BR112020011687A2

BR112020011687A2 - processo aprimorado para a produção de cobre

Info

Publication number: BR112020011687A2
Application number: BR112020011687-4A
Authority: BR
Inventors: Bert Coletti; Jan Dirk A. Goris; Yves De Visscher; Charles Geenen; Walter Guns; Niko Mollen; Steven Smets; Andy Breugelmans
Original assignee: Metallo Belgium
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2020-11-24
Also published as: RU2763128C1; JP7292278B2; CN111601903B; BR112020011687B1; WO2019115543A1; CN111601903A; KR102459098B1; BE1025771B1; PE20210568A1; BE1025771A1; MX2020006031A; KR20200091444A; US11739394B2; EP3724365A1; CA3085072A1; JP2021507094A; EP3724365B1; US20210172039A1

Abstract

É revelado um processo para a produção de um produto de solda bruto e um produto de cobre, o processo compreendendo as etapas de: a) providenciar um cobre negro compreendendo =50% em peso de cobre junto com =1,0% em peso de estanho e/ou ao menos =1,0% em peso de chumbo, e (i) refinar uma primeira porção (1) do cobre negro para obter um produto de cobre refinado (9) junto com ao menos uma escória de refino de cobre (3, 6, 8), (ii) recuperar um primeiro produto de solda bruto (18, 26) da escória de refino de cobre (3, 6, 8), formando assim uma escória de refino de solda (19, 27) em equilíbrio com o primeiro produto de solda bruto, o processo compreendendo ainda: f) colocar (700, 1100) uma porção diferente (50, 55) do cobre negro em contato com a escória de refino de solda (19, 27), formando assim uma escória gasta (20, 28) e um metal à base de chumbo-estanho (10, 29), e, em seguida, separar a escória gasta do metal à base de chumbo-estanho.

Description

"PROCESSO APRIMORADO PARA A PRODUÇÃO DE COBRE" CAMPO DA INVENÇÃO

[001]A presente invenção refere-se à produção de metais não ferrosos por pirometalurgia, em particular à produção de cobre (Cu) e aos chamados produtos de solda. Mais particularmente, a invenção refere-se a um processo aprimorado para a coprodução de cobre e fluxos de solda a partir de matérias-primas primárias e secundárias, como produtos primários para a atualização adicional em produtos de metal com purezas comercialmente desejáveis. Os fluxos de solda muitas vezes pertencem à família das composições ou ligas de metal que contêm quantidades significativas de estanho (Sn), tipicamente, mas não necessariamente, junto com chumbo (Pb).

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002]Os metais não ferrosos podem ser produzidos a partir de minérios frescos como materiais iniciais, também chamados de fontes primárias, ou de materiais recicláveis, também conhecidos como matérias-primas secundárias, ou de uma combinação desses. Os materiais recicláveis, por exemplo, podem ser subprodutos, refugos e materiais obsoletos. A recuperação de metais não ferrosos a partir de matérias-primas secundárias se tornou uma atividade de suma importância com o passar dos anos. A reciclagem de metais não ferrosos após o uso tornou-se um colaborador chave na indústria porque a demanda por esses metais continua intensa e a disponibilidade de minérios de metal frescos de alta qualidade está diminuindo. Em particular na produção do cobre, sua recuperação a partir de matérias-primas secundárias tornou-se de significativa relevância industrial. Além disso, a disponibilidade decrescente de minérios de metal frescos de alta qualidade também provocou um ganho na importância da recuperação de metais não ferrosos a partir de matérias-primas de metal de qualidade mais baixa. As matérias-primas de metal de qualidade mais baixa para a recuperação de cobre podem conter, por exemplo, quantidades significativas de outros metais não ferrosos. Esses outros metais podem ter eles próprios valor comercial potencial significativo, tais como o estanho e/ou chumbo, mas essas matérias-primas primárias e secundárias podem conter outros metais com um valor econômico mais baixo, ou mesmo sem nenhum valor econômico, tais como zinco, bismuto, antimônio, arsênio ou níquel. Muitas vezes, esses outros metais são indesejados nos produtos de metal não ferroso comerciais primários, ou só são permitidos em níveis muito limitados.

[003]Logo, os materiais disponíveis como matéria-prima para a produção de cobre tipicamente contêm vários metais. Matérias-primas secundárias ricas em cobre incluem, por exemplo, o bronze, principalmente uma liga de cobre e estanho, e o latão, uma liga sobretudo de cobre e zinco.

[004]Esses diferentes metais precisam ser separados do cobre no processo de produção. As matérias-primas podem incluir ainda pequenas frações de uma variedade de outros elementos, incluindo ferro, bismuto, antimônio, arsênio, alumínio, manganês, enxofre, fósforo e silício, a maioria dos quais tem uma aceitabilidade limitada em um produto de metal comercial primário de alto volume.

[005]Matérias-primas secundárias contendo cobre também podem ser peças eletrônicas e/ou elétricas obsoletas. Essas matérias-primas tipicamente compreendem, além do cobre, os componentes de solda, sobretudo estanho e chumbo, mas tipicamente também compreendem metais como o ferro e o alumínio, mais ocasionalmente quantidades ínfimas de metais preciosos, e também peças não metálicas, tais como plástico, tinta, borracha, cola, madeira, papel, papelão etc. Essas matérias-primas tipicamente não são limpas, e, portanto, geralmente também contêm impurezas adicionais, tais como sujeira, graxa, ceras, solo e/ou areia. Muitos metais nesses materiais brutos não raro também encontram-se parcialmente oxidados.

[006]Como as matérias-primas com menores purezas e maiores níveis de contaminantes, tanto “matérias-primas primárias quanto matérias-primas secundárias, encontram-se muito mais abundantemente disponíveis, existe a necessidade de expandir as capacidades dos processos de produção de metais não ferrosos a fim de aumentar a permissibilidade desses materiais brutos de qualidade inferior como parte das matérias-primas para a recuperação ou produção de metais não ferrosos, tais como o cobre.

[007]Os processos de produção de metais não ferrosos tipicamente contêm ao menos uma e tipicamente várias etapas de processo pirometalúrgicas. Uma primeira etapa pirometalúrgica muito comum para recuperar o cobre de materiais secundários de qualidade inferior é uma etapa de fundição. Em um forno de fundição, os metais são fundidos, e as matérias orgânicas e outros materiais inflamáveis são queimados. Além disso, várias reações químicas se desenrolam entre muitos dos outros componentes que são introduzidos no forno de fundição. Metais com afinidade relativamente alta pelo oxigênio convertem-se em seus óxidos e acumulam-se em uma fase de escória de menor densidade que flutua sobre a fase de metal fundido. Metais mais voláteis podem escapar da fase líquida para a fase gasosa e deixar o forno com os gases de escape, junto com quaisquer óxidos de carbono e/ou SO>2 que tenham se formado. Os metais com menor afinidade pelo oxigênio, se presentes, no estado oxidado reduzem-se prontamente à sua forma de metal elementar e deslocam-se para a fase de metal mais pesada subjacente. Se não oxidados, esses metais permanecem como metal elementar e permanecem na fase de metal líquido de maior densidade no fundo do forno de fundição. Em uma etapa de produção de cobre, a etapa de fundição pode ser operada de tal modo que a maior parte do ferro acabe na escória, ao passo que o cobre, estanho e chumbo acabam no produto de metal, um fluxo que é tipicamente chamado de "cobre negro". Além disso, a maior parte do níquel, antimônio, arsênio e bismuto tipicamente acaba como parte do produto de cobre negro.

[008]A US 3.682.623, assim como suas contrapartes a AU 505015B2 ea AU 469773 B2, descreve um processo de refino de cobre que começa com uma etapa de fusão, que resulta em um fluxo de cobre negro, seguida pelo refino pirometalúrgico adicional em etapas desse cobre negro em um fluxo de cobre com grau de ânodo, adequado para ser fundido em ânodos para refino eletrolítico. O refino do cobre negro na US 3.682.623 deu origem à formação de várias escórias de refino de cobre consecutivas: as primeiras escórias sendo ricas em zinco, as escórias do meio ricas em chumbo e estanho, e as escórias finais ricas em cobre. As diferentes escórias de refino acumularam-se e, então, foram coletadas e transferidas a um forno de retratamento de escória para a recuperação do cobre, chumbo e estanho contidos nessas escórias. Em uma primeira etapa de retratamento de escória, a escória de refino de cobre acumulada foi parcialmente reduzida, pela adição de sucata de cobre/ferro, liga de cobre/alumínio e cal apagada, de tal modo que um fluxo de metal pudesse ser separado (Tabela XIV), o que recuperou cerca de 90% do cobre e cerca de 85% do níquel no forno. Esse fluxo de metal drenado é chamado na US 3.682.623 de “cobre negro” e foi reciclado ao forno de refino, onde foi misturado ao cobre negro pré-refinado advindo do forno de fusão e a radiadores (Tabela VI). Depois de drenar esse cobre negro, uma escória extraída permaneceu no forno, escória essa que, em uma etapa subsequente, foi adicionalmente reduzida carregando no forno uma quantidade de 98% de sucata de ferro. Essa segunda etapa de redução produziu um metal de chumbo/estanho (isto é, um tipo de “solda bruta”), que foi drenado para processamento adicional, junto com uma escória gasta (Tabela XV), que foi presumivelmente descartada. O produto de metal de solda conteve 3,00% em peso de ferro, 13,54% em peso de cobre e 1,57% em peso de níquel, isto é, 18,11% em peso ao todo. A escória gasta conteve 0,50% em peso de cada um de estanho e chumbo e 0,05% em peso de cobre. Como a quantidade total de escória gasta foi altíssima, essas baixas concentrações representam quantidades economicamente caras.

[009]O processo da US 3.682.623 propõe, para o cobre negro que é obtido como produto primário na etapa de fusão a montante, um ponto de entrada no forno de refino, isto é, no início da sequência do processo de refino de cobre (Tabela VI). A etapa de fusão a montante aceita matérias-primas complexas de baixa qualidade, tais como escórias, sucata e cinzas. O cobre negro obtido na etapa de fusão, por conseguinte, baseia-se em materiais que têm pouco a nenhum outro destino, e que, portanto, encontram-se disponíveis em condições econômicas altamente atraentes. Logo, seria interessante poder processar o máximo possível de cobre negro advindo da etapa de fusão a montante.

[010]Para dada capacidade volumétrica do forno de refino de cobre na US 3.682.623, a alimentação de mais cobre negro à primeira etapa na sequência do processo de refino de cobre exigiria, contudo, uma redução na entrada de outros suprimentos na primeira etapa, isto é, os "radiadores", e também de suprimentos frescos nas etapas mais adiante na sequência do processo de refino de cobre. O fluxo de metal reciclado como "cobre negro" advindo do forno de retratamento de escória a jusante (Tabela XIV) não possui nenhum outro destino, e, portanto, deve de fato permanecer como parte dos suprimentos à primeira etapa da sequência do processo de refino de cobre (Tabela VI). A alimentação de mais suprimento de cobre negro à sequência de refino de cobre na US 3.682.623 se daria, por conseguinte, às custas de outras matérias-primas frescas, à primeira etapa de refino de cobre, bem como às etapas de refino de cobre subsequentes.

[011]Logo, persiste a necessidade por um processo pirometalúrgico para a produção de cobre que seja capaz de processar maiores quantidades de cobre negro originárias de uma etapa de fundição a montante, sem ter que reduzir o volume de outras matérias-primas frescas que possam ser alimentadas à primeira etapa e/ou a etapas subsequentes na sequência do processo de refino de cobre.

[012]A presente invenção visa a eliminar ou ao menos mitigar o problema descrito acima e/ou a propor aprimoramentos em geral.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[013]De acordo com a invenção, é proposto um processo conforme definido em qualquer uma das reivindicações concomitantes.

[014]Em uma modalidade, a presente invenção propõe um processo para a produção de um produto de solda bruto e um produto de cobre, o referido processo compreendendo a etapa de: a) providenciar uma composição de cobre negro contendo ao menos 50% em peso de cobre junto com ao menos 1,0% em peso de estanho e/ou ao menos 1,0% em peso de chumbo, o processo compreendendo ainda as etapas de: (i) refinar uma primeira porção da composição de cobre negro obtida na etapa (a) para obter um produto de cobre refinado junto com ao menos uma escória de refino de cobre, (ii) recuperar uma primeira composição de metal de solda bruta, como um primeiro produto de solda bruto, da ao menos uma escória de refino de cobre, formando assim uma segunda escória de refino de solda em equilíbrio com a primeira composição de metal de solda bruta, o processo sendo caracterizado por compreender ainda a etapa de: f) colocar uma segunda porção da composição de cobre negro advinda da etapa (a), diferente da primeira porção, em contato com a segunda escória de refino de solda, formando assim uma segunda escória gasta e uma segunda composição de metal à base de chumbo-estanho, e, em seguida, separar a segunda escória gasta da segunda composição de metal à base de chumbo-estanho.

[015]Os requerentes alegam que um processo de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 é conhecido da US 3.682.623, AU 469773 B2 e AU 505015 B2. O Exemplo 1 em cada um desses documentos descreve como sua etapa de fusão mais etapa de redução final são capazes de produzir uma composição de cobre negro conforme especificada na etapa (a) (Tabela VIII). Várias etapas de oxidação adicionais, com detalhes nas Tabelas IX, X, Xl e XIl, descrevem o refino de cobre negro, conforme especificado na etapa (i), no produto de cobre refinado da Tabela XIl, junto com várias escórias que são decantadas e introduzidas no forno de retratamento de escória no início do Exemplo 2. O Exemplo 2 descreve a recuperação de uma composição de metal de solda bruta (Metal na Tabela XV) a partir dessas escórias, formando assim também uma escória de refino de solda (Escórias na Tabela XV). A técnica conhecida, portanto, ensina ao menos um método para obter os ingredientes que são essenciais para viabilizar a etapa (f).

[016]A segunda escória de refino de solda que chega à etapa (f) contém metais de solda valiosos, isto é, Sn e/ou Pb, alguns deles na forma de óxidos dos mesmos, e alguns também arrastados, em sua forma de metal elementar. O cobre negro que chega à etapa (f), possivelmente junto com outros elementos de suprimento frescos que podem ser adicionados nesse estágio, contém ao menos o nível de cobre prescrito como parte da etapa (a). No cobre negro, também algum estanho e chumbo fazem-se presentes, tipicamente junto com outros metais que têm, sob as condições de processo, maior afinidade pelo oxigênio do que o cobre, estanho e/ou chumbo.

[017]Os requerentes descobriram que colocar o cobre negro em contato com a segunda escória de refino de solda na etapa (f) causa a extração, pelo cobre, de Sn e/ou Pb da fase de escória para a fase de metal fundido e a reação de óxidos de Sn e/ou Pb com metais no cobre negro com maior afinidade pelo oxigênio do que o cobre, estanho e/ou chumbo, tal como, por exemplo, Fe ou Zn. Os requerentes descobriram que esses mecanismos podem ocorrer sem causar uma perda inaceitável de cobre na escória gasta produzida na etapa (f).

[018]O processo de acordo com a presente invenção traz surpreendentemente a vantagem de ser capaz de processar uma quantidade muito maior de matéria-prima de cobre negro do que a sequência de etapas consecutivas de refino de cobre para produzir um produto de cobre refinado, enriquecido quanto ao teor de cobre e possivelmente até com qualidade de ânodo é capaz de acomodar. Os requerentes descobriram que isso pode permitir um aumento significativo nas capacidades de processamento de cobre negro do processo como um todo, em comparação ao que a sequência de etapas consecutivas de refino do cobre para produzir um produto de cobre refinado, potencial e preferivelmente até com qualidade de ânodo, é capaz de aceitar em sua primeira etapa.

[019]Para que um fluxo ou produto de cobre concentrado seja ou tenha qualidade de ânodo, os requerentes preferem que o produto contenha ao menos 98,0% em peso de cobre, de preferência ao menos 98,5% em peso, mais preferivelmente ao menos 99,0% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 99,5% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 99,8% em peso de cobre.

[020]Além da vantagem de ser capaz de processar volumes muito maiores de cobre negro advindos de uma etapa de processo a montante, os requerentes descobriram surpreendentemente que o processo de acordo com a presente invenção é capaz de acomodar cobre negro com um nível mais baixo de cobre e um nível mais alto de outros metais valiosos, em particular dos metais de solda estanho e/ou chumbo, de preferência de estanho e opcionalmente também de chumbo.

[021]lsso traz a vantagem de que o processo de acordo com a presente invenção é muito mais tolerante a elementos diferentes do cobre, a maioria deles elementos que têm, sob as condições de processo, maior afinidade pelo oxigênio do que o cobre, e possivelmente até mesmo maior do que o estanho e o chumbo. Essa vantagem abre a possibilidade de produzir maior quantidade de estanho para a mesma quantidade de produção de cobre, o que traz uma vantagem econômica significativa para o operador do processo.

[022]Os requerentes destacam que o processo de acordo com a presente invenção gera, na etapa (f), uma escória gasta, isto é, uma escória que é removida do processo. O propósito da etapa (f) é o de recuperar a maior parte do estanho e chumbo presentes no forno na composição de metal à base de chumbo-estanho, um fluxo que é mais adequado para reciclagem a uma etapa de processo a montante da etapa (f). Esse modo de operar a etapa (f) traz a vantagem também de que a maior parte do cobre e níquel presentes no forno, visto que o cobre e o níquel têm, sob as condições de processo, uma afinidade ainda menor pelo oxigênio do que o estanho e o chumbo, também acaba na composição de metal à base de chumbo-estanho e, portanto, é prontamente reciclada e, assim, disponibilizada para recuperação como parte de um produto primário do processo como um todo. Esse modo de operar a etapa (f) traz ainda a vantagem de que a maior parte dos metais e outros elementos que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e/ou chumbo reaja com óxidos de metais com menor afinidade, tais como o estanho e/ou chumbo, e, assim, acabe como parte da escória gasta. Isso pode aplicar-se para elementos selecionados da lista composta por Zinco, ferro, alumínio, manganês, enxofre, fósforo e silício. A maioria desses metais “menos nobres” tem um valor comercial muito inferior ao do cobre, estanho e chumbo. O processo de acordo com a presente invenção remove prontamente a maior parte desses metais "menos nobres", quando introduzidos como parte da porção de cobre negro alimentada à etapa (f), imediatamente advinda do processo como parte da escória gasta obtida na etapa (f).

[023]Os requerentes descobriram que a etapa (f) é preferivelmente operada como uma etapa de redução extra (f). Operar a etapa (f) para tratar a segunda escória de refino de solda permite a recuperação da maior parte dos metais de solda desse fluxo e reduz fortemente as quantidades de metais de solda que se perdem com a segunda escória gasta produzida na etapa (f). Os requerentes descobriram que essa recuperação adicional de metais valiosos a partir da segunda escória de refino de solda permite obter, na etapa a montante, uma primeira composição de metal de solda bruta que é mais rica nos metais de solda desejados estanho e/ou chumbo e, portanto, mais pobre nos metais que são indesejáveis como parte do produto de solda, e que, por conseguinte, devem ser removidos. À remoção desses outros metais da composição de metal de solda bruta requer produtos químicos, em particular quando o processo de refino compreende o tratamento com metal de silício, tal como explicado na DE 102012005401 A1, para tratar o produto de estanho bruto. Obter uma composição de metal de solda bruta contendo menos outros metais indesejados, portanto, traz benefícios econômicos significativos para o refino a jusante dessa composição de metal de solda bruta.

[024]Os requerentes também descobriram, no que tange a uma maior produção do produto de solda bruto em uma etapa pirometalúrgica a montante, e contanto que a segunda escória de refino de solda seja mantida no mesmo forno, que mais volume de forno torna-se disponível para adicionar mais cobre negro à carga de forno na etapa (f). Logo, a presente invenção traz a vantagem de que mais cobre negro pode ser processado como parte da etapa (f). Mais espaço para cobre negro extra na etapa (f) significa mais espaço para cobre adicional, o que permite uma maior recuperação de estanho e/ou chumbo na etapa (f) e uma presença reduzida de estanho e/ou chumbo na escória gasta que deixa a etapa (f).

[025]Os requerentes descobriram que a presente invenção também relaxa significativamente os critérios de aceitação para o cobre negro que é introduzido na etapa (f). Essa vantagem reduz significativamente quaisquer necessidades pré- refino antes que o cobre negro possa ser usado como material inicial em etapas pirometalúrgicas de refino de cobre, conforme descritas na US 3.682.623. Essa vantagem também expande os critérios de aceitação para os materiais brutos que são usados na produção a montante do cobre negro, tipicamente em uma etapa de fundição. Logo, a etapa a montante é capaz de acomodar muito mais materiais brutos de baixa qualidade, que comumente encontram-se disponíveis em maior abundância a condições economicamente mais atraentes.

[026]Os requerentes descobriram que a adição de uma quantidade significativa de cobre na etapa (f), tal como parte da composição de cobre negro que é introduzida, traz uma vantagem significativa porque o cobre pode atuar como um excelente agente extrator para quaisquer outros metais valiosos que tenham permanecido na segunda escória de refino de solda advinda da etapa (ii), e que essa extração vantajosa pode ser obtida sem perder quantidades significativas de cobre na segunda escória gasta que é produzida na etapa (f).

[027]Os requerentes descobriram ainda que a parte da segunda porção da composição de cobre negro que pode ser adicionada à etapa (f) pode conter quantidades significativas de outros metais valiosos, em particular de zinco, níquel, estanho e/ou chumbo. Os requerentes descobriram, em particular quando cobre suficiente é disponibilizado na etapa (f), que as perdas particularmente de estanho e/ou chumbo na segunda escória gasta podem ser mantidas baixíssimas e, assim, não comprometer os possíveis usos ou rotas adicionais dessa segunda escória gasta.

