(57)【要約】【課題】熔錬炉に使用された廃レンガから銅を回収する際に、オートクレーブなどの特別な設備を必要とせず、クラッシャーなどの破砕機への噛み込みをなくし、廃レンガを安価且つ効率的に処分する方法を提供する。【解決手段】廃レンガを最大径５０〜２００ｍｍに粗破砕して内部に含浸した銅メタルを分離又は露出させ、その銅メタル及び銅メタル含有破砕物を手選回収し、転炉に供給して銅を回収する。残りの廃レンガ粗破砕物はカラミ選鉱工程に供給して、更に銅を回収する。また、廃レンガを粗破砕した破砕物全体を転炉に供給して銅を回収した後、転炉で熔け残った廃レンガ粗破砕物を転炉カラミと共にカラミ選鉱工程に供給して、更に銅を回収することもできる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾式銅製錬で使用する熔錬炉の廃レンガを、最大径５０〜２００ｍｍに粗破砕して内部に含浸した銅メタルを分離又は露出させ、その銅メタル及び銅メタル含有破砕物を目視又は金属検出器により手選回収し、転炉に供給して銅を回収すると共に、残りの廃レンガ粗破砕物を銅製錬のカラミ選鉱工程に供給して、更に銅を回収することを特徴とする銅熔錬炉廃レンガの処理方法。
【請求項２】
乾式銅製錬で使用する熔錬炉の廃レンガを、最大径５０〜２００ｍｍに粗破砕して内部に含浸した銅メタルを分離又は露出させ、その廃レンガ粗破砕物全体を転炉に供給して銅を回収した後、転炉で熔け残った廃レンガ粗破砕物を転炉カラミと共に銅製錬のカラミ選鉱工程に供給して、更に銅を回収することを特徴とする銅熔錬炉廃レンガの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾式銅製錬における熔錬炉に使用され、耐用年数経過後に更新されて廃棄物となった耐火レンガの処理方法、特にその廃レンガに含まれる銅を効率的に回収することができる廃レンガの処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乾式銅製錬工程の熔錬炉補修時に発生する廃レンガには、数％〜十数％の銅を初め、数ｐｐｍ〜数十ｐｐｍの金などの有価物が含まれている。この廃レンガをそのまま埋立処分する場合、高額の処理費が必要となるうえ、廃レンガに含まれる有価物を回収できないため、多大な経済的損失を招くことになる。
【０００３】
そこで、廃レンガを乾式銅製錬工程に付随するカラミ選鉱工程に直接供給し、細かく破砕した後、転炉カラミなどと共に浮選処理して銅を回収することが行われている。しかしながら、廃レンガをクラッシャーなどの破砕機で細かく破砕する際に、内部に含まれる銅メタル分が破砕機に噛み込み、度々停止させてしまうため、工程全体の処理効率を極端に低下させるという問題があった。
【０００４】
一方、廃レンガをそのまま又は破砕して転炉に繰り返し、メタル分を熔かし出して回収する方法も知られている。しかし、この方法においても、廃レンガ中に含まれる銅を確実に回収するには、廃レンガをクラッシャーなどの破砕機で細かく破砕してから転炉に投入する必要があるため、その際に廃レンガ内部に含まれる銅メタル分が破砕機に噛み込んで、上記と同様の問題を生じさせることが多かった。
【０００５】
このような破砕機への銅メタルの噛み込みを無くすため、特開２０００−２６２９２０号公報には、廃レンガを転炉などに繰り返す際に、廃レンガ中に混入した銅メタルを金属検出器にて検出し、検出された銅メタルを含む廃レンガは直接ボールミルに供給し、それ以外の廃レンガはクラッシャーを経てボールミルに供給することにより、転炉への投入に適した７５μｍ以下の粒径が主となるように細かく粉砕する方法が記載されている。しかし、銅メタルとカラミの透磁率の差が小さいため、銅メタルの混入した廃レンガのみを金属検出器で確実に検出して分離することは容易ではない。
【０００６】
また、転炉などに繰り返す廃レンガを細かく破砕する方法として、特開平８−２６２９２０号公報には、廃レンガをオートクレーブにて高温高圧の水蒸気に接触させて粉砕し、主に１０ｍｍ以下に粉砕する方法が開示されている。しかし、この方法では、専用のオートクレーブが必要となるうえ、処理操作も煩雑となるため、コスト高になるという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２６２９２０号公報
【特許文献２】
