(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶錬の際にマットまたはブリスターの中に金属有価物を生じる溶錬方法により銅またはニッケル一次溶錬炉において金属有価物を回収できる溶錬炉供給材料組成物であって、前記溶錬炉供給材料組成物は、非サーメット成分を含まない微粉砕されたサーメットと、溶錬炉における前記供給材料組成物の溶錬を促進するフラックス添加剤とからなり、前記サーメットは不溶性使用済みアノード、不溶性未使用アノード、不溶性アノード製造残渣またはそれらの組み合わせから入手されたものであり、前記溶錬炉供給材料組成物は凝集されるかペレット化されることにより顆粒またはペレットの形態にある溶錬炉供給材料組成物。
【請求項２】
前記フラックス添加剤が、アルミナ、石灰、シリカ、マグネシア、鉄、非鉄金属水酸化物およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項１に記載の溶錬炉供給材料組成物。
【請求項３】
前記非鉄金属水酸化物が、銅、ニッケル、コバルトおよび白金族金属から成る群から選択される金属の少なくとも１種の水酸化物である請求項２に記載の溶錬炉供給材料組成物。
【請求項４】
溶錬炉供給材料組成物から金属有価物を回収するための方法であって、溶錬の際に前記金属有価物を含むマットまたはブリスターを生じる銅またはニッケル一次溶錬炉において前記溶錬炉供給材料組成物を溶錬すること、および前記マットまたはブリスターから前記金属有価物を回収することを含み、前記溶錬炉供給材料組成物は、非サーメット成分を含まない微粉砕されたサーメットと、前記マットまたはブリスターの中に金属有価物を生じる溶錬方法により前記銅またはニッケル一次溶錬炉における前記溶錬炉供給材料組成物の溶錬を促進するフラックス添加剤とからなり、前記サーメットは不溶性使用済みアノード、不溶性未使用アノード、不溶性アノード製造残渣またはそれらの組合せから入手され、前記溶錬炉供給材料組成物は凝集されるかペレット化されることにより顆粒またはペレットの形態にある方法。
【請求項５】
前記フラックス添加剤が、アルミナ、石灰、シリカ、マグネシア、鉄、非鉄金属水酸化物およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記非鉄金属水酸化物が、銅、ニッケル、コバルト、白金族金属およびそれらの混合物からなる群から選択される金属の少なくとも１種の水酸化物である請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
発明の背景
１．発明の分野
本発明は、サーメット材料、特に不溶性サーメット正極（アノード）及び負極を構成するサーメット材料からの金属有価物の回収に関する。このような不溶性サーメットアノードは、溶融塩浴中に溶解したアルミナの電解還元によるアルミニウムの製造において用いられる不溶性電極または非消耗性電極を含む。特に、本発明は、溶錬炉、特にニッケルまたは銅溶錬炉における金属有価物の回収に適する形態の、焼成または非焼成サーメットを含む組成物、並びに単独で、または鉱石および／若しくは鉱石精鉱と共に供給材料として本組成物を用いる溶錬工程に関する。
【０００２】
２．背景情報
アルミニウムは、１８８９年４月２日に発行された米国特許第４００，６６４号の主題である、電解によりアルミニウムをそのフッ化塩から還元する方法についてのチャールズ・マーティン・ホールの発明以来、広く知られるホール−エルー電解槽を用いて製造されている。この電解還元法において、酸化アルミニウム（例えば、アルミナまたはＡｌ２Ｏ３）を溶融塩浴中に溶解する。アルミナのアルミニウム分は、酸化アルミニウムのアルミニウムをアノードにおいて還元し、それによってアルミニウム金属またはアルミニウム元素を製造する電解法により、アルミニウム金属またはアルミニウム元素にまで還元される。長い間、カーボンアノードが本方法に用いられている。カーボンアノードは、電解中、カーボンがアルミナと反応し、アルミニウム元素と二酸化炭素を生成するために、本方法中に消耗されてしまう。
【０００３】
近時、不溶性アノードが、アルミニウムの電解製造における使用のために導入されている。これら不溶性アノードは、アルミニウムの還元中に消耗されないという利点を有する。従って、これら不溶性アノードは、非消耗性アノードまたは寸法安定アノードととも呼ばれる。
【０００４】
不溶性アノードまたは非消耗性アノードは、それらが用いられる厳しい条件（すなわち、溶解したアルミナを含有する溶融塩浴）に耐えることができなければならない。さらに、これらのアノードは、アルミニウムを作る過程で消耗されないものであるから、これらはかなりの長い時間、これら非常に厳しい条件に耐えなければならない。特に、不溶性アノード材料は、多くの困難な条件を満たす必要がある。例えば、材料は、ホール−エルー法において典型的に用いられる氷晶石電解質と、いずれか有意の程度まで反応してはならないし、溶解してもならない。アノード材料は、酸素と反応してはならないし、または酸素含有雰囲気中で腐蝕してはならない。この材料は、約１０００℃の温度において熱的に安定であるべきであるし、良好な機械的強度を有するべきである。アノード材料は、約９５０℃〜９７０℃の溶融電解槽操作温度において、１２０ｏｈｍ−１ｃｍ−１より大きい導電率を有する必要がある。加えて、不溶性アノードを用いて生成するアルミニウムは、いずれか認識し得る程度まで、アノード材料の成分で汚染されるべきではない。
【０００５】
サーメット材料で作られた不溶性アノードは、上記の条件を満たすことが見出され、従って、これらをホール−エルー法に特に適したものとさせている。
【０００６】
サーメットは、セラミック相と金属相を有する複合材料である。これらは、化学的不活性さおよび導電性を含む、セラミックと金属の望ましい特徴を併せ持つ独特の性質を有する。サーメットから作られた不溶性アノードの例は、米国特許第５，８６５，９８０号と第６，０３０，５１８号に記載されており、その明細書を、本明細書の一部として本願に援用する。
【０００７】
