(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製錬用の第１熔錬炉の排ガス煙道を介して回収した排ガスダストを、前記第１熔錬炉とは異なる金属製錬用の第２熔錬炉の排ガス煙道の第１煙道に供給し、
前記第１煙道の下流側に接続された第２煙道におけるガス流速を、前記第１煙道におけるガス流速よりも低下させることを特徴とする金属の回収方法。
【請求項２】
前記第１熔錬炉は、銅製錬用の転炉であることを特徴とする請求項１記載の金属の回収方法。
【請求項３】
前記第２熔錬炉は、銅製錬用の転炉であることを特徴とする請求項１または２記載の金属の回収方法。
【請求項４】
前記排ガスダストは、粒径７７μｍ以下のビスマス含有粒子を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属の回収方法。
【請求項５】
前記第２煙道において回収される排ガスダストは、比重５．６（ｇ／ｃｍ３）より小さい粒子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の金属の回収方法。
【請求項６】
前記第２煙道内のガス流速を３ｍ／ｓ〜８ｍ／ｓに調整することを特徴とする請求項４記載の金属の回収方法。
【請求項７】
前記第２煙道は、前記第１煙道の天井部に接続され、前記第１煙道の延伸方向よりも鉛直上方側に傾斜することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の金属の回収方法。
【請求項８】
前記第１煙道は、水平に設置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の金属の回収方法。
【請求項９】
前記第２煙道は、鉛直上方に延びていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の金属の回収方法。
【請求項１０】
前記第２煙道を流動するガス中に含まれるダストを集塵機で回収することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の金属の回収方法。
【請求項１１】
前記排ガスダストを前記第１煙道に供給する際に、圧縮空気を動力源とすることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の金属の回収方法。
【請求項１２】
前記排ガスダストを前記第１煙道に供給する際に、前記排ガスダスト中水分を２ｍａｓｓ％以下にすることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の金属の回収方法。
【請求項１３】
前記第１煙道の底部に落下した排ガスダストを回収することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の金属の回収方法。
【請求項１４】
前記第２煙道を流動するガスの流速を調整するための流速調整手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の金属の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属の回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属の製錬工程において、熔錬炉から排出される排気ガス中に、金属粉、金属化合物粉などの金属成分が排ガスダストに混在することがある。例えば、銅製錬の転炉から排出される排ガスダストには、銅が５〜２５重量％含まれていることがある。この排ガスダストから必要な成分と不要な成分とを分離することによって、各成分を回収することができる。例えば、特許文献１は、重力による沈降を利用した湿式の分級装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３１３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、金属製錬に供される出発原料に含まれる不純物濃度の上昇に伴い、効率よく不純物（金属成分）を回収することが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑み、金属製錬工程で熔錬炉から排出される排ガスダストから金属成分を効率よく回収することができる金属の回収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】
【０００６】
