JPS6247931B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水平に配置した炉内で非鉄金属含有の
硫化鉱物精鉱から金属マツトを生産する方法であ
つて、精鉱から硫化鉱物の微細粒子を分離して圧
粉（コンパクト）化し、残余の精鉱と一緒に炉内
へ導入し、溶融した硫化鉄リツチな精鉱を硫化鉱
物精鉱の導入点に隣接したスラグ上へ分散し、炭
素又は硅素を含有する金属鉄リツチな物質を、溶
融した硫化鉄リツチな精鉱の導入点には隣接する
が、炉外へのスラグ排出口から離れた位置のスラ
グ上へ分散して、高品位の非鉄金属のマツトを生
産すると同時に、非鉄金属のロスを防止する改良
法に関するものである。従来、銅とニツケルの硫
化鉱物精鉱を経済的規模で精錬する多数の新方法
が過去30年間に採用されてきた。この中周知の例
をあげればインコ、三菱、ノランダ及びオートク
ンプ法等である。これらの斬新な方法の詳細は特
許とか、例えばMetallurgical Society A.I.M.E.
の1976年第１巻にExtractive Metallurgy of
Copper等の文献として発表されている。これら
の方法は何れもそれぞれ利点を具備するものの、
炉のスラグ中に重要な有用元素が含まれてくるこ
とと、炉からの排ガス中に厄介な微細精鉱粒子が
高濃度で機械的に排除されることに何れも困惑し
ているので実情である。更に銅、ニツケル、コバ
ルト及び遍在する有毒元素砒素の外に、例えばア
ンチモン、ビスマス、カドミウム、ゲルマニウ
ム、インジウム、鉛、水銀、モリブデン、オスミ
ウム、レニウム、セレン、テルル、錫及び亜鉛等
の有用な揮発性金属とメタロイド（金属と非金属
の中間の性質をもつ元素）の微量元素が前記ガス
中にしばしば排出される。又炉でできるカワ（マ
ツト）中にもこれらの不純物元素が含まれてくる
が、その大部分は転炉（コンバーター）スラグの
形か、コンバーターに付設した電気集塵器のダス
トとして炉へ循環するのが普通である。これらの
元素は溶液中の均一な混合物、あるいはスラグマ
ツトリツクス中に懸垂して広く分布したマツトそ
のものの不均一な混合物のどちらかとして炉のス
ラツグ内に存在する。スラグの浮選とか、電気炉
処理等のスラグの外部純化法（スカベンジング）
も、スラグ中へ有用物質が入つてロスになるのを
減少させる目的でしばしば用いられている。又電
気集塵器、捕集袋（バツク）又は湿式洗洗浄器
（スクラツパー）等の外部集塵システムも、通常
排ガス中に含まれてロスになる有用金属を減少さ
せる目的で使用されている。

更にかかる設備は砒素、カドミウム、鉛及び水
銀等の有毒元素が環境に放出されるのを防止する
ために必要である。排ガス中のダスト含量が、こ
れらのガスから熱を回収するために通常採用して
いる蒸気ボイラーででも厄介なものでなり得るこ
とに注目されたい。

従来から銅とニツケルに用いられている反射炉
は化石燃料が異常に高価になつたことと、ダスト
を含む大量の炉ガス中に存在する亜硫酸ガス濃度
が必要となる程度に高くなく、炉のマツトに含ま
れる有用金属濃度が低いこと、及び炉のスラグ中
に入つてくる有用金属濃度が極端に高いこと等の
問題があることは周知の通りである。スラグに入
つてロスになる銅、ニツケル及びコバルト量を減
少させるため、従来の技術では、その酸素ポテン
シヤルを低下させるように、スラグを還元反応に
かけるスラグの炉内純化操作を発表している。そ
して米国特許第1544048号中でH.H.Stoutによ
り、同第2438911号中ではAnton Gronningsaeter
によつて硫化鉄、炭素及び鉄を還元剤として使用
することがのべられている。しかし本件出願人の
１人が米国特許第2668107号でのべている操作通
り、本概念をプライマリー炉内で経済規模で過去
に行つたことはあるが余り酬われることはなかつ
た。

従つてスラグに含まれて炉外へ運ばれる有用元
素量を実際上減少させることで、精錬操作を改良
することが本発明の目的である。

次に排ガスによつて炉外へ運ばれる厄介な微細
精鉱粒子量を実際上減少させて、精錬操作を改良
するのが本発明の第２目的である。

更に抽出を最大限行うことで排ガス中への微粒
子、蒸気及び亜硫酸ガスの放出を有効にコントロ
ールするコストを低下させること、精鉱から揮発
性不純物の蒸発を行つて捕集した微粒子中のこれ
ら不純物濃度を増大させること、及び前記ガス中
の亜硫酸ガス濃度を増大させることで精錬操作を
改良するのが第３の目的である。

