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JPH09143586A - Method for removing copper in molten iron - Google Patents

Method for removing copper in molten iron

Info

Publication number
JPH09143586A
JPH09143586A JP33116695A JP33116695A JPH09143586A JP H09143586 A JPH09143586 A JP H09143586A JP 33116695 A JP33116695 A JP 33116695A JP 33116695 A JP33116695 A JP 33116695A JP H09143586 A JPH09143586 A JP H09143586A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copper
flux
molten iron
iron
aluminum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33116695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryokichi Shinpo
良吉 真保
Osamu Ogawa
修 小川
Takehiro Ishikawa
剛弘 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP33116695A priority Critical patent/JPH09143586A/en
Publication of JPH09143586A publication Critical patent/JPH09143586A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently and economically remove and recover copper, which is a impurity accompanying iron scraps, and to widen the range of application of the iron scraps to steel materials for which iron scraps had conventionally been unable to be used as a raw material. SOLUTION: This method for removing copper in a molten iron is to allow a solvent contg. alminium sulfide and iron sulfide to contact with the molten iron contg. copper to extract copper contained in the molten iron into the solvent. Next, the solvent is separated from the molten iron, and then the extracted copper is recovered from the solvent, and the solvent from which copper has been recovered is repeatingly used for the extraction of copper contained in the molten iron. Further, copper is recovered from the solvent separated from the molten iron by adding metal aluminium, etc., to the solvent.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄スクラップ中に
混入する銅を効率的に除去し、鉄および回収した銅を再
利用するための方法に関し、更には、従来鉄スクラップ
を原料とすることができなかった鋼材の鉄スクラップの
利用を可能にし、鉄スクラップが使用できる鋼材の適用
範囲を拡大するための効率的かつ経済的な溶鉄中の銅の
除去、回収方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for efficiently removing copper mixed in iron scrap, and reusing iron and recovered copper. Further, the conventional iron scrap is used as a raw material. The present invention relates to an efficient and economical method for removing and recovering copper in molten iron, which enables utilization of steel scrap that could not be obtained and expands the scope of application of steel that can be used for iron scrap.

【0002】[0002]

【従来の技術】鉄スクラップは、主に電炉によって溶融
され、いわゆる電炉鋼として再利用されている。この鉄
スクラップには、通常銅を始めとする種々の不純物が含
まれる。主な鉄スクラップの不純物である銅は、鉄スク
ラップの溶融前に人間が手選別によって除去していた。
しかし、手選別では銅は完全に除去しきれず、除去しき
れない銅は、溶融後、溶鉱炉銑鉄や、より不純物の少な
い鉄スクラップと混合して、規格内の濃度に希釈して用
いられていたので、利用可能な鋼材の種類が限られてし
まった。
2. Description of the Related Art Iron scrap is mainly melted in an electric furnace and reused as so-called electric furnace steel. This iron scrap usually contains various impurities such as copper. Copper, which is the main impurity of iron scrap, was manually removed by humans before the iron scrap was melted.
However, copper cannot be completely removed by manual selection, and copper that cannot be completely removed was melted and then mixed with blast furnace pig iron or iron scrap with less impurities, and diluted to a concentration within the specifications before use. So the types of steel available are limited.

【0003】これまで、鉄スクラップより銅を除去する
方法として、鉄スクラップをアンモニア溶液に浸漬して
銅を抽出する方法(例えば、「廃車スクラップの脱銅
−アンモニア浸出法によるスクラップの脱銅(第2報)
−」 資源と素材 Vol.111、p.55〜58
(1995))、高温下で銅を気化させる方法(例え
ば、「真空下の脱銅」 循環性元素分離部会 中間報告
書 Vol.1、p.5〜10(1993) 日本鉄鋼
協会特基研究会 循環性元素分離部会)、溶融アルミニ
ウムと接触させ銅をアルミニウムに溶解させて除去する
方法(例えば、「アルミ浴による脱銅」 循環性元素分
離部会 中間報告書 Vol.1、p.43〜49(1
993) 日本鉄鋼協会特基研究会 循環性元素分離部
会、「熱化学的手法による鉄スクラップからの脱銅法の
探索」 日本金属学会シンポジウム予稿 p.13〜1
6(1990))、鉄およびアルカリ金属の硫化物を主
体とする溶剤に銅を移行させる方法(例えば、「FeS
フラックスと炭素飽和溶鉄間の銅分配に及ぼすアルカリ
及びアルカリ土類金属硫化物添加の影響」 鉄と鋼 V
ol.77、p.644〜651(1991))等が提
案されている。
Heretofore, as a method of removing copper from iron scrap, a method of immersing iron scrap in an ammonia solution to extract copper (for example, "decopperization of scrap scrap scrap"
-Copper decoppering by ammonia leaching method (2nd report)
− ”Resources and Materials Vol. 111, p. 55-58
(1995)), a method of vaporizing copper under high temperature (for example, “Decopper under vacuum”, Recyclable Element Separation Working Group Interim Report, Vol. 1, pp. 5-10 (1993) Japan Iron and Steel Association Special Research Group) (Circulating Elements Separation Subcommittee), a method of contacting with molten aluminum to dissolve copper in aluminum and remove it (for example, "Copper removal by aluminum bath" Recycling Elements Separation Subcommittee Interim Report Vol. 1, p. 43-49 ( 1
993) Japan Iron and Steel Institute Special Group Study Group, Separation of Cyclic Elements, "Search for Copper Removal Method from Iron Scrap by Thermochemical Method", Proceeding of the Japan Institute of Metals symposium p. 13-1
6 (1990)), a method of transferring copper to a solvent mainly containing sulfides of iron and alkali metals (for example, “FeS
Effect of Addition of Alkali and Alkaline Earth Metal Sulfides on Copper Partition between Flux and Molten Carbon Saturated Iron "Iron and Steel V
ol. 77, p. 644-651 (1991)).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のこれま
で提案された鉄スクラップからの銅の除去方法は経済性
が低く、実用には至っていなかった。そこで本発明は、
鉄スクラップを溶融した溶鉄中から、銅をより効率的か
つ経済的に除去、回収する方法を提案し、従来、鉄スク
ラップを原料とすることができなかった鋼材の鉄スクラ
ップの利用を可能にし、鉄スクラップが使用できる鋼材
の適用範囲を拡大するための溶鉄中の銅の回収方法を提
供することを目的とする。
However, the above-mentioned methods for removing copper from iron scrap that have been proposed so far have low economic efficiency and have not been put into practical use. Therefore, the present invention
We proposed a method to more efficiently and economically remove and recover copper from molten iron that has melted iron scrap, enabling the use of steel scrap of steel materials that could not be used as a raw material in the past. It is an object of the present invention to provide a method for recovering copper in molten iron for expanding the range of application of steel materials that can be used for iron scrap.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の溶鉄中の
銅の除去方法は、銅を含む溶鉄に、アルミニウム硫化物
および鉄硫化物を含む溶剤を接触させて、該溶鉄中に含
まれる銅を該溶剤に抽出し、次に、該溶剤と該溶鉄とを
分離し、次に、前記抽出した銅を該溶剤中から回収し、
該銅を回収した溶剤を、前記溶鉄中に含まれる銅の抽出
に繰り返して用いることを特徴とする。
A first method for removing copper in molten iron according to the present invention is to bring molten iron containing copper into contact with a solvent containing aluminum sulfide and iron sulfide so as to be contained in the molten iron. Extracted copper into the solvent, then separating the solvent and the molten iron, and then recovering the extracted copper from the solvent,
It is characterized in that the solvent for recovering the copper is repeatedly used for extracting the copper contained in the molten iron.

