KR20180002082U - 서스펜션 제련로 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 플래시 제련로 또는 플래시 전환로와 같은 서스펜션 제련로에 관한 것이다. 서스펜션 제련로는 반응 샤프트 (5), 반응 샤프트 (5) 의 하단부와 연통하는 세틀러 (8), 및 업테이크 샤프트 (13) 를 포함한다. 세틀러 (8) 는 세틀러 (8) 내의 반응 샤프트 (5) 아래에서 산화 서스펜션의 제트 (6) 를 위한 랜딩 구역 (7) 으로부터 반대되는 두 방향으로 연장되어서, 세틀러 (8) 는 랜딩 구역 (7) 의 제 1 측에 제 1 세틀러 부분 (18) 을 포함하고 랜딩 구역 (7) 의 반대되는 제 2 측에 제 2 세틀러 부분을 포함한다.
Description
본 고안은, 플래시 제련로 또는 플래시 전환로와 같은 서스펜션 제련로에서 구리 매트 또는 니켈 매트와 같은 매트 또는 조동 (blister copper) 과 같은 조금속 (crude metal) 을 생산하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 정광 버너에 의해 금속함유 황화 원료, 슬래그 형성제 및 산소함유 반응 가스를 상기 서스펜션 제련로의 반응 샤프트에 공급하여, 상기 반응 샤프트 내에 산화 서스펜션의 제트를 형성하는 단계; 상기 반응 샤프트의 하단부와 연통하는 세틀러 (settler) 의 랜딩 구역 (landing zone) 에서 상기 산화 서스펜션의 제트를 수용하는 단계로서, 상기 세틀러는 내부 공간, 상기 세틀러의 일 단부의 제 1 단부벽 구조부 및 상기 세틀러의 반대편 단부의 제 2 단부벽 구조부를 포함하는, 상기 수용하는 단계; 상기 세틀러의 상기 내부 공간에 매트 또는 조금속의 층, 및 상기 매트 또는 조금속의 층 상부에 슬래그 층을 형성하는 단계; 업테이크 샤프트를 통해 상기 서스펜션 제련로로부터 프로세스 가스를 인도하는 단계로서, 상기 업테이크 샤프트는 상기 세틀러와 연통하는 하단부를 갖는, 상기 인도하는 단계; 제 1 출탕구를 통해 상기 세틀러 내의 상기 슬래그 층으로부터 슬래그를 배출하는 단계; 및 제 2 출탕구를 통해 상기 세틀러 내의 상기 매트 또는 조금속의 층으로부터 매트 또는 조금속을 배출하는 단계로서, 상기 제 1 출탕구는 수직 방향에서 상기 제 2 출탕구보다 위의 레벨에 배치되는, 상기 매트 또는 조금속을 배출하는 단계를 포함한다.
본 고안은, 독립 청구항 1 의 전제부에 기재된 바와 같은, 플래시 제련로 또는 플래시 전환로와 같은 서스펜션 제련로에 관한 것으로, 상기 서스펜션 제련로는, 반응 샤프트로서, 상기 반응 샤프트 내에 산화 서스펜션의 제트를 형성하도록 상기 반응 샤프트에 금속함유 황화 원료, 슬래그 형성제 및 산소함유 반응 가스를 공급하기 위한 정광 버너를 구비하는 상기 반응 샤프트; 상기 반응 샤프트의 하단부와 연통하는 세틀러로서, 상기 세틀러는 내부 공간, 상기 세틀러 일 단부의 제 1 단부벽 구조부 및 상기 세틀러의 반대편 단부의 제 2 단부벽 구조부를 포함하고, 상기 반응 샤프트의 상기 하단부 아래의 상기 세틀러의 상기 내부 공간에 상기 산화 서스펜션의 제트를 위한 랜딩 구역이 형성되고, 상기 세틀러는 상기 랜딩 구역에서 상기 반응 샤프트로부터의 산화 서스펜션을 수용하도록 그리고 상기 세틀러의 상기 내부 공간에서 매트 또는 조금속의 층 및 상기 매트 또는 조금속의 층 상부에 슬래그 층을 형성하도록 구성되는, 상기 세틀러 (8); 업테이크 샤프트를 통해 상기 서스펜션 제련로로부터 프로세스 가스를 인도하기 위한 업테이크 샤프트로서, 상기 업테이크 샤프트는 상기 세틀러와 연통하는 하단부를 갖는, 상기 업테이크 샤프트; 상기 세틀러의 상기 내부 공간 내의 상기 슬래그 층으로부터 슬래그를 배출하기 위한 제 1 출탕구; 및 상기 세틀러의 상기 내부 공간 내의 상기 매트 또는 조금속의 층으로부터 매트 또는 조금속을 배출하기 위한 제 2 출탕구로서, 상기 제 1 출탕구는 수직 방향에서 상기 제 2 출탕구보다 위의 레벨에 배치되는, 상기 제 2 출탕구를 포함한다.
매트는 이 문맥에서 예컨대 구리 매트 또는 니켈 매트를 나타낸다.
조금속은 이 문맥에서 예컨대 조동을 나타낸다.
서스펜션 제련로는 이 문맥에서 예컨대, 구리 매트 또는 니켈 매트와 같은 매트를 생산하기 위한 플래시 제련로, 또는 구리 매트를 처리하여 조동을 생산하기 위한 플래시 전환로를 나타낸다.
서스펜션 제련로의 공지된 문제는, 슬래그 층에 마그네타이트 (Fe3O4) 가 형성되어 슬래그의 점도가 증가한다는 것이다. 이러한 증가된 점도는, 슬래그 층 아래의 매트 또는 조금속의 층으로의 침강에 의해 서스펜션 제련 프로세스에서 회수되고 슬래그 층에 포함된 금속함유 입자들의 분리를 느리게 한다. 예컨대, 황화 구리 정광을 제련하기 위한 서스펜션 제련 프로세스에 있어서, 구리는, 세틀러에서 형성되는 슬래그 층에서, 구리산화물 (Cu2O) 의 형태로 산소에 구속될 것이고, 구리이황화물 (Cu2S) 의 형태로 황에 구속될 것이다. 프로세스 경제적 이유로, 슬래그 층으로부터 배출되는 슬래그의 구리 함량이 가능한 한 낮은 것이 바람직하다. 이 문제는 특히 구리산화물에 관한 것인데, 그 이유는 서스펜션 제련 프로세스에 후속하는 슬래그 부유 프로세스에서 구리산화물의 회수가 좋지 않기 때문이다.
이러한 공지된 문제에 대한 상이한 해법이 다양한 공보에 기재되어 있다.
US 5,662,730 에는, 입자 크기 100 ㎛ 이하가 65 % 이상의 비율이고 입자 크기 44 내지 100 ㎛ 가 25 % 이상의 비율이고 80 % 이상의 고정 탄소 함량을 갖는 탄소질 재료가 플래시 제련로의 반응 샤프트에 장입되는 구리의 플래시 제련법이라는 해법이 기재되어 있다. 슬래그에서의 Fe3O4 의 과도한 형성 및 과도한 환원을 방지할 수 있다.
