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"Perfectionnements aux procédés pour la récupêration et le raffinage de cuivre ".
La présente invention est relative à un procédé pour la récupération et le- raffinage de, suivre et concerne plus particulièrement la récupération du cuivre purifié à partir de matières cuprifères en formant: des solutions de sels complexes de cuivre em d'ammondium à l'aide du contenu de Cuivre des dites matières cuprifères et en précipitant de ces solutions le cuivra métallique à l'aide d'un agent réducteur.
Un des procédés industriels habituels pour récupérer la Cuivre d'un minerai consiste à dissoudre des oxydes de cuivre ou du cuivre métallique avec une. quantité d'oxy- gène correspondaa.t à cella contenue dans les oxydes
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de cuivre dans des solutions a1isioniaoales contenant du carbonate c1' [.([tffiLOnium et des carbonates complexes de cuivre et d'ammonium, et à précipiter les oxydesde cuivre de ces solutions en les faisant bouillir. On traite les oxydes de cuivre ainsi précipités par des procède s
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métallurgiques ou éle0trolytlQues bien.
connus pour ràoupérer le cuivre métallique purifiée on sait que la présence de sels complexes cuivriques et alrillloùiQl1Gs dans -les solutions de lessivage ou de dissolution contribue à mettre le cuivre en solution, de procédé a pour inconvénient de nécessiter de grandes quantités de chaleur pour précipiter l'oxyde de cuivreet n'est économique que si l'on peut disposer d'une source de chaleur peu coûteuse. De plus, des procédésmé-
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tallurgiques et ±le9trolytiques doivent être anployés afin de récupérer le cuivre, sous forme métàlliqu-a. un a constaté, à présent qu'il est possible de précipiter à des températures et des pres sionsêlevées des quantités relativement grandes de suivre métallique.à partir de solutions ammoniacales de carbonate d'anmoniua et de carbonates complexes de cuivre et d'ammonium .
Le procédé faisant l'objet de lqinveutian .x. met à profit cette découverte et évite les difficultés susmention- nées, en précipitant directement, dans des conditions contrôlées, du cuivre métallique à partir de solutions contenant des complexes de cuivre.
En conséquence, @@ l'invention a pour objet un procédé, dans lequel du cuivre métallique peut être directement précipité à partir de solutions contenant du cuivre dissous. Un autre objet coacerne un procédé pour récupé- rer le Cuivre d'un minerai ou de son concentrât en dissolvant son contenu de cuivre et en précipitant le cuivre métallique à partir de la solution' L'invention a encore pour objet un procédé pour purifier du cuivre Impur tel
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que le du cuivre boursouflé.',
L'invention concerne un procède pour la récupération de Cuivre purifié à partir de matières Cuprifères,
le- quel procédé consiste à dissoudre le Cuivre soutenu dans la dite matière dans une solution ammoniacale de sels de cuivre et d'ammonium et à faire réagir ensuite la solution obtenue avec du monoxyde de carbone gazeux à une tempéra- ture et une pression élevées pour réoupérer de cette so- lution un cuivre purifiê.
Les stades opératoires du pro- cédé suivant l'invention peuvent comprendre la format, ion de solutions de carbonate complexe de suivre et d'ammonium au moyen du cuivre contenu dans une matière cuprifère , en dissolvant ce cuivre à la pression atmosphérique dans une solution ammoniacale de carbonate d'ammonium et de Carbo- nates complexes de cuivre et d'ammonium en présence de suffisamment d'oxygène pour former desoxydes de cuivre avec tout le cuivre métallique présent, .la précipitation du cuivre métallique de la solution susdite à des température allant de 100 à 250 C. et à.
des pressions allant d'environ 10 à 100 atmosphèresavecdu monoxyde de Carbone gazeux, la récupération du précipité de cuivre métallique, la récupération de la liqueur résiduelle et enfin la réduc- tion de la pression appliquée à celle-ci de même que son renvoi au stade de dissolution.
L'anhydride carboniquequi se dégege pendant la précipitation et l'ammoniac ainsi que l'anhydride @@ carbonique libérés après la. réduction de la pression sout séparés en solutions d'ammoniac et d'anhydride Carbonique gazeux .L'ammoniac est renvoyé au stade de dissolution et une partie de l'anhydride carbo- ' nique est transformée en monoxyde de carbone et tenvoyée au stade, de précipitation.