電解槽の非常に厳しい操作環境のために、結局は、サーメットから作られたこれら不溶性アノードは、取り替える必要がある。使用済みアノードを新しいものに取り替えると、それらの有価金属成分の損失を伴う廃棄問題が生じる。典型的な不溶性アノードは、ニッケル、銀、銅および鉄を含み得る金属の組合せを含むので、これらアノードの廃棄は、これら金属が回収されず、また販売若しくはリサイクルのいずれもされない場合に、アルミニウム産業にとってのかなりの損失を意味する。米国特許第５，８６５，９８０号に記載されているアノードは、１４重量％の銅、７％の銀、４０重量％の酸化ニッケル、３８重量％の鉄および微量の他の金属を含有する。従って、金属有価物の回収を伴わないこれらアノードの廃棄は、不経済であり、経済的に不利益であり得る。
【０００８】
スズの酸化物もまた、いくつかの不溶性アノード材料において見受けられる（JOM Light Metals 1996 "Inert Anodes for the Primary Aluminum Industry" by Rudolf Pawiek および JOM Light Metals, ２００１年５月, "Cell Operations and Metal Purity Challenges for the use of Inert Anodes" by Thoustad and Olsen）。
【０００９】
アルミニウム製造業において用いられる不溶性アノードの組成と特性は、Joseph Benedyk 著、２００１年２月、JOM Light Metal Ageの中の記事に論述されている。この記事の中で、サーメットは、セラミック相と金属相とから成り、ここで、セラミック相は、例えば、銅または銀のような非鉄合金であり得る金属相の分散をその中に有するニッケルフェライトの母材であり得るということが述べられている。
【００１０】
使用済みサーメットアノードに加えて、破損が原因の廃棄サーメットアノード、不溶性アノードの製造工程中に生じるサーメット成分材料および残渣、並びに品質管理標準を満たし損ねた不溶性アノードもまた存在する。使用済みアノードに関して上記した同じ問題が、上に挙げた材料に関連した廃棄サーメットに対しても当てはまる。従って、上記した問題は、使用済み及び未使用不溶性アノード、並びに製造残渣について当てはまる。
【００１１】
上記したアノード材料から有価金属を回収することは、大いに望ましいことであり、当業界におけるこの問題を解決することの要求にも関わらず、これらの回収のための、いかなる経済的に可能な方法をこれまで提唱した者はいない。これは、電解アルミニウム還元槽内の厳しい条件にこれらアノードを耐えさせる不溶性特性および他の特性が、これらのアノードからの金属有価物の回収を、非常に困難で挑戦的なものにしているという事実に起因すると考えられる。本発明以前は、これら不溶性アノードから金属有価物を回収することについては、経済的に実行可能な方法は全く知られていない。本発明者等によって、不溶性アノードおよびアノード材料から金属有価物を、溶錬により、特に一般的なニッケルまたは銅溶錬炉内で、不溶性アノードのサーメットを、溶錬炉中で溶錬され得る組成物に転換することにより経済的に回収することができるということが発見された。
【００１２】
米国特許第４，１１９，４５４号においてラス（Ｒａｔｈ）は、スチールスクラップから、鉄金属有価物を回収するための方法を開示している。この方法は、スラグ層を上部に、溶融層をスラグ層の下に生じさせる溶錬炉内にスチールスクラップを供給する溶錬工程を用いる。この方法は、スラグ層と金属層の別々の回収を提供する。Ｒａｔｈは、サーメット材料一般から、あるいは具体的にサーメットを含む不溶性アノードからの金属有価物の回収を開示または示唆していない。さらに、ラスは、一般的な溶錬炉内で容易に溶錬され得る形態のサーメット組成物を開示または示唆していない。加えて、ラスは、アルミニウム溶錬に用いられる厳しい条件に耐えるように設計された非常に不溶性な組成物からの金属有価物の回収に関する技術的な問題の解決にあらゆる点で関与していない。
【００１３】
米国特許第４，０２９，４９４号においてカパネン（Ｋａｐａｎｅｎ）等は、電解銅プロセスにおいて生じる陽極泥から貴金属有価物を回収するための方法および装置を開示している。回収できる貴金属を含有する陽極泥は、溶錬手法に供される。カパネン等は、この手法を、サーメットを含むアノードからの金属有価物の回収に用いることを開示または示唆していない。加えて、カパネン等は、アルミニウム溶錬における厳しい条件に耐えるように設計された不溶性サーメット材料からの金属有価物の回収に関する上記した技術的問題をいかなる点でも解決していない。
【００１４】
米国特許第５，１８６，７４０号においてサンシネリ（Ｓａｎｃｉｎｅｌｌｉ）は、金属有価物がスクラップから回収される溶錬手順前のスクラップの前処理を開示している。この前処理は、溶錬炉内に導入する前にスクラップの大きさを減じること、及び溶錬手順前にスクラップから有機材料のような成分を分離することを含む。サンシネリは、サーメットを含む不溶性アノードから金属有価物を回収するための、いかなる工程も開示または示唆していない。さらに、サンシネリは、サーメットからの金属有価物の回収に関するものではなく、アルミニウム溶解における厳しい条件に耐えるように特に設計された不溶性サーメットからの金属有価物の回収に関する、いかなる独特の問題にも取り組んでいない。
【００１５】
米国特許第４，１１８，２１９号においてエルモア（Ｅｌｍｏｒｅ）等は、鉛蓄電池の成分を、それからの金属有価物の回収のために溶錬手順に供する方法を開示している。この手順において、固体金属画分を単離して、それを乾燥、溶融および／または溶錬し、精錬して新しい電池に再利用され得る鉛合金を生成する精錬所へと送る。エルモア等は、溶錬手順におけるフラックスの使用を開示し、さらに溶錬手順において還元剤として炭素添加物の使用を開示している。しかしながら、エルモア等は、サーメットを含む不溶性アノードからの金属有価物の回収を開示または示唆しておらず、いずれの点でも、サーメットのような不溶性材料からの金属有価物の回収に関する上記した技術的問題の克服に関係していない。
【００１６】
米国特許第４，２７４，７８５号においてオガワ等は、転炉へのアノードスクラップの導入を開示している。アノードスクラップは、炉内に導入された際に、冷却材料として機能する。オガワ等は、サーメットを含む不溶性アノードからの金属有価物の回収を開示または示唆しておらず、このような不溶性材料からの金属有価物の回収に関するいかなる上記した技術的問題にも取り組んでいない。
【００１７】
米国特許第３，３９３，８７６号および第３，６８９，２５３号は、これらが電池からの鉛の回収のための溶錬手順を開示しているために、補足的に興味深い。
【００１８】