ここに於いて本発明は数個の主原料用の精鉱バ
ーナーで発生したスラグを段々に強力な還元剤で
遂次処理して、スラグの酸素ポテンシヤルの低下
をはかる酸素スプリンクル（散布）式精錬炉を使
用すれば、有用元素のロスを減少させるための外
部スカベンジン操作は不用になる。これらのバー
ナーは高温で作動して、酸素ポテンシヤルの高い
マツトを生産する。

上に列記した元素の多くは揮発して蒸気又はヒ
ユームとなり、排気に含まれて炉外にでるため、
その大部分が炉のスラグ又はマツト中に留まるこ
とはない。

かかる段々に強力な還元剤で溶融が可能なもの
は主原料の精鉱微粉、次に溶融した硫化鉄リツチ
な精鉱、最終的には金属鉄リツチな物質の順序に
なる。

かかる微粉は直径が５ミクロン以下になること
が好ましい。該微分は主原料たる精鉱の最微細な
破片を構成していて、乾燥過程で容易に分離でき
る。該物質は煉炭状（ブリケツト）、固化した球
状（ペレツト）として、或いは化石燃料と酸素リ
ツチガスを用い適当なバーナー中で溶融して液体
状でスラグ中に分布させることができる。次いで
石炭を使用して酸素スプリンクラーバーナーで溶
融した鉄リツチな硫化物精鉱と一緒に該スラグを
散布する。最終の還元操作、例えばコバルトの回
収率向上を主目的とする操作は、通常炭素と硅素
からなるグループ中の少なくとも１元素を含有す
る金属鉄リツチな粉状物質を前記スラグ上へ散布
することによつて行われる。主原料用バーナー
は、界面での接触と混合が良好になるような条件
下で、高い炎温度で作動して、広い表面積と高い
酸素ポテンシヤルを備え、微細に分散した状態の
マツトを生産する。多くの上記元素の硫化鉱物は
硫化物、金属又は酸化物の蒸気又はヒユームとし
て容易に揮発するために、炉から排出されるガス
中にその形態で存在し、そのために炉のスラグ又
はマツト中にとどめることは不可能である。

例えば銅、ニツケル又はコバルトを含む排ガス
中の微粒子及び例えば砒素、ビスマス、カドミウ
ム、鉛、モリブデン又は亜鉛を含むヒユーム又は
凝縮蒸気等は湿式治金的に捕集、抽出され、これ
らの銅、ニツケル及びコバルト成分は希望により
精錬炉にかえす。

本発明を更に詳細に説明すれば以下の通りであ
る。

本発明の方法は水平炉中で非鉄金属含有の硫化
鉱物をフラツシユ（自溶）精錬し、その際炉生成
物中に含まれてロスとなる有用元素量を実質上減
少させる改良法である。該改良法が適用可能な特
殊なフラツシ精錬法は1978年12月21日出願の同時
係属出願第971995号「硫化鉱精鉱の酸素スプリン
クル精錬法」（特公昭56―45981号）記載の方法で
あつて、前記出願の内容も本文中には参考として
記してある。

本改良法は銅、ニツケル及びマンガン土硫化鉱
物精鉱、即ち、斑銅鉱（ボルナイト）、黄銅鉱
（カルコパイライト）、輝銅鉱（カルコサイト）、
カロライト、硫鉄ニツケル鉱（ペントランダイ
ト）、リンネイト（linnaeite）、硫化鉄鉱（パイラ
イト）又は磁硫鉄鉱（ピロータイト）等の鉱物に
富んだ精鉱を変性して、高品位のマツトと、クリ
ーンなスラグと排ガスを作るのに特に有効であ
る。

本グループに属する鉱物を含む精鉱を、溶剤
（フラツクス）、酸素リツチガスと一緒に、スラグ
層が上部に浮遊した溶融マツト層のある、水平炉
中の亜硫酸ガスリツチな高温密閉雰囲気中へ導入
する。これら両層は炉の相対する側から排出す
る。これらの硫化鉱物精鉱は酸素スプリンクラー
バーナーによつて密閉高温の亜硫酸ガスリツチあ
雰囲気へ導入され、本精鉱が水平炉内にある溶融
スラグと接触する前に硫化鉱物精鉱との高温下で
の境界面積が大きくなつて酸素リツチガスと有効
に混合して反応する。ここに使用した「酸素リツ
チガス」とは純度が33％又はこれ以上80〜99.5％
までの酸素と、この純度のトン酸素（トンネージ
酸素）をも含むものとする。