Le procédé peut être appliqué à une matière cuprifère quelconque. Par l'expression "matière cuprifère quel conque", on entend un cuivre impur tel que du cuivre boursouflé ou un minerai de cuivre qui a été traité de
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telle manière que le Cuivre qu'il contient soit présent sous forme d'oxydes de cuivre ou de cuivre métallique.
Le procédé peut évidemment être appliqua à un minerai
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non {Jo,-1.ceatré, mais on préfère employer un minerai concentre gui a été grillé, un sorbe la totalité du cuivre est sansiolement présente sous forme d'oxydes de cuivre qui peuvent également contenir de failles quantités de
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cuivre métallique. o Ol/iCi'":
on l'a ,10"(;é ci-dessu,des oxydas de cuivre et du cuivre en présence d'oxygène en quantité suffise..t8 pour tre .lraiisflor:Tiése? oxydes sont facilcmezt dissous da ns des solutions 8mmoüiacele de oarbjnate d'ammorriuin et de carbonates de cuivre et d'ammonium , de ifaaière à former des carbonates complexes d' ammoL1ium. et # t te dissolut-Lon est facilitée par la présence de carbonates s cuivriques et ammoniaques. Dans de telles solutions,le s sels cuivriques sont réduits en sels cuivreux par la cuivre métallique entrant en solution. La demanderesse a constaté que les meilleures Conditions sont obtenues dans la lessive lorsque la solution qui quitte la lessiva a une couleur bleue Caractéristique de la présent de sels cuivriques.
La vitesse de dissolutioa dépend des conditions de
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tempErature, de pression et de concentration des sol- vants, ainsi que de la teneur en cuivre de la matière cuprifère . Ainsi, en élevant la température et la
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pression le lessivage peut se faire proportio11ement plus vite, et une Concencration plus élevée dé? sels de cuivre en solution peut être odtenue . Dans le cas deua minerai, la demanderesse préfère employer un concentrât grillé et préfère lessiver à des températures de 20 à 30 C. et à la pression atmosphérique.
On emploie du monoxyde de Carbone comme ageat réducteur. La demanderesse a constata que pour la mise en
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marche de l'opération, le gaz à l'eau ou le gaz de. gazogène oontenant à. la fois du monoxyde de carbone et de l'hydrogène, constitue une bonne source de gaz, et que ces gaz peuvent être employés comme source continue
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de monoxyde de Carbone, Toutefois, la diamaaderes sejpre fère après la mise en marche du procédé, récupérer l'anhydride carbonique libéré pendant le stade de réduction et convertir cet anhydride carbonique en monoxyde de carbone servant de source continue de gaz rducteur.
La demanderesse a constaté qu'il est possible, de pré- cipiter , dans des conditions contrôlées, jusqu'à 94 % du cuivre présent dans une solution ammoniacal?; de arbonate d'ammonium et de carbonates de Cuivre et d'ammonium. on trouvera dans le tableau Ci-dessous les résultats de divers essais. Les essais ont été réalisés dans un autoclave, et dans tous les cas, les produits indiqués ont été obtenus après qne réduction d'une heure au moyen de monoxyde de carbone gazeux.
Dans tous lesessais, sauf l'essai n 4, le carbonate cuivrique d'ammonium se trouvant dans la solution a d'abord été réduit en carbonate cuivreux d'ammonium au moyen de cuivre métallique, avant t que le cuivre métallique n'ait été précipité avec le monoxyde de carbone . On constatera que le rondement en cuivre que l'on peut précipiter de ces solutions dépend de la températurede la pression, de la concentration des sels de Cuivre en solution et de la quantité de monoxyde de carbone employée.
