JPS59211539A - 硫化鉛原料と酸化及び（又は）硫酸鉛原料とより鉛を製造する方法 - 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】 本発明は湿潤硫化鉛精鉱と酸化及び（又は）硫酸塩鉛原
料とより焙焼及び反応工程として知ら扛ている冶金方法
によって鉛を製造する方法に関する。本発明は特に硫化
物精鉱及び酸化物中間生成物の処理に関するものである
。完全に又は部分的に硫酸塩化さ１したこのような中間
生成物は複雑硫化物精鉱ケ冶金的に処理するとき５例え
ば鉛、亜鉛又は銅をこのようなｎ鉱より製造するとき得
らｎる。

硫化鉛及び酸化鉛又は健酸鉛から船倉製造する焙焼及び
反応方法は古くから知らｎでいる。この方ａＩＪ下記の
化学反応に基〈ものである。

ＰｂＳ　十、２Ｐｌ：＋Ｏ→Ｊｐｂ　−１−ｓｏ□Ｐｂ
Ｓ　＋ＰｂＳＯ４→、２Ｐｂ　＋　１２ｓｏ２最も古い
公知の焙焼及び反応工程は反射炉で行なわｎる方法全包
含し、そ牡では硫化物の焙焼に次いで酸化鉛と残りの硫
化物との間の反応が生ずる。温度は鉛の望ましくない排
気（ｆｕｍｉｎｇ−ｏｆｆ）ケ避けるためにできるだけ
低く保持さｎた。液体スラグは形成さ【ず、又脈石は固
体の形式で残り、極端に船倉多量に含有する。このよう
な方法を適用するとき、鉱石の鉛含有敏の６０〜７０％
を直接、非常に純粋な鉛の形で回収すること゛ができる
。

最近の方法では、焙焼及び反応工程が平炉で同時に行な
わγし、鉛鉱石は形成さｎる鉛相の表面上に浮遊せしめ
ら牡る。酸化鉛及び硫酸鉛の形成が工程に酸化の空気全
供給することによって促進さｎる酸化鉛と（ｐｆ　ｔａ
鉛とはそｎらが形成さｎるとたんに硫化物と反応する。

以前に広く適用さｒした一つの焙焼及び反応工程は所鯖
ニューナム（Ｎｅｗｎ　ａｍ）平炉法であり、そｎでは
約−〇姻までの粒度に粉砕さｒた佐化鉛鉱石と７０〜２
０％の炭素との混合物が炉床の上の鉛浴にンｕい層で収
容さｎた。混合物に送風空気を噴射することにより、混
合物は暗赤熱状態となり、その後混合物は機械的に攪拌
さｎる。反応により形成さｆＬる鉛は炉床に集ぬら７’
Ｌ　、一方柱（・焼結さｒした脈石はかき出さｎる。

７０〜ｇ０チのＰｂ　　を含有する精鉱を製造すること
ができる浮Ｍ選鉱技術の発達の結果として。

精鉱の最初の希釈なしで、竪炉にお−て・焼結、溶融す
ることによって普通の技術によって鉛を溶練することは
不可能となった。ニューナム平炉の使用は又形成さＣる
多量のスラグと蒸気とによって面倒となった。加うるに
、微粒材料は炉床で取扱うのに困難であり又重大な環境
上の問題を生じた。

斯る背景に対し％／９＋θ年の所開ボリデン法が発展し
、そｎは本来信化鉛精鉱を師化物及び硫酸塩系のダスト
生ｌ１ｉＷ物と共に濱気炉で浴融することに蘭するもの
であった。この方法を実施すると、生成する鉛は多量の
硫黄を含有し、そｎは以後の転化工程で除去しなけｆ″
Ｌばならない。種々の理由のため、ポリテン法は鞘鉱會
多床炉で前述の部分焙焼することケ包よするように改変
さｆｌそｎで大部分の鉛相が焙焼及び反応原理により形
成さ扛た。

さらに方法全改変することにより、１ずベルト焼結機で
部分的に脱硫さまた鉛焼結物ケ生成し、次すで本来の方
法により電気炉で浴融する方法がある。種々の発展段階
におけるデリデン法は就中。

