JPS60208489A - 銅スラグからの有価金属の回収法 - Google Patents

銅スラグからの有価金属の回収法

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JPS60208489A
JPS60208489A JP6509384A JP6509384A JPS60208489A JP S60208489 A JPS60208489 A JP S60208489A JP 6509384 A JP6509384 A JP 6509384A JP 6509384 A JP6509384 A JP 6509384A JP S60208489 A JPS60208489 A JP S60208489A
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JP
Japan
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slag
furnace
copper
molten
electrolytic
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JP6509384A
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English (en)
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Shuichi Oto
修一 大戸
Fumiyuki Shimizu
史幸 清水
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Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Mining Co Ltd
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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、銅製錬スラグからの有価金属の回収法に関す
るものであり、特には溶融塩電解処理によりスラグ中の
有価金属を一層多量に回収する方法に関する。
銅製錬において産出するスラグ中には不可避的に有価金
属が混入している。銅製錬法として、現在もつとも多く
採用されている自溶炉法を例に挙げると、銅精鉱は少量
の溶剤と共に自溶炉に装入される。装入原料の主な組成
は、Cu27〜28%、Fe25〜25%、825〜2
5%、S I 0゜15%であり、この外Zn、Pb、
Ag等が少量含まれている。炉内では、原料中のSがS
O,ガスとして排出され、Cuのほぼ全景とFeと残り
のSが鍍を形成し、そしてFeOとS10! を主成分
とするスラグが形成される。このスラグ中には銅分が巻
込まれ、スラグ中のα5〜[17%を占めている。下記
は自溶炉産出スラグの組成例である:この他、反射炉法
、溶鉱炉法のスラグも若干の変動があるが、同様の組成
を示し、0,5〜α7%の銅分を含んでいる。その他、
自溶炉で生成するマットを転炉精錬する除虫ずる転炉媛
は銅を5%前後含んでいるので媛選鉱場へ送り、銅を回
収するが、その残りのスラグ(高鉄組成により媛鉄精鉱
と呼ばれる)にもまだα5%位の銅分が含まれている。
更には、近年、MI法と呼ばれる連続製鋼法が実施され
、これは溶融炉(S炉)、錬媛炉(SC炉)及び製鋼炉
(C炉)という樋で連続された5つの炉で粗銅を産出す
るものであるが、錬鍛炉からスラグが排出される。こう
して、国内では銅スラグが約200万トン程産出され、
その中には銅その他の有価金属が含まれており、スラグ
がそのまま処分されると、その童が美大なだけに有価金
属のスラグ損失は多大なものとなる。
そこで、従来からも、銅製線屑では、スラグを錬媛炉と
呼はれる炉内で媛中に含まれる銅そ鵞の他の有価金属を
スラグから沈降分離させることにより、有価金属の回収
を計ってきた。その場合、パイライトを代表とする還元
剤が投入されたり、また溶湯の機械的攪拌を行うことに
よって回収率の向上の為の努力が払われてきたが、従来
の錬鍛法はすべてスラグと金属鍍等の物理的性質(比重
)の差異を利用してスラグ中に巻込まれている懸濁状態
の金属を沈降分離することにつきるものであつた。その
ため、化学的に溶解している銅その他の金属成分は回収
しえず、回収率は非常に低いものにとどまった。銅スラ
グ中の#l成分の回収は高々20%程度である。銅製錬
スラグの発生員は前記の通り美大な量であり、回収率を
