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公開番号2024151511
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-25
出願番号2023064892
出願日2023-04-12
発明の名称銅製錬の操業方法
出願人JX金属株式会社
代理人個人
主分類C22B 15/00 20060101AFI20241018BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】メタリックCu相の生成を抑制することができる、銅製錬の操業方法を提供する。
【解決手段】銅製錬の操業方法は、自溶炉の反応シャフトにおいて、銅精鉱とメタリックCuを含む原料とを含む製錬原料を反応ガスと反応させて生成されるマットにおいて、前記メタリックCuのメタル相が生成される場合に、前記マットにS源を添加することを特徴とする。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
自溶炉の反応シャフトにおいて、銅精鉱とメタリックＣｕを含む原料とを含む製錬原料を反応ガスと反応させて生成されるマットにおいて、前記メタリックＣｕのメタル相が生成される場合に、前記マットにＳ源を添加することを特徴とする銅製錬の操業方法。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記マットにおける溶解度を超える量の前記メタリックＣｕが前記製錬原料に含まれる場合に、前記マットに前記Ｓ源を添加することを特徴とする請求項１に記載の銅製錬の操業方法。
【請求項３】
前記マットのサンプリングによって、前記メタリックＣｕのメタル相が前記マットに確認された場合に、前記マットに前記Ｓ源を添加することを特徴とする請求項１に記載の銅製錬の操業方法。
【請求項４】
前記Ｓ源を前記製錬原料に混合することによって前記Ｓ源を前記マットに添加することを特徴とする請求項１に記載の銅製錬の操業方法。
【請求項５】
前記マットに向かって、インジェクションノズルから不活性ガスとともに前記Ｓ源を投入することで、前記Ｓ源を前記マットに添加することを特徴とする請求項１に記載の銅製錬の操業方法。
【請求項６】
団鉱化した前記Ｓ源を前記マットに添加することを特徴とする請求項１に記載の銅製錬の操業方法。
【請求項７】
前記Ｓ源を他の製錬原料と混合し団鉱化し、前記マットに添加することを特徴とする請求項１に記載の銅製錬の操業方法。
【請求項８】
前記Ｓ源を他の製錬原料と混合し団鉱化する際に、団鉱の比重を調整することを特徴とする請求項７に記載の銅製錬の操業方法。
【請求項９】
前記Ｓ源をリサイクル原料または他の製錬原料と混合し団鉱化することで、前記リサイクル原料の処理量を増量させることを特徴とする請求項１に記載の銅製錬の操業方法。
【請求項１０】
前記Ｓ源の比表面積は、２０ｍｍ
２
／ｇ以上であることを特徴とする請求項１に記載の銅製錬の操業方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅製錬の操業方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
銅製錬自溶炉の反応シャフトでは、精鉱バーナから銅精鉱、溶剤などの製錬原料とともに、反応ガスが投入される。銅精鉱が反応ガスによって酸化反応を起こすことで、反応シャフトの底部でマットおよびスラグが生成する（例えば、特許文献１～３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－３６３６５９号公報
特開平１１－１４０５５４号公報
特公平０１－０３６５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、製錬原料としてリサイクル原料の比率が増加している。しかしながら、リサイクル原料には、メタリックＣｕが含まれていることがある。リサイクル原料の処理量が増加すると、銅製錬炉へ供給されるメタリックＣｕの割合が増加してくる。マット溶錬炉である自溶炉へのメタリックＣｕ供給量が増加し、メタリックＣｕのマットへの溶解度を超過した場合、炉内にスラグ、マット、およびメタルの３相が共存する。自溶炉の炉底にメタルが滞留すると、不純物元素のメタル相への濃縮、低融点メタルの炉底レンガ目地への浸透、またレンガ自体への含浸が促進され、炉底部からの湯漏れ等のリスクが増加する。また、メタル量が一定量を超過してマットタップホールレベルに到達した場合、マットホールから突如メタルが排出され、メタル製のマット樋の溶損リスク、また転炉への高不純物メタルが供給されて操業に支障が生じるおそれもある。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、メタリックＣｕ相の生成を軽減することができる、銅製錬の操業方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る銅製錬の操業方法は、自溶炉の反応シャフトにおいて、銅精鉱とメタリックＣｕを含む原料とを含む製錬原料を反応ガスと反応させて生成されるマットにおいて、前記メタリックＣｕのメタル相が生成される場合に、前記マットにＳ源を添加することを特徴とする。前記マットにおける溶解度を超える量の前記メタリックＣｕが前記製錬原料に含まれる場合に、前記マットに前記Ｓ源を添加してもよい。前記マットのサンプリングによって、前記メタリックＣｕのメタル相が前記マットに確認された場合に、前記マットに前記Ｓ源を添加してもよい。前記Ｓ源を前記製錬原料に混合することによって前記Ｓ源を前記マットに添加してもよい。前記マットに向かって、インジェクションノズルから不活性ガスとともに前記Ｓ源を投入することで、前記Ｓ源を前記マットに添加してもよい。団鉱化した前記Ｓ源を前記マットに添加してもよい。前記Ｓ源を他の製錬原料と混合し団鉱化し、前記マットに添加してもよい。前記Ｓ源を他の製錬原料と混合し団鉱化する際に、団鉱の比重を調整してもよい。前記Ｓ源をリサイクル原料または他の製錬原料と混合し団鉱化することで、前記リサイクル原料の処理量を増量させてもよい。前記Ｓ源の比表面積は、２０ｍｍ
２
／ｇ以上であってもよい。前記メタリックＣｕの全量がマット化する量以上の前記Ｓ源を前記マットに供給してもよい。前記Ｓ源に含まれる全Ｓを１００ｍａｓｓ％とした場合に９０ｍａｓｓ％のＳが前記メタリックＣｕのマット化に寄与すると想定した場合に、前記メタリックＣｕの全量がマット化する量以上の前記Ｓ源を前記マットに供給してもよい。前記Ｓ源は、単体硫黄または硫化物を含んでいてもよい。前記Ｓ源は、さらにＦｅを含有していてもよい。前記Ｆｅを含む前記Ｓ源が、ｃｈａｌｃｏｐｙｒｉｔｅ、ｐｙｒｉｔｅ、またはｐｙｒｒｈｏｔｉｔｅであってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、メタリックＣｕ相の生成を軽減することができる、銅製錬の操業方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係る銅製錬用の自溶炉の構成を概略的に示す図である。
精鉱バーナ４の詳細を例示する図である。
マットに対するＣｕの溶解度を表す状態図である。
インジェクションノズルを例示する図である。
実験装置を例示する図である。
（ａ）は比較例の結果を示す写真であり、（ｂ）は実施例１の結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施形態）
図１は、実施形態に係る銅製錬用の自溶炉１００の構成を概略的に示す図である。図１に示すように、自溶炉１００は、精鉱と反応用ガスとが混合する反応シャフト１、セットラ２、アップテイク３を備える。反応シャフト１の天井部には、精鉱バーナ４が備わっている。精鉱バーナ４は、銅精鉱、溶剤、リサイクル原料等（以下、これらの固体原料を製錬原料と称する）とともに、反応用主送風ガス、反応用補助ガス、及び分散用ガス（反応にも寄与する）を反応シャフト１内に供給する。例えば、反応用主送風ガス及び反応用補助ガスは、酸素富化空気であり、分散用ガスは、空気または酸素富化空気である。
【００１０】
図２は、精鉱バーナ４の詳細を例示する図であって、製錬原料、反応用主送風ガス、反応用補助ガス、および分散用ガスを反応シャフト１側へ投入する投入部１０を示した説明図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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