JPS59211540A - 硫化鉛原料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】 本発明は鉛原料が酸素ガス又は酸素よ有空気を、時には
添加したフラックスとともに導入される型炉において自
生的に溶融され、そこで鉛相と鉛の減少（枯渇）したス
ラグとを生成するために、該型炉の下部に配置されたコ
ークス床へ通過せしめられる嗜化物−含有溶融生成物を
形成する種類の１ｂ接−溶練法によって硫化鉛原料よシ
鉛を製造する方法に関する。

鉛を直接溶練するために多数の自生溶練方法が近年提案
された。＝Ｗ鉛溶練法は鉛を製造する慣用の方法、即ち
型炉溶練方法に比し多数の利点を生じ、これらの利点を
示すと下記の通シである：ａ）多量の返シ焼結誠の再１
盾環の排除を包含する、焼結の排除； ｂ）酸化反応工程からの発熱が原料を溶融するために利
用されることによる燃料必ｉｔの低減；Ｃ）大気閉気の
代シに、酸素ガス又は酸素富有空気の使用のり能性：及
び ｄ）焼結のときにＷ造できる場合よシも二酸化硫黄が非
常に豊唐なガスの生成のｒ−Ｔ能性。

直接製造方法は原４１」的に２つの群に分けられる：即
ち、硫黄の多い徂鉛を犠牲にして、その徂鉛は時には別
の処理工程例えば転化（ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）にかけ
なければならなりけれども、捨てることのできる低い鉛
含有量のスラグを提供するもの及び硫黄の低い鉛相と別
の段階で処理されなければならない高い鉛含有毎−を有
するスラグとを提供するものである。この最後に述べた
群はＯｕｔｏｋｕｍｐｕ法（ＤＥ−Ｃ−１１７９００４
参照）　：　Ｃｏｍ１ｎｃｏ法、（ＵＳ−Ａ−３８４７
５９５）　：　Ｓｔ、　Ｊｏｓｅｐｈ　Ｌｅａｄ法（Ｊ
、Ｍｅｔａｌｓ。

２０（１２）、２６−３０（１９６８）：Ｗｏｒｃｒａ
法（ＵＳ−Ａ−３３２６６７１）、Ｋｉｖｃｅｔ法（Ｌ
ＩＳ−Ａ−３５５５１６４）；Ｑ−Ｓ法（ＵＳ−Ａ−３
９４１５８７）；８ｏｌｉｃｌｅｎ　Ｌｅａｄ　Ｋａｌ
ｄｏ法（ＵＳ−Ａ−４００８０７５）を包含する。

斯くて、直接溶練方法のこの後者の型式では硫化鉛は下
らピの反応によシ鉛に部分的（酸化されｐｂｓ　＋０２
　＝　Ｐｂ　＋ＳＯ２（１）又下記の反応にょ）、酸化
物に部分的−全（実質的に酸化される。

ＰｂＳ　＋３／２０２−ＰｂＯ＋５０２　　ｆ２１硫黄
の１代い鉛相と高い酸化鉛含蓄を有するスラグとを製造
する直接製造方法では、初めの概念は溶融工程に続いて
鉛の多いスラグから鉛相を分離し、そして別の還元炉で
スラグを処理し、スラグに存在する鉛を回収することで
あった。比故的乏しい情鉱、即ち低い鉛含有−ｉ・及び
（又は）１υｆ戟含有ｈ；を有し、型炉における自生火
焔溶練に基〈直接溶練方法の場合に町ｌ指であｐかつ非
常に有利でさえある硝鉱が溶練され、又硫黄が実質的に
型炉で放出され、斯くて浴の表面及び内部で起る燃焼及
び反応工程によらないそれらの場合では、少くとも生成
されるぜが非常に多いので、スラグを処理するのに包含
されるコストは可成漫のものとなシ又環境問題を時々禁
止的なものとなるように面倒なものとする、加つるに、
高い酸化鉛の含有量・を有するスラグは炉のライニング
に有害な影響を与えるので、高い「浚化鉛の含有量を有
するスラグは型炉のライニングの損害の危険を最小とす
るために、でき得る最大の程度に回避される。この目的
は、スラグが型炉の下部に集まると同時に化学的に還元
されない限シ、珀相の低い硫黄含有量を保有しながら達
成することはできない。近時、型炉で形成される実質的
に酸化物の溶融生成ψ１を炉の下部にＶ妃療されたコー
クス床に通過せしめるために、鉛の自生火焔溶練に対し
て型炉を利用する前述の（重鎮の方法について提案され
ている。生成物に存在する酸化鉛の大部分は下６Ｃの反
応式によシこの手段で磁元される： ＰｂＯ＋Ｃ−Ｐｂ十Ｃｏ　　　　　ｉ３）除かれるスラ
グの酸化珀含有知−を非常に低減することを可能とする
。

