JPS6063327A - 鉱石からの水銀の除去方法 - 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、焙焼炉で焙焼した焼鉱を多管式キルンで再焙
焼することによりそこから水銀を除去する方法に関する
。

亜鉛鉱、ニッケル鉱、銅鉱、鉛鉱等を含め非鉄金属の鉱
石の多くは硫化鉱であり、これを原料として金属を得る
ために酸化物の形に焙焼するのが通常である。焙焼に際
して発生する８０２ガスを含む焙焼炉ガスは硫酸製造に
供せられる。焙焼炉としては回転キルン或いは流動焙焼
炉が使用されている。焙焼後、銚鉱はそれぞれの金属の
製錬工程に従い処理される。その他、鉱石を爾後処理に
都合のよい形に変換する為に様々の焙焼処理が実施され
ている。

焙焼後の焼鉱は原鉱石に応じて様々の不純物を含んでい
るが、爾後処理工程をｆｊ１ｊ易化ならしめる為に不純
物の幾つかを工程の早期に分離除去することが好都合で
ある。そのような不純物の一つは水銀である。焙焼炉で
除去できない水銀は従来、焼鉱の爾後処理工程の一つと
して一般に実施される焼結工程において除去されること
が多かったが、焼結工程での作業を簡易化ならしめる為
に或いは製錬プロセスの改侍に伴い焼結工程自体が省略
されるようになった為に、水銀を工程の早い時期に前も
って除去することが望まれている。

規砿から水銀を除去する為に、焼鉱をもう一度焙焼する
再す、′？焼が考慮しうるが、焼鉱は一般にベコを発生
しやすく再焙焼作業を円？ｉ）に実施することが困難で
ある。特に焙焼が流動焙焼炉によって実施された場合、
焼鉱は流動層上端部から取出されるオーバーフローと炉
頂部からＪノ＋ガスと共に流出しそしてサイクロン等で
捕集されるキャリーオーバーの両者を併せて焙焼炉から
回収されるが、水銀はキャリーオーバーに特に集中しや
すく、このキャリーオーバーをキルンで再焙焼すると直
ちにキルン内にベコが付着し、連続操業が困）１１Ｆで
ある０ 代表例として、’　ｈ　８４焼鉱について説明すると、
硼化亜鉛鉱石は流動焙焼炉においてその底部から吹込ま
れる空気により酸化焙焼を受ける。流動層上端部からは
抜出管を通してオーバーフローが抜出される。炉頂から
は８０２を含む排ガスと共にキャリーオーバーが放出さ
れる。キャリーオーバーはサイクロン、コットレル収塵
鶴等において捕集して回収し、ＳＯ２ガスは硫酸製造工
程に送られる。

オーバーフローとキャリーオーバー両者併せて焼鉱とし
て収集される。斯うして得られた焼鉱は、従来からのも
つとも代表的プロセスに従えば、焼結炉において焼結塊
とされ、その後電熱蒸留炉において還元され、そこから
全局亜鉛が回収された。

焼結炉において焼鉱中に含まれる硫黄、水銀等の不純物
が除去された。焼結炉における不純物除去操作を簡易化
する為に、水銀をその前の段階で除去しておく方が工程
全体として負担が少なくなる。

そしてもつと重要なこととして近時焼結工程を省略して
焼鉱を造粒或いは団鉱したものを直接電熱炉に装入する
ことにより焼結工程に伴う多くの不利益を排除する方向
に亜鉛製錬プロセスを改善する提案が有望視されており
、そうなると焼結工程での水銀除去が不可能となる。こ
の点からも、水銀の早期段階での除去が望まれる。

こうした状況において、焙焼炉からの焼鉱を再焙焼する
ことにより水銀を除去する方法について検討した結果、
再焙焼炉として多管式キルンを用いることにより水銀を
効率よく除去しうることを見いｔＢ　した。さらにＳを
も除去する場合ＩＪ、ベコの発生を最小限に抑えて効率
的に水銀を除去しうろことが見出された。

斯くして、本発明は、水銀を含有する鉱石を焙焼炉で焙
焼し、得られた焼鉱を多管式キルンで再焙焼することに
より水銀を除去することを特徴とする鉱石から水銀を除
去する方法を提供する。

