AT145489B - Verfahren zur Herstellung von sauerstoffarmem Kupfer. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von sauerstoffarmem Kupfer. 



   Im Patent Nr. 142550 ist ein Verfahren beschrieben, bei welchem oxydierte Kupfer der Sauerstoff fast augenblicklich entzogen wird, indem man eine heftige Durchwirbelung des oxydierten Kupfers mit einer geschmolzenen Schlacke durchführt ; die Schlacke, die synthetisch hergestellt wird und sehr dünnflüssig ist, besitzt ein grosses Lösungsvermögen für Kupferoxydul und ist deshalb vorzugsweise sauer. Die Durchwirbelung geschieht mit einer solchen Wucht, dass man eine Zerstäubung der Schlacke und eine besonders feine Verteilung im Metall in Form einer Emulsion gleichzeitig mit einer stürmischen Durchwirbelung der Metall-und Sehlackenmasse erzielt. 



   In der obzitierten Patentschrift ist ausgeführt worden, dass die Durchwirbelung zugleich mit der Desoxydation auch eine Reinigung des Kupfers von andern Verunreinigungen als Sauerstoff, beispielsweise von Eisen, mit sich bringt. Dies ist eine Folge davon, dass Eisenoxyd, welches sich in der Kupfermasse gemäss der Gleichung 
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 gebildet hat, aufgelöst wird. 



   Es ist nun gefunden worden und darin besteht die vorliegende Erfindung, dass man die Desoxydationswirkung der Schlacke im Zeitpunkt der Durchwirbelung steigern, d. h. schliesslich zu einem Kupfer mit geringerem Sauerstoffgehalt gelangen kann, wenn man von der gleichen Kupfermenge mit dem- 
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 einanderfolgenden Durchwirbelungen eine relativ kleine Menge von Hilfszusätzen zufügt, welche imstande sind, das Kupferoxydul im   Bde   zu   reduzieren ; als solche Zusätze. eignen sich vorzugsweise Metalle,   deren Oxyd sich unter   Wärmepntwicklung   bildet, die, bezogen auf. ein Molekül   02, höher ist   als die von   CuaO. ''  
Es bildet sich durch die umkehrbare Reaktion :

   
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<tb> 
<tb> Titanoxyd <SEP> (TiO).............................................. <SEP> 65%
<tb> Kieselsäure <SEP> .......................................................... <SEP> 30%
<tb> Magnesia...................................".................... <SEP> 5%.
<tb> 
 



   Man erhitzt die Schlacke vorher auf eine Temperatur, die sie sehr flüssig macht. Man setzt das Mangan in geschmolzenem Zustand oder in pulverförmigem Zustand vor oder während der Durchwirbelung oder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchwirbelungen zu. 



   Nachdem die Durchwirbelung 1 oder 2 Minuten vor sich gegangen ist, lässt man absitzen. Die Schlacke sammelt sich an der Oberfläche und lässt unter sich ein desoxydiertes Metall zurück, während die Oxyde, welche das Kupfer verunreinigten, in die Schlacke gegangen sind. 

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   Nach einer andern Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung fügt man zu einem Kupferbad, das eine Gesamtmenge von 30% Sauerstoff enthält, vor der Durchwirbelung   1 %   Mangan zu. Nach der Durchwirbelung enthält das Kupfer nur mehr 0'1% Sauerstoff. 



   Es hat sich gezeigt, dass man die Desoxydation des Kupfers auch dadurch erleichtern kann, dass man dem Kupferbad (vor oder während der Durchwirbelung oder zwischen zwei aufeinanderfolgenden   Durehwirbelungen)   statt eines Metalles, wie es oben angegeben ist, ein Metalloid zusetzt, beispielsweise Phosphor oder Silizium, die imstande sind, das Kupferoxyd zu reduzieren. Für die heftige Durchwirbelung bedient man sieh sodann einer Schlacke, die einen Bestandteil enthält, welcher sich mit dem Oxyd des zur Verwendung gelangten Metalloides zu verbinden vermag. 