スプリンクラーバーナーは原料の金属硫化物の
微粒子を担体ガスたる酸素リツチガス中に特に微
細に分散できるために、放物面内での温度上昇は
極めて迅速に達成される。その際反応物質の境界
面積が著しく増大するので、硫化第一鉄と酸素間
で酸化第一鉄と亜硫酸ガスを生成する発熱の化学
反応が進行するのに好都合になる。更に該反応で
の質量移動に界面層が及ぼす抵抗は、スプリンク
ラーバーナーの出口で前記系に付与される混合、
洗滌作用のために最低に保たれる。従つて放物面
上部の炎の温度は1450℃以上になる。その結果、
原料硫化鉱物粒子は殆ど瞬間的に個々の液滴にな
り、その温度も高くなつて、元素状態、硫化物又
は酸化物の状態にあるときに異常に高い蒸気圧を
有する含有元素の大部分を蒸発させることができ
る。

これらの元素には特に砒素、ビスマス、カドミ
ウム、鉛、モリブデン及び亜鉛又はこれらの化合
物が含まれる。若し硫化鉱物精鉱中に微量ではあ
るが重要量としてこれらの物質が存在すると、揮
発物質の75％以上は炉からの排ガス中に蒸気又は
ヒユームの形で存在するので、例えば電気集塵
器、湿式洗滌器等の通常手段で集められ、湿式治
金の抽出法で単離して回収できる。このようにし
て、炉の浴（バス）中にある硅素鉄又は金属硫化
物層への溶解又はこれとの反応を最低にするの
で、例えば次工程での金属層からの分離と遊離が
困難なこと或いは所要コストが高いことを考えれ
ばこのことが一番の利点になろう。

放物面の下部になると系はすでにその半径方向
の速度を殆ど失つているので、よく混合した微粒
物質は比較的ゆるやかにスラグ表面へ降下する。
この部分での経過時間は上部にくらべて１桁オー
ダーが大きく十分なので、分散相のガス〜液〜固
体相間での熱移動が良好になる。更に不純物が蒸
発するのに要する時間があたられる上に、酸化第
一鉄リツチで硅素リツチな粒子雨が徐々に1300℃
以上の温度にあるスラグ表面上に降下して密にこ
れと衝突し、バス中でも効果的に反応して、希望
通り迅速に硅素鉄を生成する。酸化第二鉄リツチ
で硫化第一鉄リツチな粒子もこれと同じように反
応して、マグネタイトを酸化第一鉄まで効果的に
還元すると共に、硫化第一鉄から酸化第一鉄と亜
硫酸ガスへの酸化が随伴的に進行する。本改良法
の総合的（オーバーオール）な効果としては、炉
のスラグが炉から流出するマツトと平衡を保つ
て、スラグ〜マツトの分離を良好にするように炉
のスラグが高い流動性をもつことを確実にするこ
とである。又続けて炉内のガス流中に生ずる放物
面が、予めガスを伴い流下する微粒子に対して洗
滌器の作用をすることにも注意されたい。

非鉄金属を含有する精鉱は乾燥して微細に分散
した状態にし、好むらくは一様にフラツクスと混
合し、更に好むらくは粒子の大きさを約65メツシ
ユ以下にして、溶融スラグと接触する前に硫化鉱
物粒子が炉内の溶融スラグ上のガス相内にある酸
素と迅速に反応できるようにし、ここに生成した
金属酸化物が硫化第一鉄及びフラツクスとそのあ
と迅速に反応するようにする。代表的なかかる非
鉄金属含有の精鉱は重量で約10％のサイズが５ミ
クロン以下の粒子を含み、その有用金属の分析値
は精鉱全体の分析値と一般的に同じオーダーであ
る。この半コロイド状ダストは溶融バス上に沈降
する前に、排ガス中に含まれて容易に炉外へ運ば
れる。しかし若干量が煙道中に蓄積するか又は廃
熱ボイラーに付着して増大し、このことにより、
それ以外の残余はダスト回収ユニツト中で沈降す
るが、回収ダスト中の不純物元素濃度を低下させ
る。本改良法によれば、非鉄金属含有の硫化鉱物
精鉱中粒径が約５ミクロン以下のものは、例えば
流動床による乾燥によつて、水分除去と同時に精
鉱の残部から分離されるので本微分上物質を圧粉
（コンパクト）化処理にかける。５ミクロン以下
の微細物質は液化によりコンパクト化が可能であ
つて、化石燃料と酸素リツチガスを主要熱源にす
る適当なバーナー中でそれを溶融して、溶融状態
で炉中へ噴射できる。