本発明に係る銅の回収方法は、金属製錬用の第１熔錬炉の排ガス煙道を介して回収した排ガスダストを、第１熔錬炉とは異なる金属製錬用の第２熔錬炉の排ガス煙道の第１煙道に供給し、第１煙道の下流側に接続された第２煙道におけるガス流速を、第１煙道におけるガス流速よりも低下させることを特徴とするものである。本発明に係る銅の回収方法によれば、金属製錬工程で熔錬炉から排出される排ガスダストから金属成分を効率よく回収することができる。
【０００７】
第１熔錬炉は、銅製錬用の転炉としてもよい。第２熔錬炉は、銅製錬用の転炉としてもよい。排ガスダストは、粒径７７μｍ以下のビスマス含有粒子を含んでいてもよい。第２煙道において回収される排ガスダストは、比重５．６（ｇ／ｃｍ３）より小さい粒子であってもよい。第２煙道内のガス流速を３ｍ／ｓ〜８ｍ／ｓに調整してもよい。
【０００８】
第２煙道は、第１煙道の天井部に接続され、第１煙道の延伸方向よりも鉛直上方側に傾斜していてもよい。第１煙道は、水平に設置されていてもよい。第２煙道は、鉛直上方に延びていてもよい。第２煙道を流動するガス中に含まれるダストを集塵機で回収してもよい。排ガスダストを第１煙道に供給する際に、圧縮空気を動力源としてもよい。前記排ガスダストを前記第１煙道に供給する際に、前記排ガスダスト中水分を２ｍａｓｓ％以下にしてもよい。第１煙道の底部に落下した排ガスダストを回収してもよい。前記第２煙道を流動するガスの流速を調整するための流速調整手段をさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る金属の回収方法によれば、金属製錬工程で熔錬炉から排出される排気ガスから金属成分を効率よく回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る銅の回収方法を処理フローで表わした図である。
【図２】排ガス煙道の概略構成を説明するための模式図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線で切断した断面を示した説明図である。
【図４】第２煙道におけるガス流速を調整する機器が備わっている例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１２】
（実施形態）
図１は、実施形態に係る銅の回収方法を処理フローで表わした図である。図１を参照して、受入ホッパー１０に排ガスダストを供給する。受入ホッパー１０に供給される排ガスダストは、後述する排ガス煙道６０に接続されている熔錬炉とは異なる熔錬炉から排出された排気ガスに含まれる排ガスダストである。例えば、別の金属製錬所の熔錬炉から排出された排ガスダストなどであってもよい。なお、本実施形態においては銅製錬の転炉の排ガス煙道を用いているため、他の銅製錬所の転炉からの排ガスダストを用いることが好ましい。排ガスダスト中の成分が類似するからである。
【００１３】
受入ホッパー１０に供給された排ガスダストは、振動篩２０に供給される。振動篩２０は、振動を利用して、所定範囲外の粒径を有する排ガスダストなどを回収する。振動篩２０を通過した排ガスダストは、リフトタンク３０に供給される。リフトタンク３０は、排ガスダストを貯留する。ポンプ４０は、圧縮空気を動力源として、リフトタンク３０に貯留されている排ガスダストを排ガス煙道６０に吹き込む。なお、排ガスダストの供給開始および供給停止は、電磁弁５０などで制御することができる。
【００１４】
排ガス煙道６０は、金属製錬用の熔錬炉から排出される排気ガスを回収するための煙道である。本実施形態においては、排ガス煙道６０は、一例として、銅製錬の転炉からの排気ガスを回収するための煙道である。排ガス煙道６０には、転炉７０ａ〜７０ｄからの煙道が接続されている。なお、本実施形態においては排ガス煙道６０に複数の転炉が接続されているが、１つの転炉が接続されていてもよい。
【００１５】
排ガス煙道６０は、他の煙道を介して電気集塵機８０に接続されている。電気集塵機８０は吸引力を発生する。それにより、排ガス煙道６０を流動する排気ガスは、電気集塵機８０によって吸引される。電気集塵機８０に回収された排気ガスは、所定の処理に供される。
【００１６】
続いて、排ガス煙道６０の詳細について説明する。図２は、排ガス煙道６０の概略構成を説明するための模式図であり、排ガス煙道６０を鉛直上方から見た図である。図３は、図２のＡ−Ａ線で切断した断面を示した説明図である。排ガス煙道６０は、転炉７０ａ〜７０ｄから排出される排気ガスが流れ込む第１煙道６１と、第１煙道６１の天井部に一端が接続して第１煙道６１から排気ガスが流れ込む第２煙道６２〜６４とを備えている。
【００１７】
一例として、第１煙道６１は、水平方向に排気ガスが流動するように形成されている。第１煙道６１の側部には転炉７０ａ〜７０ｄに接続される接続孔７１ａ〜７１ｄが設けられている。転炉７０ａ〜７０ｄから排出される排気ガスは、接続孔７１ａ〜７１ｄから第１煙道６１に流入する。