TABLEAU I
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N Matière % Ou en % (NH)2003 po 3 en Temp. Pression Rendement employée solution en soiu(à solution 0.0. livres/pouce % ou carré 1 0.P,Cu0 11.7 14.6 5.3 100 550 50.4., Chaloo(3i te 6riilêé 8. 5 14.6 5, 3 100 600 50
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3 Qhalool3ite 8.5 1.,6 5.3 150 850 17 li grillée 4: 0,-z.Ouo 3. L4.±5 5.3 150 60D 39 5. C.P.0u".O 11.4 14.6 5. 2J, 1200 94
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L'a p.) z,,2 à 2Lll a,-,, S2V&at l'exécution du procède est reannexé présenté SÙ1É;:18 îqui--ITlei7lc sur ....e d',s3injau prése.1.t mémoire. Il est toutefois à que le dessin est donné uniquement à
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titre d'exemple et non pas dans le but de limiter l'invenbion dont la portée est évidemment plus étendue.
Dans le dessin , 1 est une tour de lessivage fermée, dans laquelle se forment les solutions de carbonate complexe de suivre et d'ammonium obtenues au départ du cuivre contenu
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dans les mstièrss cuprifère-.: entrant, dans la tour. L'oxj,<à éne qui peu$ àlre exigé pour le lessivage est fourni grâce à 1'introduction par .Le conduits' d'air ou rl'oxysèn6 dans la tour . ..L'oxygène et inutilisé} sort de la tour par la sortie 3 et peut être recyclé par l'intermédiaire du conduit 4. Lorsqu'il est iait usage d'air, les Gaz se rassemblant au sommet de la tour contiennent de grandes quantités de gaz inertes
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princialeaient di l'azote et de l'ammoniac .
Dans ce. cas, il sera souhaitable de récupérer 1'ammoniac par lavage et de séparer les gaz restants.
La solution cuprifère est amenés à la tour fermée de précipitation 5 par un conduit 6, la vitesse de circulation étant réglée par la pompe 7. Il est évidemment possible de filtrer ou de centrifuger la solution avant de l'amener à la tour 5,
Le monoxyde de carbone est fourni sous pression à la tour 5 et y pénètre près du fond par le conduit 8. Après passage à travers la tour , l'excédent de monoxyde de carbone se rassemble éu sommet de celle-ci.
Le monoxyde d3 carbone qui se rassemble au sommet de la tour contiendra, en plus des
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gaz inertes, des pourcentages reiatlvement élevés dl al11!!j:dr id e
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carbonique et d'ammoniac, la présente d'ammoniacétant due à la tension de vapeur de ce gaz tandis que l'anhydride carbonique est libère par la réaction de précipitation. On peut ventiler ces gaz dans l'atmosphère mais, somme indiqué 101, on peut les amener par le conduit 9 dans la tour de lavage 10, alimentée en eau de lavage par le. conduit 47, grâce à la pompe 48.
Les gaz non absorbés sont ventilé s au sommet de la tour de lavage 10 et une solution d'ammo- niac contenant un peu d'anhydride carbonique est amenée du fond de la tour de lavage par le conduit 49 dans l'appareil de séparation d'anhydride carbonique, qui sera décrit ci- dessous.
On fait tomber la gangue qui reste dans la tour 1 après le lessivage par le conduit 12 dans n récipient 11 où elle est lavée et déchargée par la sortie 13. L'eau de. renvoyée lavage contenant das sels de cuivre en solution est @ @ à la tour 1 par le conduit 14..
On amène le suivre métallique provenant: de la tour 5 par le Conduit 16 dans le récipient 15 où il est lavé avec de l'eau ou une solution ammoniacale faible, et la solution de lavage est renvoyée à la tour 5 par le Conduit 17, le cuivre étant déchargé du récipient 15 par la sortie 18.
L'eau ou la solution ammonialoale faible paut être fournie par l'eau ammoniacale récupérée dans le système de sépara- tion d'anhydride oarponique.Il est préférable do laver le cuivredans le récipient 15 avecde l'eau exempts d'oxy- gène ou une solution ammoniacale afi.i d'enlever lesoxydes par lessivage .