上記した参照文献はどれも、アルミニウム溶錬炉内の厳しい条件に耐えるように設計されたサーメット材料からの金属有価物の回収に関する独特の問題に取り組んでおらず、且つこれらの参照文献はいずれも、溶錬炉における金属回収条件下で、金属有価物を回収できる形態のサーメット材料の形成を開示または示唆していない。
【００１９】
他の成分から金属元素を分離することは可能であるが、このような分離技術は、サーメットからの金属有価物の回収には適しておらず、またさらに、これらの技術は、サーメット中に見いだされる金属化合物から金属有価物を回収するものではない。
【００２０】
発明の概要
サーメットから金属有価物を溶錬手順にて回収できるような溶錬に適した形態の、特に使用済み及び未使用のサーメット材料を含む組成物を提供することが、本発明の目的である。
【００２１】
溶錬炉、特にニッケルまたは銅溶錬炉を用いて、サーメット材料を含む組成物から金属有価物を回収することも、本発明の目的である。
【００２２】
これらの及び他の目的は、金属有価物を回収しようとするサーメット材料をまず入手することにより達成される。サーメットの適した源は、限られないが、サーメットを含む使用済み及び未使用の不溶性アノード、並びに不溶性アノードの製造において使用される及び／または製造から生じるサーメットを含む。不溶性アノードの製造において使用されるサーメットは、不溶性アノード製造残渣及び製造施設からの不溶性未使用アノードを含む。他のサーメット含有材料または物品が、サーメット源として用いられ得る。
【００２３】
これらの源の任意の組合せを含む任意の上記サーメット源（以後、本明細書中において不溶性アノード材料と呼ぶ）は、まず、不溶性アノード材料のリサイクル性を決定するために、物理的／分析的特性決定を用いて適正決定され、特性決定される。
【００２４】
物理的特性決定は、材料の脆砕性を決定し、並びに材料が十分にくずを含んでいないか、及びリサイクルするために取り扱うのに安全であるかどうかを決定するために行われる。分析的特性決定は、鉱物成分及び金属成分とその含有量を決定し、並びに不溶性アノード材料が、特定の溶錬炉精鉱供給材料仕様に基づいて、溶錬炉への精鉱物供給材料を生成するに適しているか否かを決定するために行われる。分析的特性決定は、また、回収できる金属有価物、鉱物含量、不純物量、及び所望される金属有価物を回収するために用いられ得る溶錬工程に対して有害であり得る成分量を決定するために実施される。
【００２５】
続いて、不溶性アノード材料は、鉱石採鉱業および冶金技術における当業者によく知られている選鉱法を用いて、本発明の精鉱を生成するために選鉱される。このような選鉱工程は、溶錬手順に資する、所望の材料取扱流および粒度特性を得るための、あらゆる通常の選別および粉砕を含む。これらの特性は、特に、溶錬工程パラメータおよび溶錬工程に技術的に受け入れられる金属精鉱物の選択された種類に関連がある。サーメット源が、非サーメット成分を含む場合には、これらの成分は、好ましくは、選鉱工程の一環としてサーメットから分離される。例えば、サーメット源として、ニッケルまたはニッケル−クロムロッドを含有する不溶性アノード（JOM Light Metal Age 2001, "Inert Anodes for the Hall-Heroult Cell: The Ultimate Material Challenge" Joseph C.Benedyk 著、２００１年５月）を用いた場合に、ロッドまたは他の金属成分のような非サーメット成分は、好ましくは、選鉱工程の一環として取り除かれる。
【００２６】
いくつかの場合では、サーメット源は、いかなる非サーメット成分をも含有し得ない。これらの場合では、サーメットは、本発明の精鉱を生成するために、単に粉砕によってのみ選鉱される。除去されるべき非サーメット成分が存在しないために、この選鉱されたサーメットは、非サーメット成分が選鉱工程の一環として除去された選鉱された不溶性アノード材料と同質である。
【００２７】
選鉱された不溶性アノード材料から取り出されて得られる精鉱についての所望される冶金品質規格を得るために必要とされるまたは有用である添加剤（例えば、冶金フラックス試薬、他の金属含有材料、鉱石または鉱石精鉱等の他の有益な成分添加剤）が、望ましくは、続く溶錬工程前に加えられる。これら成分添加剤は、都合よく、選鉱された不溶性アノード材料（すなわち、精鉱）と混合され、それからの金属有価物の回収のために溶錬炉に供給され得る、添加剤を含有する精鉱組成物を形成する。バインダ及び／または微粉抑制剤が、凝集及び／またはペレット化して、溶錬手順において金属有価物が回収され得る本発明の適した精鉱を形成するように、選鉱された不溶性アノードベースの精鉱に望ましくは加えられる。
【００２８】
本明細書中で用いられる「精鉱」という語は、精鉱を作るためにいかなる選鉱段階を必要としたかに関わらず、１次溶錬炉を用いる溶錬工程において回収されるに十分に高レベルの金属（すなわち、濃度）を含有する材料を指す。典型的に、鉱石は、回収されるべき金属の所望の濃度を得るために、鉱石の選鉱中に土質成分および無価値の成分の広範な除去を必要とする。不溶性アノード材料の選鉱は、広範な濃縮工程を必要としない。
【００２９】
添加剤および選鉱された不溶性アノード材料または他の選鉱されたサーメットを含有する精鉱は、本発明の１つの側面を構成する。この精鉱とその中に含まれるフラックスのような添加剤は、その中に含有されるフラックス試薬のような添加剤を伴って、中に含まれる金属有価物の回収のために通常の溶錬炉へと送られ得る。
【００３０】
あるいは、フラックス添加剤を、成層と呼ばれる工程の途中で溶錬炉に加えることができる。成層工程において、選鉱された不溶性アノード材料（すなわち、本発明の精鉱）は、層状の材料が溶錬炉に移された際に、精鉱が適切な量のフラックスと共に移されるように、所望の割合の必要とするフラックスと配合される。
【００３１】
好ましくは添加剤を含み、好ましくは凝集した形態にある精鉱材料は、不純物除去工程を開始するため、及び一定の成分化合物を酸化するために、溶錬炉への精鉱の導入前に、酸化条件下で焙焼され得る。
【００３２】
上記した精鉱は、サーメットから金属有価物を溶錬手順で回収できるような、通常のニッケル及び／または銅溶錬に適した形態の単離されたサーメット材料から本質的に成る組成物に関する本発明の１つの側面を表す。
【００３３】
本発明は、また、不溶性アノード材料から金属有価物を回収するための、溶錬炉における上述した精鉱の使用に関する。従って、他の側面において、本発明は溶錬手順に関し、その中で、溶錬炉への供給材料は、溶錬に適した形態の不溶性アノード材料を含む上述した精鉱を含む。
