JPS58224130A - 亜鉛蒸気を含有するガスから亜鉛を回収する方法及びその装置 - 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】 本発明は条項経路で循環する鉛によって亜鉛蒸気を収集
し、且つ前記鉛によって純粋な金属亜鉛を分離すること
によってガス含有唾鉛蒸気から匪鉛を回収する方法及び
その装置に関する。

亜鉛の回収では亜鉛蒸気の種々の＊ｉを含むガスやく得
られる。この叱鉛蒸気の回収と純金属亜鉛への変換は複
雑な工程である。

現在、１１１鉛蒸気を冷却し、凋錦する本Ｊｉ的に２つ
の異なったクイズの方法がある。Ｓｔ　、Ｊｏｅ炉とし
て周知のプラントが亜鉛蒸気を発生するために用いられ
る時、約４０％亜鉛蒸気を含むガスが得られ、わずかに
過熱される。従って除去される熱は大部分ｅ亜鉛の凝縮
熱である。泡末凝縮装置をこのために用いる。というの
はガスが液体徒鉛浴を介して泡立てられるからである。

亜鉛は凝縮装置内で循環する。その凝縮装置はガス通路
内で可動部を持たず、巨り亜鉛中に浸漬され、ガス中に
含まれる熱の最後の吸収剤として作用する水で充満され
た要素を含むトラフ（ｔｒｏｕｇｈ）を通るようになっ
ている・該凝縮装置は単純であるが凝縮装置中のガスと
冷却亜鉛との接触面積は小さい。

良好な精錬炉によって亜鉛蒸気が発生されると、約６チ
の扼鉛のみを含むよシオーノ々ヒートしたガ、４　　　
　　スが得られる。かなシ複雑なクイズの凝縮装置が用
いられなければならない。というのは亜鉛の凝縮熱が冷
却される一部の熱からなυそして又ガスがＣｏ　＊　Ｃ
ｏ２　ｔ　Ｎ２及び亜鉛蒸気を含むからである。従って
ガス状犠鉛と二酸化炭素との反応によって望ましくない
ＺｎＯへの再酸化を防ぐために素早く冷却・されねばな
らない。従って冷却溶媒とガスとの間の接触面がかなシ
大きくなければならない。従って大量の鉛が循環するス
ｆラッシュ凝縮装置が用いられる。鉛を大きな攪拌器で
攪拌し、攪拌された鉛を介してガスを通し、そして亜鉛
が船中に溶解する。回収亜鉛トン当たシ約４００）ンの
鉛を循環させねばならない。シ゛ヤフト炉中で亜鉛含有
材料の直接還元によって発生するガスから亜鉛を回収す
るためには、上記種々の方法はいづれも特に適当でない
。この方法は５０％以下のＺｎ０１０　％以下のＰｂｏ
又は時々数／ＩＰ−セントのみのＺｎＯを含む他の工程
からのダストを含む鉱石濃縮物のような多くの原料に対
して用いられる。ラフな近似として、出発材料中のＺｎ
　％ではガス中で１％Ｚｎが得られる。　　□ 従って、本発明の目的は広い濃度範囲内で亜鉛蒸気のＭ
と、浮きかすの簡単な除去に適当な方法及び該方法を実
施する装置を達成することである。

これは初めに記載した方法において本発明によって達成
され、本発明は、少なくと龜１段階で弁。

鉛蒸気を含有するガスを冷却塔の上方部に導入される液
体状の噴霧鉛とよく接触させ、該船中に含まれる亜鉛を
分離によって純粋の液体、金属亜鉛の形で分離画室力で
分離させ、そして該便船が除去された鉛を冷却後再循環
させることを特徴とする。

本発明に係る好ましい実施態様によれば亜鉛蒸気を含む
ガスを少なくとも２段階で噴霧状鉛と接触させる。この
ようにしてガスが第１段階で噴霧状鉛の流れの方向に、
そして次に第２段階で逆流の方向に導ひかれ又は１，２
段階でその流れの逆流方向に導びかれる。