Après avoir quitté le récipient 15, le cuivre est séché, en atmosphère réductrice et peut petre em- ployé tel quel ou peut être coulé en barres ou tiges,
Il est souhaitable de ne réduire qu'une partie du cuivre dans la solution se trouvant dans la tour 5, étant donné est désirable que des sels complexes de cuivre restent dans cette solution afin de faciliter le lessivage
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lorsque le liquide est recycle . j.1 outre, plus de temps s rait nécessaire p"u1' précipiter tOï7, 1.. cuivre et orci .neesitervit inutilement uii vuste appareillage ' Il oe important d.8 noter qu', ogan que tout le cuivre se trouvait dans la .solution de la tour 5 ne soit pas précipité ,le
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système fonctionne de tell.;
façon que tout 1 cuivre li1Í sri en. solution J.4,xxs la tour de lessivage 1 est éventuellement précipite dans la tour 5,
La solution résiduelle quittant la tour 5 est ame (lée
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un système de séparation où l'anhydride oaroonique est enlevé et 1'amaiOiiiac récupère . Un peu t fa ir usage d'un. appareil approprié quelconque . Pour la facilite, on décrira un syst.¯e reprêsânt;: a!1 dessin . La liqueur résiduelle provenant de la tour 5 est amenée par un conduit 20 au l'a cîplant 1&, où la pression appliquée au liquide est réduite pratiquement à la pression atmosphérique . uomrne la pression est réduite, l'anhydride oaroonique et l'amriioniac se vola- tiliseront et seront entraînés par le conduit 21.
Pour autant qu'elle est nécessaire, la solution résiduelle est recyclée vers la tour lpour y être. réemployée à des fins
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de lessivage par les conduits vzw, 23 et Z4. De l'ammoniac additionnel peut être ajouté à l'un de ces conduits pour compenser les pertes pouvant se produire dans le système.
Les gaz sont conduits par le conduit 21 verun appareil à distiller consistant en une tour de lavage 25 et en un bouilleur 27 aliment en eau au sommetde l'a ppareil à distiller 25 par le conduit 26. L'ammoniac exempt d'anhydride carbonique est entraîné par le conduit 29 et l'eau ammoniacale qui peut contenir un peu d'anhydride carbonique est déchargée de la partie inférieure du récipient 27 par le conduit 41.
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La solution a.runoixiacale est amenée du conduit 41 vers un appareil à distiller consistant en une tour 40 équipée d'un appareil à reflux 42 et d'un bouilleur 45. De l'eau
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ou une solution ammoniacale faible est déchargée au fond du récipient 45 pour être employée comme. liquide de lavage pour le cuivre métallique et est amenée au récipient de lavage 15 par le conduit 46 comme montré, mais peut être employée pourle trop-plein d'eau dans les sçcruobers 10 ou 25.
L'ammoniac fort, qui peut contenir un peu d'anydride carbonique est déchargé au sommet de la tour après reflux et renvoyé pour être mélangé à la solution de. lessivage par les conduits 43 et 44, se mêlant à la liqueur résiduelle provenant du récipient 19 dans le conduit 23.
L'ammoniac exempt d'anhydride carbonique gazeux quittant la tour 25 passe! par les conduits 29 et 30 dans le réservoir d'anhydride carbonique 28, où il estemmagasiné soit pour être ventilé par le ventilateur 36 ou envoyé par le Conduit 32 au générateur do monoxyde de carbone 31.
L'anhydride carbonique est converti eu monoxydede carbone par passage sur du Coke incandescent dans le générateur 31.
Le monoxyde de carbone est amené par le. conduit 34 au réservoir de monoxyde de Carbone 33 dont il est extrait et comprimé à la pression requise par le compresseur 37. Ce monoxyde est au besoin amené à la tour de précipitât ion 5 par les conduits 38 et 39 et entre dans la tour par leconduit 8.
La façon dont la chaleur est fournie pour la réalisa- tio.u du procédé en différents points, n'est pas montrée afin de simplifier le dessin- les tours 1 et 5 et les s bouilleurs 27 et 45 sont entourés d'une chemise chauffante et peuvent être alimentées en gaz chauds ou en vapeur. De l'air est soufflé dans le convertisseur 31 pour chauffer le coke à incandescence. omme on l'a noté ci-dessus, on peut appliquer le procédé de telle façon que 94 % du cuivre en solution dans la tour 5 peut âtre précipité, ce qui permet à. la solution. résiduelle de prendre la même quantité de cuivre dans la tour de lessivage 1. La méthode particulière suivante est @
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u-inode d'opération ,)r(fer±.