もう10%上げることができても、資源の節約効果は多
大なものとなる。
こうした状況において、本発明者は、銅スラグの溶融塩
電解法による処理を想到し、これにより1濁状態の銅沈
降量を増加すると共に、化学的に溶解している銅分をも
電解採取することを試み、成功を納めた。物理的性質(
比重)の差を利用しての懸濁金属成分の回収と、電気化
学的な溶解金属成分の回収という2つの方式の併用によ
って、スラグ中の銅その他の有価金属回収率の向上を実
現したものである。溶融塩電解法自体は周知のものであ
るが、これを鋼製錬スラグに応用して有価金属を回収す
る試みはいまだない。
従って、本発明は、銅製錬スラグを溶融塩電解処理する
ことによりスラグ中に含まれる有価金属を回収する方法
を提供する。特に、本発明は、銅製錬自溶炉から産出さ
れるスラグを錬媛炉に装入し、錬鍛炉において溶融塩電
解処理するプロセスに好適である。
本発明は、自溶炉スラグ、反射炉スラグ、溶鉱炉スラグ
、転炉スラグ、MI法錬鐙炉スラグ等各種鋼製錬スラグ
に等しく応用しうるちのである。
溶融塩は電気の良導体で、しかも電解伝導の型式をとる
。常温で固体の塩でも、これを高温に保って溶融させる
とイオンの運動は自由となり、このため適当な極を設け
て電圧を印加すると、イオンの移動により電気が流れ、
両極で電気化学的反応が起る。この現象が溶融塩電解と
呼ばれ、マグネシウム、ナトリウム、アルミニウム等の
電解処理に広く用いられていることは周知の通りである
銅製錬において産出するスラグも、高温溶融状態におい
ては、一種の溶融塩とみなすことができ、溶融塩電解処
理により銅その他の溶解金属成分の電解採取を可能なら
しめる。
電解処理炉において、装入スラグは、溶融状態に保持さ
れる。炉は、比較的浅い容器に耐火れんがを張りそして
少くとも底部に炭素を20〜30mmの厚さに内張すし
てカソードとする。炭素アノード電極が上方から溶融ス
ラグ中に浸漬される。
スラグを溶融状態に保持するのに、炉外からの外熱方式
を採用しうるし、また5相ゼーダベルグ寛極を利用した
融体に直接熱を与えてもよい。スラグ種に応じて適切な
電流条件を選ぶことにより、懸濁状態の金属分が比重差
により沈降すると同時に溶解状態の金属分がカソードに
析出し、比重が重いため炉底に沈積する。
スラグを連続処理する場合には、浅く細長い炉を用意し
、複数本のアノード電極を懸垂した状態で、炉の一端か
ら溶融スラグを装入し、そして反対端に向は流動せしめ
、反対端に設けたスラグホールから処理ずみスラグを排
出するように為しうる。流動スラグが充分の電解作用を
受けるよう、フリーパススラグが存在しないよう電極近
傍にスラグ流を差向ける適宜の邪魔板が設置される。
本発明は、既存の自溶炉−錬鍛炉(消費電力一4oxw
/1−1)設備を利用して実施するのに好適である。第
1図は、この実施例の説明図である。
自溶炉Aのアップテーク1に形成したスラグホール2か
ら抜出された自溶炉スラグは、樋を経て本発明を行う溶
融塩電解処理炉Bに送給される。炉Bは既存の3相ゼー
ダベルグ電極5を天井部に備えた錬鍛炉を改良したもの
であり、少くとも底面にカソードを構成する炭素ライニ
ング4が内張すされている。スラグは、炉の一端から他
端へと流動し、その間に電解処理を受ける。銅その他の
有価金属が炉底に沈積し、処理ずみスラグは炉他端の注
出孔から受器に排出される。沈積金属も適宜注出孔から
排出される。ゼーダベルグ電極は溶融スラグを溶融状態
に保つ加熱手段とカソード4に対するアノード電極手段
との役割を兼用しうる。
適当な外部加熱手段を設置してもよい。炉内には第2図
に示すように、流動スラグが電解作用をほとんど受けず
炉をフリーバスしないようスラグを電極周辺に差向ける
為の邪魔板5を設置することが好ましい。こうして、既
存の設備を若干変更するだけで、本発明の実施が可能と
なる。
実施例1 第6図に示すような溶融塩電解処理実験炉を用意した。
電気炉11の内部にカーボンるつぼ12を設置しその中
央にカーボン電極13を懸垂した。
力ボン電極とるつぼ通電端子を然るべく電気接続した。
るつぼ垂直内面にはマグネシアスタンプ14を内張した
銀白溶炉から産出された下記組成のスラグを供試スラグ
とした(重量%): このスラグ15009を図示の炉において次の電解条件
の下で処理した: 通電電流: 7.85 A (DK?1000h/m”
 )極間電圧:i、ssv 通電時間:3時間 処理温度:1250℃ 処理の結果生成された処理ずみスラグの組成は次の通り
となった。
電流効率は7.8%であり、そして電力原単位は54.