Ｕｓ−Ａ−２１１１ｂｂｇ２．ＵＳ−Ａ−コｇ０３３３
コ及びＤＥ−Ｃ−９３コ３２／に記述さｎている。

ぼりテン法のこｎらの古い焙焼及び反応変型方法での一
つの不利な点は焙焼及び反応工程で生成される鉛が非常
に多くの硫黄を含有するので、該硫鰍の大部分？別個の
、続く段階で組合さｒしている転炉で酸化する必巽があ
ることである。一般に。

こｒＬは非常に労力と装置コストを増加し、装入物ケ予
備処理する友めの焙焼又は焼結装はの設置を必唆とする
。

／９Ａθ年代の中ＩＨ１において、ゴリデン法はｄ１品
位の鉛精鉱がら船倉面接溶練するフラッシュ−溶練方法
に改変さ礼そｒＬにより予備処理段階の装置を回避し、
かつ同時に・晰焼及び反応原理より逸脱した。然しなか
ら他のすべての自生溶練方法。

例えば我々のさきの出願のＵＳ−Ａ−ダ。ｏｇｏｑｓで
述べている鉛カルド方法（Ｌｅａｄにａ　Ｉ　ｄｏ　ｐ
　ｒ　ｏｃｅｓｓ）でのｊ’）Ｉｃ、ｔ！ｌばｕ　５−
Ａ−，３Ｓ６’３７２１．Ｖｃ述ぺたフラッシュ−溶練
方法は一＄：責的に一定の精鉱組成の有用性に大きく依
存する。従って、自生ｆ＠練方法を実施するとき２間融
に遭遇することなしで乏しい精鉱と豊富なａ鉱とを一つ
の同じ炉で処理することはできない。加うるに、自生溶
練方法では、精鉱を実質的に乾燥しなけｎばならす、そ
ｒ故に暢送中湿潤會保っている精鉱は炉に装入する前に
エネルギーを消耗する別の乾燥作条にかけなけｒしげな
らない。ダスト生成により生ずる環境問題は精鉱會乾燥
するとき起り、又ある程度の酸化も生ずる。さらに、転
炉に不必安が旨い処理コスト全土ずる別の脱値工程の必
要性を排除することができない。従って、まず舅−に精
鉱全乾燥する必要がなく、又面倒な環境問題會生ずるこ
となしに、鉛を溶練するのに湿潤精鉱を適当な出発原料
として使用できる方法が求められている。

このような鉛溶稗方法に付随する前述の不利な点を避け
る目的で、そ１で癲、送中湿＠？保った精鉱から一つの
同じ炉単位で精製した鉛？製造しながら、より可撓性の
船方法を資供し、又酸化物及び硫酸塩系の船中間生成物
に対する別の処理方法の必要性を排除するために、焙焼
及び反応工程が従来示唆さｎなかった方式で利用さｎる
新しい方法が本発明によ！７ａ１案さｎる。水沫は下ｄ
ｄに示す工程を特徴とするものである。

斯くて％本＠明によｎｔｒｘ焙焼及び５反応工程はポリ
ガン方法と同じ液体スラグ全形成しながら行なわｎるが
、一方硫化物及び酸化物及び（父は）硫酸塩の両者が所
定の割合より成る装入物ｆ使用しながら、装入ｖｌＪを
激しく攪拌しかつ生成する溶湯に乱流を発生させる。こ
Ｃらの割合は実質的に化学当量の酸化鉛及び（又は）硫
酸鉛を硫化鉛と一緒に装入物に結合せしめるように選択
さｎる。本発明によ扛ば焙焼及び反応工程は精鉱の最初
の乾燥なしで処理さｎる湿潤せる硫化鉛會便用して提供
さｎる。