US 5,912,401 에는, 구리-광석 및 보조 연료 (탄소질 재료 등) 가 광석-정광 버너를 통해 반응 샤프트 내로 불어 넣어지는 구리의 건식야금 제련법이 기재되어 있다. 구리의 향상된 건식야금 제련에서, 탄소질 재료는 슬래그에 포함된 Fe3O4 을 환원시키기 위해 사용된다. 본 발명은 심지어 감소된 양의 보조 연료에서 감소되어야 하는 경우에도 Fe3O4 을 환원시키기 위한 향상된 방법을 제공한다. 탄소질 재료는 산소 분압이 낮은 반응 샤프트의 하부에 불어 넣어진다.
WO 00/70104 는, 1 내지 25 ㎜ 의 크기를 갖는 야금학적 코크스 (metallurgical coke) 를 서스펜션 제련로에 장입함으로써 서스펜션 제련로에서 구리 또는 니켈과 같은 비철 금속의 생산에서 생성되는 슬래그의 비철 금속 함량이 감소되는 방법에 관한 것이다. 노의 지붕으로부터 아래쪽으로 배플이 위치될 수 있고, 이것에 의해 구리 및 니켈을 함유하는 작은 입자들이 노의 후방으로 이동하여 슬래그로 탭핑되는 것이 방지된다. 배플은 작은 입자들을 노의 환원 영역에서 침강하도록 강제한다 (force).
US 6,436,169 에는 구리 제련로의 작동 방법이 기재되어 있는데, 3.0 내지 8.0 의 비중 및 0.3 내지 15 ㎜ 의 입자 직경을 갖는 80 중량% 초과의 금속 철을 함유하는 철계 물질이 3+ 의 산화-환원 수를 갖는 Fe 를 함유하는 구리 제련 슬래그에 그리고 중간 층의 Fe3O4 에 추가되어서, Fe3O4 를 FeO 로 산화시키고, 상기 방법은 슬래그 층 내의 Fe3O4, 및 슬래그 층과 매트 층 사이의 중간 층에서 생성되는 Fe3O4 를 환원시킨다. 따라서, 이들의 점도가 감소되고 분리 속도가 증가되어서, 유가 금속의 수율이 증가하고, 중간 층에서 유리하는 문제가 제거된다.
본 고안의 목적은, 플래시 제련로 또는 플래시 전환로와 같은 서스펜션 제련로에서 매트 또는 조금속을 생산하는 방법으로서, 슬래그 층에서 상기 방법에 의해 회수되는 금속의 감소된 함량을 제공하는 상기 방법을 제공하는 것이다.
본 고안의 또다른 목적은, 플래시 제련로 또는 플래시 전환로와 같은 서스펜션 제련로로서, 슬래그 층에서 회수되는 금속의 감소된 함량을 제공하는 상기 서스펜션 제련로를 제공하는 것이다.
본 고안의 플래시 제련로 또는 플래시 전환로와 같은 서스펜션 제련로는 독립 청구항 1 의 기재내용을 특징으로 한다.
상기 서스펜션 제련로의 바람직한 실시형태들은 종속 청구항 2 내지 16 에 기재되어 있다.
본 고안의 플래시 제련로 또는 플래시 전환로와 같은 서스펜션 제련로에서 매트 또는 조금속을 생산하는 방법은 반응 샤프트 아래에서 산화 서스펜션의 제트를 위한 랜딩 구역으로부터 두 방향으로 연장되는 세틀러를 갖는 서스펜션 제련로를 이용하는 것에 기초하고, 따라서 세틀러는, 1) 산소 함량 및 온도가 세틀러의 다른 부분에서보다 더 낮은 세틀러의 제 1 세틀러 부분, 및 2) 세틀러의 상기 다른 부분에 의해 형성되는 제 2 세틀러 부분을 포함한다.
상응하게, 서스펜션 제련로는 반응 샤프트 아래에서 산화 서스펜션의 제트를 위한 랜딩 구역으로부터 두 방향으로 연장되는 세틀러를 갖고, 따라서 세틀러는, 1) 산소 함량 및 온도가 세틀러의 다른 부분에서보다 더 낮은 세틀러의 제 1 세틀러 부분, 및 2) 세틀러의 상기 다른 부분에 의해 형성되는 제 2 세틀러 부분을 포함한다.
산소 함량은, 반응 샤프트로부터 업테이크 샤프트로의 제 2 세틀러 부분에서 흐르는 프로세스 가스의 유동 때문에, 제 2 세틀러 부분에서보다 제 1 세틀러 부분에서 더 낮다. 프로세스 가스의 이 유동은 예컨대 정광 버너에 의해 반응 샤프트에 공급되는 반응 가스로부터 그리고 서스펜션 제련로의 세틀러의 구조부에서의 공기 누출로부터 유래하는 산소를 포함한다. 이 산소는 예컨대 프로세스 가스 내의 입자 및 더스트를 산화시키고, 산화된 입자는 세틀러 내의 멜트에 랜딩하여, 적어도 슬래그 층의 산화 레벨을 증가시킬 것이다. 부가적으로, 업테이트 샤프트의 내벽에 부착하는 더스트 및 산화 더스트 (oxidized dust) 는 업테이트 샤프트의 내벽으로부터 종종 탈착되고 멜트의 표면으로 낙하하여, 적어도 슬래그 층의 산화 레벨을 증가시킬 것이다. 미립자가 반응 샤프트에서 큰 입자보다 더 산화될 것이다. 이 미립자는 랜딩 구역과 업테이트 샤프트 사이에 슬래그 구역에서 더 침강할 것이다. 이러한 현상은 업테이트 샤프트 근처에서 슬래그 내의 산소 함량을 증가시킬 것이다.
부가적으로, 온도는, 반응 샤프트로부터 업테이크 샤프트로의 제 2 세틀러 부분에서 흐르는 고온 프로세스 가스의 유동 때문에, 제 2 세틀러 부분에서보다 제 1 세틀러 부분에서 더 낮다. 제 1 세틀러 부분에서의 이러한 더 낮은 온도는 제 1 세틀러 부분에서의 더 적은 양의 구리산화물 (Cu2O) 및 구리황화물 (Cu2S) 으로 이어질 것이다.
제 1 세틀러 부분은 세틀러의 환원 섹션을 형성하는 것으로 생각될 수 있고, 제 2 세틀러 부분은 세틀러으 산화 섹션을 형성하는 것으로 생각될 수 있다.
산소 함량이 제 2 세틀러 부분에서보다 제 1 세틀러 부분에서 더 낮기 때문에, 제 2 세틀러 부분의 슬래그에서보다 제 1 세틀러 부분의 슬래그에서 낮은 온도에서 더 적은 마그네타이트 (Fe3O4) 가 형성될 것이다. 제 1 세틀러 부분에 있는 슬래그 층의 부분에서의 더 적은 마그네타이트는, 제 1 세틀러 부분에 있는 슬래그 층의 부분의 점도가 낮을 것이라는 것과, 따라서 매트 또는 조금속의 액적이 슬래그 층 아래의 매트 또는 조금속의 층으로 제 1 세틀러 부분의 슬래그 층의 부분에서 더 용이하게 흘러 내릴 것이라는 것을 의미한다.
