JPS62124236A - 製錬バ−ナ及び製錬方法 - Google Patents

製錬バ−ナ及び製錬方法

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JPS62124236A
JPS62124236A JP4714486A JP4714486A JPS62124236A JP S62124236 A JPS62124236 A JP S62124236A JP 4714486 A JP4714486 A JP 4714486A JP 4714486 A JP4714486 A JP 4714486A JP S62124236 A JPS62124236 A JP S62124236A
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JP
Japan
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condensate
burner
smelting
fuel
conduit
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JP4714486A
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マルコム、チヤールズ、エバート、ベル
カーロス、マヌエル、デイアス
ハイドン、デイビース
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Vale Canada Ltd
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Vale Canada Ltd
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • C22B15/0028Smelting or converting
    • C22B15/003Bath smelting or converting
    • C22B15/0036Bath smelting or converting in reverberatory furnaces
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は金属硫化物の鉱石又は凝縮物の乾式冶金工程に
係り、特に反射式の溶解炉内で二酸化硫黄(S02)の
生成を最小にすることができる効率的な方法及びバーナ
装置に関する。
−(従来技術及びその問題点) 硫化物、たとえば銅の原鉱、磁硫鉄鉱、硫鉄ニッケル鉱
等を含む凝縮物からニッケル及び又は銅を取り出づ際に
は、第1の乾式冶金の段階は鉄を酸化することであり、
この鉄の酸化はスラグの除去を経て最後にその抽出に導
く。この過程は、ニッケル、銅及び他の価値ある金属に
富んだ鎗を生ずる。この結果を伴う斯かる1つの溶解方
法は反射炉を利用する。
簡単に言えば、反射炉内で、発掘燃料(石炭、石油又は
ガス)は!j諌される物質とは分離して燃やされる。炉
は、一端に配置されたバーナを有した長い直方体の構造
である。バーナからの火炎は炉の底部(炉床)に向けら
れており、そこでは燃焼ガス内の熱の大部分が炉床下部
にある装入物に直接に放射される。同時にバーナからの
残りの熱は放射され、天壁及び側壁に反射され、それか
ら炉内で“反射する″。多用途ではあるが、反射式の製
錬は大量の燃料を必要とし、しかも窒素酸化物(NOx
)の生成を引き起こす。
炉に供給された装入物は、一連の縦の耐火衷張のあるバ
イブを通して供給され、このバイブは炉の天壁を通り炉
の側方に沿って配設されている。
前記装入物が溶けるとき、装入物は炉床に流れ、特有の
スラグと鎗を形成する。鉱酸化物(ロースタ内で形成さ
れる〉を包むシリカのフラックスは必要に応じて加えら
れる。スラグ(好ましくない鉄を含む化合物に富む)、
鍍(好ましいニッケル、銅及び他の金属化合物に富む)
の上にrl <。スラグと鎗はコンバータ内でさらに処
理するために充分なタッピングctappinq )工
程によ−)て分離される。
このテーマについて改良された変形は、酸素−燃料反射
炉である。この実施例では、多数のバーナが、実質的に
内壁に平行に天壁内に取り付けられる。純粋な酸素が、
燃焼を起こずために燃料と混合される。結果どして生ず
る火炎は装入物に直接当たる。この構造のために炉処理
量が増加し燃料消費量が減少する。給鉱はバーナとは独
立している。
硫化物鉱石の乾式冶金によって起こる大きな問題は、予
冷の二酸化イA゛つが副産物としτ′iri離づ゛るこ
とである。二酸化硫黄の放出のf1′!要度に鑑み二酸
化硫黄の減少が必須になった。したがって、副産物とし
て硫酸を生産することがしばしば好ましい。とにかく、
炉処理量を改善し、高価な燃料消費量を減らし、そして
SO2の放出を減らす゛ことは常に好ましい。
〔発明の概要〕 本発明は、ニッケル及び又は銅の硫化物の凝縮物が、酸
