JPS5948939B2 - Complex continuous processing method and device for multi-metal raw materials - Google Patents

Complex continuous processing method and device for multi-metal raw materials

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JPS5948939B2
JPS5948939B2 JP14405476A JP14405476A JPS5948939B2 JP S5948939 B2 JPS5948939 B2 JP S5948939B2 JP 14405476 A JP14405476 A JP 14405476A JP 14405476 A JP14405476 A JP 14405476A JP S5948939 B2 JPS5948939 B2 JP S5948939B2
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melting
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ユリ−・フエドロヴイチ・フロロフ
ユリ−・フエドロヴイチ・ピリユコフ
ウラデイミル・セメノヴイチ・チエレドニチエンコ
ゲナデイ・イワノヴイチ・オルロフ
イゴル・ニコラエヴイチ・クラピン
ロ−ザ・イワノヴナ・シヤバリナ
マルク・モイセエヴイチ・ラケルニク
アレクサンドル・フイリポヴイチ・ガヴリレンコ
アナトリイ・アフアナシエヴイチ・ヤコヴエンコ
アルラ・コンスタンテイノヴナ・エルキナ
アナトリイ・イワノヴイチ・ゴロヴアチエフ
マトヴエイ・ヤコヴレヴイチ・スメリイヤンスキイ
タテイヤナ・セルゲエヴナ・エゴロワ
ユリ−・ミハイロヴイチ・ヴラソフ
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GNII TSVETNYKH METALLOV
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は非鉄冶金、さらに特定すればたとえば銅−亜
鉛系精鉱、銅−鉛一亜鉛系精鉱、亜鉛および鉛を含むス
ラグ、鉛、亜鉛、アンチモンおよび他の揮発性成分を含
む精錬生成物のような多種金属原料の複合処理方法およ
びその装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention relates to non-ferrous metallurgy, more particularly to copper-zinc concentrates, copper-lead-zinc concentrates, slags containing zinc and lead, lead, zinc, antimony and other volatile materials. The present invention relates to a method and apparatus for the composite processing of multi-metal raw materials such as refined products containing chemical components.

この発明の方法は多種金属原料を処理して収率よく金属
を得ることができる。
The method of the present invention can process various metal raw materials to obtain metals in good yield.

当業界において銅精鉱および多種金属精鉱を処理する種
々の方法が知られている。
Various methods are known in the art for processing copper concentrates and multimetallic concentrates.

たとえば、非鉄金属ならびに希金属を含む鉱石および精
鉱を処理する方法が知られている(米国特許第3555
164号、英国特許第1186088号、カナダ特許第
869477号およびスエーデン特許第335232号
参照)。
For example, methods are known for processing ores and concentrates containing non-ferrous metals and rare metals (US Pat. No. 3,555
No. 164, British Patent No. 1186088, Canadian Patent No. 869477 and Swedish Patent No. 335232).

この公知の方法によれば、処理すべき原料と酸素とをサ
イクロン室に供給し、この室内で酸化、溶融および揮発
性成分の部分的昇華がおき、ここから溶融物が電熱炉に
送られて、そのなかの非鉄金属が処理される。
According to this known method, the raw material to be treated and oxygen are fed into a cyclone chamber in which oxidation, melting and partial sublimation of the volatile components occur, and from there the melt is passed to an electric furnace. , in which non-ferrous metals are processed.

この方法による亜鉛の昇華速度は溶体1m3につき毎分
0.5kg以下であるので電熱炉の面積を大きくする必
要があり、このため設備費が高くなりまた電力原単位が
大きくなる。
Since the sublimation rate of zinc in this method is less than 0.5 kg per minute per m3 of solution, it is necessary to increase the area of the electric heating furnace, which increases the equipment cost and the electric power consumption rate.

溶融室と電熱炉とは冷却された隔壁によって分離されて
おり、二酸化いおうが電熱炉に入るのを防ぐ。
The melting chamber and electric furnace are separated by a cooled bulkhead to prevent sulfur dioxide from entering the electric furnace.

電熱炉は凝縮室を有し、スラグを電熱処理するときに昇
華する金属蒸気を凝縮させる。
The electric furnace has a condensation chamber, and condenses the metal vapor that sublimes when the slag is electrothermally treated.

液体または固体の燃料を加えていおう含有量の少ない酸
化物を処理する。
Liquid or solid fuels can be added to treat low oxide content.

多種金属原料および亜鉛スラグから含有金属を抽出する
ために気化させる方法も種々知られている。
Various vaporization methods are also known for extracting the metals contained in multimetal raw materials and zinc slag.

たとえば液体燃料を使用してスラグを気化させる方法が
知られている(英国特許第1161164号、ベルギー
特許第24366号(No、 138)。
For example, methods of vaporizing slag using liquid fuel are known (British Patent No. 1161164, Belgian Patent No. 24366 (No. 138)).

この方法は液体燃料を空気と混ぜて得られた混合物を1
5気圧以上の圧力で処理すべきスラグに吹き込んで燃焼
させる。
This method involves mixing liquid fuel with air and mixing the resulting mixture with 1
The slag to be treated is blown into the slag to be combusted at a pressure of 5 atmospheres or more.

この方法は鉛、すずおよび銅のスラグに使用する。This method is used for lead, tin and copper slags.

また液体燃料と空気との混合物を燃焼させて生成するガ
ス状還元性化合物で液体スラグを吹錬することも知られ
ている(カナダ特許第832278号)。
It is also known to blow liquid slag with gaseous reducing compounds produced by combustion of a mixture of liquid fuel and air (Canadian Patent No. 832,278).

ここでは亜鉛昇華速度は溶体1m3につき毎分1〜5k
gである。
Here, the zinc sublimation rate is 1 to 5 k/min per m3 of solution.
It is g.

この方法はスラグを廃棄物からスラグ処理するのではな
い。
This method does not slag the slag from waste.

この方法は完全に利用すべき大量のガスを放出するので
ボイラ設備とフィルタバックとを設ける必要がある。
This method releases large amounts of gas which must be fully utilized and requires the provision of boiler equipment and filter bags.

さらにこの方法は連続的というよりも間歇的である。Furthermore, this method is intermittent rather than continuous.

別のスラグの電熱処理方法も知られている(ソ連発明者
証第145755号)。
Another method for electrothermal treatment of slag is also known (USSR Inventor's Certificate No. 145755).

ここでは原料の廃棄物スラグを温度1350〜1400
℃の範囲で溶融し、3〜5%の還元剤、10〜15%の
パイライト精鉱および10%の石灰を加える。
Here, the raw material waste slag is heated to a temperature of 1350 to 1400.
Melt in the range of °C and add 3-5% reducing agent, 10-15% pyrite concentrate and 10% lime.

溶融処理中に、銅およびその他の貴金属を銅含有量の少
ないマット中に移行させ、亜鉛、カドミウムおよび希金
属を昇華させる。
During melt processing, copper and other precious metals are transferred into the copper-poor matte, and zinc, cadmium and rare metals are sublimed.

この方法の亜鉛昇華速度は1m”につき毎分1kg以下
である。
The zinc sublimation rate for this method is less than 1 kg per minute per m''.

それ故、本発明の目的は硫化物および酸化物をもつとも
効率よく溶融することができる多種金属原料の複合連続
処理方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a method for complex continuous processing of multi-metal raw materials that can be efficiently melted even if they contain sulfides and oxides.

本発明による銅−亜鉛の硫化物精鉱の処理は、サイクロ
ンまたは火焔のなかで酸素または酸素を富化した空気の
雰囲気中で硫化物のうちのいおうの一部分を燃焼させて
溶融し、二酸化いおう含有量の多いガスと、銅含有量の
多いマットと、亜鉛を含有するスラグとを得る。
The treatment of copper-zinc sulfide concentrates according to the invention involves burning and melting a portion of the sulfides in an atmosphere of oxygen or oxygen-enriched air in a cyclone or flame to form sulfur dioxide. A gas rich in content, a matte rich in copper, and a slag containing zinc are obtained.

