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公開番号2025038413
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-19
出願番号2023145032
出願日2023-09-07
発明の名称銅含有物の製造方法
出願人中部リサイクル株式会社
代理人個人,個人
主分類C22B 15/00 20060101AFI20250312BHJP(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】焼却灰の還元溶融において、銅の濃度を高濃度にできる技術を提供する。
【解決手段】銅含有物の製造方法は、有底筒状の溶融炉本体と、溶融炉本体の内部において昇降可能に設けられた電極と、を備える還元溶融炉を用い、溶融炉本体は、炉底に形成された凹部であって、銅の含有量が65質量%以上である第1の溶融メタル層が溜まる凹部と、側面部において凹部の鉛直上方に設けられた出湯口と、を有し、銅を含む焼却灰を還元溶融することにより、第1の溶融メタル層と、第1の溶融メタル層の上層に生成され銅の含有量が65質量%未満の第2の溶融メタル層と、第2の溶融メタル層の上層に生成されるスラグ層と、に分離させる第1の工程と、出湯口からスラグ層と第2の溶融メタル層とを取り出す第2の工程と、電極を降下させて第1の溶融メタル層に押し込むことにより出湯口から第1の溶融メタル層をオーバーフローさせて取り出す第3の工程と、を含む。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
銅含有物の製造方法であって、
有底筒状の溶融炉本体と、前記溶融炉本体の内部において昇降可能に設けられた電極と、を備える還元溶融炉を用い、
前記溶融炉本体は、
炉底に形成された凹部であって、銅の含有量が６５質量％以上である第１の溶融メタル層が溜まる凹部と、
側面部において前記凹部の鉛直上方に設けられた出湯口と、
を有し、
銅を含む焼却灰を還元溶融することにより、前記第１の溶融メタル層と、前記第１の溶融メタル層の上層に生成され銅の含有量が６５質量％未満の第２の溶融メタル層と、前記第２の溶融メタル層の上層に生成されるスラグ層と、に分離させる第１の工程と、
前記出湯口から前記スラグ層と前記第２の溶融メタル層とを取り出す第２の工程と、
前記電極を降下させて前記第１の溶融メタル層に押し込むことにより、前記出湯口から前記第１の溶融メタル層をオーバーフローさせて取り出す第３の工程と、
を含む、銅含有物の製造方法。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の銅含有物の製造方法において、
前記凹部の容積が、前記溶融炉本体の容積の１０％以上２０％以下である、
銅含有物の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の銅含有物の製造方法において、
前記凹部の深さが、２５０ｍｍ以上４００ｍｍ以下である、
銅含有物の製造方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の銅含有物の製造方法において、
前記出湯口から取り出された前記スラグ層と前記第２の溶融メタル層と前記第１の溶融メタル層とが、傾動可能な取鍋において比重分離される、
銅含有物の製造方法。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の銅含有物の製造方法において、
前記還元溶融炉が、サブマージドアーク炉である、
銅含有物の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、銅含有物の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、還元溶融炉を用いて、金属を含む焼却灰から有価金属を回収する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。還元溶融炉において還元された金属成分は、溶融メタルや溶融飛灰として回収される。特許文献１には、溶融スラグの下方に位置する溶融メタルに、高沸点成分である鉄や銅が含有されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２４９７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術は、焼却灰の還元溶融における金属回収方法として優れた技術である一方で、銅の濃度を高濃度にする観点において改善の余地があった。このため、焼却灰の還元溶融において、銅の濃度を高濃度にする製造技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することができる。
【０００６】
（１）本開示の一形態によれば、銅含有物の製造方法が提供される。この銅含有物の製造方法は、有底筒状の溶融炉本体と、前記溶融炉本体の内部において昇降可能に設けられた電極と、を備える還元溶融炉を用い、前記溶融炉本体は、炉底に形成された凹部であって、銅の含有量が６５質量％以上である第１の溶融メタル層が溜まる凹部と、側面部において前記凹部の鉛直上方に設けられた出湯口と、を有し、銅を含む焼却灰を還元溶融することにより、前記第１の溶融メタル層と、前記第１の溶融メタル層の上層に生成され銅の含有量が６５質量％未満の第２の溶融メタル層と、前記第２の溶融メタル層の上層に生成されるスラグ層と、に分離させる第１の工程と、前記出湯口から前記スラグ層と前記第２の溶融メタル層とを取り出す第２の工程と、前記電極を降下させて前記第１の溶融メタル層に押し込むことにより、前記出湯口から前記第１の溶融メタル層をオーバーフローさせて取り出す第３の工程と、を含む。この形態の銅含有物の製造方法によれば、炉底に形成された凹部に第１の溶融メタル層を溜めて、電極を降下させて第１の溶融メタル層に押し込むことにより、凹部の鉛直上方に設けられた出湯口から第１の溶融メタル層をオーバーフローさせて取り出すので、銅の濃度を高濃度にすることができる。
【０００７】
（２）上記（１）に記載の銅含有物の製造方法において、前記凹部の容積が、前記溶融炉本体の容積の１０％以上２０％以下であってもよい。この形態の銅含有物の製造方法によれば、銅含有物の回収効率の低下を抑制することができる。
【０００８】
（３）上記（１）または上記（２）に記載の銅含有物の製造方法において、前記凹部の深さが、２５０ｍｍ以上４００ｍｍ以下であってもよい。この形態の銅含有物の製造方法によれば、銅含有物の回収効率の低下を抑制することができる。
【０００９】
（４）上記（１）から上記（３）までのいずれか一項に記載の銅含有物の製造方法において、前記出湯口から取り出された前記スラグ層と前記第２の溶融メタル層と前記第１の溶融メタル層とが、傾動可能な取鍋において比重分離されてもよい。この形態の銅含有物の製造方法によれば、出湯口から取り出されたスラグ層と第２の溶融メタル層と第１の溶融メタル層とが比重分離されるので、各層を分離して回収する際の回収効率の低下を抑制できる。
【００１０】
（５）上記（１）から上記（４）までのいずれか一項に記載の銅含有物の製造方法において、前記還元溶融炉が、サブマージドアーク炉であってもよい。この形態の銅含有物の製造方法によれば、サブマージドアーク炉を用いた還元溶融において、銅の濃度を高濃度にすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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