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Verfahren zum Raffinieren von Kupfer.
Kupfer hat die Eigenschaft, Gase in grösseren Mengen zu lösen. Nach Versuchen der letzten Zeit können aus 100 g erstarrtem Kupfer ungefähr 3 bis 8 cm3 Gas extrahiert werden. Diese Mengen können aber noch wesentlich steigen bzw. grösser sein. Die Löslichkeit der Gase in Kupfer steigt proportional dem Druck nach der Gleichung
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wobei M die gelöste Gasmenge, k eine Konstante und p den Druck bedeutet. Überdies hängt bei gleichen Drucken die gelöste Gasmenge auch von der Temperatur ab, indem bei hohen Temperaturen die Löslichkeit des Gases in dem Metall steigt. Die Folge davon ist, dass beim Erkalten des Metalles das Gas abgegeben wird, also, wenn das Metall in Formen gegossen wird, sich im gegossenen Block bzw. im Gussstück in Form von Blasen abscheidet.
Nun ist aber die Aufnahme von Gasen besonders bei der Feuerraffination von Kupfer unvermeidlich, da z. B. durch das Polen grosse Gasmengen aufgenommen werden. Diese Gasmengen können manchmal so gross sein, dass der Guss ganz schwammig wird. Die schädlichen Hauptgase sind : Schwefeldioxyd, : Kohlenmonoxid, Wasserstoff-,'
Kohlenwasserstoffe und
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im Vakuum geschmolzen und gegossen-wird, wobei die-Evakuation-auchden Vorteil hat, dass das in der Kupferschmelzè'gelöste Küpferoxydul gespalten werden kann.' 'Es sindwohT Verfahren zum Ráffinieren von Kupfer bekannt, welche darin bestehen dass der im Kupfer enthaltene Schwefel zu Schwefe1dioxyd oxydiert und dieses durch Evakuation der Schmelze entfernt wird.
Demgegenüber beruht die Erfindung auf der Feststellung, dass durch eine entsprechend weitgehende Evakuation der Kupferschmelze, u. zw. bei Drucken von nur wenigen Millimetern Quecksilber, auch die im Kupfer enthaltenen flüchtigen Metalle, wie insbesondere Wismut, Arsen, Zink u. dgl., verflüchtigt werden können, womit noch der weitere Vorteil verbunden ist, dass durch eine so weitgehende Evakuation auch eine Spaltung des Kupferoxyduls (Desoxydation) bewirkt wird.
Nun'ist aber das Arbeiten unter Vakuum in Kupferraffinieröfen wegen der Grösse dieser Öfen, deren Inhalt zwischen 10 und 200 t schwankt, praktisch ausgeschlossen.
Die Erfindung besteht nun darin, dass in normaler Weise, z. B. in einem normalen Flammraffinierofen, feuerraffiniertes Kupfer, bevor es durch Guss oder sonstwie verarbeitet wird, einer Evakuation in einem besonderen Evakuationsbehälter unterworfen wird.
Zweckmässig ist eine Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung derart, dass aus dem Raffinierofen der gesamte Ofeninhalt oder ein Teil desselben in einen eigenen zweckmässig vorgewärmten Evakuationsbehälter geleitet und in diesem bis zur vollständigen Entgasung bis etwa eine Stundeevakuiert wird. Dann erst wird das Kupfer auf Cakes oder Wirebars unter normalem Druck ausgegos-len.
Da während der Evakuationszeit die Schmelze auskühlen würde, ist es zweckmässig, den Evakuationsbehälter zu heizen, u. zw. am besten induktiv zu heizen. Durch diese induktive Heizung hat man dann auch die Möglichkeit, die Schmelze etwas zu überhitzen, wodurch eine restloser Evakuation und eine bessere Spaltung des Kupferoxyduls erzielt wird. Man spaltet aber nicht nur das Kupferoxydul, sondern es werden durch die Evakuation auch diverse Verunreinigungen, wie Wismut, Arsen, Zink usw. zum grössten Teil entfernt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Raffinieren von Kupfer, dadurch gekennzeichnet, dass feuerraffiniertes Kupfer vor der Verarbeitung einer so weitgehenden Evakuation in einem besonderen Evakuationsbehälter unterworfen wird, dass die im Kupfer enthaltenen flüchtigen Metalle, wie insbesondere Wismut, Arsen, Zink u. dgl. bei Schmelztemperatur des Kupfers oder bei Überhitzung der Schmelze verflüchtigt werden und zugleich eine Desoxydation des Kupfers bewirkt wird.
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