JPS5842736A - 精製炉とガス浄化装置を備えた銅精製装置 - 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、Ｍ製炉、実質的に水平に通じた原ガス通路、
ガス浄化装置忌よび煙道を接続した純ガス通路が設けら
れており、その際銅処理中に転炉によって得られた転炉
鋼が精製炉に供給可能であり、かつ精製炉から取出され
た原ガスが、ガス浄化・装置と純ガス通路を介して煙道
に導入可能である、銅精製装置に関する。このような銅
Ｍ製装置では一般に竪炉または鉱石スラグ炉において溶
融しへ銅鉱石が転炉に挿入される。この時転炉のノズル
を通して１バールの圧力の空気が銅鉱石に吹込まれる。

それにより銅鉱石の鉄と硫黄が酸化さ些る。酸化された
鉄は、冷間添加された融剤材料と共に流動性のスラグを
形成し、このスラグは、吹込み処理の終了後にデカント
される。酸化された硫黄は、２酸化硫黄および３酸化硫
黄の形で転炉廃ガスと共に排出される。転炉廃ガスは、
規則に応じて硫黄浄化を受ける。転炉において吹込みを
行った転炉銅は、はぼ９８％の銅を含んでいる。

転炉銅は精製炉において精製される。溶融状態で挿入さ
れないならば、溶融しなければならない。

銅スクラツプを加えてもよい。精製炉は、ガスおよび／
または油および／または炭じんによって加熱されている
。精製処理は、まず酸化し、それから還元し、はぼ１３
００℃で行われる。最終製品は加熱ｔ１（１製された銅
である。大きな導電度を得るためｆ、ｉよびさらに保護
金属、銀および金を製出するため、加熱精製された銅は
、まず陽極板内にυｊ込まれ、これら陽極板は、仕上げ
洗浄および電気分解にＹる貴金属製出に供される。それ
故にこのような精製炉は時には陽極炉とも称する。精製
の際スラグが沈殿し、このスラグは粗銅の化学的不純物
を含んでいる。

初めに述べたような経験的に周知の装置にお（・てガス
浄化装置は、精製炉から出る原ガス用の廃熱ボイラに統
合されている。はこりは、重力の作用により廃熱ボイラ
においてガス流から脱落し、かつほこりポケットを介し
て取出すことができる。

はこりは、かなりの量の、すなわち５０重量係のオーダ
の銅を含んでいる。はこりは、再び銅処理に供され、ま
たは再び精製炉に導入してもよいが、はこりは処理し難
い。Ｍ製炉に導入した場合、はこりは、原ガスと共にか
なり排出されてしまう。

２酸化硫黄は、原ガスから除去されない。実際にはこの
原ガス中の２酸化硫黄濃度は比較的低い。

なぜならかなりの程度の原ガスが外部空気を運行するか
らである。原ガス中の２酸化慨黄の凝度が低いので、２
酸化硫黄の除去には比較的手間がかかる。他方において
ほこり除去しただけで２酸化値黄を含んでいる「純ガス
」が煙道を通って外気中に出ることは、２酸化硫黄の濃
度が低くて−も、環境保護の理由からもはや許されない
。

本発明の課題は、わずかな費用で原ガスから２酸化値菟
も除去できるように、初めに述べたような銅精製装置を
改善することにある。

この課題を解決するため、本発明は次のことを７ｊズし
ている。すなわちガス浄化装置が、２酸化硫黄洗浄媒体
を導入する複数の洗浄ノズルと少なくとも１つの差圧洗
浄装置を備えた２酸化硫黄洗浄塔から構成されており、
この洗浄塔が、下側部分にスラグ排出口を備えた洗浄塔
ため容器を有し、純ガス通路内において煙道の前に吸出
し送風機が配置されており、この吸出し送風機によって
純ガスが洗浄塔から吸出し可能であり、かつ煙道に押込
み可能であり、 さらに精製炉が負圧炉として構成されており、この炉内
において吸出し送風機によって、５ないし２０、なるべ
く１０調水柱の負圧が維持でき、またさらに制御回路が
配置されており、この制御回路か、負圧炉および／また
は原ガス通路内に圧力Ｂ（１ｊ定装置を有し、かつこの
制御回路によって、圧力測定を介し吸出し送風機および
／または差圧洗浄装置が外部空気を含まずに原ガス吸出
しを行うように制御できる。洗浄塔ため容器から取出さ
れたスラグは、困難なく銅にするため処理できろ。

そのためこのスラグは、銅鉱石に加え、または精製炉に
導入することもできる。精製炉の構造および加熱に応じ
て、スラグはかなりの程度のすすも含むが、スラグを銅
にするため前記のように引続き処理すれば、このすすは
燃焼する。