【0006】また、本発明の第2の溶鉄中の銅の除去方
法は、上記本発明の第1の溶鉄中の銅の除去方法を前提
としてさらに、前記溶鉄と分離させた溶剤からの銅の回
収を、金属アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニ
ウムを含むスクラップ、もしくは、アルミニウムドロス
(以下、「含アルミニウム還元剤」という。)を該溶剤
に加えて行うことを特徴とする。
Further, the second method for removing copper in molten iron of the present invention is based on the method for removing copper in molten iron of the first aspect of the present invention, which further comprises removing copper from the solvent separated from the molten iron. The recovery is performed by adding metallic aluminum, an aluminum alloy, scrap containing aluminum, or aluminum dross (hereinafter referred to as “aluminum-containing reducing agent”) to the solvent.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明は、アルミニウム硫化物
(Al23)および鉄硫化物(FeS)を含む溶剤(以
下、「Al23−FeS系フラックス」、または、単に
「フラックス」という。)が、溶鉄からの高い脱銅能力
を有すること、また、そのフラックスに強還元剤を加え
てFeSを還元すると、銅も還元され、フラックスより
銅を分離、回収できることを利用したものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to a solvent containing aluminum sulfide (Al 2 S 3 ) and iron sulfide (FeS) (hereinafter referred to as “Al 2 S 3 —FeS-based flux”, or simply “flux”). Has a high decoppering ability from molten iron, and when FeS is reduced by adding a strong reducing agent to the flux, copper is also reduced, and copper can be separated and recovered from the flux. is there.

【0008】Al23−FeS系フラックスと銅を含む
溶鉄を共存させると、銅はフラックス中のFeSにより
硫化され、Cu2Sとしてフラックス中に移行し、反応
にあずかったFeSは金属鉄に還元され溶鉄中に入る。
この脱銅反応の能力は、一般的に平衡分配比により評価
される。この平衡分配比とは、反応平衡時におけるフラ
ックス中の銅の重量%を、溶鉄中に残っている銅の重量
%で除した値である。
When Al 2 S 3 -FeS type flux and molten iron containing copper are made to coexist, copper is sulfided by FeS in the flux and transferred into the flux as Cu 2 S, and FeS which participated in the reaction becomes metallic iron. It is reduced and enters molten iron.
The capacity of this decoppering reaction is generally evaluated by the equilibrium partition ratio. The equilibrium distribution ratio is a value obtained by dividing the weight% of copper in the flux at the reaction equilibrium by the weight% of copper remaining in the molten iron.

【0009】Al23−FeS系フラックスと炭素飽和
溶鉄を1400℃の温度で平衡させた場合、フラックス
中のFeの割合が約23重量%の条件で、平衡分配比は
約28である。つまり、脱銅反応後にフラックス中に存
在する銅の重量%を、溶鉄中に残っている銅の重量%の
28倍とすることができる。フラックスの組成がこれよ
りずれる場合は、平衡分配比の値はこれより低下する。
従って、フラックスの組成は、Fe、Al、S、および
Cuを加えた組成が70重量%以上、Feの割合が5〜
40重量%であることが望ましい。
When the Al 2 S 3 -FeS type flux and the molten carbon saturated iron are equilibrated at a temperature of 1400 ° C., the equilibrium distribution ratio is about 28 under the condition that the proportion of Fe in the flux is about 23% by weight. That is, the weight% of copper present in the flux after the copper removal reaction can be 28 times the weight% of copper remaining in the molten iron. When the composition of the flux deviates from this, the value of the equilibrium partition ratio becomes lower than this.
Therefore, the composition of the flux is such that the composition containing Fe, Al, S, and Cu is 70% by weight or more, and the ratio of Fe is 5 to 5.
It is preferably 40% by weight.

【0010】この脱銅反応において溶鉄は必ずしも炭素
飽和である必要はないが、炭素を多く含むほうが、平衡
分配比を高くすることができ、また溶鉄の融点が低くな
るため、脱銅反応を起こさせる温度を低くすることがで
き、さらに、溶鉄中のイオウ濃度を低下させ、フラック
スと溶鉄との相分離性を高める効果もある。この脱銅の
反応温度としては、1200〜1700℃の範囲内が望
ましい。
In this decoppering reaction, the molten iron does not necessarily have to be saturated with carbon, but the higher the carbon content, the higher the equilibrium distribution ratio and the lower the melting point of the molten iron. The temperature at which the molten iron is made to be lower can be lowered, and further, the sulfur concentration in the molten iron can be lowered, and the phase separation property between the flux and the molten iron can be enhanced. The reaction temperature for this copper removal is preferably in the range of 1200 to 1700 ° C.

【0011】抽出した銅を含有させたAl23−FeS
系フラックスを溶鉄より分離した後、含アルミニウム還
元剤をフラックスに加えてゆくと、金属アルミニウムが
フラックス中に入って硫化して硫化アルミニウム(Al
23)となり、かわりにフラックス中の硫化鉄(Fe
S)が還元されて金属鉄(Fe)となり、フラックスよ
り分離される。そのフラックスに、さらに含アルミニウ
ム還元剤を加えると、次にフラックス中の硫化銅(Cu
2S)が還元されて金属銅(Cu)となり、フラックス
より分離される。従って、含アルミニウム還元剤を、フ
ラックスに段階的に加えれば、始めに金属鉄を主体とす
る合金を、次に金属銅を主体とする合金を得ることがで
き、銅をフラックスより分離、回収することが可能とな
る。
Al 2 S 3 -FeS containing extracted copper
When the aluminum-containing reducing agent is added to the flux after separating the system flux from the molten iron, metallic aluminum enters the flux and is sulfided to form aluminum sulfide (Al
2 S 3 ) and instead of iron sulfide (Fe
S) is reduced to metallic iron (Fe), which is separated from the flux. When an aluminum-containing reducing agent is further added to the flux, copper sulfide (Cu
2 S) is reduced to metallic copper (Cu), which is separated from the flux. Therefore, if the aluminum-containing reducing agent is added to the flux stepwise, it is possible to first obtain an alloy mainly composed of metallic iron and then an alloy mainly composed of metallic copper. Copper is separated from the flux and recovered. It becomes possible.