   In Fällen, wo man mit Metalloiden, wie Phosphor oder Silizium, arbeitet, kann man die Entfernung der Oxyde des Kupfers mit Hilfe basischer Schlacken bewerkstelligen. Die Metalloide reduzieren das Oxyd des Kupfers, das in dem Metallbad, dem sie zugesetzt werden, enthalten ist und geben selbst Oxyda-   tionsprodukte (von Phosphor oder Silizium z. B. ), die im Kupfer weniger löslich sind als das Kupfer-   oxyd selbst und die daher von der Schlacke leichter aufgenommen werden als Kupferoxyd, indem sie sich mit dem basischen Schlackenanteil verbinden. 



   Im folgenden sind zwei Beispiele für Schlackenzusammensetzung mit basischen Bestandteilen angeführt, wenn man dem Kupferbad ein Reduktionsmittel, wie Phosphor oder Silizium, zusetzt. 
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<tb> 
<tb> 



  1. <SEP> NaO................. <SEP> 25% <SEP> 2. <SEP> cas <SEP> 60%
<tb> CaO.................. <SEP> 45% <SEP> mono <SEP> 25%
<tb> MnO <SEP> .................. <SEP> 15% <SEP> FeO <SEP> ................... <SEP> 10%
<tb> FeO.................. <SEP> 10% <SEP> MgO <SEP> + <SEP> Al......... <SEP> 5%
<tb> MgO <SEP> + <SEP> Alz03 <SEP> "........ <SEP> 501
<tb> 
 
Die Erfindung ist jedoch an die genannten Zahlen nicht gebunden. 



   Man kann gemäss der Erfindung jedes Metall oder Metalloid dem zu desoxydierenden Kupfer zusetzen, das imstande ist, das Kupferoxyd zu reduzieren und dessen Oxyd sich mit den Schlackenbestandteilen, seien sie sauer oder basisch, zu verbinden vermag. 



   Es genügt ein sehr geringer Zusatz von Reduktionsmitteln, im allgemeinen von der Grössenordnung von   1% oder   weniger, wobei die Menge, welche das gewünschte Ergebnis zu erzielen gestattet, vom Gehalt des Kupfers an Oxyd abhängt. Es ist experimentell festgestellt worden, dass von dem Zusatz wenig oder nichts im Metall verbleibt. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von sauerstoffarmem Kupfer durch heftige Durchwirbelung des Bades des zu behandelnden Kupfers mit einer aufgeschmolzenen, leichtflüssigen Schlacke, welche imstande ist, die im Metall enthaltenen Oxyde aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Kupferbad vor oder während der Durchwirbelung oder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchwirbelungen einen desoxydierend wirkenden Hilfsstoff zufügt, welcher das Kupferoxyd reduziert und dessen Oxydationsprodukt in der Schlacke leichter aufgenommen wird als Kupferoxyd.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Kupfer als Hilfsstoff ein Metall, wie Mangan, Eisen, Zinn, Blei, Kobalt, Chrom, Zink oder Magnesium, zufügt, bei dem die Bildungswärme des Oxyds bezogen auf 1 Molekül Sauerstoff grösser ist als die des Kupferoxyds.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Kupfer eine solche Menge des reduzierend wirkenden Hilfsstoffes zufügt, dass die Löslichkeitsgrenze des Oxyds des betreffenden Zusatzes im Kupfer nicht überschritten wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Kupfer als Hilfsstoff ein Metalloid zusetzt, wie z. B. Phosphor, Silizium, oder Arsen, bei dem die Bildungswärme des Oxydationsproduktes bezogen auf 1 Molekül Sauerstoff grösser ist als die des Kupferoxyds und welches die Desoxydation des Kupfers unter Durchwirbelung mit Hilfe einer basischen Schlacke auszuführen gestattet.