[028]Os requerentes descobriram que, na etapa (f)) uma quantidade significativa do cobre negro que é obtida na etapa (a) pode ser adicionada à etapa (f) para extrair metais mais valiosos da segunda escória de refino de solda obtida na etapa (ii) sem perder excessivamente metais valiosos extras para a segunda escória gasta da etapa (f). Os requerentes descobriram que as quantidades desse cobre negro, por exemplo, advindo de uma etapa de fundição a montante, que são aceitáveis na etapa (f) são muito significativas, até mesmo da ordem de grandeza da quantidade de cobre negro que pode ser alimentada à primeira etapa da sequência de refino de cobre. Os requerentes descobriram que a inclusão da etapa (f) no processo de acordo com a presente invenção aumenta significativamente a capacidade de processar o cobre negro do tipo fundido, e, portanto, de processar maiores quantidades dos materiais brutos de menor qualidade que trazem metais valiosos a baixo valor de matéria-prima e, portanto, com um potencial de atualização de alto valor. Os requerentes descobriram que isso traz a vantagem adicional de que uma porção significativa do cobre negro advindo da etapa de fundição a montante pode ser processada sem que todo o cobre negro precise passar pela primeira etapa do refino de cobre (i). Quaisquer metais no suprimento de cobre negro à etapa (f) que tenham, sob as condições de processo, maior afinidade pelo oxigênio do que o cobre, estanho e/ou chumbo são mais prontamente removidos antes de o cobre introduzido com esse suprimento fresco de cobre negro à etapa (f) seguir caminho na sequência de etapas do processo de refino de cobre ().

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[029]A Figura 1 ilustra um fluxograma de uma modalidade preferida do processo de acordo a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[030]Doravante, descrever-se-á a presente invenção em modalidades específicas, e com possível referência a desenhos específicos, porém a invenção não se limita a esses mas somente às reivindicações. Quaisquer desenhos descritos são meramente esquemáticos e não exaustivos. Nos desenhos, o tamanho de alguns dos elementos pode ser exagerado e não proporcional às dimensões reais para fins de ilustração. As dimensões e as dimensões relativas nos desenhos não correspondem necessariamente a reduções reais para a prática da invenção.

[031]Ademais, os termos primeiro, segundo, terceiro e seus semelhantes na descrição e nas reivindicações são usados para distinguir entre elementos semelhantes e não necessariamente para descrever uma ordem sequencial ou cronológica. Esses termos são intercambiáveis em circunstâncias apropriadas, e as modalidades da invenção podem ocorrer em outras sequências que não as descritas e/ou ilustradas neste documento.

[032]Ademais, os termos superior, inferior, sobre, sob e seus semelhantes na descrição e nas reivindicações são usados para fins descritivos e não necessariamente para descrever posições relativas. Os termos assim usados são intercambiáveis em circunstâncias apropriadas, e as modalidades da invenção descritas neste documento podem ocorrer em outras orientações que não as descritas ou ilustradas neste documento.

[033]O termo "compreender", conforme usado nas reivindicações, não deve ser considerado limitado aos elementos listados no contexto com ele. Ele não exclui que haja outros elementos ou etapas. Deve-se considerar que a presença desses elementos, números inteiros, etapas ou componentes é necessária, mas não impede a presença ou adição de um ou mais outros elementos, números inteiros, etapas ou componentes, ou grupos desses. Sendo assim, o volume de "um artigo que compreende os meios A e B" pode não limitar-se a um objeto composto somente pelos agentes A e B. Significa que A e B são os únicos elementos de interesse à matéria em questão no que tange à presente invenção. De acordo com isso, os termos "compreender" ou "embutir" também abarcam os termos mais restritivos "consistir essencialmente em" e "consistir em". Ao substituir "compreender" ou "incluir" por "consistir em", esses termos, portanto, representam a base de modalidades preferidas mas não exaustivas, que também são dadas como parte do conteúdo deste documento no que tange à presente invenção.

[034]Salvo especificação em contrário, todos os valores dados neste documento incluem até e inclusive os extremos mencionados, e os valores dos constituintes ou componentes das composições são expressos pela porcentagem em peso ou % em peso de cada ingrediente na composição.

[035]Além disso, cada composto usado neste documento pode ser discutido de maneira intercambiável com sua fórmula química, nome químico, abreviação etc.

[036]Dentro do contexto da presente invenção, a terminologia "ao menos em parte" inclui seu limite final "totalmente". No que diz respeito ao grau em que uma etapa de oxidação ou redução específica do processo é realizada, a modalidade preferida é tipicamente uma realização parcial. No que diz respeito à adição ou reciclagem de um fluxo de processo a uma etapa de processo específica, a modalidade preferida é tipicamente o ponto operacional "completo" dentro da faixa que é coberta pelos termos "ao menos em parte".

[037]Neste documento, e salvo especificação em contrário, as quantidades de metais e óxidos são expressas de acordo com a prática comum na pirometalurgia. A presença de cada metal é tipicamente expressa por sua presença total, independentemente de se o metal se faz presente em sua forma elementar (estado de oxidação = O) ou em qualquer forma quimicamente ligada, tipicamente em forma oxidada (estado de oxidação > O). No caso dos metais que podem ser reduzidos com relativa facilidade a suas formas elementares, e que podem ocorrer como metal fundido no processo pirometalúrgico, é um tanto comum expressar sua presença em termos de sua forma de metal elementar, mesmo quando é dada a composição de uma escória, em que a maioria desses metais pode se fazer presente na verdade em forma oxidada. É por isso que a composição de uma escória neste documento especifica o teor de Fe, Zn, Pb, Cu, Sb, Bi como metais elementares. Metais menos nobres são mais difíceis de reduzir em condições pirometalúrgicas não ferrosas e ocorrem em sua maior parte na forma oxidada. Esses metais tipicamente são expressos em termos de sua forma oxidada mais comum. Logo, as composições de escória tipicamente dão o teor de Si, Ca, Al, Na respectivamente expresso por SiO2, CaO, Al2O3, NazoO.

[038]Salvo especificação em contrário ou no caso de composições aquosas, as concentrações são expressas neste documento com relação ao peso em seco da composição total, excluindo-se assim toda água ou umidade presentes.

[039]Os requerentes descobriram que os resultados da análise química de uma fase de metal é significativamente mais confiável do que os resultados da análise química da fase de escória. Quando, neste documento, os números derivarem do equilíbrio material ao longo de uma ou mais etapas de processo, os requerentes preferem de longe, se possível, basear esses cálculos o máximo possível em análises da fase de metal e minimizar o uso de análises da escória. Por exemplo, os requerentes preferem calcular a recuperação do estanho e/ou chumbo na primeira escória de refino de cobre da etapa (b) com base na quantidade de estanho e/ou chumbo nos suprimentos combinados à etapa (b) que não é mais recuperada na primeira fase de metal de cobre enriquecida advinda da etapa (b) do que com base na concentração de estanho e/ou chumbo divulgada para a primeira escória de refino de cobre.

[040]Os requerentes descobriram ainda que a análise de uma fase de escória que é adicionalmente processada pode muitas vezes ser corrigida estabelecendo um equilíbrio de massa ao longo da etapa ou etapas de processo a jusante, e por contracálculo, usando as quantidades dos produtos obtidas na etapa a jusante em combinação à análise desses produtos, ao menos um sendo de preferência um produto de metal líquido que oferece resultados analíticos muito mais confiáveis. Esse contracálculo pode ser realizado para vários dos metais específicos relevantes individualmente e pode permitir o estabelecimento de equilíbrios de material confiáveis ao longo da maioria das etapas individuais do processo de acordo com a presente invenção. Esse contracálculo também pode ser providencial para determinar a composição de um fluxo de metal líquido do qual a obtenção de uma amostra representativa pode ser altamente desafiadora, por exemplo, um fluxo de metal de solda fundido contendo altas quantidades de chumbo junto com estanho.

[041]Os requerentes preferem usar a Fluorescência de Raios X (XRF) para analisar uma fase de metal no contexto da presente invenção. Os requerentes preferem que, para essa análise, tome-se uma amostra do metal líquido fundido, e os requerentes preferem usar um amostrador para fins analíticos instantâneos no refino do cobre da empresa Heraeus Electro Nite, que resulta mais rapidamente em uma amostra sólida e resfriada para processamento adicional. Uma superfície da amostra fria tem sua superfície então adequadamente tratada antes de realizar-se a análise por meio de uma sonda XRF. A técnica analítica XRF, contudo, não analisa o nível de oxigênio na amostra. Se necessário, para estabelecer a composição completa de uma fase de metal incluindo o teor de oxigênio, os requerentes, portanto, preferem medir separadamente o teor de oxigênio do metal no metal líquido fundido presente no forno, de preferência usando um sensor eletroquímico descartável para processos em batelada no refino do cobre fornecido pela empresa Heraeus Electro Nite. O resultado analítico da análise da fase de metal por XRF, conforme descrito acima, pode ser então ajustado, se desejado, para o teor de oxigênio obtido na análise de oxigênio à parte. As composições divulgadas no Exemplo deste documento não foram ajustadas para a inclusão de seu teor de oxigênio.

[042]A presente invenção ocupa-se sobretudo da recuperação dos metais alvo cobre, níquel, estanho e/ou chumbo em fluxos de produto adequados para derivar deles produtos de metal primários de alta pureza. O processo de acordo com a presente invenção compreende diferentes etapas de processo, e essas etapas de processo podem ser rotuladas ou como etapa de oxidação ou como etapa de redução. Com esse rótulo, os requerentes desejam referir-se às reações químicas a que esses metais alvo podem ser submetidos. Uma etapa de redução exige, portanto, que ao menos um desses metais alvo esteja sendo reduzido de ao menos um de seus óxidos correspondentes em sua forma de metal elementar, com a intenção de deslocar esse metal da fase de escória para a fase de metal no forno. Essa etapa de redução é preferivelmente promovida pela adição de um agente redutor, conforme explicado em várias partes neste documento. Como etapa de redução, qualificam-se as etapas de processo com os números de referência 600, 700, 900, 1000 e 1100. Em uma etapa de oxidação, o principal objetivo é a conversão de ao menos um dos metais alvo em ao menos um de seus óxidos correspondentes, com a intenção de deslocar esse metal da fase de metal para a fase de escória no forno. O oxigênio para essa conversão, no contexto da presente invenção, pode ser alimentado de uma variedade de fontes. O oxigênio não necessariamente tem de vir do ar ou oxigênio que possa ser soprado ao banho líquido. O oxigênio pode ser alimentado igualmente pela introdução de uma fase de escória que foi obtida de outra etapa de processo e na qual o oxigênio liga-se a um óxido de ao menos um outro metal. Uma etapa de oxidação no contexto da presente invenção, portanto, pode ser realizada possivelmente sem nenhuma injeção de ar ou oxigênio. Como etapa de oxidação, qualificam-se as etapas de processo com os números de referência 100, 200, 300, 500, 800 e 1200.

[043]Dos metais alvo que a presente invenção recupera, Sn e Pb são considerados os “metais de solda”. Esses metais distinguem-se dos demais metais alvo cobre e níquel porque as misturas que contêm grandes quantidades desses metais geralmente têm um ponto de fusão muito mais baixo do que as misturas que contêm grandes quantidades de cobre e/ou níquel. Essas composições já eram usadas milênios atrás para criar uma ligação permanente entre duas peças de metal, o que se fazia fundindo primeiramente a "solda", posicionando-a e deixando- a solidificar. Logo, a solda precisava ter uma temperatura de fusão mais baixa do que o metal das peças que conectava. No contexto da presente invenção, um produto de solda ou uma composição de metal de solda, dois termos que são usados de maneira intercambiável ao longo de todo este documento, significam composições de metal nas quais a combinação dos metais de solda, logo o nível de Pb mais Sn, representa a maior parte da composição, isto é, ao menos 50% em peso e de preferência ao menos 65% em peso. O produto de solda pode conter ainda níveis ínfimos dos outros metais alvo cobre e/ou níquel e de metais não alvo, tais como Sb, As, Bi, Zn, Al e/ou Fe, e/ou elementos como o Si. No contexto da presente invenção, como o processo é voltado para a produção de um produto de solda bruto e um produto de cobre, espera-se que o produto de solda bruto ou composição de metal de solda bruta obtida pelo processo nas etapas (e) e /ou (b) contenha uma quantidade mensurável ao menos de cobre, ainda que somente como uma impureza inevitável.

[044]O produto de cobre refinado obtido na etapa (i) é obtido refinando-se a primeira porção da composição de cobre negro. Por conseguinte, e inerentemente, o produto de cobre refinado obtido na etapa (i) deve ter necessariamente um teor de cobre maior do que a composição de cobre negro da qual foi derivado por ao menos uma etapa de refino.

[045]EmM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a etapa (f) compreende adicionar um terceiro agente redutor à etapa (f).

[046]Os requerentes descobriram que o terceiro agente redutor permite conduzir o resultado da etapa de redução (f) à separação desejada de metais valiosos na segunda composição de metal à base de chumbo-estanho e manter metais rejeitáveis na segunda escória gasta. Os requerentes descobriram que o terceiro agente redutor pode ser um gás, tal como metano ou gás natural, mas também pode ser um sólido ou líquido, tal como carbono, um hidrocarboneto, ou até mesmo alumínio ou ferro.

[047]EmM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o terceiro agente redutor compreende, e de preferência é, um metal que, sob as condições de processo, tem maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e chumbo, cobre e níquel, de preferência um metal de ferro, mais preferivelmente ferro de sucata. Os requerentes preferem usar o ferro, de preferência ferro de sucata, como agente redutor graças à sua alta disponibilidade a condições economicamente muito atraentes. Os requerentes descobriram que a adição do agente redutor sólido pode trazer o benefício adicional de que o forno requer menos aquecimento adicional para manter ou atingir sua temperatura desejada. Os requerentes descobriram que esse benefício pode ser grande o bastante para que o aquecimento adicional queimando-se um combustível usando ar e/ou oxigênio seja limitado ou mesmo dificilmente necessário para atingir a temperatura desejada. Os requerentes descobriram ainda que a etapa (f) pode se beneficiar ainda da adição de sílica, conforme explicado em outra parte neste documento.

[048]Os requerentes preferem adicionar à etapa (f) uma quantidade do terceiro agente redutor que seja rica em ferro, de preferência como material multimetal, porque esse material multimetal é mais prontamente disponível a condições mais vantajosas do que o estanho de pureza superior, cobre de pureza superior ou ferro de pureza superior. Outro material adequado pode ser motores elétricos, de preferência tais motores após o uso, por causa de seus altos teores de ferro, no caso dos núcleos, e cobre, no caso dos enrolamentos. Os requerentes descobriram que o cobre e/ou estanho podem ser mantidos prontamente na fase de metal e impedidos de deslocar-se à fase de escória, ao passo que qualquer ferro nesse suprimento fresco contendo cobre desloca-se à fase de escória como óxido de ferro, ao mesmo tempo em que ajuda na redução química de outros metais que, sob as condições de processo, têm menor afinidade pelo oxigênio do que o ferro.

[049]EmM uma modalidade da presente invenção, o processo compreende ainda as etapas de: (iii) recuperar uma segunda composição de metal de solda bruta, diferente da primeira composição de metal de solda bruta, como um segundo produto de solda bruto, da ao menos uma escória de refino de cobre, formando assim uma quinta escória de refino de solda em equilíbrio com a segunda composição de metal de solda bruta, e o) colocar uma terceira porção da composição de cobre negro obtida na etapa (a), diferente da primeira porção e da segunda porção, em contato com a quinta escória de refino de solda, formando assim uma terceira escória gasta e uma terceira composição de metal à base de chumbo-estanho, e, em seguida, separar a terceira escória gasta da terceira composição de metal à base de chumbo-estanho.

[050]Os requerentes descobriram que pode ser vantajoso recuperar também um segundo produto de solda bruto, diferente do primeiro produto de solda bruto, a partir da ao menos uma escória de refino de cobre obtida do refino da primeira porção da composição de cobre negro obtida na etapa (a). Os requerentes descobriram que isso traz o benefício de que a separação pode ser melhor entre o produto de cobre refinado, por de um lado, e os produtos de solda bruta primeiro e segundo, por outro. Os requerentes alegam que essa vantagem, e a maneira como ela é obtida, é explicada em mais detalhes na EP-A-17207370.2.

[051]O processo de acordo com a presente invenção compreendendo a etapa (iii) também gera a quinta escória de refino de solda. Os requerentes descobriram que também é vantajoso colocar essa quinta escória de refino de sola em contato, isto é, reagi-la e extraí-la, com uma terceira porção do cobre negro obtido da etapa (a), a terceira porção sendo diferente das porções de cobre negro primeira e segunda.

[052]O processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (o) aprimora surpreendentemente ainda mais a vantagem de que o processo é capaz de processar uma quantidade muito maior de matéria-prima de cobre negro do que a sequência de etapas consecutivas de refino de cobre para produzir um produto de cobre refinado, enriquecido quanto ao teor de cobre e possivelmente até com qualidade de ânodo é capaz de acomodar. Os requerentes descobriram que isso pode permitir ainda um aumento significativo nas capacidades de processamento de cobre negro no processo como um todo, em comparação ao que a sequência de etapas consecutivas de refino de cobre para produzir um produto de cobre refinado, potencial e preferivelmente até com qualidade de ânodo, é capaz de aceitar em sua primeira etapa.

[053]Além da vantagem de ser capaz de processar volumes muito maiores de cobre negro originários de uma etapa de processo a montante, os requerentes descobriram surpreendentemente que o processo de acordo com a presente invenção é capaz de acomodar cobre negro com um nível mais baixo de cobre e um nível mais alto de outros metais valiosos, em particular dos metais de solda estanho e/ou chumbo, de preferência de estanho e opcionalmente também de chumbo.

[054]lsso traz a vantagem de que o processo de acordo com a presente invenção é muito mais tolerante a elementos diferentes do cobre, a maioria deles elementos que têm, sob as condições de processo, maior afinidade pelo oxigênio do que o cobre, e possivelmente até mesmo maior do que o estanho e o chumbo. Essa vantagem expande ainda mais a possibilidade de produzir uma quantidade mais alta de estanho do que a mesma quantidade de produção de cobre, o que traz uma vantagem econômica significativa para o operador do processo.

[055]Os requerentes destacam que o processo de acordo com a presente invenção gera, na etapa (o), a terceira escória gasta, isto é, uma escória que é removida do processo. O propósito da etapa (0) é o de recuperar a maior parte do estanho e chumbo presentes no forno como parte da terceira composição à base de chumbo-estanho, um fluxo que é mais adequado para reciclagem a uma etapa de processo a montante da etapa (o). Esse modo de operar a etapa (o) traz a vantagem de que também a maior parte do cobre e níquel presentes no forno, visto que o cobre e o níquel têm, sob as condições de processo, uma afinidade ainda menor pelo oxigênio do que o estanho e o chumbo, acaba na terceira composição de metal à base de chumbo-estanho e, portanto, é prontamente reciclada e, assim, disponibilizada para recuperação como parte de um produto primário do processo como um todo. Esse modo de operar a etapa (o) traz ainda a vantagem de que a maior parte dos metais e outros elementos que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e/ou chumbo acabe como parte da terceira escória gasta. Isso pode aplicar-se a elementos tais como o zinco, ferro, alumínio, manganês, enxofre, fósforo e silício. A maioria desses metais “menos nobres” tem um valor comercial muito inferior ao do cobre, estanho e chumbo. O processo de acordo com a presente invenção remove prontamente a maior parte desses metais "menos nobres", quando introduzidos como parte da porção de cobre negro alimentada à etapa (o), imediatamente advinda do processo como parte da terceira escória gasta obtida na etapa (o).

[056]Os requerentes descobriram que a presente invenção, portanto relaxa ainda mais os critérios de aceitação para o cobre negro que é introduzido na etapa (o). Essa vantagem reduz significativamente quaisquer necessidades pré-refino antes que o cobre negro possa ser usado como material inicial para etapas de refino de cobre pirometalúrgicas, conforme descritas na US 3.682.623. Essa vantagem também amplia os critérios de aceitação para os materiais brutos que são usados na produção a montante do cobre negro, tipicamente em uma etapa de fundição. À etapa a montante, portanto, é capaz de acomodar muito mais materiais brutos de baixa qualidade, que tipicamente encontram-se mais abundantemente disponíveis a condições economicamente mais atraentes.

[057]Os requerentes descobriram que a adição de uma quantidade significativa de cobre na etapa (o), tal como parte da composição de cobre negro que é introduzida, traz uma vantagem significativa porque o cobre pode atuar como um excelente agente extrator para quaisquer outros metais valiosos que tenham permanecido na quinta escória de refino de solda da etapa (iii), e que essa extração vantajosa pode ser obtida sem perder quantidades significativas de cobre na terceira escória gasta que é produzida na etapa (o).

[058]Os requerentes descobriram ainda que a parte da terceira porção da composição de cobre negro que pode ser adicionada à etapa (o) pode conter quantidades significativas de outros metais valiosos, em particular de zinco, níquel, estanho e/ou chumbo. Os requerentes descobriram, em particular quando cobre suficiente é disponibilizado na etapa (f), que as perdas particularmente de estanho e/ou chumbo na terceira escória gasta podem ser mantidas baixíssimas e, assim, não comprometer os outros possíveis usos ou rotas adicionais dessa terceira escória gasta.

[059]Os requerentes descobriram que, na etapa (o), uma quantidade significativa do cobre negro que é obtida na etapa (a) pode ser adicionada à etapa (o) para extrair metais mais valiosos da quinta escória de refino de solda obtida na etapa (iii) sem perder excessivamente metais valiosos extras para a terceira escória gasta na etapa (o). Os requerentes descobriram que as quantidades desse cobre negro, por exemplo, advindo de uma etapa de fundição a montante, que são aceitáveis na etapa (0) são muito significativas, até mesmo da ordem de grandeza da quantidade de cobre negro que pode ser alimentada à primeira etapa da sequência de refino de cobre. Os requerentes descobriram que a inclusão da etapa (0) no processo de acordo com a presente invenção aumenta significativamente ainda mais a capacidade de processar o cobre negro do tipo fundido, e, portanto, de processar maiores quantidades dos materiais brutos de menor qualidade que trazem metais valiosos a baixo valor de matéria-prima e, portanto, com um potencial de atualização de alto valor. Os requerentes descobriram que isso expande ainda mais a vantagem adicional de que novamente uma terceira porção significativa do cobre negro advinda da etapa de fundição a montante pode ser processada sem que todo o cobre negro precise passar pela primeira etapa do refino de cobre (i). Quaisquer metais no suprimento de cobre negro à etapa (0) que tenham, sob as condições de processo, maior afinidade pelo oxigênio do que o cobre, estanho e/ou chumbo são mais prontamente removidos antes de o cobre introduzido com esse suprimento fresco de cobre negro à etapa (0) seguir caminho na sequência de etapas do processo de refino de cobre (i).