炉の側壁に設備する適当なバーナーの一例とし
ては、その長軸が水平に対し例えば30゜傾いて下
方にのびるサイクロン型のものがある。代案とし
て好ましくは直径が１〜10mmの範囲の寸法の固形
ペレツトを作るなどして、粒子を造粒してコンパ
クト化する。これらの造粒物を作るに当たつて
は、先にあげた湿式精錬処理で発生する残渣その
ほかの生成物等を混入することもある。

溶融物質であれ造粒物質であれ、コンパクト化
を行つた物質を天井又は側壁を通して水平炉内
に、好むらくは最後の主精鉱スプリンクラーバー
ナーの放物面状懸垂体の丁度下流に位置するスラ
グ上へ噴射する。

本発明では、非鉄金属を含有する硫化鉱物精鉱
をフラツシユ精錬する間に生成したスラグはこれ
に段々強力な還元物質を遂次添加してスラグの酸
素ポテンシヤルを減少させてクリーンにする。例
えば磁鉄鉱（マグネタイト）含量を遂次低下さ
せ、ついに重量で５％又はそれ以下の満足すべき
レベルまで減少させる。本目的のためには、マツ
トとスラグを向流に、スラグとガスを並流に流す
ことが極めて有利である。

本発明の重要なる特長は、スラグ温度が高く保
てるために、スラグ粘土を低く維持できることで
ある。

遂次添加する還元剤の最初のものはコンパクト
化した微細精鉱粒子を溶融して作つた適度の品位
をもつマツトであつて、コンパクト化した該粒子
を最後の放物面状懸垂体に隣接し、しかもスラグ
の出口から隔つた位置にある炉内のスラグ上へ導
入する。

２番目に添加する還元剤は、非鉄金属含有量は
低いが硫化鉄含有の高い低品位の精鉱で、硫化鉄
に富むが非鉄金属含有量の低い液状マツトをスラ
グ上に散布してこれを浸すために化学的効果、稀
釈効果及びこれらが混合した洗滌効果を発揮して
スラグのクリーニングが進行する。かかる物質の
例としては黄銅鉱―硫化鉄鉱の中品位の精鉱があ
つて、重量で４％の銅を含有するもの、或いは重
量で0.5％の銅を含む硫化鉄鉱精鉱等である。今
一つ例をあげれば重量で２％のニツケルを含む硫
鉄ニツケル鉱（ペントランダント）―磁硫鉄鉱の
中品位精鉱、或いは重量で0.6％ニツケルを含む
磁硫鉄鉱の精鉱である。硫化鉄のもつ重要なる化
学的効果は磁鉄鉱とスラグ中の酸化第二鉄を還元
して酸化第一鉄にすると同時に、非鉄金属の酸化
物をマツト中に入れるために溶解した非鉄金属の
酸化物を硫化物に変換することである。磁鉄鉱の
還元にはスラグ粘度の低下という重大な効果を伴
つて、そのために懸垂中のマツトがより迅速、完
全に沈降するようになる。更に又化学反応の結果
生ずる亜硫酸ガス（SO₂）のために、混合が一層
有効に進行するという利点をも伴う。本発明をこ
のように具体化すれば、硫化鉄を添加して使用す
るだけで得られる以上にスラグの酸素ポテンシヤ
ルを低下させることができて、炉の有用金属の回
収率を更に向上させることになる。このことは還
元剤逐次添加の最後で達成される。かかるやり方
はニツケルの反射炉操業で得られるコバルト回収
量を３倍にもすることができる。

この最後のケースでスラグ上に散布した比較的
小量、例えば重量でスラグの２％の還元剤は銑
鉄、銀色銑鉄、硅素鉄、スポンジ鉄又は銀色銑鉄
を切削したときの鉄くず等で、何れも金属鉄に富
み、炭素と硅素のグループから選択した少なくと
も１種類の元素を含むものである。硫黄含量と炭
素含量が高い低級なスポンジ鉄は、現在ニツケル
工業が備蓄している磁硫鉄鉱精鉱又はその中級品
から経済的に容易に生産できる満足すべき還元剤
である。周知の通り炭素だけでも還元剤として使
用可能であるが、比重が軽いのでスラグ上に浮遊
し、ために効率は通常低く、その上、例えば天井
の吸込口（ランス）経由でスラグへ噴射すること
には操業上困難を伴う。この最終の還元剤添加
は、水平炉において、湯出口（タツプホール）か
ら十分離れていて、生成した新マツトが沈降する
のに十分な時間がとれる上、スラグ出口からも隔
つた位置で還元剤をスラグ上へ散布すればよい。

