(57)【要約】【課題】  従来方法の問題点であったスラグ中のＳｉＯ２品位のバラつきの増大を極力抑えてスラグ成分の安定化を図ることが可能な製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法を提供することを目的とする。【解決手段】  粉砕及び乾燥した主としてケイ酸鉱からなる溶剤１０を第１の搬送系統によって製錬炉直前まで搬送し、一方粉砕及び乾燥した鉱石原料２０を第２の搬送系統によって製錬炉直前まで搬送し、溶剤１０と鉱石原料２０を製錬炉に装入する直前に混合して製錬炉に装入する製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法において、鉱石原料２０が気送管２１によって気流搬送されてくる気流中にチャンバ３１内で溶剤１０を投入して均一に混合した後、製錬炉へ装入することを特徴とする。【選択図】図１
2011074432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉砕及び乾燥した主としてケイ酸鉱からなる溶剤を第１の搬送系統によって製錬炉直前まで搬送し、一方粉砕及び乾燥した鉱石原料を第２の搬送系統によって前記製錬炉直前まで搬送し、前記溶剤と前記鉱石原料を前記製錬炉に装入する直前に混合して当該製錬炉に装入する製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法において、
前記鉱石原料が気流搬送されてくる気流中に前記溶剤を投入して均一に混合した後、前記製錬炉へ装入することを特徴とする製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法。
【請求項２】
粉砕及び乾燥した主としてケイ酸鉱からなる溶剤を第１の搬送系統によって製錬炉直前まで搬送し、一方粉砕及び乾燥した鉱石原料を第２の搬送系統によって前記製錬炉直前まで搬送し、前記溶剤と前記鉱石原料を前記製錬炉に装入する直前に混合して当該製錬炉に装入する製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法において、
気送管を介して気流搬送されてくる前記鉱石原料を回収し、回収した当該鉱石原料を前記製錬炉へ搬送するための搬送コンベアへ供給するチャンバ内に前記溶剤を投入することにより前記チャンバ内で前記鉱石原料と前記溶剤とを気流中で均一に混合した後、前記搬送コンベアによって前記製錬炉へ装入することを特徴とする製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法。
【請求項３】
請求項２に記載の製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法において、
前記チャンバで回収されなかった鉱石原料及び溶剤を回収する１又は２以上のサイクロンを配置し、前記サイクロンによって回収された鉱石原料及び溶剤を前記搬送コンベアにさらに供給することを特徴とする製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法。
【請求項４】
請求項３に記載の製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法において、
前記サイクロンによって回収されなかった鉱石原料及び溶剤はバグフィルタによって回収して前記製錬炉へ装入することを特徴とする製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法に関し、さらに詳しくは、粉砕及び乾燥した主としてケイ酸鉱からなる溶剤を第１の搬送系統によって製錬炉直前まで搬送し、一方、粉砕及び乾燥した鉱石原料を第２の搬送系統によって製錬炉直前まで搬送し、溶剤と鉱石原料を製錬炉に装入する直前に混合して製錬炉に装入する製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅製錬では自溶炉、反射炉などの製錬炉において銅鉱石中のＦｅを酸化し、溶剤として加えたＳｉＯ２と結合させてスラグとし、Ｃｕは硫化物融体のマットとして濃縮する。そして、溶剤となるＳｉＯ２はケイ酸鉱を粉砕したものが使用されている。ケイ酸鉱は銅精鉱とほぼ同程度の粒度まで、一般には平均粒度が約１００μｍ程度まで粉砕したものが使用されており、その具体的な使用量は、銅精鉱に対して重量比で約１０％程度である。
【０００３】
