JPS58189341A - 銅精鉱の完全焙焼−酸化物の浮遊還元法 - 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】 り銅を回収する方法に関する。

銅及び（又は）ｆＩＡ一鉄硫化鉱の精鉱より銅を回収す
るための普通の方法は、銅一鉄硫化マット會製造するた
めに反射炉又は浮遊製練炉にてスラグ生成成分とともに
′＃製する方法を包含する。このマットは次いで空気で
吹製される、所請転炉作業によって、以後乾式冶金によ
って精製される粗細を生成し、次いで銅の最終電解精練
用の陽極に鋳造される。

この通常の銅回収方法における重大なる不利益は硫黄が
工程の多くの異なる点で二酸化硫黄として放出されるこ
とである。反射炉製練中に放出される硫黄の大部分に、
放出する二酸化硫黄を硫酸、液体Ｓｏｗ又は元素状硫黄
の如き副産物ｔ−製造して普通に実際に回収するには充
分に低い水準の濃度である。この二酸化硫黄は一般に周
囲の大気中に排出され、従って廃棄される。なお、この
二酸化硫黄の大気への放出は空気の性質を害する一因と
なる。加うるに、通常の銅ｌ１１ｉ練はＩＩＩ融マット
とスラグとを転炉と主製練単位（例えば反射炉又は浮遊
製練炉）の間を取−によって移動することが必要である
。これらの移動中、溶融マットとスラグの相に多血にガ
スとなって蒸発してこれに付随するすべての虜境問題と
共に作業場への二酸化硫黄の放出を生ずる。作業場と環
境との両者を適当に確実に保ａすることに伴う換気とガ
ス清浄とのコストは現在の＆練炉において非常に実質的
なコストを表わす。

環境を保護しかつ方法経済を改善するために続ける関心
の報償として、多くの硫化銅鉱石ｔ−製練する方法が近
年提案されている。この点に関し、１′メリカ特許第３
．　！；１９．　１９２号；第３．７？９．７６ｙ号；
菖３．ざ５７．　７０／号；第ダ．　００６．　０７０
号が参照され、通常の硫化ｆＩＡ製錬に随伴する若干の
不才１」な点を克服するための種々の方法の代表と１一
で採用されている。発展されているにも拘らず、これら
の方法に尚業者に容易に判る制限及び（又は）大流があ
る。

例λば、アメリカ特許第ダ．　００１ｐ．　０７０号に
おいては、特別に設計された製練炉が必要とされ、それ
によって方法の機械的複雑性を増すと同時に方法の可撓
性を減する。加うるに、炉製錬作業に対する装入吻の調
製工程が必要であり、それによってｅ圃投資の要求と加
工工程が付加され”る。

アメリカ特許第３．　ｇ！；７．　７０７号においてａ
、信頼が電気炉製練におかれ、それは再び方法の可撓性
を減じ、この方法の機械的複雑性を増し、而も会費エネ
ルイーの面からコス）ｔ−大きく増加する。

これらの及び他の理由の丸め、なお乾式冶金法によって
銅精鉱から銅を回収するために銅精鉱を処理する新規に
して改良せる方法に対する妥望が残っている。

最も簡単な意味において、本発明はコークスの如き還元
剤とともに酸素含有ガスを使用する焙焼物の還元浮遊製
練によって微粉砕せる銅焙焼物より金輌銅を回収し７、
その後還元せる銅をさらに精銅するために浮遊製練帯か
ら除去することを企図するものである。

本発明の池のａｍにおいて、銅精鉱は完全炉焼され、か
つ焙焼によって生成され′＃：．餉焙焼物は次いで還元
浮遊製練に付される。

工不ルギー費求を低下し、穣境経ｇＲｔ−減じかつガス
取扱いの複雑さｔ減少するほかに、本発明の方法は硫黄
を燃焼しつくしかつ鉄を酸化するためｖｃ酸化橡境を必
要とし、一万同時に製練スラグへの一の慣失を敵手とす
る九めに還元環境を必要とＴる伝統的な製練の問題を、
単一工程好筐しくに訛１床焙焼工程において銅精鉱中に
存在するすべての鉄の酸化と丁べての硫黄の除去とに必
要な手段をとり、次いでコークス、石炭及び他の還元剤
と一緒に酸素を便用する完全焙焼物の還元浮遊製練によ
って焙焼生成物よりすべての有効銅分を還元することに
よって、回避している。次いで、゛回収され九銅にさら
に通常の乾式精練によって処理され、最終電解精練のた
めに陽極に鋳造される。

