JPH07207353A

JPH07207353A - 鉛スプラッシュコンデンサの操業方法

Info

Publication number: JPH07207353A
Application number: JP1892694A
Authority: JP
Inventors: Kimiaki Utsunomiya; 公昭宇都宮; Hitoshi Takano; 斉高野; Keiji Fujita; 敬二藤田; Takeo Katagiri; 丈雄片桐
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1994-01-19
Filing date: 1994-01-19
Publication date: 1995-08-08

Abstract

(57)【要約】【目的】コンデンサドロスのサンプへの円滑な排出を
促進させる鉛スプラッシュコンデンサの操業方法を提供
する。【構成】亜鉛蒸気を含有した還元炉排ガスから亜鉛蒸
気を熔融亜鉛として回収する鉛スプラッシュコンデンサ
の操業方法において、コンデンサ本体のサンプのアンダ
ーフロー部近傍の循環鉛中に気体を吹き込んで、アンダ
ーフロー部近傍部に発生したコンデンサドロスを多数の
細かい塊に分散させて循環鉛に混入させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、亜鉛蒸気を含有した還
元炉排ガスから該亜鉛蒸気を溶融亜鉛として回収するた
めの鉛スプラッシュコンデンサの操業方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉛を含む亜鉛精鉱から鉛と亜鉛を同時に
回収する代表的な乾式亜鉛精錬法としてＩＳＰ法があ
る。このＩＳＰ法では、還元炉で亜鉛含有原料を還元、
溶解し、亜鉛と鉛を揮発させ、排ガスと共に後工程の回
収工程に送り、この回収工程において、鉛と亜鉛を回収
している。回収工程では、熔体鉛を吸収剤として用い蒸
気亜鉛を熔体鉛に吸収する鉛スプラッシュコンデンサが
用いられている。

【０００３】図１は、還元炉と鉛スプラッシュコンデン
サの概略平面図である。図１に示すように、鉛スプラッ
シュコンデンサ１２は、コンデンサ本体１４を有し、こ
のコンデンサ本体１４は、一端（入口端）１４ａが還元
炉１０の出口に結合され、他端（出口端）１４ｂには、
排煙道１６が設けられている。また、コンデンサ本体１
４の中央には、熔体鉛をスプラッシュする鉛スプラッシ
ュロータ１４ｆと、コンデンサ本体１４内を出口端１４
ｂから入口端１４ａに向かって流れる熔体鉛の流れを整
流する（向きを変える）整流板１４ｇが設けられてい
る。また、コンデンサ本体１４は、その入口端付近に、
その側壁１４ｄの下方に連通口が設けられたアンダーフ
ロー構造でコンデンサ本体１４と連通するサンプ１４ｃ
を有し、サンプ１４ｃには鉛ポンプ１４ｅが配置されて
いる。

【０００４】鉛スプラッシュコンデンサ１２は、さら
に、コンデンサ本体１４のサンプ１４ｃに隣接して設け
られたロンダ（冷却樋）１８を有し、熔体鉛はサンプ１
４ｃから鉛ポンプ１４ｅによってロンダ１８に移送され
る。さらにまた、鉛スプラッシュコンデンサ１２は、ロ
ンダ１８のオーバーフロー堰１８ａを介して連通したフ
ラックス炉２０と、このフラックス炉２０からの亜鉛含
有鉛を鉛と亜鉛を分離する分離炉２２と、分離炉２２で
分離して回収した亜鉛を一定温度に維持するための加熱
炉２４と、回収した鉛をコンデンサ本体１４に戻すため
のリターン炉２６を有する。

【０００５】前述のように構成された鉛スプラッシュコ
ンデンサ１２は以下のように操業される。熔体鉛をコン
デンサ本体１４のサンプ１４ｃから鉛ポンプ１４ｅを用
いて冷却樋１８に供給し、冷却樋１８からフラックス炉
２０、分離炉２２を経て回収された熔体鉛をリターン炉
２６を介してコンデンサ本体１４に戻す熔体鉛の循環系
を構成する。一方、還元炉１０の出口からコンデンサ本
体１４に還元炉排ガス（亜鉛蒸気および鉛蒸気を含む）
を導入し、コンデンサ本体１４に設けられた鉛スプラッ
シュロータ１４ｆを用いて循環している熔体鉛（循環
鉛）と還元炉排ガスを接触させ、還元炉排ガス中の亜鉛
蒸気を循環鉛中に熔解させる。続いて、亜鉛が熔解した
循環鉛をサンプ１４ｃを介して、冷却樋１８に導入し、
冷却樋１８で冷却して循環鉛中に熔解していた亜鉛を溶
出させ、その後分離炉２２で亜鉛と循環鉛を分離させ
る。亜鉛は加熱炉２４に導入して所定温度とした後に粗
亜鉛として鋳造する。一方、循環鉛はリターン炉２６を
介してコンデンサ本体１４の下流に戻す。

