JPS58130232A - 強度の高い鉛を製錬する方法 - 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】 本発明は強度の高い鉛を製錬する方法に関するものであ
る。

鉛の製錬は、かつてはオア・ハース法で行われてい九が
、現在では通常はシンターリング法で村われている。９
２０℃〜９８５℃でプラストをかける炉を使用するオア
・ハース法では、鉱石を装填して熔融した鉛の浴の上に
浮かせ、空気をその表向に軟きつけて、それによって硫
化鉛を酸化して金属鉛を得ていた。交互に置いた粉末コ
ークスの層が、硫イヒ鉛を酸化して祷られる酸化鉛を還
元して鉛にするものであった。鉱石中のスラップ形成成
分を熔融して表面からすくい取り、熔融した鉛を炉から
流し出した。鉛の含有量７０９６以上の漉縮鉱のみがこ
のよりな１１１＃Ｉに適していると考えられていた。通
常は装填鉱石量の約５５１が揮散するので、リサイクル
させていた。

現在では、シンターリング法が一般的に用いられている
方法である。通常は、ペレット秋にした供給物をトラベ
リング・グレート上で酸化する。過剰の空気を装填物の
中に吹きこみ、生成した二酸化硫黄を抜き取り、Ｗｔ＃
壇の形成を防止する。グレート上ＫｒＲ化鉛のシンター
が生成するとともに、ケイ酸鉛並びに酸化鉛、酸化鉄お
よび焼結された鉱石の組成に応じてその他の金属の酸化
物が生成する。続いてそのシンターを高炉へ移送する。

高炉の中で、酸化物をコークスによって金属に還元し、
分離する。

米国特許第５２８１２５７号が開示する方法は。

ガスにサスペンションした微粒化硫化鉛と酸素含有ガス
を、熔融した鉛のプールの表面下に同時に導入する方法
であり、これは一段階操作で硫化鉛を溶融鉛にすること
を目的とするものである。この方法には多くの問題があ
り、中で吃耐火性ライニングが絶えず破損すると七によ
り、この方法がパイロット・プラントにまで進展したこ
とはかつてなかった。

米国特許第！Ｓ？ｔ１５８７号が開示する方法は、細長
く、傾斜可能で、耐火性ライニングを施した密封炉にお
いて、金属に富んだ層とスラッグ層からなる溶融解を設
け、二酸化硫黄ガスの層の下に保持する方法である。金
属に富んだ層とスラッグ鳩の流れをさまたげることなく
、また近くにある水平な炉の反対端に対する、特別にＭ
整した酸素の活性勾配をそこなうことのないように、浴
の撹乱を最小限にとどめて、酸素を浴の表面下に導入す
る。

オーストラリヤ特許第５０２６９６号は、１α以−ヒの
粒状の炭素質還元剤を添加しながら、スラップ中の熔融
酸化物の浴の中へ燃料と空々（１の混合物を吹き込むこ
とＫよって酸化鉛を迩几する方法に関するものである。

本発明は鉛を製錬する方法を提供するものである。その
Ｍましい実施態様においては、商業的規模で広く行われ
ている諸方法と比較して、実施するのがきわめて簡単で
あり、またきわめて経済的でもある。

一つの観点からすれば、本発明は、し什釦鉱、濃縮物な
どを製錬する方法がらなり、以］の処置を特徴としてい
る。

すなわち、 （１）熔融したスラップに硫化鉛を添加する。

（２）熔融したスラップの表面下に十分な１の酸素を吹
きこんでスラップを激しく攪拌し、それＫよって前記硫
化鉛を十分に酸化して酸化鉛にする。

および （３）その酸化鉛を十分に還元する。

望ましいｌ！施態様においては、本発明扛二段階の方法
として実施される。本方法により、あらかじめ焼結する
とか１九は焙簀することなしに、に化鉛濃縮物から金属
鉛が得られる。固定した、耐火性ライニングを施した容
器内で、本方法の二つの段階を実施する。この容器内で
は、浴に浸したラーンスからガスを下向きに吹きこむこ
とによって、熔融したケイ酸スラッグを激しい攪拌状態
に保っておく。本方法の製錬１ｉ１階においては、脅化
鉛鉱または模縮物に適当な熔融合剤物質を配合し友もの
を浴に供給し、ラーンスによって浴の表面下に十分に酸
素を含んでいるガスを吹きこみ、硫化物を完全に酸化し
て酸化物にする。このようにして酸化鉛に富んだスラッ
プを生成する。このスラップの組成は供給ｙ！Ａ料の組
成によってきまるが、このスラップは、通富、酸化物と
して鉛を５０−以上含有している。

