られていた。一つの解決方法は、粗銅を排出す
る前又は排出した後、造銅期カラミを一旦炉外に排出し
て、別途処理するか、若しくはカワを装入した後再び転
炉に装入する方法がある。しかし、この方法では、転炉
から排出した造銅期カラミの処理工程が別に必要になっ
たり、次の操業時に造銅期カラミを転炉に戻すときヒュ
ームの発生が起こるので、何ら根本的解決とならない。
期カラミに起因する転炉操業上の問題に対して、以下の
方法が取られていた。一つの解決方法は、粗銅を排出す
る前又は排出した後、造銅期カラミを一旦炉外に排出し
て、別途処理するか、若しくはカワを装入した後再び転
炉に装入する方法がある。しかし、この方法では、転炉
から排出した造銅期カラミの処理工程が別に必要になっ
たり、次の操業時に造銅期カラミを転炉に戻すときヒュ
ームの発生が起こるので、何ら根本的解決とならない。
【００１１】また、別の解決方法として、カワの装入時
に造銅期カラミと反応して発生するＳＯ2濃度の高いガ
スを吹錬反応の排ガスを処理する硫酸工場へ送り、吹錬
反応の排ガスと混合して硫酸として回収する方法があ
る。しかしながら、この方法では、処理ガス量が増える
分だけ、硫酸工場の処理能力が圧迫される。
に造銅期カラミと反応して発生するＳＯ2濃度の高いガ
スを吹錬反応の排ガスを処理する硫酸工場へ送り、吹錬
反応の排ガスと混合して硫酸として回収する方法があ
る。しかしながら、この方法では、処理ガス量が増える
分だけ、硫酸工場の処理能力が圧迫される。
【００１２】本発明は、このような従来の事情に鑑み、
粗銅排出後の転炉に残った造銅期カラミと次の操業時に
装入されるカワとの酸化・還元反応を抑制して、急激で
且つ大量のＳＯ2ガスやヒュームの発生を防ぎ、各ガス
処理工程の負荷を増加させることなく、効率的な銅製錬
を行うことができる転炉の操業方法を提供することを目
的とする。
粗銅排出後の転炉に残った造銅期カラミと次の操業時に
装入されるカワとの酸化・還元反応を抑制して、急激で
且つ大量のＳＯ2ガスやヒュームの発生を防ぎ、各ガス
処理工程の負荷を増加させることなく、効率的な銅製錬
を行うことができる転炉の操業方法を提供することを目
的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明が提供する転炉の操業方法は、硫化物を主体
とする銅精鉱を原料とし、熔錬炉、転炉、及び精製炉で
製錬して、銅電解精製に適した精製粗銅とする銅製錬に
おいて、粗銅を排出して造銅期カラミの残った転炉に、
次の操業で装入するカワ全量の１トン当たり４〜３０ｋ
ｇのフラックスを添加し、転炉内の造銅期カラミと混合
してその少なくとも一部を固化させた後、カワを装入し
て次の操業を開始することを特徴とする。
め、本発明が提供する転炉の操業方法は、硫化物を主体
とする銅精鉱を原料とし、熔錬炉、転炉、及び精製炉で
製錬して、銅電解精製に適した精製粗銅とする銅製錬に
おいて、粗銅を排出して造銅期カラミの残った転炉に、
次の操業で装入するカワ全量の１トン当たり４〜３０ｋ
ｇのフラックスを添加し、転炉内の造銅期カラミと混合
してその少なくとも一部を固化させた後、カワを装入し
て次の操業を開始することを特徴とする。
【００１４】
【発明実施の形態】本発明においては、添加の次の操業
を行う前に、粗銅を排出した後の転炉に残っている造銅
期カラミに常温のフラックスを添加混合することによっ
て、熔体又は半熔体の造銅期カラミの一部又は全部を固
化させる。従って、次の操業のために転炉にカワを装入
しても、造銅期カラミの少なくとも一部は固体となって
いるので、急激な酸化・還元反応が起こることはない。
を行う前に、粗銅を排出した後の転炉に残っている造銅
期カラミに常温のフラックスを添加混合することによっ
て、熔体又は半熔体の造銅期カラミの一部又は全部を固
化させる。従って、次の操業のために転炉にカワを装入
しても、造銅期カラミの少なくとも一部は固体となって
いるので、急激な酸化・還元反応が起こることはない。
【００１５】その結果、通常複数回に分けて装入される
カワの装入時のうち、最も激しい酸化・還元反応が起こ
る初回のカワ装入時においても、従来に比べてＳＯ2ガ
スの発生量を低減させることができ、且つＰｂ、Ｚｎ、
Ｃｄ、Ａｓ等のヒュームの発生を殆どなくすことができ
る。また、転炉に添加するフラックスは、次の操業時に
装入するフラックスの一部を使用すればよい。
カワの装入時のうち、最も激しい酸化・還元反応が起こ
る初回のカワ装入時においても、従来に比べてＳＯ2ガ
スの発生量を低減させることができ、且つＰｂ、Ｚｎ、
Ｃｄ、Ａｓ等のヒュームの発生を殆どなくすことができ