焙焼炉として流動焙焼炉が使用される場合、オーバーフ
ローは炉内の高温下に滞留する時間が比較的長く、その
ため前記亜鉛焼鉱を例にとると硫黄は［１５〜０．７％
の水準にそして水銀もｏ、　ｉ　ｐｐｍ以下程度の水準
に′除去されており、しかも焼鉱全体の５〜６割を占め
る。他方、キャリーオーバーは滞留時間が短いため、４
〜７％硫黄及び０．４〜ｏ、　ａ　ｐｐｍ水銀を含んで
おり、加えてオーバーフローに較べて微細粒である。こ
のため、キャリーオーバーは再焙焼に当ってベコを発生
しゃすい。水銀を多く含むキャリーオーバーの方がベコ
を発生しやすいという事実は水銀除去の為の再焙焼にお
いて大きな除害である。これを克服する為には、キャリ
ーオーバーにオーバーフローを全体量に基いて５〜４０
％程度混合するのがよいことが見出された。

従って、本発明は、水銀を含有する鉱石を流動焙焼炉で
焙焼し、得られたオーバーフロー焼鉱をキャリーオーバ
ー焼鉱に焼鉱全量に基いて５〜４０％混合し、そして混
合焼鉱を多管式キルンで再焙焼することにより水銀を除
去することを特徴とする鉱石から水銀を除去する方法を
提供する。

以下、本発明について具体的に説明する。

各種鉱石は、予備処理後、次の工程に都合のよい形に変
える為焙焼キルン、多段焙焼炉、流動焙焼炉等の焙焼炉
において焙焼されることは周知の通りである。焙焼され
た焼鉱は不純物として原鉱石種に依存して様々の程度に
水銀を含んでおり、これら水銀は製錬工程のいずれかの
段階で除去されねばならない。こうした水銀を含む鉱石
の代表例は、亜鉛鉱、鉛鉱、ニッケル鉱、銅鉱等である
。

本発明に従えば、焼鉱は続いて朽焙焼を行うことにより
製錬工程の早期段階で除去され、そして再焙焼炉として
多管式キルンが使用される。

多管式キルンは、一つの細長い筒状本体の内部に円周方
向に沿って複数の管を配列した型式のキルンであり、容
管の内部に一端から被処理物が送入される。筒状本体は
やや傾斜して水平に配性され、作業中回転される。筒状
本体内の管外部空間には燃焼ガスが流され、管内の被処
理物を加熱する。管への被処理物の送入は一定供給位置
に容管が順次回転して割出される毎に行われる。管一端
から送入された被処理物は筒状本体の回転に併い、管内
で転動しつつ周囲からの加熱作用を受け、管内を進行し
、最終的に管他端から排出される。多管式キルンは、各
管内での排ガスＪｒ’ｉが少なく、均−加熱性に俊れま
た熱効率の点でも良好である。

水銀のみを除去する場合の再焙焼温度は、４００〜７０
０℃であり、Ｓも除去する場合の再焙焼温度は９０〇九
１０００℃である。

焼鉱は、不純物が多く、Ｓも同時に除去する場合は、そ
の低融点化合物が再焙焼中溶融して再焙焼炉壁に付着し
、そこを出発点として付着物が県債し、終には炉内部に
リング状の付着物であるベコを生みだす。従って、通常
の円筒形焙焼キルンで焼鉱を再焙焼すると、直ちにキル
ン内にベコが発生し、連続操業が困難である。ベコは粘
着質のものである為その除去には多大の労力が必要とさ
れる。焼鉱を上記多管式キルンを用いて再焙ムＺしたと
ころ、全く意外にも、ベコの発生が大巾に軽減すること
が見出された。これは、多管式焙焼炉は均−加熱性に非
常に優れているため、被処理物が一様に加熱されること
に白るものと思われる。

再焙焼は容管を通して５分位の通過時間で完了する。再
焙焼により焼鉱中の水銀はキャリヤーガスによって炉外
に除去される。

亜鉛鉱を代表とする硫化鉱の＠焼は前述した通り流動焙
焼炉を使用して炉底がら吹込む空気により流動床を形成
せしめて実施される。焙焼温度は８８０〜１１［１０℃
であり、約ｔ　５ｕ１間の滞留時間で生成焼鉱は流動層
上部から抜出管を通してオーバーフローとじて抜出され
る。同時に、排ガスと共に微粒のキャリーオーバーが排
出される。キャリーオーバーはサイク四ン及びコットレ
ル収塵機において排ガスから分離回収される。