本発明方法によｊＬば、粒体が輛込前に湿潤となってい
る鉛精鉱より出発する精鉱と、銅溶融炉などに使用さｎ
るｆス梢製系統におけるダストポッノ４−及びスナーム
ぎイラーより発生さｎる主として返りダス）　（ｒｅｔ
ｕｒｎ　ｄｕｓｔ　ｌである酸化鉛及び硫酸鉛材料の別
に粒状化さｆしたペレットとｆ同時に乾燥しながら生成
さｎる。こｎらの別に粒状化されたペレットは湿潤せる
硫化鉛ａ鉱と共に縦軸の周ＤＫ回転するように配置され
ているドラム状容器に装入される。容器は加熱設備、例
えは油バーナー又は赤外線装置を有する通常の粒化ドラ
ムの型式を有する。粒化ドラムは、焙焼及び反応工程が
行なわれる静置型の溶練炉に付随する装入ホツノや−又
はその同効物に乾燥り体が直接移送できるように過当に
配置される。乾燥粒体に例えばスクリューコンベア及び
シュートｔ４イブの助けで連続的に炉に供給することが
できる。

粒化ユニットがカルド型式のような上吹型転炉であシ、
特にこのような転炉が挾述の＠焼及び反応工程によシ鉛
の連続＃鯉に使用され得るときに、特殊のオＵ点が与え
られる。

本発明方法によれは、湿潤精鉱は粒化容器に存在する酸
化鉛及び硫酸鉛材料のペレットを絶えず接触しながら乾
燥され、上記ペレットは通常約３〜２θ目の粒度を有し
かつ粒化容器を縦軸の周シを回転することによりＥ腺工
程中に元号に混合される。″ａ！ｌＸｆｔ同時に乾燥し
ながらのペレットと精鉱とのこの混合は乾燥せる硫化物
精鉱と酸化物−硫酸塩ペレットとの両者を含有する大き
な龜果杯を生ずる。理想的な混合状態と拐料の供給とで
は、硫化鉛は供給されるペレットの周囲に乾燥外殻を形
成する。

このように形成された粒体の焙焼及び反応工程による浴
＃！は様々の公知の炉で行なうことができ、装入物は多
くの公知の手段で攪拌され得る。使用される炉単位が静
置反応器であるときは、ＬＤ又はＯＢＭ型式の傾斜でき
る転炉が非常に好適でめシ、例えば−装入物は気動的（
ｐｎｅｕｍａｔｉｃａｌｌｙ　）に激しく攪拌され、こ
れはそれ自体公知の手段で浴湯において乱流を生ずるよ
うに、測定された蛍と圧力とでのガス流を溶湯に導入す
ることによって行なわれる。この後者の点では、ガスは
神々の手段、例えば頂部＞底部又は側部からランス、羽
口又は同様の装置の助けで浴湯に導入される。

浴湯を攪拌する他の好ましい方法は、機械的攪拌装置に
よるものであシ、炉を回転することによって攪拌が行な
われる炉がこの点では好ましい。

炉の特に好ましい型式は上吹回転型転炉、例えばカルド
型である。本発明方法において、適西な攪拌は内面で測
定して約０．３〜３ｍ／ｓ、適当なるに／〜、！　ｍ　
／　ｓの、周速度で炉が回転せしめられるときに得られ
る。

本発明を詳細に、就中、添付図面に基いて記述する。第
１〜３図は種々の型式の炉を使用して行なわれる方法を
示しており、第１図は別の粒化容器と靜置炉との使用を
示し、第２図及び第３図は粒化単位として回転型転炉を
使用しながら採用した互に異なる実例を示している。第
９図及び第Ｓ図は本発明の２つの好ましい実例のブロッ
クａ略図であシ、第９図は実質的に硫黄のない鉛相が焙
焼及び反応工程で得られる一例を示し又第Ｓ図は以後の
工程で除去されなけれはならない硫黄を含有する鉛相が
得られる実例を示している。

