JPH05503120A - 流動層での金属蒸気の凝縮 - 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、ガス流からの金属蒸気の捕獲、例えば溶鉱炉の廃ガスからの亜鉛蒸気 の捕獲に関する。

！−見 硫化物から亜鉛を抽出するための従来の方法には、イオウを除去するため濃縮物 を煤焼させ、その後還元して、亜鉛の一部分又は全部をヒユーム（ｆｕＩＩｌｅ ）として除去する作業が関与している。このとき、亜鉛は凝縮によりこのヒユー ム（煙霧）から回収される。

硫化物から他の比較的揮発性の高い金属を回収するために類似の方法が用いられ ている。本発明は、本書において亜鉛の回収に関してまず記述されているものの 、発煙か関与する乾式製錬手段によって生成され得る錫、鉛、マグネシウム、カ ドミウム、マンガンなどを含むその他の金属にも利用可能であるということも理 解できることてあろう。こ二で用いている「ヒユーム（ｒｕｍｅ）　Ｊという語 は、第１に気体又は蒸気のことであるが、飛沫同伴された液体及び／又は粒状物 質を伴う気体又は蒸気をも含んでいる。

例えば、亜鉛高炉は一般に、液体亜鉛として亜鉛蒸気を捕獲し、凝縮生成物の活 性を低下させるため鉛スプラッシュコンデンサ（例えば英国特許第５７２９６１ 号明細書に記載のもの）を用いている。この方法は、比較的大きい資本投資を必 要とし、メンテナンスコストも高い。

現在使用されている金属蒸気捕獲のもう１つの態様は、鉛製造施設からのスラグ からヒユームとして亜鉛を除去し、それに続いて酸化を行なうことから成る。

この方法においては、亜鉛蒸気は、溶融スラグ浴の表面から発煙させられ、浴表 面に付随する乱流から充分離隔した場所に達するまで上向きに移動させられる。

この場所において、空気の如き酸素含有ガスが取込まれ、亜鉛蒸気が急速に酸化 亜鉛に変換される点まで温度及び酸素ポテンシャルの両方が上昇させられる。酸 化亜鉛は、金属亜鉛に比べはるかに低い蒸気圧を有し、その結果、細かい粉末と してガス流から沈殿する。酸化亜鉛は、さらに電気化学的方法により純化される のに適しているが、まず第１に、適切な除塵装置内で捕獲されなくてはならない 。

この非常に細かいダストは、取扱いにくく、その捕獲にはさらに又多大な資本投 資が必要である。

炉内の温度及び酸素ボテンシャルの適切な調整により、硫化物含有物質からの蒸 気としての金属の商業的に有意な直接的分離を達成することが可能であることが わかった。しかしながら、この場合、炉の廃ガスは金属蒸気と共に二酸化イオウ を含み、この二酸化イオウは、スプラッシュコンデンサ内で溶融金属と反応する 。したがって、回収前に蒸気を酸化する必要があるだろうとこれまで考えられ本 発明の目的は、蒸気として金属を含む高温ガス流から金属を回収するため、又さ らに限定的に言うと金属との反応性をもつ種かガス流の中に存在する場合に、許 容可能な収量で金属を回収するための改良型の及び／又はより費用可動性の高い 手段を提供することにある。

本発明は、流動層での固体粒子の比較的低温の表面上又はその近辺に高温廃ガス から直接金属蒸気を凝縮させることによりこの目的を達成している。

コ態様に従うと、本発明は、蒸気として金属を含むガス流から金属を回収する方 法において、 （ａ）１０ｋｇ／ｍ３以上の粒子負荷をもつ固体粒子の流動層と前記ガス流を直 接接触させる工程、及び （ｂ）層と熱交換関係にある状態で、蒸気の温度を金属の凝縮温度以下まで低下 させて金属蒸気を凝縮させるような組合せ質量（ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｍａｓｓ　 ）　、比熱及び温度を持つ粒子のインヘントリ（ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ　）を含む よう流動層を制御する工程、を含む方法を備えている。

炉の廃ガス流は、時として、炉内の飛沫同伴の結果としてか、或いは又熱回収を 改善するべく下流の冷却面上の成長を減少させるための研摩剤の導入の結果とし て、粒状物質を含んでいる。

