JPS61261445A - 銅転炉▲からみ▼の処理方法 - Google Patents
銅転炉▲からみ▼の処理方法Info
- Publication number
- JPS61261445A JPS61261445A JP60103557A JP10355785A JPS61261445A JP S61261445 A JPS61261445 A JP S61261445A JP 60103557 A JP60103557 A JP 60103557A JP 10355785 A JP10355785 A JP 10355785A JP S61261445 A JPS61261445 A JP S61261445A
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- JP
- Japan
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- partial pressure
- oxygen partial
- copper
- slag
- oxygen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は銅転炉から排出される転炉媛を溶融状態のま
\あるいは固化した後、そのま\溶錬炉へ繰返したり、
浮遊選鉱法により有価物を回収したりすることなく別の
炉で溶融処理して銅分並びに含有する有価物を効率よく
回収する方法における操業終点の判定方法に関するもの
である。
\あるいは固化した後、そのま\溶錬炉へ繰返したり、
浮遊選鉱法により有価物を回収したりすることなく別の
炉で溶融処理して銅分並びに含有する有価物を効率よく
回収する方法における操業終点の判定方法に関するもの
である。
銅転炉から排出される転炉媛は、一般に銅分をるため、
種々の方法で有価金属が回収される。
種々の方法で有価金属が回収される。
従来、最も広く用いられている媛選鉱法は転炉媛を一旦
凝固させた後微粉砕して浮遊選鉱法により一分の高い精
鉱を回収し溶錬炉に繰返すものである。又転炉媛を溶体
のま\溶錬用の度射炉、あるいは電気炉に繰返すことが
行なわれる。また、近時溶融状態の転炉媛を還元剤を添
加して還元する所謂スラグクリーニングが提案されてい
るが、電気炉が主役であり溶湯の攪拌が不充分で銅分を
十分回収できなかった。
凝固させた後微粉砕して浮遊選鉱法により一分の高い精
鉱を回収し溶錬炉に繰返すものである。又転炉媛を溶体
のま\溶錬用の度射炉、あるいは電気炉に繰返すことが
行なわれる。また、近時溶融状態の転炉媛を還元剤を添
加して還元する所謂スラグクリーニングが提案されてい
るが、電気炉が主役であり溶湯の攪拌が不充分で銅分を
十分回収できなかった。
このスラグクリーニングに使用する炉として、攪拌の効
果を十分に出すためには多数の羽口を有し溶融物中に送
風が可能な非鉄製錬用転炉や固定床炉を使用すると有効
である。このような炉を用いて反応を進行させると、転
炉媛中のFe Oが還元されるにつれて媛の粘性が低下
し、懸垂していた銅分が沈降し、更に還元が進むと媛中
に化学的に溶解していた銅の一部も還元されメタル相に
沈降する。この還元反応の操業で還元が不充分であれば
、廃棄する媛中の銅分が高くなって銅の収率が低下し、
一方必要以上に還元を進めても還元剤の使用量が多くな
り、また媛中の酸化鉄を金属鉄にまで還元し、却って錘
の溶融温度を高め、流動性を悪化することになる。従っ
て目的とする銅の回収率を達成しつつ、還元剤の使用量
を極力少なくするためには、還元反応の終点を精度よく
判定し・鍛中の銅分が、目標値にまで下った時に還元剤
の添加と送風とを中止して操業を終了することが必要で
ある。
果を十分に出すためには多数の羽口を有し溶融物中に送
風が可能な非鉄製錬用転炉や固定床炉を使用すると有効
である。このような炉を用いて反応を進行させると、転
炉媛中のFe Oが還元されるにつれて媛の粘性が低下
し、懸垂していた銅分が沈降し、更に還元が進むと媛中
に化学的に溶解していた銅の一部も還元されメタル相に
沈降する。この還元反応の操業で還元が不充分であれば
、廃棄する媛中の銅分が高くなって銅の収率が低下し、
一方必要以上に還元を進めても還元剤の使用量が多くな
り、また媛中の酸化鉄を金属鉄にまで還元し、却って錘
の溶融温度を高め、流動性を悪化することになる。従っ
て目的とする銅の回収率を達成しつつ、還元剤の使用量