【0012】銅を回収した後のフラックスは、繰り返し
溶鉄からの銅除去に用いることができるため、本発明に
よる方法は、より効率的かつ経済的に溶鉄中の銅の除去
を行うことができる。ここで、溶鉄からの銅抽出に繰り
返されるフラックス中のFeSが不足するが、それにつ
いては、黄鉄鉱(FeS2)あるいは磁硫鉄鉱(Fe
S)などを加えて不足のFeSを補えばよい。
Since the flux after recovering copper can be repeatedly used for removing copper from molten iron, the method according to the present invention can remove copper in molten iron more efficiently and economically. Here, FeS in the flux which is repeatedly used for extracting copper from molten iron is insufficient, but as for that, pyrite (FeS 2 ) or pyrrhotite (Fe
S) or the like may be added to supplement the insufficient FeS.

【0013】溶鉄からAl23−FeS系フラックスへ
の銅の抽出 Al23−FeS系フラックスに用いられるAl2
3は、酸化アルミニウム(Al23、アルミナ)を、炭
素源(例えばコークス)とイオウ源(例えば、黄鉄鉱な
いしは単体イオウ)と混合し、窒素ガスなどの不活性雰
囲気中で、1500℃以上に加熱して作成することがで
きる。
From molten iron to Al 2 S 3 -FeS type flux
Extraction of copper Al 2 S used for Al 2 S 3 -FeS flux
3 is a mixture of aluminum oxide (Al 2 O 3 , alumina) with a carbon source (for example, coke) and a sulfur source (for example, pyrite or elemental sulfur), and the temperature is raised to 1500 ° C or higher in an inert atmosphere such as nitrogen gas. It can be created by heating.

【0014】また、より簡便には、含アルミニウム還元
剤と、黄鉄鉱または/及び磁硫鉄鉱を1200℃以上の
温度で反応させればよい。この時、含アルミニウム還元
剤と、黄鉄鉱または/及び磁硫鉄鉱との比率を調節する
ことにより、目的の組成のAl23−FeS系フラック
スを作成することができる。
Further, more simply, the aluminum-containing reducing agent may be reacted with pyrite or / and pyrrhotite at a temperature of 1200 ° C. or higher. At this time, by adjusting the ratio of the aluminum-containing reducing agent and pyrite or / and pyrrhotite, an Al 2 S 3 —FeS-based flux having a desired composition can be prepared.

【0015】なお、一旦このフラックスを作成して、本
発明の溶鉄からの銅除去プロセスを稼働させたならば、
このフラックスは繰り返し使用され、しかもその中のA
23の量はやや余剰となってゆくため、フラックスの
新たな作成を頻繁に行う必要はない。
Once this flux is prepared and the copper removal process from molten iron of the present invention is started,
This flux is used repeatedly, and the A
Since the amount of l 2 S 3 becomes slightly excessive, it is not necessary to frequently create new flux.

【0016】脱銅の対象とする鉄スクラップは、電気炉
を用いて溶解して溶鉄とし、炭素源(例えばコークス)
を加える。この溶鉄にAl23−FeS系フラックスを
接触させることにより、溶鉄中の銅をフラックスに抽出
するが、ここで銅除去をより効率的に行うため、溶鉄と
このフラックスの接触を数段に分け、各段の溶鉄とフラ
ックスを向流方式で移動させ、溶鉄中の銅を段階的にフ
ラックスに抽出してゆく。つまり、最終段の溶鉄からの
銅の抽出には、銅の回収工程を終えた新たなフラックス
を用いる。そして、これまで最終段の銅抽出を行ってい
たフラックスを、次にはその前段の抽出に用いるという
ように、各段のフラックスをそれぞれ前段へ順送りす
る。このようにすることで、最終段で得られる溶鉄中の
銅濃度を効率良く低下させることができ、しかも初段の
フラックス中の銅濃度を高くすることができる。初段に
おいて銅を濃縮したフラックスは、銅の回収工程へ廻
す。銅抽出の段数は3段程度が適切である。
The iron scrap to be decopperized is melted into molten iron using an electric furnace, and a carbon source (for example, coke) is obtained.
Add. By contacting the molten iron with an Al 2 S 3 —FeS-based flux, the copper in the molten iron is extracted into the flux. However, in order to more efficiently remove copper, the molten iron and the flux are contacted in several stages. Separately, the molten iron and flux at each stage are moved in a counter-current manner, and the copper in the molten iron is extracted into the flux in stages. That is, for the extraction of copper from the molten iron at the final stage, a new flux that has completed the copper recovery step is used. Then, the flux that has been used for copper extraction at the final stage until now is used for the extraction at the previous stage, so that the flux at each stage is sequentially fed to the previous stage. By doing so, the copper concentration in the molten iron obtained in the final stage can be efficiently reduced, and moreover, the copper concentration in the flux in the first stage can be increased. The flux concentrated copper in the first stage is sent to the copper recovery process. About three steps is suitable for copper extraction.

【0017】Al23−FeS系フラックスの組成とし
て、Feの割合が5重量%〜40重量%のものを用いる
ことができるが、フラックス中のFeの割合が大きい場
合は、溶鉄中のイオウ濃度が高くなるため、脱銅後の溶
鉄を脱硫する工程での負荷が大きくなり、さらにフラッ
クスから銅を回収する工程で必要となる含アルミニウム
還元剤の量が増加する。また、フラックス中のFeの割
合が小さい場合は、フラックスに濃縮可能な銅の量が低
減し、脱銅能力が低下する。
As the composition of the Al 2 S 3 -FeS type flux, it is possible to use one having a proportion of Fe of 5% by weight to 40% by weight. When the proportion of Fe in the flux is large, sulfur in the molten iron is used. Since the concentration becomes high, the load in the step of desulfurizing the molten iron after decoppering becomes large, and the amount of the aluminum-containing reducing agent required in the step of recovering copper from the flux also increases. Further, when the proportion of Fe in the flux is small, the amount of copper that can be concentrated in the flux is reduced, and the decoppering ability is reduced.

【0018】そのため、溶鉄からの銅抽出の最終段で
は、フラックス中のFe濃度を例えば15重量%以下と
低くし、それ以外の段では、フラックス中のFe濃度を
15重量%〜25重量%程度とすることが望ましい。こ
のフラックス中のFe濃度の調整は、フラックスと溶鉄
が接触している状態で黄鉄鉱、あるいは磁硫鉄鉱、ある
いは単体イオウを加えることにより行う。
Therefore, in the final stage of copper extraction from molten iron, the Fe concentration in the flux is lowered to, for example, 15% by weight or less, and in the other stages, the Fe concentration in the flux is about 15% to 25% by weight. Is desirable. The Fe concentration in the flux is adjusted by adding pyrite, pyrrhotite, or elemental sulfur while the flux and molten iron are in contact with each other.

