JPS6123249B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、不純な銅を溶融相で連続的に精練
する方法の改良に関する。

従来の方法にあつては、融液状の銅を処理室内
で多数の反応室を加熱ガスに対して向流状態で導
き、その際不純物を除去した、またこの方法にあ
つては―溶融物の流動方向で見て―最後の反応室
に燃料および酸素ガス含有一次ガスとが化学量論
以下の割合で供給され、これらの酸欠下での燃焼
によつて還元加熱ガスが生じる。更にこの方法に
おいては、上記最後の反応室の手前に存在する反
応室内で酸素含有二次ガスを附加的に供給するこ
とによつて未だ燃焼せずに加熱ガス内に帯行され
て来る燃料の後燃焼が行われる。

この方法によつて達せられる技術的なかつ経済
的な進歩は、方法を完全自動的な行程制御による
経済性を付与して更に完全なものにすることを更
に改善するには従来、反応機構におけるガス相／
金属溶融物の熱交換および物質交換の正確な、少
なくとも量的な規制に困難があつた。

反応機構を量的な点で規制することを可能にす
るためには、制御可能な、再生可能な、しかしい
かなる場合でも強制的に生じる反応ガスと融液状
の相―銅／スラツジ―間の強制的に生じる対流状
態と物質交換状態を造り、維持する必要がある。

そこで、本発明の課題は、上記の従来の銅精練
方法を量の点においても、質の点においても制御
可能な反応経過をもつて行われるよう改良するこ
とである。

この課題を解決するため本発明では以下のこと
を提案する。

二次ガスを、燃料を含む加熱ガスと燃焼させる
以前に、加速ノズルによつて集束されたエネルギ
ーに富む少なくとも１つのガス放射流の形で本質
的に裸の金属浴の表面上にほぼ垂直方向で吹込ん
で、ガスから金属浴への一定の物質移行が行われ
るように上記の表面と接触させること、および二
次ガスを、ガス放射流の岐点に存在する吹込み圧
力を中心にして本質的に円環状に回転する溶融物
の層流がガス放射流と共に系の対流状態によつて
区画される、一定の物質移行を伴つた反応単位を
生じる程度に大きな放射力で吹込むことを提案す
る。

上記の方法は極めて大きな意味をもつ、なぜな
らガス放射流が浮遊するスラツジ層を押のけなが
ら金属浴と強制的にかつ流密度を規制できるよう
に接触され、この場合ガス放射流によつて岐点に
おいて起る液状の金属の対流野に極めて迅速な、
したがつて制御することのできる物質交換が行わ
れるからである。

上記の方法によつて、有利な、特別迅速なした
がつて一定のエネルギーによつて可能となる方法
規制の大きさによつて手近に定めることのできる
反応経過を得ることができる。

液状の銅の反応ガスとの反応が本質的に浴のガ
ス堰止りに起因する吹込み位置の範囲内で行わ
れ、しかもこの吹込み位置における面の大きさを
測定することができ、したがつて調節し、かつ一
定にすることができるので、物質移行の状態を量
的に制御することができる。この発明の公知の方
法に対する他の利点はこの点にある、即ち銅精練
工程のプログラム化可能な制御の可能性にある。
この場合、例えば浴運動が激しすぎる際に生じる
障害流を阻止するには、浴が「飛散」を起さない
ように配慮しなければならない。なぜなら一方に
おいてこの「飛散」によつて調節された反応の平
衡、したがつて規制状能が阻害され、他方少なく
とも局所的に酸化銅形成下に過酸化現象を起すか
らである。これら２つの現象は望ましくない。