[060]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a etapa (0) compreende adicionar um terceiro agente redutor à etapa (o), de preferência antes de reduzir a quinta escória de refino de solda.

[061]Os requerentes descobriram que o sexto agente redutor permite conduzir o resultado da etapa de redução (o) rumo à separação desejada de metais valiosos na terceira composição de metal à base de chumbo-estanho e manter metais rejeitáveis na terceira escória gasta. Os requerentes descobriram que o sexto agente redutor pode ser um gás, tal como metano ou gás natural, mas também pode ser um sólido ou um líquido, tal como carbono, um hidrocarboneto, ou até mesmo alumínio ou ferro.

[062]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (o), o sexto agente redutor compreende, e de preferência é, principalmente um metal que, sob as condições de processo, tem maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho, chumbo, cobre e níquel, de preferência um metal de ferro, mais preferivelmente ferro de sucata. Os requerentes preferem usar o ferro, de preferência ferro de sucata, como agente redutor graças à sua alta disponibilidade a condições economicamente muito atraentes. Os requerentes descobriram que a adição do agente redutor sólido pode trazer o benefício adicional de que o forno requer menos aquecimento adicional para manter ou atingir sua temperatura desejada. Os requerentes descobriram que esse benefício pode ser grande o bastante para que o aquecimento adicional queimando-se um combustível usando ar e/ou oxigênio seja levemente limitado ou mesmo dificilmente necessário a fim de atingir a temperatura desejada. Os requerentes descobriram ainda que a etapa (f) pode se beneficiar ainda da adição de sílica, conforme explicado em outra parte neste documento.

[063]Os requerentes preferem adicionar à etapa (0) uma quantidade do sexto agente redutor que seja rica em ferro e possa conter ainda cobre, de preferência como material multimetal, porque esse material multimetal é mais prontamente disponível a condições mais vantajosas do que o estanho de pureza superior, cobre de pureza superior ou ferro de pureza superior. Outro material adequado pode ser motores elétricos, de preferência tais motores após o uso, por causa de seus altos teores de ferro, no caso dos núcleos, e cobre, no caso dos enrolamentos. Os requerentes descobriram que o cobre e/ou estanho podem ser mantidos prontamente na fase de metal e impedidos de deslocar-se à fase de escória, ao passo que qualquer ferro nesse suprimento fresco contendo cobre desloca-se à fase de escória como óxido de ferro, ao mesmo tempo em que ajuda na redução química de outros metais que, sob as condições de processo, têm menor afinidade pelo oxigênio do que o ferro.

[064]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a segunda e/ou quinta escórias de refino de solda compreendem no máximo 2,0%

em peso conjuntamente de cobre e níquel, de preferência no máximo 1,5% em peso, mais preferivelmente no máximo 1,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 0,5% em peso, de preferência no máximo 0,45% em peso, mais preferivelmente no máximo 0,40% em peso conjuntamente de cobre e níquel. À segunda escória de refino de solda encontra-se, ao fim da etapa (e), em equilíbrio com a primeira composição de metal de solda bruta, e a quinta escória de refino de solda encontra-se, ao fim da etapa (n), em equilíbrio com a segunda composição de metal de solda bruta. Menos cobre e níquel na segunda e/ou quinta escórias de refino de solda significa que também há menos cobre e níquel na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta, que, ao fim das etapas pirometalúrgicas a montante, encontram-se em equilíbrio com a segunda e/ou quinta escórias de refino de solda. As vantagens de ter menos cobre e níquel na segunda e/ou quinta escórias de refino de solda, portanto, incluem as vantagens explicadas em outra parte neste documento no que diz respeito a ter menos cobre e/ou níquel na primeira e/ou quarta escórias de refino de solda. Além disso, esse atributo traz o benefício adicional de que menos cobre e níquel pode acabar na segunda e/ou terceira composições de metal à base de chumbo-estanho respectivamente obtidas na etapa (f) e etapa (0) e seria necessário recuperar delas. Outra vantagem é que mais volume de forno torna-se disponível para a etapa (f) e/ou etapa (o), permitindo assim que uma maior quantidade de cobre negro seja introduzida como parte da etapa (f) e/ou etapa (o).

[065]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a segunda e/ou quinta escórias de refino de solda compreendem no máximo 8,0% em peso e opcionalmente ao menos 1,0% em peso conjuntamente de estanho e chumbo, de preferência no máximo 7,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 6,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 5,0% em peso, de preferência no máximo 4,5% em peso, mais preferivelmente no máximo 4,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 3,5% em peso conjuntamente de estanho e chumbo. Os requerentes descobriram que é vantajoso limitar a presença de estanho e chumbo na segunda e/ou quinta escórias de refino de solda ao fim da respectiva etapa de processo a montante porque a maior parte dessas quantidades de estanho e chumbo que precisa ser recuperada na etapa (f) e/ou (0) acaba na segunda e/ou terceira composições de metal à base de estanho-chumbo e precisa ser adicionalmente processada para sua recuperação em produtos de metal primários de alta qualidade. Também é importante recuperar estanho e, em particular, chumbo a montante da produção da segunda escória gasta na etapa (f) e da terceira escória gasta na etapa (o). Tipicamente, qualquer estanho e/ou chumbo que acabe em uma escória gasta representa uma perda de metais valiosos do processo e pode exigir novo tratamento antes que a escória gasta possa ser descartada, ou ser adequada para uso em uma aplicação economicamente mais valiosa.

[066]Por outro lado, os requerentes também preferem ter ao menos 1,5% em peso conjuntamente de estanho e chumbo na segunda e/ou quinta escórias de refino de solda, de preferência ao menos 2,0% em peso, mais preferivelmente ao menos 2,5% em peso, mais preferivelmente ao menos 3,0% em peso, de preferência ao menos 3,5% em peso. |sso traz a vantagem de também ter mais estanho e chumbo conjuntamente na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta, que, ao fim da respectiva etapa de processo a montante, espera-se que estejam em equilíbrio com a segunda e/ou quinta escórias de refino de solda, e cujas vantagens são explicadas em outra parte neste documento.

[067]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a segunda e/ou terceira composições de metal à base de chumbo-estanho compreendem ao menos 60% em peso e opcionalmente no máximo 90% em peso conjuntamente de cobre e níquel, de preferência ao menos 65% em peso, mais preferivelmente ao menos 68% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 70% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 72% em peso conjuntamente de cobre e níquel. Os requerentes descobriram que uma grande quantidade de cobre e níquel conjuntamente, em particular uma grande quantidade de cobre, na segunda composição à base de metal de chumbo-estanho ao fim da etapa (f) e/ou na terceira composição à base de chumbo-estanho ao fim da etapa (o) é vantajosa. O cobre e também o níquel atuam nas etapas (f) e (0) como agentes extratores para outros metais valiosos, em particular para o estanho e o chumbo, e o equilíbrio de fase do cobre e níquel faz disso viável nas condições certas sem, ao mesmo tempo, causar uma perda inaceitavelmente alta de cobre e/ou níquel na segunda e/ou terceira escórias gastas.

[068]Por outro lado, os requerentes preferem que a segunda e/ou terceira composições de metal à base de chumbo-estanho compreendam no máximo 85% em peso, de preferência no máximo 82% em peso, mais preferivelmente no máximo 80% em peso, ainda mais preferiveimente no máximo 77,5% em peso, de preferência no máximo 75% em peso conjuntamente de cobre e níquel. Isso deixa mais espaço para recuperar o estanho e/ou chumbo e reduzir a perda de estanho e/ou chumbo na escória gasta da etapa (f) e/ou etapa (o). Os requerentes também descobriram que o respeito a esse limite superior reduz fortemente a perda de metais valiosos, em particular de cobre, na escória gasta ao fim da etapa (f) e/ou (o).

[069]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a segunda e/ou terceira composições de metal à base de chumbo-estanho compreendem ao menos 12% em peso conjuntamente de estanho e chumbo, de preferência ao menos 15% em peso, mais preferivelmente ao menos 17% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 18% em peso, de preferência ao menos 19% em peso, mais preferivelmente ao menos 20% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 21% em peso, de preferência ao menos 22% em peso conjuntamente de estanho e chumbo. Os requerentes descobriram que uma presença mínima de metais que não o cobre, tal como uma presença mínima conjuntamente de estanho e chumbo, na fase de metal ao fim da etapa (f) e/ou (o) traz a vantagem de que perde-se menos cobre na escória gasta que ao fim da etapa (f) e/ou (o) está em equilíbrio com ela.

[070]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a segunda e/ou terceira composições de metal à base de chumbo-estanho compreendem ao menos 60% em peso e opcionalmente no máximo 85% em peso de cobre, de preferência ao menos 65% em peso, mais preferivelmente ao menos 67% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 69% em peso, de preferência ao menos 70% em peso, mais preferivelmente ao menos 71% em peso de cobre. Os requerentes descobriram, em particular, que uma grande quantidade de cobre na segunda e/ou terceira composições de metal à base de chumbo-estanho ao fim da etapa (f) e/ou (0) é vantajosa. O cobre atua nas etapas (f) e/ou (o) como um agente extrator para outros metais valiosos, em particular para o estanho e chumbo, e o equilíbrio de fase do cobre faz disso viável nas condições certas sem, ao mesmo tempo, causar uma perda inaceitavelmente alta de cobre na segunda e/ou terceira escórias gastas.

[071]Por outro lado, os requerentes preferem que a segunda e/ou terceira composições de metal à base de chumbo-estanho compreendam no máximo 82,5% em peso de cobre, de preferência no máximo 80% em peso, mais preferivelmente no máximo 77,5% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 75% em peso, de preferência no máximo 72,5% em peso de cobre. Isso deixa mais espaço para recuperar o estanho e/ou chumbo e reduzir a perda de estanho e/ou chumbo na escória gasta da etapa (f) e/ou (o). Os requerentes também descobriram que o respeito a esse limite superior reduz fortemente a perda de cobre de valor na escória gasta ao fim da etapa (f) e/ou (o).

[072]Em uma modalidade do processo, de acordo com a presente invenção, a segunda e/ou terceira escórias gastas compreendem no máximo 2,5% em peso conjuntamente de estanho e chumbo, de preferência no máximo 2,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 1,5% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 1.00% em peso, de preferência no máximo 0,95% em peso conjuntamente de estanho e chumbo.

[073]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a segunda e/ou terceira escórias gastas compreendem no máximo 2,0% em peso conjuntamente de cobre e níquel, de preferência no máximo 1,5% em peso, mais preferivelmente no máximo 1,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 0,75% em peso, de preferência no máximo 0,60% em peso conjuntamente de cobre e níquel.

[074]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a segunda e/ou terceira escórias gastas compreendem no máximo 2,0% em peso de cobre, de preferência no máximo 1,5% em peso, mais preferivelmente no máximo 1,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 0,70% em peso de cobre.

[075]Os limites superiores especificados na presença de cobre, níquel, estanho, chumbo e qualquer combinação desses metais conjuntamente, cada um traz individualmente o benefício de que o valor econômico das quantidades dos metais alvo que deixam o processo com a segunda e/ou terceira escórias gastas da etapa (f) e/ou (o) mantém-se limitado. Isso reduz a necessidade ou desejo de prover etapas de processo extras sobre a segunda e/ou terceira escórias gastas antes que essas possam ser descartadas, e assim oferece o benefício de que menos etapas de tratamento adicionais, ou possivelmente até mesmo nenhuma, sejam necessárias antes de a segunda e/ou terceira escórias gastas serem descartadas ou antes de a escória ser considerada aceitável em uma aplicação ou uso final economicamente mais atraente.

[076]Na segunda e/ou terceira escórias gastas do processo de acordo com a presente invenção, recupera-se a maior parte dos elementos que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e/ou chumbo e/ou cobre e/ou níquel. Isso é particularmente válido para metais tais como Zinco, cromo, manganês, vanádio, titânio, ferro, alumínio, sódio, potássio, cálcio e outros metais alcalinos e metais alcalinoterrosos, mas também para outros elementos tais como silício ou fósforo. Qualquer um desses elementos que acabe na segunda e/ou terceira escórias gastas é removido do processo e não ocupa o volume útil do forno em comparação a quando é reciclado a uma etapa de processo a montante.

[077]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a composição de cobre negro satisfaz ao menos uma e, de preferência, todas as condições a seguir: + compreender ao menos 51% em peso de cobre, + compreender no máximo 96,9% em peso de cobre, + compreender ao menos 0,1% em peso de níquel, + compreender no máximo 4,0% em peso de níquel, e compreender ao menos 1,5% em peso de estanho, e compreender no máximo 15% em peso de estanho, e compreender ao menos 1,5% em peso de chumbo, + compreender no máximo 25% em peso de chumbo, + compreender no máximo 3,5% em peso de ferro, e + compreender no máximo 8,0% em peso de zinco.

[078]Os requerentes preferem que todo cobre negro que possa ser usado no processo de acordo com a presente invenção, isto é, adicionalmente todo cobre negro usado em uma etapa de processo que não a etapa (f), satisfaça ao menos uma das condições acima, e de preferência todas elas.

[079]EmM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o cobre negro compreende no máximo 96,9% em peso ou melhor no máximo 96,5% em peso de cobre, de preferência no máximo 96,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 95,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 90,0% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo 85,0% em peso, de preferência no máximo 83,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 81,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 80,0% em peso, mais preferivelmente ainda menos que 80,0% em peso e, de preferência, no máximo 79,0% em peso de cobre. Isso traz a vantagem de que o processo a montante para produzir o cobre negro pode aceitar materiais brutos que compreendam muito mais metais diferentes do cobre. É particularmente vantajoso aceitar mais estanho e/ou chumbo na produção do cobre negro, e essas quantidades mais altas de estanho e/ou chumbo podem ser prontamente processadas em uma quantidade maior de coproduto de solda bruto, um produto que tem um valor econômico relativamente alto.

[080]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o cobre negro compreende ao menos 51% em peso de cobre, de preferência ao menos 52% em peso, mais preferivelmente ao menos 53% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 54% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 55% em peso, de preferência ao menos 57% em peso, mais preferivelmente ao menos 59% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 60% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 62% em peso, de preferência ao menos 64% em peso, mais preferivelmente ao menos 66% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 68% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 70% em peso, de preferência ao menos 71% em peso, mais preferivelmente ao menos 72% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 73% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 74% em peso, de preferência ao menos 75% em peso, mais preferivelmente ao menos 77,5% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 80% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 85% em peso de cobre.

[081]lsso traz a vantagem de que uma etapa pré-refino, tal como proposta na US 3.682.623 para atualizar um cobre negro contendo 75% a 80% em peso de cobre a cerca de 85% em peso de cobre ou mais (85,12% em peso de cobre no Exemplo, Tabela VI), pode ser dispensada.

[082]Os requerentes descobriram também que o processo como um todo é mais operável e eficiente, e geralmente produz mais dos produtos primários, se a concentração de cobre no cobre negro estiver dentro do limite inferior prescrito. Com uma concentração de cobre mais baixa no cobre negro, outros elementos compõem o equilíbrio. Isso é totalmente aceitável e muitas vezes até mesmo desejável se forem metais valiosos que componham o equilíbrio, tais como chumbo, mas ainda mais interessante quando também há estanho. Esses metais consomem produtos químicos durante qualquer etapa de oxidação e/ou redução, mas, em última análise, grande parte deles acaba em um fluxo de produto primário. Se, contudo e pelo contrário, houver metais ou elementos de menor valor que acabem inevitavelmente em uma das escórias de processo gastas que compõem o equilíbrio, logo a concentração mais baixa de cobre é um tanto desvantajosa porque esses metais e/ou elementos consomem produtos químicos nas etapas de oxidação como parte das etapas de refino de cobre, e/ou podem consumir outros produtos químicos em uma das etapas de redução a jusante. Além disso, esses metais ou elementos de baixo valor ocupam volume no forno, e sua presença, portanto, exige fornos maiores e, por conseguinte, um custo de investimento mais elevado. Dentro de dado tamanho de equipamento disponível, a presença desses metais ou elementos estreitam as restrições sobre introduzir em qualquer uma das etapas de processo materiais brutos de valor superior, tais como aqueles que contêm altas concentrações de cobre, estanho e/ou chumbo. A composição de cobre negro é tipicamente um intermediário produzido por outra etapa de processo pirometalúrgica, isto é, uma etapa de fundição. Uma etapa de fundição resulta em um produto de metal fundido, o chamado "cobre negro", e em uma escória líquida sobretudo de óxidos de metal, tipicamente na presença de quantidades significativas de sílica. Os requerentes preferem, em uma etapa de fundição, obter um produto de cobre negro com ao menos a quantidade mínima de cobre conforme especificada, porque a alta presença de cobre atua como um agente extrator para outros metais valiosos, por exemplo, estanho e chumbo. Manter a concentração de cobre na composição de cobre negro acima do limite especificado, portanto, resulta em uma maior recuperação desses metais valiosos presentes na composição de cobre negro, em vez de perder esses metais valiosos como parte da escória de fundição, onde esses metais tipicamente têm pouco a nenhum valor e podem até mesmo representar um fardo.

[083]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o cobre negro compreende ao menos 1,5% em peso de estanho, mais preferivelmente ao menos 2,0% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 2,5% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 3,0% em peso, de preferência ao menos 3,5% em peso, mais preferivelmente ao menos 3,75% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 4,0% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 4,5% em peso, de preferência ao menos 5,0% em peso, mais preferivelmente ao menos 5,5% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 6,0% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 6,5% em peso, de preferência ao menos 7,0% em peso, mais preferivelmente ao menos 7,5% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 8,0% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 8,5% em peso, de preferência ao menos 9,0% em peso, mais preferivelmente ao menos 9,5% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 10,0% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 11,0% em peso de estanho. O estanho é um metal de alto valor que em sua forma de produto mais pura é um tanto difícil de encontrar. Os requerentes, portanto, preferem produzir tanto estanho quanto seu processo for capaz de produzir. Além disso, os requerentes preferem recuperar esse estanho de materiais brutos de baixo valor econômico, nos quais o estanho se faz tipicamente presente em baixas concentrações. Esses materiais brutos de baixo valor geralmente contêm altas quantidades de elementos que são difíceis de processar em um processo de refino de cobre pirometalúrgico, e, portanto, são tipicamente processados em primeiro lugar em uma etapa de fundição. O estanho nesses materiais brutos de baixo valor, portanto, acaba principalmente como parte da composição de cobre negro. Os requerentes preferem processar o máximo possível de estanho desses materiais brutos de baixo valor e, por conseguinte, preferem que a composição de cobre negro do processo de acordo com a presente invenção contenha o máximo possível de estanho dentro das outras restrições do processo.

[084]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o cobre negro compreende ao menos 1,596 em peso de chumbo, mais preferivelmente ao menos 2,0% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 2,5% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 3,0% em peso, de preferência ao menos 3,5% em peso, mais preferivelmente ao menos 3,75% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 4,0% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 4,5% em peso, de preferência ao menos 5,0% em peso, mais preferivelmente ao menos 5,5% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 6,0% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 7,0% em peso, de preferência ao menos 8,0% em peso, mais preferivelmente ao menos 9,0% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 10,0% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 11,0% em peso, de preferência ao menos 12,0% em peso, mais preferivelmente ao menos 13,0% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 14,0% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 15,0% em peso de chumbo.

[085]O chumbo também é um metal valioso. Além disso, a presença de chumbo facilita a recuperação do metal ainda mais valioso estanho, porque ele se comporta à semelhança deste, acaba nos mesmos fluxos de processo, formando uma mistura chamada de "solda", e os fluxos de solda resultantes têm uma densidade mais alta e são, portanto, mais fáceis de separar dos fluxos líquidos de menor densidade, tais como fluxos de escória ou sólidos, tais como a borra. Os requerentes, portanto, preferem uma quantidade significativa de chumbo em seu processo. Além disso, os requerentes preferem recuperar esse chumbo de materiais brutos de baixo valor econômico, nos quais o chumbo se faz tipicamente presente a baixas concentrações. Esses materiais brutos de baixo valor geralmente contêm altas quantidades de elementos que são difíceis de processar em um processo de refino de cobre pirometalúrgico, e, portanto, são tipicamente processados em primeiro lugar em uma etapa de fundição. O chumbo nesses materiais brutos de baixo valor, portanto, acaba principalmente como parte da composição de cobre negro. Os requerentes preferem obter o máximo possível de chumbo desses materiais brutos de baixo valor e, por conseguinte, preferem que a composição de cobre negro do processo de acordo com a presente invenção contenha o máximo possível de chumbo dentro das outras restrições do processo.

[086]Uma maior presença de estanho e/ou chumbo no cobre negro traz a vantagem de que os materiais brutos contendo esse estanho e/ou chumbo podem ser processados em uma etapa de fundição, uma etapa que é altamente tolerante a outras impurezas, muito mais do que as típicas etapas realizadas como parte de um processo de refino de cobre, incluindo quaisquer etapas associadas à coprodução de outros metais não ferrosos, tais como estanho e/ou chumbo. Esses materiais brutos aceitáveis, portanto, são tipicamente de qualidade muito inferior e, por conseguinte, também de menor valor econômico. A maior parte do estanho e/ou chumbo no cobre negro do processo de acordo com a presente invenção acaba em um coproduto de solda bruto, que é um produto de valor econômico relativamente alto. A atualização econômica do estanho e/ou chumbo no cobre negro alimentado ao processo de acordo com a presente invenção é, portanto, tipicamente muito maior do que a mesma quantidade introduzida como parte de um material bruto muito mais concentrado que pode ser aceitado diretamente em uma das etapas no processo de refino de cobre, incluindo auxiliares.

[087]Os requerentes, portanto, preferem maiores quantidades de estanho e/ou chumbo no cobre negro, porque isso traz a vantagem de que, dentro de uma quantidade limitada desses metais a ser produzida por causa das limitações do equipamento, mais desses metais são recuperados de materiais brutos de baixo valor, e, por conseguinte, mais desses metais podem ser recuperados com uma alta atualização econômica de seu valor mais baixo no material bruto e seu alto valor econômico no produto final.