然しながら、この反応は吸熱で、その反応熱は計２９８
＋３１　＝２７−８　ｋｃａｔｉ３）であシ二酸化鉛は
又その場で生成される一酸化炭素で可成シの量まで下記
の反応により還元される：ｐｂｏ　十ｃｏ→Ｐｂ　＋Ｃ
Ｏ２（４１この反応は発熱であるけれども、反応熱ΔＨ
＝　−１３，４ｋｃａ１ ２９８．４゜ で−酸化実業がこの場合吸熱反１５　＋３）にょシなお
生成され、それ故に該還元に対するｌ全反応Ｉはなお吸
熱である。

型炉においてコークス床における酸化鉛の還元はエネル
ギーの供給を必要とすること及びこのエネルギーは発熱
火焔−溶練方法において生成されるエネルギーよシ採用
されることは上記より明らかである。これは主として竪
炉の土部より下方への媚射によって行なわれるけれども
、非常に僅かの程度ではあるが又対流、即ち炉装入物及
び固体反応生成物と平行流で型炉を流下する工程ガスよ
）の熱移動によっても行なわれる。これは、遣元熱が又
生成する焙焼熱で補充されなければならないので、自生
溶練方法に対してさもないと必−四であるよシも高い温
度が得られなければならないことを意味している。この
事実は非常に尚層温度が速やかに大量のｐＡ損失を生じ
、加えて装置に高い応力や歪みを与えるので、溶練型炉
におけるコークス床で１曝正したような直接溶練方法に
は苛酷がつ側限的な不利な点と考えなければならない。

従つて、溶練材料の選択は、生成される焙焼熱がさもな
いと装入物を溶融しかつスラグを生成するのに充分でな
いために一層濃厚な材料に再び制限される。他方、もし
自生溶練方法が型炉においてコークス床なしで作業され
るときに適用されるのと同じであるようになるならば、
コークス床における還元はエネルギー不足のために不完
全か、不充分となる危険がある。従って、型炉における
直接コークス還元に伴う不利な点が除かれるように前述
の種類の直接溶練方法には改良の必要がある９本発明の
目的は前述の自生溶練方法に伴う不利な点で妨げられる
ことなく、型炉で自生溶練方法に直接関連して溶融浴が
還元されることができる鉛の直接溶練方法を提供するこ
とである。

この目的に対して本発明方法は下記に示す工程を特徴と
するものである。

斯くして１本発明方法によればコークス床の還元効率を
実質的に増加することができ、一方間時に火焔における
温度が低下され得るので、自生溶練方法に対して必要な
酸素ガスの量を大きく低減することができる。これは外
部よシ供給されるエネルギーでコークス床を連続的に加
熱することによって達成される。この点において、エネ
ルギーの供給は自生溶練方法の残シＫＤける状態を所望
の最適なものに保持しながらコークス床における所望の
還元作業が得られるように適合される。斯くて、床を加
熱することによって、鉛への酸化鉛の吸熱還元に必要な
全部又は実質的な量のエネルギーを与えることができる
。この点において、貧弱な装入物の溶練を容易にするた
めに、もし望むならば床を経て型炉に又余分の熱を供給
することもできる。