従来の非鉄金属精錬炉操業にくらべて本法が勝
つている主な利点の一例として、銅（Cu）25
％、鉄（Fe）28％、硫黄（Ｓ）31％、及び二酸
化硅素（SiO₂）８％と、微量ではあるが砒素、
ビスマス、カドミウム、鉛、モリブデン及び亜鉛
を重要量含んでいるが合計しても精鉱重量の２％
以下の黄銅鉱精鉱を流動床乾燥過程で±５ミクロ
ンの破片に風簸で区分する。このように分離した
全精鉱重量の７％に相当する重量を有し、精鉱の
分析値と変わらない分析値を有する微粉を酸素と
化石燃料を使用する炉バーナーを用いて溶融して
コンパクト化を行い、生成したマツトを３個ある
放物面状の懸垂体システムの内、最後の放物面状
懸垂体に隣接する位置にあるスラグ上へ散布す
る。精鉱の残部は市販酸素と３個のスプリンクラ
ーバーナーを用いてスプリンクル精錬して高品位
のマツトにする。砒素、ビスマス、カドミウム、
鉛、モリブデン及び亜鉛等の微量不純物元素の大
部分は、1450℃を越える高温で勝れた界面接触と
混合とが放物面状の炎内で進行するためと、65％
をこえる銅含量のマツトの品位に相当して放物面
内での酸素ポテンシヤルが高くなる結果蒸発が進
行する。又容量で20％以上の亜硫酸ガスSO₂を含
む炉ガスは連続的に炉から排出されて、その中に
供給した全硫化鉱物中の砒素、ビスマス、カドミ
ウム、鉛、モリブデン、亜鉛及び硫黄含量の夫々
の75％以上が含まれる。マツトを十分に沈降させ
るためにスラグの排出口からは離れるが、液化し
た微細物質の導入手段には隣接して導入されるス
ラグクリーニング用の還元剤はCu4％、Fe40％、
S45％の分析値をもつ黄銅鉱中級品で、溶融され
てスラグ上へ散布される。生産された高品位マツ
トの分析値はCu65％、Fe10％、S22％であり、
一方最終のスラグ分析値はCu0.4％で銅の回収率
は98％以上に達する。

本方法を更に例示すれば、ニツケル（Ni）12
％、コバルト（Co）0.4％、Fe38％、S31％、
SiO₂8％、及び微量ではあるがカドミウム、鉛及
び亜鉛を重要量含み、合計で精鉱重量の１％以下
である硫鉄ニツケル鉱を流動床乾燥の過程で±５
ミクロンの破片に風簸する。ここに分離された全
精鉱重量の７％に相当し、化学分析値も類似した
約５ミクロン以下の粒子の部分をコンパクト化し
て１〜10mmの固形ペレツトにして炉へ噴射し、放
物面状になつて懸垂した最後の精鉱に隣接する位
置にあるスラグ上へ散布する。残余の精鉱は市販
酸素と複数個の酸素スプリンクラーバーナーを用
いる酸素スプリンクル精錬を行い、高品位マツト
にかえる。1450℃をこえる高温と、マツト中の
Ni含量が55％を越えるために放物面での酸素ポ
テンシヤルが高くなり、その結果として、精鉱中
に存在するカドミウム、鉛及び亜鉛等の微量元素
の不純物は蒸気又はヒユームとなつて炉から排ガ
ス中へ移行する。該ガスは容量で20％以上の亜硫
酸ガス（SO₂）を含み、炉から連続的に排出され
るが、その中に全供給硫化鉱物中のカドミウム、
鉛、硫黄及び亜鉛量の75％以上を随伴する。硫鉄
ニツケル鉱―磁硫鉄鉱のNi2％、Fe56％、S34％
を含む中級品からなる硫化鉄リツチなスラグクリ
ーニング用還元剤を、化石燃料を熱源とする酸素
スプリンクラーバーナーを使用して溶融し、コン
パクト化した微細物質の導入手段に隣接し、マツ
トが沈降するのに十分なだけスラグ排出口から離
れた場所でスラグ上へ散布する。遂次添加する最
終の還元剤は炭素（Ｃ）4.5％、硅素（Si）1.5％
を含む造粒した銑鉄からなり、これを最後にあげ
た溶融物の添加場所には隣接するが、炉からのス
ラグの排出位置からは十分に離れた場所へ連続的
に導入する。生成した高品位マツトはNi55％、
Co1.55％、Fe10％、S26％を含み、一方最終スラ
グはNi0.15％、Co0.07％であつて、ニツケルとコ
バルトの回収率は夫々99％と83％に相当する。