Les Coilstn ztes de oo;stti.iotio ; de Ifo.9Pi.l'eii.L;)g;: p'uvr:a crv ca.LJulGE:2 4:=< telle (";sùiè-:(7 l.J'\ le, procédé peut ê'tl")t-::' C:1J,liqué pysc c 32 t:i:¯'frej w.n e.l!oyau :7: tei,ipi.:.;,t,Jr..s et <<,s.a.m Vf:,ri&8; t.i.'l ¯ les r ll.i.2a:' ci-dessous ont 6t'' oolir.,i>js L-1l .85..1 Vr',.1:: il :3J-00QC et è. ,J.i-3 ,).'8dSÍO.l d'1 att110s1Ù'-'e et ,.^;il ;Jr-5oipitsiib fi 1.cô t8..:lPifJtlr:s S z 'i1. t=t do liJà 1. 11J c et a de-.s pressions .Fà wù à 65 t11105i1;L'e.".-, 1'.:...vL.,,i.I il
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,u ë.e .1[J 1.'.
57.at.i.0:! v,a1 él: Sià:5 le r0oi'p:Le1 iJ,1 lessivage Cuivre 1. l ma1.es N11 ô .55 moles s 00 3.0à moles 4 ,-2., v 5 5, 50 moles 'JUÍv2E acditionne pour lessiver J.405 avoir .)X,'8':J.P. aùd.it;iO.1Üé pour lessiver J.41 mole 3011][;ioü Cl.Ü ttalt le recipieüt à-"" iessivase et 81.traü)c .1ai.ls 1' rociPi.::::1t réducteur iJui VL'e 1.69 moles HH3 c . 5 mole
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CO ;) .03 mole s
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il 0 55.50 moles .atie:r^ C\è.,lit:i OL1l1OS n:.;
récipient réduc::cur C0 0.41 mole -atiérss enlevées du récipient réducteur suivre métallique 0.40 mole Solution i'btaiit¯le récipient réducteur et ' eiitraiit dans le sêa.1'a.teur de C0 Cu 1.&1 moles NH 3 .56 mol s 002 à. 44 mol es H 2 0 55.50 mole s eulové pour la ?' eii ;0 0.4l mole
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On notera que le procédé fournit une méthode au moyen de laquelle du Cuivre purifié peut être réoupéré à partir de matières ouprifères en formant des sels com- plexes de cuivre et d'ammonium et en précipitant aveo un agent réducteur, que l'on peut grâce au procédé;
obtenir du cuivre d'une pureté extrêmement élevée par une? remise en @olution et une reprécipitation et que le, procédé peut être appliqué à un minerai de faiole teneur ou à un minerai concentré ou au raffinage d'un cuivre impur tel que le cui- vre boursouflé.'.
Rien que le procédé ait été décrit en connexion avec la formation de carbonates complexes decuivre et d'ammo- nium à partir du contenu de cuivre d'une manière cuprifère, et ltemploi de monoxyde de carbone comme agent réducteur, on a pas l'intention d'exclure tout autre sel complexe de cuivre et d'ammonium soluble tel par exemple que les acé- tates, les formiates et les lactates.
REVENDICATIONS.
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1. Procédé pour la récupération de cuivre purifié à partir d'une matière cuprifère , caractérisé en ce que l'on dissout le cuivre ..contenu dans la dite matière dans une solution ammoniacale de sels de cuivre et d'ammonium et en ce que l'on fait ensuite réagir la solution résultante avec du monoxyde de carbone gazeux à une température etune pression élevées afin de récupérer un cuivre purifié 8. partir de cette solution.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"Improvements to processes for copper recovery and refining".
The present invention relates to a process for the recovery and refining of, to follow and relates more particularly to the recovery of purified copper from copper-bearing materials by forming: solutions of complex salts of copper em ammonium using copper content of said copper-bearing materials and by precipitating metallic copper from these solutions using a reducing agent.
