JPS60187633A - 直接鉛溶錬による金属鉛の製造方法 - 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】 本発明は鉛含有出発原料を酸化条件のもとで溶錬し、生
ずる酸化物の融成物を還元することによ＃）鉛含有出発
原料から金属鉛を製造する方法に関する。本発明は鉛を
この方法で製造できるすべての種類の鉛含有出発原料を
仕上げること（ｗｏｒｋｌｎｇ−ｕｐ）　に関する。従
って、上記出発原料には硫化物、硫酸塩および酸化物の
鉛出発原料並びにそれらの混合物が含まれる。鉛出発原
料は鉱物精鉱、中間生成物および廃呆物を含むことがで
きる。

近年提案された多くの鉛製妙法は大体において酸化溶錬
段階および生ずる融解ｒ９化物湯の広径の還元よ勺成る
。従って、いわゆる直接鉛溶鍾法に属し、低仙黄含址の
融解鉛湯および高鉛含量のスラグを生成する方法はすべ
て前記群の製鈴法に属するということができる。Ｏｕｔ
ｏｋｕｍｐｕ法（例えばＤＥ−Ｃ，−１７７９，００り
号）、Ｃ□ｍ　ｌ　ｎ　Ｃｏ法（ｕｓ−Ａ−３，ｇｉｌ
ｚ！；９！；号）、Ｓｔ、　Ｊｏｓｅｐｈ鉛製法（Ｊ、
　Ｍｅｔａｌｓ、２０　（／　２　）　２Ａ〜３０．７
９１．９）、ＷＱｊｃｒ、法（Ｕ　Ｓ　−Ａ　−３，３
２１ｓＡ７／号）、Ｋｌｖｃｅｔ法（ＬＩＳ−Ａ−、？
、５．ｔ、ｉ／ｇＦ号）およびＱ−８−法（ｕ　ｓ　−
Ａ　−３，９４ｔ　ｌ　５　ｇ　７号）はすべてこの群
に属する。

溶＃環元を含む仙の鉛製錬法がＥ！ｏｌｌｄｅｎの初期
の特許明細書、ＵＳ−Ａ−り０／Ｚ３θｇ号およびＵＳ
−Ａ−りｏｏに０７５号に記載され、それらは上吹き回
転転炉を、溶錬および債元装置として使用した酸化物お
よび（または）硫酸塩または硫化物物質から金属鉛を製
造する方法に関する。

Ｂｏｌｌｄｅｎの初期の公表、ＥＰ−Ａ　−０，００’
１ｇワθ号およびＥｐ−Ａ−０，００１ｓ、ｇ３．２号
に記載された類似の方法は金鵜鉛を、鉛含有中間生成物
、殊に高い銅および（または）ヒ菓含禁を有するもの、
から製造する方法に関する。

これらの初期のＢｏｌｌｄｅｎ法の共通の特徴は鉛が一
段階で製造されることである０これらの段階の最初で鉛
出発原料およびフラックスが炉中の物質の表面に送られ
る酸素−燃料灸にょシ溶錬され、硫黄の乏しい融解鉛相
と酸化鉛に享むスラグとが形成され、このスラグの酸化
鉛含量はコθ〜３θ％、通常、２ｓ〜ＳＯ％に達する。

工程の第λ段階において、コークスまたは若干の他の適
当な還元剤が＠ｋｆ湯に添加されてその内容物が還元さ
れ、その間、湯は加熱され、転炉は回転される。

後期のＢｏｌｌｄｅｎの特許出１ｆＩｓＥ−Ａ−＆３θ
、２．’ｌ　ｇ　ｌ。

−９号（コレけＥ　Ｐ　−Ａ　−０，／　、２　＠　４
９７号に相当する）には還元剤を鉛出発原料とともに転
炉に装入する一段階法が記載されている。この方法は出
発原料の酸化溶岬および生ずる融成物の還元が同時に行
々われる方法と考えることができ、従って、仁の方法も
また本発明に包含される鉛製錬法の定義に含まれる。