素−燃料反射炉内に伸びているバーナの中央孔を通され
、燃焼に先だって酸素よりもガス状の燃料と接触するよ
うになっている方法及びバーナを提供するものである。
特に硫化物の凝縮物は、ニッケル又は銅の硫化物の凝縮
物と培焼されたニッケル又は銅の凝縮物(カル量ナイン
)との混合物であるか、又は部分的に培焼されたニッケ
ル又は銅の凝縮物である。この火炎製錬技術は、溶解炉
内で硫化物中の硫黄のSO2への酸化を最小にし、炉壁
をライニングしている耐火物を損うことなく燃料効率及
び処理化を改善り゛る。加えて、NOxの生成が減る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明に係る実施例を第1図及び第2図を参照し
て説明する。
第1図及び第2図はバーナ10を示し、このバーナ10
は反射炉(図示せず)内に投首されるようになっている
。バーナ10は給鉱口12を含んでいる。給鉱口12は
中央給鉱孔を構成する中央孔14と連通しており、この
中央孔14はバーナ10を通って燃焼区ll1t16に
伸びている。燃料導管18は孔14の周囲を囲んで配設
されるとともに注入口20を含んでいる。酸素導管22
は燃料導管18の周囲を囲んで配設されるとともに注入
口24を含んでいる。冷却ジ17ケツト26は酸素導管
22の周囲を囲んでいる。冷却用流体(通常水)は、注
入口28から導入され、ジャラケット26を流れて排出
口30から排出される。取付板32は、炉にバーブ10
を固定するための取付面として作用する。検査口34か
らバーナ及び燃焼を視覚的に観察することができる。
火炎製錬、すなわちバーナ10を通って火炎にカルナイ
ン材料を含む硫化物を給鉱することは反射炉の製錬効率
を増加ざゼる。この構造において、個々の小鉱は火炎の
高温により−・層晒される。大きく改善された熱伝導状
態によって耐火寿命を1dわずに処理化を増加できる。
さらに、燃料は部分的に火炎温度を下げる温度抑制剤ど
して作用し、これゆえに窒素酸化物NOxの生成を減ら
ず。
バーナ10の中央孔14を介して簡易に給鉱することに
より二酸化硫黄S02として過度の硫黄の除去が起こる
。これは、給鉱が、燃料を燃焼させるために使われる酸
化(酸素)流から保護されるためである。それゆえ、バ
ーナ10は、初めに酸素と給鉱との間で燃料を専管を通
しで送ることによって酸素と給鉱との接触が減る。燃料
は酸素から給鉱を保護し隔離しており、これゆえ炉内で
硫黄が二酸化硫黄S02となる酸化が最小になる。
硫化物を含有するカルサインの給鉱を保護することは、
流動床培焼により金属凝縮物の硫黄の一部を酸処理プラ
ントに供給可能な連続した強いガス流として捕捉するこ
とを目的として製錬が行われる場合には特に重要である
溶解炉内でS02としての硫黄の放出が最小であるため
、ロースタ内で硫黄の除去が最大となる。
この目的のために最適な操作条件がカナダ特許第1.1
51.430号で記載の製錬方法に提案されている。こ
の方法においては、ニッケル凝縮物が部分的に培焼され
、リダクタントを右したカルサインが電気炉に給鉱され
る。硫黄の欠乏した鍍(放向のFeの全て、Ni、Cu
及びCoの一部は金属でおおわれている)が生産され、
これゆえ連続的な置換作用の間、硫黄の放出を極めて少
なくする。
前記カナダ特許で教示することを考慮して、部分的な還
元製錬(Fcが部分的にのみ金属ぐおおわれた敞)が反
射炉内で実行され得る。バーナ10によって部分的に培
焼されたカルサインとりダクタントの給鉱によって過度
の硫黄の放出から硫化物の給鉱と固体のりダククントを
保護する。
実験例 内径1.5m (5フィーt’−) 、高さ1.F1(
5フイート)の小さなパイロットブランI−ffi気炉
が電極を除去してバーナ10を挿入することによって部
分修正された。侵述する両テストにおいて給鉱は中央孔
14から投入された。結果は以下のテーブルIで示され
る。
実験1では、酸素と燃料は、各々導管18と22を介し
て送られ、一方、実験2では燃料は導管18に注入され
、酸素は導管22に供給される。
給鉱及びガスの速度は、20乃至25m/sのオーダで
ある。これは、種々の成分がバーナ10から燃焼区域1
6に放出されるとき、いく分同心輪状の薄層の流れとな
る。燃料により給鉱から遮蔽された酸素が、燃料と会い
、それが給鉱を酸化する機会を得る前に燃焼反応が起き
、その間に消費される。燃焼反応によって生じた熱に対
して給鉱が極め′c′接近すると、燃料の必要が減ると
同時に工程の効率が高まる。
テーブルエ lA寥 シた −1 害」&」−実験2 仄と一色ミ態巨 鹿に立入S1I (導管18)   ガス (導管18) %F e     39.1     41.8%Co
      O,60,5 石油コークス 2948 F e    28.3%     29.5%8  
  24、7%     22.9%N t     
0.87%    0.30駕Co     0.32
%     0.14%S     0.2%    