そのすべての細部とともに本発明のより良い杆価は図面
と関連して記載する下記の詳細な説明から明らかになる
であろう。

図面に？いて、硫化銅−鉄精鉱はｔ＃ｉｒ１を経て焙焼
帯へ導入され、そこで焙焼炉排出ガスにおける硫黄の全
部を管路２を経由して本質的に除去するのに光分な条件
の下で焙焼され、同様に硫化銅−鉄精鉱に代表的に存在
するＢ１、Ｓｅ、　ＡＳ、％　　Ｓｂの如き他の揮発性
不純物の除去を促進する。

本発明の実施に当って、焙焼の好ましい方法は乾湿両方
の精鉱を供給物として受は入れることのできる流動床焙
焼である。それ故、精鉱は管路１を経て直接完全焙焼帯
に供給することができ、それにより精鉱を乾燥する必要
を省略し又斯る精鉱の乾燥に対する特別の設備を設ける
必要性と同時に乾燥作業のための実質的な燃料の景求と
を省略する。勿論、これは銅精鉱を７％以下の水分に乾
燥しなければならない通常の浮遊製練とは著しい対照と
なるものである。斯くして、例えば７５〜ＩＩＯ％の銅
、好ましくは２０〜３３％の範Ｈの銅を含有する硫化銅
−鉄精鉱は流動床完全焙焼帯に供給きれ、そこで上昇す
る酸化ガ？、例えば空気に↓つて流動化され、そこで約
ざｊθ℃〜９！０℃の範囲の温度で酸化される。精鉱の
完全焙焼は鉱石の硫黄含有量が一般に約コチ以下、好ま
しくは約／−以下となるまで行なわれる。

流動床焙焼炉↓りの熱回収は廃熱メイラ−によって行な
われ、それにより流動床完全焙焼帯において完全焙焼さ
れる精鉱の燃焼エネルギーの実質的全部が回収される。

焙焼帯より生成され九焙焼物に例えば管路３を経て還元
浮遊製練帝に供給される。事実、広い意味では、微粉砕
せる鋼焙焼物、例えばＦｂｏメツシュ以下、好ましくは
約−一〇〇〜＋３−〇メツシュ（米国篩サイズ）のメッ
シュサイズヲ有する焙焼物が本発明により還元浮遊製練
に付される。

然しなから、微粉砕せる焙焼物は銅精鉱の流動床焙焼に
よって得られるのが特に好ましい。

本発明の好ましい具体例に戻って、還元浮遊膜＃帝は好
ましくはｑつの浮遊製練微バーナーを肩し、その二つが
炉の各端で焙焼物を導入するために据付けら（ている炉
より成る。徽粉炭及び酸素含有ガスは岡じバーナーを通
って添加される。典型的には、酸素含有ガスは約５０〜
１０Ｏ答量−の酸素、好ましくは約ｇ！；−９ｇ−の酸
素を含有する。酸素含有ガスは加圧下で石炭−焙焼物混
合物をバーナーを通して炉へ運び、そこで混合物の発火
と還元が起る。典型的には、弘ｊＯメートルトーン／日
の銅を生産する炉では、炉床面積は中央ガス−道を有し
て約３＝−である。完成炉に屋根殻と耐火物との間に／
Ｓ譚（６吋）の空隙を有して９！Ｓ■（／ｇ吋）の厚だ
の溶接せるｗ４製外殻で咄焼されるのが好ましい。Ｐに
中間炉領域で水冷銅製ノヤケットを有する弾力のあるア
ーｆ：屋根（ｓｐｒｕｎｇ　ａｒｃｈ　ｒｏｏｆ）を有
している。Ｆｌｉｐ典型的にはクロムマグネサイトレン
ガである。炉底はマグネザイトレンガであり、加熱ぜゐ
とい（ｌａｕｎｄｅｒｌによって粗銅を除去せしめるよ
うに上げられる。

粗銅は例えば還元浮遊製練帝から管路７を経て陽極製造
炉に送られる。浮遊製練帯に存在する細やかな還元条件
では、焙焼物供給物における硫黄の一＠は煙道ガス（管
路４を経て除かれる）に運ばれ、又残りに銅とともに（
管路Ｔを経て除かれる）連ばれる。時には、拳法Ｆｉ硫
黄全部をマット層として銅とともに運にさせるのに十分
な還元条件で実施するＣとができる。この場合、マット
は除神、冷却、粉砕され、管路６を経て焙焼炉に杏循猿
される。