【0019】なお、このAl23−FeS系フラックス
は、固体状態の鉄スクラップに付随する銅を除去するの
にも有効である。従って、銅抽出の前段側(初段、第2
段など)において、溶鉄のかわりに固体鉄スクラップの
ままで銅抽出を行い、その後、その固体鉄スクラップに
炭素源を加えて加熱して溶鉄とし、さらにその後段で、
溶鉄からの銅抽出を行うこともできる。固体鉄スクラッ
プとフラックスを接触させる温度は、1200〜150
0℃の範囲が適切である。
The Al 2 S 3 --FeS type flux is also effective for removing copper that accompanies solid-state iron scrap. Therefore, the front side of copper extraction (first stage, second stage
In such a step), copper extraction is performed with the solid iron scrap in place of the molten iron, and then a carbon source is added to the solid iron scrap to heat it to obtain molten iron.
It is also possible to perform copper extraction from molten iron. The temperature at which the solid iron scrap and the flux are contacted is 1200 to 150.
A range of 0 ° C. is appropriate.

【0020】また、溶鉄をこのAl23−FeS系フラ
ックスと接触させることにより、溶鉄中の不純物である
スズの一部を、硫化物(SnSなど)の形で揮発除去さ
せることができる。固体鉄スクラップとこのフラックス
を接触させた場合は、SnSの揮発を促進させることが
できる。
Further, by bringing molten iron into contact with the Al 2 S 3 —FeS-based flux, it is possible to volatilize and remove a part of tin, which is an impurity in the molten iron, in the form of sulfide (SnS, etc.). When this flux is contacted with solid iron scrap, the volatilization of SnS can be promoted.

【0021】このAl23−FeS系フラックスは酸素
あるいは水蒸気などとの反応性が高いため、常に、窒素
あるいはアルゴンなどの不活性なガスにより、フラック
スの置かれている雰囲気を保護しておく必要がある。雰
囲気に酸素が混入した場合は、亜硫酸ガス(SO2
が、水蒸気が混入した場合は硫化水素(H2S)が発生
する恐れがあるため、雰囲気ガスは吸引して、廃ガスの
無毒化処理を行う必要がある。また、通常の製鋼プロセ
スと同様に一酸化炭素(CO)の発生もあるので、廃ガ
ス処理により併せて一酸化炭素も無毒化の処理を行う。
廃ガスの処理法としては、イオウを含むガスはSO3
なるまで酸化した後、硫酸あるいは石膏として回収し、
一酸化炭素も酸化して二酸化炭素(CO2)とする。
Since this Al 2 S 3 -FeS type flux has a high reactivity with oxygen or water vapor, the atmosphere in which the flux is placed is always protected by an inert gas such as nitrogen or argon. There is a need. When oxygen is mixed in the atmosphere, sulfurous acid gas (SO 2 )
However, when water vapor is mixed in, hydrogen sulfide (H 2 S) may be generated. Therefore, it is necessary to suck the atmospheric gas and detoxify the waste gas. Further, since carbon monoxide (CO) is generated as in the case of a normal steelmaking process, carbon monoxide is also detoxified by the waste gas treatment.
As a method of treating waste gas, a gas containing sulfur is oxidized to SO 3 and then recovered as sulfuric acid or gypsum,
Carbon monoxide is also oxidized to carbon dioxide (CO 2 ).

【0022】銅抽出の最終段を終了した溶鉄は、一般的
な銑鉄の脱硫工程と同様な工程へ送り、溶鉄中のイオウ
濃度を低下させ、さらに、溶鉄中の炭素、アルミニウム
その他の不純物含有量を調節した後、一般的な鉄鋼の製
造工程へ送る。なお、溶鉄中の炭素およびアルミニウム
量は、酸化処理により容易に低減させることができる。
After the final stage of copper extraction, the molten iron is sent to a process similar to the general desulfurization process of pig iron to reduce the sulfur concentration in the molten iron, and further, the content of carbon, aluminum and other impurities in the molten iron. After adjusting the temperature, it is sent to a general steel manufacturing process. The amounts of carbon and aluminum in the molten iron can be easily reduced by the oxidation treatment.

【0023】Al23−FeS系フラックスからの銅の
回収 溶鉄からの銅抽出の初段を終えたAl23−FeS系フ
ラックスは、銅の回収工程へ送る。そこではまず、フラ
ックスを1300〜1600℃程度の温度に保持しなが
ら、含アルミニウム還元剤をフラックスに加えて、フラ
ックス中のFe量の70%程度を還元して、金属鉄を主
体とする溶融合金を析出、分離させる。この時、フラッ
クスにあらかじめ炭素を多く含有した溶鉄を小量共存さ
せておき、含アルミニウム還元剤とともに粉コークスや
微粉炭のような炭剤を加えて、析出する金属鉄の溶融を
助けると良い。含アルミニウム還元剤を多く加え過ぎる
と、フラックス中のFeの割合が低くなりすぎて、フラ
ックス中の銅がこの段階で溶融合金相に多く移行してし
まうため、好ましくない。フラックスより分離させた金
属鉄を主体とした溶融合金は、脱銅前の溶鉄に合流させ
る。
Of copper from Al 2 S 3 -FeS based flux
The Al 2 S 3 —FeS-based flux that has completed the first stage of copper extraction from the recovered molten iron is sent to the copper recovery process. First, while maintaining the flux at a temperature of about 1300 to 1600 ° C., an aluminum-containing reducing agent is added to the flux to reduce about 70% of the amount of Fe in the flux, and a molten alloy mainly composed of metallic iron. Is separated and separated. At this time, a small amount of molten iron containing a large amount of carbon is previously made to coexist in the flux, and a carbonizing agent such as powdered coke or pulverized coal is preferably added together with the aluminum-containing reducing agent to assist in melting the precipitated metallic iron. If too much aluminum-containing reducing agent is added, the proportion of Fe in the flux becomes too low, and copper in the flux will migrate to the molten alloy phase at this stage, which is not preferable. The molten alloy composed mainly of metallic iron separated from the flux is merged with the molten iron before decoppering.

【0024】Feの割合を低減させたフラックスは、さ
らに含アルミニウム還元剤を加え、フラックス中の残り
のFeと、Cuを還元し、金属銅を主体とする溶融合金
としてフラックスより分離させる。反応の温度は120
0〜1600℃の範囲が適切である。ここで加える含ア
ルミニウム還元剤の量は、フラックス中のFeSおよび
Cu2Sを化学量論的に還元する量よりも過剰に加え、
金属銅を主体とする溶融合金中に、残ったアルミニウム
が入るようにする。この操作により、フラックス中に残
存するCuの割合を1重量%以下とする。
The flux with a reduced proportion of Fe is further added with an aluminum-containing reducing agent to reduce the remaining Fe and Cu in the flux and separate it from the flux as a molten alloy mainly composed of metallic copper. The reaction temperature is 120
A range of 0 to 1600 ° C is suitable. The amount of the aluminum-containing reducing agent added here is in excess of the amount that stoichiometrically reduces FeS and Cu 2 S in the flux,
The residual aluminum is allowed to enter the molten alloy mainly composed of metallic copper. By this operation, the proportion of Cu remaining in the flux is reduced to 1% by weight or less.