を極力少なくするためには、還元反応の終点を精度よく
判定し・鍛中の銅分が、目標値にまで下った時に還元剤
の添加と送風とを中止して操業を終了することが必要で
ある。
しかしながら媛中の銅分を迅速に分析する方法はなく、
操業中の暖の銅品位を直接知ることはできなかった。
操業中の暖の銅品位を直接知ることはできなかった。
本発明は銅転炉媛の還元処理において、媛中の銅品位を
精度良く、且つ迅速に推定して操業の終点を判定する方
法を提供せんとするものである。
精度良く、且つ迅速に推定して操業の終点を判定する方
法を提供せんとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明はこの目的を達するために、溶融状態の銅転炉暖
中に還元剤を空気又は酸素富化空気と共て、酸素濃淡電
池を用いた酸素センサーにより媛中の酸素分圧を測定し
、この値を一定温度における酸素分圧に標準化し、その
値から媛中の銅品位を推定し目標値となったところで操
業の終点とするようにしたものである。
中に還元剤を空気又は酸素富化空気と共て、酸素濃淡電
池を用いた酸素センサーにより媛中の酸素分圧を測定し
、この値を一定温度における酸素分圧に標準化し、その
値から媛中の銅品位を推定し目標値となったところで操
業の終点とするようにしたものである。
媛の酸素分圧と含銅量の関係については、過去多くの文
献が発表されているが、それらはいずれも静置したルツ
ボ中での実験室的規模のデーターを基にして、主として
媛中への化学的溶解を論じたものであり、懸垂状態で銅
が媛中に混入しているものと、化学的溶解が同時に起っ
ている実操業規模への適用は困難であった。
献が発表されているが、それらはいずれも静置したルツ
ボ中での実験室的規模のデーターを基にして、主として
媛中への化学的溶解を論じたものであり、懸垂状態で銅
が媛中に混入しているものと、化学的溶解が同時に起っ
ている実操業規模への適用は困難であった。
発明者等はFe−Fe0を基準極とする酸素濃淡電池を
用いた酸素センサーを用いて実験を繰返した結果、還元
剤と空気又は酸素富化空気が同時に吹き込まれ、激しく
反応し、且つ攪拌されている暖においては、測定して得
られた酸素分圧の値を一定温度における酸素分圧に補正
した値は、懸垂銅分による媛中の含銅品位と、溶解銅分
による媛中の含銅品位との合計値との間に明確な関係が
あることを見出したものである。
用いた酸素センサーを用いて実験を繰返した結果、還元
剤と空気又は酸素富化空気が同時に吹き込まれ、激しく
反応し、且つ攪拌されている暖においては、測定して得
られた酸素分圧の値を一定温度における酸素分圧に補正
した値は、懸垂銅分による媛中の含銅品位と、溶解銅分
による媛中の含銅品位との合計値との間に明確な関係が
あることを見出したものである。
即ち、本発明では煉瓦内寸で直径/、5m、長さ7.7
mのPS型小型転炉に銅品位3.0〜S、O重量%の溶
融転炉媛を約3を装入し、直径20− lIOaの羽口
3〜S本を使用して、羽目から弘〜A 19/分の微粉
炭と、酸素含有量=5〜30容量%の酸素富化空気9.
5〜2A、!;m/分とを吹込み、還元操業の時間を7
0〜/タ0分と還元状態を種々変更して試験を行ない、
炉口より酸素センサーを媛中に挿入して操業終了時の暖
の酸素分圧と温度とを測定し、同時にサンプルを採取し
、化学分析を行なった。測定した酸素分圧は1xoo
t:’の酸素分圧に標準化して、これとサンプルの化学
分析値との関係を対比したところ、第1図のような結果
が得られた。第1図において横軸は、酸素分圧を/20
0 t:’に標準化した値を対数で示し、縦軸は媛中の
Cu重量%の値を対数で示した。第1図から明らかなよ
うに標準化した酸素分圧と媛中のCu重量%との間には
両者を対数で表わすと直線で表わされる明瞭な関係があ
り、Cu重量%の高いところではバラツキがや−多いが
、Cu重量%が低くなるとバラツキも少なく、従って還
元操業を媛の酸素分圧を測定して標準化酸素分圧を求め
れば、目標とするCu重量%に対応する酸素分圧を示し
たところで操業の終点とすることができる。例えば廃棄
する暖のOuを0.5重量%以下とするならば、標準化
酸素分圧はlog P o で−91g以下とすれば
良い。
mのPS型小型転炉に銅品位3.0〜S、O重量%の溶
融転炉媛を約3を装入し、直径20− lIOaの羽口
3〜S本を使用して、羽目から弘〜A 19/分の微粉
炭と、酸素含有量=5〜30容量%の酸素富化空気9.