主に酸化鉛を含む融成物が還元処理をうける段階を含む
面接鉛溶錬法に基くすべての鉛製針法の共通の特徴は還
元速度が低いことおよび髭元段階が完了するまでにかな
りの時間がかかり、それにより還元段階の経済が制限さ
れることである。これはまた、得られる鉛の単位重量に
対してみると還元剤の高い消費となり、換言すれば架元
剤の効率、例えばコークス効率が低いこととなる。

鉛を含有する酸化物−硫酸塩中間生成物を直接鉛溶錬法
により仕上げるとき還元剤の消ｌｅ景は生ずる鉛トン当
りコークス／ＳＯ〜、２θＯＫｑであると報告されてい
る。例えば、現在の情況における最も有利な方法の一つ
であるＢｏｌｌｄｅｎの鉛カルドー法において消費され
るコークスの址は入来する鉛／トンに対しおよそ７０に
９であり、それは生成した鉛／トンに対し／左θ〜／乙
θ縁に相当する。

消費されるコークスの量は概して還元時間が知縮できる
かどうかによらない。一方、融成物を加熱しながら還元
を行なうとき、より短かい新元時間−は高温融成物を維
持するのに消費されるエネルギーの量の面から一層有利
である。

硫化物物質を仕上げるときに消費される憚元剤の量は形
成されるスラグの紮およびその鉛含量、または得られる
船中に存在する硫黄の鋪による。

前記のように、その目的が鉛を普通の鉛精製法により処
理できるような低硫黄含量の融解鉛湯に鉛含有出発原料
を溶錬することであるいわゆる直接鉛溶錬法の大部分は
、還元段階前に鉛を３３〜５０％含有するスラグを生ず
る。これらの方法におけるコークス消費量は通常生成し
た鉛トン当り約１０θに９である。

今回意外にも、前記種類の鉛製錬法において、本発明の
方法により還元段階を実礪的に一層有効にすることがで
き、それが還元速度を高め而も炭素効率（または類似の
効率）を増進することを可能にすることが見出された。

この方法で融成−還元段階を組合せた鉛製法のプロセス
経済を非常に改良することができる。この目的のために
本発明による方法は特許請求の範囲に示す工程段階を特
徴とするものである。

従って、本発明による方法を実施すると、還元効率は酸
化溶錬工程によシ得られた融成物から金、楕鉛を還元す
るとき非常に増進される。これは固体炭素質還元剤を同
体次酸塩含有物質の融成物における存在のもとて還元段
階において使用することにより達成される。

固体炭素質還元剤は、好ましくはコークスまたは石炭で
ある。

炭酸塩含有物質は、好ましくは石灰石、ドロマイトまた
はソーダ灰である。多くの場合に物質の選択はその小売
価格により決定される。炭酸塩含有物質の坤の太きさけ
、好ましくけ炭酸塩の酸化物への分解ができるだけ遅く
起るような粗らさである。これまで行なわれた試験にお
いて２〜３ｍｍの粒度を有する石灰石が、２　ｍｍ未満
の粒度よりも一層有効であることが認められた。

＃酸塩含有物質が使用さｈる量は臨界的ではない。しか
し、還元段階に予定されるコークスの相のおよそ二分の
−に相当する都が殊に適当であることが認められた。当
然、より少い楡も凍だある情況で、例えばより少ないス
ラグ惜が形成されるとき、または形成されるスラグが低
い鉛含景を有するときに有用であることが認められた。

従って、使用する炭酸塩の量に下限を置くことはできな
い。

炭酸塩添加の上限は単に所望の経済による。従って、ヤ
金業者は各特定の場合に還元剤の消費量の低下、還元時
間の短縮に関して、並びに衡元剤および炭酸塩物質のコ
ストの知識に関して最適の炭＃塩添加を見出すことがで
きる。全く技術的な見地から、形成されるスラグの量お
よびその組成に及はす炭酸塩の可能な影響に関連する問
題以外には装入する炭酸塩の量に関して上・限はない。