本方法の第二の段階は、たとえば、炭素質物質をスラッ
プに添加することによって酸化鉛を還元して金属鉛にす
ることからなる。炭素質物質を更に添加すると、スラッ
プ中に存在する酸化亜鉛を還元することができる。

ま九本方法は、二つのコノパートメン＋−ｔたけ反応容
器（酸化のための一つのコンパートメントまたは容器と
還元の九めの一つのコンパートメントまたは容器）を使
用することにより連続的に％！施することができる。伸
率的な還元段階から出る廃棄スラップは、通常Ｆｉ亜鉛
喘廟量が高い。本方法に亜鉛揮散ＲＰ＃Ｉを附加するこ
きにより、とのｌ鉛を酸化物の形で回収するこきができ
る。

もう一つの実施態様を挙げれば、本方法は、きわめてシ
ンプルでコンパクト々炉で、Ｗｌしくけ固定し、直立し
、ウオター・ジャケットを備えるか耐火性ライニングを
施した、円ｆｉｑ状型りは＃！Ｅ′１０００℃〜１２５
０℃の温度に保ち、その温度はスラップの流動性を保持
することができるように選定する。

ｔＩｓ縮鉛をこの液状スラップに加える。処理した各釉
１ヒ鉛供給物の組成を、たとえば第１表に示す。供給物
は、濃縮物および重質媒体による選別によってあらかじ
め処理したＩＩ縮物を含んでいる。供給−調製の慎わし
さが殆どない。

その供給ｅＩＩｌ）は、煙道ガスによって飛散しないよ
うな物質の形態をしていればよい。ドライ・ペレット、
ウェット・ペレット並びに適当な熔融合剤とリサイクル
揮散物質とを混合したウェット・フィルター・ケーキの
形態で濃縮−を炉に供給している。スラリーとして濃縮
物を供給することも可能である。ｔた必要に応じて、ド
ライ・パウダーにした濃縮物をラーンスによって浴中に
吹きこむことが可能である。

１俸以上のラーンスによって、望ましくは米国特許１４
２５１２７１号に記述されているような７０スメルト・
ラーンス（Ｓｉｒｏｓｍｅｌｔ　１ａｎｃｅ　）によっ
て、空気かまたは酸素に富んだ空気の気流きして酸素を
浴の表面下に垂直に、下向きに吹きこむ。このラーンス
によって吹きこんだガスがスラップを激しい攪拌状態に
保つ。浴に力ｐ見られた激しい攪拌が高速の熱移動と質
１１′移Ｗを生じ、従ってそれに伴って、全体として高
速の化学反応をおこす。製錬容器１立方メートル当り、
１時間にα７トンの割合で製錬をすることができる。

臂化鉛を十分Ｋｌ化して酸化鉛にする。４方法の酸化ポ
テンシャルと一度とのコントロールは、ラーンスによる
空気と燃料の流れを変えるととＫより容器に行うことが
できる。本方法の製錬段階においては、硫化鉛の酸化が
きわめて迅速におころので、硫化鉛の気化による揮散ロ
スを低くすることができる。

濃縮硫化鉛の酸化速度を最大限にすることにより、揮散
の発生を最小限にすることがで自る。

この目的のためには、スラップの流動性を高くし、化学
量論上必要とする以上に酸素をｍ　ＩＩ　Ｋ使用するこ
とが望ましい。

生成した揮散物を集めて、供給１［１とともにリサイク
ルすることができる。

次に、塊状脚を加えることにより、酸化鉛に富んだスラ
ップを処理して、同一容器中で酸化鉛に還元し、妃化鉛
の含有量が少ない地金を製造することができる。或い＃
′ｉまた、別の容器中で連続還元またはバッチ還元する
ためＫ、熔融した鉛スラッグを別の容４１またはコンパ
ートメントに箒すこともできる。

必要がある場合には、濃縮以外の処理を施していない濃
縮供給物とともに塊状炭（５０諺以下）を加えて、熔鍍
段階で必要とする熱量の一部またはすべてを供給するこ
とが可能である。

