JPH0711355A - 金属ビスマスの精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塩素ガスによる装置、治具等の腐食ならびに
塩素ガスの漏洩を効果的に阻止し、かつ操業の安定化と
高い反応効率化とを通じて生産性を向上させること。 【構成】 溶解炉内における溶融金属ビスマスの温度を
硼けい酸ガラス製保護管付き熱電対温度計を浸漬して測
定し、その温度が530 〜560 ℃のときに、25〜35l/min
の塩素を、浴中に浸漬した硼ケイ酸ガラス製の吹き込み
管を通じて吹き込むこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不純物である鉛を含有
する金属ビスマスの精製方法に関し、とくに溶解炉内の
溶融金属ビスマス中に塩素を吹き込むことにより、不純
物として含有する鉛を、塩素ガスを使用することに伴う
トラブルを招くことなく効果的に除去するための金属ビ
スマスの精製方法について提案する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、金属ビスマス中
に含まれている各種の不純物, とりわけ鉛については、
溶融金属ビスマス中に塩素を吹き込むことにより、この
鉛を、塩素との親和力の差を利用して塩化鉛として優先
的に分離することによって除去している。塩素を利用す
る上記ビスマス精製方法の場合、塩素による関連装置、
治具等の腐食、あるいは毒性ガスである塩素の漏洩の問
題があった。

【０００３】従来、このような問題に対しては、ビスマ
ス精製時の塩素ガス吹き込みに際し、漏洩が生じないよ
うにその吹き込み装置（治具）に、耐久性（耐衝撃
性）、耐熱性、塩素に対する耐食性に優れた材質のもの
を使用することによって対処していた。例えば、吹き込
み管としてステンレス鋼管を用いる方法があるが、この
方法は、塩素による腐食が激しく設備寿命が短いという
問題があり、また、セラミック管を用いる方法もある
が、この方法も、管内に鋳付が生成するという問題があ
った。さらには、塩素ガス導入ホースにゴムホース等を
用いる考えもあったが、ホースが破裂するおそれが高
く、いずれにしても何らかの解決策の確立が望まれてい
た。

【０００４】また、上記各従来技術にあっては、精製に
必要な塩素ガスの供給を適切にコントロールすることが
できないという共通した課題があり、このことが操業を
不安定にして生産性を阻害するという問題もあった。

【０００５】本発明の目的は、従来技術が抱えている上
述した各種の問題点を克服することにあり、とくに鉛の
ような不純物を含有するビスマスの塩素ガス精製方法に
おいて、塩素ガスによる装置、治具等の腐食ならびに塩
素ガスの漏洩を効果的に阻止し、かつ操業の安定化と高
い反応効率化とを通じて生産性を向上させるのに有効な
ビスマス精製技術を確立することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上掲の目的の実現に向け
鋭意研究した結果、発明者らは、以下に述べるような方
法が有効であるとの結論に達し、本発明に想到した。す
なわち、本発明は、基本的に、鉛を含有する金属ビスマ
スの塩素ガス精製に当たり、溶解炉内における溶融金属
ビスマスの温度を測定し、その温度が530 〜560 ℃のと
きに塩素を吹き込むことを特徴とする金属ビスマスの精
製方法である。上記の精製方法において、塩素の吹き込
み量は25〜35 l/minとすることが好ましい。また、上記
の精製方法において、塩素の吹き込みは、浴中に浸漬し
た硼けい酸ガラスを通じて行うことが好ましい。そし
て、上記の精製方法において、温度測定は、溶融金属ビ
スマスの温度を硼けい酸ガラス製保護管付き電対温度計
を浸漬して測定することが好ましい。

【０００７】

【作用】本発明において処理対象となる金属ビスマス
は、電気炉等で還元製錬して得た、鉛や金、銀、銅等を
不純物として含有する粗金属ビスマスであり、とくに鉛
を10〜25％含有するものである。本発明は、通常、上記
粗金属ビスマスを脱鉛溶解炉に移し、塩素ガスを吹き込
みながら加熱溶解することにより、粗金属ビスマス中に
含まれる鉛を塩化鉛として除去する精錬方法であり、こ
の精錬方法の特徴を、以下に説明する。