제 1 세틀러 부분은 슬래그와 평형의 더 낮은 구리황화물 (Cu2S) 및 구리산화물 (Cu2O), 및 더 낮은 점도를 가질 것이고, 이는 슬래그에서의 더 낮은 구리로 이어질 것이다. 제 2 세틀러 부분은 더 높은 산소 포텐셜을 갖고, 이는 매트 크레이드를 증가시킨다. 이러한 이유로, 슬래그는 제 1 세틀러 부분으로부터 탭핑되고, 매트는 서스펜션 제련로의 제 2 세틀러 부분으로부터 탭핑된다.
핀란드 특허 22694 에 개시된 것과 같은 서스펜션 제련로에서처럼, 전통적인 서스펜션 제련로에서, 반응 샤프트에 더 가까운 세틀러 벽의 단부는, 세틀러의 가장 뜨거운 부분인 반응 샤프트의 폐쇄 때문에, 많이 마모된다. 본 고안에 따른 서스펜션 제련로에서, 세틀러의 단부벽은 세틀러의 이 가장 뜨거운 부분으로부터 거리를 두고 위치되고, 따라서 마모가 문제되지 않을 것이다.
본 고안의 일 실시형태에서, 세틀러로부터 매트를 배출하기 위한 제 2 출탕구는 제 2 세틀러 부분의 단부에서 업테이트 샤프트 단부에 위치된다. 이 실시형태의 이점은, 제 2 출탕구가 많은 산화성 (oxidic) 또는 산화된 재료가 슬래그 층에 떨어지는 영역에 위치될 수 있어서, 매트 그레이드가 더 높아진다는 것이다. 이 실시형태의 다른 이점은, 매트 그레이드 변동이 세틀러 벽을 따른 탭핑에 비해 더 작아진다는 것이다. 이 실시형태의 또 다른 이점은, 세틀러 저부에서의 매트 축적이 더 작아진다는 것이다.
본 고안의 일 실시형태에서, 반응 샤프트와 업테이트 샤프트 사이의 거리는 10 m 미만, 바람직하게는 4 m 미만이다. 그러한 배치의 이점은, 뜨거운 반응 샤프트 가스가 핀란드 특허 22694 에 개시된 서스펜션 제련로와 같은 전통적인 서스펜션 제련로에서처럼 긴 세틀러에서 냉각되지 않을 것이므로, 세틀러의 업테이트 샤프트 단부, 즉 제 2 세틀러 부분에서의 축적 경향이 더 작다는 것이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 고안을 더 상세하게 설명한다.
도 1 은 제 1 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 2 는 제 2 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 3 은 제 3 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 4 는 제 4 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 5 는 제 5 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 6 은 제 6 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 7 은 제 7 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 8 은 제 8 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 9 는 제 9 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 10 은 제 10 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 2 는 제 2 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 3 은 제 3 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 4 는 제 4 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 5 는 제 5 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 6 은 제 6 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 7 은 제 7 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 8 은 제 8 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 9 는 제 9 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도 10 은 제 10 실시형태에 따른 서스펜션 제련로의 개략도이다.
도면은 상기 방법의 다양한 실시형태 및 서스펜션 제련로의 다양한 실시형태를 수행하기에 적합한 다양한 서스펜션 제련로의 예를 보여준다.
먼저, 플래시 제련로 또는 플래시 전환로와 같은 서스펜션 제련로에서 매트 또는 조금속을 생산하는 방법, 그 바법의 바람직한 실시형태 및 그 방법의 변형예를 더 상세하게 설명한다.
상기 방법은 정광 버너 (4) 에 의해 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 를 서스펜션 제련로의 반응 샤프트 (5) 에 공급하여, 상기 반응 샤프트 (5) 내에 산화 서스펜션의 제트 (6) 를 형성하는 단계를 포함한다.
서스펜션 제련로가 플래시 제련로인 경우, 금속함유 황화 원료 (1) 는 예컨대 황화 구리 정광 또는 황화 니켈 정광과 같은 황화 비철 정광일 수 있다.
서스펜션 제련로가 플래시 전환로인 경우, 금속함유 황화 원료 (1) 는 예컨대 플래시 제련로에서 행해지는 플래시 제련 프로세스로부터 획득되는 구리 매트일 수 있다.
슬래그 형성제는 실리카 및/또는 칼슘 함유 재료 (석회 또는 석회암 등) 를 포함할 수 있다.
산소함유 반응 가스 (3) 는 예컨대 공기 또는 산소부화 공기일 수 있다.
상기 방법은 반응 샤프트 (5) 의 하단부 (도면부호 없음) 와 연통하는 세틀러 (8) 의 랜딩 구역 (7) 에서 산화 서스펜션의 제트 (6) 를 수용하는 단계를 추가적으로 포함한다. 세틀러 (8) 는 벽 구조부 (도면부호 없음), 저부 구조부 (도면부호 없음) 및 지붕 구조부 (도면부호 없음) 에 의해 한정되는 내부 공간 (9) 을 갖는다. 세틀러 (8) 는 세틀러 (8) 의 일 단부에서 제 1 단부벽 구조부 (27) 를 갖고, 세틀러 (8) 의 반대편 단부에서 제 2 단부벽 구조부 (28) 를 갖는다.
상기 방법은 세틀러 (8) 내에 매트 또는 조금속의 층 (10), 및 상기 매트 또는 조금속의 층 (10) 상부에 슬래그 층 (11) 을 형성하는 단계을 추가적으로 포함한다. 서스펜션 제련로가 플래시 제련로인 경우, 세틀러 (8) 내에 매트 층 (10) 이 형성되고, 서스펜션 제련로가 플래시 전환로인 경우, 세틀러 (8) 내에 조금속 층 (10) 이 형성된다.
상기 방법은 업테이크 샤프트 (13) 를 통해 서스펜션 제련로로부터, 서스펜션 제련로에서의 서스펜션 제련 프로세스에서 생성되는 프로세스 가스 (12) 를 인도하는 단계를 추가적으로 포함하고, 업테이크 샤프트 (13) 는 세틀러 (8) 와 연통하는 하단부를 갖는다.
상기 방법은 제 1 출탕구 (15) 를 통해 세틀러 (8) 내의 슬래그 층 (11) 으로부터 슬래그 (14) 를 배출하는 제 1 배출 단계를 추가적으로 포함한다.
상기 방법은 제 2 출탕구 (17) 를 통해 세틀러 (8) 내의 매트 또는 조금속의 층 (10) 으로부터 매트 또는 조금속 (16) 을 배출하는 제 2 배출 단계를 추가적으로 포함하고, 제 1 출탕구 (15) 는 수직 방향에서 제 2 출탕구 (17) 보다 위의 레벨에 배치된다.