それからラーンスを通る空気の割合によってその化学量
−比を調整して、燃焼に適した状態にする。

実施例１〜３は、供給物および補助供給物の組数を変え
た場合の、本方法の操作条件を説明するものである。

実施例１ 本実施例は、パッチ酸化製錬／パッチ量元方式の操作を
行う本方法の利用をする場合を説明するものである。

熔融したケイ酸鉄スラップを含んでいる炉に、１８０時
のドライ・ペレット状の濃縮鉛を２ｋｙ１分の割合で供
給した。

スラップ浴中にラーンスによってオイルと９気を吹きこ
み、温度を１２５０℃に保ち、十分に過剰な空気を供給
して渉縞物中の伊什物を完全に酸化した。

製錬段階の間に、供給物中の鉛の１９％に挿散し、残り
はスラッグ層に移行した。

酸化製錬の段階が終了すると、ラーンヌを通る空気とオ
イルとの割合を変えて、浴内を還元状１１ＫＬ、、１０
ｋｇの塊状巌をｏ、４に９／分の割合で浴に加えた。

還元段階の間、温度を１１５０℃に保った。浴中の９−
が揮散した。

流し出しを行い、銅地金および５．２　％の鉛を含有す
る副産物のスラップを得率。詳細は第鳳表に示す。

実施例２ 本実施例は、供給物質としてウェット・フィルター・ケ
ーキを使用する場合を説明するものである。

バッチ製錬して鉛含有量が高いスラップからなるイニシ
アル浴にすることによって、スラップ中の鉛含有量は製
錬する間に４０％以上増大し九ので、製錬温度を徐々に
１１００℃以下に低くした。

前記の実験から得九酸化鉛を多く含んだスラップ１００
ユを含んでいる炉に、５６０ｋｌｌの濃縮鉛フィルター
・ケーキ（水分１４ｓ）を供給した。

ラーンスによってスラップ浴中に空気とオイルをりきこ
んで、必要とする浴の温度を保ち、濃縮物中の１化物を
十分に酸化した。

０〜１２０ゆ　５７％　　１２００℃　　３２−１２０
〜２４０ｋ１７　４５％　　１１６０℃　　１８．５嘔
２４０〜５６０に９　４７％　　１０７０℃　　１ｔ？
９１この結果得られた鉛含有量の高いスラップを、実施
例１と同様に２６ｋｇの塊状脚をｏ、８ｋｇ／分の割合
でラーンス吹きこみによって加工、温膚を１１５０℃に
保つことによって還元した。汗し出しを行い、９６に９
の銅地金および１４　！Ｓ　ｋｆｌの、鉛を２．６チ含
有するスラップを得た。還元の・・−フ・タイムは７分
であり、その還元中に餉中の鉛の７饅以下が揮散した。

その詳細を第１１Ｉ表に示す。

実施例３ 本実施例は、半連続方式の操作によって本方法を利用し
、濃縮鉛フィルター・ケーキを製錬して酸化鉛に富んだ
スラップを製造する場合を説明するものである。定常状
態の条件下、連続または半連続の低ｉＩｌ製錬を行うこ
とは、本方法の操作が容易であること、必要とする燃料
か少なくてすむことおよび耐火物の層耗の点において、
バッチ操作にまさる、非常圧大きな＊１１益がある。

ウェット・フィルター・ケー＋（水分１４優）状の、９
２トンの讃縮鉛を、必要とする熔融合剤とともに、実施
例１および２で使用したのと−じ炉に供給し、浸漬した
ラーンスによって十分な童の９気を吹きこんで濃縮物中
の硫作物を十分に酸化した。ラーンスによってオイルを
軟きこみ、本與験の間、平均温度を１１２０℃に保った
。鉛含有量の高いスラップを一定の割合で諸し出すこと
を可能にする、各々はぼｓｏｏｋｇの濃縮物を製造した
後、製錬を中止した。