【００１８】
第２煙道６２の一端は、第１煙道６１上の接続孔７１ａと接続孔７１ｂとの間の通路の天井部に接続されている。第２煙道６３の一端は、第１煙道６１上の接続孔７１ｃと接続孔７１ｄとの間の通路の天井部に接続されている。第２煙道６４の一端は、第１煙道６１上の接続孔７１ｂと接続孔７１ｃとの間の通路の天井部に接続されている。第２煙道６２〜６４の他端は、合流部６５において合流している。合流部６５には煙道６６が接続されている。第２煙道６２〜６４を流れる排気ガスは、合流部６５で合流した後、煙道６６を通り、電気集塵機８０に吸引される。
【００１９】
一例として、第２煙道６２，６３は、内径２．１ｍ、長さ２５．７ｍの煙道である。ただし、第２煙道６２，６３の一部、具体的には、第１煙道６１の天井部側から排ガスの流れる方向に１７．７ｍの区間は、内径２．６ｍとなっている。また、第２煙道６４は、内径２．６ｍ、長さ１７．７ｍの煙道である。さらに、煙道６６は内径３．０ｍであり、合流した排気ガス中のダスト煙道内部で堆積しないように流速を計算して構成されている。第２煙道６２〜６４は、略円管である。第１煙道６１の断面積は、６．２６ｍ２程度である。
【００２０】
排ガス煙道６０においては、第１煙道６１の断面積よりも、第２煙道６２〜６４の合計の断面積の方が大きいことから、第１煙道６１を流動する排気ガスの流速よりも、第２煙道６２〜６４を流動する排気ガスの流速よりも小さくなる。この場合、第１煙道６１を流動してきた排気ガス中の排ガスダストのうち、同一の比重に対し、粒径が比較的大きいものは第２煙道６２〜６４に流入する際に第１煙道６１に落下し、粒径が比較的小さい粒子は第２煙道６２〜６４に回収される。また、第１煙道６１を流動してきた排気ガス中の排ガスダストのうち、同一の粒径に対して、比重が比較的大きいものは第２煙道６２〜６４に流入する際に第１煙道６１に落下し、比重が比較的小さい粒子は第２煙道６２〜６４に回収される。
【００２１】
第１煙道６１の底部にフローコンベア６７を設置することによって、第１煙道６１内に落下して堆積する金属成分を容易に回収することができる。一方で、第２煙道６２〜６４に回収された金属成分は電気集塵機８０で回収することができる。以上のように、排ガス煙道６０を用いることによって、粒径および比重をパラメータとして、金属成分を効率よく分離することができる。
【００２２】
なお、図２の例では、第１煙道６１が水平方向に設置され、第２煙道６２〜６４が第１煙道６１に対して傾斜して設置されているが、それに限られない。第１煙道６１を流動する排気ガスのガス流速よりも第２煙道６２〜６４を流動する排気ガスのガス流速が小さくなれば、粒径または比重の大きい金属成分を落下させることができる。したがって、第１煙道と第２煙道とは、同方向に延伸していてもよい。例えば、第１煙道の下流側に１本の第２煙道を同方向に延伸させ、第２煙道の断面積を第１煙道の断面積よりも大きくしてもよい。
【００２３】
ただし、第２煙道は、第１煙道の天井部に接続され、第２煙道の延伸方向よりも鉛直上方側に傾斜していることが好ましい。第２煙道に流入する粒径または比重の大きい金属成分を効率よく第１煙道に落下させることができるからである。第２煙道は、鉛直上方に延びていることが好ましい。第２煙道に流入する粒径または比重の大きい金属成分をより効率よく第１煙道に落下させることができるからである。なお、第１煙道は、水平に延伸していなくてもよく、水平方向から傾斜していてもよい。
【００２４】
なお、第２煙道６２〜６４から第１煙道６１に落下する金属成分および電気集塵機８０で回収される金属成分は、当該金属成分の粒径および比重と第２煙道６２〜６４を流動する排気ガスのガス流速とに基づいて決定される。したがって、第２煙道６２〜６４における回収の対象とする金属成分と、排気ガス中の当該金属成分の粒径および比重とに応じて、第２煙道６２〜６４を流動する排気ガスのガス流速を決定すればよい。なお、電気集塵機８０で回収される金属成分は、ビスマス、鉛、銀などである。
【００２５】
一例として、第２煙道６２〜６４におけるガス流速を３ｍ／ｓ〜８ｍ／ｓに調整することによって、比重５．０８０ｇ／ｃｍ３かつ粒径０．３μｍ〜粒径７７μｍの粒子を第２煙道６２〜６４に吸引させて電気集塵機８０で回収することができる。具体的には、第２煙道６２〜６４におけるガス流速を３ｍ／ｓ〜８ｍ／ｓに調整することによって、比重５．０８０ｇ／ｃｍ３、粒径０．３μｍ〜粒径７７μｍのビスマス含有粒子を第２煙道６２〜６４に吸引させて電気集塵機８０で回収することができ、粒径１０μｍ以上の硫化銅、メタル銅など（例えば比重５．６ｇ／ｃｍ３以上）を第１煙道６１に落下させることができる。