[088]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o cobre negro compreende no máximo 15,0% em peso de estanho, de preferência no máximo 14,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 13,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 12,0% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo 11,0% em peso, de preferência no máximo 10,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 9,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 8,0% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo 7,0% em peso, de preferência no máximo 6,0% em peso de estanho. Os requerentes descobriram que limitar a concentração de estanho na composição de cobre negro aos limites superiores especificados traz a vantagem de que sobra espaço suficiente na composição de cobre negro para outros metais e elementos. Como argumentado acima, a presença de cobre é altamente vantajosa na etapa de fundição a montante, assim como a presença de chumbo. Os requerentes, portanto, preferem manter a concentração de estanho dentro do limite superior especificado.

[089]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o cobre negro compreende no máximo 25,0% em peso de chumbo, de preferência no máximo 24,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 23,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 22,0% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo 21,0% em peso, de preferência no máximo 20,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 19,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 18,0% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo 17,0% em peso, de preferência no máximo 16,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 15,0% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo 14,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 13,0% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo 12,0% em peso, de preferência no máximo 11,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 10,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 9,0% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo 8,0% em peso, de preferência no máximo 7,0% em peso de chumbo. Os requerentes descobriram que limitar a concentração de chumbo na composição de cobre negro aos limites superiores especificados traz a vantagem de que sobra espaço suficiente na composição de cobre negro para outros metais e elementos. Como argumentado acima, a presença de cobre é altamente vantajosa na etapa de fundição a montante, e a presença de quantidades significativas de estanho também é altamente desejável. Os requerentes, portanto, preferem manter a concentração de chumbo dentro do limite superior especificado.

[090]Os requerentes descobriram que quantidades excessivas de estanho e/ou chumbo no cobre negro afetam qualquer etapa de separação entre o cobre (e o níquel), por um lado, e o estanho e o chumbo, por outro. A separação é menos clara, e mais estanho e/ou chumbo tendem a permanecer com o cobre. Ainda que o fluxo de cobre seja ao menos parcialmente reciclado, isso faz com que maiores quantidades de estanho e/ou chumbo circulem no processo e ocupem volume no forno. Mas se o fluxo de cobre advindo dessa separação, ou dele, também for removido do processo, as maiores quantidades de estanho e/ou chumbo nesse fluxo representarão um fardo extra para seu processamento a jusante.

[091]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o cobre negro compreende ao menos 0,1% em peso e, como opção, no máximo 4,0% em peso de níquel (Ni). De preferência, o suprimento de cobre negro à etapa (b), que é apresentada mais abaixo neste documento, compreende ao menos 0,2% em peso de níquel, mais preferivelmente ao menos 0,3% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 0,4% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 0,5% em peso, de preferência ao menos 0,75% em peso, mais preferivelmente ao menos 1,00% em peso de níquel.

[092]O níquel é um metal que se faz presente em muitos materiais brutos contendo cobre, estanho e/ou chumbo, e também se faz presente em muitas ligas contendo ferro ou mesmo à base de ferro. O níquel exibe, sob as condições de forno, uma afinidade pelo oxigênio que é menor que a do estanho e/ou chumbo, próxima e um pouco maior que a do cobre. Ele é, portanto, um metal que é difícil de separar do cobre por pirometalurgia. Na US 3.682.623, a maior parte do níquel contido no cobre negro pré-refinado (Tabela VI, 541,8 kg) deixa o processo como uma impureza no produto de cobre refinado (Tabela XII, 300 kg), que foi fundido em ânodos (col. 19, linhas 61-62). Uma quantidade ínfima do níquel segue no produto de metal de chumbo/estanho (Tabela XV, 110 kg). O processo compreende um fluxo de reciclagem de cobre negro significativo, no qual o níquel parece aumentar a cada ciclo (Tabela XIV, 630 kg, em comparação à Tabela Vl, 500 kg). Os requerentes descobriram que o níquel nos ânodos de cobre é um elemento perturbador na etapa de eletrorrefino a jusante. Nas condições de processo de eletrorrefino, o níquel dissolve no eletrólito mas não deposita-se no cátodo. Logo, ele pode acumular-se no eletrólito e possivelmente levar a sais de níquel precipitando-se ao ultrapassar seu limite de solubilidade. Mas, mesmo em níveis mais baixos, o níquel já pode levar à passivação do ânodo por causa do possível acúmulo de um gradiente de concentração de níquel na superfície do ânodo. O processo da US 3.682.623 é assim limitado em suas capacidades de manuseio do níquel. A etapa de fusão na US 3.682.623 só pode aceitar, portanto, uma quantidade um tanto limitada de materiais brutos que contenham quantidades significativas de níquel.

[093]Os requerentes descobriram agora que o processo de acordo com a presente invenção é capaz de aceitar quantidades muito mais altas de níquel, por exemplo, como parte do cobre negro advindo de uma etapa de fundição a montante. A maior tolerância ao níquel traz para o processo de acordo com a presente invenção, e para quaisquer etapas de processo realizadas a montante, uma janela de aceitação mais ampla no que diz respeito a materiais brutos. Logo, o processo de acordo com a presente invenção, bem como qualquer uma de suas etapas de processo a montante, pode aceitar materiais brutos que alteram processos conhecidos na técnica que não podem aceitá-los, ou que só podem aceitá-los em quantidades limitadíssimas, e, portanto, são mais prontamente disponíveis a condições mais economicamente atraentes.

[094]Apesar da maior tolerância ao níquel, os requerentes também descobriram que o processo de acordo com a presente invenção pode ser capaz de produzir um produto de cobre de ânodo primário que é mais rico em cobre e compreende menos níquel em comparação ao cobre de ânodo produzido na US 3.682.623.

[095]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o cobre negro compreende no máximo 3,5% em peso de ferro, de preferência no máximo 3,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 2,5% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 2,0% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo 1,80% em peso, de preferência no máximo 1,60% em peso de ferro.

[096]Como opção, o cobre negro compreende ao menos 0,1% em peso de ferro, de preferência ao menos 0,2% em peso, mais preferivelmente ao menos 0,5% em peso de ferro. Os requerentes descobriram que esse ferro promove as reações na etapa (f) e/ou (o) porque reage prontamente, na etapa (f) e/ou etapa (o), para formar um óxido de ferro ao remover ao menos um átomo de oxigênio de um óxido de um metal com menor afinidade pelo oxigênio do que o ferro nas condições da etapa de processo, tal como estanho e/ou chumbo.

[097]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o cobre negro compreende no máximo 8,0% em peso de zinco, de preferência no máximo 7,5% em peso, mais preferivelmente no máximo 7,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 6,5% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo 6,0% em peso, de preferência no máximo 5,5% em peso, mais preferivelmente no máximo 5,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 4,7% em peso de zinco.

[098]Como opção, o cobre negro compreende ao menos 0,1% em peso de zinco, de preferência ao menos 0,2% em peso, mais preferivelmente ao menos 0,5% em peso de zinco. Os requerentes descobriram que esse zinco promove as reações na etapa (f) e/ou (0) porque reage prontamente, na etapa (f) e/ou etapa (o), para formar um óxido de zinco ao remover ao menos um átomo de oxigênio de um óxido de um metal com menor afinidade pelo oxigênio do que o zinco nas condições da etapa de processo, tal como estanho e/ou chumbo.

[099]Os requerentes descobriram que é recomendável manter as concentrações de ferro e/ou zinco dentro dos limites especificados. Esses metais são tipicamente oxidados nas etapas de refino de cobre, onde consomem os auxiliares. O zinco é prontamente reduzido em qualquer uma das etapas de redução do processo e, por conseguinte, também consume os auxiliares nelas. Além disso, esses materiais ocupam volume no forno. Por essas razões, os requerentes desejam limitar esses metais às respectivas concentrações conforme especificadas.

[0100]EmM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta compreendem ao menos 65% em peso conjuntamente de estanho e chumbo, de preferência ao menos 67% em peso, mais preferivelmente ao menos 69% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 70% em peso, de preferência ao menos 72% em peso, mais preferivelmente ao menos 74% em peso, de preferência ao menos 75% em peso, mais preferivemente ao menos 76% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 77% em peso conjuntamente de estanho e chumbo. Os requerentes descobriram que uma maior quantidade de estanho e chumbo presentes na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta permite um maior volume de estanho de alta pureza e de chumbo de alta pureza que pode ser recuperado delas, produtos esses de alto valor econômico.

[0101]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta compreendem ao menos 5,0% em peso de estanho, de preferência ao menos 7,5% em peso, mais preferiveimente ao menos 10,0% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 15,0% em peso, de preferência ao menos 17% em peso, mais preferivelmente ao menos 19% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 20% em peso, de preferência ao menos 21% em peso, mais preferivelmente ao menos 22% em peso de estanho. Os requerentes descobriram que quanto mais estanho presente na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta, maior o volume de estanho de alta pureza que pode ser recuperado delas.

[0102]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta compreendem ao menos 45% em peso de chumbo, de preferência ao menos 47,5% em peso, mais preferivelmente ao menos 50% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 52% em peso, de preferência ao menos 53% em peso, mais preferivelmente ao menos 54% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 55% em peso de chumbo. Os requerentes descobriram que quanto mais chumbo presente na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta, maior o volume de chumbo de alta pureza que pode ser recuperado delas, isto é, produtos comerciais que gozam de recompensas econômicas significativas. O chumbo também traz a vantagem, em quaisquer separações de fase que ocorram a jusante durante o processamento adicional da primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta, de que os fluxos de metal líquido que compreendem o chumbo têm maior densidade e, portanto, separam-se mais prontamente, por ação da gravidade, de qualquer fase de escória ou borra sobrenadante. Outra vantagem é que permite- se que as matérias-primas do processo como um todo contenham mais chumbo, de tal modo que uma maior variedade de matérias-primas torne-se aceitável, trazendo o benefício de uma seleção mais vasta de possíveis matérias-primas, incluindo possivelmente matérias-primas mais abundantemente disponíveis e a condições mais atraentes.

[0103]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta compreendem no máximo 26,5% em peso conjuntamente de cobre e níquel, de preferência no máximo 25,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 22,5% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 20,0% em peso, de preferência no máximo 17,5% em peso, mais preferivelmente no máximo 16,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 15,5% em peso conjuntamente de cobre e níquel, e como opção ao menos 1% em peso conjuntamente de cobre e níquel, de preferência ao menos 2% em peso, mais preferivelmente ao menos 3%, 4% ou 5% em peso conjuntamente de cobre e níquel. Os requerentes descobriram que ter menos cobre e níquel na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta é vantajoso. A primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta tipicamente precisam ser submetidas a novas etapas de purificação para reduzir a presença de metais que não o estanho, chumbo e antimônio na composição de metal de solda bruta, por exemplo, antes de essa composição de metal de solda bruta tornar-se adequada para a recuperação de produtos de estanho e/ou chumbo de alta pureza. Isso inclui a remoção de cobre e níquel. Esse tratamento pode se dar, por exemplo, com metal de silício, tal como descrito na DE 102012005401 A1. O metal de silício é um produto químico de processo um tanto oneroso, e o tratamento resulta em compostos de silício dos metais contaminantes como subproduto que precisa ser retrabalhado ou descartado. O cobre e o níquel que são arrastados no primeiro e/ou segundo metais de solda bruta, portanto, causam um aumento no consumo de metal de silício nessa etapa de purificação. É vantajoso, portanto, limitar o cobre e o níquel na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta em conformidade com o(s) limite(s) superior(es) prescrito(s).

[0104]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta compreendem no máximo 17,5% em peso de cobre, de preferência no máximo 15% em peso, mais preferivelmente no máximo 14% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 13% em peso, de preferência no máximo 12% em peso, mais preferivelmente no máximo 11% em peso de cobre, e como opção ao menos 1% em peso de cobre, de preferência ao menos 2% em peso, mais preferivelmente ao menos 3%, 4% ou 5% em peso de cobre. Pelas razões explicadas acima acerca do cobre e níquel em conjunto, os requerentes preferem limitar o cobre na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta em conformidade com o limite superior prescrito.

[0105JEM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta compreendem no máximo 9,0% em peso de níquel, de preferência no máximo 7,0% em peso, mais preferiveimente no máximo 5,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 4,0% em peso, de preferência no máximo 3,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 2,0% em peso de níquel, e como opção ao menos 1% em peso de níquel, de preferência ao menos 2% em peso, mais preferivelmente ao menos 3%, 4% ou 5% em peso de níquel. Pelas razões explicadas acima acerca do cobre e níquel em conjunto, os requerentes preferem limitar o níquel na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta em conformidade com o limite superior prescrito.

[0106]EmM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta compreendem no máximo 8% em peso de ferro, de preferência no máximo 8,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 7,5% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 7,0% em peso, de preferência no máximo 6,5% em peso, mais preferivelmente no máximo 6,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 5,5% em peso, de preferência no máximo 5,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 4,5% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 4,0% em peso, de preferência no máximo 3,5% em peso de ferro, e como opção ao menos 0,2% em peso de ferro, de preferência ao menos 0,4% em peso, mais preferivelmente ao menos 0,5%, 0,6% ou 0,7% em peso de ferro. Os requerentes descobriram que ter menos ferro na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta é vantajoso. A primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta tipicamente precisam ser submetidas a ao menos uma nova etapa de purificação para reduzir a presença de metais que não o estanho, chumbo e antimônio na composição de metal de solda bruta, por exemplo, antes de essa composição de metal de solda bruta tornar-se adequada para a recuperação de produtos de estanho e/ou chumbo de alta pureza. Isso inclui a remoção de ferro. Esse tratamento pode se dar, por exemplo, com metal de silício, tal como descrito na DE 102012005401 A1. O metal de silício é um produto químico de processo um tanto oneroso, e o tratamento resulta em um composto de silício do metal contaminante como subproduto que precisa ser retrabalhado ou descartado. O ferro que é arrastado no primeiro e/ou segundo metais de solda bruta, portanto, causa um aumento no consumo de metal de silício nessa etapa de purificação. É vantajoso, portanto, limitar o ferro na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta em conformidade com o(s) limite(s) superior(es) prescrito(s).

[0107]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a etapa (i) compreende a etapa de: b) oxidar parcialmente a primeira porção da composição de cobre negro, formando assim uma primeira fase de metal de cobre enriquecida e uma primeira escória de refino de cobre, e, em seguida, separar a primeira escória de refino de cobre da primeira fase de metal de cobre enriquecida.

[0108]Os requerentes descobriram que a oxidação parcial de uma matéria- prima de cobre negro é altamente efetiva para a produção de uma fase de escória, isto é, a primeira escória de refino de solda, escória essa que é particularmente adequada para a derivação de um fluxo de solda bruta, tal como a primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta, fluxo de solda bruta esse que pode então servir como intermediário para a recuperação de produtos de estanho e/ou chumbo de alta pureza.

[0109]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a recuperação de estanho na etapa (b) como parte da primeira escória de refino de cobre, em relação à quantidade de estanho total presente na etapa (b), é de ao menos 20%, de preferência de ao menos 30%, mais preferivelmente de ao menos 40,00%, ainda mais preferivelmente de ao menos 45%, mais preferivelmente ainda de ao menos 50%, de preferência de ao menos 55%, mais preferivelmente de ao menos 57%. Nenhuma unidade precisa ser especificada para a porcentagem de recuperação de um elemento específico porque, independentemente de considerar- se átomos ou peso, a porcentagem de recuperação permanece a mesma.

[0110]EmM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a recuperação de chumbo na etapa (b) como parte da primeira escória de refino de cobre, em relação à quantidade de chumbo total presente na etapa (b), é de ao menos 20%, de preferência de ao menos 30,00%, mais preferivelmente de ao menos 40%, ainda mais preferivelmente de ao menos 45%, mais preferivelmente ainda de ao menos 50%, de preferência de ao menos 55%, mais preferivelmente de ao menos 60%.

[0111]O limite inferior especificado para a recuperação de estanho e/ou chumbo na etapa (b) como parte da primeira escória de refino de cobre traz a vantagem de que, já na primeira etapa de oxidação que é realizada sobre o cobre negro, uma quantidade significativa do estanho e/ou chumbo presentes é removida, junto com quantidades significativas de outros elementos que não o cobre. Isso traz a vantagem de que menos impurezas são alimentadas às etapas realizadas a jusante sobre a primeira fase de metal de cobre enriquecida. Isso significa que as etapas de processo a jusante sobre a primeira fase de metal de cobre enriquecida tem que lidar com uma menor quantidade de impurezas, e também menos ocupação de volume pela primeira fase de metal de cobre enriquecida. Isso tipicamente significa que mais do precioso volume de forno é liberado nas etapas de processamento subsequentes realizadas sobre a primeira fase de metal de cobre enriquecida, o que abre espaço para introduzir material extra nessas etapas de processo, e, por conseguinte, a oportunidade de uma maior produção de produto de cobre final dentro dos mesmos limites de volume do forno. As vantagens listadas estão associadas ao menor limite sobre a recuperação de estanho na etapa (b), também ao menor limite sobre a recuperação de chumbo na etapa (b), e a uma combinação de um menor limite sobre a recuperação de estanho e um menor limite sobre a recuperação de chumbo na etapa (b). Os efeitos são cumulativos no que diz respeito aos dois metais estanho e chumbo, e juntos trazem ainda um efeito aprimorado em relação à soma dos dois efeitos individuais.

[0112]Os requerentes descobriram que as recuperações desejadas na etapa (b) podem ser obtidas controlando-se a presença de oxigênio e/ou de doadores de oxigênio na etapa (b) dentro de limites apropriados, se necessário em combinação à adição controlada de sequestrantes para o oxigênio e à adição de material de fluxo.

[0113]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, materiais brutos extras são adicionados como suprimento fresco à etapa (b). Os requerentes preferem adicionar materiais brutos contendo metal sólido porque a fusão desse metal sólido é capaz de absorver parte do calor da reação e ajuda a manter a temperatura do forno dentro da faixa preferida. Os requerentes preferem usar, para essa finalidade, materiais brutos que sejam ricos em cobre e que podem conter ao menos quantidades ínfimas de Sn e/ou Pb. A faixa de temperatura preferida é delimitada por um limite inferior abaixo do qual a viscosidade de ao menos uma das fases líquidas torna-se excessivamente alta para o forno operar. A faixa de temperatura preferida é delimitada por um limite superior acima do qual a volatilidade de metais valiosos, em particular do estanho e/ou do chumbo, torna-se excessiva e a recuperação desses metais como parte do pó de forno torna-se excessivamente problemática, complexa e dispendiosa.

[0114]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a etapa (i) compreende ainda a etapa de: c) reduzir parcialmente a primeira escória de refino de cobre, formando assim uma primeira composição de metal à base de chumbo-estanho e uma primeira escória gasta, e, em seguida, separar a primeira escória gasta da primeira composição de metal à base de chumbo-estanho, esta formando a base para um primeiro banho líquido.

[0115]Os requerentes descobriram que uma escória obtida do refino de cobre representa uma matéria-prima altamente adequada para obter, por meio de uma redução parcial tal como na etapa (c), uma composição de metal que contenha cobre junto com ao menos um metal de solda selecionado dentre estanho e chumbo, composição de metal essa altamente adequada para formar a base para o primeiro banho líquido como matéria-prima para a etapa de oxidação parcial (d), que é apresentada mais abaixo neste documento. O motivo para isso é que uma escória obtida do refino metalúrgico de cobre contém cobre junto com ao menos um dos metais de solda estanho e chumbo, tipicamente com ambos estanho e chumbo. Os requerentes descobriram que a maior parte do cobre, que vem com a primeira escória de refino de cobre, na etapa (c) acabará como parte da primeira composição de metal à base de chumbo-estanho que é formada na etapa (c). O cobre que acaba na primeira composição de metal à base de chumbo-estanho contribui como solvente para o estanho e/ou chumbo presentes na etapa de processo (c). O cobre presente na etapa (c) ajuda assim a manter o estanho e/ou chumbo na fase de metal da etapa (c), isto é, a primeira composição de metal à base de chumbo- estanho, e reduz as quantidades de estanho e/ou chumbo que podem seguir na primeira escória gasta da etapa (c) e assim perder-se do processo.

[0116]Os requerentes descobriram ainda que a inclusão da etapa (c) no processo de acordo com a presente invenção traz vários benefícios adicionais. À etapa (c) do processo de acordo com a presente invenção é uma etapa de redução. Seu propósito é o de reduzir seletivamente os metais no forno que têm, sob as condições de processo, menor afinidade pelo oxigênio a seus respectivos metais. Esses metais reduzidos podem ser então separados como uma fase de metal líquida, a separação deixando uma fase de escória líquida que é menos concentrada no que diz respeito a esses metais, mas ainda contém metais e elementos com maior afinidade pelo oxigênio. No contexto da presente invenção, o propósito da etapa (C) é, de preferência, o de recuperar seletivamente a maior parte do sobre da primeira escória de refino de cobre como metal de cobre, junto com o máximo possível do estanho e/ou chumbo presentes. A redução na etapa (c) é, portanto, de preferência operada de tal modo que a primeira escória gasta compreenda no máximo 20% em peso total de cobre, estanho e chumbo juntos. De preferência, a primeira escória gasta compreende menos que 20% em peso total de cobre, estanho e chumbo juntos, mais preferivelmente ainda menos. Altamente de preferência, as quantidades de cobre, estanho e/ou chumbo nessa escória são baixas o suficiente para que não mais representem um valor economicamente significativo. Ainda mais preferivelmente, as concentrações de cobre, estanho e/ou chumbo são baixas o suficiente para que a primeira escória gasta não cause preocupações ambientais quando descartada como tal, ou pode ser aceitável para descarte somente após novo tratamento limitado.

[0117]Na primeira escória gasta da etapa (c) recupera-se de preferência a maior parte dos elementos que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e/ou chumbo. Isso é particularmente válido para metais tais como zinco, alumínio, sódio, potássio, cálcio e outros metais alcalinos e metais alcalinoterrosos, mas também para outros elementos como tais como silício ou fósforo.

[0118]Os requerentes descobriram que o processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (c) de preferência produz uma primeira composição de metal à base de chumbo-estanho que é altamente adequada para processamento adicional, em especial para produzir a primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta que podem ter valor comercial por si próprias e/ou ser adequadas para a recuperação de produtos de estanho e/ou chumbo de maior pureza e de pureza comercialmente aceitável.