特開平８−２６２９２０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、乾式銅製錬における熔錬炉に使用された廃レンガを処理して銅を回収する際に、オートクレーブなどの特別な設備を必要とせず、クラッシャーなどの破砕機への噛み込みをなくし、廃レンガを安価且つ効率的に処分する方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明が提供する銅熔錬炉廃レンガの処理方法は、乾式銅製錬で使用する熔錬炉の廃レンガを、最大径５０〜２００ｍｍに粗破砕して内部に含浸した銅メタルを分離又は露出させ、その銅メタル及び銅メタル含有破砕物を目視又は金属検出器により手選回収し、転炉に供給して銅を回収すると共に、残りの廃レンガ粗破砕物を銅製錬のカラミ選鉱工程に供給して、更に銅を回収することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明が提供する銅熔錬炉廃レンガの別の処理方法は、乾式銅製錬で使用する熔錬炉の廃レンガを、最大径５０〜２００ｍｍに粗破砕して内部に含浸した銅メタルを分離又は露出させ、その廃レンガ粗破砕物全体を転炉に供給して銅を回収した後、転炉で熔け残った廃レンガ粗破砕物を転炉カラミと共に銅製錬のカラミ選鉱工程に供給して、更に銅を回収することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明による廃レンガの処理方法を、図１及び図２のフローチャ−トに示す。通常、熔錬炉の補修時に発生する廃レンガは、数個がつながった状態であることが多い。そのため、図１及び図２のいずれの方法においても、まず、重機などを使用して廃レンガを粗割りすることが好ましい。粗割りした廃レンガから、混入している銅の塊や、鉄筋、ボルトなどの雑物を人手により選別（手選）して、回収メタル１として取り出す。
【００１２】
回収メタル１を除去した粗割り廃レンガは、次に、ベルトコンベヤなどによって破砕機へ供給して粗破砕する。粗破砕に用いる破砕機としては、市販のジョークラッシャーやジャイレートリークラッシャーなどを使用できるが、破砕機の入口隙間はレンガを通すために十分な大きさである必要があり、異物が噛み込んだ際に容易に取り出せるような構造を持つことが望ましい。
【００１３】
粗破砕後の廃レンガ（廃レンガ粗破砕物）の大きさは、破砕機の刃の隙間によって適宜調整できるが、本発明では最大径が５０〜２００ｍｍとなるように粗破砕する。粗破砕後の廃レンガの最大径が２００ｍｍを越えると、内部にある主な銅メタルを分離させ又は露出させることができない。逆に最大径を５０ｍｍより小さくする場合には、破砕機の刃の隙間が狭くなるため、廃レンガに含浸しているメタル分による噛み込みが発生しやすくなる。
【００１４】
上記の粗破砕を行った後、図１の方法の場合には、粗破砕した廃レンガを再び目視又は金属検出器により手選し、粗破砕によって廃レンガから分離された銅メタルや、露出された銅メタルを含む廃レンガ粗破砕物（銅メタル含有破砕物）を、回収メタル２として除去する。この回収メタル２は、先に粗割り廃レンガから分離した回収メタル１と共に、銅製錬の転炉に供給して熔解され、銅や有価物として回収される。
【００１５】
回収メタル２を除去した廃レンガ粗破砕物は、手選されずに残った銅分を含むので、銅製錬工場に既存のカラミ選鉱工程に供給し、転炉カラミなどと混合して処理する。即ち、カラミ選鉱工程で廃レンガ粗破砕物を更に破砕し、ボールミルなどによって粒度４０μｍ程度にまで磨鉱した後、浮選処理により銅を浮鉱として回収する。カラミ選鉱工程への廃レンガ粗破砕物の供給割合は、目標処理量などに鑑みて適宜設定されるが、廃レンガの量が多すぎると浮選処理で起泡が発生しなくなるなどの問題が生じることがあるため、全体の１〜５重量％の範囲で調整するのが好ましい。
【００１６】
一方、図２の方法では、粗破砕した廃レンガをそのまま（銅メタルを分離することなく）、先に粗割り廃レンガから分離した回収メタル１と共に、転炉へ投入する。粗破砕された廃レンガ中の銅メタルは、分離又は露出しているため転炉で容易に熔出して、銅や有価物として回収することができる。また、転炉で熔け残った廃レンガ粗破砕物は、転炉カラミと共にカラミ選鉱工程へ供給され、上記図１の方法の場合と同様にして、更に銅を回収することができる。
【００１７】
尚、この図２の方法は、粗破砕後の手選工程を省略できるため、処理費を削減することができるが、転炉内で熔け残った廃レンガ粗破砕物によってカラミ排出経路中で詰まるなどの問題を生じることがある。従って、粗破砕後の廃レンガの粒度や転炉の操業状況に応じて、図１の方法と図２の方法を適宜使い分けることが望ましい。
【００１８】