この発明による最後の方法は、放射力と浴表面
からのノズル口の間隔とを使用する反応ガスの種
類に応じて、金属浴が実際に飛散しないように調
節することである。

以下に添付図面に図示した実施例につき本発明
を詳記する。

第１図は短形の熔融炉１を示す。この熔融炉は
隔壁２，３，４によつて３つの桶状の反応室５，
６，７に分割されている。隔壁２内には融液状の
銅用の流過溝９が存在する。反応室６に浴状準１
０が認められる。この浴水準の下方には液状の銅
浴１１、浴水準上方にはスラツジ層１２が存在す
る。炉壁内の開口１３はスラツジ１２を酸化を行
う精練―反応室６から取出すのに役立つ。符号１
４の位置で融液状で炉１内に供給され、符号１５
の位置で精練後炉１を去る銅の流動方向で反応室
６の流出端部で仕切板８がスラツジを抑留する働
らきをする。液状の銅は浴水準10以下に認けられ
た流過口１６を通り、仕切板８を通る。反応室５
の炉壁内の開閉可能な開口１７は、固体、例えば
銅濃縮物および／又は燃料の貯蔵および供給に役
立つ、排ガスは煙突１９を通つて炉１を去る。加
熱のため端壁１８の閉鎖側においてバーナ３６が
設けられている。作業の際炉１に液状の粗銅が符
号１４の位置でおよび／又は銅濃縮物と燃料とが
符号１７の位置で供給される。帯域５′において
物質の加熱が次の精練に適当な処理温度に上昇さ
れる。帯域６においてノズル棒２０を介して酸素
含有反応ガスが集速されたエネルギーに富むガス
放射流２１の形で融液状の銅１１の浴表面１０上
に吹き込まれる。吹込みエネルギーおよび放出エ
ネルギーの制御にはノズル棒２０の頚部２３に設
けられた絞り弁２２が役立つ。銅浴１１の表面１
０において吹込み圧力２４が明瞭に認められる。
この吹込み圧力２４は凹状の鉢の形をしている。
この吹込み圧力の周辺部において、転向されたガ
ス放射流２１の動圧がスラツジ層１２を銅の熔融
浴１１から側方へと押しやる。この現象は第２図
において、実験により観察されたところをもとと
して拡大して示されている。

ノズル棒２０の開口２５が認められる。。この
開口２５からガス放射流２１が放流され、大きな
エネルギーで熔融浴１１の上方のスラツジ層１２
に突き当る。転向範囲２６内におけるガス放射流
２１の動圧によつてスラツジ層２１が押戻され
る。熔融浴１１の裸の表面上に「目２８」が形成
され、この目２８の下方において―線Ａ―Ｂで示
した―鉢状に凹んだ吹込み圧力２４が金属の熔融
浴１１内に生じる。転向されたガスは符号２９の
の位置で周辺の室内に逆流する。ガス放射流２１
との接触およびその帯行力によつて励起されて、
並びに熔融物１１内における吹込み圧力２４の周
辺部における上昇力の影響下に強い浴乱流が環帯
状の流動帯の形で―流動―方向でトルク２７で示
した状態で―生じる。

第１図において、反応室７において銅浴に反応
ガスを吹込むためのもう１つのノズル棒３０が認
められる。このノズル棒３０はその頭部に２つの
接続口３２と３３とを備え、これらの接続口のう
ち３２は担体ガス供給用に、他方の３３は燃料例
えばデイーゼル油、天然ガス、プロパン、石灰粉
等を供給するためのものである。絞り弁３４，３
５は圧力調整、したがつてエネルギーおよびガス
放射流の流れ密度を調節するために役立つ。

次にこの発明による方法の実施態様を述べれば
以下の通りである。

本発明により、放流力と浴表面１０からのノズ
ル口の間隔は、使用する反応ガスの親類に応じ
て、金属浴が実際に飛散しないように調節され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明で使用される炉装置の縦断面
図、第２図はノズル棒の下方に存在する銅溶融浴
上へガス放射流を放出するノズル棒の開口をスラ
ツジ層と共に示した図。 図中符号は、１１……金属浴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 融液状の銅を、処理室内で三つの反応室を加
   熱ガスに対して向流状態で導き、その際不純物を
   除去し、―溶融物の流動方向で見て―最後の反応
   室に燃料および酸素含有一次ガスが化学量論以下
   の割合で供給され、これらの酸欠下での燃焼によ
   つて還元加熱ガスが生じ、最後の反応ガス室の手
   前に存在する反応室内で酸素含有二次ガスを附加
   的に供給することによつて末だ燃焼せずに加熱ガ
   ス内に帯行されて来る燃料の後燃焼が行われる不
   純な銅を連続的に精練する方法であつて、少くと
   も二次ガスの供給を、二次ガスが先ず反応ガスと
   して金属浴１１の融液相とこの金属浴１１への一
   定の物質移行が行われるように接触され、引続
   き、ここで初めて加熱ガスと共に燃焼されるよう
   に行う不純な銅を連続的に精練する方法におい
   て、 二次ガスを、燃料を含む加熱ガスと燃焼させる
   以前に、加速ノズル２０によつて集束されたエネ
   ルギーに富む少なくとも１つのガス放射流２１の
   形で本質的に裸の金属浴１１の表面１０上にほぼ
   垂直方向で吹込んで、ガスから金属浴１１への一
   定の物質移行が行われるように上記の表面１０と
   接触させること、および二次ガスを、ガス放射流
   ２１の岐点２６に存在する吹込み圧力２４を中心
   にして本質的に円環状な回転する溶融物の層流２
   ７がガス放射流２１と共に系の対流状態によつて
   区画される、一定の物質移行を伴つた反応単位を
   生じる程度に大きな放射力で吹込むことを特徴と
   する、上記方法。