[0119]Os requerentes descobriram, para a surpresa de todos, que, na etapa (c) do processo de acordo com a presente invenção, é possível obter uma separação levemente clara entre os metais valiosos cobre, níquel, estanho e chumbo na fase de metal e entre metais de menor valor, tais como ferro e alumínio, e outros elementos, tais como silício, na fase de escória. Isso permite uma altíssima recuperação dos metais valiosos ao mesmo tempo em que produz-se uma fase de escória que é muito pobre nesses metais e, portanto, pode ser descartada, seja diretamente ou com novo tratamento relativamente simples. Os requerentes acreditam que essa separação clara é possível porque a presença de cobre na etapa (c) como parte do teor de forno como um todo encontra-se dentro de uma janela de concentração específica. Por um lado, o cobre atua como um agente extrator para o estanho e o chumbo a partir da fase de escória. Por outro lado, a presença de cobre é baixa o suficiente para que a perda de cobre na fase de escória seja limitadíssima.

[0120]Outra grande vantagem é que o processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (c) tornou-se muito mais tolerante a elementos que não o cobre, a maioria deles elementos que têm, sob as condições de processo, maior afinidade pelo oxigênio do que o cobre, estanho e chumbo, e, por conseguinte,

acabam como parte da primeira escória gasta. Isso significa expandir os critérios de aceitação para quaisquer materiais brutos que possam ser adicionalmente alimentados à etapa (b), isto é, além do cobre negro. Além disso, isso relaxa significativamente os critérios de aceitação para o próprio cobre negro. Esse atributo, portanto, amplia significativamente os critérios de aceitabilidade para os materiais brutos que são usados na produção do cobre negro, tipicamente em uma etapa de fundição. Permite-se assim que a etapa de fundição aceite muito mais materiais brutos de baixa qualidade, que encontram-se mais abundantemente disponíveis a condições economicamente mais atraentes.

[0121]Ainda outra vantagem deve-se a que, na etapa (b), o volume de escória é alto em relação ao conteúdo total no forno. A remoção da escória do forno, portanto, libera parte significativa do volume deste, de tal modo que, no processamento adicional da primeira fase de metal de cobre enriquecida obtida na etapa (b), que é tipicamente realizado no mesmo forno, gera-se mais espaço para introduzir mais materiais brutos extras.

[0122]Os requerentes que descobriram que o processamento adicional da primeira composição de metal à base de chumbo-estanho advinda da etapa (c) pode ser operado com muito mais efetividade e também muito mais eficiência graças à remoção a montante do processo, como parte da primeira escória gasta, de ao menos uma parte significativa dos metais e elementos que, sob as condições de processo, têm alta afinidade pelo oxigênio. Os requerentes descobriram que esse atributo do processo traz benefícios significativos a jusante da etapa (b) no processamento da primeira composição de metal à base de chumbo-estanho.

[0123]Uma grande vantagem é que o volume de material a ser processado a jusante é significativamente reduzido pela remoção na etapa (c) de uma quantidade significativa de material como a primeira escória gasta, isto é, antes da recuperação dos metais de solda (Sn e/ou Pb). Em etapas mais a jusante, esse material seria considerado peso-morto e traria sobretudo desvantagens em vez de benefícios. No processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (c), o processamento adicional da primeira composição de metal à base de chumbo- estanho pode ser operado de maneira muito mais eficiente no que diz respeito ao volume, o que significa que ou equipamentos menores podem ser usados ou o processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (c) gera oportunidades para processar fluxos adicionais para os quais os processos teriam menos ou nenhum espaço. Além disso, o consumo de energia também pode ser reduzido nessas etapas de processo a jusante graças ao volume reduzido de material quente que precisa ser processado.

[0124]Os requerentes também descobriram, para a surpresa de todos, que, ao remover a primeira escória gasta do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (c),) as separações nas etapas de processo pirometalúrgicas a jusante, isto é, para processar a primeira composição de metal à base de chumbo-estanho, também são aprimoradas. Com separações mais claras entre as respectivas fases de metal e suas fases de escória correspondentes, a recuperação a jusante de metais valiosos pode ser operada com mais efetividade e mais eficiência, isto é, com maiores rendimentos do produto primário, menores descartes de metais valiosos, e exigindo menos entrada de energia, por exemplo, graças a menores volumes de fluxo de reciclagem.

[0125]Outra vantagem do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (c) é que, no processamento adicional da primeira composição de metal à base de chumbo-estanho, materiais extras podem ser introduzidos graças ao espaço extra no forno disponibilizado com a remoção do alto volume da primeira escória gasta no processo de acordo com a presente invenção. Esses materiais extras podem, por exemplo, ser ricos em estanho e/ou chumbo. Esses materiais extras podem, por exemplo, ser escórias de processo e/ou borra gerada como subprodutos de etapas de refino a jusante como parte da purificação adicional dos fluxos de estanho e/ou chumbo em produtos primários de valor comercial.

[0126]Outra grande vantagem do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (c) é que ele permite uma quantidade muito maior do coproduto de solda bruto para a mesma quantidade de cobre sendo processada. Os requerentes descobriram que a coprodução de solda bruta, em relação à quantidade de cobre sendo processada na primeira etapa de refino de cobre, pode aumentar em cerca de 29% em comparação às quantidades obtidas no processo descrito na US 3.682.623. O valor econômico da solda bruta, em particular como possível intermediário para a produção de um produto de estanho de alta pureza, é altamente significativo em relação ao valor do produto primário cobre de ânodo que pode ser obtido a partir do cobre negro. O aumento na quantidade relativa de coproduto de solda bruto em relação à quantidade de cobre que é processada na primeira etapa de refino de cobre, portanto, traz uma vantagem econômica significativa ao operador do processo de acordo com a presente invenção.

[0127]Os requerentes também descobriram que é vantajoso que a etapa (c) tome apenas a primeira escória de refino de cobre, e que quaisquer escórias de refino de cobre subsequentes são mais bem processadas em separado e de preferência cada uma de uma maneira diferente. Os requerentes descobriram que a primeira escória de refino de cobre é a escória de refino de cobre que contém a quantidade total mais alta de elementos que não o cobre, e particularmente de elementos que, sob as condições do forno, têm maior afinidade pelo oxigênio que o cobre, mais particularmente uma afinidade pelo oxigênio superior também à do estanho e chumbo. Logo, os requerentes descobriram, para a surpresa de todos, que é mais eficaz realizar a etapa (c) sobre a primeira escória de refino de cobre, isto é, antes de misturá-la a qualquer uma das outras escórias de refino de cobre que são produzidas nas etapas de processo a jusante da etapa (b). Os requerentes descobriram que escórias de refino de cobre subsequentes tipicamente compreendem concentrações mais altas de cobre, e, portanto, os requerentes preferem processar essas escórias de refino de cobre a jusante de maneira diferente da primeira escória de refino de cobre.

[0128]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (c), o suprimento total à etapa (c) compreende ao menos 29,0% em peso de cobre, de preferência ao menos 30,0% em peso, mais preferivelmente ao menos 31,0% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 32,0% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 33,0% em peso, de preferência ao menos 34,0% em peso, mais preferivelmente ao menos 35,0% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 36,0% em peso, de preferência ao menos 37,0% em peso, mais preferivelmente ao menos 38,0% em peso de cobre.

[0129]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (c), o suprimento total à etapa (c) compreende uma quantidade de cobre que chega a ao menos 1,5 vez a quantidade total de metais de solda presentes, isto é, a soma de Sn mais Pb, de preferência ao menos 1,6 vez, mais preferivelmente ao menos 1,7 vez, ainda mais preferivelmente ao menos 1,8 vez, mais preferivelmente ainda ao menos 1,9 vez, de preferência ao menos 2,0 vezes, mais preferivelmente ao menos 2,1 vezes a quantidade total de metais de solda presentes.

[0130]Os requerentes descobriram que a quantidade de cobre prescrita traz a vantagem de que há cobre suficiente presente para atuar como solvente na extração de metais de solda da fase de escória à primeira composição à base de chumbo-estanho, e, por conseguinte, melhora a recuperação de estanho e/ou chumbo de valor a partir da escória na etapa (c).

[0131]Os requerentes descobriram que o limite inferior especificado para a presença de cobre, em relação à presença da soma de Sn mais Pb presentes, no suprimento total à etapa (c) traz a vantagem de que uma melhor extração de Sn e Pb é obtida a partir da fase de escória, e isso sem introduzir quantidades significativas de cobre na fase de escória. Os requerentes descobriram que a alta presença de cobre no suprimento à etapa (c) afeta os equilíbrios para estanho e chumbo entre as fases de escória e metal ao fim da etapa (c), favorecendo assim o deslocamento desses metais de solda da fase de escória para a fase de metal. Os requerentes descobriram que esse efeito pode ser obtido sem aumentar a concentração de cobre na escória gasta obtida na etapa (c) a níveis economicamente significativos e possivelmente inaceitáveis. Os requerentes descobriram que a alta quantidade de cobre no suprimento à etapa (c) permite obter uma escória gasta na etapa (c) que contém apenas baixas concentrações de estanho e/ou chumbo, além de cobre. Isso traz a vantagem de que a escória gasta da etapa (c) requer menos tratamento adicional, isso se requerer, para seu descarte responsável ou para seu uso em uma aplicação a jusante adequada.

[0132]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (c), a etapa (c) compreende adicionar um primeiro agente redutor à etapa (c) de preferência pela adição do agente à primeira escória de refino de cobre antes de reduzir a primeira escória de refino de cobre. Os requerentes descobriram que a adição do agente redutor ajuda a obter a redução química desejada. Os requerentes descobriram que o primeiro agente redutor pode possivelmente ser um gás, tal como metano ou gás natural, mas também pode ser um sólido ou um líquido, tal como carbono, um hidrocarboneto, ou até mesmo alumínio ou ferro.

[0133]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (c), o primeiro agente redutor compreende, e de preferência é, um metal que, sob as condições de processo, tem maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho, chumbo, cobre e níquel, de preferência metal de ferro, mais preferivelmente ferro de sucata. Os requerentes preferem usar o ferro, de preferência ferro de sucata, como agente redutor por causa de sua alta disponibilidade a condições economicamente muito atraentes. Os requerentes descobriram que a adição do agente redutor sólido pode trazer o benefício adicional de que o forno requer menos aquecimento adicional a fim de manter ou atingir sua temperatura desejada. Os requerentes descobriram que esse benefício pode ser grande o bastante para que o aquecimento adicional queimando-se um combustível usando ar e/ou oxigênio dificilmente seja necessário para atingir a temperatura desejada. Os requerentes também descobriram que a etapa (c) pode se beneficiar ainda da adição de sílica, como explicado em outra parte neste documento.

[0134]Em uma modalidade da presente invenção, o processo compreende ainda a etapa de: g) reciclar ao menos parte da segunda composição de metal à base de chumbo-estanho à etapa (c), de preferência adicionando a maior parte da, se não toda a, segunda composição de metal à base de chumbo-estanho à etapa (c), e de preferência antes de reduzir a primeira escória de refino de cobre, e/ou reciclar ao menos parte da segunda composição de metal à base de chumbo-estanho à etapa (b) e/ou reciclar ao menos parte da segunda composição de metal à base de chumbo-estanho à etapa (d), que é apresentada mais abaixo neste documento.

[0135]Os requerentes descobriram que os metais valiosos na segunda composição de metal à base de chumbo-estanho da etapa (f) podem ser prontamente recuperados adicionando-se essa composição à etapa (c) e/ou à etapa (b) e/ou à etapa (d). Os metais na segunda composição de metal à base de chumbo-estanho com maior afinidade pelo oxigênio sob as condições de processo oxidam prontamente e resultam em uma redução de metais com menor afinidade pelo oxigênio nas mesmas condições sendo alimentados à etapa (c). A presença, na etapa (c), dos metais extras da etapa (f) resulta em uma redução parcial dos metais presentes como óxidos na primeira escória de refino de cobre. Como resultado, mais metais valiosos, tais como Cu, Ni, Sn, Pb, Sb, As, deslocam-se à fase de metal da etapa (c), e mais metais rejeitáveis, tais como Fe, Si e Al, deslocam-se à primeira escória gasta produzida na etapa (c). A adição dessa segunda composição de metal à base de chumbo-estanho à etapa (c), portanto, melhora a separação desejada das demais matérias-primas à etapa (c) em comparação à obtenção de uma separação desejada dos metais que foram recuperados da etapa (f).

[0136]EmM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a etapa (i) compreende ainda a etapa de: d) oxidar parcialmente o primeiro banho líquido, formando assim uma primeira composição de metal de cobre diluída e uma primeira escória de refino de solda, e, em seguida, separar a primeira escória de refino de solda da primeira composição de metal de cobre diluída.

[0137]Os requerentes descobriram que a etapa (d) é altamente adequada para concentrar uma grande quantidade dos metais de solda, isto é, estanho e/ou chumbo, presentes no primeiro banho líquido, na primeira escória de refino de solda sem ter que arrastar uma porção significativa do cobre, e possivelmente também do níquel, presente no primeiro banho líquido, e isso ao mesmo tempo em que recupera-se um fluxo de metal que contém a maior parte do cobre e níquel presentes no primeiro banho líquido sem ter que arrastar quantidades significativas de metais com maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e/ou o chumbo nas condições da etapa (d). Em particular, a etapa (d) remove a maior parte do cobre e níquel, se presentes, como parte da primeira composição de metal de cobre diluída e, com isso, produz uma fase de escória que contém apenas baixas quantidades de cobre e/ou níquel mas quantidades relativamente altas de estanho e/ou chumbo, junto com a maior parte dos metais que, sob as condições de processo, têm uma afinidade ainda maior pelo oxigênio do que o chumbo e/ou estanho. Por outro lado, a etapa (d) produz um fluxo de metal que é altamente adequado para a recuperação de seu teor de metal porque é rico em metais valiosos com baixíssima diluição com metais de pouco ou nenhum valor.

[0138]Os requerentes descobriram que a geração da primeira composição de metal de cobre diluída na etapa (d) oferece grande vantagem para obter uma separação relativamente clara entre, por um lado, cobre a um fluxo de cobre de alta pureza, potencialmente até mesmo de qualidade de ânodo, e, por outro lado, um fluxo de solda bruta, tal como a primeira composição de metal de solda bruta obtida na etapa (e), que é apresentada mais abaixo neste documento. Qualquer cobre elementar na etapa (d) atua na etapa (d) como um agente extrator para o estanho e/ou chumbo, mas também a montante. Logo, o cobre atua como um veículo para o estanho e/ou chumbo. Entrando nas etapas (b) e/ou (h), a etapa (h), que será apresentada mais abaixo neste documento, parte do cobre nas respectivas fases de escória ajuda a remover mais estanho e/ou chumbo do primeiro fluxo de processo de cobre que atravessa como um fluxo de metal as etapas de processo de refino de cobre (b) e/ou (h) em sua jornada para tornar-se um fluxo de produto de cobre primário suficientemente rico o suficiente para processamento adicional em um produto de cobre de alta pureza. O cobre também contribui como um solvente para o estanho e/ou chumbo na etapa de processo (c). Logo, o cobre na etapa (c) ajuda a manter o estanho e/ou chumbo na fase de metal da etapa (c), isto é, na primeira composição de metal à base de chumbo-estanho, e reduz as quantidades de estanho e/ou chumbo que podem encontrar espaço na primeira escória gasta da etapa (c).

[0139]Os requerentes descobriram ainda que a etapa de oxidação (d), graças à produção da primeira composição de metal de cobre diluída como a fase de metal, é capaz de produzir uma primeira escória de refino de solda que é mais rica em estanho e/ou chumbo, em particular em estanho e chumbo juntos, em relação à quantidade de cobre que é arrastada com esse primeira escória de refino de solda. Como a primeira escória de refino de solda é rica em estanho e/ou chumbo, isso facilita a recuperação a jusante dos metais de solda (isto é, estanho e/ou chumbo) dessa primeira escória de refino de solda.

[0140]Os requerentes descobriram também que a geração da primeira composição de metal de cobre diluída na etapa (d) oferece a vantagem adicional de que mais estanho e/ou chumbo podem ser introduzidos com os materiais brutos. Isso amplia significativamente os critérios de aceitação para quaisquer materiais brutos que possam ser adicionalmente alimentados à etapa (b), isto é, além do cobre negro, mas também nas etapas a jusante dela, tal como nas etapas (h), (c) e (d), e na etapa (j), que será apresentada mais abaixo neste documento. Além disso, isso relaxa significativamente os critérios de aceitação para o próprio cobre negro. Logo, esse atributo amplia significativamente os critérios de aceitabilidade para os materiais brutos que são usados na produção do cobre negro, tipicamente obtido como o produto principal em uma etapa de fundição. Permite-se assim que a etapa de fundição aceite muito mais materiais brutos de baixa qualidade, que encontram- se mais abundantemente disponíveis a condições economicamente mais atraentes.

[0141]Os requerentes descobriram ainda que a geração da primeira composição de metal de cobre diluída traz a vantagem adicional de que, na etapa (d), uma melhor separação pode ser obtida entre o cobre e o níquel destinados a seguir à primeira composição de metal de cobre diluída e entre o estanho e chumbo destinados a seguir à primeira escória de refino de solda.

[0142]Os requerentes descobriram que a realização da etapa (c) a montante, ou antes, da etapa (d) permite obter, na etapa (d), uma recuperação favoravelmente alta do cobre e/ou níquel na etapa (d) ao produto de metal, e com apenas uma quantidade relativamente baixa de cobre e/ou níquel, se presentes, na primeira escória de refino de solda.

[0143]As quantidades de cobre e/ou níquel que acabam como contaminantes na solda bruta representam, junto com o ferro presente, um fardo para o processo de refino de solda bruta, em particular quando isso é feito usando metal de silício, e são, portanto, indesejadas. Os requerentes descobriram que a jusante da etapa (d), pode-se produzir um metal de solda bruta que contém significativamente menos que os 18,11% em peso de cobre, níquel e ferro juntos da US 3.682.623.

[0144]Os requerentes descobriram ainda que a primeira fase de metal de cobre diluída que é recuperada do forno de retratamento de escória pode conter muito menos metais não valiosos. Na US 3.682.623, o cobre negro para reciclagem (Tabela XIV) contém apenas 97,52% em peso do total de Cu, Sn, Pb e Ni, deixando 2,48% em peso como equilíbrio. Essa diferença traz a vantagem de que a primeira fase de metal de cobre diluída torna-se muito mais fácil de ser adicionalmente processada, em especial para a recuperação dos metais valiosos que o fluxo contém.

[0145]Os requerentes descobriram ainda que a primeira fase de metal de cobre diluída que é recuperada da etapa (d) pode conter quantidades relativamente importantes de estanho e/ou chumbo. Isso traz a vantagem de que a fase de escória correspondente da etapa (d), isto é, a primeira escória de refino de solda, que, se permitida tempo e mistura suficientes, estaria em equilíbrio com a primeira fase de metal de cobre diluída, também é mais rica em estanho e/ou chumbo. Como resultado, mais estanho e/ou chumbo tornam-se disponíveis para recuperação a jusante pelo processamento adicional da primeira escória de refino de solda para recuperar os metais de solda, isto é, estanho e/ou chumbo, a partir dela. O resultado geral é que mais solda bruta pode ser produzida em relação à quantidade de cobre que é produzida com o processo de acordo com a presente invenção. Esse benefício traz a vantagem extra associada de que uma quantidade significativamente mais alta de produto de estanho de alta pureza pode ser produzida em relação à taxa de produção de cobre do processo de acordo com a presente invenção. Como a coprodução de estanho gera uma receita adicional acima das receitas de produção de cobre, essa vantagem pode ser de benefício econômico significativo ao operador do processo.

[0146]Os requerentes descobriram ainda que a presença mais significativa de estanho e/ou chumbo na primeira fase de metal de cobre diluída que é recuperada da etapa (d) torna tecnicamente mais prontamente possível, e também economicamente mais interessante, recuperar desse fluxo o estanho e/ou chumbo por processamento desse fluxo em separado, em vez de simplesmente reciclar esse fluxo como tal à primeira etapa de refino de cobre (b), como é feito na US 3.682.623. Os requerentes descobriram que a primeira fase ou composição de metal de cobre diluída que pode ser obtida da etapa (d) agora é altamente adequada para ser adicionalmente separada em um fluxo mais concentrado em estanho e/ou chumbo, por um lado, e um fluxo mais concentrado em cobre e/ou níquel, por outro. A geração de outro fluxo mais concentrado em estanho e/ou níquel possibilita gerar um subproduto de estanho de pureza ainda mais alta em relação à produção de cobre, o que agrega às vantagens discutidas mais acima sobre esse assunto. Ainda que, subsequentemente a essa separação adicional, ao menos parte do fluxo mais concentrado em cobre e/ou níquel fosse reciclada à primeira etapa de refino de cobre (b), à semelhança do que acontece na US 3.682.623, haveria menos teor de estanho e/ou chumbo nessa reciclagem em relação ao teor de cobre, e, por conseguinte, mais volume de forno tornar-se-ia disponível para processar suprimentos frescos extras nas etapas por que essa reciclagem passaria.

[0147]Os requerentes também descobriram que o processo incluindo a etapa (d) é altamente eficaz para a produção de uma fase de escória, isto é, a primeira escória de refino de solda, escória essa particularmente adequada para produzir um fluxo de solda bruta derivado, que pode servir como intermediário para a recuperação de produtos de estanho e/ou chumbo de alta pureza. Os requerentes descobriram que essa eficácia deve-se particularmente à obtenção, na etapa (d), da primeira composição de metal de cobre diluída, mas também à sequência de etapas de oxidação e redução conforme especificadas no processo de acordo com a presente invenção.

[0148]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende a adição de um suprimento fresco à carga de forno da etapa (c). Os requerentes descobriram que a etapa (d) é altamente adequada para recuperar metais valiosos a partir de seus óxidos. O cobre, estanho e/ou chumbo adicionados como parte do suprimento fresco à etapa (d) em forma de óxido podem ser prontamente recuperados como metal elementar nas fases de metal formadas na etapa (d), (e) ou (f) sob as condições de processo. A etapa (e) será apresentada mais abaixo neste documento. Logo, os requerentes descobriram que a etapa (d) é adequada para reciclar, por exemplo, volumes de uma escória final contendo metais específicos acima dos níveis desejados, e, por conseguinte, econômica ou ecologicamente menos adequada para descarte, ou volumes de camadas de escória que acumularam-se como uma crosta que pode crescer no interior dos recipientes usados para transportar escórias fundidas de uma etapa de processo a outra. Os requerentes descobriram que adicionar esses materiais como suprimento fresco à etapa (d) permite uma recuperação aprimorada dos metais valiosos nele.