炉のガス室と金属浴とは隔壁によって分離されており、
得られた亜鉛スラグを低温プラズマジェットで吹錬する
と、原料の火焔溶融速度に適応する高速度で還元が行な
われ、発生した亜鉛蒸気を液体金属として凝縮させるか
または酸化物として昇華させる。
The gas chamber of the furnace and the metal bath are separated by a partition wall.
When the resulting zinc slag is blown with a low-temperature plasma jet, reduction takes place at a high rate adapted to the flame melting rate of the raw material, and the zinc vapor generated is either condensed as liquid metal or sublimated as oxide.

たとえば亜鉛スラグのような酸化物原料を処理するとき
はその溶融は鉱石溶融炉のように電極を有する溶融室内
で伸性またはやや酸化性の媒質中で行なって、亜鉛の還
元または昇華を防止する。
When processing oxide raw materials, for example zinc slag, the melting is carried out in an elastic or slightly oxidizing medium in a melting chamber with electrodes, such as in an ore melting furnace, to prevent reduction or sublimation of the zinc. .

ここでは電力はすべてスラグ溶融に使用されるので、精
鉱室の比能力が大きく、電力原単位が小さい。
Here, all the electricity is used for slag melting, so the specific capacity of the concentrate chamber is large and the electricity consumption rate is small.

溶融室は炉設備の他の部分から分離する必要はないので
装置の設備と保守とを簡略化する。
The melting chamber does not need to be separated from the rest of the furnace equipment, simplifying equipment installation and maintenance.

溶体中の亜鉛はこの設備の第2室内で硫化物原料の溶融
と同様に還元性雰囲気中でプラズマジェットの作用によ
って昇華する。
The zinc in the solution is sublimated in the second chamber of this installation by the action of a plasma jet in a reducing atmosphere, as well as by melting the sulfide raw material.

本発明の他の目的は、酸化物を含む溶体に還元プラズマ
ジェットを密接に接触させて成分金属の還元を促進する
ことである。
Another object of the invention is to bring a reducing plasma jet into intimate contact with an oxide-containing solution to promote reduction of component metals.

この方法の処理においては拡散による還元の付加的な遅
れが生ずるので、プラズマジェットによって溶体を攪拌
して拡散による還元の遅れを防ぎ還元速度を増加させる
Since this method of processing introduces an additional delay in reduction due to diffusion, the solution is agitated by a plasma jet to prevent the delay in reduction due to diffusion and increase the rate of reduction.

本発明の別の目的はプラズマジェットで天然ガスを空気
または酸素と反応させ、特に生成時に還元力が大きい炭
素と水との酸化物を使用して金属酸化物を還元し、酸化
亜鉛の還元と溶体から発生した金属蒸気の除去とを著し
く促進することである。
Another object of the present invention is to reduce metal oxides by reacting natural gas with air or oxygen using a plasma jet, and using oxides of carbon and water, which have a high reducing power when produced, to reduce metal oxides and reduce zinc oxide. The purpose is to significantly accelerate the removal of metal vapor generated from the solution.

本発明のまた他の目的は窒素プラズマを使用してスラグ
浴を攪拌し、この浴の拡散抵抗を解消しかつ亜鉛の昇華
を促進することである。
It is a further object of the present invention to use a nitrogen plasma to agitate the slag bath to eliminate the diffusion resistance of the bath and to promote sublimation of the zinc.

本発明のまた別の目的は前記液の表面にコークス層を設
けてスラグの脱酸素剤として作用させることである。
Another object of the present invention is to provide a coke layer on the surface of the liquid to act as an oxygen scavenger for the slag.

プラズマジェットによってガス室にスラグを吹き込んで
コークス表面に撒布する。
A plasma jet blows slag into the gas chamber and spreads it over the coke surface.

またコークス消費量が少ない(厳格にZn 十C−+Z
n十COの反応に化学量論的である)ことおよび浴の表
面にコークスを単に供給すればよいので処理に当って非
常に効果的に使用される。
Also, coke consumption is low (strictly Zn 10C-+Z
It is used very effectively in the process because it is stoichiometric (for the reaction of n00 CO) and it is only necessary to feed the coke to the surface of the bath.

本発明のさらに他の目的はこれによって原料物質を溶融
し、二酸化いおうに富むガスを得、溶体から亜鉛を昇華
させて、その蒸気を液体金属または酸化物の形で凝縮さ
せる処理を行なう装置の大きさを最小とし、そのため熱
損失を最小とすることである。
A further object of the invention is to provide an apparatus for the process of melting raw material, obtaining a gas rich in sulfur dioxide, sublimating zinc from the solution and condensing the vapor in the form of liquid metal or oxide. The objective is to minimize size and therefore minimize heat loss.

硫化物がそのままで燃焼して溶融するので溶体を適当に
過熱し、これによって、電力消費を減少させることがで
きる。
Since the sulfide burns and melts as it is, the solution can be appropriately heated, thereby reducing power consumption.

分離した設備を使用するときは溢流中の溶体の冷却は避
けられないが、溶体を過熱するのでその恐れはない。
When using separate equipment, cooling of the solution in the overflow is unavoidable, but since the solution is overheated, there is no risk of this happening.

生成した亜鉛蒸気は最短の経路を通って凝縮室に入る。The zinc vapor produced enters the condensation chamber through the shortest path.

このンU縮室はン疑縮を一層良好にして戻り生成物の量
を減少させる。
This condensation chamber provides better condensation and reduces the amount of return product.

この装置の昇華室は低温プラズマ発生装置を有する。The sublimation chamber of this device has a low temperature plasma generator.

この発生装置はそのノズルを溶体中に浸漬しており、直
接反応領域にプラズマジェットを吹き込む。
This generator has its nozzle immersed in the solution and directs a plasma jet into the reaction area.

さらにこのプラズマジェットは溶体に必要な攪拌を行な
い、これによって還元反応を促進させ、反応全体を強化
する。
Additionally, this plasma jet provides the necessary agitation of the solution, thereby accelerating the reduction reaction and intensifying the overall reaction.

本発明のさらに別の目的は低温プラズマ発生装置の最適
な位置を決定して、これによって攪拌を効果釣行ない、
還元室の壁の寿命を長くすることである。
Still another object of the present invention is to determine the optimal position of the low temperature plasma generator, thereby effectively controlling the agitation.
The purpose is to extend the life of the walls of the reduction chamber.

スラグの粘度はその組成と温度とに依存するが、この発
生装置はスラグの粘度に応じて浴中の位置を変えること
が必要である。
The viscosity of the slag depends on its composition and temperature, and the generator requires changing its position in the bath depending on the viscosity of the slag.

本発明のなお他の目的は、ノズルを垂直に移動させて浴
中の種々の深さに沈めることができる装置を提供するこ
とである。
Yet another object of the invention is to provide an apparatus in which the nozzle can be moved vertically and submerged to various depths in the bath.

これによってガスの圧力と、溶体の粘度と、溶体をコー
クス上に撒布する程度とに応じて攪拌の程度を変化させ
ることができる。
This allows the degree of stirring to be varied depending on the gas pressure, the viscosity of the solution, and the extent to which the solution is spread onto the coke.

本発明の目的は多種金属の酸化物および硫化物を複合連
続的に処理する公知の方法の欠点を有しない改良方法を
提供することである。
The object of the present invention is to provide an improved process for the complex continuous treatment of multimetal oxides and sulfides which does not have the disadvantages of the known processes.

本発明の他の目的は上記方法を実施するために効果的な
装置を提供することである。
Another object of the invention is to provide an effective apparatus for carrying out the above method.