상기 방법은, 상기 방법에서, 상기 세틀러 (8) 내의 상기 반응 샤프트 (5) 아래에서 상기 산화 서스펜션의 제트 (6) 를 위한 상기 랜딩 구역 (7) 으로부터 반대되는 두 방향으로 연장되는 세틀러 (8) 를 갖는 서스펜션 제련로를 제공하는 단계를 포함하여서, 상기 세틀러 (8) 가 상기 랜딩 구역 (7) 의 제 1 측에 제 1 세틀러 부분 (18) 을 포함하고 상기 랜딩 구역 (7) 의 반대되는 제 2 측에 제 2 세틀러 부분 (19) 을 포함하고, 상기 업테이크 샤프트 (13) 의 하단부가 상기 제 2 세틀러 부분 (19) 을 통해 상기 세틀러 (8) 와 연통한다.
제 1 세틀러 부분 (18) 에 배치된 제 1 출탕구 (15) 를 통해 세틀러 (8) 내의 슬래그 층 (11) 으로부터 슬래그 (14) 를 배출함으로써, 세틀러 (8) 내의 슬래그 층 (11) 으로부터 슬래그 (14) 를 배출하는 제 1 배출 단계가 행해진다.
제 2 세틀러 부분 (19) 에 배치된 제 2 출탕구 (17) 를 통해 매트 또는 조금속의 층 (10) 으로부터 매트 또는 조금속 (16) 을 배출함으로써, 세틀러 (8) 내의 매트 또는 조금속의 층 (10) 으로부터 매트 또는 조금속 (16) 을 배출하는 제 2 배출 단계가 행해진다.
상기 방법은, 서스펜션 제련로에서 생성되는 산화 더스트가 적어도 상기 제 1 세틀러 부분 (18) 의 섹션에 진입하는 것을 막기 위해 제 1 세틀러 부분 (18) 의 지붕으로부터 제 1 세틀러 부분 (18) 내로 하향 연장되도록 파티션 배플 (20) 을 제 1 세틀러 부분 (18) 에 제공하는 제공 단계를 포함할 수 있다. 도 2 내지 도 5, 도 7 및 도 8 은, 제 1 세틀러 부분 (18) 에 그러한 파티션 배플 (20) 이 제공되어 있는 서스펜션 제련로를 보여준다. 도 2 내지 도 5, 도 7 및 도 8 에 도시된 것처럼, 그러한 파티션 배플 (20) 의 위치는 도 3, 도 5 및 도 7 에 도시된 것처럼 반응 샤프트 (5) 에 가까울 수 있고, 또는 대안적으로는 도 2, 도 4 및 도 8 에 도시된 것처럼 제 1 세틀러 부분 (18) 의 중간에 더 가까울 수 있다. 만약 상기 방법이 그러한 제공 단계를 포함한다면, 상기 방법은 파티션 배플 (20) 에 의해 제 1 세틀러 부분 (18) 에서 슬래그 층 (11) 으로부터 슬래그를 하향 강제시키는 단계를 추가적으로 포함한다.
상기 방법은, 매트 또는 조금속의 층 (10) 과 슬래그 층 (11) 중의 적어도 하나에 환원제를 공급하기 위해, 환원제 공급 수단 (21) 을 제 1 세틀러 부분 (18) 에 제공하는 제공 단계를 포함할 수 있다. 도 4 내지 도 8 은 제 1 세틀러 부분 (18) 에 그러한 환원제 공급 수단 (21) 이 제공되어 있는 서스펜션 제련로를 보여준다. 만약 상기 방법이 그러한 제공 단계를 포함한다면, 상기 방법은 환원제 공급 수단 (21) 에 의해 매트 또는 조금속의 층 (10) 과 슬래그 층 (11) 중의 적어도 하나에 고체 및/또는 가스 (천연 가스 등) 의 형태로 환원제를 공급하는 단계를 추가적으로 포함한다.
상기 방법은 적어도 제 1 세틀러 부분 (18) 의 섹션에 환원성 분위기를 형성하기 위해, 버너 (22) 를 제 1 세틀러 부분 (18) 에 제공하는 제공 단계를 포함할 수 있다. 도 7 및 도 8 은, 제 1 세틀러 부분 (18) 에 그러한 버너 (22) 가 제공되어 있는 서스펜션 제련로를 보여준다. 만약 상기 방법이 그러한 제공 단계를 포함한다면, 상기 방법은 예컨대, 상기 버너 (22) 로 행해지는 연소 프로세스에서 제 1 세틀러 부분 (18) 에 존재하는 산소를 소비함으로써, 적어도 제 1 세틀러 부분 (18) 의 섹션에 환원성 분위기를 형성하기 위해 상기 버너 (22) 를 이용하는 단계를 추가적으로 포함한다.
상기 방법은, 도면에 도시된 것처럼, 세틀러 (8) 의 전체 내부 공간 (9) 에 걸친 수평 치수로 연장되는, 정광 버너 (4) 에 의해 공급되는 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 중의 적어도 하나의 매트 또는 조금속의 층 (10) 을 형성하는 단계; 및 세틀러 (8) 의 전체 내부 공간 (9) 에 걸친 수평 치수로 연장되는, 정광 버너 (4) 에 의해 공급되는 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 중의 적어도 하나의 슬래그 층 (11) 을 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하지만, 반드시 포함해야 하는 것은 아니다.
상기 방법은, 10 m 미만, 바람직하게는 4 m 미만의, 반응 샤프트 (5) 와 업테이크 샤프트 (13) 사이의 거리를 갖는 서스펜션 제련로를 제공하는 단계를 포함하는 것이 바람직하지만, 반드시 포함해야 하는 것은 아니다. 만약 반응 샤프트 (5) 와 업테이크 샤프트 (13) 가 이러한 방식으로 서로에 대해 비교적 가깝게 위치된다면, 업테이크 샤프트 (13) 의 내벽에 부착된 더스트가 반응 샤프트 (5) 에 가까운 업테이크 샤프트 (13) 로부터 떨어질 것이고, 이것의 이점은, 반응 샤프트 (5) 의 가까이에서 멜트의 온도가 높기 때문에, 더스트가 멜트로 더 잘 혼입될 것이라는 것이다.
상기 방법은, 세틀러 (8) 의 단부들 중의 일 단부보다 세틀러 (8) 의 중간에 더 가까운 세틀러 (8) 의 지점에서 세틀러 (8) 의 내부 공간 (9) 이 반응 샤프트 (5) 의 하단부와 연통하는 서스펜션 제련로를 제공하는 단계를 포함하는 것이 바람직하지만, 반드시 포함해야 하는 것은 아니다. 이는 큰 제 1 세틀러 부분 (18) 및 큰 제 2 세틀러 부분 (19) 쌍방을 제공한다. 도면들은, 반응 샤프트 (5) 가 세틀러 (8) 의 중간에 위치되어 있는 서스펜션 제련로를 보여준다.
상기 방법은, 도면에 도시된 것처럼, 기다란 (elongate) 구성의 세틀러 (8) 를 갖는 서스펜션 제련로를 제공하는 단계를 포함하는 것이 바람직하지만, 반드시 포함해야 하는 것은 아니다.