[0149]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a temperatura da escória na etapa (b) e/ou na etapa (c) é de ao menos

1.000º C, de preferência de ao menos 1.020º C, mais preferivelmente de ao menos

1.040º C, ainda mais preferivelmente de ao menos 1.060º C, de preferência de ao menos 1.080º C, mais preferivelmente de ao menos 1.100º C, ainda mais preferivelmente de ao menos 1.110º C, de preferência de ao menos 1.120º C, mais preferivelmente de ao menos 1.130º C, ainda mais preferivelmente de ao menos

1.140º C, de preferência de ao menos 1.150º C. Os requerentes descobriram que a separação entre a fase de metal e a fase de escória é melhor quando a temperatura da escória respeita o limite prescrito, e de preferência é superior ao limite prescrito. Sem a intenção de se prender a esta teoria, os requerentes acreditam que a temperatura mais alta provoca uma melhor separação ao menos porque a viscosidade da escória é menor a temperaturas mais altas. Uma viscosidade mais baixa da escória permite que bolhas de metal mais pesadas combinem-se mais rapidamente em bolhas maiores e afundem com mais rapidez através da fase de escória até chegar à fase de metal subjacente e combinar-se a ela. Uma temperatura mais alta também traz a vantagem de uma cinética de reação mais rápida, de tal modo que um equilíbrio desejado possa ser atingido com mais rapidez.

[0150]Os requerentes, contudo, também acreditam que o equilíbrio entre a fase de metal e a fase de escória é afetado pela temperatura. Tipicamente, uma temperatura mais alta tende a reduzir as diferenças entre diferentes metais em termos de sua afinidade pelo oxigênio sob as condições de processo. Logo, os requerentes preferem limitar a temperatura do forno na etapa (b) e/ou (c) a no máximo 1.300º C, de preferência a no máximo 1.250º C, mais preferivelmente a no máximo 1.200º C. Os requerentes preferem aplicar esse limite à maior parte das, se não a todas as, etapas no processo de acordo com a presente invenção nas quais se faz uma separação de fase entre ao menos duas fases líquidas, tipicamente uma fase de escória sobrenadante e uma fase de metal subjacente.

[0151]ÀAs altas temperaturas em uma etapa de fundição ou refino de metal não ferroso, tanto os metais quanto os óxidos de metal ocorrem em um estado fundido líquido.

Os óxidos de metal tipicamente têm uma densidade mais baixa do que os metais e formam uma chamada fase de "escória" separada que flutua como uma fase líquida sobrenadante no topo da fase de metal fundido.

Os óxidos de metal podem assim ser separados por ação da gravidade como uma fase de escória líquida separada da fase de metal fundido.

Sílica, tipicamente na forma de areia normal, pode ser adicionada como um chamado "material de fluxo", isto é, como um diluente de escória, e/ou para aprimorar a fluidez da escória de tal modo que ela se separe mais prontamente da fase de metal e seja mais fácil de manusear.

A sílica também é capaz de ligar-se a elementos específicos, e, com isso, também afeta o desejo de que esses elementos tornem-se parte da fase de escória em vez da fase de metal.

Os requerentes descobriram que a adição de sílica é um elemento de processo altamente desejado para muitas das etapas que fazem parte do processo de acordo com a presente invenção onde uma fase de escória e uma fase de metal são separadas uma da outra, porque a sílica, em muitas circunstâncias, ajuda a mudar o equilíbrio entre a fase de metal e a fase de escória à favor da separação que se deseja em relação aos metais desejados na fase de metal e aos metais que prefere-se que mantenham-se na fase de escória.

Os requerentes descobriram que, quando a escória contém ferro e é retirada do forno e granulada colocando a escória líquida quente em contato com a água, a adição de sílica pode evitar o risco de que ferro faça-se presente em uma forma que atue como catalisador para a divisão da água e, por conseguinte, para a formação de gás hidrogênio, o que representaria risco de explosão.

A sílica também aumenta a atividade de qualquer estanho na escória, forçando parte do SnO2 a reduzir-se em metal Sn, que se deslocará para a fase de metal.

Esse último mecanismo reduz a quantidade de Sn que permanece na escória para a mesma composição de metal subjacente.

[0152]Nas condições operacionais de pirometalurgia, muitas reações químicas acontecem entre os vários metais e óxidos no forno. Os metais com maior afinidade pelo oxigênio são mais prontamente oxidados e os óxidos tendem a deslocar-se para a fase de escória, ao passo que os metais com menor afinidade pelo oxigênio, quando presentes como óxidos, reduzem-se prontamente para retornar a seu estado de metal, e esses metais tendem a deslocar-se para a fase de metal líquido. Se uma superfície e tempo de contato suficientes forem permitidos, um equilíbrio é estabelecido entre a fase de metal, na qual os metais com menor afinidade pelo oxigênio sob as condições de processo acumulam-se, e a fase de escória, na qual os metais com maior afinidade pelo oxigênio sob as condições de processo acumulam-se na forma de seus óxidos.

[0153]Metais como o sódio (Na), potássio (K), cálcio (Ca) e silício (Si) têm uma afinidade extremamente alta pelo oxigênio e serão quase que exclusivamente recuperados na fase de escória. Metais como a prata (Ag), ouro (Au) e outros metais preciosos têm uma afinidade extremamente baixa pelo oxigênio e serão quase que exclusivamente recuperados na fase de metal. A maioria dos outros metais tipicamente fica entre esses dois extremos, e sua preferência pode, além disso, ser afetada pela presença de outros elementos ou substâncias, ou talvez pela ausência relativa desses.

[0154]Os metais de interesse para a presente invenção têm, sob as condições de forno típicas para refino de metais não ferrosos, afinidades pelo oxigênio e tenderão a distribuir-se entre a fase de metal e a fase de escória. Da afinidade pelo oxigênio mais baixa à afinidade pelo oxigênio mais alta, e, por conseguinte, de uma afinidade relativamente alta a uma afinidade mais baixa pela fase de metal, a classificação desses metais pode ser representada grosso modo de acordo com o seguinte: Au > Ag >> Bi/Cu > Ni > As > Sb > Pb > Sn >> Fe > Zn > Si > Al > Mg > Ca. Para fins de conveniência, pode-se chamar essa classificação de uma classificação dos metais do mais nobre ao menos nobre, mas essa qualificação precisa ser vinculada às condições e circunstâncias específicas de processos pirometalúrgicos de metais não ferrosos, e pode provar-se inadequada quando exportada para outras áreas. A posição relativa de metais específicos nessa lista também pode ser afetada pela presença ou ausência de outros elementos no forno, tais como, por exemplo, silício.

[0155]A distribuição de equilíbrio do metal entre a fase de metal e a fase escória também pode ser influenciada adicionando-se oxigênio e/ou materiais sequestrantes de oxigênio (ou agentes redutores) no banho líquido no forno.

[0156]A adição de oxigênio converterá alguns dos metais na fase de metal em sua forma oxidada, cujo óxido será então deslocado para a fase de escória. Os metais na fase de metal que têm alta afinidade pelo oxigênio serão mais propensos a passar por essa conversão e deslocar-se. Sua distribuição de equilíbrio entre as fases de metal e escória pode ser então mais propensa a mudanças.

[0157]O oposto pode ser obtido adicionando-se materiais sequestrantes de oxigênio. Consumidores de oxigênio adequados podem incluir, por exemplo, carbono e/ou hidrogênio, na forma ou formato que for, tal como em materiais orgânicos, por exemplo, madeira ou outros combustíveis, tal como gás natural. O carbono e o hidrogênio oxidarão ("queimarão") prontamente e converter-se-ão em H2O0 e/ou CO/CO2, componentes que deixam prontamente o banho líquido e arrastam seu teor de oxigênio a partir do banho. Contudo, metais como o Si, Fe, Al, Zn e/ou Ca também são agentes redutores adequados. O ferro (Fe) e/ou o alumínio (AI) são de interesse particular por causa de sua pronta disponibilidade. Ao oxidar, esses componentes reduzirão alguns dos metais na fase de escória de seu estado oxidado para seu estado de metal, e esses metais serão então deslocados à fase de metal. Agora são os metais na fase de escória que têm menor afinidade pelo oxigênio que serão mais propensos a passar por essa reação de redução e a deslocar-se no sentido oposto.

[0158]Em uma etapa de fundição, um dos propósitos consiste em reduzir os óxidos de metais não ferrosos valiosos que chegam com o suprimento em seus metais reduzidos correspondentes. A direção e a velocidade das reações que ocorrem na etapa de fundição podem ser adicionalmente manipuladas controlando- se a natureza da atmosfera no forno. Como alternativa ou em aditamento, um material doador de oxigênio ou material sequestrante de oxigênio pode ser adicionado ao fundidor.

[0159]UmM material sequestrante de oxigênio altamente adequado para essas operações é o metal ferro, o ferro de sucata sendo tipicamente preferido. Nas condições operacionais típicas, o ferro reagirá com óxidos quentes, silicatos e os demais compostos de metais com menor afinidade pelo oxigênio do que o ferro para produzir uma fusão contendo esses metais na forma elementar. Reações típicas incluem: MeO + Fe > FeO + Me + calor (MeO).SiO2 + x Fe > (FeO).SiO2 + x Me + calor

[0160]A temperatura do banho permanece alta graças ao calor exotérmico da reação e ao calor da combustão. A temperatura pode ser mantida prontamente dentro de uma faixa na qual a escória permanece líquida e a volatilização do chumbo e/ou estanho permanece limitada.

[0161]Cada uma das reações de redução que ocorrem no forno de fusão forma um equilíbrio. Sendo assim, a conversão realizada através de cada reação é limitada pelos equilíbrios definidos em relações como as seguintes: [FeO] [Me] K1 = meneennmeneenennano [MeO] [Fe]

[[FeO),SiO2] [Me]* K2 = =ememeeemmeemeeeeaemenmmmmaana [(MeO).SiO2] [Fe]*

[0162]Os parâmetros nessas fórmulas representam as atividades dos componentes químicos mencionados sob as condições operacionais, sendo geralmente a multiplicação da concentração do componente vezes o coeficiente de atividade do componente sob as condições operacionais, com o que o último nem sempre é igual a 1,0 ou o mesmo para componentes diferentes. Os requerentes descobriram que os coeficientes de atividade podem ser influenciados pela presença de outros compostos químicos, tais como os chamados "compostos de fluxo", por vezes também chamados de formadores de escória, em particular pela adição de dióxido de silício.

[0163]No caso em que Me é cobre, K1 e K2 são altos a temperaturas de reação normais, e a redução dos compostos de cobre, portanto, prossegue substancialmente até a conclusão. No caso do chumbo e estanho, K1 e K2 são ambos relativamente baixos, mas o cobre na fase de metal extrai o chumbo e estanho metálicos da zona de reação de escória, reduzindo assim as atividades desses metais na escória e conduzindo a redução do chumbo e estanho combinados à conclusão.

[0164]A pressão de vapor do zinco é relativamente alta à temperatura de reação típica e grande proporção do zinco, à diferença do chumbo e estanho, pode ser prontamente volatilizada do forno. Os vapores de zinco que deixam o forno são oxidados pelo ar, que pode, por exemplo, ser aspirado entre a boca do forno e a coifa e/ou o cano de escape. O pó de óxido de zinco resultante é condensado e coletado por meio de sistemas de coleta de pó convencionais.

[0165]De preferência, cada um dos teores de cobre, estanho e chumbo da escória no forno de fundição é reduzido para 0,5% em peso ou menos. Para esse fim, a fase de metal deve conter cobre suficiente para atuar como o solvente para extrair da escória o chumbo e estanho presentes. Também por esse motivo, os requerentes preferem que a concentração de cobre no cobre negro alimentado ao processo de acordo com a presente invenção seja acima do limite inferior especificado em outra parte neste documento.

[0166]EmM uma modalidade, a etapa (ii) do processo de acordo com a presente invenção compreende ainda a etapa a seguir: e) reduzir parcialmente a primeira escória de refino de solda, formando assim a primeira composição de metal de solda bruta e a segunda escória de refino de solda, e, em seguida, separar a segunda escória de refino de solda da primeira composição de metal de solda bruta.

[0167]Essa etapa (e) produz um fluxo de solda bruta rico em estanho e/ou chumbo que também contém a maior parte das quantidades relativamente baixas de cobre e/ou níquel que foram arrastadas na primeira escória de refino de solda. O primeiro fluxo de solda bruta é adequado para ser adicionalmente processado para o enriquecimento adicional no que diz respeito a estanho e/ou chumbo, por exemplo, pelo tratamento com metal silício conforme descrito na DE 102012005401 A1. Como alternativa ou em aditamento, esse fluxo de solda bruta, opcionalmente após uma etapa de enriquecimento para aumentar o teor de estanho e/ou chumbo, pode ser adicionalmente ajustado conforme descreve a WO 2018/060202 A1 ou seus semelhantes, e subsequentemente submetido a destilação e recuperação do estanho e/ou chumbo como produtos de metal de alta pureza, conforme descrito no mesmo documento.

[0168]Os requerentes descobriram que, na etapa (e), a recuperação dos metais de solda na primeira composição de metal de solda bruta pode ser vantajosamente alta, e qualquer arraste de estanho e/ou chumbo, mas também de qualquer cobre e/ou níquel, na segunda escória de refino de solta pode ser mantida vantajosamente baixa.

[0169]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a etapa (e) compreende adicionar um segundo agente redutor à etapa (e), de preferência à primeira escória de refino de solda, antes de reduzir a primeira escória de refino de solda. Os requerentes descobriam ainda que, para realizar a redução na etapa (e), em aditamento ao fluxo de metal que pode ser adicionado à etapa (e), ou como alternativa a ele, um agente redutor pode ser adicionado à etapa (e). Os requerentes descobriram que a adição do agente redutor ajuda a obter a redução química desejada. Os requerentes descobriram que o segundo agente redutor pode ser um gás, tal como metano ou gás natural, mas também pode ser um sólido ou um líquido, tal como carbono, um hidrocarboneto, até mesmo alumínio ou ferro.

[0170]Os requerentes descobriram que a redução na etapa (e) pode ser realizada ao menos em parte adicionando-se um fluxo de metal adequado (segundo agente redutor), isto é, pela adição de uma composição de metal que contém metais que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e/ou chumbo, tal como Zinco, silício, magnésio, ferro, cálcio ou alumínio. Esse fluxo de metal, de preferência, também contém estanho e/ou chumbo, e opcionalmente pode conter também antimônio e/ou arsênio. Esse antimônio, estanho e/ou chumbo acabam prontamente como parte da primeira composição de metal de solda bruta da etapa (e) e podem ser prontamente recuperados a jusante como parte de um produto primário de metal purificado. O fluxo de metal adicionado, de preferência, contém apenas quantidades ínfimas de níquel e/ou cobre, isto é, metais que também tendem a acabar como parte da primeira composição de metal de solda bruta advinda da etapa (e), mas que podem trazer fardos e despesas operacionais extras ao processo, tais como consumo extra de silício quando uma etapa de tratamento de silício é provida a jusante no refino da primeira composição de metal de solda bruta. Além disso, o ferro, de preferência, se faz presente apenas em quantidades limitadas porque nem todo o ferro adicionado pode acabar na fase de escória, mas, em vez disso, deixar a etapa (e) com a primeira composição de metal de solda bruta, e aumentar os fardos de processo a jusante.

[0171]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o segundo agente redutor compreende, e de preferência é, um metal que, sob as condições de processo, tem maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho, chumbo, cobre e níquel, de preferência o segundo agente redutor compreende metal de ferro, mais preferivelmente ferro de sucata. Os requerentes preferem usar o ferro, de preferência ferro de sucata, como agente redutor por causa de sua alta disponibilidade a condições economicamente muito atraentes. Os requerentes descobriram que a adição do agente redutor sólido pode trazer o benefício adicional de que o forno requer menos aquecimento adicional a fim de manter ou atingir sua temperatura desejada. Os requerentes descobriram que esse benefício pode possivelmente ser grande o bastante para que o aquecimento adicional queimando- se um combustível usando ar e/ou oxigênio seja limitado ou mesmo dificilmente necessário a fim de atingir a temperatura desejada. Os requerentes descobriram ainda que a etapa (e) pode se beneficiar ainda da adição de sílica, conforme explicado em outra parte neste documento.

[0172]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, um primeiro suprimento fresco contendo Pb e/ou Sn é adicionado à etapa (e), de preferência o primeiro suprimento fresco contendo Pb e/ou Sn compreendendo, e de preferência sendo, borra obtida no processamento a jusante de fluxos concentrados de Pb e/ou Sn.

[0173]Os requerentes descobriram que a etapa (e) também é uma localização muito adequada no processo para introduzir materiais que sejam ricos em estanho e/ou chumbo, ainda que pobres em cobre e níquel, mas que podem conter metais que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e o chumbo. Sua adição à etapa (e) traz a vantagem de que o estanho e/ou chumbo são prontamente recuperados como parte da primeira composição de metal de solda bruta e são retirados do processo, ao passo que os chamados metais "menos nobres" têm uma via de processo curta e direta rumo à segunda escória gasta produzida na etapa (f) a jusante.

[0174]Os requerentes descobriram que a etapa (e) é muito adequada para recuperar estanho e/ou chumbo, e opcionalmente antimônio e/ou arsênio, em materiais brutos ou subprodutos do processo que sejam ricos nesses metais, ainda que relativamente pobres em cobre e/ou níquel. Os requerentes descobriram que o primeiro suprimento fresco contendo Pb e/ou Sn pode conter ainda metais que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e/ou chumbo, tais como sódio, potássio, cálcio. Esses metais podem ser introduzidos, por exemplo, como parte de produtos químicos processuais usados em etapas a jusante para refinar um fluxo rico em estanho e/ou chumbo, tal como a primeira composição de metal de solda bruta, ou um derivado a jusante. Os requerentes descobriram que a etapa (e) é muito adequada para recuperar metais valiosos de um subproduto de borra formado em uma das etapas de refino realizadas como parte dos processos revelados na WO 2018/060202 A1 ou seus semelhantes. Esses fluxos de subproduto de borra tipicamente arrastam quantidades economicamente significativas de estanho e/ou chumbo, mas também contêm os outros metais que podem ter sido introduzidos como parte de produtos químicos processuais

[0175JEM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a etapa (i) compreende ainda a etapa de: h) oxidar parcialmente a primeira fase de metal de cobre enriquecida, formando assim uma segunda fase de metal de cobre enriquecida e uma segunda escória de refino de cobre, e, em seguida, separar a segunda escória de refino de cobre da segunda fase de metal de cobre enriquecida.

[0176]Os requerentes descobriram que a primeira fase de metal de cobre enriquecida formada na etapa (b) pode ser adicionalmente enriquecida no que diz respeito ao cobre submetendo-se o fluxo a uma etapa de oxidação subsequente. À etapa de oxidação subsequente leva à formação de uma segunda escória de refino de cobre que pode conter quantidades economicamente significativas de metais valiosos que não o cobre, mas também em que uma quantidade economicamente significativa de cobre está entranhada.

[0177]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (h), ao menos 37,0% em peso da quantidade total de estanho e chumbo que é processada através da etapas de processo (b) e/ou (h) são recuperados na primeira escória de refino de cobre e na segunda escória de refino de cobre juntas.

[0178]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (h), ao menos 37,5% em peso e, melhor, ao menos 38% em peso da quantidade total do estanho e chumbo que é processada através das etapas de processo (b) e/ou (h) são recuperados na primeira escória de refino de cobre e na segunda escória de refino de cobre juntas, de preferência ao menos 40% em peso, mais preferivelmente ao menos 45% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 50% em peso, de preferência ao menos 60% em peso, mais preferivelmente ao menos 70% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 80% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 85% em peso, de preferência ao menos 90% em peso, mais preferivelmente ao menos 92% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 94% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 95% em peso da quantidade total do estanho e chumbo que é processada através das etapas de processo (b) e/ou (h). Os requerentes descobriram que uma alta recuperação do estanho e/ou chumbo nas escórias iniciais da sequência de etapas de refino de cobre é vantajosa para obter uma melhor separação entre o cobre, por um lado, e os metais de solda estanho e/ou chumbo, por outro.

[0179]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, ao menos 8,5% em peso da quantidade total do estanho e chumbo que é processada através da etapa de processo (b) são recuperados na primeira escória de refino de cobre, de preferência ao menos 10% em peso, mais preferivelmente ao menos 15% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 20% em peso, de preferência ao menos 30% em peso, mais preferivelmente ao menos 40% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 45% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 50% em peso, de preferência ao menos 55% em peso, mais preferivelmente ao menos 60% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 64% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 68% em peso da quantidade total do estanho e chumbo que é processada através da etapa de processo (b). Os requerentes descobriram que, quanto mais cedo na sequência das etapas de refino de cobre (b) e (h) mais do estanho e/ou chumbo são oxidados e deslocados à fase de escória de refino de cobre, mais clara pode ser a separação geral entre o cobre, por um lado, e os metais de solda, por outro.

[0180]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (h), ao menos 41,0% em peso da quantidade total do estanho que é processada através das etapas de processo (b) e/ou (h) são recuperados na primeira escória de refino de cobre e na segunda escória de refino de cobre juntas, de preferência ao menos 45% em peso, mais preferivelmente ao menos 50% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 55% em peso, de preferência ao menos 60% em peso, mais preferivemente ao menos 65% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 70% em peso, de preferência ao menos 75% em peso, mais preferivelmente ao menos 80% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 85% em peso, de preferência ao menos 90% em peso, mais preferivelmente ao menos 92% em peso da quantidade total do estanho que é processada através das etapas de processo (b) e/ou (h).