本発明のおもな目的はスラグ溶体から亜鉛が還元および
昇華する反応条件を変化させ、これによってこの反応速
度を原料および副生物のもつとも強力な溶融方法におけ
る溶融速度に適応させることである。
The main object of the present invention is to vary the reaction conditions under which zinc is reduced and sublimated from the slag solution, thereby adapting the reaction rate to the melting rate of the raw materials and by-products in the most intensive melting process.

本発明のこれらの目的およびその他の目的は、第1段階
で出発原料を熔融し、第2段階で還元溶融を行なう、特
に銅−亜鉛組成物のような多種金属原料の二段階連続処
理方法において、第1段階の溶融は遊離酸素を含むガス
雰囲気中で行ない、得られた溶体を処理する第2段階の
還元溶融は、温度4000〜5000℃のガスプラズマ
ジェットを使用して溶体の表面を温度1500〜160
0℃に維持しながら還元することを特徴とする、多種金
属物質の複合連続処理方法によって達成することができ
る。
These and other objects of the present invention are directed to a two-step continuous processing process for multimetallic raw materials, particularly copper-zinc compositions, in which the starting materials are melted in a first stage and reductive melting is carried out in a second stage. The first stage of melting is carried out in a gas atmosphere containing free oxygen, and the second stage of reductive melting, which processes the obtained solution, uses a gas plasma jet at a temperature of 4000 to 5000°C to heat the surface of the solution. 1500-160
This can be achieved by a composite continuous processing method for multi-metallic substances, which is characterized by reducing while maintaining the temperature at 0°C.

これによって原料の硫化物および酸化物をもつとも効果
的に処理する方法を提供することができる。
This makes it possible to provide a method for effectively treating raw materials containing sulfides and oxides.

第1に銅−亜鉛の硫化物精鉱を処理するとき、これらの
硫化物中のいおうを、火焔またはサイクロン内で酸素ま
たは酸素で富化した空気の雰囲気中で燃焼させて、その
燃焼によって硫化物精鉱を溶融し、二酸化いおうに富む
ガス、銅に富むマットおよび亜鉛を含むスラグを生成す
る。
First, when copper-zinc sulfide concentrates are processed, the sulfur in these sulfides is combusted in an atmosphere of oxygen or oxygen-enriched air in a flame or cyclone, and the combustion produces sulfides. The concentrate is melted to produce sulfur dioxide-rich gas, copper-rich matte and zinc-containing slag.

表面設備のガス室と金属浴とは隔壁によって分離されて
おり、得られた亜鉛スラグを低温プラズマジェットで吹
錬すると、原料物質の溶融速度に適応する高速度で還元
が行なわれ、発生した亜鉛蒸気を液体金属として凝縮さ
せるかまたは酸化物として昇華させ、後者は水溶液とし
てさらに精錬する。
The gas chamber of the surface equipment and the metal bath are separated by a partition wall, and when the resulting zinc slag is blown with a low-temperature plasma jet, reduction occurs at a high rate that adapts to the melting rate of the raw material, and the generated zinc The vapor is either condensed as a liquid metal or sublimated as an oxide, the latter being further refined as an aqueous solution.

第2に、たとえば亜鉛スラグのような酸化物原料を処理
するとき、その溶融は鉱石溶融炉のように電極を有する
溶融炉内で伸性またはやや酸化性の雰囲気中で行なって
亜鉛の還元または昇華を防止する。
Second, when processing oxide raw materials, such as zinc slag, the melting is carried out in an elongated or slightly oxidizing atmosphere in a melting furnace with electrodes, such as an ore melting furnace, to reduce or reduce the zinc. Prevent sublimation.

入力電力はすべてスラグの溶融に使用されるので、比能
力が大きくかつ電力原単位が小さい。
Since all the input power is used for melting the slag, the specific capacity is large and the power consumption is small.

溶融室は炉設備の他の部分から分離する必要はないので
、装置の設備と保守とを簡略化する。
The melting chamber does not need to be separated from the rest of the furnace equipment, simplifying the equipment and maintenance of the equipment.

硫化物原料の溶融と同様に溶体中の亜鉛はこの設備の第
2室内で、プラズマジェットの作用によって還元性雰囲
気中で昇華する。
Similar to the melting of the sulfide raw material, the zinc in the solution is sublimated in a reducing atmosphere in the second chamber of this installation by the action of a plasma jet.

本発明によって得られる効果は還元性又は中性ガスによ
って形成されたプラズマトーチで溶体を処理する結果と
して、該溶体からの亜鉛の昇華速度が電熱方法と比べて
5ないし10倍に急上昇し、且つ全ての成分がスラグ(
銅−0,5%以下、亜鉛−0,2%以下、鉛−0,1%
以下及び錫−0,2%以下)からスラグ燃焼方法と比較
して1720以下の特定の送風流速(該燃焼工程中10
00ないし1400rn”/lスラグの代わりに40m
3/lスラグ)で完全に除去される。
The effect obtained by the present invention is that as a result of treating the solution with a plasma torch formed by a reducing or neutral gas, the sublimation rate of zinc from the solution increases rapidly by 5 to 10 times compared to the electrothermal method, and All ingredients are slag (
Copper - 0.5% or less, zinc - 0.2% or less, lead - 0.1%
and tin - 0.2% or less) to a specific blast flow rate of 1720 or less (10% during the combustion process) compared to the slag combustion method.
40m instead of 00 to 1400rn”/l slag
3/l slag).

本発明の実施態様によれば、この方法は還元溶融中にプ
ラズマジェットを溶体に吹き込んで、溶体中の金属酸化
物を還元するように溶体を攪拌することを特徴とする。
According to an embodiment of the invention, the method is characterized in that during reductive melting, a plasma jet is blown into the solution to agitate the solution so as to reduce the metal oxides in the solution.

これによって酸素を含む溶体に還元ガスの流れを密接に
接触させることができるので金属の還元を促進する。
This facilitates the reduction of the metal by bringing the reducing gas stream into intimate contact with the oxygen-containing solution.

また反応中に拡散によって還元が追加的に遅らされるの
で、溶体を攪拌して拡散による遅れを解消し還元を著し
く促進する。
Further, since reduction is additionally delayed by diffusion during the reaction, stirring the solution eliminates the delay due to diffusion and significantly accelerates reduction.

本発明の他の実施態様によれば、この方法はプラズマ形
成ガスとして天然ガスを使用することを特徴とする。
According to another embodiment of the invention, the method is characterized in that natural gas is used as plasma-forming gas.

プラズマジェットによって天然ガスを空気または酸素と
反応させ、特に生成時に還元力の大きい炭素と水との酸
化物を使用して金属酸化物を還元し、亜鉛酸化物の還元
と溶体から発生した金属蒸気の除去とを著しく促進する
Natural gas is reacted with air or oxygen using a plasma jet, and metal oxides are reduced using oxides of carbon and water, which have a particularly strong reducing power during generation, and the metal vapor generated from the reduction of zinc oxide and the solution. significantly promotes the removal of

本発明のまた他の実施態様によれば、この方法はプラズ
マ形成ガスとして窒素を使用することを特徴とする。
According to yet another embodiment of the invention, the method is characterized in that nitrogen is used as plasma-forming gas.

これによって酸素工場の副産物として製造される窒素を
使用して、金属浴を泡立たせ、この浴の拡散抵抗を解消
しかつ亜鉛の昇華を著しく促進することができる。
This allows the nitrogen produced as a by-product of the oxygen plant to be used to bubble the metal bath, overcoming the diffusion resistance of this bath and significantly accelerating the sublimation of the zinc.