5〜2A、!;m/分とを吹込み、還元操業の時間を7
0〜/タ0分と還元状態を種々変更して試験を行ない、
炉口より酸素センサーを媛中に挿入して操業終了時の暖
の酸素分圧と温度とを測定し、同時にサンプルを採取し
、化学分析を行なった。測定した酸素分圧は1xoo
t:’の酸素分圧に標準化して、これとサンプルの化学
分析値との関係を対比したところ、第1図のような結果
が得られた。第1図において横軸は、酸素分圧を/20
0 t:’に標準化した値を対数で示し、縦軸は媛中の
Cu重量%の値を対数で示した。第1図から明らかなよ
うに標準化した酸素分圧と媛中のCu重量%との間には
両者を対数で表わすと直線で表わされる明瞭な関係があ
り、Cu重量%の高いところではバラツキがや−多いが
、Cu重量%が低くなるとバラツキも少なく、従って還
元操業を媛の酸素分圧を測定して標準化酸素分圧を求め
れば、目標とするCu重量%に対応する酸素分圧を示し
たところで操業の終点とすることができる。例えば廃棄
する暖のOuを0.5重量%以下とするならば、標準化
酸素分圧はlog P o で−91g以下とすれば
良い。
酸素分圧の測定方法及び酸素分圧の標準化方法について
述べると次の如くである。
述べると次の如くである。
U)酸素分圧の測定方法
転炉媛の還元反応の条件下で実質上完全な酸素イオン伝
導を示す酸化物、例えば安定化ジルコニアZrO十Mg
Oを固体電解質として用いて酸素濃淡電池(1)を構成
する。
導を示す酸化物、例えば安定化ジルコニアZrO十Mg
Oを固体電解質として用いて酸素濃淡電池(1)を構成
する。
P t/P O(1)7’ZrO−1−Mg0/Po
(…〆pt (1)この酸素濃淡電池(1)の起電
力Eは次の(2)式で表わすことができる。
(…〆pt (1)この酸素濃淡電池(1)の起電
力Eは次の(2)式で表わすことができる。
但し R:ガス定数
T:絶対温度0K
XP:ファラデ一定数
po(1):参照電極の示す酸素分圧
、′
Po (…):測定電極の示す酸素分圧こ−で参照電極
としては一定温度において一定の酸素分圧を示すもので
あれば特に限定されるものではないが、転炉媛処理にお
いては精度的にIIIe・FeOが優れている。
としては一定温度において一定の酸素分圧を示すもので
あれば特に限定されるものではないが、転炉媛処理にお
いては精度的にIIIe・FeOが優れている。
式(2)から明らかなように酸素濃淡電池(1)の起電
力Eと温度Tが測定できれば、参照電極の示す酸素分圧
po(1)の値は既知 〔例えば参照電極がIFe”FeOの場合はRrlnP
o 2(1)−−!r−乙ざ00+/29.AT (
1−mo! ) となる〕 であるため測定電極の示す酸素分圧PO(Fj)を求め
ることができる。
力Eと温度Tが測定できれば、参照電極の示す酸素分圧
po(1)の値は既知 〔例えば参照電極がIFe”FeOの場合はRrlnP
o 2(1)−−!r−乙ざ00+/29.AT (
1−mo! ) となる〕 であるため測定電極の示す酸素分圧PO(Fj)を求め
ることができる。
(切酸素分圧の標準化方法
酸素濃淡電池によって測定される酸素分圧は温度によっ
て変化し、各測定の度毎に媛の温度は一般的に異なるた
め、得られた酸素分圧をある一定の温度(例えば/20
0 C,/2!Otel’など)における酸素分圧に標
準化する必要がある。この標準化方法としては、反応系
を構成する化合物成分間に成立する酸化還元反応式より
評価するのが一般的であり、本発明においては媛の構成
元素に多量の鉄を含むので次の反応式を考えるのが良い
。
て変化し、各測定の度毎に媛の温度は一般的に異なるた
め、得られた酸素分圧をある一定の温度(例えば/20
0 C,/2!Otel’など)における酸素分圧に標
準化する必要がある。この標準化方法としては、反応系
を構成する化合物成分間に成立する酸化還元反応式より
評価するのが一般的であり、本発明においては媛の構成
元素に多量の鉄を含むので次の反応式を考えるのが良い
。
II F’eO(1)+O(g%2 Fe O(1)
(3)(3)式の標準自由エネルギー変化Δ8(
T)はpea(7)とlPe203(t)の活量αFe
O’αFe O及び酸素分圧po(T)を用いて次式の
ように表わすことができる。
(3)(3)式の標準自由エネルギー変化Δ8(
T)はpea(7)とlPe203(t)の活量αFe
O’αFe O及び酸素分圧po(T)を用いて次式の
ように表わすことができる。
従って測定温度T1における酸素分圧Po2(Tρを標
準温度で2における酸素分圧Po2(T2)に標準化す
るには、温度T とT との変化では活量αFed’α
FeOが変化せず一定であると仮定すれば、(5)式か
ら次の(6)式が得られる。
準温度で2における酸素分圧Po2(T2)に標準化す
るには、温度T とT との変化では活量αFed’α
FeOが変化せず一定であると仮定すれば、(5)式か
ら次の(6)式が得られる。
従って測定温度T 1その温度における酸素分圧が求め
られれば(3)式の反応自由エネルギーΔGは既知であ
るから、これらの値を(6)式に代入すると標準温度T
2における酸素分圧Po2(’l”2)を求めることが
できる。
られれば(3)式の反応自由エネルギーΔGは既知であ
るから、これらの値を(6)式に代入すると標準温度T
2における酸素分圧Po2(’l”2)を求めることが
できる。
煉瓦内寸で直径/、!rm−長さ/、りmのPS型転炉
で、内径コタ能の羽04を本を具えたものにOu、2.
g%、Fθグダ、7%、SiO2/、0%(各重量%)
の溶融転炉媛3.3tを装入し、り、6◆扮の微粉炭と