しかし、多くの場合に石灰、酸化マグネシウムまたはソ
ーダ灰のような塩基性物質はスラグ形成剤として、また
は融剤（ｆｌｕｘｌｎｇ　ａｇｅｎｔ）として溶錬工程
に添加される。従って、多くの場合炭酸塩含有物質の分
解から生ずる酸化物生成物によりスラグに供給されるス
ラグ形成剤または融剤の添加が望ましく、１次そのよう
なスラグ形成剤または融剤の通常の添加を置換または補
給することができる。

転炉に装入する炭酸塩含有物質は全部または部分的に鉛
含有出発原料よりなることができる。換言すれば鉛含有
出発原料は全部または部分的に炭酸塩含有物質からなる
ことができる。すなわち、炭酸鉛を含有する鉱物を本発
明による方法により有利に仕上げることができることが
見出された。

例えば１．、）：記録物をこの方法によシ解錬して炭素
で還元することができ、鉱物の炭酸塩分が融成物還元を
促進する。鉛−炭酸塩含有ν１質はまた他棹の鉛出発原
料と混合することができ、その場合、プロセスは必要な
炭酸塩添加および一定割合の生成鉛で補われる。

固体還元剤および炭酸塩含有物質は、酸化溶錬工程中お
よび（または）その後、形成された融解湯に直接適当に
導入される。この点については、両温加物は工程サイク
ル中の上言己段階で、而も添加物が比較的変化しないよ
うに湯に取り上げられて全体に分布でき、換言すれば容
易に融成物中に分散できるような方法を用いて融解湯中
へ導入されることが必要である。従って、λ段階法の場
合には、固体物質は、溶錬期間の終りに適当な方法で融
解相または湯中へ導入され、桁線的ｉたは空気式方法あ
るいけ他の適当な方法による混合により前記融解湯中に
分散される。例えは、固体物質をランス、羽目またはノ
ズルを通して湯中へ導入することができる。カルドー転
炉では傾斜位置で転炉を回転するととＫよシ得られる融
成物の流下小滴のカーテンに向けて固体物ａを噴射する
ととができ、その結果固体物質は速やかに湿間され融成
物中に分散される。転炉の回転はまた固体物質ができる
だけ長時ｍ１融成物中に分散して保持されることを可能
にさせ、それがまた研元剤の効率に有利な影惜を与える
。

金属炭酸塩、アルカリ炭酸塩およびアルカリ±傾炭Ｉｆ
ｆ塩の大部分は反応： ＭＣＯ”　ＭＯ＋　ＣＯ２ ３「 によるいわゆるか焼により現行の溶錬ｍ、ｖ、ｌ／θθ
〜ｌ’ｌθθ℃で速やかに分解する。しかし、７つの型
費な例外は７１００℃で俤か０．θ／気圧の分解圧を有
する炭酸パリクム（ｅａｃｏ５）である。このように炭
酸塩が＠踏場中に分散されている間に加熱されると炭酸
塩が分解するにつれて二酸化炭素が放出される。そのよ
うに発生した二酸化炭素の一部は還元剤からの固体炭素
と反応して次の反応式： ％式％ により一酸化炭素を生成する。そのように発生した一酸
化炭素は、一部は融解湯中の攪拌効果を高めることによ
り、また一部は一酸化炭素が直接湯中に生成することに
より、そして−ノー速やかな気体−同体反応： ＰｂＯ＋　Ｃｏ　−’　Ｐｂ　＋　ＣＯ２が固体−同体
反応： ｐｂｏ　＋　Ｃキルｂ　＋　ｃ。

とともに起るため、一層速やかな還元に寄与する０融解
湯中の還元剤と炭酸塩物質との開の密接な接触を達成す
るために、寺元剤と炭酸塩物質とを前記湯中へ導入する
前に、例えば還元剤の粉砕に関連して一緒に混合するこ
とができる。