添付図面は造粒するか液状のまま微粉精鉱と、
液状の硫化鉄リツチな精鉱と、酸素スプリンクル
で精鉱の精錬を行う本改良法の鉄リツチな還元物
質を噴射するポートの位置を示したものである。
水平炉１にはスラグ出口３、マツト出口５及び排
ガス出口７を備える。装入手段９はコンバーター
スラグの循環のために設けたものである。溶融マ
ツト１１は炉の下部に存在して、溶融スラグ層１
３がその上部にある。加熱された亜硫酸ガスリツ
チな雰囲気はスラグ層１３と炉の天井の範囲１５
に密閉されている。３個の酸素スプリンクラーバ
ーナー１９は硫化鉱物精鉱山Ｓと酸素リツチガ
ス、好むらくはフラツクスＦとの懸垂体を炉の加
熱雰囲気中で生じるように設備される。硫化鉱物
精鉱とフラツクスの混合物はライン２１を通して
バーナー１９へ供給される。酸素リツチガスはラ
イン２３経由で炉の１５部分にある高温雰囲気中
へ供給して放物面状の懸垂体２５を形成させる。
又最終の放物面２５に隣接するが、スラグ出口３
からは離れたところに、造粒又は溶融状態にある
コンパクト化した微粒状の非鉄金属鉱物精鉱２９
を炉中のスラグ層１３へ噴射する手段２７を設け
る。更に手段２７に隣接し、かつスラグ出口３か
ら離れて、硫化鉄含量は高いが非鉄金属含量の低
い低品位精鉱３３を炉中のスラグ層１３へ散布す
るための噴射手段３１を設ける。又スラグ出口３
から離れ、かつ湯出し口５からも十分に隔つた所
に金属鉄のリツチな物質３７を炉中のスラグ層１
３上へ噴射するための噴射手段３５を設ける。

本業務に熟達した者には明白なことであるが、
ほかのフラツシユ精錬又は連続プロセスを改良す
る目的で本発明の一部を具体化して適用すること
も可能である。しかしこれを酸素スプリンクル精
錬法とその装置に応用することは熱と質量の移動
及び分布が良好な上に、必要とする反射炉の改造
が比較的簡単かつ安価なために特に利点が多い。