【００３４】
本発明の工程において用いられる溶錬炉は、ニッケルまたは銅と一緒に、鉱石から他の付随した金属有価物を抽出するように設計されたものである１次溶錬炉である。「１次」という語は、主として、金属が抽出されるのは鉱石からであり（すなわち、１次溶錬炉）、典型的に金属スクラップである源から抽出（２次溶錬炉）されるのではないことを意味する。１次溶錬炉が、本発明の精鉱から有価金属を効率的に且つ経済的に抽出し、回収する能力を有するために、本発明の溶錬工程における使用に好ましい。加えて、１次溶錬炉の冶金工程を用いることにより、本発明の精鉱は、好都合に、溶錬工程において、鉱石精鉱と合わされ、それによって、１次溶錬炉に関連する効率と有利な経済的意味が得られる。１次溶錬工程は、その工程を２次溶錬と区別する以下の特性を有する。
【００３５】
重要なことであるが、１次溶錬工程の主な機能は、精鉱から有価物の金属を抽出することである。本工程の溶融相中の化学還元は、これを成し遂げ、ここで、鉱石の溶融物と精鉱不純物は、スラグに取り入れられ、このスラグは、全溶融塊の粘度と生じる可溶性スラグの密度の双方の制御に役立つフラックス試薬から構成される。生じるより低い密度の溶融スラグは、重量差により塊から分離し、表面に浮かび、その後廃棄、または全ての残留有価物を回収するために、溶錬炉への再導入による再処理のために除去される。再処理されるスラグを、リバート（revert）と呼ばれる。
【００３６】
２次溶錬は、フラックス試薬が用いられ得るものであるが、鉱石および精鉱ではなく、金属スクラップから生じる有価金属を再溶融することに集中される。再溶融は、土質成分または他の不純物から金属を抽出するよりはむしろ、成型加工のための金属の成形および造形を促進する。
【００３７】
本発明において用いられる不溶性アノード材料は、本発明を用いて多量に回収され得る以下の金属を含有する。すなわち、ニッケル、パラジウム、コバルト、銅、ロジウム、オスミウム、スズ、金、イリジウム、銀、白金、ルテニウムである。
【００３８】
異なるタイプの溶錬工程および対応する装置が、本発明により用いられ得るが、２つのより一般の溶錬工程は、硫化銅精鉱および／または硫化ニッケル精鉱のために設計された、いわゆる連続法および自溶炉法を含む。従って、銅およびニッケル溶錬炉が、本発明における使用には好ましい。銅およびニッケル溶錬工程およびその対応する装置は、不溶性アノード材料が、銀および金のような貴金属または他の白金族金属を含有する場合において特に有用である。
【００３９】
「溶錬」という語は、当業者によく知られており、通常溶融を含む工程により、鉱石または精鉱からの金属の化学還元についての一般的な記述であり、従って、より軽く、より可溶性のスラグとして分離する土質および他の不純物は、還元された金属から容易に除去され得る。一般的に、溶錬は、当業者には、焙焼、焼結、乾式製錬および他の高温冶金操作とは異なる工程として理解される。しかしながら、より新しい技術の自溶炉溶錬または連続溶錬においては、これらの工程のいくつかが組み合わされる。
【００４０】
銅および／またはニッケルのための１次溶錬プロセスの２つの最も重要な工程は、溶融マットと溶融スラグを生成する還元溶錬、および溶融ブリスターと溶融スラグを生成するマット溶錬である。マットを生成するための溶錬は、反射炉、電気炉、連続炉または溶鉱炉において行われ得るのに対して、次の段階であるブリスター形成は、転炉と呼ばれる炉において通常行われるが、それぞれの場合において例外もある。
【００４１】
典型的に、本発明の精鉱組成物は、溶融マットと溶融スラグを生成する還元溶錬において用いられる。
【００４２】
還元溶錬の工程において、貴金属および白金族金属と共に、コバルト、ニッケルおよび銅のような非鉄金属が、溶錬工程中にスラグよりもむしろマットに取り入れられ、それにより、これらは蓄積し、転炉溶錬後、ブリスター中に残る。その後、電解採取のような標準的な冶金工程により個々の金属有価物を回収するのは、比較的に標準的な手順である。従って、ブリスターの金属精錬は、回収された貴金属、白金族金属、および本来サーメットに含有されるニッケル、コバルトおよび銅のような非鉄金属を生成する。
【００４３】
いくつかの場合では、中間の金属精錬手順抜きで、ブリスターから直接的に、非鉄合金を回収することが望ましいことがあり得る。しかしながら、これは、通常、貴金属および／または白金族金属がブリスター中に存在せず、及び合金として、ブリスターの金属含有量が、直接的に造形され、作製に使用され得るようなものである場合である。
【００４４】
溶錬工程により生成されるスラグは、回収され、既知の方法に従って、建設産業において用いられる。例えば、スラグは、道路骨材、鉄道用砂利、ブラストメディアまたはポルトランドセメント中の成分として用いられ得る。あるいは、スラグの安全な廃棄のための既知の廃棄手順に従って、処分され得る。
【００４５】
スラグまたはその一部を、それからの残留金属有価物の回収のために、溶錬炉にリバートとして戻してリサイクルすることもまた、溶錬工程においては通常である。
【００４６】
本発明は、選鉱された不溶性アノード材料が、不溶性アノード製造施設に戻され、新たに作製された不溶性アノード中に取り込まれ得るために、有利である。選鉱された不溶性アノード材料を、新たな不溶性アノード製造において用いる際には、選鉱された材料が、それが不溶性アノード製造工程において用いられる材料の仕様の範囲内であることを保証する条件を満たしていなければならない。あるいは、選鉱された不溶性アノード材料は、事前の適正決定（物理的および／または分析的）無しに、新たに作製される不溶性アノード中への取込みのために不溶性製造施設に送られ得、この場合には、不溶性製造施設のオペレーターは、製造品質管理基準を満たしているかどうか確認するために、材料を試験する。経済的に、製品ライフサイクルは、製造における再利用により高められ得るが、選鉱された材料の選び出された部分のみが、製造手順にリサイクルするための条件を満たし得るのに対して、本発明の溶錬方法を用いると、選鉱された材料の全量が、それからの金属有価物の経済的な回収のために処理され得る。さらに、金属有価物の回収のために溶錬され得る形態の本発明の精鉱生成物は、単独で、または鉱石ベースの溶錬供給材料と組み合わせて、溶錬金属源供給材料としての使用のために、１次溶錬炉に売られ得る価値ある商品である。本発明のこの側面は、さもなくば、かなりの費用を使って処分され、有価金属物を損失してしまう、価値のある市場性の高い材料商品を生み出すために、特に有利である。