本発明は次のような知識を前提と子る。すなわち不適正
な空気吸入を抑圧すれば、前記のように洗浄塔によって
および差圧洗浄装置によって有効な２酸化硫黄洗浄が可
能である程高（・２酸化硫黄濃度を有する原ガスが生じ
る。その際実質的に２酸化硫黄を含まない純ガスが生じ
る。原ガス内に含まれた３酸化硫黄は同時に洗浄される
。また同時に原ガスの有効なほこり除去も行われ、その
際主要成分は、はこり状ではな（、スラグとして坂扱い
易い形で得られ、かつ従って銅にするための後続の処理
に簡単に供される。外部空気を含まずに原ガス吸出しを
行うとは、人質的に精製炉から、すでに説明した転炉鋼
の酸化また゛は還元処ＱｌＯ際に精製炉内に生じる反応
生成物だけを取出す、といつ：音吐である。不適正空気
吸入を抑圧するため、本発明は、まず精製炉を負圧炉と
して構成することを示している。すなわち前記の負圧が
維持できる程度に閉じた炉室を有する炉が使用される。

そのため必要な制御技術的な費用はわずかであり、使わ
れた制御回路は通常の部品によって動作する。

管内で測定された静的圧力にはそのまま外部ガス１１ニ
ーが対応し、かつ圧力測定を介してわけなく実質的に原
ガスが外部空気を含まないような状態が設定できる。測
定された圧力の実際値は、目標値実際値比較器において
所定の目標値と比較され、かつ目標値と実際値の差に応
じて吸出し送風機または差／’を洗浄装置が調節される
。しかし目標値と実際値の間の差に応じて両方共設定し
てもよい。一般て差圧洗浄装置は、流れ通路から成りか
つベンチュリ状締伺は部および／または拡散器および流
れ通路内で調節可能な組込み部材を備えたリング間隙洗
浄器であり１、その際組込み部材によってリング間隙の
幅が調節可能である。差圧は、差圧洗浄器内においても
有効なほこり除去が行われるようにわけなく設定できる
。

２酸化硫黄洗浄媒体を導入する付加的な洗浄ノズルを原
ガス通路内に設けることは本発明の枠内にある。原ガス
通路および洗浄塔の一部または純ガス通路は、廃熱ボイ
ラとして構成することができる。本発明の提案によれば
、２酸化硫黄洗浄媒体としてか性ソーダ溶液によって作
業が行われる。

このか性ンーグ溶液は循環案内できる。

本発明による処理は、洗浄処理の際に生じた銅を含む沈
殿物を再び処理に導入できるように改善できる。そのた
め本発明は次のことを示している。

すなわち２酸化倣黄洗浄媒体として水によって作業が行
われ、かつ洗浄塔のスラグ排出［１に処ＪＴｌｉ装置が
接続されており、この処理装置が、シックナーと沈降そ
うを有し、 スラグが、シックナーから沈降そうに、また沈降そうか
ら精製炉に戻すことができ、しかも直接（フラッシュ炉
を介して）または間接的に戻すことができ、 またシックナーと沈降そうに戻し導管が接続されており
、それによりあふれ水が、再びガス浄化装置に供給でき
る。洗浄水にが性ソーダ溶液を加えることは明らかであ
る。それにもかかわらず次に洗浄水について簡単に説明
する。有利な実施形によればあふれ水は、一方において
洗浄塔に、またさらに原ガス通路内の洗浄ノズルに供給
できる。

シックナーは成層シックナーとして構成すると有利であ
り、それにより非常に狭い空間で必要な濃縮を行うこと
ができる。本発明の有利な実施形によれば、シックナー
に中間容器が接、絖されており、この中間容器は、水軟
化装置を備えるこ、とができる。

本発明の実施例を以下図面によって説明する。

第１図および第２図に示された銅精製装置は、基本構成
−において精製炉ｌ、大体において水平に通じた原ガス
通路２、ガス浄化装置３および純ガス通路４から成る。

純ガス通路４は煙道５に接続されている。別処理中に転
炉により得られた転炉鋼がｆｒＹ　製炉１に供給できる
。さらにスクラップも使用できる。精製炉１から引出さ
れた原ガスは、ガス浄化装置３と純ガス通路４を介して
煙道５に導入される。特に第２図から明らかなようにガ
ス浄化装置３は、２酸化硫黄洗浄媒体を導入する複数の
洗浄ノズル７と少なくとも１つの差圧洗浄装置８を備え
た２酸化硫黄洗浄塔６から成る。本実施例においてまた
本発明の有利な実施形によれば、差圧洗浄装置としてベ
ンチュリ状流れ通路９とこの中で可動の組込み部材１０
を有するリング間隙洗浄器８が使用される。洗浄塔６は
、下部にスラグ排出口１２を備えた洗浄塔ため容器１１
を有する。純ガス通路４内において煙道５の前に吸出し
送風機１３が配置されている。吸出し送風機１３により
純ガスは、洗浄塔６から吸出され、かつ煙道５に押込ま
れる。精製炉は負圧炉１として構成されている。