上記図１及び図２のいずれの方法においても、カラミ選鉱工程に供給された廃レンガは、最終的には転炉カラミなどと混合された状態で処理される。この廃レンガには微細な銅が含まれているが、カラミ選鉱工程で粉砕・浮選することにより、転炉カラミ中の銅と同様に、精鉱中に濃縮・回収される。一方、廃レンガの主成分である酸化マグネシウムなどの非金属成分は、浮選尾鉱である鉄精粉中に分配され、セメント原料などとして利用される。
【００１９】
このような本発明の方法においては、廃レンガ中に含まれる銅や有価物を、主に転炉で回収するだけでなく、既設の銅製錬のカラミ選鉱工程を利用して更に回収するため、確実に且つ効率よく回収することができる。そのため、粗破砕の工程での廃レンガの大きさを最大径５０〜２００ｍｍと従来よりも大きく設定することが可能となり、その結果として粗破砕工程やカラミ選鉱工程でクラッシャーなどの破砕機への噛み込みをなくすことができる。
【００２０】
【実施例】
実施例１
銅熔錬炉の廃レンガ約２０トンを、図１の方法で処理した。即ち、複数個がつながった廃レンガを重機で粗割りし、目視手選して銅塊やボルトなど（回収メタル１）を取り除いた後、オープンセット５０ｍｍに調整したジョークラッシャー（２５０×２５０ｍｍ／５．５ｋＷ）により、最大径が１００〜２００ｍｍとなるように粗破砕した。粗破砕時にクラッシャーへの噛み込みは起らなかった。この粗破砕した廃レンガをクラッシャーの排出コンベヤ上で目視手選して、更に銅メタル及び銅メタル含有破砕物（回収メタル２）を取り除いた。
【００２１】
粗割り後に取り除いた回収メタル１と、粗破砕後に取り除いた回収メタル２とは、既存の転炉に供給して熔解処理した。一方、メタルを除去した廃レンガ粗破砕物は、転炉カラミに１重量％の割合で混合し、既存のカラミ選鉱工程に供給して処理した。その結果、カラミ選鉱工程でクラッシャーへの噛み込みは起らず、また浮選処理では起泡が十分に発生し、問題なく処理することができた。
【００２２】
上記の処理方法において、使用した廃レンガ、回収メタル１と回収メタル２、及びカラミ選鉱処理物の各重量を、下記表１にまとめて示した。尚、回収メタル１及び回収メタル２には廃レンガと固着したものがあるため、その一部を更に細かく破砕・分離して重量測定し、粗銅純分の割合と重量を求めた。
【００２３】
【表１】
2004307926.tif 000003
【００２４】
実施例２
銅熔錬炉の廃レンガ約６．７トンを、図２の方法で処理した。即ち、複数個がつながった廃レンガを重機で粗割りし、目視手選して銅塊やボルトなど（回収メタル１）を取り除いた後、オープンセット５０ｍｍに調整した実施例１と同じジョークラッシャーにより、最大径が１００〜２００ｍｍとなるように粗破砕した。粗破砕時にクラッシャーへの噛み込みは起らなかった。
【００２５】
粗破砕された廃レンガ粗破砕物は手選せず、そのまま転炉へ供給した。転炉では１バッチの操業で廃レンガ粗破砕物１トンを投入し、廃レンガ中の銅メタルを熔解して回収し、転炉で熔け残った廃レンガは転炉カラミと共に排出した。１バッチの操業で転炉カラミは６０〜７０トン発生するため、転炉カラミ中のレンガ混入量は平均１．５重量％前後と推定される。
【００２６】
転炉で熔け残った廃レンガ粗破砕物と転炉カラミの混合物を転炉から排出し、カラミ選鉱工程にて処理した。その結果、カラミ排出経路でのレンガ詰まりによるトラブルは発生せず、カラミ選鉱工程でクラッシャーへの噛み込みは起らず、また浮選処理では起泡が十分に発生し、問題なく処理することができた。
【００２７】
上記の処理方法において、使用した廃レンガ、回収メタル１、及び転炉処理物の各重量を、下記表２にまとめて示した。尚、回収メタル１には廃レンガと固着したものがあるため、実施例１と同様にして、粗銅純分の割合と重量を求めた。
【００２８】
【表２】
2004307926.tif 000004
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、乾式銅製錬における熔錬炉に使用された廃レンガを処理して銅を回収する際に、オートクレーブなどの特別な設備を必要とせず、主に転炉で回収すると同時に、既設の銅製錬のカラミ選鉱工程を利用して回収するため、確実に効率よく、且つ安価に回収することができる。また、粗破砕での廃レンガの大きさを最大径５０〜２００ｍｍと従来よりも大きく設定することが可能となり、粗破砕工程やカラミ選鉱工程でクラッシャーなどの破砕機への噛み込みをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃レンガの処理方法を示すフローチャ−トである。
【図２】本発明による廃レンガの別の処理方法を示すフローチャ−トである。
【図１】
2004307926.tif 000005
【図２】
2004307926.tif 000006