상기 방법은, 도면에 도시된 것처럼, 랜딩 구역 (7) 에서 제 1 근위 단부 (도면부호 없음) 를 갖고 제 1 세틀러 부분 (18) 의 반대편 단부에서 제 1 원위 단부 (도면부호 없음) 를 갖는 제 1 세틀러 부분 (18) 을 구비하고 또한 제 1 세틀러 부분 (18) 의 제 1 원위 단부에 배치된, 세틀러 (8) 로부터 슬래그 (14) 를 배출하기 위한 제 1 출탕구 (15) 를 구비하는 서스펜션 제련로를 제공하는 단계를 포함하는 것이 바람직하지만, 반드시 포함해야 하는 것은 아니고, 상기 제 1 원위 단부는 또한 세틀러 (8) 의 제 1 단부벽 구조부 (27) 이다.
상기 방법은, 도면에 도시된 것처럼, 랜딩 구역 (7) 에서 제 2 근위 단부 (도면부호 없음) 를 갖고 제 2 세틀러 부분 (19) 의 반대편 단부에서 제 2 원위 단부 (도면부호 없음) 를 갖는 제 2 세틀러 부분 (19) 을 구비하고 또한 제 2 세틀러 부분 (19) 의 제 2 원위 단부에 배치된, 세틀러 (8) 로부터 매트 또는 조금속을 배출하기 위한 제 2 출탕구 (17) 를 구비하는 서스펜션 제련로를 제공하는 단계를 포함하는 것이 바람직하지만, 반드시 포함해야 하는 것은 아니고, 상기 제 2 원위 단부는 또한 세틀러 (8) 의 제 2 단부벽 구조부 (28) 이다.
상기 방법은, 도 9 에 도시된 것처럼, 상기 제 1 세틀러 부분 (18) 의 제 1 내부 공간 (도면부호 없음) 과 연통하는 하단부를 갖는 추가적인 반응 샤프트 (23) 를 구비하는 서스펜션 제련로를 제공하는 제공 단계를 포함하고, 추가적인 반응 샤프트 (23) 는, 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 를 상기 추가적인 반응 샤프트 (23) 에 공급하여 상기 추가적인 반응 샤프트 (23) 내에 산화 서스펜션의 추가적인 제트 (25) 를 형성하기 위해 추가적인 정광 버너 (24) 를 구비한다. 만약 상기 방법이 그러한 제공 단계를 포함한다면, 상기 방법은, 정광 버너 (4) 보다는 추가적인 정광 버너 (24) 에 의해 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 의 공급물 (feed) 을 공급하는 단계를 포함하고, 상기 공급물은 정광 버너 (4) 에 의해 반응 샤프트 (5) 에 공급되는 대응 공급물의 산소 계수보다 더 작은 산소 계수 (공급물에 대한 총 산소 함량) 를 포함한다. 추가적인 반응 샤프트 (23) 에의 그러한 공급물은 제 1 세틀러 부분 (18) 의 제 1 내부 공간에서의 슬래그의 온도를 낮출 것이고, 따라서 매트 그레이드를 낮출 것이고, 그러므로, 슬래그 내의 산소 포텐셜을 낮출 것이고, 이는 슬래그와 평형의 더 낮은 Cu2S 및 Cu2O 를 의미한다. 또한, 슬래그의 더 낮은 마그네타이트 함량은 슬래그 점도를 감소시킬 것이다. 그러므로, 매트 또는 조금속의 액적이 제 1 세틀러 부분 (18) 의 제 1 내부 공간 내의 슬래그 층의 부분에서 슬래그 층 아래의 매트 또는 조금속의 층으로 더 용이하게 흘러 내릴 수 있다.
상기 방법은, 도 10 에 도시된 것처럼, 반응 샤프트 (5) 에 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 를 공급하여 반응 샤프트 (5) 에 산화 서스펜션의 추가적인 제트 (25) 를 형성하기 위해 정광 버너 (4) 외에 추가적인 정광 버너 (24) 를 구비하는 반응 샤프트 (5) 를 갖는 서스펜션 제련로를 제공하는 제공 단계를 포함할 수 있다. 만약 상기 방법이 그러한 제공 단계를 포함한다면, 상기 방법은 정광 버너 (4) 보다는 추가적인 정광 버너 (24) 에 의해 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 의 공급물을 공급하는 단계를 포함하고, 상기 공급물은 정광 버너 (4) 에 의해 반응 샤프트 (5) 에 공급되는 대응 공급물의 산소 계수보다 더 작은 산소 계수 (공급물에 대한 총 산소 함량) 를 포함한다. 만약 상기 방법이 그러한 제공 단계를 포함한다면, 상기 방법은, 반응 샤프트 (5) 와 연통하는 세틀러 (8) 의 내부 공간 (9) 의 추가적인 랜딩 구역에서 산화 서스펜션의 추가적인 제트 (25) 를 수용하는 단계를 포함하는 것이 바람직하지만, 반드시 포함해야 하는 것은 아니고, 상기 추가적인 랜딩 구역은 제 2 세틀러 부분보다 제 1 세틀러 부분 (18) 에 더 가깝게 형성된다. 추가적인 반응 샤프트 (23) 에의 그러한 공급물은 제 1 세틀러 부분 (18) 의 제 1 내부 공간으로 유입되는 슬래그의 온도를 낮출 것이고, 따라서 매트 그레이드를 낮출 것이며, 그러므로, 슬래그 내의 산소 포텐셜을 낮출 것이고, 이는 슬래그와 평형의 더 낮은 Cu2S 및 Cu2O 를 의미한다. 또한, 슬래그의 더 낮은 마그네타이트 함량은 슬래그 점도를 감소시킬 것이다. 그러므로, 매트 또는 조금속의 액적이 제 1 세틀러 부분 (18) 의 제 1 내부 공간 내의 슬래그 층의 부분에서 슬래그 층 아래의 매트 또는 조금속의 층으로 더 용이하게 흘러 내릴 수 있다.
상기 방법은 흡입 (sucking) 에 의해 업테이크 샤프트 (13) 를 통해 서스펜션 제련로로부터 프로세스 가스 (12) 를 인도하는 단계를 포함하는 것이 바람직하지만, 반드시 포함해야 하는 것은 아니다.
상기 방법은 세틀러 (8) 의 제 1 단부벽 구조부 (27) 에 배치된 제 1 출탕구 (15) 를 갖는 서스펜션 제련로를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 세틀러 (8) 의 제 2 단부벽 구조부 (28) 에 배치된 제 2 출탕구 (17) 를 갖는 서스펜션 제련로를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 제 2 출탕구 (16) 를 향해 예컨대 경사진 그리고/또는 굽은 방식으로 하향 경사진 저부 구조부 (29) 를 구비하는 세틀러 (8) 를 갖는 서스펜션 제련로를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 세틀러 (8) 의 제 1 단부벽 구조부 (27) 와 세틀러 (8) 의 제 2 단부벽 구조부 (28) 사이에 제 2 출탕구 (16) 를 향해 예컨대 경사진 그리고/또는 굽은 방식으로 하향 경사진 저부 구조부 (29) 를 구비하는 세틀러 (8) 를 갖는 서스펜션 제련로를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은 세틀러 (8) 의 제 1 단부벽 구조부 (27) 로부터 세틀러 (8) 의 제 2 단부벽 구조부 (28) 까지 제 2 출탕구 (16) 를 향해 예컨대 경사진 그리고/또는 굽은 방식으로 하향 경사진 저부 구조부 (29) 를 구비하는 세틀러 (8) 를 갖는 서스펜션 제련로를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
다음으로, 플래시 제련로 또는 플래시 전환로와 같은 서스펜션 제련로, 서스펜션 제련로의 바람직한 실시형태 및 서스펜션 제련로의 변형예에 대해 더 상세하게 설명한다.