本発明のさらに他の実施態様によれば、還元処理中に溶
体の表面にコークス層を形成することを特徴とする。
A further embodiment of the invention is characterized in that a coke layer is formed on the surface of the solution during the reduction treatment.

これによって、浴の表面のコークスの薄い層は、泡立つ
ガスによってガス室に吹き込まれてコークスの表面に撒
布されたスラグの流れに活性ある還元剤として作用する
Thereby, the thin layer of coke on the surface of the bath acts as an active reducing agent for the flow of slag that is blown into the gas chamber by the bubbling gas and spread over the surface of the coke.

またコークス消費量が少ない(厳格にZnO+C−+Z
n + Coの反応に化学量論的である)ことおよび浴
の表面に単にコークスを供給するだけでよいので処理に
おいて非常に効果的に使用される。
Also, coke consumption is low (strictly ZnO+C-+Z
It is used very effectively in processing because it is stoichiometric for the reaction of n + Co) and it is only necessary to feed coke to the surface of the bath.

本発明のさらに他の実施態様によれば、提案する方法を
実施する装置は原料およびその金属酸化物を溶融する溶
融室と、溶融室に連結されかつガスダクI・を介して金
属蒸気凝縮室と連結された還元昇華室とを有する装置を
提供し、この装置は少なくとも1つのプラズマトロンを
前記還元昇華室の内張に設け、このプラズマトロンのノ
ズルを常に前記溶体中に浸漬さてこの溶体中にプラズマ
ジェットを吹き込むことを特徴とする。
According to a further embodiment of the invention, an apparatus for carrying out the proposed method comprises a melting chamber for melting the raw material and its metal oxide, and a metal vapor condensation chamber connected to the melting chamber and via a gas duct I. an apparatus having at least one plasmatron in the lining of said reduction-sublimation chamber, the nozzle of said plasmatron being constantly immersed in said solution; It is characterized by the injection of plasma jet.

これによってこの装置は大きさを最小にし、これに応じ
て熱損失を最小にして、所期の目的、すなわち原料物質
を溶融し、二酸化いおうに富むガスを得、溶体から亜鉛
を蒸発させ、この蒸気を液体金属または粉末状昇華物の
形で凝縮させることができる。
This allows the device to minimize its size and correspondingly minimize heat losses to achieve the intended purpose, namely melting the raw material, obtaining a sulfur dioxide-rich gas, evaporating the zinc from the solution, and The vapor can be condensed in the form of liquid metal or powdered sublimate.

硫化物がそのまま燃焼して溶融するので溶体を適当に過
熱し、これによってプラズマトロンの電力消費を減少さ
せることができる。
Since the sulfide burns and melts as it is, the solution can be appropriately heated, thereby reducing the power consumption of the plasmatron.

分離した設備を使用するときは、溢流中の溶体の冷却を
避けられないが、溶体を過熱しているのでその恐れはな
い。
When using separate equipment, cooling of the overflowing solution is unavoidable, but since the solution is heated, there is no risk of this happening.

生成した亜鉛蒸気は最短の経路を通って凝縮室に入り、
この凝縮室は凝縮を一層良好にして戻り生成物の量を減
少させる。
The generated zinc vapor enters the condensation chamber through the shortest path;
This condensation chamber provides better condensation and reduces the amount of return product.

昇華室内のプラズマトロンはそのノズルを溶体中に浸漬
しており、直接反応領域にプラズマジェットを吹き込む
A plasmatron in the sublimation chamber has its nozzle immersed in the solution and directs a jet of plasma into the reaction zone.

さらにこのプラズマジェットは溶体に必要な攪拌を行な
い、これによって還元反応を促進させ、反応全体を強化
する。
Additionally, this plasma jet provides the necessary agitation of the solution, thereby accelerating the reduction reaction and intensifying the overall reaction.

本発明のさらに別の実施態様によれば、この発明の装置
は1個または平行した数個のプラズマトロンを設け、こ
のプラズマトロンは昇華室の壁に対する位置を調節する
ことができ、溶体の表面に対して鋭角をなすように設定
することを特徴とする。
According to a further embodiment of the invention, the device according to the invention is provided with one or several parallel plasmatrons, the plasmatrons being able to adjust their position relative to the walls of the sublimation chamber, and the surface of the solution It is characterized by being set at an acute angle with respect to.

これによって溶体の攪拌効果が最大となるようにプラズ
マトロンの位置を選択して昇華室の寿命を長くすること
ができる。
This makes it possible to select the position of the plasmatron so as to maximize the stirring effect of the solution, thereby extending the life of the sublimation chamber.

スラグの粘度はその組成と温度とに依存するが、スラグ
の粘度に応じてプラズマトロンを浴中の種々の位置にお
くことが必要である。
The viscosity of the slag depends on its composition and temperature, and depending on the viscosity of the slag, it is necessary to place the plasmatron at various positions in the bath.

さらに本発明の装置は、還元中に溶体を攪拌するように
プラズマ1−ロンのノズルを溶体中で移動させる機構を
設け、かつ昇華室にコークスを溶体の表面に供給する手
段を設けることを特徴とする。
Furthermore, the apparatus of the present invention is characterized in that it is provided with a mechanism for moving the nozzle of the plasma 1-ron in the solution so as to stir the solution during reduction, and a means for supplying coke to the surface of the solution in the sublimation chamber. shall be.

これによって、プラズマトロンのノズルを垂直に移動さ
せて溶体中の種々の深さに沈めて、ガスの圧力と、溶体
の粘度と、溶体をコークス上に撒布する程度とに応じて
泡立ちの程度を変化させることができる。
This allows the nozzle of the plasmatron to be moved vertically to different depths in the solution to control the degree of bubbling depending on the pressure of the gas, the viscosity of the solution, and the extent to which the solution is spread onto the coke. It can be changed.

本発明の実施態様を例示の目的で添付図面を参照しなが
らさらに詳細に説明する。
Embodiments of the invention will now be described in further detail, by way of example, with reference to the accompanying drawings.

本発明による多種金属硫化物の複合連続処理方法は多種
金属硫化物精鉱をサイクロンまたはスタッカ内で酸素気
流中で溶融する方法である。
The composite continuous treatment method for multi-metal sulfides according to the present invention is a method in which multi-metal sulfide concentrates are melted in an oxygen stream in a cyclone or stacker.

いおうに富むガスを粉塵から分離した後に硫酸またはい
おう元素の製造に使用する。
After separation of the sulfur-rich gas from the dust, it is used in the production of sulfuric acid or sulfur elements.

溶体は比重によって溶融室内でスラグ、マットおよび金
属に分離する。
The solution separates into slag, matte and metal in the melting chamber depending on its specific gravity.

上記金属などを溶融室から出湯する。The metals mentioned above are tapped from the melting chamber.

このときスラグは第2の昇華室に入れ、ここで攪拌して
還元性プラズマジェットの作用によって揮発成分を還元
して昇華させる。
At this time, the slag is placed in a second sublimation chamber, where it is stirred and volatile components are reduced and sublimated by the action of a reducing plasma jet.

揮発性金属の昇華した蒸気は凝縮室に達し、ここで液体
金属になるかまたは燃焼して酸化された昇華物となる。
The sublimated vapor of the volatile metal reaches a condensation chamber where it becomes liquid metal or burns to form an oxidized sublimate.

プラズマは天然ガスまたは窒素から形成する。Plasma is formed from natural gas or nitrogen.

後者の場合は昇華室にコークスを供給する。In the latter case, coke is supplied to the sublimation chamber.

多種金属酸化物原料または冶金副産物を処理するときは
、これらを装置の電気加熱部分において溶融し、次に溶
融したスラグを多種金属原料と同様に処理する。
When processing multi-metal oxide raw materials or metallurgical by-products, they are melted in the electrically heated section of the apparatus and the molten slag is then processed in the same manner as the multi-metal raw materials.