吸出し送風機１３によって負圧炉１内において、５ない
し２０、なるべ（１０閣水柱の負圧が維持できるように
なっている。その他に制御回路１４が設けられており、
この制御回路は、第１図において破線で示されている。

制御回路１４には、原ガス通路２または負圧炉１内に配
置された圧力測定装置１５が属する。制御回路１４によ
って吸出し送風機１３および／または差圧洗浄装置８は
、圧力測定を介して外部空気を含まない原ガス吸出しを
行うように制御可能である。すなわち実質的に精製炉１
における転炉鋼の酸化または還元処理の反応生成物だけ
が取出される。洗浄塔ため容器１１から出たスラグは、
本実施例において再び精製炉１に導入でき、このことは
、相応した戻し導管１７によって示されている。その他
に本実施例においてまた本発明の有利な゛実施例によれ
ば、°原ガス通路２内に、２酸化硫黄洗浄媒体を導入す
る付加的な洗浄ノズル１６が配置αされるようになって
いる。原ガス通路２およ゛び／または洗浄塔６の一部ま
ｋは純ガス通路４も、廃熱ボイラとして構成することが
できる。２酸化硫黄洗浄媒体は例えばか性ソーダ溶液で
ある。

この洗浄媒体は、同様に循環案内してもよい力≦、その
際消耗した溶液を補充しなけれぽ゛ならないことは明ら
かである。

しかし２酸化硫黄洗浄媒体として水およびか性ンーダ溶
液が使用される。洗浄塔６のスラグ排出口１２には、シ
ックナー１８と沈降そう１９を有する処理装置が接続さ
れている。シックナー１８がら出たスラグは、沈降そう
１９に、また沈降そう１９から精製炉１に戻すことがで
き、しかもフラッジ炉を介して直接または間接的に戻す
ことができる。シックナー１８と沈降そう１９に戻し導
管２０が接続されており、それによりあふれ水は、再び
ガス浄化装置３に供給できる。導管系には通常のポンプ
２１が配置されていることは明らかである。本実施例に
おいてまた本発明の有利な実施例においてあふれ水は、
一方において洗浄塔６に、またさらに原ガス通路２内の
洗浄ノズル１６に供給できる。シックナー１８は成層シ
ックナーである。中間容器２２が後に接続されている。

中間容器２２は、水軟化装置ａ２３に結合されている。

シックナー１８と沈降そう１９を介して取出されたスラ
グ２４は、はぼ５−０％の金属酸化物、主として銅、そ
の他に遊離炭素を含んでいる。

シックナー１８のあふれ水は、制御機能を備えた中間容
器２２を通って流れ、ここにおいて軟化剤の一定の添加
が行われる。補充水を供給するためフロート弁を有する
導管を備えたこの中間容器２２がら戻し導管２０を介し
てガス浄化装置３に水が戻される。この戻し水の温度は
比較的高くかつｐＨ値は高いので、ノズル７．１６内に
カルシウム炭酸塩およびマグネシウムの沈殿が生じるこ
とがある。この場合前記のように軟化が行われる。軟化
によってこのような沈殿の形成が防止される。中間容−
器２２から流出する尿は、２つのポンプ２１によってガ
ス浄化装置に戻される。酸化期間中に清水導管内に３０
％か性ソーダ溶液の添加が行われ、このことは、大きな
２酸化゛硫黄尖頭値を吸収するために役立ち、これら尖
頭値は、特に酸化処理の開始時に生じる。シックナー１
８の下部から取出される濃縮されたスラグ２４は、２つ
の小さな乾燥そう、または沈降そう１９に達するが、一
方乾燥したスラグ２４は、引続き機械的に処理でき、ま
たは再び処理過程に尋人できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による銅精製装置の側面図、第２図は
、第１図の対象の細部を拡大して示す図、″第３図は、
本発明による銅精製装置の別の実施例を示す図である。 １・・・精製炉、２・・・原ガス通路、３・・・ガス浄
化装置、４・・・純ガス通路、５・・・煙道、６・・・
洗浄塔、７・・・洗浄ノズル、８・・・差圧洗浄装置、
１１・・・洗浄塔ため容器、１２・・・スラグ排出口、
１３・・・吸出し送風機、１４・・・制御回路、１５・
・・圧力測定装置％許出Ｍ人　＝’ノットリートー　ビ
ショツフ、ノくつ、コムプレツテル、ガスライニドグン
グスー、ラント、ワツサーリュックキュールアンラーゲ
ン、ゲ代理　人　弁理士　１）　代　　盃　　治第１頁
の続き 優先権主張　＠１９８２年１月９日■西ドイツ（ＤＥ）
■Ｐ　３２００４２２．２ ０発　明　者　ギュンター・フィンガードイツ連邦共和
国Ｄ−４２３０ヴ工。 −セル１３アウフ・デエア・ハイ／ デ３３