【0025】なお、このフラックスよりCuを還元回収
する操作を数段に分け、各段のフラックスとアルミニウ
ムを残存させた溶融合金を向流方式で移動させ、フラッ
クス中のCuを段階的に溶融合金に抽出してゆくと効率
的である。つまり、最終段のフラックスからの銅の回収
には、金属アルミニウムを含む新たな還元剤を用い、そ
こで生じた、アルミニウムを残存させた溶融合金は、そ
の前段のフラックスからの銅の回収に用い、同様に、各
段のアルミニウムを残存させた溶融合金をそれぞれ銅回
収の前段へ順送りする。
The operation of reducing and recovering Cu from this flux is divided into several steps, and the molten alloy in which the flux and aluminum of each step are left is moved in a counter-current system so that Cu in the flux is gradually melted. It is efficient to extract them. In other words, a new reducing agent containing metallic aluminum was used for the recovery of copper from the flux in the final stage, and the molten alloy in which aluminum remained was used for recovery of copper from the flux in the preceding stage, Similarly, the molten alloy in which aluminum in each stage is left is sequentially fed to the preceding stage of copper recovery.

【0026】最終的に得られる、銅、鉄、およびアルミ
ニウムを含んだこの溶融合金は、フラックスより分離
し、凝固させた後、銅精練所などへ送る。
The finally obtained molten alloy containing copper, iron and aluminum is separated from the flux and solidified, and then sent to a copper refinery or the like.

【0027】銅を回収した後のフラックスは、再び溶鉄
からの銅抽出の最終段へ送り、溶鉄からの脱銅を繰り返
す。ここで、フラックス中のFeSが不足する場合は、
フラックスを溶鉄と共存させた条件で、黄鉄鉱、磁硫鉄
鉱、あるいは単体イオウなどを加えて、不足のFeSを
補う。
After recovering the copper, the flux is sent again to the final stage of copper extraction from the molten iron, and the decoppering from the molten iron is repeated. Here, when FeS in the flux is insufficient,
Under the condition that the flux coexists with molten iron, pyrite, pyrrhotite, elemental sulfur, or the like is added to supplement the deficient FeS.

【0028】このフラックスの繰り返し使用によって、
フラックス中のAl23の量がやや余剰となってゆく場
合がある。その場合は、フラックスからの銅回収が終了
した時点で、余剰のフラックスを分離する。余剰フラッ
クスの処理法としては、冷却、凝固させた後、ロータリ
ーキルンなどを用いて酸化して酸化アルミニウムとす
る。なおこの方法では、亜硫酸ガス含む廃ガスが生じる
ため、廃ガス処理を行って、亜硫酸ガスを石膏あるいは
硫酸として固定する。
By repeatedly using this flux,
The amount of Al 2 S 3 in the flux may be slightly excessive. In that case, when the copper recovery from the flux is completed, the surplus flux is separated. As a method of treating excess flux, after cooling and solidifying, it is oxidized using a rotary kiln or the like to obtain aluminum oxide. In this method, since waste gas containing sulfurous acid gas is produced, waste gas treatment is performed to fix the sulfurous acid gas as gypsum or sulfuric acid.

【0029】また、冷却した余剰フラックスを水溶液中
へ投じ、硫化水素(H2S)と水酸化アルミニウムの製
造に用いることもできる。
Further, the cooled excess flux can be thrown into an aqueous solution and used for the production of hydrogen sulfide (H 2 S) and aluminum hydroxide.

【0030】また、余剰フラックスを1200〜160
0℃の温度で溶鉄と共存させ、塩素ガス(Cl2)を含
むガスを反応させて、塩化アルミニウム(AlCl3
とFeSを生成させ、塩化アルミニウムは揮発分離させ
て回収し、FeSは再び、溶鉄からの脱銅に用いること
もできる。
Further, the surplus flux is set to 1200 to 160.
Aluminum chloride (AlCl 3 ) is allowed to coexist with molten iron at a temperature of 0 ° C. and reacted with a gas containing chlorine gas (Cl 2 ).
And FeS are produced, aluminum chloride is volatilized and recovered, and FeS can be used again for decopperization from molten iron.

【0031】[0031]

【実施例】鉄スクラップを溶融させた溶鉄より、Al2
3−FeS系フラックスへの銅抽出を3段の向流方式
で、フラックスから溶融合金へ銅の回収を2段の向流方
式で行う本発明の実施例を示す。
[Example] From molten iron obtained by melting iron scrap, Al 2
S 3 3-stage countercurrent system copper extraction into -FeS based flux, showing an embodiment of the present invention carried out in counter-current system of the two-stage recovery of copper from the flux into the molten alloy.

【0032】予備処理 鉄スクラップとして、初期銅濃度が約1重量%のものを
用いた。この鉄スクラップを粉コークスとともにアーク
溶解炉に入れて溶融し、炭素を3重量%以上含む溶鉄と
した。
As the pre-treated iron scrap, one having an initial copper concentration of about 1% by weight was used. This iron scrap was put into an arc melting furnace together with powder coke and melted to obtain molten iron containing 3% by weight or more of carbon.

【0033】初期のAl23−FeS系フラックスは、
1200〜1400℃の温度に保持した溶鉄の入ったア
ーク溶解炉に、スクラップアルミニウムと黄鉄鉱を少し
づつ装入してゆき、溶鉄相の上面に生成させた。なおこ
れ以後の工程で、スクラップアルミニウムは、金属アル
ミニウムを90重量%以上含む組成のものを用いた。フ
ラックスの組成は、スクラップアルミニウムと黄鉄鉱の
比率を調整することにより、Feの割合が約15重量%
となるようにした。この時、アーク溶解炉中に窒素ガス
を流入させ、生成したフラックスの分解を防いだ。生成
したフラックスは、アーク溶解炉より取り出し、次に示
す溶鉄からの銅抽出工程へ送った。
The initial Al 2 S 3 -FeS system flux was
Scrap aluminum and pyrite were gradually charged into an arc melting furnace containing molten iron maintained at a temperature of 1200 to 1400 ° C. to form on the upper surface of the molten iron phase. In the subsequent steps, scrap aluminum having a composition containing 90% by weight or more of metallic aluminum was used. The flux composition is such that the ratio of Fe is about 15% by weight by adjusting the ratio of scrap aluminum and pyrite.
It was made to become. At this time, nitrogen gas was introduced into the arc melting furnace to prevent decomposition of the generated flux. The generated flux was taken out from the arc melting furnace and sent to the following copper extraction process from molten iron.

【0034】なお前述のように、一旦このAl23−F
eS系フラックスを作成したならば、フラックスは繰り
返し使用され、しかもその中のAl23の量はやや余剰
となってゆくため、フラックスの新たな作成を頻繁に行
う必要はない。
As mentioned above, this Al 2 S 3 -F is once used.
Once the eS-based flux is created, the flux is repeatedly used, and the amount of Al 2 S 3 in it is slightly excessive, so that it is not necessary to create new flux frequently.