【００４７】
発明の詳細な記述および好ましい態様
本発明の詳細な記述を、図１を参照しながら行う。
【００４８】
本発明において用いられる不溶性アノード材料は、図１に示される不溶性アノード製造施設１６に由来し、そこから得られるものである。加えて、アルミニウム製造施設から得られる不溶性使用済みアノードの不溶性アノード材料を、不溶性アノード材料として用いることができる。不溶性アノード製造施設から得られる不溶性アノード材料は、不溶性アノード製造残渣と不溶性未使用アノードを含む。３つの先の不溶性アノード材料源は、個々に、またはそれらの任意の組合せ若しくはサブコンビネーションで用いられ得る。加えて、本発明は、主に、不溶性アノード材料からの金属有価物の回収に関するが、他のサーメット材料も本発明の実施に用いられ得る。従って、任意のサーメット材料を、本発明を実施する際に、不溶性アノード材料に変えて代用することができるということが理解される。
【００４９】
本発明は、特に、米国特許第６，０３０，９１８号および第５，８６５，９８０号に記載された不溶性アノードからの金属有価物の回収に有用である。従って、金属有価物を、使用済み不溶性アノード、未使用不溶性アノード、及び米国特許第６，０３０，９１８号および第５，８６５，９８０号に記載された対応する未焼結未使用不溶性アノードから回収することができる。さらに、上記した２つの特許による不溶性アノードの製造に関連する不溶性アノード製造残渣もまた、本発明において有用である。
【００５０】
本発明の１つの側面によれば、不溶性アノード材料は、不溶性アノード材料を選鉱した後に、不溶性アノード製造施設において再利用されることによりリサイクルされ得る。不溶性アノード材料を選鉱する前に、これは物理的／分析的特性決定手順へと送られ、こここで、特性決定は、好ましくは、不溶性アノード材料のリサイクル性を決定するために実施される。物理的特性決定の手順は、組織、色およびサイズ変化、形状および破断パターン、可鍛非サーメット金属成分の含有量、および不溶な材料とくずを確認するための、不溶性アノード材料の代表的なサンプルの検査及び評価、並びに密度、硬度および脆砕性の測定を含む。当業者に知られるように、物理的特性決定は、選別、破砕、粉砕および／または微粉砕による選鉱のための適切な装置を選択するための根拠となる。さらに、不溶性アノード材料品質のリサイクルのための適格性は、元素分析に基づく。有害な不純物および／または危険な成分は、含有量に基づいて、不適切な材料と考えられ得る。分析的測定は、当該産業において慣例的な、一般的な冶金試験手順を用いて成される。
【００５１】
適格であると決定された不溶性アノード材料は、アノード分解ユニット１５においての分解を必要とし得る。分解が必要とされない場合には、選鉱ユニット２において選鉱され、その後、不溶性アノード製造施設１６における材料として再利用されることによりリサイクルされる。
【００５２】
選鉱された不溶性アノード材料の再利用によるリサイクルは、任意である。アノード製造施設において選鉱された不溶性アノード材料を再利用する代わりに、貴金属精鉱組成物および／または非鉄金属精鉱組成物である選鉱された材料は、溶錬工程におけるそれらからの金属有価物の回収のための条件下での溶錬に適している。「非鉄」という語は、主にその金属含有量について処理されていない鉱石として、Dictionary of Mining Terms（Maclean Hunter Publishing Co）において定義される。従って、「非鉄金属精鉱」という語は、精鉱が、溶錬炉において経済的に回収され得る貴金属有価物、白金族金属有価物または非鉄金属有価物を十分に含有し、さらに、溶錬に有益である品質のものであることを意味する。非鉄金属精鉱は、非鉄金属に加えて鉄を含有し得る。「貴金属」という語は、金および銀を指す。
【００５３】
特性決定ユニット１または分解ユニット１５からの不溶性アノード材料（使用済みと未使用の双方）は、典型的に、金属支持材、コネクタまたはロッドのような非サーメット成分を含有し、これらは、選鉱ユニット２における不溶性アノード材料の選鉱の工程の一環として仕分けられ、除去される。再利用のために回収され得るコネクタのような非サーメット成分は、コネクタ回収ユニット１８に移される。選鉱工程における選鉱ユニット２において、支持材および／または電気コネクタのような装置は、容易に破砕または微粉砕されないこれら非サーメット材料による妨害を伴うことなく、残留サーメットを選鉱ユニット２において直ちに微粉砕することができるように除去される。これら非サーメット成分の仕分け及び除去は、選鉱されたサーメットが、溶錬段階または金属回収段階を妨げ得るいかなる材料をも含有しないということを確実にする。
【００５４】
非サーメット材料を除去することに加えて、選鉱工程は、溶錬炉における溶錬に適する粒子サイズを作るために、破砕、粉砕および／または微粉砕によりサーメット材料を微粉砕することを含む。いくつかの場合は、非サーメット材料が、不注意に、破砕、粉砕または微粉砕を受けるサーメット材料中に入り込み得る。この材料は、サーメットの脆砕性特性を有さない為に、通常、微粉砕されることはない。微粉砕工程の完了時またはその最中に、これら材料は、任意の一般的な仕分けまたは選別手順により除去されるべきである。従って、いくつかの場合に、選鉱は、さらなる仕分けを含み得る。完了すると、選鉱生成物は、溶錬のための精鉱である。本選鉱工程は、大部分の鉱石の選鉱とは異なり、これは、大部分の鉱石は、通常の仕分け、破砕および微粉砕を必要とし、そのうえ、ほんの少しの金属有価物を有するか、金属有価物を有さない土質成分を鉱石から物理的に分離し除去する段階を必要とするためである。例えば、鉱石の望まない土質成分または低金属有価物成分から有価物の金属化合物成分を分離するための浮選分離器の使用による濃縮の工程段階が、低金属有価物の鉱石の選鉱において必要とされる。しかしながら、不溶性アノード材料を選鉱する際に必要とされる濃縮段階は、非サーメット成分の分離および除去であり、これは、さらに、選鉱工程の完了時には、精鉱としての条件を満たすように、既に十分な割合の金属有価物を濃縮する。
【００５５】