第１図は最終船溶練段階がＬＤ−型の朴直転炉で行なわ
れる本発明方法の好ましい実例を示す。

符号１はペレット及び精鉱供給手段であり、前記ペレッ
ト及び精鉱を別々に又は−緒に導入することができる。

この点において、粒化手段２にペレット及びｈ鉱を供給
するのに７つ又はそれ以上の供給装渦が使用され、図示
の実例では該粒化手段は＊＊＋３の周りに回転するよう
に配置された傾斜ドラムの形である。矢印４で示すよう
に、粒化ド？ム２は内周面で測定して、約０．３ｍ／Ｓ
の速度で回転する。ドラム２に装入され、はじめに酸化
物−硫酸塩系ペレットと微粒、ｆｆｊｔ鉤値化物鞘鉱と
より成る装入物５はドラム２の回転中、油及び醒糸が矢
印７．８で示す手段で供給されるバーナー６の助けで加
熱される。バーナー火焔９は！；ｖ：Ｊの段階で、硫化
物の酸化をできる限り避けるためＶＣ中性又は弱還元焔
で装入物の上を掃くように配置される。駁人駿Ｉは進′
瀦ｅユ／Ｓθ〜２ｓθ℃であるけれども、多くて約３θ
θＣの装入物温度を保つようにカロ熱される。乾燥した
粒化最終生成物はドラムの一つの端壁に設けられた排出
路１ｏで除去されてホツノや−１１に集められ、それか
ら粒体はスクリューコンベア１２によって運はれ、シュ
ートパイプ又は重力輸送ノぐイブ１３を経て間歇釣又は
連続的に、図示された面に垂直に設けら扛た＠Ｘの周シ
に傾斜できる転炉１４に装入され、そこで焙焼及び反応
工程、ν（ｊち装入粒体の成分、換言すれはＰｂＯ及び
ＰｂＳＯ４と、時には塩基性硫酸鉛−即ちＰＩ）Ｏとｐ
ｂｓｏ４との間の化合物と反応するＰｂＳとの間の反応
によって、鉛相１５とその上に装入粒体が置かれるよう
に示されているスラグ増１６とを形成する。２つの生成
物の間に想１体上の帯域１７か示されており、そこで反
応が起シ、二酸化硫黄、金属鉛及びスラグを生成するも
のと思われる。浴勧を攪拌する結果として、新しい材料
は絶えず浴の表面から採られて、浴湯内で焙焼及び反応
工程を保ちながら帯域１７で浴湯と混合され、該浴湯は
図示した実例では矢印１８で示された手ｐｉ′７１″＃
湯にガス全送風することによって攪拌きれる。転炉１４
は浴？！＃金約／θＳθし〜／１５θＣの温度に保つよ
うにス翰当な手段で加熱される。転炉は好ましくは装入
量ロケ通って垂直に配置されたバーナーによって加熱さ
扛る。焙焼及び反応工程では、二酸化硫黄が又鉛相とス
ラグの他に形成され、該二酸化硫黄は１８で供給される
攪拌ガスで溶湯を遡って取シ上けられ、フード１９を経
て除去され、ガス精製系統に運ばれ、そこで運行される
ダストは分離されて、粒化される次の系統に戻され、又
二哨化硫黄は硫酸又は濃厚二酸化硫黄を製造するために
濃縮、回収される。

第２図は容器２１よシペレット、容器２２よシ湿潤稍鉱
を導管２３．２４を通じて装入され、一方操業可能な位
置で回転する符号２０で示された上吹回転型転炉を概略
的に示す。最初に、転炉に供給される拐科はペレットと
ギＮ鉱との緊密な混合物を形成し、これを符号２５で示
す。混合物は転炉２０を転炉の内面で測定して約０．３
ｒｎ／Ｓの速度で縦＠２６の周シを回転しながら加熱さ
れる。

装入物は矢印２８．２９によって示される手段で油及び
酸素が供給される油−酸素バーナー２７によって加熱さ
れる。この実例では、加熱中の温度は乾燥工程中に形成
される蛤が工程において乱流を起すことがないので、第
７図の実例より臨界的ではない。装入物を、乾燥、凝結
した硫化物−酸化物／硫酸塩生成物に転換するに絖いて
、拳法は多くの手段で続けられる。例えは、生成物の硫
化物部分は酸化物／硫酸塩と硫化物との間に化学当量関
係を設けるようにバーナー２７によって酸素を供給する
ことによって部分的に焙焼される。フラックスがそれか
ら添加さ扛、装入物は焙焼及び反応中にバーナー２７で
温度をあけることによって浴融されて我々の前述の同一
限界の特許出願に詳述するようにスラグと鉛相とを形成
する。