[0181]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (h), ao menos 34,5% em peso da quantidade total do chumbo que é processada através das etapas de processo (b) e/ou (h) são recuperados na primeira escória de refino de cobre e na segunda escória de refino de cobre juntas, de preferência ao menos 35% em peso, mais preferivelmente ao menos 40% em peso, ainda mais preferiveimente ao menos 45% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 50% em peso, mais preferivelmente ao menos 55% em peso, de preferência ao menos 60% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 65% em peso, mais preferivelmente ao menos 70% em peso, mais preferivelmente ao menos 75% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 80% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 85% em peso, de preferência ao menos 90% em peso, mais preferivelmente ao menos 91% em peso da quantidade total do chumbo que é processada através das etapas de processo (b) e/ou (h).

[0182]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende ainda a etapa de: i) adicionar ao menos parte da segunda escória de refino de cobre ao primeiro banho líquido e/ou adicionar ao menos parte da segunda escória de refino de cobre à etapa (d).

[0183]Os requerentes descobriram que a composição da segunda escória de refino de cobre é altamente adequada para ser adicionada ao primeiro banho líquido. Logo, os requerentes preferem adicionar toda a segunda escória de refino de cobre ao primeiro banho líquido. O fluxo é adequado em primeiro lugar porque a segunda escória de refino de cobre já é relativamente rica nos metais valiosos de interesse estanho e chumbo, mas também inclui quantidades significativas de cobre que podem atuar a jusante como um agente extrator para metais que não o cobre, tais como o estanho e o chumbo. Em segundo lugar, a segunda escória de refino de cobre só contém baixas quantidades de metais que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e/ou chumbo, mais particularmente metais que são menos desejados nos produtos de metal purificados finais cobre, estanho e/ou chumbo, metais esses que serão removidos do processo como parte de uma escória gasta. Visto que a segunda escória de refino de cobre é relativamente pobre nesses metais, a adição dessa escória ao primeiro banho líquido não consome grande volume inutilizado do forno em nenhuma das etapas a jusante na sequência de processo (d), (e) e (f), isto é, a via de processo preferida para esses metais "menos nobres" acabarem em uma escória gasta, neste caso a segunda escória gasta.

[0184]Os requerentes descobriram que o processo de acordo com a presente invenção incluindo as etapas (b), (h), (c), (i) e (d) é altamente eficaz para a produção de uma fase de escória, isto é, a primeira escória de refino de solda, uma escória que é particularmente adequada para produzir um fluxo de solda derivado, isto é, a primeira composição de metal de solda bruta, que pode servir como intermediário para a recuperação de produtos de estanho e/ou chumbo de alta pureza. Os requerentes descobriram que essa eficácia deve-se particularmente à obtenção, na etapa (d), da primeira composição de metal de cobre diluída, mas também à sequência de etapas de oxidação e redução conforme especificadas.

[0185]Os requerentes descobriram ainda que o processo de acordo com a presente invenção incluindo as etapas (i) e (d) também é altamente eficiente do ponto de vista do consumo de energia. Na etapa (d), a segunda escória de refino de cobre que pode ser adicionada na etapa (i) atua como um oxidante para impurezas no primeiro banho líquido. Os óxidos de cobre na segunda escória de refino de cobre reduzem-se prontamente ao cobre elementar nesse banho, liberando assim o oxigênio e tornando esse oxigênio disponível para converter os metais que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o cobre em óxidos a partir de sua forma de metal elementar . O cobre elementar formado na etapa (d) desloca-se, portanto, à fase de metal e deixa a etapa (d) com a primeira composição de metal de cobre diluída. Os metais que convertem-se em seus óxidos na etapa (d) deslocar-se-ão à fase de escória e serão recuperados na primeira escória de refino de solda. Os requerentes descobriram que, na etapa (d), uma quantidade significativa de Sn e/ou Pb pode ser deslocada da fase de metal que entra no forno rumo à primeira escória de refino de solda que se faz presente ao fim da etapa (d). Os requerentes também descobriram que essas conversões químicas na etapa (d), dos óxidos de cobre em cobre elementar e do estanho, chumbo e outros metais em seus óxidos, podem ser obtidas com uma entrada relativamente baixa de energia, oxidantes externos e/ou agentes redutores, e, por conseguinte, com um consumo limitado de energia ou uma entrada limitada de produtos químicos processuais.

[0186]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende ainda as etapas de: j) oxidar parcialmente a segunda fase de metal de cobre enriquecida, formando assim uma terceira fase de metal de cobre enriquecida e uma terceira escória de refino de cobre, e, em seguida, separar a terceira escória de refino de cobre da terceira fase de metal de cobre enriquecida, a terceira fase de metal de cobre enriquecida de preferência formando o produto de cobre refinado obtido na etapa (i),

k) adicionar ao menos parte da terceira escória de refino de cobre à primeira composição de metal de cobre diluída, formando assim um segundo banho líquido, e/ou adicionar ao menos parte da terceira escória de refino de cobre à etapa (i), |) oxidar parcialmente o segundo banho líquido, formando assim uma primeira composição de metal de alto cobre e uma terceira escória de refino de solda, e, em seguida, separar a terceira escória de refino de solda da primeira composição de metal de alto cobre.

[0187]Os requerentes descobriram que a segunda fase de metal de cobre enriquecida formada na etapa (h) pode ser adicionalmente enriquecida no que diz respeito a cobre submetendo-se o fluxo a uma etapa de oxidação subsequente (j). A etapa de oxidação subsequente leva à formação de uma terceira escória de refino de cobre, que pode ainda conter quantidades economicamente significativas de metais valiosos que não o cobre, mas também em que uma quantidade economicamente significativa de cobre está entranhada. A vantagem é que esses metais valiosos que não o cobre tornam-se recuperáveis da terceira escória de refino de cobre de uma maneira muito mais simples em comparação às quantidades de metais que não o cobre remanescentes na terceira fase de metal de cobre enriquecida se esse fluxo fosse submetido a uma etapa de eletrorrefino de cobre para a recuperação de cobre de alta pureza em que os metais que não o cobre tendem a representar um fardo de processo. Alguns metais que não o cobre permanecem durante o eletrorrefino na chamada lama de ânodo e alguns outros metais que não o cobre dissolvem-se no eletrólito.

[0188]Os requerentes descobriram ainda que as três etapas de oxidação consecutivas como parte da série (b), (h) e (])) são capazes de produzir, a partir de um material bruto inicial de cobre negro que pode ser um tanto diluído em cobre mas rico em estanho e/ou chumbo, uma terceira fase de metal de cobre enriquecida que possui uma concentração de cobre que é altamente adequada para purificação adicional por eletrorrefino, e por conseguinte pode-se dizer que tem "grau de ânodo". Os requerentes descobriram que a sequência de etapas de oxidação conforme especificada é capaz de produzir, a partir de um cobre negro de dificilmente mais que 75% em peso de cobre, uma terceira fase de metal de cobre enriquecida que chega a conter 99,0% em peso de cobre. Os requerentes descobriram ainda que, junto com o processamento do cobre negro alimentado à etapa (b), materiais brutos contendo cobre extras podem ser processados através da sequência especificada de etapas de oxidação.

[0189]Os requerentes descobriram que a composição da terceira escória de refino de cobre é altamente adequada para ser adicionada ao segundo banho líquido. Os requerentes, portanto, preferem adicionar toda a terceira escória de refino de cobre ao segundo banho líquido.

[0190]O fluxo é primeiramente adequado porque a terceira escória de refino de cobre ainda contém quantidades economicamente significativas dos metais valiosos de interesse estanho e/ou chumbo, mas também é relativamente rica em cobre, que pode ser usado como um agente extrator útil para metais que não o cobre tais como o estanho e/ou chumbo.

[0191]Em segundo lugar, a terceira escória de refino de cobre contém quantidades baixíssimas de metais que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e/ou chumbo, mais particularmente metais que são menos desejados nos produtos de metal purificados finais cobre, estanho e/ou chumbo, metais esses que são de preferência removidos do processo de acordo com a presente invenção como parte de uma escória gasta. Como a terceira escória de refino de cobre é muito pobre nesses metais, a adição dessa escória ao segundo banho líquido faz com que pouquíssimo volume inutilizado no forno seja consumido desnecessariamente em qualquer uma das etapas no processo, inclusive na etapa (|), mas também em qualquer uma das etapas a jusante na via de processo que esses metais "menos nobres" precisam seguir antes de, por fim, acabarem em uma escória gasta.

[0192]Os requerentes descobriram ainda que qualquer recuperação adicional de metais valiosos a partir do segundo banho líquido, tal como na etapa (1), pode ser altamente eficiente do ponto de vista do consumo de energia graças à adição de ao menos parte da terceira escória de refino de cobre na etapa (k). Na etapa (k), a terceira escória de refino de cobre que é adicionada ao segundo banho líquido a montante de quaisquer etapas de recuperação de metal adicionais atua como um oxidante para impurezas no segundo banho líquido. Os óxidos de cobre na terceira escória de refino de cobre reduzem-se prontamente a cobre elementar na etapa (Il), liberando assim o oxigênio para converter metais que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o cobre em óxidos a partir de sua forma de metal elementar . O cobre elementar formado no processamento do segundo banho líquido na etapa (1), portanto, desloca-se para a fase de metal, na etapa (|) sendo a primeira composição de metal de alto cobre. Os metais que convertem-se em seus óxidos na etapa (Il) deslocam-se à fase de escória, isto é, à terceira escória de refino de solda. Os requerentes descobriram que, na etapa (1), uma quantidade significativa de Sn e/ou Pb pode ser deslocada da fase de metal que está alimentada rumo à fase de escória. Os requerentes também descobriram que essas conversões químicas na etapa (|), de óxidos de cobre em cobre elementar e de estanho, chumbo e/ou outros metais em seus óxidos, podem ser obtidas com uma entrada extra relativamente limitada de energia, oxidantes externos e/ou agentes redutores, e, por conseguinte, com consumo relativamente limitado de energia ou entrada relativamente limitada de produtos químicos processuais.

[0193]Os requerentes descobriram que, na etapa (Il), a maior parte do cobre e níquel presentes na primeira composição de metal de cobre diluída, bem como na terceira escória de refino de cobre, pode ser recuperada na primeira composição de metal de alto cobre, junto com parte do bismuto e do antimônio que podem se fazer presentes, ao passo que a maior parte do estanho e/ou chumbo nesses fluxos pode ser recuperada na terceira escória de refino de solda. Os requerentes descobriram que a terceira escória de refino de solda pode se tornar vantajosamente rica em estanho e/ou chumbo e também relativamente pobre em cobre, de tal modo que essa escória pode ser processada de maneira relativamente mais fácil para a recuperação da maior parte de seus metais de solda em um fluxo que lembra um fluxo de solda bruta e é adequada para ser processada como um fluxo de solda bruta.

[0194]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo as etapas b), h), c), d), | e |), a primeira composição de metal de alto cobre é ao menos parcialmente reciclada a uma localização adequada no processo. De preferência, essa localização é a etapa (b), mas uma porção do fluxo reciclado pode ser reciclada à etapa (h) e/ou à etapa (j)) e/ou à etapa (c) e/ou à etapa (d).

[0195]Os requerentes descobriram que, por um lado, a etapa (1) também é altamente adequada para prover uma via para a remoção de ao menos parte do níquel do processo de fundição como um todo, porque qualquer níquel sendo introduzido em qualquer localização a montante no processo tende a acabar como parte da primeira composição de metal de alto cobre. Os requerentes descobriram, por outro lado, que se nenhuma ou só uma pequena quantidade de níquel for introduzida com os suprimentos no processo como um todo, a primeira composição de metal de alto cobre possui uma composição que é altamente equiparável ao suprimento de cobre negro provido na etapa (a), e que, portanto, esse fluxo da primeira composição de metal de cobre de alto cobre pode ser prontamente reciclado à etapa (b), ou, como alternativa e/ou em aditamento, parcialmente a qualquer uma das etapas de sobre subsequentes (h) e (j), para a recuperação de seu cobre como parte da terceira fase de metal de cobre enriquecida. O processo descrito na US 3.682.623 inclui essa reciclagem de um fluxo rico em cobre à primeira etapa de oxidação realizada sobre o cobre negro. Qualquer reciclagem da primeira composição de metal de alto cobre à etapa (b), ou a uma das etapas (h) ou (]) subsequentes, contudo, se beneficia, em comparação à técnica anterior, da remoção a montante de impurezas a uma das escórias gastas, tal como a primeira escória gasta produzida na etapa (c) e/ou a segunda escória gasta produzida na etapa (f).

[0196]Os requerentes descobriram que, se níquel se fizer presente nos suprimentos ao processo, uma reciclagem parcial da primeira composição de metal de alto cobre a uma localização a montante no processo, tal como a etapa (b), (h) ou (j), traz a vantagem de que o níquel concentra-se até um nível mais alto na primeira composição de metal de alto cobre, em comparação a um processo sem essa reciclagem parcial. Esse efeito de concentração traz a vantagem de que a retirada de uma quantidade específica de níquel do processo, por exemplo, a fim de manter os níveis de níquel em etapas específicas do processo abaixo de níveis específicos, requer que uma quantidade menor de cobre seja retirada junto com a quantidade de níquel. Isso traz as vantagens de que a remoção de níquel do processo é mais eficaz, de que o processamento adicional da mistura de cobre/níquel retirada pode ser operado com mais eficácia e em equipamentos menores e também pode ser operado com mais eficiência, isto é, com menos consumo de energia e/ou produtos químicos processuais.

[0197]Os requerentes descobriram que a primeira composição de metal de alto cobre que é retirada do processo pode ser adicionalmente processada para a recuperação do cobre e níquel contidos nela por meios que são conhecidos na técnica, ou, de preferência, pelos meios descritos no pedido de patente copendente

EP-A-18172598.7, depositado no dia 16 de maio de 2018 e intitulado "Improvement in Copper Electrorefining".

[0198]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (1), ao fim da etapa (1) a primeira composição de metal de alto cobre é apenas parcialmente removida do forno, e uma porção dessa composição de metal é mantida no forno junto com a terceira escória de refino de solda. Essa porção pode representar ao menos 3% em peso, 4% em peso ou 5% em peso do total da primeira composição de metal de alto cobre presente no forno ao fim da etapa (1), de preferência ao menos 10% em peso, mais preferivelmente ao menos 20% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 30% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 40% em peso do total da primeira composição de metal de alto cobre presente no forno. Os requerentes descobriram que essa quantidade de metal melhora a operabilidade do forno durante a presente etapa processual e ao menos uma das etapas processuais subsequentes.

[0199]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende ainda a etapa de: m) reduzir parcialmente a terceira escória de refino de solda, formando assim uma segunda composição de metal de cobre diluída e uma quarta escória de refino de solda, e, em seguida, separar a quarta escória de refino de solda da segunda composição de metal de cobre diluída.

[0200]Os requerentes descobriram que a terceira escória de refino de solda pode conter quantidades de cobre e/ou níquel que ainda são um tanto altas para derivar um fluxo do tipo de solda bruta dessa escória. Os requerentes, portanto, preferem incluir a etapa de redução parcial adicional (m) como parte do processo de acordo com a presente invenção. Os requerentes descobriram que uma quantidade significativa do cobre e/ou níquel presentes na terceira escória de refino de solda pode ser prontamente removida como parte da segunda composição de metal de cobre diluída formada na etapa (m), ao passo que a maior parte do estanho e/ou chumbo pode ser mantida como parte da quarta escória de refino de solda, antes de submeter a quarta escória de refino de solda a processamento adicional. De preferência, a etapa (m) é operada de tal modo que ao menos 50% em peso do cobre presente na etapa (m) sejam removidos como parte da segunda composição de metal de cobre diluída, mais preferivelmente ao menos 70% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 80% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 90% em peso. Como alternativa ou em aditamento, a etapa (m) é operada, de preferência, de tal modo que ao menos 50% em peso do estanho presente na etapa (m) sejam recuperados na quarta escória de refino de solda, mais preferivelmente ao menos 70% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 80% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 90% em peso.

[0201]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (m), ao fim da etapa (m), a segunda composição de metal de cobre diluída é apenas parcialmente removida do forno, e uma porção dessa composição de metal é mantida no forno junto com a quarta escória de refino de solda. Essa porção pode representar ao menos 1% em peso, 2% em peso, 3% em peso, 4% em peso ou 5% em peso do total da segunda composição de metal de cobre diluída presente no forno ao fim da etapa (m), de preferência ao menos 10% em peso, mais preferivelmente ao menos 20% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 30% em peso, mais preferivelmente ainda ao menos 40% em peso do total da segunda composição de metal de cobre diluída presente no forno. Os requerentes descobriram que essa quantidade de metal melhora a operabilidade do forno durante ao menos uma das etapas processuais subsequentes.

[0202]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a etapa (iii) compreende ainda a etapa de:

n) reduzir parcialmente a quarta escória de refino de solda, formando assim a segunda composição de metal de solda bruta e a quinta escória de refino de solda, e, em seguida, separar a segunda composição de metal de solda bruta da quinta escória de refino de solda.

[0203]Os requerentes descobriram que a quarta escória de refino de solda é uma matéria-prima altamente adequada para recuperar um material do tipo solda bruta, altamente aceitável para processamento adicional em produtos primários de estanho e/ou chumbo de alta pureza. Os requerentes descobriram que, na etapa de redução parcial (n), uma alta porção do estanho e/ou chumbo presentes no forno pode ser recuperada na segunda composição de metal de solda bruta, junto com praticamente todo o cobre e/ou níquel presentes, ao passo que a maior parte dos metais que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio, tais como ferro, podem ser retidos como parte da quinta escória de refino de solda. Os requerentes descobriram que a segunda composição de metal de solda bruta é adequada para ser adicionalmente processada, tal como submetendo o fluxo a tratamento com metal de silício conforme descreve a DE 102012005401 A1. Como alternativa ou em aditamento, esse fluxo de solda bruta, opcionalmente após uma etapa de enriquecimento para aumentar o teor de estanho e/ou chumbo, pode ser adicionalmente ajustado conforme descreve a WO 2018/060202A1 ou seus semelhantes, e subsequentemente submetido a destilação e recuperação do estanho e/ou chumbo como produtos de metal de alta pureza, conforme descrito no mesmo documento.

[0204]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem no máximo 10,0% em peso de cobre, de preferência no máximo 9,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 8,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 7,0% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo

6,0% em peso de cobre, de preferência no máximo 5,5% em peso, mais preferivelmente no máximo 5,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 4,5% em peso, de preferência no máximo 4,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 3,5% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 3,0% em peso, de preferência no máximo 2,5% em peso, mais preferivelmente no máximo 2,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 1,5% em peso de cobre, e como opção ao menos 0,1% em peso, de preferência ao menos 0,5% em peso, mais preferivelmente ao menos 1,0% em peso de cobre. Os requerentes descobriram que o respeito ao limite superior traz a vantagem de um refino adicional mais econômico e possivelmente ainda mais simples do fluxo de solda bruta que pode ser recuperado a jusante da primeira escória de refino de solda e/ou da quarta escória de refino de solda.

[0205]Os requerentes descobriram que menos cobre na primeira escória de refino de solda e/ou na quarta escória de refino de solda também reduz o teor de cobre da primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta obtidas na etapa (e) e/ou etapa (n) porque o cobre tipicamente também é reduzido na etapa (e) e/ou na etapa (n) e a maior parte do cobre acaba como parte da primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta resultantes. A primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta tipicamente precisam ser submetidas a etapas de purificação adicionais para reduzir a presença de metais que não o estanho, chumbo e antimônio na composição de metal de solda bruta, por exemplo, antes de essa composição de metal de solda bruta tornar-se adequada para a recuperação de produtos de estanho e/ou chumbo de alta pureza. Isso inclui a remoção de cobre. Esse tratamento pode se dar, por exemplo, com metal de silício conforme descrito na DE 102012005401 A1. O metal de silício é um produto químico de processo um tanto oneroso, e o tratamento resulta em um composto de silício do metal contaminante como subproduto que precisa ser retrabalhado ou descartado.

O cobre entranhado no primeiro e/ou segundo metais de solda bruta, portanto, causa um aumento no consumo de metal de silício nessa etapa de purificação. Logo, é vantajoso limitar o cobre na primeira escória de refino de solda e/ou na quarta escória de refino de solda.

[0206]De preferência, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem ao menos 1,0% em peso de cobre, mais preferivelmente ao menos 1,5% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 2,0% em peso, de preferência ao menos 2,5% em peso, mais preferivelmente ao menos 3,0% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 3,5% em peso de cobre.

[0207]Os requerentes também descobriram que é vantajoso tolerar algum cobre na primeira escória de refino de solda e/ou na quarta escória de refino de solda e manter-se acima do limite inferior conforme especificado. Os requerentes descobriram que esse é o benefício das etapas de processo a montante, bem como o benefício das matérias-primas que essas etapas de processo a montante são capazes de aceitar. Nesses níveis, uma presença mais alta de cobre tipicamente também significa maior presença de estanho e/ou chumbo, o que pode ser altamente vantajoso. Ambos os benefícios técnicos representam que neutralizam o fardo trazido pela presença de cobre na primeira escória de refino de solda e/ou na quarta escória de refino de solda, e, como resultado disso, pela presença de cobre na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta.

[0208]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem ao menos 2,0% em peso de estanho e, como opção, no máximo 20% em peso de estanho. De preferência, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem ao menos 3,0% em peso de estanho, mais preferivelmente ao menos 3,5% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 4,0% em peso, de preferência ao menos 4,5% em peso, mais preferivelmente ao menos 5,0% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 5,5%º em peso, de preferência ao menos 6,0% em peso, mais preferivelmente ao menos 6,5% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 7,0% em peso, de preferência ao menos 7,5% em peso, mais preferivelmente ao menos 8,0% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 8,5% em peso, de preferência ao menos 9,0% em peso, mais preferivelmente ao menos 9,5% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 10,0% em peso, de preferência ao menos 10,5% em peso, mais preferivelmente ao menos 11,0% em peso de estanho. Os requerentes descobriram que, quanto mais estanho presente na primeira escória de refino de solda e/ou na quarta escória de refino de solda, mais estanho pode acabar na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta obtidas a jusante. Como o estanho de alta pureza é um produto comercial que desfruta de uma recompensa econômica significativa, uma maior quantidade de estanho na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta permite um maior volume de estanho de alta pureza que pode ser recuperado delas.