る。また、転炉に添加するフラックスは、次の操業時に
装入するフラックスの一部を使用すればよい。
【００１６】造銅期カラミを固化させるために転炉に添
加するフラックスの量は、次の操業で装入するカワ全量
の１トン当たり４〜３０ｋｇの範囲とする。このフラッ
クスの添加量がカワ１トン当たり４ｋｇ未満では、造銅
期カラミ量に対して少な過ぎるため、造銅期カラミは殆
ど固化されない。また、添加量がカワ１トン当たり３０
ｋｇを越えると、固化した造銅期カラミとフラックスの
混合物が多くなり、炉底部に強固に付着してしまうの
で、次の操業の造カン期における造銅期カラミの溶解・
滓化に支障を来すためである。
加するフラックスの量は、次の操業で装入するカワ全量
の１トン当たり４〜３０ｋｇの範囲とする。このフラッ
クスの添加量がカワ１トン当たり４ｋｇ未満では、造銅
期カラミ量に対して少な過ぎるため、造銅期カラミは殆
ど固化されない。また、添加量がカワ１トン当たり３０
ｋｇを越えると、固化した造銅期カラミとフラックスの
混合物が多くなり、炉底部に強固に付着してしまうの
で、次の操業の造カン期における造銅期カラミの溶解・
滓化に支障を来すためである。
【００１７】尚、転炉に残る造銅期カラミ量は測定でき
ないが、前の操業で転炉に装入されたカワ及びフラック
スの量や品位から推定することができる。本発明のフラ
ックスの添加量は、このように推定された造銅期カラミ
量に対して有効なフラックス量を、物量コントロールが
可能な転炉に装入するカワ全量の１トン当たりの量に換
算して定めたものである。
ないが、前の操業で転炉に装入されたカワ及びフラック
スの量や品位から推定することができる。本発明のフラ
ックスの添加量は、このように推定された造銅期カラミ
量に対して有効なフラックス量を、物量コントロールが
可能な転炉に装入するカワ全量の１トン当たりの量に換
算して定めたものである。
【００１８】
【実施例】熔錬炉である自熔炉から産出したカワ２３０
トンを複数回に分けて転炉に装入し、フラックスや冷材
を加えて吹錬する転炉の造カン工程と造銅期を終了し
て、生成した２００トンの粗銅を転炉から排出した。こ
の転炉内には、熔体又は半熔体の造銅期カラミが残って
いた。
トンを複数回に分けて転炉に装入し、フラックスや冷材
を加えて吹錬する転炉の造カン工程と造銅期を終了し
て、生成した２００トンの粗銅を転炉から排出した。こ
の転炉内には、熔体又は半熔体の造銅期カラミが残って
いた。
【００１９】次の転炉操業（カワ全量２３０トン）を行
う前に、次の操業に装入する粒径１０〜５０ｍｍでＳｉ
Ｏ2品位８５％のフラックスのうちの３トン（カワ１ト
ン当たり１３ｋｇ）を転炉に添加し、転炉を約１５０度
の範囲で正転及び逆転させる傾転を繰り返し、造銅期カ
ラミとフラックスを混合させた。尚、フラックスの添加
方法は、装入シュートから装入口に添加するか、又はボ
ートに荷造りして直接装入口に添加した。
う前に、次の操業に装入する粒径１０〜５０ｍｍでＳｉ
Ｏ2品位８５％のフラックスのうちの３トン（カワ１ト
ン当たり１３ｋｇ）を転炉に添加し、転炉を約１５０度
の範囲で正転及び逆転させる傾転を繰り返し、造銅期カ
ラミとフラックスを混合させた。尚、フラックスの添加
方法は、装入シュートから装入口に添加するか、又はボ
ートに荷造りして直接装入口に添加した。
【００２０】その後、この転炉に次の操業のためのカワ
を装入する際に、初回のカワ３０トンをレードルを介し
て転炉に装入したとき、発生するガスを局所フードを介
してファンで吸引し、フードに直結するダクトでガス中
のＳＯ2濃度を測定した。測定したガス中のＳＯ2濃度の
平均値を、初回のカワ３０トンの装入時間と共に下記表
１に示した。
を装入する際に、初回のカワ３０トンをレードルを介し
て転炉に装入したとき、発生するガスを局所フードを介
してファンで吸引し、フードに直結するダクトでガス中
のＳＯ2濃度を測定した。測定したガス中のＳＯ2濃度の
平均値を、初回のカワ３０トンの装入時間と共に下記表
１に示した。
【００２１】比較のために、粗銅を排出して造銅期カラ
ミの残っている転炉に、フラックスを添加することな
く、そのまま初回のカワ３０トンを装入して操業する従
来の方法も実施した。この場合も、上記と同様にガス中
のＳＯ2濃度を測定し、得られた平均値を表１に併せて
示した。
ミの残っている転炉に、フラックスを添加することな
く、そのまま初回のカワ３０トンを装入して操業する従
来の方法も実施した。この場合も、上記と同様にガス中
のＳＯ2濃度を測定し、得られた平均値を表１に併せて
示した。
【００２２】