しかしながら、このような場合、粒子密度は低く、即ち１０ｋｇ／ｍ３以下で、 通常はこれよりはるかに低い。当該ケースにおいては、流動層は、好ましくは２ ００　ｋｇ／　ｍ　以上、さらに好ましくは４００ｋｇ／ｍ３、さらには１６０ ０ｋｇ／ｍ３以上もの粒子負荷を有する。

好ましくは、流動層内の粒子の熱質量（比熱を質量に乗じたもの）は、層が冷却 されていない場合、炉の廃ガスと熱交換関係にある状態の層の温度上昇速度が１ ００℃／秒未満、望ましくは２０℃／秒未満であるようなものである。

好ましくは、廃ガス流は、流動層への進入時点で９６０℃以上（より好ましくは １１００℃以上）の温度を有し、層を離れるガスの温度は、１秒未満、さらに好 ましくは１００ミリセカンド未満、望ましくは１ミリセ力ンド未満の時間以内で 、約５００℃以下（基本的には金属蒸気の凝縮温度以下、好ましくは凝縮すべき 金属の融点以下、例えば亜鉛の場合は４１９℃以下、鉛の場合には３２７℃以下 、そして錫の場合には３２１℃以下）に低下させられる。

望ましくは、廃ガス流は、浸漬ランスを介して、内にガスが射出される浴を含む 一般に閉鎖した炉の中で生成され、廃ガスは予冷装置に対して予め露呈されるこ となく流動層粒子と接触する。

本発明は、流動層内の低温粒子の表面上又はその近くでの凝縮により高温廃ガス から直接金属蒸気を捕獲することを意図している。本発明の好ましい実施態様に おいては、凝縮のために用いられる流動層と溶鉱炉の間には直接的結合が存在す る。即ち、炉と流動層の間に位置づけられた熱回収の著しい試みは全く無い。

望ましくは、浴温度との関係における廃ガス温度を維持又は上昇させる工程がと られる。さらに、本発明は、酸化物としててはなくむしろ金属元素として金属の 全てとまでは言わなくとも、かなりの割合を回収し、かくしてその後電解採取に より酸化物を金属に変換する必要性を無くしている。

亜鉛凝縮の場合、熱力学的に、酸素及び二酸化イオウを含む標準的な亜鉛装荷式 乾式精練炉の廃ガスが冷却するにつれて（例えば１２００がら５００’Ｃ’まて ）、亜鉛蒸気が酸化亜鉛又は硫化亜鉛に戻るということは周知のことである。こ のような非金属物質の形成は、過去における直接凝縮プロセスの開発途上におい て主要な障害であった。

本発明は、関与する急冷作用の迅速性によりこの問題点を避けようとしている。

非金属化合物の形成のための熱力学的駆動力は許容されるが、このような化合物 の実際の形成は、動力学的要因により抑制されている。望ましくない（非金属） 物質の形成の反応速度は、低温（例えば１００℃〜３５０℃）において形成かあ まりにも緩慢すぎるためにこの情況下で、たとえ熱力学的駆動力が強くても著し いものとなり得ないようなものであるということがわかった。急冷作用には、非 常に急速に蒸気の金属の融・へ以下の温度まで高温精練炉廃ガス（例えば二酸化 イオウを含む場合には１２００℃〜１３００’Ｃ）を冷却することか関与してい る。

その結果として、現在の技術に付随する問題点及び経済的ペナルティを数多く避 けることのできる可動なシステムか得られる。

流動層／ステムの正確な形状は、重要ではないと考えられる。これは浅い発泡／ 噴出層であってもよいし、或いは又循環する流動層であってもよい。システムが いずれの形状をとろうと、層内への高温ガスの進入点の近辺で低温粒子の多大な インベントリを維持するように設計されなくてはならない。粒子は、入りガスの ものに比べて大きい熱質量をもつよう、又さらに熱及び質量の伝達のため、ガス にさらされた大きな存効表面積を有するように選択される。その結果、極めて急 速な冷却（１秒未満、標準的には１００ミリセカンド未満、望ましくは１ミリセ 力ンド未満）が得られ、これが望ましくない物質の過度の形成、例えば金属のイ オウ又は酸素化合物への戻りを防いている。

