KR850001291B1 - 제2급동 및 조동의 연속정련방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

제2급동 및 조동의 연속정련방법
제 1도는 본 발명의 방법을 도시하는 순서도.
제 2도는 본 발명의 방법을 시행하는데 사용하는 수직형로(vertical shaft furnace)의 부분입면도.
제 3도는 본 발명의 방법을 시행하는데 사용하는 산화용기의 단면도.
제 4도는 본 발명의 방법을 시행하는데 사용하는 제 1슬래그용기의 단면도.
제 5도는 본 발명의 방법을 시행하는데 사용하는 환원용기의 단면도.
본 발명의 동의 정련에 관한 것으로, 특히 제 2급동 및 조동(blister copper)을 양극동(anode grade copper)으로 연속 정련시키는 방법에 관한 것이다.
순수하지 못한 제 2급동을 정련하여 생산하는 정련기술은 익혀 알려진 기술로서 이와 같은 종래의 정련법은 미합중국 특허 제 2,436,124호, 제 3,664,828호 그리고 제 3,614,079호에서와 같은 반사로에 의해 배치 정련(batch refining)하는 것이었다. 그러나, 이에 반하여 본 발명은 연속적으로 정련을 행하는 연속정련 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 연속정련방법은 수직형 로에 동을 연속적으로 또는 반연속적으로 장입하여 상기 동을 용융시켜서 상기 로의 바닥으로부터 용융 동을 연속적으로 유출시키게 되어 있는데, 상기 수직형 로에 관한 것은 미합중국 특허 제 2,283,163호, 제 3,199,977호, 제 3,715,203호, 제 3,788,623호와 미합중국 특허출원 제 921,039호를 보면 알 수 있다.
그 뒤에, 상기 용융동은 계속해서 정련용기, 유동율조절용기 등 다양한 용기들을 거친후, 미합중국 특허출원번호 제 66,974호와, 제 67,079호에서와 같은 세라믹 포움 용융동 여과기를 구비한 중간래들(ladle)을 거쳐 계속해서 연속적으로 전해정련에 알맞는 양극동으로 주조되거나 전해정련이 필요없는 최종 주조제품으로 되게 된다.
본 발명에 따른 이러한 연속정련방법은 종래의 배치식의 정련법에서보다 생산성이 높으며 에너지 소모가 적고 비가동시간이 적게 된다. 따라서, 본 발명은 시간과 노동력 그리고 에너지의 소모가 큰 종래 정련법에서의 문제점을 해결해 주는 것으로서, 제 2급동, 조동을 연속적으로 정련하여 양극 등을 생산하고 연속적으로 주조할 수 있는 제 2급동 및 조동의 연속정련방법에 관한 것이다. 상기 제 2급동은 비철 스크랩금속의 NARI Circular NF 77 표준분류법에 의해 정의된 것으로, 96% 이상의 Cu 성분과 4% 이하의 불순물로 되어 있는데 한가지 불순성분이 1%를 넘지 못하도록 조성되어 있으며, 이때 불순물은 주로 Pb. Sn. Fe. Ni. Sb 등으로 되어 있다.
상기 조동의 성분은 매우 다양하지만 전형적인 불순물들은 다음과 같다.
Pb 10PPM 내지 1,000PPM Ca 100PPM 내지 1,000PPM
Sn 10PPM 내지 1,000PPM S 100PPM 내지 500PPM
Fe 100PPM 내지 1,000PPM Zn 200PPM
본 발명에 따른 연속정련방법은 다음과 같이 임의의 수직형 로를 이용하여 제 2급동 및 조동을 용융시키게 된다. 즉, 제 2급동 및 조동을 임의의 연료를 사용하는 수직형로에 장입하여 용융시키는데 이때의 연료는 경제성과 그 상황에 입각하여 기체연료나 액체연료를 사용하게 된다. 상기 동이 용융되어 로아래로 흘러내려가게 되면, 로에서 유출되어 제 1슬래그 용기로 들어간후 표면에 있는 슬래그가 제거된 다음에 대용량의 로에 들어가 온도와 유동상태가 조절된후, 용융동은 산화규소, 석회동의 용제가 첨가된 상태에서 산화용기로 들어가 공기, 산소 또는 다른 산화제에 의해 산화된 다음에 제 2슬래그 용기로 흘러가 산화용기에서 생긴 슬래그가 제거된 다음에, 환원용기로 들어가 암모니아나 다른 환원제에 의해 환원되어서 완전히 정련된 상태로 되며 이와 같이 정련된 용융동은 다시 세라믹포움 용융동 여과기가 있는 여과래들을 거치면서 여과된 다음에, 주로래들로 들어가 계속해서 연속적으로 제조되어 전해정련에 알맞는 양극동으로 되거나 전해정련이 필요없는 최종주조제품으로 된다.
따라서, 본 발명의 중요한 목적중의 하나는 제 2급동과 조동을 연속적으로 정련시켜서 양극동을 생산하고 연속적으로 주조할 수 있는 제 2급동 및 조동의 연속정련방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 동을 정련하는데에 필요한 시간, 노동력 그리고 에너지를 절감시킬 수 있음과 동시에 하나의 일관된 공정에 의해 제 2급동과 조동을 연속적으로 가열 정련하고 여과함으로써 종래의 정련법으로 처리된 동에서보다 불순물이 상당히 적은 정련동반제품(精鍊銅半製品) 제2로(18)로 들어가서 유동율이 조절된 다음 연속해서 세라믹 포말 용융동 여과기(20)를 구비한 여과래들(ladle)(19)를 거쳐 나오게 되고 이와같이 하여 정련 및 여과된 용융동은 다시 주조래들(21)로 들어간 최종제품 또는 전해정련에 알맞는 양극동으로 된다.
제 1도외의 도면은 본 발명에 따른 공정을 시행하는데 사용하는 장치의 부분도이다.
제 2도에는 본 발명의 방법을 시행하는데 사용하는 수직형로(10)이 자세히 도시되어 있는데, 상기로(10)은 내화재가 라이닝되어 내부용융실(23)을 형성하고 있는 측벽(22), 상기 용융실 정상부 근처에 위치한 장입구(24), 상기 용융실을 가열하기 위해 측벽(22) 하부에 설치된 버너(25) 그리고 용융동을 유출시키기위해 용융실(23)의 바닥에 위치한 출구(26) 등을 구비하고 있다.
제 3도는 본 발명의 방법을 시행하는데 사용하는 산화용기(15)를 나타내는데, 상기 산화용기는 용융동을 받아들여 산소가 풍부한 공기 또는 다른 산화물을 다수의 송풍파이프과 최종제품을 생산할 수 있는 제 2급동 및 조동의 연속정련방법을 제공하는데에 있는 것이다.
본 발명은 도면에 따른 다음의 실시예에 의해 더욱 명확해질 것이다.
제 1도는 본 발명에 의한 각 동정련공정을 나타내는 순서도이다.
제 2급동 또는 조동을 수직형로(10)에 장입시켜서 용융시키면 용융동은 상기 수직형로 아래로 연속적으로 흘러내려 바닥을 빠져나와 런더(launder)(11)을 거쳐 제 1슬래그용기(12)에 들어가 슬래그가 제거된후, 대용량의 제 1로(第1爐)(13)에 모이게 되고, 여기에서 온도 및 흐름량이 조절된 상태에서 계속 런더(14)로 흘러나오면서 용제가 첨가되고, 그러한 상태에서 산화용기(15)로 들어가게 된다. 산화용기(15)에서 용융동은 산소가 첨가된후 제 2슬래그 용기(16)로 들어가 상기 산화용기(15)내에서 산화할때 생긴 슬래그를 제거한 다음에, 그와 같이 하여 산소가 풍부해진 용융동은 환원용기(17)로 들어가서 환원되어 완전하게 정련된 상태로 된후, (30)을 통해 상기 용융동에 도입시킴으로써 동의 산소함량 0.1%를 약 0.7%로 증가시킨다. 용융동의 비산(飛散)을 최소화시키기 위해 각 송풍파이프(30)의 사이에는 버너(31)이 위치하고 환원용기 바닥에는 비상배수 플러그(32)가 위치한다. 상기 산화용기(15)의 상부에서 용융동에 첨가되는 산화규소와 석회등의 용제가 산소 및 용융동중의 불순물과 반응하게 됨에 따라 상기 용융동은 제 4도에 도시된 바와 같은 제 2슬래그용기(16)으로 흘러내려가게 된다.
제 2슬래그용기(16)에서는 상기 산화용기에서 생긴 슬래그를 스키머(skimmer)(40)과 충격버너(41)을 사용하여 용융등 표면으로부터 연속적으로 제거시켜서 슬래그(도면에 없음)로 넘쳐 흘러 들어가게 한다.
상기와 같은 공정이 끝난 용융등은 계속해서 제 5도에 상세히 도시한 것과 같은 환원용기(17)로 들어가게 되는데, 이때 다수의 란스(lance)(51)에 의해 암모니아 또는 다른 환원제가 용융동을 효과적으로 환원시키기에 알맞는 작은 기포상태로 상기 용융동속으로 주입되게 되며, 그러한 중에 용융동은 다수의 버너(50)에 의해 용융상태를 유지하게 된다.
지금까지 본 발명의 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 특허청구의 범위에 기재된 바와 같은 발명의 범위내에서 변경 및 수정이 이루어질 수 있을 것이다.