供給物中の鉛の約１８９ｋが揮散した。この揮散物をバ
ッグ・ヘウスから時々集め、水と混合してケーキを作り
、濃縮鉛の供給物とともに炉にリサイクルした。

鉛の平均含有量が４７−という、鉛の含有量が高いスラ
ップ１ｔ２トンを珈造した。

その畦細を第Ｎ表に示す。

一般に、本発明の好ましい実施態様には次のような多く
の利点がある。

（１）　　非常に７７ブルな装置を用いて、満足すべき
速度で製錬をなしとけることができる。

（１１）揮散四スを恢水単に維持することかできる。

（ｉｉ＋）　　供給−調製の煩わしさが殆どなく、藪憫
する必要がない。

（ｌψ　本方法はコントロールすることが簡却で、極め
て蔽済的に実施することができる。

ここに開示した本発明の思想から逸脱することなしに、
当業者には明らかな程度まで本方法の条件や使用する装
置を肇更するこさができる。

第　　Ｉ　　表 製錬作業に使用した供給物の分析値および完全酸化のた
めに化学量論上必要とする量サンプル 分析値　Ａ　　　Ｂ　　　ＣＤ　　　Ｅ　　　）’Ｐｂ
　　　　４８．８　　５１．７　　５２．８　　６８．
８　　７８．！Ｓ　　　　８５５Ｚｎ　　　　６．２　
　　６５９　　７．１４　　　Ｂ５８　　２，５０　　
９．！１８Ｆｅ　　　　１ｃＬ８　　１ｔ６　　　９．
７　　　４．５　　　　ｔ８５１５．９５Ｓ　　　２ｔ
２　２２．９　２ｔ６　１７．６　１４６　１４６Ａｇ
　　　　−−１５００２２２ Ｃｕ　　　　　α２４　−　　　α５５　　−　　　−
　　　−−ＣａＯα６２　　ｔＯ−α５　　−　　７４
ＳｉＯ，１α７　　　２．５０　　−　　　α？　　　
　−１９，２ＡＩμｈ　　Ｂ９４　　−　　　−−　　
　−　　　３．８１５Ｍｇ０　　　　α４５　　−　　
　−　　　−　　　−　　　５６３（１）イＥ字蓋論比 ｘｉ　／組成物ｙ Ｏ，２０８，７２２４，４２１Ｍ、０　１８α５　１５
ｔ２　１５２．９空　気　９９５．８　１０６Ｂ、６　
１０１４゜５　　Ｂ５９．５　７２α０　７２８．１ｍ
ｌ　／　ｐｂ　、？ ０、　　４２７．７　　４５４．０　　４０Ａ４　２６
２．４　１９３．１　１８５１．１旺） ｍ４ヒ学１−比Ｆｉ備化−−酸化物の反応が完全ｔＯ付
ねれるものとして計算した値である。

第　１　表 一動供給物二ドライ・ベレット１８０ゆ（Ｈ２０２チ以
下） 袖助隼給物”　ＶＯＩ　　２５ｋ１７．　ＣａＯ４，５
に９．リサイクル揮散物Ｓ２ゆ（Ｐｂ７０チ） 物質組成　　ＡＢＣＤ Ｐｂ　　　４９．９　　　　ｔ７　　５Ｂ、８　　　５
．２Ｚｎ　　　　６．９４　　０．５２　　５．４　　
　５．８Ｃｕ　　　　α４２　　０．２８　　　α５５
　　０．０５Ｆｅ　　　　１１．９　　３５．８　　１
６４　　　２９．３ＣａＯＢ２７　１３．２　　　６５
　　１０．２Ｓｉｎ、　　　２．９　　５α８　　２１
Ｂ　　　！５０．６Ｓ　　　２２．５　　　　α２９　
　α１５　０．０１Ｆ＠、０４−　　　２．０　　１４
．０　　　１．３註） Ａ：乾燥濃縮物 Ｂ：製錬開始時の浴 Ｃ：製錬終了時の浴 Ｄ；還元後のスラップ 第　　１　　表 一縮供給物：ウェット・フィルター・ケーキ３６ｏｋＩ
ｉ（Ｈ，０１４％） 補助供給’ＩｋＪ　：　５ｉｆｔ　４６に９．　Ｃａ０
９ｋｌ、リサイクル揮散物３２ゆ（ｐｉ）７０チ） 物負組戚　　ＡＢＣＤ Ｐｂ　　　　４９．２　　　２８．０　　　４７．９　
　　　２．５８Ｚｎ　　　　　α５２　　　５．７　　
　　４．９　　　　　？、５８Ｃｕ　　　　　α３４　
　　α４６　　　α３１　　　　（ＬＯ５Ｆｅ　　　　
１２．０　　　１Ｂ、４　　　１４．９　　　３Ｑ、０
ＣａＯｔ２　　　　４２　　　　５．７　　　　９．３
Ｓｉ０１　　　２．９５　２［Ｌ４　　１６’＋　　　
２８．７Ｓ　　　　　２２．４　　　　　［１，２６０
，２９α１３Ｆｅｓ０４　　　−　　　　２．４　　　
’１ｔ７　　　　　ｔ。