【表１】 フラックスの添加 ＳＯ2濃度 カワ装入時間ケース 添加量(t) 添加方法 (PPM) (分／30t) 1＊ なし − 3000 50 2 3 シュート 1000 15 3 3 ボート 1000 15 （注）表中の＊を付したケースは比較例（従来方法）である。
【００２３】上記の結果から分かるように、ケース１の
従来の操業方法に比べて、カワ装入前にフラックスを添
加した本発明方法によるケース２及びケース３では、転
炉への初回のカワ装入時の酸化・還元反応が抑制され、
発生するＳＯ2の濃度が大きく低下した。
従来の操業方法に比べて、カワ装入前にフラックスを添
加した本発明方法によるケース２及びケース３では、転
炉への初回のカワ装入時の酸化・還元反応が抑制され、
発生するＳＯ2の濃度が大きく低下した。
【００２４】また、フラックスを添加した本発明方法の
ケース２及びケース３では、ガスやヒュームの発生その
ものも少なくなり、初回の及びその後のカワの装入時間
を従来よりも短縮することが可能となった。また、吸引
ファンの振動増加発生頻度もケース１に比べて２／３に
減少し、負荷の低下が確認された。
ケース２及びケース３では、ガスやヒュームの発生その
ものも少なくなり、初回の及びその後のカワの装入時間
を従来よりも短縮することが可能となった。また、吸引
ファンの振動増加発生頻度もケース１に比べて２／３に
減少し、負荷の低下が確認された。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、粗銅排出後の転炉に残
った造銅期カラミを固化させることができるので、次の
操業で装入されるカワとの酸化・還元反応を抑制して、
急激で且つ大量のＳＯ2ガスやヒュームの発生を防ぎ、
各ガス処理工程の負荷を増加させることなく、転炉での
効率的な銅製錬を行うことができる。
った造銅期カラミを固化させることができるので、次の
操業で装入されるカワとの酸化・還元反応を抑制して、
急激で且つ大量のＳＯ2ガスやヒュームの発生を防ぎ、
各ガス処理工程の負荷を増加させることなく、転炉での
効率的な銅製錬を行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 真佐逸 愛媛県新居浜市西原町３−５−３ 住友金 属鉱山株式会社別子事業所内
Claims (1)
- 【請求項１】 硫化物を主体とする銅精鉱を原料とし、
熔錬炉、転炉、及び精製炉で製錬して、銅電解精製に適
した精製粗銅とする銅製錬において、粗銅を排出して造
銅期カラミの残った転炉に、次の操業で装入するカワ全
量の１トン当たり４〜３０ｋｇのフラックスを添加し、
転炉内の造銅期カラミと混合してその少なくとも一部を
固化させた後、カワを装入して次の操業を開始すること
を特徴とする転炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16451798A JP3695149B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 転炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16451798A JP3695149B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 転炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11350049A true JPH11350049A (ja) | 1999-12-21 |
| JP3695149B2 JP3695149B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=15794677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16451798A Expired - Lifetime JP3695149B2 (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 転炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3695149B2 (ja) |
-
1998
- 1998-06-12 JP JP16451798A patent/JP3695149B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3695149B2 (ja) | 2005-09-14 |
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