【図面の簡単な説明】

図面は本改良法に有効な水平炉の断面を線図的
に示したもので、数種の固体、ガス体の装入物を
噴射し、数種の生成物を排出するのに好ましい位
置が描いてある。スラグとマツトは向流に、スラ
グとガスは並流に流れる。 １……水平炉、３……スラグ出口、５……マツ
ト出口、７……排ガス出口、９……装入手段、１
１……溶融マツト、１３……溶融スラグ層、１５
……炉の上部、１９……スプリンクラーバーナ
ー、２１，２３……ライン、２５……放物面状の
懸垂体、２７，３１，３５……噴射する手段、２
９……コンパクト化した微粉状の非鉄金属鉱物精
鉱、３３……硫化鉄リツチで、非鉄金属含量の低
い低品位精鉱、３７……金属鉄のリツチな物質、
Ｓ……硫化鉱物精鉱、Ｆ……酸素リツチガス、好
ましくはフラツクス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶融した金属マツトとスラグから成る装入物
   が密閉した高温雰囲気下に存在し、かつ排ガス、
   金属マツト及びスラグが別々に排出されるように
   なつた水平に配置した炉内で、粒子サイズが65メ
   ツシユ以下で、５ミクロン以下のサイズの粒子を
   含む非鉄金属含有の硫化鉱物精鉱から金属マツト
   を生産する方法において、 (a) サイズが５ミクロン以下の非鉄金属含有硫化
   鉱物精鉱粒子を硫化鉱物精鉱の残部から分離
   し、 (b) 前記炉内のスラグ上に導入するために、圧粉
   （コンパクト）化した精鉱にする目的で前記分
   離した精鉱粒子をコンパクト化し、 (c) 密閉した高温の亜硫酸ガスリツチな雰囲気中
   に前記硫化鉱物精鉱の残部とフラツクスと酸素
   リツチガスを導入し、前記精鉱が溶融スラグと
   接触する前に硫化鉱物精鉱の酸化を達成するよ
   うにし、一方、前記コンパクト化した精鉱を水
   平炉内のスラグ上に、炉のスラグ排出口から離
   れた位置に噴射する ことから成る非鉄金属精錬操作において金属ロス
   を減少させる方法。 ２ 非鉄金属含有の硫化鉱物精鉱が銅、ニツケル
   及びコバルトから成るグループから選択した少な
   くとも１種類の非鉄金属とアンチモン、砒素、ビ
   スマス、カドミウム、ゲルマニウム、インジウ
   ム、鉛、水銀、モリブデン、オスミウム、レニウ
   ム、セレン、テルル、錫及び亜鉛から成るグルー
   プから選択した少なくとも１種類の微量元素を少
   量であるが重要量含み、生成された金属マツトが
   上で定義したグループの非鉄金属を重量で50％以
   上含み、炉からの排ガスは容積で20％以上の亜硫
   酸ガスと前記少なくとも１種類の微量元素の大部
   分を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の非鉄金属精錬操作において金属ロスを減
   少させる方法。 ３ 溶融した金属マツトとスラグから成る装入物
   が密閉した高温雰囲気下に存在し、かつ排ガス、
   金属マツト及びスラグが別々に排出されるように
   なつた水平に配置した炉内で、粒子サイズが65メ
   ツシユ以下で、５ミクロン以下のサイズの粒子を
   含む非鉄金属含有の硫化鉱物精鉱から金属マツト
   を生産する方法において、 (a) サイズが５ミクロン以下の非鉄金属含有硫化
   鉱物精鉱粒子を硫化鉱物精鉱の残部から分離
   し、 (b) 前記炉内のスラグ上に導入するために、圧粉
   （コンパクト）化した精鉱にする目的で前記分
   離した精鉱粒子をコンパクト化し、 (c) 密閉した高温の亜硫酸ガスリツチな雰囲気中
   に前記硫化鉱物精鉱の残部とフラツクスと酸素
   リツチガスを導入し、前記精鉱が溶融スラグと
   接触する前に硫化鉱物精鉱の酸化を達成するよ
   うにし、一方、前記コンパクト化した精鉱を水
   平炉内のスラグ上に、炉のスラグ排出口から離
   れた位置に噴射し、 (d) 前記硫化鉱物精鉱とフラツクスと酸素リツチ
   ガスの導入点に隣接した位置の下流に、スラグ
   の排出口から離れて溶融した硫化鉄リツチな硫
   化鉱物精鉱を、主熱源として化石燃料と酸素リ
   ツチガスを使用するバーナーにより炉内に散布
   する ことから成る非鉄金属精錬操作において金属ロス
   を減少させる方法。 ４ 非鉄金属含有の硫化鉱物精鉱が銅、ニツケル
   及びコバルトから成るグループから選択した少な
   くとも１種類の非鉄金属とアンチモン、砒素、ビ
   スマス、カドミウム、ゲルマニウム、インジウ
   ム、鉛、水銀、モリブデン、オスミウム、レニウ
   ム、セレン、テルル、錫及び亜鉛から成るグルー
   プから選択した少なくとも１種類の微量元素を少
   量であるが重要量含み、生成された金属マツトが
   上で定義したグループの非鉄金属を重量で50％以
   上含み、炉からの排ガスは容積で20％以上の亜硫
   酸ガスと前記少なくとも１種類の微量元素の大部
   分を含むことを特徴とする特許請求の範囲第３項