서스펜션 제련로는 반응 샤프트 (5) 를 포함하고, 반응 샤프트 (5) 는, 상기 반응 샤프트 (5) 에 산화 서스펜션의 제트 (6) 를 형성하도록 상기 반응 샤프트 (5) 에 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 를 공급하기 위한 정광 버너 (4) 를 구비한다.
서스펜션 제련로가 플래시 제련로인 경우, 금속함유 황화 원료 (1) 는 예컨대 황화 구리 정광과 같은 황화 비철 정광일 수 있다.
서스펜션 제련로가 플래시 전환로인 경우, 금속함유 황화 원료 (1) 는 예컨대 플래시 제련로에서 행해지는 플래시 제련 프로세스로부터 획득되는 구리 매트일 수 있다.
슬래그 형성제는 실리카 및/또는 칼슘 함유 재료 (석회 또는 석회암 등) 를 포함할 수 있다.
산소함유 반응 가스 (3) 는 예컨대 공기 또는 산소부화 공기일 수 있다.
서스펜션 제련로는 반응 샤프트 (5) 의 하단부와 연통하는 세틀러 (8) 를 추가적으로 포함한다. 세틀러 (8) 는 내부 공간 (9) 을 포함하고, 세틀러 (8) 의 일 단부에서 제 1 단부벽 구조부 (27) 를 포함하고, 세틀러 (8) 의 반대편 단부에서 제 2 단부벽 구조부 (28) 를 포함한다. 반응 샤프트 (5) 의 하단부 아래의 세틀러 (8) 의 내부 공간 (9) 에 산화 서스펜션의 제트 (6) 를 위한 랜딩 구역 (7) 이 형성된다. 세틀러 (8) 는 랜딩 구역 (7) 에서 반응 샤프트 (5) 로부터의 산화 서스펜션 (6) 을 수용하도록 그리고 세틀러 (8) 의 내부 공간 (9) 에서 매트 또는 조금속의 층 (10), 및 상기 매트 또는 조금속의 층 (10) 상부에 슬래그 층 (11) 을 형성하도록 구성된다.
서스펜션 제련로는 업테이크 샤프트 (13) 를 통해 서스펜션 제련로로부터 프로세스 가스 (12) 를 인도하기 위해 업테이크 샤프트 (4) 를 부가적으로 포함한다. 업테이크 샤프트 (13) 는 세틀러 (8) 와 연통하는 하단부를 갖는다.
서스펜션 제련로는 세틀러 (8) 의 내부 공간 (9) 내의 슬래그 층 (11) 으로부터 슬래그 (14) 를 배출하기 위한 제 1 출탕구 (15) 를 부가적으로 포함한다.
서스펜션 제련로는 세틀러 (8) 의 내부 공간 (9) 내의 매트 또는 조금속의 층 (10) 으로부터 매트 또는 조금속 (16) 을 배출하기 위한 제 2 출탕구 (17) 를 부가적으로 포함한다.
세틀러 (8) 의 내부 공간 (9) 내의 슬래그 층 (11) 으로부터 슬래그 (14) 를 배출하기 위한 제 1 출탕구 (15) 는 수직 방향에서, 세틀러 (8) 의 내부 공간 (9) 내의 매트 또는 조금속의 층 (10) 으로부터 매트 또는 조금속 (16) 을 배출하기 위한 제 2 출탕구 (17) 보다 위의 레벨에 배치된다.
세틀러 (8) 는 세틀러 (8) 내의 반응 샤프트 (5) 아래에서 산화 서스펜션의 제트 (6) 를 위한 랜딩 구역 (7) 으로부터 반대되는 두 방향으로 연장되어서, 세틀러 (8) 는 랜딩 구역 (7) 의 제 1 측에 제 1 세틀러 부분 (18) 을 포함하고 랜딩 구역 (7) 의 반대되는 제 2 측에 제 2 세틀러 부분 (19) 을 포함한다.
세틀러 (8) 내의 슬래그 층 (11) 으로부터 슬래그 (14) 를 배출하기 위한 제 1 출탕구 (15) 는 제 1 세틀러 부분 (18) 에 배치된다.
세틀러 (8) 내의 매트 또는 조금속의 층 (10) 으로부터 매트 또는 조금속 (16) 을 배출하기 위한 제 2 출탕구 (17) 는 제 2 세틀러 부분 (19) 에 배치된다.
업테이크 샤프트 (13) 의 하단부는 제 2 세틀러 부분 (19) 을 통해 세틀러 (8) 의 내부 공간 (9) 과 연통한다.
제 1 세틀러 부분 (18) 은, 도 2 내지 도 5, 도 7 및 도 8 에 도시된 것처럼, 산화 더스트가 적어도 제 1 세틀러 부분 (18) 의 섹션에 진입하는 것을 막기 위해 파티션 배플 (20) 을 구비할 수 있다. 파티션 배플 (20) 은 제 1 세틀러 부분 (18) 의 지붕으로부터 제 1 세틀러 부분 (18) 내로 하향 연장되어, 파티션 배플 (20) 에 의해 세틀러 (8) 에서 슬래그 층 (11) 으로부터 슬래그를 하향 강제시킨다.
제 1 세틀러 부분 (18) 은, 도 4 내지 도 8 에 도시된 것처럼, 매트 또는 조금속의 층 (10) 과 슬래그 층 (11) 중의 적어도 하나에 환원제를 공급하기 위해 환원제 공급 수단 (21) 을 구비할 수 있다.
제 1 세틀러 부분 (18) 은, 도 7 및 도 8 에 도시된 것처럼, 적어도 제 1 세틀러 부분 (18) 의 섹션에 환원성 분위기를 형성하기 위해 버너 (22) 를 구비할 수 잇다. 버너 (22) 의 목적은, 버너 (22) 로 행해지는 연소 프로세스에서 제 1 세틀러 부분 (18) 에 존재하는 산소를 소비함으로써, 적어도 제 1 세틀러 부분 (18) 의 섹션에 환원성 분위기를 형성하는 것이다.
서스펜션 제련로에서, 정광 버너 (4) 에 의해 공급되는 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 중의 적어도 하나로 형성된 매트 또는 조금속의 층 (10) 이 세틀러 (8) 의 전체 내부 공간 (9) 에 걸친 수평 치수로 연장되도록 구성되는 것이 바람직하지만, 반드시 그렇게 구성되어야 하는 것은 아니고, 정광 버너 (4) 에 의해 공급되는 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 중의 적어도 하나로 형성된 슬래그 층 (11) 이 세틀러 (8) 의 전체 내부 공간 (9) 에 걸친 수평 치수로 연장되도록 구성되는 것이 바람직하지만, 반드시 그렇게 구성되어야 하는 것은 아니다.
서스펜션 제련로에서, 반응 샤프트 (5) 와 업테이크 샤프트 (13) 사이의 거리가 10 m 미만, 바람직하게는 5 m 미만인 것이 바람직하지만, 반드시 그렇게 되어야 하는 것은 아니다.
