JPS58161733A - 金属精錬炉の排ガスから固体および融解粒子を分離する装置 - 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】 杢＠明Ｖよ、フンッシュスメルテング炉や電気炉等の金
ｋＩ４梢錬炉の排ガスから融解粒子、符に鉛浴―を分層
し、それを炉スペースに戻す装置に関するものである。

さらに本発明は、鉛稍鉱を処理するクラッシュスメルチ
ング炉やそのような炉からのスラグを精製するのに使用
する電気炉等の金属ｎｉ錬炉の排ガスから鉛を回収する
方法に関する。

多くの乾式精錬炉の動作における特徴は、処理されてめ
る原料の一部が炉のガスとともにダストの形で逃散する
ことである。

ダストは２つの主要なグループに分けることができる。

すなわち、融解または固体状すの、微細な分割状寒のだ
めにガスで運び去られるいわゆる［物理的ダスト−１と
、高い蒸気圧のために気体状−で炉からＪ＋！ＩＩ敗す
る「ダスト」である。最初のグループのダストは西宮ス
ラグ成分、生成されている全域、ま九社それらの化合物
である。後者のグループテハ、ひ素、ビスマス、アンチ
モン、鉛および亜鉛等の有害な不純物にしばしば遭遇す
る。

気体状感で逃散するダストは、温度が炉の懐融点以下に
下がる際、最初に小さい溶滴に＃締し、次いで微細に分
割されたダストに＃、Ｎｉ！する。

排ガスとともに逃散するダストは、供給原料とともにも
う１度炉に戻すのが通例である。そのようにダストを戻
すことから生じるコストに加えて、ダストによって、廃
熱ボイラの動作に対して、およびボイラを清浄に保つこ
とに対して非常な困難が生じる。また、揮発性不純物が
ダスト儂導中豊富になシニよって装置の不純物許容度を
低下させることも非常に有害である。

当咳技術においてＬ１烏炉での鉛処理から生じる鉛およ
び亜鉛を同伴する排ガスを、別個の鍛怖装置で処理する
方法が知られている（ドイツ４Ｆｌ出願公開第２，９４
６，０３２　カン。凝縮装置において、ガスは融解給を
含んでいるいくつかの凝縮ユニットを通過する。この後
ガスの方向を約９０度変え、同時にガスは装置の壁土の
突出部あるいは別個のそらせ板に衝突する。これらは、
ガスをうず運動させてその中にまだ存在する躊−が下の
融解船中に落下するようにさせるためである。この方法
によって、ガス中の鉛蒸気の凝縮を達成することができ
、また部分的には亜鉛の凝縮も達成することができるが
、亜鉛の大部分は気相のままであり装置から過敏する。

従って本発明の目的は、金属精錬炉の排ガスから−Ｓ粒
子、Ｖｌｌえば鉛またはスラグ溶滴を分離し、それを炉
スペースに戻す装置を提供することであシ、該装置は使
めて簡単で安価であり、排ガスから分離した融解粒子を
、単に排ガスの熱含量の助けによって数体状態で炉スペ
ースに戻すことを可能にす）る。本発明のもう１つの目
的は、排ガス中の気体蛤および一縮鉛の両方の可能な最
大部分を排ガスから分離し炉に戻すことができる一方、
同時に排ガス中に含まれているより揮発性の物質、例え
ば亜鉛が気相のままでめシガスとともに逃散するような
態様で、フラッシエスメルチング炉または電気炉等の金
属ｎ錬炉の排ガスから鉛を回収する方法を教示すること
である。

当該装置の動作温度は、ガス中の溶ａ４の凝固温度より
高くなければならない。金属精練炉の温度はしばしば処
理している原料の一点を少ししか上回らないので、装置
は、ガスから集めた融成物が持りている熱含量の最小部
分が熱狽失の形で消散し、融成物が液体状侭のｉｆであ
るような構造のものにしなければならない。

ガス中に存在するダストを分譲するためサイクロンを使
用する際、このサイクロンを炉の外に設置するのが通例
である。その場合サイクロン中のガスの温度は、成る種
の低温融解全域を除いてダストが固体状態であるように
しなければならない。

高温融解スラグおよび全域融成物を炉の外側から、す々
わちサイクロンから炉に戻すことは非常に困難であシ、
気密チャンネルのみでなく効率の拭い加熱装置も必寮で
ある。

本発明が教示するように、サイクロンを炉内または炉の
すぐ近くに設け、このサイクロンｒｉ実負的に、サイク
ロンおよび回収した融成物を炉に戻すため取付けたサイ
クロンに鉤する通路を、炉の温度によって十分Ａ温に保
つように設置した。前記サイクロンは、はぼ垂直外円筒
室、排ガスを該室に導入するため該室に接線的に入る通
路、ガスを排出するだめの室の最上部の出口開口、およ
びガスから分離した融解原料を炉に戻すための室の下部
の流出口を島えている。本発明のサイクロンは、厳密に
炉スペース内または炉にすぐ隣接するように配設したの
で、排ガスおよび炉に戻されている融成物からの周囲に
対する熱損失は最小限になシ、融成物サイクロンを炉ス
ペースの底よシ高い高さに設置することができ、これに
よって排ガスから分離した融成物は自刃で炉に戻る０、
１排ガス中に含まれている鉛の最も完全な凝縮を達成す
る目的で、サイクロンに通じる接線通路の前に冷却部材
を設置して、排ガスをサイクロンに導入する前に販ガス
を冷却してもよい。