   に記載の非鉄金属精錬操作において金属ロスを減
   少させる方法。 ５ 溶融した金属マツトとスラグから成る装入物
   が密閉した高温雰囲気下に存在し、かつ排ガス、
   金属マツト及びスラグが別々に排出されるように
   なつた水平に配置した炉内で、粒子サイズが65メ
   ツシユ以下で、５ミクロン以下のサイズの粒子を
   含む非鉄金属含有の硫化鉱物精鉱から金属マツト
   を生産する方法において、 (a) サイズが５ミクロン以下の非鉄金属含有硫化
   鉱物精鉱粒子を硫化鉱物精鉱の残部から分離
   し、 (b) 前記炉内のスラグ上に導入するために、圧粉
   （コンパクト）化した精鉱にする目的で前記分
   離した精鉱粒子をコンパクト化し、 (c) 密閉した高温の亜硫酸ガスリツチな雰囲気中
   に前記硫化鉱物精鉱の残部とフラツクスと酸素
   リツチガスを導入し、前記精鉱が溶融スラグと
   接触する前に硫化鉱物精鉱の酸化を達成するよ
   うにし、一方、前記コンパクト化した精鉱を水
   平炉内のスラグ上に、炉のスラグ排出口から離
   れた位置に噴射し、 (d) 前記硫化鉱物精鉱とフラツクスと酸素リツチ
   ガスの導入点に隣接した位置の下流に、スラグ
   の排出口から離れて溶融した硫化鉄リツチな硫
   化鉱物精鉱を、主熱源として化石燃料と酸素リ
   ツチガスを使用するバーナーにより炉内に散布
   し、 (e) 前記溶融した硫化鉄リツチな硫化鉱物精鉱の
   散布場所に隣接した位置で、スラグの排出口か
   ら離れて、炭素と硅素から選択した少なくとも
   １種類の元素を含有する金属鉄リツチな物質よ
   りなる還元物質を炉内のスラグ上に散布して導
   入する ことから成る非鉄金属精錬操作において金属ロス
   を減少させる方法。 ６ 非鉄金属含有の硫化鉱物精鉱が銅、ニツケル
   及びコバルトから成るグループから選択した少な
   くとも１種類の非鉄金属とアンチモン、砒素、ビ
   スマス、カドミウム、ゲルマニウム、インジウ
   ム、鉛、水銀、モリブデン、オスミウム、レニウ
   ム、セレン、テルル、錫及び亜鉛から成るグルー
   プから選択した少なくとも１種類の微量元素を少
   量であるが重要量含み、生成された金属マツトが
   上で定義したグループの非鉄金属を重量で50％以
   上含み、炉からの排ガスは容積で20％以上の亜硫
   酸ガスと前記少なくとも１種類の微量元素の大部
   分を含むことを特徴とする特許請求の範囲第５項
   に記載の非鉄金属精錬操作において金属ロスを減
   少させる方法。 ７ 溶融した金属マツトとスラグから成る装入物
   が密閉した高温雰囲気下に存在し、かつ排ガス、
   金属マツト及びスラグが別々に排出されるように
   なつた水平に配置した炉内で、粒子サイズが65メ
   ツシユ以下で、５ミクロン以下のサイズの粒子を
   含む非鉄金属含有の硫化鉱物精鉱から金属マツト
   を生産する方法において、 (a) サイズが５ミクロン以下の非鉄金属含有硫化
   鉱物精鉱粒子を硫化鉱物精鉱の残部から分離
   し、 (b) 前記炉内のスラグ上に導入するために、圧粉
   （コンパクト）化した精鉱にする目的で前記分
   離した精鉱粒子をコンパクト化し、 (c) 密閉した高温の亜硫酸ガスリツチな雰囲気中
   に前記硫化鉱物精鉱の残部とフラツクスと酸素
   リツチガスを導入し、前記精鉱が溶融スラグと
   接触する前に硫化鉱物精鉱の酸化を達成するよ
   うにし、一方、前記コンパクト化した精鉱を水
   平炉内のスラグ上に、炉のスラグ排出口から離
   れた位置に噴射し、 (d) 前記硫化鉱物精鉱とフラツクスと酸素リツチ
   ガスの導入点に隣接した位置の下流に、スラグ
   の排出口から離れて溶融した硫化鉄リツチな硫
   化鉱物精鉱を、主熱源として化石燃料と酸素リ
   ツチガスを使用するバーナーにより炉内に散布
   し、 (e) 前記溶融した硫化鉄リツチな硫化鉱物精鉱の
   散布場所に隣接した位置で、スラグの排出口か
   ら離れて炉内のスラグ上に散布するための還元
   物質としてスポンジ鉄を噴射することを特徴と
   する非鉄金属精錬操作において金属ロスを減少
   させる方法。 ８ 非鉄金属含有の硫化鉱物精鉱が銅、ニツケル
   及びコバルトから成るグループから選択した少な
   くとも１種類の非鉄金属とアンチモン、砒素、ビ
   スマス、カドミウム、ゲルマニウム、インジウ
   ム、鉛、水銀、モリブデン、オスミウム、レニウ
   ム、セレン、テルル、錫及び亜鉛から成るグルー
   プから選択した少なくとも１種類の微量元素を少
   量であるが重要量含み、生成された金属マツトが
   上で定義したグループの非鉄金属を重量で50％以
   上含み、炉からの排ガスは容積で20％以上の亜硫
   酸ガスと前記少なくとも１種類の微量元素の大部
   分を含むことを特徴とする特許請求の範囲第７項
   に記載の非鉄金属精錬操作において金属ロスを減
   少させる方法。