コークス床はそこでコークスを燃焼することによシ、或
はそれに電気エネルギーを供給することによって加熱す
ることができる。、電気エネルギーを使用するときは、
誘導加熱又はｔＩｔ極によってエネルギーが供給される
のが′好ましい。コークス床の誘導加熱は本出願人のさ
きの特許明細書５Ｅ−Ｓ−７３０６０６３−４に記載さ
れた手段で適当に行なうことができる。コークスは酸素
ガス又は酸素富有空気を羽口又はランスを通して直接床
に導入することによって床で燃焼することがてきる。

消耗されたコークスは直接コークスを床に注入すること
によって適当に置換することができる。

本発明を実施例に基いて詳述し、本発明による方法を先
行技術による方法と沈毅して説明する。

実施例 主として６４％のＰｂ、５％のＺｎ１７％のＦｅ１１８
チのＳ及び約５俤のシリカよシ成る鉛偵鉱を２　Ｑ　ｔ
／ｈｒ　　の速度で、高さ４ｍｓ直径２ｍの溶練用型炉
よシ成る直接溶練プラントに装入し、それに９５チー酸
素ガスを約２５０　Ｎｍ’　／　を導入することによっ
て型炉で装入物を自生溶練する。檀鉱中の硫化物硫黄上
燃焼することによって、型炉に燃焼帯が生成され、その
最高温度は型炉の頂部から約１．５ｍで約１４０００に
上昇する。硫化鉛並びに硫化亜鉛及び硫化鉄は燃焼帯で
酸化されて。

ＳＯ□と溶融酸化物−シリケード浴を生成し、それには
装入された鉛の僅かの部分が金属鉛の形で存在した。就
中、溶融炉−内容物は約１５９１金属鉛。

約６０チの酸化鉛及び１０チまでのマグネタイトを含有
した。硫黄含量は比較的低くＯ，５Ｓ以下であった。炉
の溶融内容物は別の沈降、還元炉に移され、そこでコー
クスの助けで還元され、９８．２俤のＰｂ、０．５％の
Ｃｕ、０．２％のＳを含有するる鉛相約１３　ｔ／ｈｒ
及び就中、１．７チのｐｂ、１５．６％のＺｎ及び約１
係のＳを含有するスラグ約６ｔ　／　ｈｒ　　を生成し
た。約１．１トンのコークスが毎時消耗された。

本発明によシ、グランドを型炉における加熱コークス床
で直接還元するために修正した。この場合、約１．５ト
ンのコークスが毎時型炉の下部に装入され、約０．３ｍ
のコークス床を保持した。

床はそれ−＼３５０　Ｎｍ３／　ｈの量で酸素ガスを噴
射することによって加熱されたうこの方法で約１２０Ｄ
Ｃの床温度が燃焼によって保持された。

修正の結果として、装入する１１１累ガスの量を約１５
０　Ｎｍ３／　ｔに、即ちもとの装入の約４０係に低下
することができ又スラグの鉛含有量は１．５％に低下さ
れた。前述の鉛相と略同量の硫黄を含有する鉛相がスラ
グより分配され、スラグはスラブ中の亜鉛成分を揮発回
収するため徂拍−揮発製練炉に直接移された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１）　　鉛原料が竪炉に訃いて、時にはフラックスを
   添加することによシ酸素ガス又は酸素富有空気の助けで
   自生的に溶融され、そこで鉛相と鉛の減少したスラグを
   形成するために竪炉の下部に配置されたコークス床を通
   過せしめる酸化物−含有溶融生成物を形成せしめる種類
   の直接製練方法によって硫化鉛原料よシ鉛を製造する方
   法゛において、コークス床を、そこで部分的に炭素を燃
   焼し、かつ（或は）そこに電気エネルギーを供給するこ
   とによって連続的に加熱することを特徴とする上記方法
   。 （２）　　電気エネルギーを誘導又は′Ｉｔ極によって
   供給する特許４ｆＪ木の範囲第１１１項記載の方法。 １３）　　コークス床に酸素ガス又は酸素富有空気を直
   接羽口又はランスを通じて導入する特許請求の範囲舅（
   １）項父は＠　（２１項記載の方法。 ζ４）床において消耗されたコークスをそれにｔｉ接コ
   ークスを注入することによって直換する特許請求の範囲
   第（３）項記載の方法。