使用される粒子固体の性質も同様に決定的な意味は無いものの、凝縮中のものと 同し物質の固体を使用すると有利である。適切なシード（種）添加の場合、粒子 金属の直接生成装置として凝縮ユニットを作動させることが可能である。粒度範 囲は、用途によって異なるか、システム内で保持し得る限り細かい分布で作動す ることが一般に有利である。層内の最大粒度は、好ましくは２１未満、さらに好 ましくは０．　５ｇｓ未満である。

エネルギー収支の制約条件は、流動層からの熱除去が必要とされるようなもので ある。これは、冷却液に対する直接的な水付加又は熱伝達といった数多くの方法 で達成できる。冷却液の場合、必要とされた熱伝達領域の配置は、エンジニアリ ングの便宜上の問題であり、選ばれた流動層の形状によって左右される。

好ましい実施態様の説明 本発明に従った２つの実施態様について、ここで、以下の添付図面を参照しなか ら、単なる一例として記述する。

図１は、非再循環形の浴−溶解炉である。

図２は、再循環形の浴−溶解炉である。

これらの内、第１のものは、非再婚環式流体層凝縮を概略的に示し、第２のもの は、循環式流体層（ＣＦＢ）凝縮を概略的に示している。

非再循環式凝縮 図１を参照すると、炉１０１は、ランス１０２を介しての酸素含有ガス及び原鉱 ／スラグ／石炭供給物１０３の導入により、適切な炉温度（例えば、浴温度１２ ００℃）及び酸素ポテンシャルに維持されている。金属蒸気、例えば亜鉛精練の 場合の亜鉛蒸気は液体浴１０４を離れ、炉の廃ガスと共にガススペース１０５の 中に入り、ここから炉口（ｔｈｒｏａｔ）　１０６内へと流入する。この炉口内 の速度は、固体が流動層から炉１０１の中に下向きに落下しないようにする値に 維持される。

炉口１０６の上に上向きに広がるダクトは、第１のゾーンを構成する密度の高い 流動層１０７の形状内で、低温（亜鉛の場合は５００℃以下、好ましくは４１９ ℃以下、例えば約３６０℃）の金属粒子を含んでいる。平均層密度は２００から １６００ｋｇ／ｍ　の範囲内にあり、好ましくは４００ｋｇ／ｍ３以上である。

９６０℃以上好ましくは１１００℃以上の高温炉ガスが粒子物質と接触に入るか 又は少なくとも粒子物質と熱交換関係に入るにつれて、急速な急冷が達成され、 粒子の表面上又はその近辺に物質が凝縮する。２１１１未満の粒径が好ましく、 さらに好ましくは、直径０．　５ｍｉ未満である。

冷却されたガスは、フリーボード（上部空間）領域１０８内で固体から解放され 、出口１０９を介してシステムから出る。

流動層１０７の冷却は、例えば、容器の壁面、容器内の管束及び／又は水噴霧噴 射１１０の組合せ冷却によって達成される。システムから急速に固体を排出する ため、弁付きダクト１１１が具備されている。これは主として金属回収、運転停 止のため及び緊急時に使われる。

再循環式凝縮 符号２０１から２０６までは、機能的に図１の部品１０１から１０６まてに対応 する図２の部品を指示しており、このシステムは前述のものに比べ、炉口（ｔｈ ｒｏａｔ）　２０６より上方で用いられる流動層の形状に関して異なっているに すぎない。

ＣＦＢの実施態様においては、垂直立上り管２０７が具備されており、このダク ト（第１ゾーン）内のガス速度は、第１のゾーン内で１立方メートルあたり１０ から４００　ｋｇ、好ましくは２００から４００　ｋｇｓ／ｍ３の範囲内に平均 浮遊密度が維持されるようなものである。これらのガス速度は２から１５ｍ／秒 の範囲内にある。立上り管の上部から出るガス及び飛沫同伴された固体は、サイ クロン２０８中に入り、ガスは出口２０９を介してシステムから出る。サイクロ ン内に捕獲された固体は、適当な移送装置を介して立上り管の下部領域に戻され る。このような装置の１つとしてループシール２１０がある。

製品金属は、出口２０っで粒子を含まないガスを放出する単数又は複数のサイク ロン２０８を用いて連続的に取出す二とかできる。サイクロン２０８内に回収さ れた固体の一定の割合のものは、第２のゾーンで冷却され、流体層中に導き戻さ れ、一方残りの部分は弁つきダクト２１１を介して製品として収集される。