【0035】Al23−FeS系フラックスへの銅の抽
出工程 溶鉄からの銅抽出の初段では、まずAl23−FeS系
フラックスを初段の専用の電炉に入れた。このフラック
スは既に、第2段目の銅抽出において銅をある程度含有
させたものである。なお、プロセスの立ち上げ時では、
前出の予備処理で合成したフラックスを用いた。
Extraction of copper into Al 2 S 3 —FeS-based flux
In the first step of copper extraction from molten iron in the output step , first, the Al 2 S 3 —FeS-based flux was put in the first-stage dedicated electric furnace. This flux has already contained copper to some extent in the second stage copper extraction. When starting the process,
The flux synthesized in the pretreatment described above was used.

【0036】電炉の形は釜状で、気密性が保てるように
蓋を有しており、内壁は耐火レンガ製で、炭素電極より
融体内に通電することにより温度を保持する。また、炉
内を予熱するためのガスバーナーも備えている。フラッ
クスの酸化を防止するため、電炉はランスより窒素また
はアルゴンガスを導入できる構造になっており、また電
炉中に導入したガスおよび電炉中より発生するガスを処
理設備へ送るためのダクトを備えている。
The shape of the electric furnace is kettle-like, has a lid so as to maintain airtightness, the inner wall is made of refractory brick, and the temperature is maintained by energizing the melt from the carbon electrode. It also has a gas burner to preheat the furnace. In order to prevent the oxidation of the flux, the electric furnace has a structure that allows nitrogen or argon gas to be introduced from the lance, and is equipped with ducts for sending the gas introduced into the electric furnace and the gas generated from the electric furnace to the processing equipment. There is.

【0037】予備処理において溶融させ、溶鉄とした銅
を含んだスクラップは、蓋部の溶鉄の装入口より電炉中
に導入し、電炉底部でフラックスと溶鉄を撹拌させ、溶
鉄中の銅をフラックスへ移行させた。反応温度は約14
00℃とし、フラックスと溶鉄の割合は重量比で、およ
そ1:5とした。この時点で、フラックスの目標組成
は、Fe含有量を約15重量%とし、それよりFe含有
量が小さい場合は、黄鉄鉱を電炉中に加えた。続いてラ
ンスより、窒素またはアルゴンガスをフラックスおよび
溶鉄に吹き付けて撹拌し、反応を促進させた後、静置
し、フラックスと溶鉄を分離した。両相の分離後、電炉
を傾けてフラックスと小量の溶鉄を流し出し、それをフ
ラックスからの銅の回収工程に送った。次に、電炉より
残りの溶鉄を流し出し、第2段目の銅の抽出工程へ送っ
た。
Scrap containing molten copper which has been melted in the pretreatment is introduced into the electric furnace through the molten iron charging port of the lid, and the flux and molten iron are agitated at the bottom of the electric furnace to convert the copper in the molten iron into the flux. I made a transition. The reaction temperature is about 14
The temperature was set to 00 ° C., and the weight ratio of flux to molten iron was set to about 1: 5. At this point, the target composition of the flux was an Fe content of about 15% by weight, and if the Fe content was lower than that, pyrite was added to the electric furnace. Subsequently, nitrogen or argon gas was sprayed onto the flux and the molten iron from the lance to stir the mixture to promote the reaction, and then the mixture was allowed to stand to separate the flux and the molten iron. After the separation of both phases, the electric furnace was tilted and the flux and a small amount of molten iron were poured out and sent to the step of recovering copper from the flux. Next, the remaining molten iron was poured out from the electric furnace and sent to the second stage copper extraction step.

【0038】初段での反応終了後のフラックス中の銅濃
度は、およそ6重量%、溶鉄中の銅濃度は、およそ0.
3重量%となった。
The copper concentration in the flux after the completion of the reaction in the first stage is about 6% by weight, and the copper concentration in the molten iron is about 0.
It became 3% by weight.

【0039】溶鉄からの銅抽出の第2段目では、まず、
終段である第3段目の銅抽出を終えたフラックスを第2
段目の専用の電炉に入れた。なお、プロセスの立ち上げ
時では、前出の予備処理で合成したフラックスを用い
た。第2段目の電炉の形態は、初段のものと同様であ
る。
In the second stage of copper extraction from molten iron, first,
The second flux after the third stage copper extraction, which is the final stage
I put it in the electric furnace for the first stage. At the time of starting the process, the flux synthesized in the above-mentioned preliminary treatment was used. The form of the electric furnace of the second stage is similar to that of the first stage.

【0040】次に、電炉の蓋部の溶鉄の装入口より、初
段の銅抽出を終えた溶鉄を導入し、初段での銅抽出と同
様にして、溶鉄中の銅をフラックスへ移行させた。反応
温度は約1400℃とし、フラックスと溶鉄の割合は重
量比で、およそ1:5とした。この時点で、フラックス
の目標組成は、Fe含有量を約21重量%とし、それよ
りFe含有量が小さい場合は、黄鉄鉱を電炉中に加え
た。第2段目についても、初段と同様、ランスより、窒
素またはアルゴンガスをフラックスおよび溶鉄に吹き付
けて撹拌し、脱銅反応を促進させた後、静置した。フラ
ックスと溶鉄の分離後、電炉を傾けてまずフラックスを
流し出し、それを初段の銅の抽出工程に送った。次に、
溶鉄を流し出し、第3段目の銅の抽出工程へ送った。
Next, the molten iron that had been subjected to the copper extraction in the first stage was introduced from the molten iron inlet of the lid of the electric furnace, and the copper in the molten iron was transferred to the flux in the same manner as in the copper extraction in the first stage. The reaction temperature was about 1400 ° C., and the weight ratio of the flux to the molten iron was about 1: 5. At this point, the target composition of the flux was an Fe content of about 21% by weight, and when the Fe content was lower than that, pyrite was added to the electric furnace. Also in the second stage, as in the first stage, nitrogen or argon gas was sprayed onto the flux and molten iron from the lance to stir the mixture to promote the decoppering reaction, and then allowed to stand. After the separation of the flux and molten iron, the electric furnace was tilted and the flux was first poured out and sent to the first stage copper extraction step. next,
Molten iron was poured out and sent to the third stage copper extraction step.

【0041】第2段目の反応終了後のフラックス中の銅
濃度は、およそ2重量%、溶鉄中の銅濃度は、およそ
0.1重量%であった。
The copper concentration in the flux after completion of the reaction in the second step was about 2% by weight, and the copper concentration in the molten iron was about 0.1% by weight.

【0042】溶鉄からの銅抽出の第3段目では、まず、
銅の回収工程を終えたフラックスを第3段目の専用の電
炉に入れた。なお、プロセスの立ち上げ時では、前出の
予備処理で合成したフラックスを用いた。第3段目の電
炉の形態も、初段および第2段目のものと同様である。
In the third stage of copper extraction from molten iron, first,
The flux that had undergone the copper recovery step was placed in the third-stage dedicated electric furnace. At the time of starting the process, the flux synthesized in the above-mentioned preliminary treatment was used. The form of the third-stage electric furnace is the same as that of the first-stage and second-stage.