又図示するＬうに、スラグは管路５を経て浮遊ｈｋ帝か
ら除かれる。さらに、図示するように、管路２を経て焙
焼帯から除がれる排出カスは管路４を妊て除かれる浮遊
製練Ｐ排出ガスと結合される。竪気を′に１化及び酸化
媒体として使用する通常の作麺条件では、２１％のＣｕ
、２１．！ｉ％のＦｅ及び３３．Ｓ囁のＳを含有する精
鉱は約／１５饅のＳＯｔを含鳴する焙焼炉ガスを生成す
る′。この濃度り二ｉ１ｉ！触、二重吸収ｉｔ＃プラン
トの自生作、業−Ｌ、　ａｕｔｏｇｅｎｅｏｕｓ　ｏｐ
ｅｒａｔｉｏｎ　）を保証するのに十分な＾さの濃度の
二酸化ＷＬ′ｊｋ、ｆＩｋ度をなお保鳴しながら、室部
の浮遊−迫元製輛炉の排出ガスと結合されるのに十分な
高さである。実質的に全部の教練炉の排出ガス（焙焼帝
及び浮遊還元帯の両者からの）を結合し、さらになお自
生酸生成プラント作業を行なうことのできるＳＯ１水準
を達成し得ることは流動床焙焼を焙焼物の酸素浮遊還元
と並列することによってもたらされる本方法の明白なる
利点である。

管路１を経て除かれる銅は図面に示すように陽極に鋳造
されることによってさらに加工され、次いで管路８を経
て銅精紳工程へ送られる。

本発明を次の好ましい実施例と関連してさらに説明する
。

０の実施例では、コースリンガ−供給（ｔｗ。

ｓｌ＋ｎｇｅｒ　ｆｅｄ　）　ｍｒ、動床炉が使用され
る。これは供給物を乾燥する公費性を省き、七の結果乾
燥装置を省くことによってかなりのコスト節約を生ずる
。

各焙焼炉は約ｉｔ、ｔｏｖｒｚの炉床面積を有する。一
つの焙！１ｌｉＦＨ焙焼物移動方式を簡単にしかつ熱損
失を最小とするために還元炉の各端に配［石れる。

焙焼は空気を使用しｌ９絶対気圧で、ｇ７７℃で行なわ
れて、Ｊ９！９％のＣｕ、０．７ｂ％の硫化物としての
硫黄、及び０３２％の硫酸塩としての硫黄を含有し、焙
焼物中の全硫黄含有量がθｑざ％の焙焼物を生成する。

天然ガスが焙焼炉の出口導管において過剰の酸素を消耗
しかつ追加の硫酸塩の形成を最小とする九めに煙道で燃
焼される。

焙焼物框廃熱がイラー及び焙焼炉床溢流ｓ１す、焙焼炉
に対し約９４１’ｊ’−）ルトン／日　の平均割合で回
収される。焙焼物の約’７３’−Ｘが廃熱がイラーに運
ばれる。

焙焼物はスクレー／クーコンベアに１って集められ、絶
縁供給管を通って還元炉バーナーの上の絶ＩＩ＠焼物貯
蔵ビンに落下する。還元炉バーナーに供給される焙焼物
は約ｌＩコθ℃であると算定される。然しなから、焙焼
物はより低い温度であってもよいが、その場合上記の方
法を行なうにはより多くの燃料がｇ！累されることを了
解すべきである。

約／１７％のＳＯ鵞を含有する焙焼炉よりの排出ガスは
廃熱ボイラーでざ７り℃から３，１２７℃に冷却されて
、ＩＩｇ絶対気圧及び２１．０℃で約３ムｇメート′ド
ア／日　の水蒸気を生成する。

最終塵埃清浄に電気集塵器で行なわれ、焙焼炉につき約
４Ｉｑメートｋ）７／日の鳳が供給回路に戻される。

清浄した焙焼炉ガスは還元炉よりの低ＳＯ鵞含有量のガ
スと結合され酸生成プラントに送られる。

焙焼物及び媒溶剤が、コつが炉の各端に据付けられてい
るダつのバーナーを使用して、１１２０℃で還元炉に供
給きれる。微粉石炭及び純度９３％の市販酸素は上記バ
ーナーを通って、焙焼物における酸化鋼の自生還元を支
持しかつこのようにして生成され、る銅を溶融するのに
十分な量、即ち焙焼物における酸化鋼を金属銅に還元し
かつ焙焼物に存在する赤鉄鉱及び磁鉄鉱の如き酸化鉄を
鉄カンラン石に還元し又炉雰囲気におけるＰＣＯｆ／Ｐ
ＣＯの比を３０に保ち而も炉温度を／２２り℃に保つの
に十分な量で飽水される。

？ＪＣ？％のＣｕ及び約／ＸｏＳを含有する粗銅社連続
的にサイホンで溢流され、−日当りダＳ９メート“ドア
　の割合で陽極製造炉へとい４Ｃよって運ばれる。ＩＡ
９％のＣｕが分析によって示される炉スラグがせき（ｗ
ｅｉｒ）を溢流し、運搬具によってスラグ冷却地域に畜
される。１０？ざメート“トン７日のスラグが生成され
る。

Ｆ雰囲気における残留ＣＯは少量の酸素を炉煙遂に計量
して供給することによって燃焼される。

浮遊還元製練炉廃熱がイラーは排出ガス温度を／−コク
℃から３よ０℃に低下し、それによってｑざ絶対圧及び
２４０℃で／ユｙ　ｌ　　）　ルト／　４の水蒸気を生
成する。