One of the usual industrial processes for recovering copper from an ore is to dissolve copper oxides or metallic copper with a. quantity of oxygen corresponds to that contained in the oxides
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copper in alisioniaoal solutions containing carbonate c1 '[[tffiLOnium and complex carbonates of copper and ammonium, and to precipitate copper oxides from these solutions by boiling them. The copper oxides thus precipitated are treated by processes
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metallurgical or electrolytic.
known to group the purified metallic copper it is known that the presence of complex copper salts and alrillloùiQl1Gs in the leaching or dissolving solutions contributes to putting the copper in solution, the process has the disadvantage of requiring large quantities of heat to precipitate the Copper oxide is only economical if an inexpensive heat source is available. In addition, methods
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tallurgical and ± le9trolytics must be employed in order to recover the copper, in metalliqu-a form. It has now been found that it is possible to precipitate at elevated temperatures and pressures relatively large quantities of metallic trace from ammoniacal solutions of ammonium carbonate and complex carbonates of copper and ammonium.
The process being the subject of lqinveutian .x. takes advantage of this discovery and overcomes the above difficulties by directly precipitating metallic copper under controlled conditions from solutions containing copper complexes.
Accordingly, the invention relates to a process, in which metallic copper can be directly precipitated from solutions containing dissolved copper. Another object relates to a process for recovering copper from an ore or its concentrate by dissolving its copper content and precipitating metallic copper from solution. The invention also relates to a process for purifying copper. Impure copper such
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than the blistered copper. ',
The invention relates to a process for the recovery of purified copper from Cupiferous materials,
which process consists in dissolving the copper supported in said material in an ammoniacal solution of copper and ammonium salts and then reacting the obtained solution with carbon monoxide gas at an elevated temperature and pressure to cut from this solution a purified copper.
The operational stages of the process according to the invention can comprise the format, ion of solutions of complex carbonate to follow and of ammonium by means of the copper contained in a copper-containing material, by dissolving this copper at atmospheric pressure in an ammoniacal solution. of ammonium carbonate and complex carbonates of copper and ammonium in the presence of sufficient oxygen to form copper oxides with all the metallic copper present, the precipitation of metallic copper from the aforesaid solution at temperatures ranging from 100 to 250 C. and to.
pressures ranging from about 10 to 100 atmospheres with carbon monoxide gas, the recovery of the metallic copper precipitate, the recovery of the residual liquor and finally the reduction of the pressure applied thereto as well as its return to the stage of dissolution.
The carbon dioxide which degenerates during precipitation and the ammonia and carbon dioxide released after the. reduction of the pressure to be separated into solutions of ammonia and gaseous carbon dioxide. The ammonia is returned to the dissolution stage and part of the carbon dioxide is converted into carbon monoxide and sent to the stage, of precipitation.
The method can be applied to any copper material. By the expression "copper-bearing material whatever conch" is meant an impure copper such as blistered copper or a copper ore which has been processed from.
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such that the Copper it contains is present in the form of copper oxides or metallic copper.
The process can obviously be applied to an ore
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no {Jo, -1.ceatrated, but we prefer to use a concentrated ore which has been roasted, a rowan all the copper is safely present in the form of copper oxides which may also contain small amounts of
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metallic copper. o Ol / iCi '":
we have, 10 "(; above, oxides of copper and copper in the presence of oxygen in sufficient quantity to be .lraiisflor: Tiese? oxides are easily dissolved in 8mmoüiacele solutions of oarbjnate ammonium carbonates and copper and ammonium carbonates, which form complex ammonium carbonates. and dissolut-Lon is facilitated by the presence of copper and ammonia carbonates. In such solutions, the s Cupric salts are reduced to cuprous salts by the metallic copper entering solution The Applicant has found that the best conditions are obtained in the lye when the solution which leaves the lye has a blue color Characteristic of the presence of copper salts.
The speed of dissolution depends on the conditions of
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temperature, pressure and concentration of the solvents, as well as the copper content of the copper material. Thus, by raising the temperature and
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pressure leaching can occur proportionately faster, and a higher concentration d? copper salts in solution can be obtained. In the case of ore, the Applicant prefers to use a roasted concentrate and prefers to leach at temperatures of 20 to 30 ° C. and at atmospheric pressure.
Carbon monoxide is used as a reducing agent. The plaintiff noted that for the implementation
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operation, gas to water or gas from. gasifier ocontaining to. both carbon monoxide and hydrogen are a good source of gas, and these gases can be used as a continuous source
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However, after starting the process, the carbon monoxide separates out, recovering the carbon dioxide released during the reduction stage and converting this carbon dioxide into carbon monoxide serving as a continuous source of reducing gas.
