JPS602635A - 粗銅の精製装置 - 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、転炉或いは精製炉出粗銅の精製装置に門する
ものであり、特には溶融苛性ソーダＪＯを使用して流滴
法により粗銅中のＡｓ％ｓｂ等の不純物を除去する粗銅
精製装置に関する。

鋸製錬においては、銅精鉱は基本的に、自溶炉における
溶錬及び転炉における錬銅の工程を経た後、精製炉にお
いて精製されそして電解用陽極として鋳造される。製錬
工程の最終的役割を拒う精製炉は粗銅中の硫黄と酸素、
殊に酸素の減少のために設けられた炉であり、粗銅中に
存在するＡｓ。

３ｂ、　Ｂ　ｉ、　ｐｂ　等の不純物の除去には向いて
いない。これら不純物の除去率向上の為に、転炉或いは
精製炉において消石灰、生石灰或いはソーダ灰を添加し
て不純物を石灰スラグやソーダスラグとして除去する方
法も提唱されている。しかし、この方法は添加物と溶鋼
の接触をいかに緊密に行なうかが問題である。例えば粉
状添加物を気体に載せて浴中に噴入したり、不活性ガス
の吹込みにより攪拌効果を創生ずる等の様々の方式によ
り接触効果の改善が計られているが、まだ尚添加物と溶
鋼の接触が不十分であり、高い除去率を望むことはでき
ず、加えて生成スラグと溶鋼との分離性が悪く、メタル
損失も無視しえない。この他、精製処理として転炉出粗
鍔を真空処理することにより不純物を除去する技術も報
告されているが、設備面、反応効率その他の点で検討の
余地を残している。

いずれにせよ、従来工程による不純物、特に重金属の除
去は必ずしも十分に達成されていない。

特に原料中に不純物が多い場合には精製後も残留不純物
が許容しえない程に多くなる。、Ａｓ、９ｂ。

Ｂｉ、Ｐｂ等の不純物は爾後の電解工程に重大な悪影響
を及ぼすので極力これらを低減することが必要のみなら
ず、近時良質の銅精鉱が減少しつつある状況に鑑み製錬
所の不純物許容能力を上げることにより不純物の多い鉱
石でも大量に使用できる態勢の確立が望まれている。

こうした要望に答えて、本件出願人は、溶融苛性ソーダ
層中に溶融粗銅を滴下する所謂流滴法により粗銅中の不
純物を効率良（除去する方法を提唱した。この方法によ
って、粗銅中の不純物除去のための７ラツクスとして苛
性ソーダを使用することそして接触方法として溶鋼を７
ラツクス層中に滴下する方式を採用することにより、粗
銅中で特に問題となるＡｓ、Ｓｂ等を始め、硫黄及び酸
素もきわめて効率良く除去することができる。処理対象
とする粗銅は、転炉出或いは精製炉出粗銅であるが、不
純物除去効果が高いので、転炉用粗銅を直接処理してそ
のままアノードに鋳造することも可能であり、これによ
り精製炉工程の省略も可能である。

本発明は、上記方法を工粟的に実施するのに適した精製
装置を提供することを目的とする。

本発明に従う粗銅精製装置は、溶融苛性ソーダ層を保持
する直立部と、該直立部と連接し該溶融苛性ソーダ層を
通過した精製粗銅を収集保持する回収室と、該回収室に
形成される精製粗銅注出口と、苛性ソーダ層及び精製粗
銅を溶融状態に加熱する為の加熱手段と、粗銅を溶融苛
性ソーダ層中に滴下する滴下装置とを包含するものであ
り、きわめて簡単な構成によって大きな精製効果を実現
することができる。好ましくは、装置は両端の直立部と
それらを繋ぐ水平部とを有する誘導炉であり、一方の直
立部に溶融苛性ソーダ層が保持されそして他方の直立部
に精製粗銅注出口が形成される。

以下、本発明について具体的に説明する。

転炉において産出される転炉用粗銅は、既述した通り、
いまだかなりの量の不純物と硫黄及び酸素を含有してい
る。不純物としては、操業条件及び原料状況によって変
動するが、０．０３〜０．０８％ｎｔ、ｏ、ｏ３〜０．
０４％Ｓｂ、０．２〜［］、３３％Ａｓ０．０１５〜０
．０５０％Ｐｂ、Ｏ，［ｌＯ１〜０．００２％Ｚｎが代
表例である。硫黄は０．０１〜Ｑ、０２％そして酸素は
０．５０〜０．６０％程度含まれている。

不純物の多い鉱石の割合が多いと、不純物量は更に増加
しつる。

従来法に従えば、転炉用粗銅は、傾転型の精製炉におい
て必要なら羽目からの空気吹込や添加剤投入により硫黄
並びに不純物を除いた後、表面に浮いた酸化物を炉外に
取除く媛かき作業が行われ、その後アンモニア等の還元
剤を使用して還元処理即ち脱酸されていた。しかしなが
らこの方法では不純物が充分に除去しえなかったことは
既述の通りである。