ｔよ３ＸのＣ（ｈ及びｌ　／　Ｘ　Ｓｏｗを現在含有す
る炉排出ガスは電気集塵器で清浄され、焙焼炉よりの高
Ｓｏｗガスと結合される。結合され九流れは二重接触式
酸生成プラントに供給される。

約４４９　Ｘ　ＯＣｕ　　を含有する炉スラグは廃集前
に清浄される。徐冷−浮遊スラグ清浄工程が使用される
。

炉Ｌすの粗銅は一つの陽極炉の一つに加熱せるといによ
って直接送られる。

硫黄は通常の実施方法を使用して空気を噴射することに
よって粗銅から除かれる。ポーリング（ｐｏｌ　ｌｎｇ
　）　　は改質天然ガスを使用して行なわれる。

普通のＷａｌｋｅｒホイーＡ／　（ｗｈｅｅｌ）又ｎ　
Ｈａｚｅｌｅｔｔの連続鋳造、ラインのいずれかがｌＩ
ｉ極製造に用いられる。

本発明の罰記胱明より明らかなように、次の利点が得ら
れる： （ａ）　　硫黄を燃焼しつくシ、鉄を酸化するのに酸化
雰囲気を必要とし、−万同時に製錬スラグへの銅の損失
を蛾少とするのに還元′＃囲気を必要とする伝統的なａ
練の間組は実施可能な手段で達成式れる； わ）　放出されるＳＯｌは酸生成プラントで回収され得
るように充分に高い濃度であるので環境経費は低減され
る； （ｃ）　　’１１ｉＬ扱われるカス容量における主な低
減は鋼焙焼物の通常の製練に比べたとき酸素浮遊還元に
よって達成されるので、ガス取扱は特に非常に簡素化さ
れる； （ｄ）　　エネルイー必要量が可成り低減される；（ｅ
）　　工程はＩＰ＃に連続手段における作業に適する；
（ｆ）　　一時的の放出は転炉通路の省略にょっ１事実
上＃除される。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明のｌＩ施りを示すフローシートである
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　銅焙焼柳を酸素含有ガスと焙焼物を還元して＃Ａ′
   に製造するのに光分な量の還元剤とともに還元浮遊！＃
   ４練帯に装入することよや成る銅焙焼物より鋼を生成す
   る方法。 ユ　鍋焙焼−は約−２００乃至＋３２３米国メツシュ篩
   サイズの範囲の粒度を有する特許Ｉｔｉｌｌ氷の範囲第
   １項記載の方法０ ３　酸素含有ガスは約ＳＯ乃至１００容量うの酸素を含
   有するＩＩＩｔ軒請求の範囲第２項記載の方法、ダ　焙
   焼物は先ず銅及び鉄の硫化物を含有すゐ精鉱の完全焙焼
   によって生成これ、前記焙焼は鉱石における銅及び鉄の
   硫化物の前記焙焼物への転換を促進すゐのに充分な温度
   で酸素含有ガスで行なう特許請求の範ｌｌ！ｆ１第１項
   記軌の方法。 ！ｆ、ｉＩＩ！素含有ガスは約！Ｏ乃至１００容量気の
   酸素上含有すゐ特許請求の範囲第す項記載の方法。 番　属配胎脱及びゑ元＃、ａ＆鼻中に生成されるＳへ含
   有ガスは回収のために結合される４＋）１１！Ｆ饋求の
   範囲第Ｓ項記載の方法。 ７　指鉱は流動化可能な粒度に微粉砕され、かつ前記精
   鉱は酸素含有ガスによって精鉱を完全焙焼するのに流動
   化される特許請求の範囲第１項記載の方法。 ｇ　ｎＩ鉱ａ湿鉤のスラリー化せ心精鉱りり選はれる特
   ｔ＋ｔ＊＊の範自島り項記載の方法。 デ　＠焼物は先ず精鉱を銅及び鉄の硫化物會含鳴する鉱
   石の流動化可能な粒度となし、内１ノ記鉱石を＃木含南
   カスで鉱石會前記焙焼物に転換しかつＳＯ！を含有する
   放出ガスを生成するのに光分な温度で流動化と完全焙焼
   とをすることによって生成場れ、鐘元浮遊側練帯で前記
   焙焼物會製統した後そｊによって生成膓れるＳＯ！を含
   有する排出ガスｔｓｃｈｔ含有する前記放出ガスと結合
   し、かつ製１１１Ｐよシ粗鋼を回収する特許請求の範囲
   第１項記載の方法。 ／θ前記精鉱の流動化及び焙焼、前記鉱石の製練並びに
   前記Ｓ（ｈ及び銅の回収は連続である特許請求の範囲第
   ９項記載の方法。