8 KWHr/)ンスラグであった。
実施例2及び比較例 実施例1と同様のスラグで銅分含量の少し異るものを用
いて同装置で次の条件で電解処理を行った。
通電電流: 6.4 A (DK’vl 000 A/
mtン極間電圧: 1.2 V 通電時間:5時間 処理温度: 1250°C 銅装置の減少状況を示す。比較例としての従来法は11
!峻炉によるものである。
比較例6と実施例2との対比かられかるように、電解作
用を併用することによってスラグ中の銅分の0,2%以
上の回収屋の増大が実現される。年間約200万トンも
の銅スラグが産出される事実を考慮する時、α2%の増
大はこれまでより4000トンもの銅が我国で余分に回
収されることを意味する。電気エネルギーは消費するが
、資源の枯渇化の重視される現在ではこの銀回収はきわ
めて有意義である。また、自溶炉−錬媛炉設備では錬媛
炉で加熱用として電力を通常50〜50KW/l−媛を
消費しており、これと同等の消費電力範囲内で熱エネル
ギーのみでなく前述のように電気化反応に同時に利用す
ることが可能であることから、電気エネルギーの有効利
用面でも、大きく寄与するものである。
以上説明した通り、本発明は、銅スラグの溶融塩電解法
により、懸濁状態の銅その他の金属の沈降量を従来法に
比して増大させると共に、化学的に溶解している銅その
他の金属も電解採取により回収することを可能としたも
のであり、各種銅スラグに対して容易に応用しうる点で
も工業的意義は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1&!Jは本発明を工業的に実施する設備の一例を示
す概略図であり、)第2図は第1図のX−X線に沿う断
面図であり、そして第3図は実施例において使用した炉
の断面図である。 A:自溶炉 1ニアツブテーク 2ニスラグホール B:溶融塩電解処理炉 3:ゼーダベルグ電極 4:炭素ライニング 5;邪魔板 11:電気炉 12:炭素るつぼ 13:炭素電極 第1図 第3図 手続補正用 昭和59イ1゛5月18日 特詐辰官若杉和夫殿 事(’lの表示 昭和59年 特願第65095 弓発
明の名称銅スラグからの有価金属の回収法補11をする
と 小イ′1との関係 特許出願人 名ij+、 日本鉱業株式会社 代理人 〒10:( 住 所 東京都中央区日本橋3」″目13番11号油脂
上業会館電話273−6436番 −(−1=1斤−−−−−−−−−−−−同一==゛=
r7:t7=補+F、の対象 一願1pり楕り勇者−出判「人工バ招−」男匍1書の発
明力名称−・特許請求の範囲・発明の詳細な説明の欄−
yy、任Vυ支びそ・の訳文−−−−一一一一−−−−
−−−−′−ト通−図・−珊−−m=・□−−−−〜−
−−・〜−=h山−明紬1の発明の詳細な説明の欄 補正の内容 別紙の通り 特願昭59−65095号明細書を以下の通り補正しす
す。 t 第8頁、下から8行「33」とあるをj5.3.?
/)ン」と訂正します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)銅製錬スラグを溶融塩電解処理することによりスラ
    グ中に含まれる有価金属を回収する方法。 2)銅製錬自溶炉から産出されるスラグを錬媛炉に装入
    し、錬鍛炉において溶融塩電解処理する特許請求の範囲
    第1項記載の方法。
JP6509384A 1984-04-03 1984-04-03 銅スラグからの有価金属の回収法 Pending JPS60208489A (ja)

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