第３図は上吹回転型転炉２０の助けで拳法を実施する他
の方法を示す。転炉は面に直角に延びている軸Ｘの周り
を傾針することができ、又縦軸３０の周りを回転するよ
うに配置される。第３Ａ図は転炉２０が垂直の位置で装
入される手段を示し、ペレットと精鉱とはシュートバイ
ア”３１を経て混合物として又は別々に矢印３２でボす
ような手段で装入される。図示の実例では、ペレットと
硫化物精鉱とは別々に装入され、従って過当にペレット
より成る下）＠　３３とｔｌＪｃ化物精鉱より成る上層
３４の２層が示される。理屏できるように、コつの材料
は又転炉においてペレット層３３と硫化物層３４との交
互の多重層を形成するように交互に装入することもでき
る。完全な装入物又はその一部を転炉に装入するのに続
いて、転炉はその回転位置に第３Ｂ図のように鍮斜され
、装入物はバーナーの助けで７つの単一瞬間で或は装入
物が多数の小さな部分−装入物の形式で、多くの段階で
導入し、次いで各部分−装入物を導入する時に、乾燥、
７１ＩＩ熱きれる。同時の乾燥及び粒化工程中、転炉は
内壁で測定して約０．３ｍ／ｓの周速度で回転される。

転炉における温度は２００−３０θＣに保たれ、装入物
が乾燥され、硫化物と収化物ペレットとが大きな粒体に
縦来されるとき、実際の鉛−製造工程が前述のように始
まる。

第９図にフローシートとして示した本発明の実例では、
装入物は存在する硫化物が実質的に化学当量となるよう
にまず焙焼され、その後フラックスが添加され１反応は
装入物を浴融するように始まる。反応の完了で、央貢的
に硫黄のない鉛相が高い鉛含有量のスラグとともに生成
される。生成スラグに存在する船灯それから乱流下で約
１％の含有量に還元され、その後スラグは排出され、鉛
相より分離される。この点で適当に、恢化鉛はスラグの
鉛含有量が約３５％となる迄還元剤として使用され、そ
の後コークス又は他の固体炭素質還元剤がさらに３５チ
以下のＦｆ＋望の最終鉛含有量にスラグを還元するため
に使用される。

第５図にフローシートとして示した本発明の第二の実例
で（グ、まず単一の部分焙焼１桂、即ち装入物が化学当
量の含有量より多い残部硫化物含有量に焙焼される工程
が行なわれ、その後フラックスが冷加されて、上記の同
じ手段で反応と浴融とが開始される。反応の完了で、硫
黄−含有鉛相と、鉛含有量が第一の実例で得られるスラ
グより低いスラグとが得られる。スラグの鉛含有量は次
いで、例えば酸化＠を含有する追加材料を添加すること
により増加され、その俊書ひ乱流が溶融浴において生成
され、鉛相の硫黄成分はスラグの増加した融化鉛成分の
作用によって酸化される。ｔｌかに、酸化鉛の添加は、
乱ｖＴｒ、をそこで生成しなから治融浴に導入されるは
死力゛スによって完全又は部分的に代用することができ
る。鉛相の硫黄含肩付を所望制限量、例えば約θ、Ｓ％
に減少するのに続いて、コークス又は他の固体炭素質還
元剤がスラグの鉛會肩量を約／％に還元するために添加
される。

酸紫駁入の完了で、フラックス例えばる灰、酸化鉄、及
び粒化７アヤライトスラグが導入され、フラックスの装
入量は主として装入物中に存在する亜鉛及び他の易酸化
性元素の滓化に関して測定される。笑貿的に硫黄のない
鉛相が生成さＩシ、その場合スラグが筒い鉛含有酋を有
するとき、追加の硫化鉛精鉱がスラグの鉛會有蛍全約３
Ｓ％以下のレベルに還元するために姉加され、その後コ
ークスかさらにスラグを約／％の鉛宮有量に還元するよ
うに亦加される。還元相の完了で、スラグは除かれ、釦
はそれ自体公知の手段で梢装され心。