本発明による多種金属原料の処理方法は、硫化物、いお
うを含まない鉱石、精鉱および冶金副産物を溶融するこ
とができる。
The method for processing multimetallic raw materials according to the present invention is capable of melting sulfide, sulfur-free ores, concentrates, and metallurgical by-products.

たとえば銅−亜鉛精鉱のような硫化物をそのままかまた
は燃焼を加えてサイクロン炉内で垂直な火焔として溶融
させる。
Sulfides, such as copper-zinc concentrate, are melted as a vertical flame in a cyclone furnace, either neat or with the addition of combustion.

たとえば亜鉛含有スラグのような酸化物は装置の電気加
熱部分において熔融させる。
Oxides, such as zinc-containing slag, are melted in the electrically heated section of the device.

上記のようにして得られた溶体は還元室に入り、この還
元室は隔離によって溶融室から分離されており、ここで
溶体はプラズマジェットの還元作用を受けるかまたは窒
素プラズマの場合は溶体を攪拌しかつ溶体の表面をコー
クス層で蔽って還元される。
The solution obtained as described above enters a reduction chamber, which is separated from the melting chamber by an isolation, where the solution is subjected to the reducing action of a plasma jet or, in the case of a nitrogen plasma, agitated the solution. Moreover, the surface of the solution is covered with a coke layer and reduced.

第1図の装置においては溶融室1があり、溶融室1には
固体原料供給装置2と、処理すべき原料の溶融装置、す
なわち電極3と、溶融領域からガスを除去するガスダク
ト4と、マット出湯孔5と、金属出湯孔6と、室8から
室1を分離してスラグから金属を除去する隔壁7とがあ
る。
In the apparatus of FIG. 1, there is a melting chamber 1, which includes a solid raw material supply device 2, a melting device for the raw material to be treated, namely an electrode 3, a gas duct 4 for removing gas from the melting area, and a mat. There are a tap hole 5, a metal tap hole 6, and a partition wall 7 that separates chamber 1 from chamber 8 and removes metal from the slag.

金属分離室8には低温プラズマを発生するプラズマトロ
ン9と、密封部材10と、石炭供給装置11と、スラグ
出湯孔12と、スラグから分離した金属を凝縮させる室
14と室8とを連結するガスダクト13とがある。
In the metal separation chamber 8, a plasmatron 9 that generates low-temperature plasma, a sealing member 10, a coal supply device 11, a slag tapping hole 12, and a chamber 14 for condensing metal separated from slag are connected to the chamber 8. There is a gas duct 13.

凝縮室14には撒布装置15とガスダクト16とがある
In the condensing chamber 14 there is a distribution device 15 and a gas duct 16.

他の実施態様である第2図の装置においては、溶融室1
7はチャネル19を経て金属分離室18と連結する。
In another embodiment of the apparatus of FIG.
7 is connected to the metal separation chamber 18 via a channel 19.

亜鉛が酸化物である場合には、装置は第3図に示す酸化
室20を有し、ここでスラグから分離した金属蒸気を酸
化する。
If the zinc is an oxide, the apparatus has an oxidation chamber 20, shown in FIG. 3, in which the metal vapor separated from the slag is oxidized.

酸化室20は第3図に示すように熱膨張を補償するロー
ル21上に載置することができる。
The oxidation chamber 20 can be mounted on a thermal expansion compensating roll 21 as shown in FIG.

硫化物または燃料含有原料を処理する場合はそのままで
燃焼するかまたは燃料を加えて燃焼するのに適している
が、処理すべき原料を溶融する装置として、第4図に示
すサイクロン22を設け、これによって供給原料を供給
する注入器23を付けるか、または第5図に示すスタッ
カ24を設けて、供給原料を燃焼させて溶融するバーナ
25を付ける。
When treating sulfide or fuel-containing raw materials, it is suitable to burn them as they are or to burn them with the addition of fuel, but a cyclone 22 shown in FIG. 4 is provided as a device for melting the raw materials to be treated. Thereby, either a syringe 23 is provided to supply the feedstock, or a stacker 24 as shown in FIG. 5 is provided and a burner 25 is provided to combust and melt the feedstock.

これらの装置は次のように動作する。These devices operate as follows.

第1,2および3図によって、燃料を含有しない酸化物
、たとえば亜鉛またはその他の揮発性金属を含有するス
ラグ、は各装置の供給装置によって供給する。
1, 2 and 3, fuel-free oxides, such as slag containing zinc or other volatile metals, are fed by the feeding devices of each device.

この原料物質は溶融室1に入り、ここでスラグに浸漬し
ている電極によって溶融し、次に金属分離室8に入り、
ここで低温プラズマ発生装置によって生成する還元ガス
の作用によって亜鉛が蒸気として分離されて昇華する。
This raw material enters the melting chamber 1, where it is melted by an electrode immersed in the slag, and then enters the metal separation chamber 8,
Here, zinc is separated as vapor and sublimated by the action of the reducing gas generated by the low-temperature plasma generator.

蒸気は凝縮室14に入り、ここで冷却されて液体となっ
て蓄積すると亜鉛を出湯する。
The steam enters the condensing chamber 14 where it cools and accumulates as a liquid, releasing the zinc.

窒素プラズマを使用するときは、第1図の金属分離室8
の溶体表面に供給装置2を通してコークスを供給する。
When using nitrogen plasma, use the metal separation chamber 8 in Figure 1.
Coke is supplied to the surface of the solution through the supply device 2.

揮発性金属を酸化物の形で回収するときは、亜鉛の蒸気
は第3図の蒸気酸化室20に入れる。
When volatile metals are to be recovered in oxide form, the zinc vapor is admitted to a steam oxidation chamber 20 in FIG.

非鉄金属が抽出されて減少し溶融スラグはスラグ出湯孔
12を通して金属分離室8から連続的にまたは周期的に
出湯する。
The non-ferrous metals are extracted and reduced and the molten slag is continuously or periodically tapped from the metal separation chamber 8 through the slag tapping hole 12.

金属またはマットを回収するときは、蓄積すると、第1
図に示す溶融室1の金属出湯孔6またはマット出湯孔5
を通して周期的に出湯する。
When collecting metal or mats, the first
Metal tap hole 6 or mat tap hole 5 of melting chamber 1 shown in the figure
The hot water is released periodically through the bath.

この処理を溶融室1内で減圧下でかつ非還元性雰囲気中
で行なうこともできる。
This treatment can also be carried out in the melting chamber 1 under reduced pressure and in a non-reducing atmosphere.

このときは溶融室1は密封する必要がなく、電極3は天
井において密封しないでおくことができる。
In this case, the melting chamber 1 does not need to be sealed, and the electrode 3 can be left unsealed at the ceiling.

この場合に炉の金属殻体と自発的に溶接する電極を使用
することができる。
In this case it is possible to use electrodes that spontaneously weld with the metal shell of the furnace.

これは溶融室が特殊な電力を必要とせずに、これによっ
て溶融能力を高めることができる。
This means that the melting chamber does not require special electrical power, thereby increasing the melting capacity.

この設備を2つの領域にすなわち溶融領域と昇華領域と
に分離することは、最初の大きい方の領域における溶体
の温度を処理すべき原料物質の融点以下とし、溶融浴上
に供給固体原料物質の層を作り、これによって溶融室の
熱が炉の壁、床および天井を通って損失することをかな
り減少させることができる。
The separation of the equipment into two zones, the melting zone and the sublimation zone, ensures that the temperature of the solution in the first, larger zone is below the melting point of the raw material to be treated, and that the solid raw material fed onto the melt bath is layer, which can significantly reduce the loss of melting chamber heat through the walls, floor and ceiling of the furnace.