次に本発明は多くの実施態様についてよシ詳細に記載さ
れ、その中で本発明による方法はまた先行技術に属する
方法および工程と比較される。

実施例／ ａ）次の主要分析：　Ｐｂ　ｌＩ７．０％、Ｆｅ／／、
ｇ％、Ｚｎ　７．２％、Ｓ　２２．’ｌ　％および５ｌ
ｏ２３−３％、の鉛−硫化物精鉱りざ、２トンをコＪｍ
の内径を有するカルドー型の上吹き回転転炉中へシリカ
３、ｇトンとともにランスを通して導入し、そこで供給
物質を酸素１０２ｇθＯＮｎ？　および空気／　、２．
　’ｆ’　９０　Ｎｒｙ／　で連続的にフラッシュ溶錬
した０フラツシユ溶針工程を合計−２０分の時間続け、
その徒コークスθ、Ｉｆ　トンを融解湯に装入し、湯の
内容物を７００分の時間還元した。この還元期間中融解
湯は油−酸素バーナによシ約１３００℃の温度に保持さ
れ、消費さハた油の―はＳ／グｅであった。硫黄０．−
０％を含有する融解船釣７２トン並びに釦夕、７％を含
有するスラグがその稜転炉から取出された。従って、生
じた鉛／トンに対し約６７〜のコークスが消費された。

ｂ）他の製錬サイクル中に同様の鉛Ｖ＃鉱同量を、同様
のシリカ添加剤とともに転炉中でフラッシュ溶峠した。

この場合、酸素消費蕪は／ａ７３θＮｎ？　で空気消費
量は／　０．９９０　Ｎｉであった。

フラッシュ溶錬工程を２０５分の間続け、その後ツー２
１００ｇトンおよび２〜３非の粒度を有する石灰石０．
３トンを転炉に装入した。今回は復元時間を６Ｓ分に短
縮することができ、この還元中の油消費量は’Ｉｔ、ｇ
ｌであった。融解鉛／、４）ンおよび鉛１１．２％を含
有するスラグが得られ、転炉から取出された。従って、
スラグの鉛、含量は前記製錬サイクル中に得られたスラ
グよりさらに少なかつ′た。コークス消費量もまた生じ
た鉛トン当り約！；　ＯＫｆに低下した。

この比較試験は還元段階中の炭酸基添加剤、この例では
石灰石が必要な還元時間を実質的に減少し、コークス消
ｖｒ綾を低下することを示す。

実施例コ 実施例／と同一のパッチからとった鉛精鉱３０６トン、
並びに船釣６λ％を含量する鉛含有酸化物−硫酸塩ダス
ト／９．θトンとシリカ２．ｌＩ）ンとの混合物を実施
例／記載の種類の回転転炉中でフラッシュ溶錬した。フ
ラッシュ溶錬期間は７５０分の持続時間を有し、その間
に酸素９／ｇＯＮ−および空気１．．９１．　ＯＮｒｒ
？　が消費された。溶錬期間が終るとコークス０．３　
）ンおよび実施例／（ｂ）に示したと同様の粒度を有す
る石灰石０．３トンを転炉に装入した。湯をＳＯ分分間
光した後、スラグの銅含量は３．７％に低下した０油３
３６１が還元期間中に融踏場の渦層を絢持するために使
用された０硫黄含Ｎ：　０．３３％を有する融、解船釣
７９トン並びに鉛３．／％を含有するスラグが転炉から
取出された。この例では生じた鉛／トン当り約、２５に
９のコークスが還元工程中に消費されたにすぎない。