註） Ａ：乾＊＊縮物 Ｂ：製錬開始時の浴 Ｃ：　５６０ｋｌ製錬後の浴 Ｄ：還元後の浴 第　　ｙ　　表 ＃ＩＩ縮供給物：ウエット・フィルター・ケーキ１α７
トン（水分　１４−） （乾燥酸−物９２トン） 補助供給物：　Ｓｉｎ、　　１５トン、ＣａＯα５トン
供給達度：フィルター・ケーキ２　ｋｇ／分物質組成　
　Ａ　　　　　Ｂ Ｐｂ　　　５ｔ８　　４７．５ Ｚｎ　　　　７．０　　　　＆４ Ｃｕ　　　　Ｑ、５２　　　α２８ Ｆｅ　　　１α２５　１５．．０ ＣａＯｔ３５．３ ｓｉｏｔ　　　　＆５　　１５．３ Ｓ　　　　２１２　　　０．５１ ＦｅＢ０．　　　　　　　９．９ 註） Ａ：乾燥濃縮物 Ｂ：製造した鉛含有量の高いスラップ （定型的分析） 特許比−人　マウント　アイザ　マインズ　リミテッド
特許出願人　コモンウエルス　サイエンテイフイクアン
ド　インダストリアル　リサーチ オーガナイゼイション 代　理　人　弁理士　高　野　武和賀 第１頁の続き ０発　明　者　アントニ・ナイゼル・パリオーストラリ
ア国４０００クィーン ズランド・ブリスベーン・アン ・ストリート１６０マウント・ア イザ・マインズ・リミテッド内 ［株］出願人　　コモンウエルス・サイエンテイフイク
・アンド・インダストリ アル・リサーチ・オーガナイゼ イション オーストラリア国オーストラリ アンｅキャピタル・テリトリ・ キャンベル・ライムストーン・ アベニュー（番地なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　　（１）熔融したスラップに硫化鉛を添加する、
   （２）熔融したスラップの表面下に十分な量の酸素を吹
   きこんでスラップを激しく攪拌し、それによって前記硫
   化鉛を十分に酸化して酸化鉛にする、および（３）その
   酸化鉛を十分に還元する、という処理を行うことを特徴
   とする硫化鉛鉱、鎖縮物などを製錬する方法。 ２）１個以上の２−ンヌから炊きこんだガスによってス
   ラップを攪拌する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３）酸化処理の場合とは異なる容器、で還元処理を行う
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。 ４）１個の容器で処理（１）と処理（２）を同時に且つ
   連続して行い、処ＩＮ（３）を別の容器でほぼ連続的に
   実施する特許請求の範囲第５項に記載の方法。 ５）スラップがケイ酸ヌクッグである前記の特許請求の
   範囲各項のいずれか一つに記載の方法。 ６）酸化処理を行っている間、熔融スラップの温度を１
   ０００℃から１２５０℃の間に保つ特許請求の範囲第５
   項に記載の方法。 ７）熔融合剤を硫化鉛とともにスラップに添加する前記
   特許請求の範囲各項のいずれか一つに記載の方法。 ８）酸素を、酸素に富んだ空気として吹きこむ前記特許
   請求の範囲各項のいずれか一つに記載の方法。 リ　吹きこむ酸素の量が、鉛を酸化して酸化鉛にするの
   に化学量論上必要とする量を超える前記特許請求の範囲
   各項のいずれか一つに記載の方法。 １０）硫化鉛供給物が湿潤している前記特許請求の範囲
   各項のいずれか一つに記載の方法。 １１）燃料を熔融したスラップに添加して、製錬段１１
   １１に必要とされる熱の一部またはすべてを供給する前
   記特許請求の範囲各項のいずれか一つに記載の方法。 １２）燃料が塊状炭または塊状の辰素質物質である特許
   請求の範囲第１１項に記載の方法。 １３）還元処理が、処理（１）および（２）を実施する
   容器に炭素質物質を添加することからなる前記特許請求
   の範囲各項のいずれか一つに記載の方法。 １４）更に、還元処理後に得られるスラップから揮散す
   るととＫよって亜鉛を回収することからなる前記特許請
   求の範囲各項のいずれか一つに記載の方法。