低温プラズマ発生装置9は還元性または中性ガスの流量
、圧力ならびに温度および電力消費を調節することがで
きる。
The low temperature plasma generator 9 can adjust the flow rate, pressure and temperature of reducing or neutral gas and power consumption.

この低温プラズマ発生装置9は溶体の表面に対して直角
または鋭角をなして金属分離室8の壁および天井に載置
することができる、さらに垂直面または水平面内で相互
にある角で移動することができる。
This low-temperature plasma generator 9 can be mounted on the walls and ceiling of the metal separation chamber 8 at right angles or at an acute angle to the surface of the solution, and can also be moved at an angle to each other in a vertical or horizontal plane. I can do it.

この装置9は溶体の種々の深さに沈めることができる。This device 9 can be submerged to various depths in the solution.

この装置9には適当な動作機構を設けることができる。This device 9 can be provided with suitable operating mechanisms.

溶融室1と金属分離室8との壁の内張の損耗を防ぐため
に、室を連結するダクトと隔壁とを水またはその他の伝
熱媒体で囲んで冷却することができる。
In order to prevent wear and tear on the wall linings of the melting chamber 1 and the metal separation chamber 8, the ducts and partitions connecting the chambers can be surrounded and cooled with water or other heat transfer medium.

第4図の硫化物精鉱処理装置は次のように動作する。The sulfide concentrate processing apparatus shown in FIG. 4 operates as follows.

乾燥した硫化物精鉱またはその他の燃料含有物質を酸素
または酸素を富化した空気のジェットによってサイクロ
ン22の注入器23を通して融剤とともに吹き込む。
Dry sulfide concentrate or other fuel-containing material is blown with a flux through the injector 23 of the cyclone 22 by a jet of oxygen or oxygen-enriched air.

供給原料は硫化物の酸化発熱反応またはサイクロンに供
給される燃料の燃焼によって発生する熱のために溶融す
る。
The feedstock melts due to the heat generated by the sulfide oxidation exothermic reaction or the combustion of the fuel fed to the cyclone.

次に溶融された供給原料はサイクロンの壁を伝わって溶
融室26に入る。
The molten feedstock then passes through the cyclone walls and enters the melting chamber 26.

発生したガスはガスダクトから除去してさらに処理する
The generated gas is removed from the gas duct for further processing.

溶融室26に入った溶体は成分の比重に応じて層を形成
する。
The solution entering the melting chamber 26 forms layers depending on the specific gravity of the components.

たとえば亜鉛、鉛および銅を含有する物質の処理におい
ては、生成した金属鉛は炉床に溜まり、銅マットは直接
鉛の上で層となり、亜鉛含有スラグは最上層となる。
For example, in the processing of materials containing zinc, lead and copper, the metallic lead formed accumulates in the hearth, the copper mat forms a layer directly on top of the lead, and the zinc-containing slag becomes the top layer.

溶体の深さは隔壁28が常にスラグ層まで沈んでいるよ
うに保つ。
The depth of the solution is maintained such that the partition walls 28 are always submerged to the slag layer.

この装置においては溶融室26と還元室29との間でガ
スが混合することはできないが、溶体は自由に入れかわ
ることができる。
In this device, gas cannot mix between the melting chamber 26 and the reduction chamber 29, but the solution can be exchanged freely.

鉛とマットとが蓄積すると、鉛出湯孔30とマット出湯
孔31とを通して周期的に出湯する。
When lead and matte accumulate, they are periodically tapped out through the lead tap hole 30 and the mat tap hole 31.

スラグをスラグ取出孔32から連続的または間歇的に出
湯する。
The slag is continuously or intermittently tapped from the slag extraction hole 32.

還元室29内では還元がおきる。Reduction occurs within the reduction chamber 29.

第5図の装置は次のように動作する。The apparatus of FIG. 5 operates as follows.

供給原料はスタッカ24に載置した垂直バーナ25によ
って酸化、溶融される。
The feedstock is oxidized and melted by a vertical burner 25 mounted on a stacker 24.

プラズマトロン33で発生した低温プラズマとスラグ溶
体との反応または窒素低温プラズマによって攪拌される
スラグ溶体とコークスとの反応によって揮発性金属が昇
華する。
Volatile metals are sublimated by the reaction between the low-temperature plasma generated in the plasmatron 33 and the slag solution, or the reaction between the slag solution stirred by the nitrogen low-temperature plasma and coke.

還元された蒸気はガスダクト34を通って凝縮室35に
入り、ここで金属は蒸気から液体となるか、または第3
図の後燃焼用の酸化室20に入り、ここで金属蒸気は酸
化物となる。
The reduced vapor passes through the gas duct 34 and enters the condensation chamber 35 where the metal changes from vapor to liquid or into a third
The metal vapor enters the oxidation chamber 20 for after-combustion in the figure, where it becomes an oxide.

本発明は以下の利点を有する。The present invention has the following advantages.

(1)本発明による処理能率は2ないし3倍に上昇し且
つ電気炉の面積が90%だけ減少する。
(1) The processing efficiency according to the present invention is increased by 2 to 3 times, and the area of the electric furnace is reduced by 90%.

(2)硫化物と酸化物原鉱は現代の連続処理工程におい
て広範囲に利用せしめられ一つの装置で実施され価値あ
る溶解生成物と廃棄スラグを生成する。
(2) Sulfide and oxide raw ores are extensively utilized in modern continuous processing processes, carried out in one unit, to produce valuable dissolved products and waste slag.

次に本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be explained in detail.

実施例 1 多種金属精鉱の処理として、7〜25%の銅および7〜
25%の亜鉛の硫化物を含む銅−亜鉛精鉱を湿分含有量
0%まで乾燥し、炉側におかれたビンに毎時1トンの割
合で供給した。
Example 1 Treatment of multimetallic concentrate with 7-25% copper and 7-25% copper
A copper-zinc concentrate containing 25% zinc sulphide was dried to a moisture content of 0% and fed at a rate of 1 ton per hour to a bin placed on the side of the furnace.

次に粉砕した石英を精鉱に加え、供給原料の1トンにつ
き200m”の割合の酸素の流れと正接するように、ス
タッカに組み込まれたバーナによってまたはサイクロン
室に正接するようにバーナによって吹き込む。
The crushed quartz is then added to the concentrate and blown by a burner integrated into the stacker or tangentially into the cyclone chamber, tangentially with a flow of oxygen at a rate of 200 m'' per tonne of feedstock.

二酸化いおうを75%含有するガスは硫酸製造に使用し
、マットおよびスラグの溶体は成分の比重に従って層を
形成する。
A gas containing 75% sulfur dioxide is used for the production of sulfuric acid, and the matte and slag solutions form layers according to the specific gravity of the components.

マットは沈んで底に蓄積し、200mmの水準を越える
と出湯する。
The mat sinks and accumulates at the bottom, and when it exceeds a level of 200 mm, hot water is released.

スラグは溶体浴の上層を形成して還元昇華室に入る。The slag forms the upper layer of the solution bath and enters the reduction sublimation chamber.

ここでプラズマジェットをスラグに吹き付ける。Here, a plasma jet is sprayed onto the slag.

スラグが蓄積すると炉底上500mmに位置する孔を通
って出湯する。
When slag accumulates, it is tapped out through a hole located 500 mm above the bottom of the furnace.

炉内の溶体の全水準は700〜750mmである。The total level of solution in the furnace is 700-750 mm.

亜鉛蒸気は凝縮室に入り、この底にある亜鉛浴はインペ
ラによって凝縮室全体に粒状の金属として撒布される。
Zinc vapor enters the condensing chamber, and the zinc bath at the bottom is spread as particulate metal throughout the condensing chamber by an impeller.

凝縮室内は500℃に保たれるので、蒸気は急速に冷却
され、水蒸気および二酸化炭素によって酸化されること
を防ぐ。
The temperature inside the condensing chamber is maintained at 500°C, so the steam is rapidly cooled and prevented from being oxidized by water vapor and carbon dioxide.