流動層の冷却は、例えば立上り管の壁面及び／又はサイクロンの壁面上及び／又 は立上り管内の管束の熱伝達表面を介して達成される。水噴霧冷却２１１がオプ ションとして用いられる。

ガス温度を４１９℃以下まで下げることにより、亜鉛の場合、粒子が金属の融点 以下となり、かくして粒子は溶融亜鉛を形成せず、蒸気から直接成長することに なる。しかしながら、このプロセスは、亜鉛蒸気凝縮において使用することに制 限されるわけではない。図示されている両実施態様においては、初期流体層を確 立するために前の作業からの微細なスラグ、砂又は金属の粒子を用いることが直 径２００ＩＩＩｌ、高さ３ｍの立上り管を伴う再循環式流体層凝縮器を、亜鉛含 有鉛高炉スラグを１２００℃で溶融させ石炭で還元させて凝縮器用の金属亜鉛蒸 気の供給源を形成することのできる炉の上に据えつけた。さらに、溶融され蒸発 されるべく固体金属亜鉛を炉の中に同様に供給することにより、ガスを金属亜鉛 蒸気で濃縮した。高炉スラグを、１時間あたり１４０ｋｇの割合で供給し、亜鉛 金属を１時間あたり２６ｋｇで供給した。こうして、１時間あたり４４ｋｇの合 計亜鉛供給速度が生み出された。炉を一定温度まで加熱し安定化させた後、炉上 に循環式流体層凝縮器を取付け４０分間作動させた。

再循環式流体層凝縮器は、作動のために以下のように準備した。

２５ＯＮｍ３／時で凝縮器を通して低温空気を引き出し、破砕されたンリカを付 加して約４００ｋｇ／ｍ３の密度の流動層を形成した。サイクロンアセンブリを 通して及び層への戻りの固体再循環速度は２　ｋｇ／秒であり、層を通しての数 多くの再循環の後の粒度は表１に示されている。粒子の９０％以上が０．５１未 満の平均体積直径を有していた。次に凝縮器を炉内に降下させ、空気を除去し、 亜鉛蒸気を含むガスを凝縮器の中に引き込んだ。層温度は、層の周りの外部ジャ ケット内を循環する冷却水によって１９０℃に保持した。冷却水内への標準的な 熱抽出レートは６８ｋｖであった。試験中、流体層への進入時点における亜鉛蒸 気の温度は、９６０から１１００℃までの範囲内にあり、平均温度は１０３０℃ であった。層材料の表面上に亜鉛金属が凝縮した。

層物質の試料は定期的に採取した。結果は表２に示されている。

層材料の全亜鉛含有量は、４０分の試験にわたり重量百分率で最高１５％まで徐 々に増大することがわかった。層材料の金属亜鉛含有量は、−貫して合計亜鉛含 有量の６０％であった。残りは酸化亜鉛及び硫化亜鉛であった。３つの相、即ち 亜鉛金属蒸気、酸化亜鉛及び硫化亜鉛の間の亜鉛の平衡分布の熱力学的計算は、 凝縮器に対する１つの範囲のガス入口温度についての試験の条件に関して、表３ に与えられている。

平衡条件下で、８８０℃の入口蒸気温度で約６０％の金属亜鉛分留が得られるこ とになる。これは、凝縮器に対する蒸気人口の測定上の動作温度よりも約１５０ ℃低い。この温度差は、凝縮器の非平衡性を反映している。さらにこの試験にお いて、金属の収量は、ループシール２］０内の意図的でない漏れを介しての層内 への空気の漏洩によっても低下した。実際には、金属亜鉛としての亜鉛の相当す る収量が高くなればなるほど、平衡により近く接近することかできるということ が予想される。