従来、オーバーフローとキャリー副−バーとは一緒に収
集して次工程に送っていたのであるが、本発明に従えば
、そこから水銀を除去する為前述の通り再焙焼が実施さ
れる。

オーバーフローは既に高温下に比１咬的長時間曝されて
いるため、その水銀含量は０．１１）Ｐｉｎ以下に落ち
ており、もはや水銀除去を実施するまでもなく水銀は許
容水準以下にある。他方、キャリーオーバーは０．４〜
ｏ、　ｓ　ｐｐｍの許容水準以上の水銀を含んでいる。

従って、キャリーオーバーのみを再焙焼すれは焼鉱全体
としての水銀量を許容限以下に低減しうるが、キャリー
オーバーは先に述べたその固有の性状により、例え多管
式焙焼炉を使用しても、ベコを発生しやすい。

オーバーフローは、比較的粗粒であり、また不純物も充
分に除去されているので、キャリーオーバーにオーバー
フローを混合することによって、多管式キルンでの再焙
焼に際してベコの発生が回避されうろことが判明した。

オーバーフローハ、オーバフロー＋キャリーオーバー総
計に対して５〜４０％において混合される。５％より少
ないと、ベコの発生を防止するに不充分であり４０％を
越えるとキャリーオーバーの処理効率が低下する。特に
、コットレルダストが多い場合には、オーバーフロー配
合率を高めることが望ましい。

斯うして、再焙焼された焼鉱は未処理のオーバフ四−と
共に混合され、次工程に送られる。亜鉛焼鉱に関して述
れば、焼鉱は成型殊においてペレット状或いはブリケン
ト状とされ、その微粒コークスと共に電熱蒸留炉に装入
される。再（ｄ焼工程において、水銀その他の不純物は
除去されているので、電熱蒸留炉における還元工程は支
障な〈実施しうる。従って、本発明は焼結工程を排除し
た亜鉛製錬プロセスの簡略化を可能ならしめる。

実施例１ 亜鉛鉱をロータリーキルンにて酸化焙焼して得られだ焼
鉱を多管式焙焼炉において再焙焼した。ａ・内に少量の
ダストは付着したが、軽くハンマリングすることにより
連続操業が可能であった。

実施例２ 硫化亜鉛鉱を流動焙焼炉にて酸化ヅｄ焼した。焙焼炉か
らは、オーバーフローが平均１．５時間の？１）シ留時
間でそしてキャリーオーバーが平均１０秒で流出した。

これらを、焼鉱全量に基いてオーバーフロー１０〜３０
％士キャリーオーバー７０〜９０％の混合物とし、多管
式キルンにおいて再焙焼した。ベコはほとんど発生せず
、僅かの伺＠物は管のハンマリングにより簡単に除去し
えた。キャリヤーガスは向流及び並流として流した。試
験結果を下表に示す。

オーバーフローとキャリーオーバーとを混合した場合に
はベコの発生はほとんど生じなかった。キャリーオーバ
ー単味の場合には、ベコが即ぐに発生した。

実施例６ 硫化亜鉛鉱中の水銀のみを除く場合は、３００℃１５分
の滞留時間で、ベコの発生なく９８％の除去・―で除去
することができだ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）水銀を含有する鉱石を焙焼炉で焙焼し、？３られた
   焼鉱を多管式キルンで再焙焼することにより水敵を除去
   することを特徴とする鉱石力）ら水銀を除去する方法。 ２）水銀を含有する鉱石を流ｎ、ＪＪ焙ヅ一を炉で焙焼
   し、得られたオーバーフロー焼鉱をキャリーオーツクー
   焼鉱に焼鉱′全１）支に基いて５〜４０％混合し、そし
   て混合焼鉱を多管式キルンで再焙焼することにより水銀
   を除去することを特徴とする鉱石力）ら水勿４を除去す
   る方法。