実施例３ 次の主要分析：　Ｐｂ　、ｔ　３．１％、Ｚｎ　ｌ、、
７％、Ｓ／　ｑ、１１％（その／−％は硫化物硫黄であ
る）、Ｆｅ　７．９％、５１０２　＋　ＡＪ２０３３−
０％およびＣ／、３４％（脚酸塩として存在）、の硫化
物の炭酸塩含有鉛精鉱Ａ　／、Ａ　）ンを酸素２ＳＯθ
Ｎｎ？でフラッシュ溶錬した。７６左分の持続時間を有
した溶錬期間中にシリカｙトンおよび石灰石／／トンを
７ラツクスとして転炉に装入した。溶錬工程が終るとそ
の中の［相］踏場の還元のためにコークスへ／トンを転
炉に装入し、湯の温度は油−酸素ガスバーナで加熱する
ことにより維持した０＃元期間は７２０分の持続期間を
有し、その間に油６３’ｌｌｊが消費された。鉛７．０
％を含有するスラグ、２７トンおよび９９４％の鉛／ざ
Ｊ　トンが転炉から取出された。

生じた鉛トン当シに消費されたコークスの楡は約６θＫ
ｇであると計算された。

実施例り 主に鉛炭酸塩鉱物を含み、次の主要分析：Ｐｂ！；　ｇ
、／％５ＺｎＬ３％％Ｓ３．５％　（そのコ、θ％は硫
化物硫黄であった）、Ｆｅ　／、２％、５ＩＯ２＋Ａｌ
２Ｏ。

ふ０％およびＣ’１．３θ％（炭＃堪として存在）、を
有する銅精鉱３Ａ、３）ンを、フラツクスダ、３トン、
鉛含有硫酸塩スライム７トンおよび粒状鉄カンラン石ス
ラグ３．３トン、並びにコークス００ｇトンとともに約
コＯ分間隔で６パツチ（ｓｌｘ　ｂａｔｃｈｅｓ）で、
前記実施例に示したと同じカルドー転炉に回分的に装入
した。装入物は油−酸素ガスバーナにより予熱し、溶錬
した。装入物の加熱、溶錬に要した時間は３３０分で、
油コ１ｇθＯ６が消費された。溶錬工程が終ると、硫黄
θ、／％を含有する融解鉛７６トン並びにＩｅ　／、１
％を含有するスラグを取出すことができた。消費された
コークスの値は生成された鉛トン当シ約Ｓθに２である
と計算され、それは酸化物または酸化物−硫酸塩出発原
料から鉛をａ錠すると角の通常のコークス消＊ｉｋ（〜
／３０〜．２３　Ｑ　Ｋｖ／ｌＰｂ　）　Ｋ比較すると
消脅稙の笑質的な減少である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　出発原料を酸化条件のもとで溶錬し、生ずる酸
   化物の融成物を還元することによシ鉛含有出発原料から
   金属鉛を製造する方法であって、融成物において固体炭
   素質還元剤により融成物を還元し、かつ固体炭酸塩含有
   物質が還元剤とともに融成物中に存在することを保証す
   ることを特徴とする方法。 （２）Ｍ元剤が石炭またはコークスであることを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載の方法。 （３）炭酸塩含有物質の少くとも一部が石灰石、ドロマ
   イトおよび（または）ソーダ灰を含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第（１１項または第（２）項記載の方法
   。 （４）鉛含有出発原料の少くとも一部が炭酸塩含有物質
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項また
   は第（２）項記載の方法。 （５）　還元剤および炭酸塩含有物質が酸化溶錬工程の
   間に、および（ｔたは）その後に融解湯に直接導入され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項〜第（４
   ）項のいずれか一項に記載の方法。 （６）還元剤および炭酸塩含有物質がランス、羽口また
   はノズルを通して融解湯中へ導入されると・とを特徴と
   する特許請求の範囲第（５）項記載の方法。 （力　炭酸塩含有物質と還元剤とが融解湯の外部で混合
   されることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項〜第
   （６）項のいずれか一項に記載の方法。 （８）前記炭酸塩含有物質と前記還元剤とが前記還元剤
   の破砕または粉砕に関連して混合されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（７）項記載の方法。