粒度＊　（μｍ）　体積％ １５、６−２２　２．　３ ２２−３１．　１　５．　０ ３１、　１−４４　８．　２ ４４−６２．　２　１０．　５ ６２、　２−８８　１２．　３ ８８−１２４　１２．４ １２４−１７６　１１．３ １７６−２４９　１０．７ ２４９−３５２　９．７ ３５２−４９８　１２．６ ４９８−７０４　４．６ ”−平均体積直径 表３ ℃　亜鉛蒸気　ＺｎＯＺｎＳ ４６０　４７．８　４６．０　６．２ ８８０　６１．９　３１．９　６．２ ９００　７８．５　１５．３　６．２ ９２０　９３．８　０．０　６．２ １０３０　９Ｂ、８　０．０　６．２ 本発明の実施においては、層内に入る蒸気流内の酸素ポテンシャルを制御するこ とか望ましい。ガス流か、金属と化学的平衡状態にある反応種を含んでいる場合 、ガス流内の酸素の分圧は、金属の形成を促進し反応生成物は復元生成物の形成 を抑制するべく制御される。この例においては、この酸素分圧は化学平衡条件下 での硫化亜鉛又は酸化亜鉛の形成を抑制するように制御されている。

層へのガス流の進入地点における最適な酸素ボテンシャルは、標準的に、炉内の 精錬浴内て最適であるものとはかなり異なっている。

層への入口における蒸気流の酸素濃度は、炉に対し不活性ガスを導入するか又は 空気の進入を防ぐため正圧を維持するか又は予め定められた比率の酸素を消費す るよう供給物を調整するか、又は浴と流動層の間に配置されたアフターバ−ナー （再燃焼装置）を利用することによって制御することができる。

同様にして、流動層に入る蒸気の温度は、急冷に先立つ熱損失を最小限に抑える ため、アフターバーナー又はその他のヒーターの使用によって及び／又は炉の設 計によって高いレベルで制御され得る。

炉ガス流は、反応種として、例を挙げると以下のようなものを含む可能性がある 二酸化イオウ、イオウ及び硫化水素の如きイオウ含有種、二酸化イオウ、二酸化 炭素及び−酸化炭素及び水蒸気の如き酸素含有種、塩化水素、７ノ化水素及び塩 化物の如きハロゲン含有種、及びＮＯＸ種。

標準的には、ガス流は、金属及びその他の炉内容物の供給源並びに運転条件によ って変化するような種の混合物を含むことになる。

−例として、亜鉛製錬炉のガス流の計算上の組成が表４に示されている。

条　件　２５０ｋｇ炉　３ｔｐｈの連続製錬：バッチ処理　バッチタップ 温度（’Ｃ）　１２００　１３００ 組成Ｚｎ　１．３　５．１ （体積％） ＳＯ２＜０．０１　６．６ 残りＮ２等　６０．２　６９．６ 各ケースにおいて、金属元素の最適な回収という結果をもたらすことになる層へ の人口における酸素ポテンシャル及び温度は、日々の実験によるその教示に基づ いて決定することができる。

顕微鏡写真技術上の証拠によると、金属蒸気の大きな割合が、層のシリカ粒子の 表面上よりもむしろ流動層粒子の付近で凝縮することがわかる。かくして一定の 割合の金属が、シリカの全く無い非常に細かい金属粒子（例えば０．２マイクロ メートルあるいはそれ以下）の形で回収される。流動層のシリカ粒子上に見られ る金属の多くは、微細な金属粒子との衝突により層のシリカ粒子の上に析出され ると考えられている。

金属粒子及び金属コーティングの施された層の粒子は、サイクロン、ノくグツ− ウスフィルタなどを含む従来の手段により、ガス流から分離され得る。

本発明はまず第１に、金属との反応性を持つ種が存在するガス流からの金属の回 収に関して記述してきたが、本発明は同様に、例えば金属純化におけるこのよう な種が無い状態での金属の回収についても応用することができる。

本書の教示から当業者には評価可能であるように、本発明は、本書に開示されて いる概念から逸脱することなく、その他の手段によっても実施することができる 。

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Claims (52)