選鉱工程中、非サーメット材料の除去以外に、不溶性アノード材料の金属分をさらに濃縮する経済的なまたは冶金的な必要性はなく、何故なら、一度サーメット材料が単離され、破砕または微粉砕されると、溶錬操作において経済的に回収されるのに十分な金属有価物含有量を有するためである。言い換えれば、微粉砕されたサーメットは、別の溶錬炉において回収されるのに十分に高い濃度の金属を含有し、溶錬炉供給材料として使用するための精鉱として適したものになる。
【００５６】
従って、要約すれば、不溶性アノード材料の選鉱工程は、非サーメット成分を仕分けし除去してサーメットを単離し、単離したサーメットを、いかなるさらなる工程をも必要とせずに、流動性の粉末または粒状材料を生成するための、破砕、粉砕、微粉砕またはこれらの手順の組合せのような、任意の微粉砕手順により微粉砕することによって完成する。しかしながら、出来上がった精鉱は、ユニット１０においてフラックス剤を添加することにより改善され得る。
【００５７】
選鉱された不溶性アノード材料（すなわち、不溶性アノードの微粉砕されたサーメット成分）は、図１に示されるような溶錬炉４に直接送給され得る完成した金属精鉱である。しかしながら、選鉱された不溶性アノード材料は、さらなる金属、および溶錬炉供給材料の品質を改善するフラックスとを含有する他の金属硫化精鉱組成物と合わされることが好ましい。
【００５８】
本発明において用いられ得る種々の溶錬工程を図３に示す。使用される溶錬工程によって、本発明の精鉱または精鉱組成物は、好ましくは、凝集／ペレット化ユニット３において凝集され、及び／またはペレット化される。バインダは、有利には、精鉱に加えられ、精鉱の凝集および／またはペレット化の助けとなる。有機バインダのような一般的なバインダは、本目的に有用である。加えて、一般的な微粉抑制剤が、精鉱の凝集および／またはペレット化の最中またはその後に用いられ得る。
【００５９】
フラックス試薬は、精鉱の溶錬を助ける添加剤として、精鉱に加えられ得る。本発明において用いられ得るフラックス試薬の例は、アルミナ、石灰、シリカ、マグネシア、鉄、並びに銅、ニッケル、コバルト、貴金属および／または白金族金属の金属水酸化物および酸化物のようないくつかの他の金属化合物を含む。
【００６０】
精鉱は、単独で溶錬炉供給材料として用いられ得るか、非鉄鉱石および／または鉱石精鉱と組み合わせて溶錬炉に導入され得る。従って、本発明の１つの態様は、添加剤として、サーメットベースの精鉱への非鉄鉱石または鉱石精鉱の添加を想定する。「非鉄鉱石および精鉱」という語は、主に問題の鉱石または精鉱の金属が、溶錬炉において回収され得る非鉄金属であることを意味する。非鉄鉱石および精鉱（ここでは以後、鉱石精鉱）は、非鉄金属に加えて鉄を含有し得るが、これは問題となる主金属ではない。不溶性アノード材料から作製した金属精鉱との組合せにおける非鉄鉱石精鉱添加剤は、その後配合または混合されて、溶錬炉中に導入される供給材料を形成する。種々の添加剤（例えば、他の非鉄硫化鉱石精鉱、バインダおよびフラックス試薬）を、図１のフローチャートに、参照数字１０で示す。
【００６１】
添加剤として用いられ得る上記した鉱石は、選鉱中にいかなる金属有価物の富化段階をも必要とせずに、（金属の有価物）溶錬工程において回収されるのに十分な濃度の金属を既に含有する鉱石である。添加剤として用いられ得る上記した鉱石精鉱は、鉱石から低金属有価物の土質または望まない不要材料を除去することにより、金属有価物を富化した、または濃縮した鉱石である。所望する金属有価物濃度を生成するための富化段階を必要としない鉱石と、所望する金属有価物濃度を富化段階または選鉱工程中の段階により得る鉱石の両方が、「鉱石精鉱」として分類され得る。本明細書中において用いられる「鉱石または精鉱」という語によれば、選鉱工程において富化された上記した鉱石と、選鉱中、いかなる富化段階も必要としない金属有価物の所望される濃度を有する鉱石とを含むことを意図する。
【００６２】
他の態様において、選鉱された不溶性アノード材料精鉱と添加剤とを混合する代わりに、添加剤を、溶錬炉に加える。上記したように、溶錬工程は、予備的な焙焼段階１３を含み得る。この状況において、金属水酸化物または有機バインダのようなプロセス添加剤と組み合わせた場合に、米国特許第４，３５６，０３０号においてＨａｌｐｉｎにより示されているように、選鉱された不溶性アノード材料焙焼は、有利に、乾燥し、水酸化物をか焼し、及び有機物を燃焼すると同時に硫黄の一部を取り除き、その後硫黄は焙焼工程に供された他の関連硫化物から焼き除かれる。
【００６３】
本発明の精鉱は有利には溶錬炉において鉱石精鉱と組み合わされるために、フラックスまたは精鉱の選択は、用いられる溶錬施設の個々の操作パラメータによって変化し得る。溶錬施設は、典型的に、用いられる個々の鉱石化合物と鉱石溶錬の分野における当業者によく知られる他の要素に基づいてフラックスを選び出す。しかしながら、各溶錬施設において用いられる供給材料の成分としての本発明の精鉱の使用を容易にするために、精鉱は、選鉱された不溶性アノード材料が溶錬される溶錬施設において用いられるフラックスと調和しまたは高めるフラックス添加剤と共に事前に溶かされ得る。
【００６４】
典型的に、ニッケル溶錬に用いられるフラックス試薬は、同時に銅溶錬にも用いられるが、その用いられる割合は異なり得る。従って、本発明の精鉱は、ニッケル溶錬および／または銅溶錬において用いることがよく知られている任意のフラックスを含み得る。本発明において有用であるフラックスの例およびさらなる考察を、以下に論述する。
【００６５】
フラックス組成物
１０の市販の底注ぎフラックスの化学組成を表１に示す。酸化物ガラスネットワーク形成体であるシリカおよびアルミナが、全ての溶剤の主な成分である。フラックスは、ネットワーク切断剤(network breaker)（それ自体もフラックスと呼ぶ）であるＦｅＯ、ＣａＯ、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏも含む。加えて、フラックスは、より少量のＳ、ＭｎＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｇＯ、Ｐ２Ｏ５およびＢａＯを含有する。
【表１】
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【００６６】
世界中の具体的な溶錬炉において用いられるさらなるフラックス組成を表２に示す。
【表２】
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【００６７】