埋屏できるように、本方法は乏しいか豊富な鉛楯払を一
つの同一炉単位で鉛−宮有酸化物一仇酸塩中間生成物と
一藉に処！！することを可能としている。すべての工程
は精鉱の乾燥から生成される鉛の精製まで同じ炉単位で
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

作付図面において、第１〜３図は種々の型式の炉を使用
して行なわｎる本発明方法を示し、第７図は別の粒化容
器と静置炉との使用を示し、又第２図及び第３図は粒化
単位として回転型転炉を使用する他の実例を示す。又第
ｑ−５図は本発明の２つの実例のブロック概略図であり
、第ｑ図は実質的に硫黄のない鉛相が得られる実例を示
し、第Ｓ図は以後の工程で除去しなければならない硫黄
を含有する鉛相が得られる実例を示す。 第１頁の続き 優先権主張　０１９８３年５月５日■スウェーデン（Ｓ
Ｅ）■８３０２５８５−８ ＠発　明　者　タルト・ヨーンニ・アンドレアス・ブレ
ン スウェーデン国ニス９３２００スケ ルフトハム・ポリデンガタン１４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１１　　湿潤硫化鉛相鉱と酸化及び（又は）硫酸鉛原
   料とより公知の焙焼及び反応工程によって鉛を製造する
   方法において、酸化及び（又は）硫酸鉛原料の粒体又は
   ペレットを湿潤鉛柑鉱と一緒に縦軸の尚りに回転するよ
   うに配置さｎたドラム状容器に装入し、又前記ドラム状
   容器を回転しながら硫化例−含有粒体全形成するように
   前記湿岐硝°鉱な乾燥し、該乾燥粒体とフラックスとを
   所定の割合で炉に導入し：装入物ｆ＃しく攪拌して生成
   する溶湯内に乱訛會殆生し：かつ液体スラグと溶融鉛相
   とを形成する手段で前記炉内で焙焼及び反シ６工程を行
   なわせること？ｒ特徴とする上記方法。 （２）　浴湯にガスを導入することによって静置炉内に
   気動的に攪拌と乱流とを何なわせる特許請求の範囲第（
   １）項記載の方法。 （３１炉の回転によって攪拌と乱流とケ行なわせる特許
   請求の範囲第１１１項記載の方法。 １４１　　ドラム状容器及び炉として上吹回転型転炉を
   使用し又該転炉を乾燥期間中、油−酸素バーナーで加蝉
   する特許請求の範囲第１１＋項又は第（３１項記載の方
   法。 （５）　　生成するスラグに存在する鉛？乱流下で約／
   憾の言有世に還元し、スラグケ排出して該スラグ（ｒ−
   鉛相より分離する特許請求の範囲第ｉｌｌ〜Ｔ４＋項の
   何ｒしか１項記載の方法。 １６＋　　スラグにおける鉛含有ｉｔ？約３３４に概元
   するのに硫化鉛全使用する特許請求の１１ｉＩ曲第１５
   １項記載の方法。 （７）　スラグの鉛含有ｔｆ約３．夕、ｔｌｂから所鳩
   の最終含有型に還元するためにコークス又は池の固体炭
   素質還元剤を使用する特許請求の範囲減１５１項及び第
   四項記載の方法。 ｆ８＋　　スラグの鉛含有ｔｆ１鉛相に存在する硫黄ケ
   酸化するために、好ましくはさらに酸化＠原料ケ添力「
   １することによって増加する特許請求の範囲第（１）項
   記載の方法。 （９）　　コークス又は他の固体炭素質還元剤ｆｆ添加
   し、次いで鉛相における硫黄の所望量を、スラグの鉛言
   有歇會約１％に還元するために酸化する特許ｍｌ求の範
   囲第（８）項記載の方法。 ０υ　鉛鞘鉱として／　０〜２θ％の水分を有する精鉱
   ｔｔ便用する特許請求の範囲第１１１〜（９）項の何ｎ
   か１項記戦の方法。