The Applicant has observed that it is possible to precipitate, under controlled conditions, up to 94% of the copper present in an ammoniacal solution; of ammonium arbonate and copper and ammonium carbonates. the results of various tests are shown in the table below. The tests were carried out in an autoclave, and in all cases, the products indicated were obtained after reduction of one hour by means of carbon monoxide gas.
In all tests except Test 4, the ammonium cupric carbonate in the solution was first reduced to ammonium cuprous carbonate by means of metallic copper, before t the metallic copper was precipitated with carbon monoxide. It will be noted that the roundness of copper which can be precipitated from these solutions depends on the temperature of the pressure, on the concentration of copper salts in solution and on the quantity of carbon monoxide employed.
TABLE I
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N Material% Or in% (NH) 2003 in. 3 in Temp. Pressure Yield employed solution in self (to solution 0.0. Pounds / inch% or square 1 0.P, Cu0 11.7 14.6 5.3 100 550 50.4., Chaloo (3rd 6th grade 8. 5 14.6 5, 3 100 600 50
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3 Qhalool3ite 8.5 1., 6 5.3 150 850 17 li toasted 4: 0, -z.Ouo 3. L4. ± 5 5.3 150 60D 39 5. C.P.0u ".O 11.4 14.6 5. 2J, 1200 94
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The a p.) Z ,, 2 to 2Lll a, - ,, S2V & at the execution of the procedure is annexed presented SÙ1É;: 18 îqui - ITlei7lc on .... e d ', s3injau prese.1.t memory . It is however to that the drawing is given only to
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by way of example and not with the aim of limiting the invention, the scope of which is obviously more extensive.
In the drawing, 1 is a closed washing tower, in which the solutions of complex carbonate to follow and of ammonium are formed, obtained from the contained copper
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in the copper-bearing mstièrss: entering, in the tower. The oxygen, less required for leaching, is provided by the introduction through the air or oxysene duct into the tower. ..The oxygen and unused} exits the tower through outlet 3 and can be recycled through duct 4. When air is used, the gases collecting at the top of the tower contain large quantities. quantities of inert gases
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mainly nitrogen and ammonia.
In this. In this case, it will be desirable to recover the ammonia by washing and to separate the remaining gases.
The copper-bearing solution is brought to the closed precipitation tower 5 via a pipe 6, the circulation speed being regulated by the pump 7. It is obviously possible to filter or centrifuge the solution before bringing it to tower 5,
The carbon monoxide is supplied under pressure to tower 5 and enters it near the bottom through line 8. After passing through the tower, the excess carbon monoxide collects at the top thereof.
The carbon monoxide that collects at the top of the tower will contain, in addition to
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inert gases, reiatlvement high percentages dl al11 !! j: dr id e
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carbon dioxide and ammonia, the ammonia present in the vapor pressure of this gas while the carbon dioxide is released by the precipitation reaction. These gases can be ventilated into the atmosphere but, sum indicated 101, they can be brought through line 9 into washing tower 10, supplied with washing water by the. conduit 47, thanks to the pump 48.
The unabsorbed gases are vented at the top of the washing tower 10 and an ammonia solution containing some carbon dioxide is brought from the bottom of the washing tower through line 49 into the separation apparatus. carbon dioxide, which will be described below.
The gangue which remains in tower 1 after leaching is dropped through line 12 into a receptacle 11 where it is washed and discharged through outlet 13. The water. returned wash containing copper salts in solution is @ @ to tower 1 through line 14 ..
The metallic track coming from: tower 5 through Line 16 is brought into vessel 15 where it is washed with water or a weak ammoniacal solution, and the washing solution is returned to tower 5 through Line 17, the copper being discharged from the vessel 15 through the outlet 18.
The water or weak ammonia solution can be supplied by the ammonia water collected in the arponic anhydride separation system. It is preferable to wash the copper in the vessel 15 with oxygen-free water or an ammoniacal solution afi.i to remove the oxides by leaching.