【０００６】なお、コンデンサ本体１４内では、前述の
ように、循環鉛中への亜鉛の吸収効率を上げるために、
鉛スプラッシュロータ１４ｆで循環鉛をスプラッシュさ
せ、また整流板１４ｇを設置して循環炉排ガスと循環鉛
とが互いに効率良く接触するように整流している。

【０００７】このような操業において、循環鉛の表面に
は、還元炉排ガスに含まれるダストや再酸化により発生
した酸化亜鉛ダストを主とした、いわゆる、コンデンサ
ドロスが浮遊する。このコンデンサドロスは、循環鉛と
共にサンプ１４ｃに排出され、系外に除去されるが、完
全には排出できず、その一部はコンデンサ内に残留し蓄
積されていく。この場合、図２（コンデンサ本体の部分
側部断面図）、図３（コンデンサ本体の部分平面図）に
示すように、サンプのアンダーフロー部にコンデンサド
ロスが凝固した、いわゆるベコ１（なお、符号２で示す
ものは未だ凝固してないコンデンサドロスを示す）が側
壁１４ｄに付着成長する。このような状態になると、ア
ンダーフロー部における熔体鉛の通過距離が長くなり、
この結果、通過抵抗の増大でコンデンサドロスの排出を
一層困難にさせる。このようにして、コンデンサドロス
が排出されず、コンデンサ内の循環鉛上に多重堆積する
ようになると、鉛スプラッシュによる亜鉛蒸気の吸収効
率が低下するばかりでなく、整流板の開口部を始めとし
てコンデンサ内の各所の開口部の閉塞を引き起こす原因
となり、コンデンサ内の円滑なガス通過を妨げるため操
業の続行が不可能となる場合がある。

【０００８】以上説明から明らかなように、コンデンサ
操業においては、コンデンサドロスをいかに円滑にサン
プへ排出させるかが重要な操業管理項目の１つとなって
おり、従来は、図４（コンデンサ本体の部分側部断面
図）に示すように、定期的に、掻き出し棒５０をサンプ
側からコンデンサ本体内へ挿入し、アンダーフロー近傍
の循環鉛をコンデンサドロスにかけるように操作してコ
ンデンサドロスを循環鉛中に混入させ、循環鉛と共にサ
ンプへの排出を促進させていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
操作は一般に、サンプ、鉛ポンプ、ロンダの配列上の制
約によって機械化が場合が多く、このため作業員によっ
てなされていたため、熱間作業などの極めて劣悪な環境
での作業であった。さらに、この操作によるコンデンサ
ドロスの排出効率も十分とはいえず、操業時間の経過と
共に、前述したサンプのアンダーフロー部のベコが次第
に付着成長し、コンデンサドロスのサンプへの円滑な排
出を妨げていた。

【００１０】なお、このような操業中にコンデンサ本体
に付属する点検孔を解放し、アンダーフロー部の付着物
を除去し、サンプへの排出を円滑にしようとすれば、２
０〜４５％のＣＯ（一酸化炭素）を含有する還元炉排ガ
スがコンデンサ内から吹き出すことによる一酸化炭素中
毒や、また大気中のＯ₂（酸素）がコンデンサ内に混入
することによるガス爆発を引き起こす危険性がある。し
たがって、これらのことを回避するために、サンプのア
ンダーフロー部の付着物の除去は炉を停止して実施する
必要があり、操業度の低下が避けられなかった。

【００１１】以上述べたように、コンデンサドロスのサ
ンプへの円滑な排出並びにこの円滑な排出を妨げる要因
となるサンプのアンダーフロー部におけるベコの付着最
長を防止することは、コンデンサの操業管理上極めて重
要であるにもかかわらず、簡便で有効な方法は未だ開発
されていない。