昇華室に供給する空気によって昇華物が酸化されるので
、ガスを冷却後得られた酸化物をフィルタバッグに集め
ることができる。
The air supplied to the sublimation chamber oxidizes the sublimate, so that after cooling the gas the resulting oxide can be collected in a filter bag.

実施例 2 亜鉛含有スラグの処理としては、1〜1.5%の銅、2
.5%までの鉛および8〜15%の亜鉛を含むスラグ廃
棄物からなる粒状スラグを管形炉で乾燥し、これを毎時
1トンの能力の電気炉の溶融室に供給し、電極をスラグ
沖に浸漬してスラグを加熱する。
Example 2 Treatment of zinc-containing slag includes 1-1.5% copper, 2
.. Granular slag consisting of slag waste containing up to 5% lead and 8-15% zinc is dried in a tube furnace, which is fed into the melting chamber of an electric furnace with a capacity of 1 ton per hour, and the electrodes are placed in the slag The slag is heated by soaking it in water.

炉は密封する必要はない、この炉内の雰囲気は中性であ
る。
The furnace does not need to be sealed; the atmosphere inside this furnace is neutral.

溶体浴の水準は750mmの高さとする。The level of the solution bath is at a height of 750 mm.

溶体を設備の還元昇華部分に入れ、ここでプラズマジェ
ットを作用させる。
The solution is introduced into the reduction-sublimation section of the equipment, where it is exposed to a plasma jet.

窒素プラズマジェットを使用するときは粉砕した乾燥コ
ークスを供給し、天然ガスを使用するときは、カーボン
ブラックおよび水素を生成して、これが酸化亜鉛を還元
する。
When using a nitrogen plasma jet, it supplies crushed dry coke, and when using natural gas, it produces carbon black and hydrogen, which reduces the zinc oxide.

亜鉛蒸気は凝縮室または燃焼室に入り、一方スラグは蓄
積するとスラグに対応する孔から出湯する。
Zinc vapor enters the condensation or combustion chamber, while the slag, as it accumulates, exits through holes corresponding to the slag.

実施例 3 多種金属精鉱の溶融 5〜25%の銅および5〜25%の亜鉛を含む銅−亜鉛
精鉱を75%のシリカを含む石英鉱石と混合し、これを
管形炉で湿分含有量1%まで乾燥し、炉設備の上方に載
置されたビンに空気コンベアによって送り、これから毎
時1トンの割合で装入物を供給装置によってスタッカま
で送り、装入物1トンにつき200m3の割合で酸素を
スタッカに送って装入物をサイクロンに吹き込む。
Example 3 Melt of Multimetallic Concentrate A copper-zinc concentrate containing 5-25% copper and 5-25% zinc is mixed with quartz ore containing 75% silica and moistened in a tube furnace. It is dried to a content of 1% and sent by an air conveyor to a bin placed above the furnace equipment, from which the charge at a rate of 1 ton per hour is sent to a stacker by means of a feeder, producing a volume of 200 m3 per ton of charge. Oxygen is sent to the stacker in proportion and the charge is blown into the cyclone.

装入物はここで溶融し、サイクロンの壁にそって流下し
て温度1250〜1300℃で溶融室に入る。
The charge is now melted and flows down along the walls of the cyclone into the melting chamber at a temperature of 1250-1300°C.

ガスは水冷直立管、電気フィルタによって75%の二酸
化いおうを除去した後に他のガスと混合して硫酸の製造
に利用する。
After 75% of the sulfur dioxide is removed from the gas using a water-cooled standpipe and an electric filter, it is mixed with other gases and used to produce sulfuric acid.

溶融室において、溶体の50%の銅を含むマットと、1
0%の亜鉛、1%までの銅、20〜25%の鉄および3
0〜35%のシリカを含むスラグとの層を形成する。
In the melting chamber, a mat containing 50% copper of the solution and 1
0% zinc, up to 1% copper, 20-25% iron and 3
Form a layer with slag containing 0-35% silica.

スラグは設備の還元昇華部分を形成する隔壁の後の空間
を満たす。
The slag fills the space after the bulkhead forming the reduction sublimation portion of the installation.

プラズマトロンは溶体を攪拌するのに必要な200mm
の深さにそのノズルを沈め、ガスの比速度を1 m3に
つき毎分1.3m3とする。
The plasmatron has a length of 200 mm, which is necessary to stir the solution.
The nozzle is submerged to a depth of , and the specific velocity of the gas is 1.3 m3 per minute per m3.

溶体の亜鉛含有量は最初の10%から0.5〜0.7%
に下げる。
The zinc content of the solution is 0.5-0.7% from the initial 10%.
lower to

亜鉛は1m”につき毎分10kgの速度で還元される。Zinc is reduced at a rate of 10 kg/min/m''.

スラグの重量の1.5〜2%のコークスを還元室に供給
する。
Coke of 1.5-2% of the weight of the slag is fed into the reduction chamber.

蒸気とガスとの混合物を凝縮室に注入し、ここで亜鉛蒸
気を凝縮させ、ガスを燃焼させる。
The steam and gas mixture is injected into a condensation chamber where the zinc vapor is condensed and the gas is combusted.

ガスは圧縮して加熱目的に使用する。The gas is compressed and used for heating purposes.

その加熱エネルギーは1m8につき3000Calに達
する。
The heating energy reaches 3000 Cal/m8.

プラズマ形成ガスとして窒素を使用するときは、亜鉛の
収率は80%に達する。
When using nitrogen as plasma-forming gas, the zinc yield reaches 80%.

残りはン疑縮して戻り生成物として装入物に戻して溶融
する。
The remainder is condensed and returned to the charge as a return product and melted.

蒸気が燃焼すると、ガスの体積の10〜15倍の空気を
吸入して冷却される。
When the steam burns, it draws in air 10 to 15 times the volume of the gas to cool it.

フィルタバッグでガス中の爪座を分離する。Separate the claw seats in the gas with a filter bag.

この爪座は65%の亜鉛と12%までの鉛を含む。This claw seat contains 65% zinc and up to 12% lead.

プラズマ形成ガスとして天然ガスを使用すると、このガ
スはプラズマトロン中で反応するので、コークスを溶体
に加える必要なしに、この反応中に生成する適量のカー
ボンブラックと水素とによって亜鉛が還元される。
Using natural gas as the plasma-forming gas, this gas reacts in the plasmatron so that the zinc is reduced by the appropriate amount of carbon black and hydrogen produced during this reaction, without the need to add coke to the solution.

ガスの流量、燃料の収率およびガスの処理方法は前記実
施例と同様であるが、金属亜鉛の収率は75%を超えな
いで残りは戻り生成物となる。
The gas flow rate, fuel yield and gas processing method are the same as in the previous example, but the yield of metallic zinc does not exceed 75% and the remainder is returned product.

実施例 4 亜鉛含有スラグの溶融 鉛溶融スラグは1.5%までの銅、15%の亜鉛、2%
までの鉛、23〜25%の鉄、20〜25%のシリカお
よび20%までの酸化カルシウムを含み、湿分含有量0
.5%まで乾燥して、毎時1トンの割合で1000KV
A電気炉の溶融室に供給する。
Example 4 Molten lead of zinc-containing slag Molten slag contains up to 1.5% copper, 15% zinc, 2%
Contains up to lead, 23-25% iron, 20-25% silica and up to 20% calcium oxide, moisture content 0
.. Dry to 5%, 1000KV at a rate of 1 ton per hour
A Supply to the melting chamber of electric furnace.

炉は3本の電極を有する。The furnace has three electrodes.