本発明による融解ダストティクロンは、７ツツシエスメ
ルチング炉の吸上げシャフトの下部または電気炉に配設
することができる。

７ラツシ島スメルチング炉で鉛精鉱をＮ諌する際、金属
鉛およびスラグが生成物として形成され、スラグは鉛に
加えて酸化した形の亜鉛も含有している。工程中前記ス
ラグは、この鉛を回収するため例えば電気炉で還元する
ことができる。

温度および酸化度に基いて、スラグ中に存在する亜鉛の
大部分または小部分は金ｍＫ還元され、その＾い蒸気圧
のためｌ＃後にれデの気相にな９、還元銅の一部もその
中に蒸発する。

本発明の方法において、炉から逸散するガスのｆｆ１度
および酸素分圧は、ガス中の鉛が金輌精爾粒子に大部分
凝縮する一方、亜鉛はなお気体状幅のｔｔであるように
調節する。この後鉛霧調粒子は本発明が教示するように
１８！Ｉｌ解ダストサイクロンで炉ガスから除去するの
に刈して、ガス中にまだ残っている亜鉛および前記気体
鉛はサイクロンを通過し、これらはその後例えばバッグ
フィルタによるガスの燃焼および冷却の稜既知の方法で
ガスから除去してもよい。

本発明の好適な実施態様を添付図面を参照して以下説明
する。

フ５ッンユスメルチンク炉またはサスベンジ璽ンスメル
チング炉の屋根から、精鉱および＃１素またＦｉば索に
ｄむ空気を、精鉱バーナー１を介してサスペンシランの
形で反応シャフトすなわちサスベンジ目ンスメルチング
区域２に供給する。り２ツシエスメルチング炉中のサス
ベンジ１ンの方向を９０度転換すると、サスベンジ璽ン
中の融解／固体物質の主留部分はガスから分離し沈降タ
ンク３の底に沈降する。沈降タンク３でサスベンジ讐ン
から分離した２酸化硫黄含有ガスは、物理的ダストおよ
び醒−（例えば鉛化合物）を含有している。

吸上げシャフトすなわち上−昇流区域４Ｆｉ実際はａ　
Ｎ　タス）　＋　ハＬ／−夕すなわち高温サイｌｏンｆ
Ｃよって構成し、該サイクロンから清浄なガスが開口５
を介して発生する。ガスを接線運動させ、これＫよって
ガス中に含まれた連部はサイクロンの蝋に投けっけられ
、通路６を介して沈降タンク中に流れ券ちる６通路６は
、該通路６が融成物の衣１１ｉ１の下で終わってｂるこ
とで、下方に流れる溶滴がガスに接触しないように配設
した。ガスがサイクロンに入る接線人口開口８は、ガス
の速度がこれらの溶滴の回収を考えて最適であるような
寸法にした。サイクロンの助けによって気相中に存在す
る鉛の化合物の実質的な部分を分離することが可能であ
るためには、冷却剤、例えば水の助けによってサイクロ
ンの前に点９でガスを冷却してもよい。

第３図において、気体鉛および亜鉛の含有蓋を温度およ
び酸素圧力の関数として示し、ＺｎＯｔ＆動変度１熱力
学的に＊を算した。さらに、第３図はｙ・０活動度１で
金属鉄の安定度の境界を示す。

電気炉での錯生成法のスラグ浄化において、酸素圧力は
可能な限シ低くなるように調節するが、金属鉄が形成し
ないようにする。＃！累分圧が約１１Ｈ〜１ｏ−１６で
ある範囲で高い酸素圧力の飼で、第３図の鉄の安定度グ
ラフに接近するように酸素圧力を―節することによって
、およびガスの亜鉛含有量を考慮して適正には１２５０
〜１４５０にの最小になるように温度を調節することに
よって、ガス中の金域鉛の可能な最大比率を鉛霧滴粒子
に凝縮させることができる０本発明のサイクロンを介し
て電気炉からガスを導く際、鉛霧滴粒子はガスから分離
して還元炉に戻る。

例えば鉛スラグ還元炉において、ガスの酸素圧力および
温度を第３図で印をした点（１）になるように調節した
場合、排ガスは１モル当たシ約１３．１Ｆの亜鉛および
１モル当たシわずか約０．５７ｔの鉛を含有し、すなわ
ち炉から逃散するガス中の亜鉛および鉛の質量比率は約
２３８１である。