0.8x8102 35  %     36  %実
験2では、より多くの硫黄が炉の銀に定着されることに
注目すべきである。これは、ガス又は部分的に培焼され
た凝縮物に次いで他の燃料が注入されることによって燃
焼のために使われる酸素による硫化物の酸化を防ぎ、所
望の目的を達成するための特別な構造であることを示し
ている。
バーナを通る給鉱内の増加したコークスと、次に注入さ
れた天然ガスとの組合せによってスラグがより多く還元
される。づなわら、スラグ中のニッケルが実質的に低下
する。これゆえ、硫化物中の硫黄とコークスとがバーナ
10によって保護される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る製錬バーナのn面図、第2図、は
第1図におけるλ−二線に沿つC切断した断面図である
。 10・・・バーナ、12・・・給鉱口、14・・・中央
孔、16・・・燃焼区域、18・・・燃料導管、20・
・・注入口、22・・・酸素導管、24・・・注入口、
26・・・冷却ジャゲット、30・・・排出口、32・
・・取付板、34・・・検査口。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、硫化物を含有する物質の還元製錬用バーナにおいて
    、中央給鉱孔と、この給鉱孔の周囲を囲んで配設された
    燃料導管と、この燃料導管の周囲を囲んで配設された酸
    化導管と、バーナを冷却するための装置とを備えたこと
    を特徴とする製錬バーナ。 2、前記給鉱孔と燃料導管と酸化導管とが燃焼区域を画
    成し、硫化物中の硫黄を二酸化硫黄に酸化することを減
    少するように給鉱と酸化剤との接触が燃料によって最小
    限となることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    製錬バーナ。 3、前記バーナは反射炉に設置されることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の製錬バーナ。 4、給鉱口は前記給鉱孔、燃料導管及び酸化導管に固定
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の製錬バーナ。 5、前記給鉱孔は検査口を含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の製錬バーナ。 6、硫化物を含有する物質の製錬方法において、バーナ
    に硫化物を含有する凝縮物を導入する工程と、凝縮物に
    酸化剤を注入する工程と、凝縮物と酸化剤との間に近接
    して燃料を注入する工程と、それら混合物を燃焼させる
    工程とからなることを特徴とする製錬方法。 7、前記燃料は、二酸化硫黄として過度の硫黄除去から
    凝縮物を遮蔽することを特徴とする特許請求の範囲第6
    項記載の製錬方法。 8、前記凝縮物は、硫化ニッケル凝縮物と硫化銅凝縮物
    とからなるグループから、及び培焼されたニッケル凝縮
    物と銅凝縮物とからなるグループから選択されることを
    特徴とする特許請求の範囲第6項記載の製錬方法。 9、前記凝縮物は、一部培焼されたニッケル凝縮物と銅
    凝縮物からなるグループから選ばれることを特徴とする
    特許請求の範囲第6項記載の製錬方法。 10、前記凝縮物は前記バーナの中央給鉱孔から導入さ
    れ、燃料はこの給鉱孔の周囲を囲む第1導管から導入さ
    れ、酸化剤はこの第1導管の周囲を囲む第2導管から導
    入され、前記凝縮物、燃料及び酸化剤はバーナから出て
    燃焼し、前記燃料は前記凝縮物と酸化剤との間に実質的
    に介在していることを特徴とする特許請求の範囲第6項
    記載の製錬方法。 11、前記製錬方法は反射炉内で行なわれることを特徴
    とする特許請求の範囲第6項記載の製錬方法。 12、リダクタントは前記給鉱孔から導入されることを
    特徴とする特許請求の範囲第6項記載の製錬方法。 13、前記燃料は気体状の炭化水素であることを特徴と
    する特許請求の範囲第6項記載の製錬方法。 14、酸化剤は酸素を含む気体であることを特徴とする
    特許請求の範囲第6項記載の製錬方法。 15、酸化剤は酸素であることを特徴とする特許請求の
    範囲第14項記載の製錬方法。
JP4714486A 1985-03-04 1986-03-04 製錬バ−ナ及び製錬方法 Pending JPS62124236A (ja)

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CA475663 1985-03-04

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EP0199441A1 (en) 1986-10-29

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