After leaving the vessel 15, the copper is dried in a reducing atmosphere and can be used as is or can be cast into bars or rods,
It is desirable to reduce only a portion of the copper in the solution in tower 5, since it is desirable that complex copper salts remain in this solution in order to facilitate leaching.
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when the liquid is recycled. j.1 In addition, more time would be necessary to precipitate all the copper and orci .neesiterves unnecessarily uii old equipment. It is important to note that, since all the copper was in the . solution of tower 5 is not rushed, the
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system works from tell .;
way that all 1 copper li1Í sri en. solution J.4, xxs the leach tower 1 is possibly precipitated in tower 5,
The residual solution leaving tower 5 is soul (lée
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a separation system where the aroon anhydride is removed and the ammonia is recovered. A little t make use of one. any appropriate device. For convenience, we will describe a system representing: a! 1 drawing. Residual liquor from tower 5 is fed through line 20 to plant 1 &, where the pressure applied to the liquid is reduced to substantially atmospheric pressure. When the pressure is reduced, oaroonic anhydride and ammonia will volatilize and will be entrained by line 21.
As far as necessary, the residual solution is recycled to tower 1 to be there. reused for purposes
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leaching through the vzw, 23 and Z4 ducts. Additional ammonia can be added to any of these conduits to compensate for losses that may occur in the system.
The gases are conducted through line 21 to a distillation apparatus consisting of a washing tower 25 and a boiler 27 supplying water to the top of the distillation apparatus 25 through line 26. Ammonia free of carbon dioxide is entrained by line 29 and the ammoniacal water which may contain a little carbon dioxide is discharged from the lower part of container 27 through line 41.
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The a.runoixiacal solution is brought from line 41 to a distillation apparatus consisting of a tower 40 equipped with a reflux apparatus 42 and a boiler 45. Water.
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or a weak ammonia solution is discharged at the bottom of vessel 45 to be used as. washing liquid for metallic copper and is supplied to washing vessel 15 through line 46 as shown, but can be used for overflow of water in scruobers 10 or 25.
Strong ammonia, which may contain some carbon dioxide, is discharged at the top of the tower after reflux and returned to be mixed with the solution. leaching through the conduits 43 and 44, mixing with the residual liquor from the receptacle 19 in the conduit 23.
The carbon dioxide-free ammonia leaving tower 25 passes! through conduits 29 and 30 into carbon dioxide tank 28, where it is stored either to be ventilated by blower 36 or sent through conduit 32 to carbon monoxide generator 31.
Carbon dioxide is converted to carbon monoxide by passing it over incandescent coke in generator 31.
Carbon monoxide is brought in by the. conduit 34 to the carbon monoxide reservoir 33 from which it is extracted and compressed to the pressure required by the compressor 37. This monoxide is if necessary brought to the precipitation tower 5 via the conduits 38 and 39 and enters the tower via the conduit 8.
The way in which heat is supplied for carrying out the process at different points is not shown in order to simplify the drawing - turns 1 and 5 and boilers 27 and 45 are surrounded by a heating jacket and can be supplied with hot gas or steam. Air is blown through converter 31 to heat the incandescent coke. As noted above, the process can be applied such that 94% of the copper in solution in tower 5 can be precipitated, thereby allowing. the solution. from taking the same amount of copper from Leach Tower 1. The following special method is @
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It will be appreciated that the process provides a method by which purified copper can be re-cut from ferrous materials by forming complex copper and ammonium salts and by precipitating with a reducing agent, which can be obtained by means of. to the process;
get extremely high purity copper by one? re-dissolving and reprecipitation and that the process can be applied to low grade ore or concentrate ore or to the refining of impure copper such as blistered copper.
Only the process has been described in connection with the formation of complex carbonates of copper and ammonium from the copper contents in a copper-bearing manner, and the use of carbon monoxide as a reducing agent, it is not intended. to exclude any other complex salt of copper and soluble ammonium such as, for example, acetates, formates and lactates.
CLAIMS.
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1. Process for the recovery of purified copper from a copper material, characterized in that the copper is dissolved ..contained in said material in an ammoniacal solution of copper and ammonium salts and in that the resulting solution is then reacted with carbon monoxide gas at elevated temperature and pressure to recover purified copper from this solution.
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