フラックスは、普通には、シリカ含有量の高い砂および通常、より流動性のスラグを作る石灰岩から成る。時には「直接溶錬鉱石」を用い、これは、溶融材料とさらなる銅の双方を加える。
【表３】
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【００６８】
本発明において特に有用である溶錬手順を図２に示す。上記したように、本手順は、硫化物鉱石精鉱と合わされ処理された際に、経済的に且つ効率的に、本発明による精鉱から金属有価物を回収する。これが行われる場合に、用いられる典型的な溶錬工程を以下に示す。
【００６９】
溶錬工程
１．機能  一般的に、溶錬は、他の金属および／または鉱質不純物から、これに物理的または化学的のいずれかで結合した選択した金属を抽出する乾式冶金的工程である。本発明の金属精鉱中に含有される金属有価物を得る工程は、好ましくは、ニッケル硫化物および／または銅硫化物精鉱溶錬工程と組み合わせて達成される。硫化物鉱石精鉱を溶錬する方法は、図３に示されるように数多くあり、示したいずれもの方法を、所望する金属の有価物を抽出するために用いることができる。金属製造業において最も一般的に行われている溶錬方法を、自溶炉溶錬として図に示す。
【００７０】
自溶炉溶錬は、フィンランドのオートクンプ社により１９４９年に開発された。オートクンプ自溶炉溶錬炉は、現在、世界中の４０を超える溶錬炉で使用されており、全ての以前の銅および／またはニッケル溶錬炉の中で、最も経済的に効果的であり、環境を傷つけないことが実証されている。自溶炉溶錬技術の容量は、通常は、１日、１５００〜３０００トンの精鉱の範囲である。
【００７１】
自溶炉溶錬は、１２５０℃の炉床炉内への吹込空気、酸素、精鉱およびフラックスを必要とする。一度熱い炉内に入れば、精鉱の硫化鉱質粒子（例えば、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｓ２若しくはＣｕＦｅＳ２または混合物）は、噴射空気のＯ２と速やかに反応する。これは、（ｉ）精鉱のＦｅおよびＳの制御された酸化、（ｉｉ）熱の大量発生および（ｉｉｉ）固体の溶融をもたらす。本工程は連続的である。噴射空気の大幅なＯ２富化が行われると、本工程は、殆どまたは完全に自熱式（すなわち、必要熱量は、いかなる他の熱源を必要とすることなく、本工程において生成される）である。本工程は、完全に、２０〜３５乾燥／重量パーセントの結合した硫黄含有量を有する微粒子精鉱の溶錬に適する。
【００７２】
自溶炉溶錬の生成物は、（ａ）溶融Ｎ／Ｃｕ−Ｆｅ−Ｓマット、（ｂ）溶融ケイ酸鉄スラグおよび（ｃ）ＳＯ２を含有する熱いダストを取り込んだ排ガスである。
【００７３】
図２に示したように、溶融マットは、溶融金属銅および／またはニッケルへの酸化転換のために転炉へ送られ、スラグは、通常、さらなる金属回収のためにスラグ処理へと送られ、排ガスは、熱、ダストおよびＳＯ２回収へと送られる。
【００７４】
自溶炉溶錬の目的は、以下のものを生成することである。すなわち、
（ａ）転炉に送給するための一定の組成、一定の温度の溶融マット、
（ｂ）自溶炉に入ったわずかな割合のみのＣｕまたはＮｉを含有するスラグ、
（ｃ）Ｈ２ＳＯ４としての効率的な回収のためのＳＯ２の濃度が十分に高い排ガス、および
（ｄ）迅速に、エネルギー的に効率よく（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を達成すること。
【００７５】
自溶炉の設計は、炉床チャンバの上に開放領域を設け、これは、炉床のすぐ上の縦型のチャンバであるか、炉床と一体的である開放の横型チャンバのいずれかである。いずれの設計においても、精鉱、フラックスおよび酸素富化加熱空気をこれらチャンバに吹き入れ、ここで、連続的ないわゆる自溶炉反応（すなわち、化学反応）が起こり、溶融マット、溶融スラグおよびＳＯ２含有排ガスを生成する。混ざり合った溶融マットと溶融スラグは、炉床中に落ち、集められる一方、ＳＯ２と揮発物からなるガス画分は、ガス清浄システム中に排出される。マットとスラグの２つの溶融画分は、その比重の違いにより別個の層に分離するために混和しない。より密度の低い液体画分であるスラグは、マットの上に浮き、そこで、さらなる金属回収、廃棄または有益な再利用のために別に除去され得る。
【００７６】
転炉に移された溶融マット層は、相互に可溶性である鉄硫化物および銅硫化物および／またはニッケル硫化物から主に成る。転炉に酸素が導入された際に、銅とニッケルは酸素との弱い化学的親和性を有するために、非常に少量の銅酸化物および／またはニッケル酸化物が形成され、充填材料中の殆どすべてのＣｕとＮｉは、ブリスターと呼ばれる層に蓄積する。一方で、鉄は、迅速に酸素と結合して酸化鉄を形成し、これはさらに、シリカフラックスと反応してケイ酸鉄を形成する。これらの成分と、精鉱中に存在した残留カルシウム、マグネシウムおよびアルミニウム鉱質フラックスとを加えて、より軽い密度のスラグを形成し、これは上記したブリスターから重量差により分離し、一方で、さらなる酸素は硫黄と結合してＳＯ２ガスを形成し、これは集められて硫酸を生じる。
【００７７】
自溶炉に最初に吹き入れられた精鉱とフラックスは、転炉へと次に進む得られるマットが、典型的に、４０〜４５パーセントの銅および／またはニッケルと、それぞれ２５〜３０パーセントの鉄および硫黄を含有するように、量を釣り合わされる。マットは、装入物中に存在する殆どの重元素、実際には全ての貴金属と白金族金属を含有し、精鉱中に存在するならば、一部の砒素とアンチモンも含有する。砒素、セレンおよび他の微量の元素は揮発性化合物を形成し、ガス流中に運び去られる。
【００７８】
２．投入材料  主な投入材料は、熱により乾燥された精鉱粒子または乾燥された精鉱の配合物である。さらに、転炉および陽極炉から再生されたスラグ（すなわち、繰り返し物）と、溶錬炉の至る所のダスト収集装置からの煙道ダストが加えられ得る。乾式冶金工程からの析出物、または精錬所処理からの材料が、さらに投入材料に加えられ得る。
【００７９】
表４に示す投入フラックスの例は、通常、シリカ含有量の高い砂、石灰岩および分離を高めるためのスラグ流動度を調節するのに役立つ他の試薬から成る。本発明において論述した精鉱のような溶融前の精鉱が用いられ、これは、銅および／ニッケル、貴金属および白金族金属に加えて溶融材料を提供する。
【００８０】
アリゾナのある溶錬炉の投入材料の組成は、表４において次の通りに報告される。
【表４】