【０００８】上述したように、本発明において精錬の対
象とする金属ビスマスは、電気炉等で還元溶解し、さら
には必要に応じてアンチモン等を除去して濃縮した粗金
属ビスマスを用いる。この粗金属ビスマスは、不純物と
して10〜25wt％の鉛を含有している。精錬に当たって、
上記粗金属ビスマスを溶解炉内に装入する。次いで、こ
の溶解炉内の溶融金属ビスマス中に塩素ガスを吹き込
む。このとき、塩素ガスの送給は、溶解炉までは耐圧ホ
ースを使用し、そして溶解炉へは硼けい酸ガラス管を使
用し、かつその先端部を浴中に浸漬して吹き込むように
する。このように、塩素ガスに強い硼けい酸ガラスを吹
き込み管として使用する場合、溶融金属ビスマス浴中へ
浸漬することができる。従って、溶融金属ビスマス中へ
の塩素ガスの吹き込みを、ランスや機具の腐食および破
損を招くことなく、湯面から250 〜350mmの深さの位置
で行うことができる。このことから、本発明方法にあっ
ては、従来のように浴中上層部へ吹き込むのと違い、塩
素ガスを溶融金属ビスマス中の深いところに吹き込める
ので、鉛の塩素化反応が速やかに進行して、反応時間の
短縮に効果的に作用する。

【０００９】本発明においては、溶解炉内に収容した溶
融金属ビスマスの温度（溶体温度）が、530 〜560 ℃の
ときに、25〜35 l/minの塩素ガスを吹込むことが必要で
ある。この温度域に限って塩素ガスの吹込みを行う理由
は、溶湯の温度が 530℃未満では、塩化鉛のくみ上げ除
去が困難であり、また、 560℃を超えると溶融金属ビス
マス中の鉛の除去効率が低下するからである。また、塩
素ガス吹込み量を25〜35 l/minにする理由は、25 l/min
未満では、塩素ガス吹き込み時間が長くなり、一方35 l
/minを越えると塩素ガスの漏洩が懸念され、それぞれに
問題が発生するからである。

【００１０】本発明においては、上記の塩素ガスの吹き
込み時の溶融金属ビスマスの温度測定に当っては、熱電
対に硼けい酸ガラスの保護管を装着して、これを溶湯中
に浸漬して直接的な方法で測定する。このような方法に
よれば、従来のように、浴面上の約200mm 上方から輻射
測定するのに比べて正確な温度測定ができるので、温度
管理も正確で容易にできる。

【００１１】

【実施例】この実施例では、塩素ガス吹き込み管とし
て、口径25mmの硼珪酸ガラス管 (膨脹係数＝32.5／℃)
を用い、また塩素ガス導入ホースとしては、内部に番線
を埋め込んで補強した耐圧ホース（塩化ビニール製）を
用いた。そして、溶解炉中に収容した６ｔの溶融金属ビ
スマス（鉛含有率：15％）に対し、その温度が 550℃の
ときに30 l/minの塩素ガスを21時間吹き込んで、鉛含有
量0.4 ％の精製金属ビスマスを得た。また、従来法に従
ってステンレス鋼製の吹き込み管に上記と同じ条件での
塩素ガス吹き込みを実施したが、腐食され、操業できな
かった。

【００１２】その結果、 従来方法では、塩素漏洩の
危険性から塩素ガス吹き込み量をわずか13 l/minで操業
しなければならなかったが、本発明方法では30 l/minま
で吹き込み量を増量することができた。 本発明方法では、吹き込み装置（治具）の破損が減
少し、塩素ガスのロスを著しく減少させることができ
た。 本発明方法では、毒性ガスである塩素ガスの取り扱
い時間を大巾に減少させることができた。 従来方法：129 時間 → 本発明方法：21時間 本発明方法では、安定した温度管理ができるようにな
り、塩素の反応効率がアップした。 従来方法：82％ → 本発明方法：90％

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、金
属ビスマスの塩素ガス精製に当たり、塩素ガスによる装
置, 治具等の腐食ならびに塩素ガスの漏洩を効果的に阻
止することができる上、操業の安定化と高い反応効率が
得られるので、精製金属ビスマスを能率的に安価に製造
することができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛を含有する金属ビスマスの塩素ガス精
   製に当たり、溶解炉内における溶融金属ビスマスの温度
   を測定し、その温度が530 〜560 ℃のときに塩素を吹き
   込むことを特徴とする金属ビスマスの精製方法。
2. 【請求項２】 25〜35 l/minの塩素を吹き込むことを特
   徴とする請求項１に記載の金属ビスマスの精製方法。
3. 【請求項３】 溶融金属ビスマスの温度を硼けい酸ガラ
   ス製保護管付き電対温度計を浸漬して測定することを特
   徴とする請求項１または２に記載の金属ビスマスの精製
   方法。
4. 【請求項４】 浴中に浸漬した硼けい酸ガラスを通じて
   塩素を吹き込むことを特徴とする請求項１, ２または３
   のいずれかに記載の金属ビスマスの精製方法。