本発明の第２の実施態様によれば２つの冷却段階からの
鉛を一緒に収集する。

本発明の他の実施態様によれば冷却された鉛は流れの方
向にみられる再循１１７１イブ中で、明確な温度勾配を
示すように好ましくはガス入ロノ譬イブ、及び／又はガ
ス出ロノやイブを介して冷却塔へ運ばれる再循環ノ臂イ
グによって再循環せしめられる。

本発明による方法を実施する装置は亜鉛蒸気を含有する
ガスの入日部及び出口部を有する少なくとも１つの冷却
塔と、前記冷却塔の上部への噴霧状液体鉛の供給のため
の供給装置と核種の下部に収集された前記録の出口を有
する収集域と、該鉛から液体金属曲、鉛とスラグを分離
するための出口に接続・され、且つ更に該鉛を冷却する
ための冷却室が接続される分離画室、及び該鉛を冷却塔
の最上部に戻すポンプとを具備した・９イゾによって基
本的に特徴付けられる。

本発明による装置の好ましい実施態様によれば、最上部
に液体及び噴霧状鉛の供給装置を有する２つの冷却塔と
、前記ガスの流れの方向に見られ、前記塔の上部に配装
されている、第１冷却塔へのガス入口と、数基の下部の
出口部とを含み、一方前記第１の塔からガス用入口部２
４が前記第２の塔の下部に配置され前記第２の基層のガ
ス出口部が第２の塔の上部に配置され、それによって前
記第１の冷却塔内で前記鉛の流れの方向にそして前記第
２の冷却塔内で前記鉛の流れ方向に逆行してガスが輸送
される。

史に又、釦用の１与循壌ノ？イブが、冷却塔又は画室内
のガスのため人ロ／出ロノ臂イゾ中に部分的に配置イさ
れるのが好ましい。これは再循環パイプ中の鉛の温度勾
配が達成され、且つたとえ・母イグ中の鉛の温度が１０
℃のみであるにしても鉛を冷却塔内に噴霧する時にスラ
グをネ４出させない。ノズルが使用されれば閉塞が避け
られない。

鉛を、再循１ｉ　ノ４イブに接続される複数のノズルに
よって噴霧化させることが出来る。又代わりにスノラッ
シュ面が用いられ、その面に対抗して鉛が落下し、押出
され又はｏｘ　瘍化される。又その面では溶融鉛の極端
に小さな滴状物を量の調節及び垂直落下によって得られ
る。滴状鉛を投出する回転４　　　　　ディスクのよう
な回転装置を用いてもよい。

更に本発明の特徴と利点を添付図面に基づく以下の絆細
な説明で示すっ 第１図は本発明に係る凝縮工程を実網する＋！ｃ１４ｔ
の実施態様を概略的に示す。

亜鉛蒸気を含むガス用入口、出口を有する塔に、噴霧液
状鉛の供給装置４を配置する。図はノズル又はジュツト
５を示すが他の装置も可能である。

鉛をノズルに供給する供給パイプ６は出口３の一部を走
らせそして塔１内に通路を引き伸すために好ましく配置
される。

冷却塔１は・９イア６７を経由して分離画室８に接続さ
れる。冷却ルーフ９を、出口・母イグ１０゜１１、及び
１２を同様にこの画室内に配置する。

パイプ１２は冷却ルーｆ１４を又具備した第２の画室１
３に接Ｍｉ−する。この画室８０レベル以下のレベルに
なっているのが好ましい。

・９イア’１５は排気出口に配置された供給ノ譬イグ６
を有する画室１３に接続する。ポンダ１６はノｌイｆ１
５内に配置される。レーキ１７又はそれに相等するもの
は浮きかす又は浴表面に分離される相等物のために画室
８にも配置される。

その装置は次のように機能する。亜鉛蒸気を含有するガ
スは人口２を介して塔１に入り、核種を介して出口３の
方へ上昇する。液体鉛はノズル５を介して噴霧状に噴霧
されそして上昇ガスを介して降下し冷却される。最大エ
ネルギ利用のために流入ガスを亜鉛蒸気で飽和させるの
が好ましい。