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【００８１】
この投入装入物はマットを生成し、転炉に配置する前は、その４７パーセントがマットで、５３パーセントがスラグであった。
【００８２】
３．操作条件  自溶炉において、酸化工程は、加熱および溶融のための殆どの、または全てのエネルギーを提供した。本工程は、全般的に自熱式であるが、化石燃料を、約１２５０℃に炉の温度を制御するのに役立てるために用いることができる。ＳＯ２は、高濃度（＞１０％）で排ガス中に自溶炉から出る。ガスは続いて、冷却され、そのダストを除かれ、ＳＯ２は、硫酸生成物として捕らえられる。
【００８３】
溶錬工程は、図１に示されるように、スラグ５から分離できるマット７を生じる通常の様式で進む。スラグは、はけられ、固められる一方で、マットは、別に、溶錬炉から回収される。回収されたマットは、転炉１９に進み、ここで、銅および／またはニッケルおよび貴金属が、鉄と硫黄成分から分離される。ブリスター１２として示される回収された金属は、所望される合金９であるか、電解採取のような一般的な冶金手順を用いて、ブリスターを、主な金属と全ての貴金属を回収するために精錬する。ブリスターからの主な金属および全ての貴金属と白金族金属の回収は、金属精錬ユニット８において行われる。金属精錬は、非鉄金属１１および貴金属２０の生成を生じる。マット中の種々の金属は、金属回収のための一般的な方法（例えば、電解採取工程）を用いる回収のために選別され得る。本工程は、選択的且つ連続的に、金属の起電力に基づいて望む目的金属を単離する。
【００８４】
スラグを別に回収し、固化させる。回収できる金属有価物が消尽したスラグは、有利に粒状形態へと砕かれ、これは、その後、米国特許第４，３５６，０３０号におけるハルピン（Ｈａｌｐｉｎ）により示されるように雨水へと染み出さないので、安全に廃棄され得る。スラグの廃棄は、図１において参照番号１４により示される。加えて、スラグの廃棄に代えて、スラグはさらに破砕、粉砕および／または微粉砕されて、道路建築におけるセメント（例えば、ポルトランドセメント）成分としてのような種々の建設用途のために用いられ得るか、または充填材が必要とされる任意の工程における充填材として用いられ得る。あるいは、スラグ５は、溶錬炉に戻されてリサイクルされ得、存在するならば、そこからさらなる金属有価物を回収する。この場合、スラグは、有利に粉砕され、溶錬炉へと戻される。回収できる金属有価物を含有する、再加工されるスラグは、図中に示される繰り返し物６として示される。
【００８５】
本明細書中に記載される有益なフラックス添加剤は、溶錬のための供給材料の性質を高めるために用いられる。添加剤は、選び出された非鉄金属水酸化物と非鉄金属酸化物とを含み、また、溶錬工程のスラグ特性における改善をもたらすための炭素質還元剤をも含み得る。
【００８６】
上記したように、スラグは廃棄され得る。スラグ中に残留する全ての低価非回収金属および／または金属不純物は、スラグのガラス質またはガラス状マトリックス中に封入され、従って、スラグは、安全な廃棄に適しており、雨水に染み出さない。よって、本発明は、上記した回収工程を用いると同時に、必要な環境的な廃棄要件を満たす、不溶性アノード材料の無価物部分の廃棄のためのエネルギー効率的な方法をも提供する。
【００８７】
図１に示した本発明の態様は、プラズマアーク乾式冶金金属分離／回収技術を達成するための溶錬と、硫化物またはラテライトベースの鉱石から銅とニッケルを回収するためのより一般的な溶錬操作４に関して本明細書中で論述し、一般的な溶錬は、上に説明した理由のために、そこに加えられる不溶性アノードベースの精鉱を選鉱している。これらの工程の結果、回収された選択された金属有価物１２を含有するブリスターができ、これはさらに精錬される８か、合金９として市場に出され得る。
【００８８】
不溶性アノード材料から回収される金属は、銅、ニッケル、コバルト、スズ、金、銀、白金、ロジウムおよびパラジウムと、不溶性アノード材料中に含まれ得る他の金属を含む。全ての上記した金属は、溶錬工程中生成したマットから回収できる。
【００８９】
ある場合には、回収のための所定の金属を目標とすることが望ましい。特に、本工程により、銅、ニッケル、コバルト、金、銀、白金、パラジウムおよびロジウムの回収を選ぶことが望ましい。例えば、銅は、ニッケル回収がより効率的でないような銅溶錬炉において、目標とされ得る。
【００９０】
不溶性アノード材料および他のサーメット材料からの金属有価物の有利な回収に加えて、本発明は、さらなる利点をも提供する。特に、１次溶錬炉により生成されるスラグは、不溶性アノード材料または他のサーメット材料中に見られる非回収金属を包み込む。この包み込みは、最良実証技術（Best Demonstrated Technology）（ＢＡＴ）として、これら金属を固定し、染み出しを最小限にして、それによりこれら材料を十分に安定にして、この点について、現在の米国環境保護局（ＥＰＡ）標準を満たす。
【００９１】
他の利点は、本発明の１次溶錬炉の使用に関する。この点において、１次溶錬炉は、環境への有毒物質の排出を防止するか、有意に減少させる能力を有する。従って、サーメットベースの精鉱を処理するために１次溶錬炉を用いることにより、サーメットまたは不溶性アノード材料の溶錬から生じる全ての有毒排出物を、廃棄ガス清浄システム２１および２２中で、風媒性またはガス状の有害成分を捕らえることによって、有意に最小化することができる。
【００９２】
本発明を、いくつかの好ましい態様に基づいて記載したが、当業者は、種々の改変、変化、省略および置換が、その意図を逸脱することなく成され得ることを容易に理解するであろう。従って、本発明は、単に請求項の範囲により制限されるということが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に従って、不溶性アノード材料からの金属有価物の処理および回収の好ましい態様を示すフローチャート。
【図２】工程がほぼ、または完全に自熱式であるような、十分な硫化化合物を含有する銅および／またはニッケル精鉱を溶錬するためのスキームを示すフローチャート。
【図３】本発明において用いられ得る種々のタイプの溶錬スキームを示すフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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