そこで、本発明は、転炉出粗銅或いは精製炉出粗銅を溶
融苛性ソーダ層を使用しての流滴法を実施するに適した
装置により処理する。

溶融苛性ソーダ層の使用と流滴方式との組合せは前述し
た通りきわめて効果的な精製をもたらしつる精製方法を
与える。従来からも、ソーダ７ラツクス或いはソーダス
ラグと呼ばれる７ラツクスやスラグを使用しての粗銅の
精製について研究は行われてきたが、その主流はソーダ
灰（Ｎａ、Ｃｏ３）である。苛性ソーダ（Ｎａｏａ）を
使用しての粗銅精製の実操業化の試みはいまだない。苛
性ソーダはソーダ塩としては高温下で比較的安定であり
、後に実施例において示す通りソーダ灰より一層効果的
に不純物を除去することができる。例えば、Ａｓ及びｓ
ｂについては次の反応によるものと推測されている。

２Ａ　Ｓ　＋６ＮａＯＨ→２Ｎａ３Ａｓ０３　＋　３Ｈ
２２Ｓｂ　＋　６ＮａＯＨ−＋２Ｎａ３Ｓｂ０３＋　３
Ｈ２苛性ソーダとソーダ灰とを使用しての比較試験の結
果を示しておく。試験は下表に示す不純物品位の粗銅１
　ｋｇを黒鉛るつぼにて１２００℃に溶解し、苛性ソー
ダ浴及びソーダ灰浴５００，９を保持するアルミナルツ
ボに滴下することにより実施した。浴はいずれも１１０
０℃で溶融状態に維持された。滴下粗銅は浴を通過し、
その下側に溜まる。

粗銅流滴後、放冷して精製粗銅をサンプリングし、不純
物品位を分析した。

上表かられかるように、苛性ソーダ浴を使用しての流滴
法は、粗銅中で特に問題となるＡｓ、Ｓｂ。

ｎｉ等を始め、硫黄及び酸素もきわめて効率良く除去す
る優れた精製法である。

図面は、上記方法を実施する本発明装置の具体例を示す
。　′ 第１図において精製装置は溶融苛性ソーダ浴１を収納保
持する直立部３を備えている。転炉出或いは精製炉出粗
銅５は、例えば底部に少くとも１つの滴下孔を備える取
鍋等のような滴下装置７から液滴として浴１中に滴下さ
れる。直立部３には、浴１の下側と連通する回収室９が
連接され、浴１を通過した精製粗銅を収集保持する。回
収室の端部には注出口１１が形成され、精製粗銅をアノ
□−ド鋳造工程に導く。浴１の下端近くには、浴接出口
１３が設けられ、適宜の周期で苛性ソーダ浴を抜出して
スラグ湿式処理工程で浄化し、繰返し使用する。水平部
の周囲には浴を溶融状態に維持する為誘導コイルのよう
な加熱手段１５が装備されている。

第２図は、溝形誘導炉の形態をした本発明の具体例を示
す。第１図に対応する要素には同じ参照番号を符しであ
る。この場合溝形誘導炉は、溶融苛性ソーダ浴１を収納
する第１の直立部３と注出口１１を備える第２の直立部
１０とを有し、両直立部３．１０間を水平部８が繋いで
いる。水平部８と第２直立部１０とが回収室９を構成す
る。誘導コイル１５が水平部８の周囲に装備されている
。

滴下装置は傾斜トレイ７として示しである。トレイ７は
少くとも一つの滴下口を備える唇を有し、粗銅５を苛性
ソーダ洛中に滴下する。

上記装置において苛性ソーダ浴を収納する直立部３の内
面には電融マグネシアれんが等により耐食を計ることが
好ましい。

、溶融苛性ソーダ浴は精製粗銅上に浮遊し浴−メタル分
離性は非常に良好であり、従来スラグ法に見られたメタ
ル損失はほとんど生じない。

苛性ソーダ浴使用量は、粗銅温度、滴下状態、粗銅滴の
浴通過時間、浴温等に依存して決定されるが、粗銅：苛
性ソーダ重量比において３ｏｎ：ｉ程度までなら充分の
精製効果を上げることができる。転炉用粗銅の産出時湿
度は１１００〜１２００℃であり、必要なら１３５０’
Ｃまでの温度に予備加熱してもよい。精製処理中溶ＭＥ
！度が低下するので転炉量温度を高目にコントロールす
るのが好ましい。苛性ソーダ浴は１１００℃前後に維持
するのが好都合である。

以上説明した通り、本発明は、溶融苛性ソーダ浴を使用
する流滴性実施の為の簡易な装置を提供するものであり
、斯界に大きな貢献をなすものである。

【図面の簡単な説明】

第１及び２図は本発明装置の具体例の概略断面図である
。 １：溶融苛性ソーダ浴 ３：直立部 ５：粗銅 ７：滴下装置 ８：水平部 ９：回収室 １０：直立部 １１：注出口 １３：浴接出口 １５：加熱手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）溶融苛性ソーダ層を保持する直立部と、該直立部と
   連接し該溶融苛性ソーダ層を通過した精製粗銅を収集保
   持する回収室と、該回収室に形成される精製粗銅注出口
   と、苛性ソーダ層及び精製粗銅を溶融状態に加熱する為
   の加熱手段と、粗銅を溶融苛性ソーダ層中に滴下する滴
   下装置とを包含する粗銅精製装置。 ２）精製装置が両端の直立部とそれらを繋ぐ水平部とを
   有する誘導炉であり、一方の直立部に溶融苛性ソーダ層
   が保持されそして他方の直立部に精製粗銅注出口が形成
   される特許請求の範囲第１項記載の装置。