亜鉛は滴状船中でＱ縦締し、及び／又は溶解する。

１盾壊する鉛の漿を調節しそれによってガス中に亜鉛紫
出来るだけ完全に捕獲しそれによって亜鉛は船中に最も
大きな溶解度を有することが出来る。

亜鉛蒸気から実質的に解放された冷却ガス出口３を介し
て塔から出、一方叱鉛を含有する鉛は・Ｉイア６７から
画室８に流れる。画室８内で鉛は冷却ルーｆ９によって
冷却される。このように亜鉛の溶解ｔＷ金減少させて、
分離させて鉛の上部に層を形成し、その１−は出口１０
から流出することが出来る。浮きかす、種々の固体汚物
を亜鉛の１−上方に集め更に適当にかき集め出口１１か
ら除去する。

画室８内の温度、すなわち鉛が冷却される温度は亜鉛を
同相に変化させないように調節する必要がある。亜鉛を
除去した鉛は次にノ９イブ１２を介して画室１３に連通
ずる。画室は鉛が小力によつ流れ出ることが＋ｔＪ能な
ように配Ｉｄするのが好ましい。第２の画室ではエネル
ギの最大利用の目的のために、冷却ルーフ’１４によっ
て鉛を冷却する。

以下の実施例を参照せよ。

鉛を画室１３から返還ノ９イグ１５を介して７１？ンゾ
１６によって供給パイプ６に送られる〇供給・９イグ６
がガス出口／４’イア６３内に部分的に配置されている
理由は、ノズル５に到達するちょっと前に鉛が予熱され
るからである。その結果生ずる明らかな温度勾配によっ
て浮きかすによるノズルが閉塞する危険を除去する。

この予熱は多少とも実施させることが出来る。

供嬬ハイノをこのように種々に配置出来る。例えばその
・９イブはループ状に走ってもよく、そして外部の加熱
ループが第１の装置と組合せてか又はそれ自身で鉛を外
から熱するように配置されてもよい。

′ｆ４２図は本発明に係る方法を実施するだめの装置の
第２の実＃４態様である。第１及び第２の冷却塔２１．
２２を共に接続させる。ガスは第１０冷却塔２１の先端
のガス人口２３を所して入る。男１図に示した装置と同
様に、冷却塔の先端に配置されたノズル５を介して噴霧
状鉛金導入する。鉛供給パイグ６がガス出口２３をわず
かに走り、ノズル５を冷却塔内に入ってわずか下方に配
置させる。これによって浮きかすによる閉塞が生じない
。

ガスは接続・平イｆ２４を介して第１の冷却塔の底から
第２の冷却塔の底へと流れ、第２の冷却塔の最上部の・
！イブ６ａとノズル５ａを介して入る噴霧状鉛に対し逆
流して通る。上で説、明したのと同じ理由で供給・やイ
ゾ６８は冷却塔２２の最上部のガス出口２５をわずかな
距離走行する。

亜鉛を含有する鉛は・ディグ７．７ａを介してそれぞれ
の塔の底から流出せしめられ画室８をなす接続部に導入
されその後、工程は第１図に関連して記したように続く
。

ａ　　　　ａ　Ｖｕ″−ｘ）＠＠＄ａ”ｋｍ−ｆｂ＊Ｒ
ｔｖ４゜の実ハ１態様を示す。塔の最上部に付着させ底
迄には達しない隔壁３２を塔内に配置する。隔壁３２は
２つの画室３３．３４を規定する。ガスは第１の画室の
先端の人口３５から入る。鉛供給・臂イブ６は丁度前の
実施態様のように人口３５を通る。

ガスは第１の画室３３を介して隔壁３２の下端下方に鉛
と共に流れ落ち、次いで供給／ＩＰイｆ６　ｍから生ず
る噴霧状鉛に逆流［７て＠２の画室３４を上昇する。ガ
スは出口３６を介して１対の画室塔３１から流出しする
。鉛供給バイブロ８は一部該出口３６を通る。該装置は
その仙薬２図及び化３図に基づいて記載されたと丁度同
じように機能する。

第２図及び第３図に係る１対の塔及び１対の画室の持つ
１つの大きな利点は冷却塔はそれ程高くする必袋がない
ことである。鉛は噴緋化されているので工程が比較的早
いけれども船中に溶解されるには亜鉛はある接触時間を
安する。