0 21.、!;容量%の酸素富化空気/z、 g N
m 層とを羽口より吹込んだ。この操業中酸素センサー
により酸素分圧、温度を測定し、同時に少量のサンプル
を採取して銅品位の経時変化を測定した。操業はioo
分で終点とした。
で、内径コタ能の羽04を本を具えたものにOu、2.
g%、Fθグダ、7%、SiO2/、0%(各重量%)
の溶融転炉媛3.3tを装入し、り、6◆扮の微粉炭と
0 21.、!;容量%の酸素富化空気/z、 g N
m 層とを羽口より吹込んだ。この操業中酸素センサー
により酸素分圧、温度を測定し、同時に少量のサンプル
を採取して銅品位の経時変化を測定した。操業はioo
分で終点とした。
求められた酸素分圧を/200 T:に標準化した酸素
分圧、媛中のOu重量%と操業時間の関係を第2図に示
す。
分圧、媛中のOu重量%と操業時間の関係を第2図に示
す。
この結果から、標準化酸素分圧と媛中のOu重量%の低
下がよく対応していることが判る。
下がよく対応していることが判る。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば銅転炉
媛の還元処理によって媛中の銅分を回収する場合に、攪
拌の激しい実操業規模の炉において、酸素センサーを用
いて媛中の酸素分圧を測定し、この値を一定温度におけ
る酸素分圧に標準化した値が、媛中の銅品位と極めて明
確な関係があり、標準化酸素分圧の値から銅品位を比較
的精度良く推定できるので、媛中の銅品位を目標とする
値になるように操業の終点を決めることができ、還元操
業を効率的に且つ経済的に実施することが可能となる。
媛の還元処理によって媛中の銅分を回収する場合に、攪
拌の激しい実操業規模の炉において、酸素センサーを用
いて媛中の酸素分圧を測定し、この値を一定温度におけ
る酸素分圧に標準化した値が、媛中の銅品位と極めて明
確な関係があり、標準化酸素分圧の値から銅品位を比較
的精度良く推定できるので、媛中の銅品位を目標とする
値になるように操業の終点を決めることができ、還元操
業を効率的に且つ経済的に実施することが可能となる。
第1図は媛中の標準化酸素分圧と、銅含有量との関係を
示した図、第2図は媛の還元操業時間と、銅分含有量及
び標準化酸素分圧との関係を示した図である。
示した図、第2図は媛の還元操業時間と、銅分含有量及
び標準化酸素分圧との関係を示した図である。
Claims (1)
- (1)溶融状態の銅転炉■中に還元剤を空気又は酸素富
化空気と共に吹込んで、該■中の銅分を分離回収する方
法において、■中の酸素分圧を測定し、これらの値を予
め定めた温度における酸素分圧に標準化した値が予め設
定した値に達したときをもつて操業の終点とすることを
特徴とする銅転炉■の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60103557A JPS61261445A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 銅転炉▲からみ▼の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60103557A JPS61261445A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 銅転炉▲からみ▼の処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61261445A true JPS61261445A (ja) | 1986-11-19 |
JPH0470369B2 JPH0470369B2 (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=14357118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60103557A Granted JPS61261445A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 銅転炉▲からみ▼の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61261445A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02125820A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-14 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅転炉の操業方法 |
JP2004011011A (ja) * | 2002-06-11 | 2004-01-15 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 銅転炉スラグからの銅の回収方法 |
RU2652278C1 (ru) * | 2017-06-19 | 2018-04-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт тепловых металлургических агрегатов и технологий "Стальпроект" | Способ переработки конвертерных шлаков медного производства |