従来は、例えば特許文献１に示すように、溶剤は鉱石原料である銅精鉱等と共に乾燥及び粉砕処理され、その後に製錬炉、例えば自溶炉に装入されていた。しかし、近年における銅精鉱中の銅品位の低下による鉱石処理量の増大や、家電やコンピュータをはじめとする電子機器類の生産量増大に伴って銅の需要も高まり、銅生産量の増大が望まれていた。そして、それに伴って溶剤の使用量も増加傾向にあった。
【０００４】
そのため、本願出願人は設備基数・搬送系統を大幅に増加させることなく、これまで溶剤と構成原料の乾燥を行っていたドライヤーを鉱石乾燥専用として溶剤を乾燥・搬送していた重量相当分を鉱石乾燥に振替えることにより、銅精鉱の処理量を増加させることが可能となる非鉄金属製錬所の操業方法を発明し、特許出願を行った（特許文献２）。特許文献２に示す方法は、溶剤となるケイ酸鉱と粉砕・乾燥された銅精鉱とを別個の専用の搬送系統で搬送し、製錬炉への装入直前に乾鉱コンベアによって搬送されてくる銅精鉱に対して溶剤を投入するというものである。この方法によれば設備基数・搬送系統を大幅に増加させることなくドライヤーを鉱石乾燥のために専用化することができ、これまで溶剤を乾燥・搬送していた重量相当分を鉱石乾燥に振替えることによって銅精鉱処理量を増加させることが可能となるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３０７４４４号公報
【特許文献２】特開２００９−６８０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、特許文献２の非鉄金属製錬所の操業方法では銅の増産を可能にするため溶剤の処理・搬送系統と銅精鉱の処理・搬送系統を分離した。具体的には、図６に示すように、銅精鉱２０に関しては、図示しないドライヤーで乾燥させた後、気送管２１によってダストチャンバー３１へ送り、さらに乾鉱フローコンベア３３を経由して、製錬炉である自溶炉へ装入する。一方、溶剤１０に関しては、原料のケイ酸鉱をボールミル１１で破砕し、エプロベータ１２で２００ｔの溶剤ビン１３へ搬送した後、ハイフローリフト１４、エアスライダ１５、２０ｔの溶剤ビン１８を経由し、スクリューコンベア１９によって銅精鉱２０を搬送する乾鉱フローコンベア３３上へ投入し、銅精鉱２０と共に自溶炉へ装入するというものである。
【０００７】
しかし、上述の装入方法にあっては、銅精鉱をシールダンパの開閉によってダストチャンバーから乾鉱フローコンベア上へ落下供給していたため乾鉱フローコンベアへの銅精鉱の供給量がパルス状に変動し、溶剤を一定量ずつ供給したとしても溶剤の濃度が変化してしまうという問題があった。また、溶剤の切り出しに用いたスクリューコンベアが大流れを起こすことがあり、それによって溶剤の投入量にバラツキが発生することもあった。
【０００８】
また、溶剤は乾鉱フローコンベアを流れる銅精鉱（乾鉱）の上にただ投入されるものであったため、溶剤と銅精鉱の撹拌が十分に行われず、溶剤の投入量がバラついた場合には不均一となり、それがそのまま装入鉱に反映され、生成されるスラグ中のＳｉＯ２品位がバラつくことがあった。スラグ中のＳｉＯ２品位がバラつくとスラグ中に未回収の銅が残り、スラグロスが大きくなる。この点、上述した装入方法の場合、銅精鉱中のＳｉＯ２品位のバラつきは８〜４７％となっていた（図４参照）。この場合、自溶炉へ銅精鉱を搬送する乾鉱フローコンベアよりも後工程に撹拌機を設置すれば、従来の問題点は解決できると考えられるが、設備上そのような撹拌機を設置する場所を確保することは極めて困難であって大規模な設備投資が必要となるため現実的でない。
【０００９】
そこで、本発明は、従来方法における設備基数・搬送系統を大幅に増加させることなくドライヤーを鉱石乾燥専用とし、これまで溶剤を乾燥・搬送していた重量相当分を鉱石乾燥に振替えることにより銅精鉱処理量を増加させることを維持しつつ、従来方法の問題点であったスラグ中のＳｉＯ２品位のバラつきの増大を極力抑えてスラグ成分の安定化を図ることが可能な製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、粉砕及び乾燥した主としてケイ酸鉱からなる溶剤を第１の搬送系統によって製錬炉直前まで搬送し、一方粉砕及び乾燥した鉱石原料を第２の搬送系統によって製錬炉直前まで搬送し、溶剤と鉱石原料を製錬炉に装入する直前に混合して製錬炉に装入する製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法において、鉱石原料が気流搬送されてくる気流中に溶剤を投入して均一に混合した後、製錬炉へ装入することを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するため請求項２に記載の発明は、粉砕及び乾燥した主としてケイ酸鉱からなる溶剤を第１の搬送系統によって製錬炉