以下は本発明を更に説明するために、実施されたいくつ
かの実験の報告である。

１０チＺｎ及び２０　％　Ｚｎを含有するダストをよく
処理するＰＬＡＳＭＡＺＩＮＣ■設備からの排気ガスを
用いながら実験が行なわれた。その実験ではガスを直接
様々の冷却条件で導入した。

鉛を最も利用するために再循環に先行して約３５０℃で
鉛を冷却しそして５５０℃の温度にして冷却塔から流出
させた。画室内で鉛を約４５０℃に冷却し、それで亜鉛
を鉛の上部に浮く液体ｊ鰻の形で分離させた。次の冷却
段階での４５０℃ないし３５０℃の冷却に際し、ある竜
の浮きかす及び亜鉛の析出が生ずる。これはＰＬＡＳＭ
ＡＺＩＮＣ■工程で再循環されるのが好ましい。

１０％Ｚｎ　ｆ有するダストからの排気ガスは７１．８
％ＣＯ，２３１Ｈｚ　、　１　％Ｎ、　、４％ｚｎ（、
ｙ）及び０、２　％　Ｐｂ（ｙ）を含み、２０　％　Ｚ
ｎを有する排気ガスは６７チＣ０，２１チＨ，、ｌチＮ
麿、１０チＺ　ｎ　＜　ｇ＞及び１−％　Ｐｂｃｇｔを
含んだ。

下記表はトン／　ｐｂ／　１０００　ｍ’　ｎ排気ガス
で表わした、種々のＺ　ｎ　＜　ｇ＞含有量及び流入Ｃ
黒度を有する排気ガス冷却条件を示す。装置からの流出
温度は全ての場合５５０℃であった。

以−ト余白 冷却条件　トン／　ｐｂ、’　ｌ　０００ｍ　　ｎもし
も流入ガス温度が低いとこのように循環がスの蹟は減少
せしめられる。

鉛供給、４１イブの装置は鉛がノズルに入る前に３５０
℃から３６０℃に鉛の温度が上昇せしめられるのが好ま
しい。浮きかす形成及び閉塞の危険はこのようＫして除
去される。

【図面の簡単な説明】

、！１図は本発明に係る方法を実施するための１つの冷
却塔を有する装置の概略図を示し、第２図は２つの別個
の冷却塔を有する第２の装置ｑの実施態様を示し、そし
て第３図は２つの別個の画室を含む１つの冷却塔と、鉛
の共通収納を有する装置の第３の実施態様を示す。 １．２１，２２．３１・・・冷却塔、２，２３．３５・
・・人口ノやイブ、３，７，１０，１１，１２，２５゜
３６・・・出口・平イグ、４，５・・・噴霧液状の鉛の
供給装置、６．６ｍ・・・供給ノヤイグ、８・・・分離
画室、９゜１４・・・冷却ループ、１３・・・冷却室、
１５・・・戻しｔ！イノ、１６・・・ボン！、２４・・
・接続ノ臂イグ、３２・・・隔避。 特昨出願人 工スケーエフ　スティール　エンジニアリングアクティ
エーラーク 特許出願代理人 弁理士　青　木　　　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　内　１）幸　男 弁理士　山　口　昭　之