第４図において、電気炉と連結し九融解ダストサイクロ
ンの使用を示す、電気炉は参照数字１０で示しサイクロ
ンは１１で示した。電気炉１０から逃散するガスは、接
線入口開口１２を介してサイクロン１１に導入する。ガ
スから分離する静滴は通路１３を介して融成物中に流れ
落ちる。＃！滴を取除いたガスは開口１４を介してサイ
クロンから放出される。

金属精錬炉に本発明が教示するような融解ダストナイフ
ロンを設けることＶＣよって、「物理的」フルーダスト
の大部分をガスから除去することが可能である。その場
金主として気体状態の不純物がガスとと−に炉から逃散
する。ダストを炉に戻す必要はなくなシ、工程の不純物
許容度は増加する。

従来、鉛精鉱の精錬における主要な問題は大量のダスト
であ〕、これは鉛化合物、とシわけ硫化物および酸化物
の高い蒸気圧によるものである。

最悪の場合、工程に導入した鉛の数１０％が最後にダス
トになることがある。

高い酸素圧力では、鉛は主として酸化物の形で炉からの
排ガス中に存在する０通常の精錬温度では、酸化鉛は高
い蒸気圧を有しており、例えば１３００℃で１１パール
を上目る。しかしながら圧力は温度が低減するとともに
急速に低下する。従って圧力は１１００℃ではわずか約
０．０１バールである。排ガスの温度が適当に高いよう
に注意した場合、融解ダストサイクロンでガス中の鉛の
大部分を分離することが可能である。金属鉛の蒸気圧は
酸化物の蒸気圧よ）もなお低いので、ガスの酸素圧力を
ベルギー特許第８１１８．４１０号に従って金属鉛の範
囲内になるように調節することによって、ダスト量をさ
らに低減してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法と関連して使用するフラッシュ
炉装置の、第２図の線Ｂ−ＢＫ沿−５九断両立面図、１
１！２図は第１図の艙ムームに沿り九断面図、第３図は
、温度および酸素圧力に関して作図し九ガス中の亜鉛お
よび鉛含有量のグラフ、第４図は、融解ダストサイクロ
ンを設置した電気炉の、第５図の、＠ｉ　Ｂ　−Ｂに沿
りた断面立面図、ｗＥｓ図は第４図の絨ムームに沿り九
断面図である。 １・・・・・・・・・精鉱バーナー、２・・・・・・・
・１反応シャフト、３・・・・・・・・・沈降タンク、
４・・・・・・・・・吸上はシャフト、５・・・・・・
・・・開口、６・・・・・・・・・通路、１・・・・・
・・・・融成物表面、８・・・・・・・・・入口開口。 特許出願人　　　オートタンプ　オーワイ代理人　　瀧
　舒　秀　雄老春に ｈ１ ≦Ｐｉ？

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）金−梢諌炉の排ガスから固体および融解粒子を分
   離しそれらを炉スペース（３，１０）中に決す装置にお
   いて、上記ｒスペースでそれに直結して設け、はぼ垂直
   な円筒意（４ｉ１）と。 上記炉スペース（３，１０）から接線的に上紀至（４，
   １１）に通じて排ガスを上記室に導入するＪＩＩＩｔ路
   （８，１２）と、上記室の上部の出ローロ（５，１４）
   と、ガスから分離した融成物を上記炉スペース（３，１
   ０）に決すための上記室の下部の排出口（６，１３）と
   ｔ−ｍえているサイクロンを陶えていることを特徴とす
   る上ｍｌ装置。 （２）上ピサイクロンを、上記炉スペースの底より＾い
   高さに１ｆ直決めしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１狽に記載の装置。 １３）　　上記サイクロンＶＬａじる嵌−通路（８）の
   すぐ前で上記炉スペース（３）中に配設した、祷ガスを
   サイクロン医導入するＭ＋＋に該排ガスを４劫する部材
   （９）を烏えていることを特徴とする特許請求の屍囲＠
   　Ｉ　ＪＪ１Ｖｃ記載の裟１鉦。 １’４）　　ｙラッシュスメルチングｆ（２，３，４）
   の吸上はシャ７）（４）の下部に１４ｃ設し九ことを特
   徴とする特許請求の乾１１１１１１第１項、第２項また
   は第３項に記載の装置。 ＋５）　　少なくとも部分的に′Ｉｔ気炉（１Ｇ）内に
   ｈじ設したことを特徴とする待。ｆ副木の範囲第１項ま
   たは第２項にＭ己軌の装置。 （６）　　少なくとも部分的に蒼１ｍ梢疎Ｔ内に配設し
   たことを特徴とする特Ｆｌ：請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の装置。 （７）金属′＃疎炉の併ガスから鉛を回収する方法ｙｃ
   おいて、薪ガスの線素分圧を１２５０〜１４５０にの温
   度で約１０−μ〜１０　　気圧の範囲内になるように詞
   節し、従って排ガスの気相の鉛の可能な最大比率が鉛霧
   歳粒子に縦紬し、また排ガスに対し実質的にすぐ遠心分
   離を行なって、該ガスから細極−を分離し、こうして分
   離した融ｍ姶を上記ｆ　Ｉｃ戻すことを特徴とする上記
   方法。