【００１２】したがって、本発明の目的はコンデンサド
ロスのサンプへの円滑な排出を促進させる鉛スプラッシ
ュコンデンサの操業方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、亜鉛蒸気を含有した還元炉排ガスから
亜鉛蒸気を熔融亜鉛として回収する鉛スプラッシュコン
デンサの操業方法において、コンデンサ本体のサンプの
アンダーフロー部近傍の循環鉛中に気体を吹き込んで、
アンダーフロー部近傍部に発生したコンデンサドロスを
多数の細かい塊に分散させて循環鉛に混入させることを
特徴とする鉛スプラッシュコンデンサの操業方法を採用
するものである。

【００１４】

【作用】本発明において、サンプのアンダーフロー部近
傍の循環鉛中の上流側に気体を吹き込むのは、コンデン
サ内の循環鉛中の表面に堆積したコンデンサドロスを循
環鉛中に気体の吹き込みによって混入させ、循環鉛と共
にコンデンサドロスをサンプへ排出し易くするためであ
る。さらに、この操作によって、アンダーフロー部上流
側の付着物の成長も防止できる。

【００１５】この付着物は粉状となっているコンデンサ
ドロスがアンダーフロー部上流側で堆積し、滞留してい
るうちに、相互にまたはアンダーフロー部の壁に付着成
長し、時間の経過とともに固化されるものである。した
がって、気体を引き込むことで、コンデンサドロスを互
いに分散させる効果並びに付着成長する前にサンプへ排
出させる効果等によってコンデンサ内での付着物の付着
成長は容易に抑えることができる。

【００１６】循環鉛中に吹き込む気体としては、不活性
ガス、一酸化炭素、二酸化炭素とするのは、コンデンサ
内に送られる還元炉排ガスのＣＯ（一酸化炭素）濃度が
２０〜４５％と高く、かつ温度が４００〜７００°Ｃと
低温であるため、０₂（酸素）が混入すると、ＣＯ（一
酸化炭素）爆発を引き起こす危険性があるためである。
なお、これらのガスを単独で用いても、混合して用いて
もよい。

【００１７】また、堆積したコンデンサドロスを分散さ
せるに必要な吹き込み量は、サンプアンダーフロー部の
開口部の大きさ、コンデンサドロスの堆積量に応じて異
なるものの、５Ｎｍ³／ｈ以上の吹き込み量にすれば、
目的は達成できる。また、コンデンサドロスを排出させ
る効果は、吹き込み気体の量が多いほど高く、コンデン
サドロスの排出は、その量の多少、および付着物の固気
状況に応じて、吹き込み量を調整することによって、容
易に達成できる。また、このガスの吹き込み操作はサン
プアンダーフロー部にコンデンサドロスが堆積したとき
に一気に実行するよりも、断続的にまたは連続的に実行
する方が望ましい。

【００１８】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
１に示すような３つの整流板１４ｇおよび２つの鉛スプ
ラッシュロータ１４ｆを持つコンデンサ構造を用いた。
コンデンサの寸法は、長さが５ｍであり、幅が１ｍであ
り、高さが０．５８ｍである。また、循環鉛の保有量は
１２．６ｔである。以下に示す操作条件に従い亜鉛蒸気
を含有した還元炉排ガスから亜鉛蒸気を熔融亜鉛として
回収する操業を実施した。（１）還元炉排ガスのコンデンサ入口温度（°Ｃ）：１１５４（２）還元炉排ガス量（Ｎｍ³／ｈ）：７８５（３）還元炉排ガスの組成：Ｚｎ（％）：４．１ＣＯ（％）：４２．３ＣＯ₂（％）：２８．６（４）循環鉛量（ｔ／ｈ）：８７

【００１９】そして、図５に示すように、コンデンサド
ロス１が堆積している部分に内径１０ｍｍのＳＵＳ製の
パイプ６０を用いて、５ｋｇ／ｃｍ²の圧力で１０Ｎｍ
³の割合でＮ₂（窒素ガス）を吹き込んだ。窒素ガスを
吹き込むと、図５に示すように、コンダンサドロス１
は、多数の細かい塊１ａに粉砕され、循環鉛に混入され
た。このときの循環鉛層の深さは２００ｍｍであった。