CN111455194A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-28 | 金川集团股份有限公司 | 一种降低ps转炉渣中含铜量的方法 |
CN113047908A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-06-29 | 中国矿业大学(北京) | 基于数据融合的矿井爆炸报警系统 |
WO2022009656A1 (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | 住友金属鉱山株式会社 | 有価金属を回収する方法 |
WO2022009657A1 (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | 住友金属鉱山株式会社 | 有価金属を回収する方法 |
US11926883B2 (en) | 2020-07-09 | 2024-03-12 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Method for recovering valuable metal |
US12027681B2 (en) | 2018-07-12 | 2024-07-02 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Method for recovering valuable metals from waste lithium ion batteries |
-
1985
- 1985-05-14 JP JP60103557A patent/JPS61261445A/ja active Granted
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02125820A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-14 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅転炉の操業方法 |
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RU2652278C1 (ru) * | 2017-06-19 | 2018-04-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт тепловых металлургических агрегатов и технологий "Стальпроект" | Способ переработки конвертерных шлаков медного производства |
US12027681B2 (en) | 2018-07-12 | 2024-07-02 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Method for recovering valuable metals from waste lithium ion batteries |
CN111455194A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-28 | 金川集团股份有限公司 | 一种降低ps转炉渣中含铜量的方法 |
WO2022009657A1 (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | 住友金属鉱山株式会社 | 有価金属を回収する方法 |
WO2022009656A1 (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | 住友金属鉱山株式会社 | 有価金属を回収する方法 |
JP2022015535A (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-21 | 住友金属鉱山株式会社 | 有価金属を回収する方法 |
JP2022015534A (ja) * | 2020-07-09 | 2022-01-21 | 住友金属鉱山株式会社 | 有価金属を回収する方法 |
US11807914B2 (en) | 2020-07-09 | 2023-11-07 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Method for recovering valuable metal |
US11926883B2 (en) | 2020-07-09 | 2024-03-12 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Method for recovering valuable metal |
CN113047908B (zh) * | 2021-04-08 | 2022-01-28 | 中国矿业大学(北京) | 基于数据融合的矿井爆炸报警系统 |
CN113047908A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-06-29 | 中国矿业大学(北京) | 基于数据融合的矿井爆炸报警系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0470369B2 (ja) | 1992-11-10 |
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