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）精製炉、実質的て水平に通じた原ガス通路、ガス
   浄化装置および煙道を接続した純ガス通路が設けられて
   おり、その際銅処理中に転炉によってず（ｔられた転炉
   銅が精製炉に供給可能であり、かつ精製炉から取出され
   た原ガスが、ガス浄化装置と純ガス通路を介して煙道に
   導入可能である、銅精製装置において、 ガス浄化装置（３）が、２酸化硫黄洗浄媒体を導入−ノ
   ーる複数の洗浄ノズル（７）と少なくとも１つの差圧洗
   浄装置（８）を備えた２酸化像黄洗浄塔（６）から構成
   されており、この洗浄塔（６）が、下側部分にスラグ排
   出Ｄ（１２）を備えた洗浄塔ため容器（１１）を有し、 純ガス通路（４）内において煙道（５）の前に吸出し送
   風機（１３）が配置されており、この吸出し送風機（１
   ３）によって純ガスが洗浄塔（６）から吸出し可能であ
   り、かつ煙道（５）に押込み可能であり、さらに精製炉
   が負圧炉（１）として構成されており、この炉内におい
   て吸出し送風機（１３）によって、５ないし２０、なる
   べ（１０ｍｍ水柱の負圧が組子４でき、また さらに制御回路（１４）が配置されており、このｇｌｊ
   ！制御回路が、負圧炉（１）および／または原ガス通路
   （２）内に圧力測定装置（１５）を有し、かつこの制御
   回路によって、圧力測定を介し吸出し送風機（１３）お
   よび／または差圧洗浄装置（８）が外部空気を含まずに
   原ガス吸出しを行うように制御できることを特徴とする
   、Ｍ製炉とガス浄化装置を備えた銅Ｍ製装置。
2. （２）スラグが、洗浄塔ため容器（１１〕から精製Ｆ＋
   （１）に再び導入できる、特許請求の範囲第１項記載の
   装置。
3. （３）原ガス通路（２）が、゛２酸化硫黄洗洗浄体を尋
   人する付加的な洗浄ノズル（１６）を有する、特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の装置。
4. （４）原ガス通路（２）および／または洗浄塔（６）の
   一部または純ガス通路（４）が、廃熱ボイラとして構成
   されている、特許請求の範囲第１項ないし第３項の１つ
   に記載の装置。
5. （５）２酸化硫黄洗浄様体とじてか性ソーダ溶液が使用
   されている、特許請求の範囲第１項ないし第４項の１つ
   に記載の装置。
6. （６）２酸化硫黄洗浄様体として水によって作業が行わ
   れ、かつ洗浄塔（６）のスラグ排出口（１２）に処理装
   置が接続されており、この処理装置が、シックナー（１
   ８）と沈降そう（１９）を有し、スラグ（２３）が、シ
   ックナー（１８）から沈降そう（１すに、また沈降そう
   （１９λから精製炉（１）に戻すことができ、しかも直
   接（フラッシュ炉を介して）または間接的に戻すことが
   でき、 またシックナー（１８）と沈降そう（１９〕に戻し導管
   （２０）が接続されており、それによりあふれ水が、再
   びガス浄化装置（３）に供給できる、特許請求の範囲第
   １項ないし第４項の１つに記載の装置。
7. （７）原ガス通路に付加的な挽浄ノズルが設けられてお
   り、あふれ水が、一方において洗浄塔（６）に、またさ
   らに原ガス通路（２）内の洗浄ノズル（１６）に供給で
   きる、特許請求の範囲第６項記載の装置。
8. （８）シックナー（１８）が成層シックナーとして構成
   されており、このシックナーの後に中間容器（２２）が
   接続されており、また中間容器（２２）が水軟化装置（
   ２３）に接続されている、特許請求の範囲第６項または
   第７項記載の装置。