【0043】次に、電炉の蓋部の溶鉄の装入口より、第
2段目の銅抽出を終えた溶鉄を導入し、初段および第2
段目の銅抽出と同様にして、溶鉄中の銅をフラックスへ
移行させた。反応温度は約1400℃とし、フラックス
と溶鉄の割合は重量比で、およそ1:5とした。この時
点で、フラックスの目標組成は、Fe含有量を約11重
量%とし、それよりFe含有量が小さい場合は、黄鉄鉱
を電炉中に加えた。第3段目についても、初段および第
2段目と同様、ランスより、窒素またはアルゴンガスを
フラックスおよび溶鉄に吹き付けて撹拌し、脱銅反応を
促進させた後、静置した。フラックスと溶鉄の分離後、
電炉を傾けてまずフラックスを流し出し、それを第2段
目の銅の抽出工程に送った。次に、脱銅を終了した溶鉄
を流し出し、一般的な脱硫プロセスへ送った。なお、脱
硫プロセスでは、石灰、ソーダ灰(Na2CO3)などを
加えて、溶鉄中のSを除き、その後、転炉で酸素を吹き
込んで溶鉄の炭素量およびアルミニウム量を低減させた
後、溶鉄を一般的な鋼の製造工程へ送った。
Next, the molten iron that had been subjected to the second stage copper extraction was introduced from the molten iron inlet of the lid of the electric furnace, and the first and second stages were introduced.
The copper in the molten iron was transferred to the flux in the same manner as the copper extraction in the first stage. The reaction temperature was about 1400 ° C., and the weight ratio of the flux to the molten iron was about 1: 5. At this point, the target composition of the flux was an Fe content of about 11% by weight, and if the Fe content was lower than that, pyrite was added to the electric furnace. Also in the third stage, as in the first and second stages, nitrogen or argon gas was sprayed onto the flux and molten iron from the lance to stir them to promote the decoppering reaction, and then allowed to stand. After separating the flux and molten iron,
First, the electric furnace was tilted to flow out the flux, and the flux was sent to the second stage copper extraction step. Next, the molten iron that had been decopperized was poured out and sent to a general desulfurization process. In the desulfurization process, lime, soda ash (Na 2 CO 3 ) and the like are added to remove S in the molten iron, and then oxygen is blown in the converter to reduce the carbon content and aluminum content of the molten iron. Molten iron was sent to a general steel manufacturing process.

【0044】第3段目の反応終了後のフラックス中の銅
濃度は、およそ1.2重量%、溶鉄中の銅濃度は、およ
そ0.07重量%となった。
After the completion of the reaction in the third stage, the copper concentration in the flux was about 1.2% by weight, and the copper concentration in the molten iron was about 0.07% by weight.

【0045】Al23−FeS系フラックスからの銅の
回収工程 溶鉄からの銅抽出の初段を終えたAl23−FeS系フ
ラックスは、小量の溶鉄とともに、銅の回収工程へ送っ
た。
Of copper from Al 2 S 3 -FeS based flux
The Al 2 S 3 —FeS-based flux that had completed the first stage of copper extraction from the molten iron was sent to the copper recovery step together with a small amount of molten iron.

【0046】まず、フラックスと小量の溶鉄を、フラッ
クスからの脱鉄用電炉に装入し、スクラップアルミニウ
ムと粉コークスを少しづつフラックスに添加し、フラッ
クス中のFeSを還元して金属鉄とし、溶鉄相へ移行さ
せた。フラックス中のFe濃度が5〜10重量%程度と
なった時点で、スクラップアルミニウムと粉コークスの
添加を終了し、静置後、電炉を傾けてフラックスを流し
出し、それをフラックスからの銅回収第1段の電炉へ送
った。続いて、溶鉄相を流し出し、それは予備処理にお
ける銅抽出を行う前の溶鉄に合流させた。なおこの反応
における炉内温度は1500℃とし、熱量が不足する場
合は、炭素電極からの通電を行った。また、電炉内には
不活性ガスとして窒素を導入して、フラックスの酸化を
防ぎ、廃ガスはダクトを通して処理設備へ送った。
First, the flux and a small amount of molten iron are charged into an electric furnace for removing iron from the flux, scrap aluminum and powder coke are added little by little to the flux, and FeS in the flux is reduced to metallic iron, Transferred to molten iron phase. When the Fe concentration in the flux reached about 5 to 10% by weight, the addition of scrap aluminum and powder coke was completed, and after standing, the electric furnace was tilted to flow out the flux, which was then recovered from the copper. It was sent to the first-stage electric furnace. Subsequently, the molten iron phase was poured out, which was combined with the molten iron before the copper extraction in the pretreatment. The temperature in the furnace in this reaction was 1500 ° C, and when the amount of heat was insufficient, electricity was supplied from the carbon electrode. Also, nitrogen was introduced as an inert gas into the electric furnace to prevent the oxidation of the flux, and the waste gas was sent to the treatment facility through a duct.

【0047】脱鉄用電炉からのフラックスは、銅回収の
第1段の電炉へ装入し、次にそこに銅回収の第2段で得
られた溶融合金を装入した。この溶融合金は、アルミニ
ウムおよび銅回収の第2段でフラックスより回収された
銅および鉄などより構成されている。なお、プロセスの
立ち上げ時では、この溶融合金に代わって新たなスクラ
ップアルミニウムを用いた。
The flux from the deironing electric furnace was charged into the first stage electric furnace for copper recovery, and then the molten alloy obtained in the second stage copper recovery was charged therein. This molten alloy is composed of copper and iron recovered from the flux in the second stage of recovering aluminum and copper. At the time of starting the process, new scrap aluminum was used in place of this molten alloy.

【0048】銅回収の第1段の電炉の温度設定は約14
00℃とし、温度がこれより低下する場合は、炭素電極
からの通電により熱量を補った。ランスを用いて窒素を
フラックスおよび溶融合金に吹き付け、両者を撹拌し、
フラックス中のFeSおよびCu2Sを溶融合金中のア
ルミニウムで還元し、金属鉄および金属銅として溶融合
金に移行させた後、静置した。廃ガスはダクトを通じて
処理設備へ送った。フラックスと溶融合金が分離した
後、電炉を傾けてフラックスを流し出し、銅回収の第2
段の電炉へ送った。次に、電炉より溶融合金を流し出
し、凝固させた後、その合金を銅精練所へ送った。
The temperature setting of the first stage electric furnace for copper recovery is about 14
When the temperature was set to 00 ° C. and the temperature was lower than this, the amount of heat was supplemented by energization from the carbon electrode. Blow nitrogen onto the flux and molten alloy using a lance, stir both,
FeS and Cu 2 S in the flux were reduced with aluminum in the molten alloy, transferred to the molten alloy as metallic iron and metallic copper, and then allowed to stand. Waste gas was sent to the treatment facility through a duct. After the flux and molten alloy are separated, tilt the electric furnace to flow out the flux,
It sent to the electric furnace of the stage. Next, the molten alloy was poured out of the electric furnace and solidified, and then the alloy was sent to a copper smelting plant.

【0049】ここで得られた溶融合金の組成は、銅が約
30重量%、鉄が約45重量%、アルミニウムが約25
重量%であった。
The composition of the molten alloy obtained here was about 30% by weight of copper, about 45% by weight of iron and about 25% of aluminum.
% By weight.