得られた溶体を隔壁の後の空間に満たし、前記と同様な
特性を有するプラズマに作用させる。
The obtained solution fills the space behind the partition wall and is caused to act on a plasma having the same characteristics as described above.

20〜25%の銅を含むマットを炉の溶融室内で分離す
る。
A matte containing 20-25% copper is separated in the melting chamber of the furnace.

ガスは爪座から分離して大気中に排出する。The gas is separated from the claw seat and discharged into the atmosphere.

最終スラグは0.5〜1%の亜鉛、0.1%の鉛および
0.3%の銅を含む。
The final slag contains 0.5-1% zinc, 0.1% lead and 0.3% copper.

凝縮は精鉱の溶融のときと同様に行なう。Condensation is carried out in the same manner as in the melting of concentrate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はガス空間を完全に分離する隔壁を有する多種金
属の複合連続処理装置であり、第2図は2つの溶融領域
を連結するチャネルを有する多種金属の複合連続処理装
置であり、第3図は生成蒸気の最終燃焼室を有する多種
金属の複合連続処理装置であり、第4図は溶融サイクロ
ンを有する多種金属の複合連続処理装置であり、第5図
は溶融スタッカを有する多種金属の複合連続処理装置で
ある。 1、 17. 26・・・・・・溶融室、2・・・・・
・固体原料供給装置、3・・・・・・電極、4. 13
. 16. 34・・・・・・ガスダクト、5,31・
・・・・・マット出湯孔、6・・・・・・金属出湯孔、
7,28・・・・・・隔壁、8,18・・・・・・金属
分離室、9,33・・・・・・プラズマトロン、10・
・・・・・密封部材、11・・・・・・石炭供給装置、
12・・・・・・スラグ出湯孔、14.35・・・・・
・凝縮室、15・・曲撒布装置、19・・・・・・チャ
ネル、2o・・・・・・酸化室、21・・・・・・ロー
ル、22・・・・・・サイクロン、23・・曲注入器、
24・・・・・・スタッカ、25・・・・・・バーナ、
29・・・・・・還元昇華室、30・・・・・・鉛出湯
孔、32・・・・・・スラグ取出孔。
FIG. 1 shows a multi-metal complex continuous processing apparatus having a partition wall that completely separates the gas space, FIG. 2 shows a multi-metal complex continuous processing apparatus having a channel connecting two melting zones, and FIG. Figure 4 shows a multi-metal composite continuous processing equipment with a final combustion chamber for the produced steam, Figure 4 shows a multi-metal composite continuous processing equipment with a melting cyclone, and Figure 5 shows a multi-metal composite continuous processing equipment with a melting stacker. It is a continuous processing device. 1, 17. 26... Melting chamber, 2...
・Solid raw material supply device, 3... Electrode, 4. 13
.. 16. 34... Gas duct, 5, 31.
...Mat tap hole, 6...Metal tap hole,
7, 28... Partition wall, 8, 18... Metal separation chamber, 9, 33... Plasmatron, 10.
... Sealing member, 11 ... Coal supply device,
12... Slag tap hole, 14.35...
- Condensation chamber, 15... Bending spreader, 19... Channel, 2o... Oxidation chamber, 21... Roll, 22... Cyclone, 23...・Curved syringe,
24...stacker, 25...burner,
29...Reduction sublimation chamber, 30... Lead tapping hole, 32... Slag extraction hole.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 第1段階で出発原料を熔融し、第2段階で還元溶融
を行なう、多種金属原料の二段階逐次処理方法において
、第1段階の溶融は遊離酸素を含むガス雰囲気中で行な
い、得られた溶体を処理する第2段階の還元溶融は、温
度4000〜5000℃のガスプラズマジェットを使用
して溶体の表面を温度1500〜1600℃に維持しな
がら還元することを特徴とする、多種金属原料の複合連
続処理方法。 2 前記溶体の成分である金属酸化物を還元する間、こ
の溶体にプラズマジェットを吹き込んで泡立たせ、この
溶体を特徴する特許請求の範囲第1項記載の多種金属原
料の複合連続処理方法。 3 前記プラズマの形成剤として天然ガスを特徴する特
許請求の範囲第1項記載の多種金属原料の複合連続処理
方法。 4 前記プラズマの形成剤として窒素を特徴する特許請
求の範囲第1項記載の多種金属原料の複合連続処理方法
。 5 前記溶体の成分である金属酸化物を還元する間、前
記溶体の表面にコークス層を設ける、特許請求の範囲第
1項記載の多種金属原料の複合連続処理方法。 6 溶融室と還元昇華室とを有し、溶融室は原料を溶融
してこの原料の成分である金属酸化物を蓄積し、還元昇
華室は前記溶融室と連結しかつガスダクトを介して金属
蒸気込縮室と連結する、多種金属原料の二段階連続処理
装置において、前記還元昇華室にはコークスを前記溶体
の表面に供給する手段を設け、かつ少なくとも1個のプ
ラズマトロンを還元昇華室の内張に組み込み、かつこの
プラズマトロンが前記溶体中にプラズマジェットを吹き
込み、この溶体を攪拌するとともにこれを還元するよう
に常に前記溶体中に浸漬させたノズルを有することを特
徴とする、多種金属原料の複合連続処理装置。 7 前記プラズマトロンは1個または平行した数個から
なり、このプラズマトロンは各還元昇華室の壁に対する
位置を調節することができ、かつ前記溶体の表面に対し
て鋭角をなすように設定された、特許請求の範囲第6項
記載の多種金属原料の複合連続処理装置。 8 前記プラズマ1ヘロンを前記溶体の層中で移動させ
る機構を設けた、特許請求の範囲第6項記載の多種金属
原料の複合連続処理装置。
[Claims] 1. In a two-step sequential processing method for multi-metal raw materials in which starting materials are melted in the first step and reductive melting is performed in the second step, the first step melting is performed in a gas atmosphere containing free oxygen. The second stage of reductive melting, in which the obtained solution is treated, is characterized by using a gas plasma jet at a temperature of 4000 to 5000°C to reduce the surface of the solution while maintaining the temperature at 1500 to 1600°C. A complex continuous processing method for multi-metal raw materials. 2. The composite continuous processing method for multi-metal raw materials according to claim 1, characterized in that, while reducing the metal oxide that is a component of the solution, a plasma jet is blown into the solution to create bubbles. 3. The composite continuous processing method for multi-metal raw materials according to claim 1, characterized in that natural gas is used as the plasma forming agent. 4. The composite continuous processing method for multi-metal raw materials according to claim 1, characterized in that nitrogen is used as the plasma forming agent. 5. The composite continuous processing method for multi-metal raw materials according to claim 1, wherein a coke layer is provided on the surface of the solution while reducing the metal oxide that is a component of the solution. 6 It has a melting chamber and a reduction/sublimation chamber, the melting chamber melts a raw material and accumulates metal oxides that are components of this raw material, and the reduction/sublimation chamber is connected to the melting chamber and releases metal vapor through a gas duct. In a two-stage continuous processing apparatus for multi-metal raw materials connected to a compaction chamber, the reduction-sublimation chamber is provided with means for supplying coke to the surface of the solution, and at least one plasmatron is connected to the inside of the reduction-sublimation chamber. A multi-metal raw material having a nozzle that is always immersed in the solution so that the plasmatron blows a plasma jet into the solution, agitates the solution, and reduces it. complex continuous processing equipment. 7. The plasmatron consists of one or several parallel plasmatrons, the plasmatron can be adjusted in position relative to the wall of each reduction-sublimation chamber, and is set at an acute angle to the surface of the solution. , a complex continuous processing apparatus for multi-metal raw materials according to claim 6. 8. The composite continuous processing apparatus for multi-metal raw materials according to claim 6, further comprising a mechanism for moving the plasma 1 heron in the layer of the solution.
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