【００２０】操業中、サンプのアンダーフロー部への窒
素ガスの吹き込みを３０分毎に断続的に行った。その結
果、コンダンサドロスを円滑にサンプへ排出することが
でき、操業を継続することができた。６０時間後に点検
のため操業を停止し、コンデンサ本体内部を点検した
が、サンプのアンダーフロー部の周辺には少量のコンデ
ンサドロスの付着物が認められたものの、開口部は十分
確保されており、またコンデンサ内のドロスも循環鉛表
面上に２０ｍｍ程度しか存在せず、窒素ガス吹き込みに
よるサンプへの円滑なドロスの排出が行えたことが確認
できた。

【００２１】次に、本発明の実施例と比較するために、
従来例の実験結果について説明する。実施例と同一の装
置を用い、窒素ガスの吹き込みを中止し、以下に示す操
作条件に従い亜鉛蒸気を含有した還元炉排ガスから亜鉛
蒸気を熔融亜鉛として回収する操業を実施した。（１）還元炉排ガスのコンデンサ入口温度（°Ｃ）：１２０４（２）還元炉排ガス量（Ｎｍ³／ｈ）：７９５（３）還元炉排ガスの組成：Ｚｎ（％）：３．９ＣＯ（％）：４１．７３ＣＯ₂（％）：３０．９（４）循環鉛量（ｔ／ｈ）：９４

【００２２】操業開始後３６時間でサンプよりコンデン
サ内のドロスを排出する量が１／２程度に減少し、４３
時間後にはサンプよりドロスがほとんど排出されなくな
った。それに伴いコンデンサ本体内部のガスが漏れだ
し、操業の継続が困難となり、停止した。その後、コン
デンサ本体内部を点検観察した。その状況を図６に模式
的に示す。図６から明らかなように、コンデンサドロス
によるサンプアンダーフロー部の閉塞状況は激しく、ま
た整流板の開口部も閉塞しており、循環鉛表面上に７０
ｍｍ程度コンデンサドロスが存在していた。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンデンサ本体内の循環鉛表面に堆積するダストによる
サンプアンダーフロー部の堆積は防止でき、コンデンサ
本体内のコンデンサドロスをサンプに容易に排出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、還元炉と鉛スプラッシュコンデンサの
概略平面図である。

【図２】図２は、コンデンサ本体の部分側部断面図であ
る。

【図３】図３は、コンデンサ本体の部分平面図である。

【図４】図４は、従来例の鉛スプラッシュコンデンサの
操業方法を説明するためのコンデンサ本体の部分側部断
面図である。

【図５】図５は、本発明の鉛スプラッシュコンデンサの
操業方法を説明するためのコンデンサ本体の部分側部断
面図である。

【図６】図６は、従来例のコンデンサの操業によるコン
デンサドロスの付着成長を説明するためのコンデンサ本
体の部分側部断面図である。

【符号の説明】

１コンデンサドロスが凝固したベコ２コンデンサドロス１０還元炉１２鉛スプラッシュコンデンサ１４コンデンサ本体１４ｃサンプ１４ｅ鉛ポンプ６０気体吹き込み用のパイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】亜鉛蒸気を含有した還元炉排ガスから亜
鉛蒸気を熔融亜鉛として回収する鉛スプラッシュコンデ
ンサの操業方法において、コンデンサ本体のサンプのア
ンダーフロー部近傍の循環鉛中に気体を吹き込んで、ア
ンダーフロー部近傍部に発生したコンデンサドロスを循
環鉛中に分散させて混入させることを特徴とする鉛スプ
ラッシュコンデンサの操業方法。
【請求項２】請求項１記載の鉛スプラッシュコンデン
サの操業方法において、前記気体は、不活性ガス、一酸
化炭素、二酸化炭素のグループから選ばれた少なくとも
１種類の気体であることを特徴とする鉛スプラッシュコ
ンデンサの操業方法。
【請求項３】請求項１または２のいずれか１つに記載
の鉛スプラッシュコンデンサの操業方法において、前記
気体を５Ｎｍ³／ｈの割合で吹き込むことを特徴とする
鉛スプラッシュコンデンサの操業方法。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１つに記載
の鉛スプラッシュコンデンサの操業方法において、気体
の吹き込みを断続的を行うことを特徴とする鉛スプラッ
シュコンデンサの操業方法。
【請求項５】請求項１ないし３のいずれか１つに記載
の鉛スプラッシュコンデンサの操業方法において、気体
の吹き込みを連続的を行うことを特徴とする鉛スプラッ
シュコンデンサの操業方法。