【特許請求の範囲】
1. １．蒸気として金属を含むガス流から金属を回収する方法において、（ａ）１０ ｋｇ／ｍ３以上の粒子負荷を持つ固体粒子の流動層と前記ガス流を直接接触させ る工程、及び （ｂ）層と熱交換関係にある状態で蒸気の温度を金属の凝縮温度以下に低下させ て金属蒸気を凝縮させるような組合せ質量、比熱及び温度を持つ粒子のインベン トリを含むよう流動層を制御する工程、を含む方法。
2. ２．ガス流が炉の廃ガス流であり、金属蒸気と反応する種を含み、さらに、（ｃ ）層との接触に先立ち廃ガス流を炉の温度と実質的に等しいか又はそれ以上の温 度に維持する工程、 （ｄ）金属蒸気を凝縮させるべく、蒸気と反応種の間の反応を最小限に抑えるよ う選択された温度変化割合で、層と熱交換関係にある状態で廃ガス流の温度を金 属の凝縮温度以下に低下させるような組合せ質量、比熱及び温度を持つ粒子のイ ンベントリを含むよう流動層を制御する工程、及び（ｅ）残りの流れから、凝縮 された金属を分離する工程、を含む請求項１に記載の方法。
3. ３．層から離れるガスの温度が金属の融点以下に低下させられる請求項１又は２ に記載の方法。
4. ４．ガス流が層と接触する温度及び層中の粒子の平均温度が、金属元素としての 蒸気の回収を最適化するように選択される先行する請求項のいずれか１項に記載 の方法。
5. ５．層と接触させるべきガス流内の酸素ポテンシャルが、金属元素としての蒸気 の回収を最大限にするように制御されている先行する請求項のいずれか１項に記 載の方法。
6. ６．粒子負荷が２００ｋｇ／ｍ３以上である先行する請求項のいずれか１項に記 載の方法。
7. ７．ガス流が、流動層への進入時点で９６０℃以上の温度を有する先行する請求 項のいずれか１項に記載の方法。
8. ８．ガス流が、流動層への進入時点で１１００℃以上の温度を有する先行する請 求項のいずれか１項に記載の方法。
9. ９．層を離れる時点でのガス流の温度が５００℃以下に下げられる先行する請求 項のいずれか１項に記載の方法。
10. １０．層を離れる時点でのガス流の温度が３５０℃以下に下げられる先行する請 求項のいずれか１項に記載の方法。
11. １１．ガス流と熱交換関係にある状態の層の熱質量は、冷却が無い場合、層の温 度上昇が１００℃／秒未満となるようなものである先行する請求項のいずれか１ 項に記載の方法。
12. １２．廃ガス流と熱交換関係にある状態の層の熱質量は、冷却が無い場合、層の 温度上昇が２０℃／秒未満となるようなものである請求項１１に記載の方法。
13. １３．層の粒子の平均粒度が直径２ｍｍ以下である先行する請求項のいずれか１ 項に記載の方法。
14. １４．層の粒子の９０％が直径０．５ｍｍ以下の粒度を有する先行する請求項の いずれか１項に記載の方法。
15. １５．金属蒸気が亜鉛である先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
16. １６．層の粒子は、蒸気の金属と同じ金属の金属粒子である先行する請求項のい ずれか１項に記載の方法。
17. １７．層の粒子がシリカである請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
18. １８．流動層内の固体のうち一定の割合を連続的に除去し、そこから凝縮された 金属を回収する工程がさらに含まれる先行する請求項のいずれか１項に記載の方 法。
19. １９．流動層が連続的に再循環する流動層である先行する請求項のいずれか１項 に記載の方法。
20. ２０．蒸気の金属が、亜鉛、鉛、錫、マグネシウム、カドミウム及びマンガンか ら成るグループの中から選択される先行する請求項のいずれか１項に記載の方法 。
21. ２１．金属が亜鉛である請求項２０に記載の方法。
22. ２２．金属が錫である請求項２０に記載の方法。
23. ２３．金属が鉛である請求項２０に記載の方法。
24. ２４．金属がマグネシウムである請求項２０に記載の方法。
25. ２５．ガス流が各々蒸気として複数の金属を含んでいる先行する請求項のいずれ か１項に記載の方法。
26. ２６．ガス流が、イオウ、酸素、ハロゲン又は窒素含有種から成るグループの中 から選択された単数又は複数の反応種を含んでいる請求項２乃至２５のいずれか １項に記載の方法。
