焙焼とは?
ばいしょう
焙焼とは、鉱石や中間製品を酸素を含む雰囲気中で加熱し、化学組成を変化させて後続工程を容易にする乾式冶金操作のことです。
焙焼(ばいしょう、英語:roasting)は、鉱石・精鉱・中間製品などを溶融させずに高温(一般に500〜1000℃程度)で加熱し、酸素や硫黄などの雰囲気ガスと反応させることで化学的な変化を起こす乾式冶金の単位操作です。製錬工程の前処理として広く用いられています。
目的と種類:焙焼の目的は処理する鉱石や金属によって異なります。
- 酸化焙焼:硫化物鉱石(黄銅鉱・黄鉄鉱など)を酸素雰囲気で加熱し、硫黄を二酸化硫黄として除去して酸化物に転換する。銅・亜鉛・鉛の製錬に広く使用される
- 還元焙焼:酸化物鉱石を還元性雰囲気で加熱して還元する
- 塩化焙焼:塩素や塩化物を用いて目的金属を塩化物に転換し、揮発・抽出を容易にする
- 硫酸化焙焼:硫酸塩に転換して湿式製錬に適した形にする
焙焼炉の種類:多段炉・流動床炉・サスペンション炉などがあり、処理量・粒度・反応特性に応じて選択されます。流動床炉は熱効率と反応速度の面で優れており、現代の製錬所では主流となっています。
環境面での課題と意義:焙焼で発生する二酸化硫黄(SO₂)は酸性雨の原因となるため、現代の製錬所では硫酸製造プラントと組み合わせてSO₂を硫酸として回収し、環境排出を最小化しています。
使い方・例文
亜鉛製錬では採掘した閃亜鉛鉱(ZnS)を流動床炉で900℃前後に加熱する酸化焙焼を行い、硫黄を除去して酸化亜鉛(ZnO)に変換してから電解採取へ進みます。
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