直前まで搬送し、一方粉砕及び乾燥した鉱石原料を第２の搬送系統によって製錬炉直前まで搬送し、溶剤と鉱石原料を製錬炉に装入する直前に混合して製錬炉に装入する製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法において、気送管を介して気流搬送されてくる鉱石原料を回収し、回収した鉱石原料を製錬炉へ搬送するための搬送コンベアへ供給するチャンバ内に溶剤を投入することによりチャンバ内で鉱石原料と溶剤とを気流中で均一に混合した後、搬送コンベアによって製錬炉へ装入することを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するため請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法において、チャンバで回収されなかった鉱石原料及び溶剤を回収する１又は２以上のサイクロンを配置し、サイクロンによって回収された鉱石原料及び溶剤を搬送コンベアにさらに供給することを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するため請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法において、サイクロンによって回収されなかった鉱石原料及び溶剤はバグフィルタによって回収して製錬炉へ装入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法によれば、溶剤をチャンバ内へ投入することで、設備投資を最小限に抑え、かつ、チャンバ内を流れる気流により、十分な撹拌効果も得られるのでスラグ中のＳｉＯ２品位のバラつきを抑えることができる。そのため、炉内反応の均一化を図ることができ、スラグ成分の安定化を図ることが可能となるという効果がある。これによりスラグロスも低減化され、銅の回収率もアップするという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法を実施するための装入設備を示す説明図である。
【図２】チャンバ付近の拡大図である
【図３】ゴミ取り装置のサンプリング位置を示す図である。
【図４】従来方法におけるＳｉＯ２の品位を示すグラフである。
【図５】本発明方法におけるＳｉＯ２の品位を示すグラフである。
【図６】従来の製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法を実施するための装入設備を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法について好ましい一実施形態に基づいて説明する。図１は本発明に係る製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法を実施するための装入設備を示す説明図である。
【００１７】
図１に示された装入設備は、粉砕及び乾燥した主としてケイ酸鉱からなる溶剤１０を製錬炉直前まで搬送する第１の搬送系統と、粉砕及び乾燥した鉱石原料２０を製錬炉直前まで搬送する第２の搬送系統を備えており、溶剤１０と鉱石原料２０は製錬炉に装入する直前に混合して製錬炉に装入されるようになっている。
【００１８】
初めに、溶剤１０を製錬炉直前まで搬送する第１の搬送系統について説明する。まず、溶剤１０となるケイ酸鉱は、貯留場所から図示しないケイ酸鉱搬送設備によって粉砕装置１１まで運ばれ、粉砕装置１１によって平均粒度が約１００μｍ程度となるように細かく粉砕される。粉砕された溶剤１０はエプロベータ１２によって溶剤ビン１３に運ばれ、ここで一旦貯蔵される。尚、溶剤ビン１３は約２００ｔの溶剤１０を収容する大きさを備えている。
【００１９】
溶剤ビン１３に貯えられた溶剤１０は、溶剤ビン１３から所定量ずつ切り出され、ハイフローリフト１４によって図示しない製錬炉の屋上レベル近くにまで運ばれ、ハイフローリフト１４の出口側に連設されたエアスライダ１５まで運ばれる。エアスライダ１５はチャンバ３１と連結されているがこれについては後述する。
【００２０】
次に、鉱石原料２０を製錬炉直前まで搬送する第２の搬送系統について説明する。鉱石原料２０は図示しないドライヤ及びケージミルによって乾燥されて平均粒度が約１００μｍ程度まで細かく粉砕される。粉砕された鉱石原料２０は気送管２１を介して図示しない製錬炉の屋上レベル近くに設置されたチャンバ３１まで気流搬送される。尚、気送管２１における気流搬送は排ガスファンの吸気によって行われている。
【００２１】