27. ２７．ガス流が、イオウ、二酸化イオウ及び硫化水素から成るグループの中から 選択された少なくとも１つの反応種を含んでいる請求項２乃至２６のいずれか１ 項に記載の方法。
28. ２８．ガス流が、二酸化炭素、一酸化炭素又は水から成るグループの中から選択 された少なくとも１つの反応種を含んでいる請求項２乃至２６のいずれか１項に 記載の方法。
29. ２９．ガス流が、水素ハロゲン化物及びハロゲンから成るグループの中から選択 された少なくとも１つの反応種を含んでいる請求項２乃至２６のいずれか１項に 記載の方法。
30. ３０．反応種と金属の間の反応を抑制するようガス流の酸素ポテンシャルを制御 する段階がさらに含まれている請求項２乃至２９のいずれか１項に記載の方法。
31. ３１．蒸気が層と接触に入る温度が炉の温度よりも高くなるようにガス流を加熱 する工程がさらに含まれる先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
32. ３２．層と熱交換関係にある状態のガス流の温度が、１秒未満の時間内で金属の 凝縮温度以下まで低下させられる先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
33. ３３．層と熱交換関係にある状態のガス流の温度が、１００ミリセカンド未満の 時間内で金属の凝縮温度以下まで低下させられる請求項３３に記載の方法。
34. ３４．層と熱交換関係にある状態のガス流の温度が、１ミリセカンド未満の時間 内で金属の凝縮温度以下まで低下させられる請求項３２に記載の方法。
35. ３５．実施例の内のいずれか１つに関して本明細書に記述されているものと実質 的に同様の請求項１に記載の方法。
36. ３６．蒸気として金属を含む高温ガス流から金属を回収するための装置において 、１立方メートルあたり１０キログラム以上の粒子負荷を持つ固体粒子の層を流 動化させるための手段、 第１のゾーンにて流動層と直接接触した熱交換関係にある状態にガス流を持って くるための手段、及び 金属蒸気の凝縮温度より低い温度で第１ゾーン内での流動層の粒子インベントリ を維持するための手段、 を含む装置。
37. ３７．流動層が第１のゾーンを通して再循環させられる請求項３６に記載の装置 。
38. ３８．第１のゾーンヘの再循環の前に流動層の粒子が第２のゾーンにて冷却され る請求項３７に記載の装置。
39. ３９．高温ガス流を生成するべく９６０℃以上の温度で作動する炉と組合わせた 請求項３６乃至３８のいずれか１項に記載の装置。
40. ４０．炉が１１００℃以上の温度で作動している請求項３９に記載の装置。
41. ４１．流動層が４００ｋｇｓ／ｍ３以上の粒子負荷を有する請求項３６乃至４０ のいずれか１項に記載の装置。
42. ４２．流動層がシリカ粒子を含んでいる請求項３６乃至４１のいずれか１項に記 載の装置。
43. ４３．冷却された粒子のインベントリを維持するための手段が、水噴霧噴射を含 む請求項３６乃至４２のいずれか１項に記載の装置。
44. ４４．水が第１のゾーン内に噴霧される請求項４３に記載の装置。
45. ４５．層内の粒子のインベントリが５００℃以下に維持される請求項３６乃至４ ４のいずれか１項に記載の装置。
46. ４６．流動層に入るまで炉の廃ガス流を９６０℃以上に維持するための手段をさ らに含む請求項３８乃至４５のいずれか１項に記載の装置。
47. ４７．流動層に入るまで炉の廃ガス流を１１００℃以上に維持するための手段を さらに含む請求項３８乃至４５のいずれか１項に記載の装置。
48. ４８．流動層内の固体の一部分を残りの部分から分離するための手段をさらに含 む請求項３６乃至４７のいずれか１項に記載の装置。
49. ４９．ガス流の温度を炉の温度より高く上昇させるための手段を含む請求項３８ 乃至４５のいずれか１項に記載の装置。
50. ５０．第１のゾーンに入る前にガス流内の酸素ポテンシャルを制御するための手 段をさらに含む請求項３６乃至４９のいずれか１項に記載の装置。
51. ５１．層の粒子は、層が冷却されていない場合、第１ゾーン内の粒子のインベン トリの温度上昇割合が１００℃／秒未満となるような熱質量を有する請求項３６ 乃至５０のいずれか１項に記載の装置。
52. ５２．層の粒子は、層が冷却されていない場合、第１ゾーン内の粒子のインベン トリの温度上昇割合が２０℃／秒未満となるような熱質量を有する請求項３６乃 至５０のいずれか１項に記載の装置。