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、循環路内で循環する鉛によって亜鉛蒸気を収集し、
   前記鉛を冷却することによって純金属を分離することに
   よって亜鉛蒸気を含有するガスから亜鉛を回収する方法
   において； 少なくとも１段階で亜鉛蒸気を含有するガスを冷却塔の
   上方部に導入される液体状の噴霧鉛とよく接触させ、船
   中に含まれる亜鉛を分離によって純粋の液体金属亜鉛の
   形で分離画室内で分離させ、該亜鉛が除去された鉛を冷
   却後再循環させること全特徴とする亜鉛蒸気を含有する
   ガスから亜鉛を回収する方法。 ２、亜鉛蒸気を含有する前記ガスを少なくと龜２段階で
   噴霧状鉛と接触させることを特徴とする＊　＋ｎ−請求
   の範囲第１項記載の方法。 ３、前記鉛を前記２段階から収集させふことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４、前記ガスを約５００−５Ｆ５０℃の初期温度に冷却
   させることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３
   項までのいずれかに記載の方法。 ５、前記第１段階で冷却塔から注入した後、前記鉛を亜
   鉛の分離のために約４５０℃に冷却させることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれかに
   記載の方法。 ６、前記鉛を第２段階で約３５０℃に冷却させることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項までのいず
   れかに記載の方法。 ７、　前記鉛が流入及び又は／流出ガスによって約３６
   ０℃に予熱されるように、前記３５０℃に冷却された鉛
   を、前記冷却塔に再循環させることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項から第６項までのいずれかに記載の方法
   。 ８、前記鉛を冷却水ループによって冷却することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項から第７項゛までのいずれ
   かに記載の方法。 ９、循環路内で循環する鉛によって亜鉛蒸気を収集し、
   前記鉛を冷却することによって純金属を分離することに
   よって亜鉛蒸気を含有するがスから亜鉛を回収する装置
   において； 前記亜鉛蒸気を含むガス用入口部（２）及び出口部（３
   ）を有する少なくとも°１つの冷却塔（１）と、前記冷
   却塔の上部への噴霧状液体鉛の供給のための供給装置（
   ４，５）と、前記塔の下部に収集された鉛の出口（７）
   を有する収集域と、前記出口（７）に接続された、前記
   鉛から液体金属亜鉛及び浮きかすを分離するだめの分離
   画室（８）それに続き前記鉛を更に冷却する冷却室（１
   ３）と、そして前記鉛を前記冷却塔（１）の最上部に戻
   すボン７６（１６”）を具備するパイプとを特徴とする
   亜鉛蒸気を含有するガスから亜鉛を回収する゛装置。 １０　　最上部に液体及び噴謁状鉛の供給装置を有シ　
   　　　　　する２つの冷却塔（２′・２２）と・前記ガ
   〜の流れの方向に見られ、前記塔の上部に配置されてい
   る、第１冷却塔へのガス入口（２３）と、該塔の下部の
   出口部（２４）とを含み一方前記第１の塔からガス用入
   口部（２４）が前記第２の塔（２２）の下部に配置され
   前記第２の塔（２２）用のガス出口部（２り）が第２の
   塔の上部に配置され、それによって前記第１の冷却塔内
   で前記鉛の流れの方向にそして前記第２の冷却塔内で前
   記鉛の流れ方向に逆行してガスが輸送されることを特徴
   とする特許請求の範囲第９ｆｊ４記載の装置。 以下余白 １１、冷却塔（３１）をそれぞれの画室が冷却塔として
   機能する２つの分離画室（３３，３４）に分割し、第１
   の画室（３３）内の鉛の流れの方向に、そしてガスの流
   れの方向に見られる第２の画室（３４）内の鉛の流れの
   方向に逆行してガスが流れ、そして該塔（３１）の底で
   の鉛の流出が２室（３３，３４）で共に生ずることを特
   徴とする特許請求の範囲第９項記載の装置。 １２、釦用の再循環・臂イｆ（１５）が、該再循環／’
   Ｐイグ中で鉛が明確な温度勾配？達成し七′して該鉛の
   噴霧中にノズル（５，５ｍ）内に浮きかすの形成を避け
   るために、ガス流用の入ロ／出ロノ々イア’（６：２３
   ，２５：３５．３６）内に部分的に配置されることを特
   徴とする特許請求の範囲第９項から第１１項までのいず
   れかに記載の装置。 １３、前記鉛を噴霧化する装置（４，４ｍ）が再循１Ｊ
   ｉノ４’イブに接続する多くの噴出口又はノズル（５，
   ５ｍ）からなることを特徴とする特許請求の範囲第９項
   から第１２項までのいずれかに記載の装置。 １４、該鉛を噴霧化すＢための装置が、鉛を押出し又は
   噴霧化しその結果小さな粒子の形で投出す。 る放出面からなることを特徴とする特許請求の範囲第９
   項から、４４１２項までのいずれかに記載の装置ｄＯ １５、鉛を噴霧化するための装置は液体鉛を小さな滴状
   物の形に放出する回転円盤からなることを特徴とする特
   許請求の範囲第９項から第１２項までのいずれかに記載
   の装置。 １６、前記鉛を冷却水ループ（９，１４）によって冷却
   することを特徴とする特許請求の範囲第１０項から第１
   ５項までのいずれかに記載の装置。