【0050】銅回収の第2段では、まず銅回収の第1段
からのフラックスを、続いてスクラップアルミニウム
を、銅回収の第2段の電炉へ装入した。スクラップアル
ミニウムの装入量は、脱鉄用電炉から銅回収の第1段の
電炉へ送られる時点でのフラックス中のFeSおよびC
2Sを、化学量論的に還元できるアルミニウム量の
1.3〜2.5倍となるようにした。
In the second stage of copper recovery, the flux from the first stage of copper recovery and then the scrap aluminum were charged to the electric furnace of the second stage of copper recovery. The amount of scrap aluminum charged was FeS and C in the flux at the time when it was sent from the deferring electric furnace to the first stage electric furnace for copper recovery.
u 2 S was made to be 1.3 to 2.5 times the amount of aluminum that can be stoichiometrically reduced.

【0051】銅回収の第2段の電炉の温度設定も第1段
と同様に約1400℃とし、温度がこれより低下する場
合は、炭素電極からの通電により熱量を補った。ランス
を用いて窒素をフラックスおよびスクラップアルミニウ
ムに吹き付け、両者を撹拌し、フラックス中に残存する
FeSおよびCu2Sをアルミニウムで還元し、金属鉄
および金属銅として、残ったアルミニウムとともに溶融
合金を形成させた。その後、静置し、フラックスと溶融
合金相を分離した。なお、両相の分離が不十分となった
場合は、小量の溶鉄または鉛を含む合金を電炉中へ装入
し、溶融合金の比重を高めた。廃ガスはダクトを通じて
処理設備へ送った。フラックスと溶融合金の分離後、電
炉を傾けてフラックスを流し出した。次に、電炉より溶
融合金を流し出し、それを第1段の銅回収の電炉へ送っ
た。
The temperature of the second stage electric furnace for copper recovery was set to about 1400 ° C. as in the first stage, and when the temperature was lower than this, the amount of heat was supplemented by energizing from the carbon electrode. Nitrogen is blown onto the flux and scrap aluminum using a lance, both are stirred, FeS and Cu 2 S remaining in the flux are reduced with aluminum, and a molten alloy is formed with the remaining aluminum as metallic iron and metallic copper. It was Then, it left still and the flux and molten alloy phase were isolate | separated. When the separation of both phases became insufficient, an alloy containing a small amount of molten iron or lead was charged into the electric furnace to increase the specific gravity of the molten alloy. Waste gas was sent to the treatment facility through a duct. After the flux and the molten alloy were separated, the electric furnace was tilted to flow out the flux. Next, the molten alloy was poured out from the electric furnace and sent to the first-stage copper recovery electric furnace.

【0052】この銅回収工程により、フラックス中のC
u含有量は1重量%以下、Feの含有量も1重量%以下
となった。このフラックスは、溶鉄からの銅抽出の第3
段目に繰り返した。なお、フラックスが余剰となった場
合は、この時点でフラックスの一部を取り出し、それを
ロータリーキルンを用いて酸化し、酸化アルミニウムと
して無害化した。またその廃ガスはダクトを通じて処理
設備へ送り、発生した亜硫酸ガスを石膏として固定して
無害化した。
By this copper recovery step, C in the flux
The u content was 1 wt% or less, and the Fe content was 1 wt% or less. This flux is the third of copper extraction from molten iron.
Repeated on the stage. In addition, when the flux became excessive, a part of the flux was taken out at this point and was oxidized using a rotary kiln to render it harmless as aluminum oxide. The waste gas was sent to the treatment facility through a duct, and the generated sulfurous acid gas was fixed as gypsum to render it harmless.

【0053】本プロセスにより鉄スクラップ中の不純物
銅の濃度を約1重量%より0.1重量%以下に低減する
ことができ、銅の回収率は90%以上となった。使用し
たスクラップアルミニウムおよび黄鉄鉱の量は、鉄スク
ラップ1トン当り、平均で各々約20kgおよび約55
kgであった。
By this process, the concentration of the impurity copper in the iron scrap can be reduced from about 1% by weight to 0.1% by weight or less, and the copper recovery rate becomes 90% or more. The amount of scrap aluminum and pyrite used is about 20 kg and about 55 on average per ton of iron scrap.
kg.

【0054】なお、フラックスを繰り返し用いない溶鉄
中の銅の除去プロセスでは、使用するスクラップアルミ
ニウムおよび黄鉄鉱の量は、鉄スクラップ1トン当り、
各々約45kgおよび約240kgとなる。従って、フ
ラックスを繰り返し用いる本発明による方法は、フラッ
クスを繰り返し用いない方法に比べ、スクラップアルミ
ニウムの消費量を1/2以下、黄鉄鉱の消費量を1/4
以下に減らすことができ、より経済的である。
In the process of removing copper in molten iron without repeated use of flux, the amounts of scrap aluminum and pyrite used are as follows:
They are about 45 kg and about 240 kg, respectively. Therefore, the method according to the present invention in which the flux is repeatedly used has a consumption of scrap aluminum of 1/2 or less and a consumption of pyrite of 1/4 as compared with the method in which the flux is not repeatedly used.
It can be reduced to less and is more economical.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、鉄スクラップ中の銅の
除去および回収がより効率的かつ経済的に行え、従来、
鉄スクラップを原料とすることができなかった鋼材の鉄
スクラップ利用を可能にし、鉄スクラップが使用できる
鋼材の適用範囲を拡大することができる。
According to the present invention, the removal and recovery of copper in iron scrap can be performed more efficiently and economically.
Steel scrap that could not be used as a raw material can be used for iron scrap, and the applicable range of steel materials that can use iron scrap can be expanded.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 銅を含む溶鉄に、アルミニウム硫化物お
よび鉄硫化物を含む溶剤を接触させて、該溶鉄中に含ま
れる銅を該溶剤に抽出し、次に、該溶剤と該溶鉄とを分
離し、次に、前記抽出した銅を該溶剤中から回収し、該
銅を回収した溶剤を、前記溶鉄中に含まれる銅の抽出に
繰り返して用いることを特徴とする溶鉄中の銅の除去方
法。
1. A molten iron containing copper is brought into contact with a solvent containing aluminum sulfide and iron sulfide to extract copper contained in the molten iron into the solvent, and then the solvent and the molten iron are separated from each other. Separation, then, the extracted copper is recovered from the solvent, the solvent recovered copper is repeatedly used for extraction of copper contained in the molten iron, removal of copper in molten iron Method.
【請求項2】 溶鉄と分離させた溶剤からの銅の回収
を、金属アルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウ
ムを含むスクラップ、もしくは、アルミニウムドロスを
該溶剤に加えて行うことを特徴とする特許請求の範囲1
に記載の溶鉄中の銅の除去方法。
2. The method for recovering copper from a solvent separated from molten iron by adding metallic aluminum, an aluminum alloy, scrap containing aluminum, or aluminum dross to the solvent.
The method for removing copper in molten iron according to.
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