서스펜션 제련로에서, 세틀러 (8) 의 내부 공간 (9) 은 세틀러 (8) 의 단부들 중의 일 단부보다 세틀러 (8) 의 중간에 더 가까운 세틀러 (8) 의 지점에서 반응 샤프트 (5) 의 하단부와 연통하는 것이 바람직하지만, 반드시 그렇게 구성되어야 하는 것은 아니다.
서스펜션 제련로의 세틀러 (8) 는 기다란 구성을 갖는 것이 바람직하지만, 반드시 그렇게 구성되어야 하는 것은 아니다.
제 1 세틀러 부분 (18) 은, 바람직하게는 (반드시는 아님), 랜딩 구역 (7) 에서 제 1 근위 단부를 갖고 제 1 세틀러 부분 (18) 의 반대편 단부에서 제 1 원위 단부를 갖고, 상기 제 1 원위 단부는 또한 세틀러 (8) 의 제 1 단부벽 구조부 (27) 이고, 세틀러 (8) 로부터 슬래그 (14) 를 배출하기 위한 제 1 출탕구 (15) 는, 바람직하게는 (반드시는 아님), 제 1 세틀러 부분 (18) 의 그러한 제 1 원위 단부에 배치된다.
제 2 세틀러 부분 (19) 은, 바람직하게는 (반드시는 아님), 랜딩 구역 (7) 에서 제 2 근위 단부를 갖고 제 2 세틀러 부분 (19) 의 반대편 단부에서 제 2 원위 단부를 갖고, 상기 제 2 원위 단부는 또한 세틀러 (8) 의 제 2 단부벽 구조부 (28) 이고, 세틀러 (8) 로부터 매트 또는 조금속을 배출하기 위한 제 2 출탕구 (17) 는, 바람직하게는 (반드시는 아님), 제 2 세틀러 부분의 제 2 원위 단부에 배치된다.
서스펜션 제련로는, 도 9 에 도시된 것처럼, 제 1 세틀러 부분 (18) 과 연통하는 하단부를 갖는 추가적인 반응 샤프트 (23) 를 가질 수 있다. 추가적인 반응 샤프트 (23) 는, 추가적인 반응 샤프트 (23) 에 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 를 공급하여 추가적인 반응 샤프트 (23) 내에 산화 서스펜션의 추가적인 제트 (25) 를 형성하기 위해 추가적인 정광 버너 (24) 를 구비한다.
서스펜션 제련로의 반응 샤프트 (5) 는, 도 10 에 도시된 것처럼, 반응 샤프트 (5) 에 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 를 공급하여 반응 샤프트 (5) 내에 산화 서스펜션의 추가적인 제트 (25) 를 형성하기 위해 정광 버너 (4) 외에 추가적인 정광 버너 (24) 를 구비할 수 있다. 만약 서스펜션 제련로의 반응 샤프트 (5) 가 그러한 추가적인 정광 버너 (24) 를 구비한다면, 세틀러 (8) 는, 바람직하게는 (반드시는 아님), 산화 서스펜션의 추가적인 제트 (25) 를 위해 추가적인 랜딩 구역을 포함하고, 추가적인 랜딩 구역은 제 2 세틀러 부분 (19) 보다 제 1 세틀러 부분 (18) 에 더 가깝게 형성된다.
서스펜션 제련로는, 바람직하게는 (반드시는 아님), 흡입에 의해 서스펜션 제련로로부터 프로세스 가스 (12) 를 인도하는 흡입 수단을 구비한다.
제 1 출탕구 (15) 는 세틀러 (8) 의 제 1 단부벽 구조부 (27) 에 배치될 수 있다.
제 2 출탕구 (17) 는 세틀러 (8) 의 제 2 단부벽 구조부 (28) 에 배치될 수 있다.
세틀러 (8) 는 제 2 출탕구 (16) 를 향해 예컨대 경사진 그리고/또는 굽은 방식으로 하향 경사지는 저부 구조부 (29) 를 구비할 수 있다.
세틀러 (8) 는 세틀러 (8) 의 제 1 단부벽 구조부 (27) 와 세틀러 (8) 의 제 2 단부벽 구조부 (28) 사이에 제 2 출탕구 (16) 를 향해 예컨대 경사진 그리고/또는 굽은 방식으로 하향 경사지는 저부 구조부 (29) 를 구비할 수 있다.
세틀러 (8) 는 세틀러 (8) 의 제 1 단부벽 구조부 (27) 로부터 세틀러 (8) 의 제 2 단부벽 구조부 (28) 까지 제 2 출탕구 (16) 를 향해 예컨대 경사진 그리고/또는 굽은 방식으로 하향 경사지는 저부 구조부 (29) 를 구비할 수 있다.
기술 발전에 따라 본 고안의 기본 사상이 다양한 방식으로 구현될 수 있다는 것은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 그러므로, 본 고안 및 그 실시형태들은 상기한 예들로 한정되지 않고, 청구항들의 범위 내에서 달라질 수 있다.