チャンバ３１まで気流搬送された鉱石原料２０は、チャンバ３１内の流速の低下によって重力により落下してチャンバ３１の下部に溜まり、そのまま乾鉱フローコンベア３３によって図示しない製錬炉（自溶炉）の装入口まで搬送される。尚、乾鉱フローコンベア３３は、１系と２系の二系統が平行して設けられている。
【００２２】
一方、図２に示すように、チャンバ３１の後方には２台の一次サイクロン３５ａと、６台の二次サイクロン３５ｂが配置されており、チャンバ３１によって回収できなかった鉱石原料２０と溶剤１０を回収して乾鉱フローコンベア３３へ供給するように構成されている。尚、図２では１台の一次サイクロン３５ａと、３台の二次サイクロン３５ｂのみが示されているが図の奥側にも並列して配置されている。
【００２３】
そして、エアスライダ１５とチャンバ３１の間にはハイフローリフト１４によって搬送されてきた溶剤をチャンバ３１に供給するためにスクリューコンベア１６とロータリーバルブ１７が配置されており、エアスライダ１５を介して運ばれてきた溶剤はスクリューコンベア１６を介してさらに搬送され、ロータリーバルブ１７によって一定量がチャンバ３１内へ投入される。これにより溶剤はチャンバ３１内で鉱石原料２０と気流混合され、均一の状態となって乾鉱フローコンベア３３に供給される。そして、乾鉱フローコンベア３３に供給された鉱石原料２０と溶剤の混合物はゴミ取り装置３７によってゴミが取り除かれ、乾鉱ビン３９を介して図示しない製錬炉に装入されることになる。
【００２４】
一方、チャンバ３１内で捕捉できなかった鉱石原料２０と溶剤１０は一次サイクロン３５ａ及び二次サイクロン３５ｂによって回収され、乾鉱フローコンベア３３に供給される。尚、図示されていないが一次サイクロン３５ａ及び二次サイクロン３５ｂの後方にはバグフィルタが設置されており、一次サイクロン３５ａ及び二次サイクロン３５ｂで捕捉できなかった鉱石原料２０と溶剤１０は最終的にバグフィルタによって回収され、回収された鉱石原料２０と溶剤１０は図示しない製錬炉に装入されるようになっている。
【００２５】
以上のように、本発明に係る製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法によれば気送管２１を介して気流搬送されてくる鉱石原料２０を回収するチャンバ３１内に溶剤１０を投入して気流中で混合し、均一化された鉱石原料２０と溶剤１０を乾鉱フローコンベア３３によって製錬炉へ装入することとしたのでスラグ中のＳｉＯ２品位のバラつきを抑えることが可能となる。これによりスラグロスも低減化され、銅の回収率もアップする。
【００２６】
次に、製錬炉への鉱石原料及び溶剤の装入方法について従来方法と本発明方法による装入鉱のＳｉＯ２品位を測定し、それぞれ比較した結果を図４及び図５に示す。測定試料は、乾鉱フローコンベア３３の後工程に設置されたゴミ取り装置３７（図１参照）の図３に示す位置にサンプリング容器を置いて、鉱石原料２０と溶剤１０の混合物を１０分間隔で採取した。ここで、図３はゴミ取り装置３７のサンプリング位置を示す図であり、ゴミ取り装置３７を真上から見た図である。尚、乾鉱フローコンベア３３は１系と２系の二系統が平行してあるため、両方の系統の各場所（１系のＡ，Ｂ，Ｃと２系のＡ，Ｂ，Ｃの６箇所）で試料を採取した。また、乾鉱フローコンベア３３は１系統での搬送量は、精鉱９０トン／時、溶剤１０トン／時で、全量で１００トン／時である。
【００２７】
その結果、従来方法における装入鉱のＳｉＯ２の品位は８〜４７％で、平均２４％（図４参照）、本発明方法における装入鉱のＳｉＯ２の品位は１６〜１９％で平均１７％（図５参照）であった。また、本発明方法は従来方法よりも溶剤１０を均一に混合することができるのでスラグロスを約０．０７％低減することができた。
【００２８】
以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２９】
１０      溶剤
１１      粉砕装置
１２      エプロベータ
１３      溶剤ビン
１４      ハイフローリフト
１５      エアスライダ
１６      スクリューコンベア
１７      ロータリーバルブ
１８      溶剤ビン
１９      スクリューコンベア
２０      鉱石原料
２１      気送管
３１      チャンバ
３５ａ      一次サイクロン
３５ｂ      二次サイクロン
３３      乾鉱フローコンベア
３７      ゴミ取り装置
３９      乾鉱ビン
【図１】
2011074432.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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