Claims (1)

  1. 제 2급동 및 조동을 용융공정, 산화공정, 슬래그제거공정, 환원공정에 의해 연속정련하여 양극동을 연속생산할 수 있는 제 2급동 및 조동의 연속정련방법에 있어서, 불순물을 함유하는 동을 수직로에서 연속용융시키고, 이때 불순물의 일부를 슬래그로 전환시킴과 동시에 동중의 산소함량을 약 0.1%로 조절하여 불순물 및 슬래그를 함유하는 용융동을 형성시키고, 이 용융동을 형성시키고, 이 용융등을 제 1슬래그용기로 유입시켜 용융등으로부터 슬래그를 제거한후, 슬래그가 제거된 용융동을 제 1로에 유입시켜 그곳에서 용융동의 온도 및 유동율을 조절한 상태에서 용융동을 산화용기로 유입시켜 연속산화시킴에 의해 불순물을 슬래그의 형태로 산화된 용융동중에 부유시키게 하고, 이 산화된 용융동 및 슬래그를 제 2슬래그용기로 유입시켜 그곳에서 용융동의 유동율을 감소시킴에 의해 슬래그를 용융동의 표면상에 부유되게 한후 용융동의 표면으로부터 제거시키고 다량의 산소를 함유한 상기 용융등을 환원용기로 유입시키고, 그때 환원용기의 바닥으로 암모니아 기포를 연속주입시켜 상기 용융동과 반응시킴에 의해 용융동을 환원시키고, 그 뒤에 용융동을 제 2로에 유입시키고 그곳에서 온도 및 유동을 조절한 상태에서, 주조래들로 유입시켜 주조하는 것을 특징으로 하는 제 2급동 및 조동의 연속정련방법.
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