Claims (16)
- 플래시 제련로 또는 플래시 전환로와 같은 서스펜션 제련로로서,
반응 샤프트 (5) 로서, 상기 반응 샤프트 (5) 내에 산화 서스펜션의 제트 (6) 를 형성하도록 상기 반응 샤프트 (5) 에 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 를 공급하기 위한 정광 버너 (4) 를 구비하는 상기 반응 샤프트 (5);
상기 반응 샤프트 (5) 의 하단부와 연통하는 세틀러 (8) 로서, 상기 세틀러 (8) 는 내부 공간 (9), 상기 세틀러 (8) 의 일 단부의 제 1 단부벽 구조부 (27) 및 상기 세틀러 (8) 의 반대편 단부의 제 2 단부벽 구조부 (28) 를 포함하고, 상기 반응 샤프트 (5) 의 상기 하단부 아래의 상기 세틀러 (8) 의 상기 내부 공간 (9) 에 상기 산화 서스펜션의 제트 (6) 를 위한 랜딩 구역 (7) 이 형성되고, 상기 세틀러 (8) 는 상기 랜딩 구역 (7) 에서 상기 반응 샤프트 (5) 로부터의 산화 서스펜션 (6) 을 수용하도록 그리고 상기 세틀러 (8) 의 상기 내부 공간 (9) 에서 매트 또는 조금속의 층 (10) 및 상기 매트 또는 조금속의 층 (10) 상부에 슬래그 층 (11) 을 형성하도록 구성되는, 상기 세틀러 (8);
업테이크 샤프트 (13) 를 통해 상기 서스펜션 제련로로부터 프로세스 가스 (12) 를 인도하기 위한 업테이크 샤프트 (13) 로서, 상기 업테이크 샤프트 (13) 는 상기 세틀러 (8) 와 연통하는 하단부를 갖는, 상기 업테이크 샤프트 (13);
상기 세틀러 (8) 의 상기 내부 공간 (9) 내의 상기 슬래그 층 (11) 으로부터 슬래그 (14) 를 배출하기 위한 제 1 출탕구 (15); 및
상기 세틀러 (8) 의 상기 내부 공간 (9) 내의 상기 매트 또는 조금속의 층 (10) 으로부터 매트 또는 조금속 (16) 을 배출하기 위한 제 2 출탕구 (17) 로서, 상기 제 1 출탕구 (15) 는 수직 방향에서 상기 제 2 출탕구 (17) 보다 위의 레벨에 배치되는, 상기 제 2 출탕구 (17)
를 포함하고,
상기 세틀러 (8) 는 상기 세틀러 (8) 내의 상기 반응 샤프트 (5) 아래에서 상기 산화 서스펜션의 제트 (6) 를 위한 상기 랜딩 구역 (7) 으로부터 반대되는 두 방향으로 연장되어서, 상기 세틀러 (8) 가 상기 랜딩 구역 (7) 의 제 1 측에 제 1 세틀러 부분 (18) 을 포함하고 상기 랜딩 구역 (7) 의 반대되는 제 2 측에 제 2 세틀러 부분을 포함하고,
상기 세틀러 (8) 는 상기 제 2 출탕구 (17) 를 향해 하향 경사지는 저부 구조부 (29) 를 구비하고,
상기 세틀러 (8) 내의 상기 슬래그 층 (11) 으로부터 슬래그 (14) 를 배출하기 위한 상기 제 1 출탕구 (15) 는 상기 제 1 세틀러 부분 (18) 에 배치되고,
상기 세틀러 (8) 내의 상기 매트 또는 조금속의 층 (10) 으로부터 매트 또는 조금속 (16) 을 배출하기 위한 상기 제 2 출탕구 (17) 는 상기 제 2 세틀러 부분에 배치되고,
상기 업테이크 샤프트 (13) 의 상기 하단부는 상기 제 2 세틀러 부분을 통해 상기 세틀러 (8) 와 연통하고, 및
상기 제 1 출탕구 (15) 는 상기 세틀러 (8) 의 상기 제 1 단부벽 구조부 (27) 에 배치되고, 상기 제 2 출탕구 (17) 는 상기 세틀러 (8) 의 상기 제 2 단부벽 구조부 (28) 에 배치되는, 서스펜션 제련로. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 세틀러 부분 (18) 은 산화 더스트가 적어도 상기 제 1 세틀러 부분 (18) 의 섹션에 진입하는 것을 막기 위해 파티션 배플 (20) 을 구비하고, 상기 파티션 배플 (20) 은 상기 제 1 세틀러 부분 (18) 의 지붕으로부터 상기 제 1 세틀러 부분 (18) 내로 하향 연장되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 세틀러 부분 (18) 은 상기 매트 또는 조금속의 층 (10) 과 상기 슬래그 층 (11) 중의 적어도 하나에 환원제를 공급하기 위해 환원제 공급 수단 (21) 을 구비하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 세틀러 부분 (18) 은 적어도 상기 제 1 세틀러 부분 (18) 의 섹션에 환원성 분위기를 형성하기 위해 버너 (22) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항에 있어서,
상기 정광 버너 (4) 에 의해 공급되는 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 중의 적어도 하나로 형성된 매트 또는 조금속의 층 (10) 이 상기 세틀러 (8) 의 전체 내부 공간 (9) 에 걸친 수평 치수로 연장되고,
상기 정광 버너 (4) 에 의해 공급되는 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 중의 적어도 하나로 형성된 슬래그 층 (11) 이 상기 세틀러 (8) 의 전체 내부 공간 (9) 에 걸친 수평 치수로 연장되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항에 있어서,
상기 반응 샤프트 (5) 와 상기 업테이크 샤프트 (13) 사이의 거리가 10 m 미만인 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항에 있어서,
상기 세틀러 (8) 의 상기 내부 공간 (9) 은 상기 세틀러 (8) 의 단부들 중의 일 단부보다 상기 세틀러 (8) 의 중간에 더 가까운 상기 세틀러 (8) 의 지점에서 상기 반응 샤프트 (5) 의 하단부와 연통하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항에 있어서,
상기 세틀러 (8) 는 기다란 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 세틀러 부분 (18) 은 상기 랜딩 구역 (7) 에서 제 1 근위 단부를 갖고 상기 제 1 세틀러 부분 (18) 의 반대편 단부에서 제 1 원위 단부를 갖고, 상기 제 1 원위 단부는 또한 상기 세틀러 (8) 의 상기 제 1 단부벽 구조부 (27) 이고,
상기 세틀러 (8) 로부터 슬래그 (14) 를 배출하기 위한 상기 제 1 출탕구 (15) 는 상기 제 1 세틀러 부분 (18) 의 상기 제 1 원위 단부에 배치되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 세틀러 부분 (19) 은 상기 랜딩 구역 (7) 에서 제 2 근위 단부를 갖고 상기 제 2 세틀러 부분 (19) 의 반대편 단부에서 제 2 원위 단부를 갖고, 상기 제 2 원위 단부는 또한 상기 세틀러 (8) 의 상기 제 2 단부벽 구조부 (28) 이고,
상기 세틀러 (8) 로부터 매트 또는 조금속을 배출하기 위한 상기 제 2 출탕구 (17) 는 상기 제 2 세틀러 부분의 상기 제 2 원위 단부에 배치되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
추가적인 반응 샤프트 (23) 가 상기 제 1 세틀러 부분 (18) 과 연통하는 하단부를 갖고,
상기 추가적인 반응 샤프트 (23) 는, 상기 추가적인 반응 샤프트 (23) 에 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 를 공급하여 상기 추가적인 반응 샤프트 (23) 내에 산화 서스펜션의 추가적인 제트 (25) 를 형성하기 위해 추가적인 정광 버너 (24) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반응 샤프트 (5) 는, 상기 반응 샤프트 (5) 에 금속함유 황화 원료 (1), 슬래그 형성제 (2) 및 산소함유 반응 가스 (3) 를 공급하여 상기 반응 샤프트 (5) 내에 산화 서스펜션의 추가적인 제트 (25) 를 형성하기 위해 정광 버너 (4) 외에 추가적인 정광 버너 (24) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 12 항에 있어서,
상기 세틀러 (8) 는 산화 서스펜션의 추가적인 제트 (25) 를 위해 추가적인 랜딩 구역을 포함하고,
상기 추가적인 랜딩 구역은 상기 제 2 세틀러 부분보다 상기 제 1 세틀러 부분 (18) 에 더 가깝게 형성되는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
흡입에 의해 상기 서스펜션 제련로로부터 프로세스 가스 (12) 를 인도하는 흡입 수단
을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세틀러 (8) 는 상기 세틀러 (8) 의 상기 제 1 단부벽 구조부 (27) 와 상기 세틀러 (8) 의 상기 제 2 단부벽 구조부 (28) 사이에 상기 제 2 출탕구 (17) 를 향해 하향 경사지는 저부 구조부 (29) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세틀러 (8) 는 상기 세틀러 (8) 의 상기 제 1 단부벽 구조부 (27) 로부터 상기 세틀러 (8) 의 상기 제 2 단부벽 구조부 (28) 까지 상기 제 2 출탕구 (17) 를 향해 하향 경사지는 저부 구조부 (29) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제련로.
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