【００２６】
本実施形態によれば、排ガス煙道６０を用いることによって、粒径または比重の大きい金属成分と、粒径または比重の小さい金属成分とを効率よく分離することができる。また、ガス流速を適宜選択することによって、所望の金属成分を選択的に回収することができる。特に、第２煙道６２〜６４のガス流速を３ｍ／ｓ〜８ｍ／ｓに調整することによって、ビスマス含有粒子を排ガスダストから効率よく分離して回収することができる。一方で、粒径の大きい金属成分に銅成分が含まれていれば、第１煙道６１での銅の回収率を向上させることができる。なお、受入ホッパー１０に供給される排ガスダストの水分は、２ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。２ｍａｓｓ％を超えると、リフトタンク３０内で排ガスダストが詰まりやすくなることがあるからである。
【００２７】
（他の例）
図４は、第２煙道６２〜６４におけるガス流速を調整する機器が備わっている例を説明するための図である。図４に示すように、第２煙道６２〜６４のそれぞれに、ガス流速を調整するための弁６８が備わっていてもよい。弁６８は、第２煙道６２〜６４の断面積を調整するための弁である。弁６８を利用し第２煙道６２〜６４の断面積を調整することによって、第２煙道６２〜６４のガス流速を調整することができる。それにより、第１煙道６１で回収する金属成分と電気集塵機８０で回収する金属成分とを選択することができる。なお、いずれかの弁６８を閉じてガスが流動する第２煙道の数を調整することによって、第２煙道におけるガス流速を調整してもよい。
【実施例】
【００２８】
一例として、排ガス煙道６０を用いて排ガスダスト中の特定の金属成分を回収する例について説明する。表１は、排ガス煙道６０に流入した排気ガス中の金属成分の一例を示す。排ガス煙道６０に流入した排気ガスには、リフトタンク３０から排ガス煙道６０に吹き込まれた排ガスダストと、転炉７０ａ〜７０ｄから排ガス煙道６０に流入した排ガスダストとが含まれる。なお、表１において「吹込み無し」は、リフトタンク３０からの排ガスダストが排ガス煙道６０に吹き込まれていない場合の各成分を示す。また、「ｇ／ｔ」は、排気ガスの重量に対する対象物質の重量である。
【表１】
0005722122.tif 000002
【００２９】
表１の「吹込み有り」の場合において、第１煙道６１におけるガス流速を１０．６ｍ／ｓに調整し、第２煙道６２〜６４におけるガス流速を４．２ｍ／ｓに調整した。排気ガス中の各成分の分配率を表２に示す。表２において、「排ガス煙道」は、第１煙道６１に落下した成分を表し、「電気集塵機」は、電気集塵機８０で回収された成分を表す。表２に示すように、排気ガス中の特定の金属成分を排ガス煙道内で回収することができた。
【表２】
0005722122.tif 000003
【００３０】
以上の結果から、金属製錬用の熔錬炉から回収した排ガスダストを、当該熔錬炉とは異なる金属製錬用の他の熔錬炉の排ガス煙道の第１煙道６１に吹込み、第２煙道６２〜６４におけるガス流速を、第１煙道６１におけるガス流速よりも低下させることによって、比重の小さい金属成分を第２煙道６２〜６４に吸引して電気集塵機８０で回収できることがわかった。一方で、第１煙道６１において比重の大きい金属成分を回収できることがわかった。一例として、第２煙道６２〜６４におけるガス流速を３ｍ／ｓ〜８ｍ／ｓの範囲内の値とすることによって、ビスマスを電気集塵機８０で効率よく回収できた。
【００３１】
なお、排ガスダストの粒径および比重と第２煙道６２〜６４におけるガス流速とに応じて、上記分配比は変化する。したがって、排ガスダスト中に含まれる金属成分の粒径および比重に応じて第２煙道６２〜６４におけるガス流速を調整することによって、第２煙道６２〜６４で回収される金属成分を適宜選択することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  受入ホッパー
２０  振動篩
３０  リフトタンク
４０  ポンプ
５０  電磁弁
６０  排ガス煙道
６１  第１煙道
６２〜６４  第２煙道
６５  合流部
６６  煙道
６７  フローコンベア
７０  転炉
７１  接続孔
８０  電気集塵機
【図１】
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【図２】
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【図３】
0005722122.tif 000006
【図４】
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