[0209]De preferência, a primeira escória de refino de solda e/ou a segunda escória de refino de solda no processo de acordo com a presente invenção compreendem no máximo 19% em peso de estanho, mais preferivelmente no máximo 18% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 17% em peso, de preferência no máximo 16% em peso, mais preferivelmente no máximo 15% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 14% em peso, de preferência no máximo 13% em peso, mais preferivelmente no máximo 12% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 11% em peso de estanho. Os requerentes descobriram que o respeito do teor de estanho ao limite superior especificado traz a vantagem de que ainda há espaço para outros metais que possam trazer vantagens. Em particular, a presença de quantidades significativas de chumbo na primeira escória de refino de solda e/ou na quarta escória de refino de solda, grande parte das quais vai acabar na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta, traz a vantagem de que a composição de metal de solda bruta tem maior densidade, o que é altamente benéfico em separações por ação da gravidade da solda a partir de outras fases, tais como uma fase de escória ou uma borra, por exemplo, durante o refino adicional a jusante da composição de metal de solda bruta.

[0210]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem ao menos 9% em peso de chumbo e, como opção, no máximo 30% em peso de chumbo. De preferência, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem ao menos 10% em peso de chumbo, mais preferivelmente ao menos 11% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 12% em peso, de preferência ao menos 13% em peso, mais preferivelmente ao menos 14% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 15% em peso, de preferência ao menos 16% em peso, mais preferivelmente ao menos 17% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 18% em peso de chumbo. Os requerentes descobriram que mais chumbo na primeira escória de refino de solda e/ou na quarta escória de refino de solda traz mais chumbo na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta. Mais chumbo nesse primeiro e/ou segundo produtos de metal de solda bruta traz benefícios ao processo a jusante, quando o primeiro e/ou segundo produtos de metal de solda bruta são submetidos a etapas de refino, tal como se faz necessário quando o primeiro e/ou segundo produtos de metal de solda bruta são o material bruto para derivar produtos primários de estanho e/ou chumbo de pureza superior, por exemplo, por destilação a vácuo. Os requerentes também descobriram que uma maior presença de chumbo pode trazer benefícios de processamento, tal como separações de fase mais ao alcance, em várias etapas que podem ser operadas como parte da conversão do primeiro e/ou segundo produtos de metal de solda bruta em produtos primários de estanho e/ou chumbo de pureza superior.

[0211]De preferência, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda no processo de acordo com a presente invenção compreendem no máximo 28% em peso de chumbo, mais preferivelmente no máximo 26% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 24% em peso, de preferência no máximo 23% em peso, mais preferivelmente no máximo 22% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 21% em peso, de preferência no máximo 20% em peso, mais preferivelmente no máximo 19% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 18% em peso, de preferência no máximo 17% em peso, mais preferivelmente no máximo 16% em peso, e ainda mais preferivelmente no máximo 15% em peso de chumbo. Os requerentes descobriram que é vantajoso limitar a presença de chumbo na primeira escória de refino de solda e/ou na quarta escória de refino de solda no processo de acordo com a presente invenção abaixo dos limites prescritos, porque isso abre espaço para a presença de estanho. Ter mais estanho traz a vantagem de que mais estanho pode ir parar na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta e, portanto, mais produto final de estanho de alta pureza pode ser obtido delas. Como o estanho de alta pureza é de alto valor comercial, essa vantagem técnica também representa um alto benefício econômico.

[0212]JEM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem ao menos 12% em peso conjuntamente de estanho e chumbo e, como opção, no máximo 50% em peso conjuntamente de estanho e chumbo. De preferência, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem ao menos 13% em peso conjuntamente de estanho e chumbo, mais preferivelmente ao menos 14% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 15% em peso, de preferência ao menos 16% em peso, mais preferivelmente ao menos 17% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 18% em peso, de preferência ao menos 19% em peso, mais preferivelmente ao menos 20% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 21% em peso, de preferência ao menos 22% em peso, mais preferivelmente ao menos 23% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 24% em peso, de preferência ao menos 25% em peso, mais preferivelmente ao menos 26% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 27% em peso, de preferência ao menos 28% em peso, mais preferivelmente ao menos 29% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 30% em peso conjuntamente de estanho e chumbo. Os requerentes descobriram que quanto mais estanho e chumbo presentes na primeira escória de refino de solda e/ou na quarta escória de refino de solda, mais estanho e chumbo podem acabar na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta obtidas a jusante. Como o estanho e o chumbo de alta pureza são produtos comerciais que gozam de recompensas econômicas significativas, uma maior quantidade de estanho e chumbo conjuntamente na primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta permite que um maior volume de estanho de alta pureza e chumbo de alta pureza que possa ser recuperado delas. Isso também traz a vantagem de que o processo de acordo com a presente invenção pode produzir mais solda bruta para a mesma quantidade de produção de cobre. O produto de solda bruto pode levar à produção de produtos de estanho de pureza superior e/ou chumbo de pureza superior, isto é, produtos que podem desfrutar de uma atualização econômica significativa, em especial se o estanho e/ou chumbo forem derivados de matérias-primas de metal mistas, que muitas vezes são de valor econômico relativamente mais baixo.

[0213]De preferência, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda no processo de acordo com a presente invenção compreendem no máximo 45% em peso conjuntamente de estanho e chumbo, mais preferivelmente no máximo 40% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 39% em peso, de preferência no máximo 38% em peso, mais preferivelmente no máximo 36% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 34% em peso, de preferência no máximo 33% em peso, mais preferivelmente no máximo 32% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 31% em peso, de preferência no máximo 30% em peso, mais preferivelmente no máximo 29% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 28% em peso, de preferência no máximo 27% em peso, mais preferivelmente no máximo 26% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 24% em peso conjuntamente de estanho e chumbo.

Os requerentes descobriram que é vantajoso limitar a presença de estanho e chumbo conjuntamente na primeira escória de refino de solda e/ou na quarta escória de refino de solda no processo de acordo com a presente invenção abaixo dos limites prescritos, porque isso abre espaço para a presença de oxigênio e de outros metais que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o cobre, níquel, estanho e chumbo.

Isso é particularmente válido para metais como o zinco, alumínio, sódio, potássio, cálcio e outros metais alcalihos e metais alcalinoterrosos, mas também para outros elementos como o silício ou fósforo.

Esses elementos com maior afinidade pelo oxigênio tipicamente acabam como parte da segunda e/ou terceira escórias gastas obtidas na etapa (f) e/ou na etapa (o), o que significa que eles são removidos do processo como um fluxo de descarga.

Como resultado, esses elementos não acabam como contaminantes em nenhum dos produtos de metal primários do processo, o que significa que esses fluxos desfrutam de maior pureza nos metais desejados.

A maior tolerância a esses elementos com maior afinidade pelo oxigênio do que o cobre, níquel, estanho e chumbo também amplia os critérios de aceitação das matérias-primas para o processo de acordo com a presente invenção.

Permite-se assim que essas etapas a montante aceitem muito mais materiais brutos de baixa qualidade, que encontram- se mais abundantemente disponíveis a condições economicamente mais atraentes.

[0214]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira escória de refino de solda e/ou quarta escória de refino de solda compreendem no máximo 4,0% em peso e opcionalmente ao menos 0,2% em peso de níquel, de preferência no máximo 3,5% em peso, mais preferivelmente no máximo 3,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 2,5% em peso, de preferência no máximo 2,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 1,5% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 1,0% em peso de níquel. Os requerentes descobriram que o níquel se comporta muito à semelhança do cobre na etapa (e) e/ou na etapa (n). As vantagens de manter o teor de níquel da primeira escória de refino de solda e/ou da quarta escória de refino de solda dentro dos limites prescritos são, portanto, semelhantes às descritas para o cobre, ou para o cobre e níquel conjuntamente, em outras partes neste documento. De preferência, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem ao menos 0,20% em peso de níquel, mais preferivelmente ao menos 0,25% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 0,30% em peso, de preferência ao menos 0,35% em peso, mais preferivelmente ao menos 0,40% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 0,45% em peso de níquel. Isso traz a vantagem de que as etapas de processo a montante das quais a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda são obtidas são capazes de aceitar matérias-primas que contêm níquel. Essas matérias-primas, por causa de seu teor de níquel, são menos aceitável em outros processos e podem, portanto, estar disponíveis em maior abundância e a condições economicamente mais atraentes.

[0215JEM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem no máximo 10,0% em peso conjuntamente de cobre e níquel, de preferência no máximo 9,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 8,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 7,0% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo 6,0% em peso, de preferência no máximo 5,5% em peso, mais preferivelmente no máximo 5,0% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 4,5% em peso, de preferência no máximo 4,0% em peso, mais preferivelmente no máximo 3,5% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 3,0% em peso conjuntamente de cobre e níquel. Os requerentes descobriram que menores quantidades de cobre e/ou níquel na primeira escória de refino de solda e/ou na quarta escória de refino de solda deixam mais espaço para metais mais prontamente oxidáveis, tais como o ferro, que tendem a reduzir a viscosidade da fase de escória, o que é benéfico para uma separação rápida e de boa qualidade da fase de metal e fase de escória no forno, em especial como parte da etapa (e) e/ou etapa (n).

[0216]EmM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem ao menos 10% em peso e, como opção, no máximo 30% em peso de ferro. De preferência, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem ao menos 11% em peso de ferro, mais preferivelmente ao menos 12% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 13% em peso, de preferência ao menos 14% em peso, mais preferivelmente ao menos 15% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 16% em peso, de preferência ao menos 17% em peso, mais preferivelmente ao menos 18% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 19% em peso, de preferência ao menos 20% em peso, mais preferivelmente ao menos 21% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 22% em peso de ferro. De preferência, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem no máximo 29% em peso de ferro, mais preferivelmente no máximo 28% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 27% em peso, de preferência no máximo 26% em peso, mais preferivelmente no máximo 25% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 24% em peso, de preferência no máximo 23% em peso, mais preferivelmente no máximo 22% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 21% em peso, de preferência no máximo 20% em peso de ferro. Os requerentes descobriram que o ferro é um agente redutor vantajoso para metais que, sob as condições de processo, têm menor afinidade pelo oxigênio do que o ferro, tais como o cobre, níquel, estanho e chumbo. Os requerentes, portanto, preferem ter uma presença de ferro na primeira escória de refino de solda e/ou na quarta escória de refino de solda em conformidade com os limites especificados porque isso permite que uma etapa de processo a montante use quantidades significativas de ferro como agente redutor, o que, por exemplo, traz a vantagem de tornar as etapas de processo a montante mais eficientes do ponto de vista do consumo de energia. Outra vantagem é que os critérios de aceitação para matérias-primas dessas etapas de processo a montante também são afrouxados, o que, por sua vez, permite aceitar matérias- primas que podem ser encontradas em maior abundância e a condições economicamente mais atraentes.

[0217]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a primeira escória de refino de solda e/ou a quarta escória de refino de solda compreendem ao menos 0,003% em peso de antimônio, de preferência ao menos 0,004% em peso, mais preferivelmente ao menos 0,005% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 0,010% em peso, de preferência ao menos 0,015% em peso, mais preferivelmente ao menos 0,020% em peso, ainda mais preferivelmente ao menos 0,025% em peso, de preferência ao menos 0,030% em peso, e opcionalmente no máximo 0,200% em peso, de preferência no máximo 0,180% em peso, mais preferivelmente no máximo 0,150% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 0,100% em peso de antimônio, de preferência no máximo 0,090% em peso, mais preferivelmente no máximo 0,080% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 0,070% em peso, de preferência no máximo 0,060% em peso, mais preferivelmente no máximo 0,050% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 0,040% em peso, mais preferivelmente ainda no máximo 0,030% em peso de antimônio. Os requerentes descobriram também que a maior parte do antimônio como parte da primeira escória de refino de solda e/ou da quarta escória de refino de solda é tipicamente reduzida como parte da etapa (e) e/ou da etapa (b) e que a maior parte dele acaba como parte da primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta. Os requerentes descobriram ainda que uma quantidade de antimônio pode ser aceitável nas etapas de processo realizadas sobre a primeira e/ou segunda composições de metal de solda bruta, até mesmo quando essas têm o objetivo de recuperar produtos primários de estanho e/ou chumbo de alto pureza. Os requerentes descobriram que uma quantidade de antimônio pode ser aceitável, e até mesmo desejável, em alguns desses produtos primários de metal de pureza superior. Os requerentes descobriram, contudo, que a capacidade de acomodar antimônio nesses processos a jusante é limitada em relação à quantidade de chumbo que se faz presente. Os requerentes, portanto, também preferem respeitar os limites superiores especificados para o antimônio como parte da primeira escória de refino de solda e/ou da quarta escória de refino de solda.

[0218]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa (n), a etapa (n) compreende ainda adicionar um quinto agente redutor à etapa (b), de preferência antes de reduzir a quarta escória de refino de solda.

[0219]Os requerentes descobriram que o quinto agente redutor permite conduzir o resultado da etapa de redução (n) rumo à separação desejada de metais valiosos na segunda composição de metal de solda bruta e manter os metais rejeitáveis na quinta escória de refino de solda. Os requerentes descobriram que o sexto agente redutor pode ser um gás, tal como metano ou gás natural, mas também pode ser um sólido ou um líquido, tal como carbono, um hidrocarboneto, até mesmo alumínio ou ferro.

[0220]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o quinto agente redutor compreende, e de preferência é, um metal que, nas condições de processo, tem maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho, chumbo, cobre e níquel, de preferência o quinto agente redutor compreende metal de ferro, mais preferivelmente ferro de sucata. Os requerentes preferem usar o ferro, de preferência ferro de sucata, como agente redutor por causa de sua alta disponibilidade a condições economicamente muito atraentes. Os requerentes descobriram que a adição do agente redutor sólido pode trazer o benefício adicional de que o forno requer menos aquecimento adicional a fim de manter ou atingir sua temperatura desejada. Os requerentes descobriram que esse benefício pode possivelmente ser grande o bastante para que o aquecimento adicional queimando- se um combustível usando ar e/ou oxigênio seja limitado ou dificilmente necessário a fim de atingir a temperatura desejada. Os requerentes descobriram ainda que a etapa (n) pode se beneficiar ainda da adição de sílica, conforme explicado acima.

[0221]De preferência, o quinto agente redutor contém pouco cobre e/ou níquel, mais preferivelmente menos de 1% em peso de cobre e níquel juntos. Isso traz a vantagem de que pouco ou nenhum cobre e/ou níquel extra dão as caras na segunda composição de metal de solda bruta, de tal modo que qualquer consumo de produtos químicos processuais em uma etapa a jusante para refinar essa composição de solda bruta não aumenta significativamente.

[0222]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, um segundo suprimento fresco contendo Pb e/ou Sn é adicionado à etapa

(b), de preferência o segundo suprimento contendo Pb e/ou Sn compreendendo, e de preferência sendo sobretudo, borra obtida do processamento a jusante de fluxos concentrados de Pb e/ou Sn.

[0223]Os requerentes descobriram que a etapa (n) também é uma localização muito adequada no processo para introduzir materiais que são ricos em estanho e/ou chumbo e pobres em cobre e níquel, mas que podem conter metais que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e o chumbo. Sua adição à etapa (n) traz a vantagem de que o estanho e/ou chumbo são prontamente recuperados como parte da segunda composição de metal de solda bruta e são retirados do processo, ao passo que os chamados metais "menos nobres" têm uma via de processo curta e direta rumo à terceira escória gasta produzida na etapa (o) a jusante.

[0224]Os requerentes descobriram que a etapa (n) é muito adequada para recuperar estanho e/ou chumbo, e opcionalmente antimônio e/ou arsênio, em materiais brutos ou subprodutos do processo que são ricos nesses metais ainda que relativamente pobres em cobre e/ou níquel. Os requerentes descobriram que o segundo suprimento fresco contendo Pb e/ou Sn pode conter ainda metais que, sob as condições de processo, têm maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho e/ou chumbo, tais como sódio, potássio, cálcio. Esses metais podem ser introduzidos, por exemplo, como parte de produtos químicos processuais usados em etapas a jusante para refinar um fluxo rico em estanho e/ou chumbo, tal como a primeira composição de metal de solda bruta ou um derivado a jusante. Os requerentes descobriram que a etapa (n) é muito adequada para recuperar metais valiosos de um subproduto de borra formado em uma das etapas de refino realizadas como parte dos processos revelados na WO 2018/060202 A1 ou seus semelhantes. Esses fluxos de subproduto de borra tipicamente arrastam quantidades economicamente significativas de estanho e/ou chumbo, mas também contêm os outros metais que podem ter sido introduzidos como parte de produtos químicos processuais

[0225]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende ainda a etapa de: p) oxidar parcialmente a terceira composição de metal à base de chumbo- estanho, formando assim uma quarta composição de metal à base de chumbo- estanho e uma sexta escória de refino de solda, e, em seguida, separar a sexta escória de refino de solda da quarta composição de metal à base de chumbo- estanho.

[0226]Os requerentes descobriram que a etapa (p) traz a vantagem de que a terceira composição de metal à base de chumbo-estanho recuperada da etapa (o) é dividida, por um lado, em um fluxo de metal, no qual o cobre da etapa (p) concentra-se, junto com a maior parte do níquel presente, e, por outro lado, em uma fase de escória, na qual pouquíssimo cobre mas uma porção significativa do estanho e/ou chumbo presentes na etapa (p) concentram-se, junto com a maior parte do ferro, e também zinco, se presente. Os requerentes descobriram que essa divisão traz a vantagem de que os dois fluxos decorrentes da etapa (p) podem ser processados diferente e/ou separadamente, usando etapas mais apropriadamente adequadas a suas composições.

[0227]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende ainda a etapa de: q) reciclar ao menos parte da sexta escória de refino de solda à etapa (d), de preferência antes de oxidar o primeiro banho líquido, e/ou adicionar ao menos parte da sexta escória de refino de solda ao primeiro banho líquido, e/ou reciclar ao menos parte da sexta escória de refino de solda à etapa (e), de preferência antes de reduzir a primeira escória de refino de solda.

[0228]Os requerentes preferem reciclar a sexta escória de refino de solda à etapa (d) e/ou à etapa (e) porque isso permite uma recuperação do estanho e/ou chumbo nesse fluxo de escória à primeira composição de metal de solda bruta da etapa (e) ou à segunda composição de metal de solda bruta da etapa (n), ao passo que o ferro presente na sexta escória de refino de solda vai parar bem prontamente na segunda escória gasta da etapa (f) sem o risco de que o ferro acumule-se em um ciclo como parte do processo de acordo com a presente invenção.

[0229]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende ainda a etapa de: r) reciclar ao menos parte da quarta composição de metal à base de chumbo-estanho à etapa (1) e/ou adicionar ao menos parte da quarta composição de metal à base de chumbo-estanho ao segundo banho líquido, de preferência antes de oxidar o segundo banho líquido como parte da etapa (1).

[0230]Os requerentes preferem reciclar a quarta composição de metal à base de chumbo-estanho à etapa (|) porque esse fluxo de metal é altamente adequado para fazer contato, junto com a primeira composição de metal de cobre diluída da etapa (d), com a terceira escória de refino de cobre da etapa (j) que é adicionada ao segundo banho líquido, com o que a terceira escória de refino de cobre é parcialmente reduzida e as duas composições de metal adicionadas são parcialmente oxidadas e pode-se estabelecer um equilíbrio em que a maior parte do cobre presente no forno, junto com o níquel e parte do estanho e/ou chumbo, acaba como parte da primeira composição de metal de alto cobre, ao passo que quaisquer metais rejeitáveis (ferro, silício, alumínio), junto com uma porção significativa do estanho e/ou chumbo presentes, acaba como parte da terceira escória de refino de solda produzida pela etapa (1).

[0231]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende ainda a etapa de:

Ss) reciclar ao menos parte da segunda composição de metal de cobre diluída formada na etapa (m) à etapa (c), de preferência antes de reduzir a primeira escória de refino de cobre, e/ou reciclar ao menos parte da segunda composição de metal de cobre diluída à etapa (d), de preferência antes de a primeira composição de metal de chumbo-estanho ser oxidada, e/ou reciclar ao menos parte da segunda composição de metal de cobre diluída ao primeiro banho líquido.

[0232]Os requerentes descobriram, independentemente de qual opção de reciclagem é selecionada para reciclar a segunda composição de metal de cobre diluída, que o cobre recuperado na segunda composição de metal de cobre diluída, além de qualquer níquel que possa se fazer presente, é prontamente recuperado na primeira composição de metal de cobre diluída que forma-se na etapa (d), e vai parar prontamente mais a jusante na primeira composição de metal de alto cobre que forma-se na etapa (I), com a qual o cobre pode ser retirado do processo, ao passo que, ao mesmo tempo, qualquer estanho e/ou chumbo na segunda composição de metal de cobre diluída pode ir parar prontamente na primeira escória de refino de solda na etapa (d) e pode então ser recuperado mais a jusante como parte da primeira composição de metal de solda bruta formada na etapa (e), com a qual pode ser retirado do processo.

[0233]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a etapa (m) compreende ainda adicionar um quarto agente redutor à etapa (m), de preferência antes de reduzir a terceira escória de refino de solda.

[0234]Os requerentes descobriram que o quarto agente redutor permite conduzir o resultado da etapa de redução (m) rumo à separação desejada de metais valiosos na segunda composição de metal de cobre diluída e manter metais rejeitáveis na quarta escória de refino de solda. Os requerentes descobriram que o quarto agente redutor pode ser um gás, tal como metano ou gás natural, mas também pode ser um sólido ou um líquido, tal como carbono, um hidrocarboneto, até mesmo alumínio ou ferro.

[0235JEM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o quarto agente redutor compreende, e de preferência é, um metal que tem, sob as condições de processo, maior afinidade pelo oxigênio do que o estanho, chumbo, cobre e níquel, de preferência um metal de ferro, mais preferivelmente sucata de ferro.

[0236]Os requerentes preferem usar o ferro, de preferência ferro de sucata, como agente redutor por causa de sua alta disponibilidade a condições economicamente muito atraentes. Os requerentes descobriram que a adição do agente redutor sólido pode trazer o benefício adicional de que o forno requer menos aquecimento adicional a fim de manter ou atingir sua temperatura desejada. Os requerentes descobriram que esse benefício pode ser grande o bastante para que o aquecimento adicional queimando-se um combustível usando ar e/ou oxigênio seja limitado ou mesmo dificilmente necessário para atingir a temperatura desejada. Os requerentes descobriram ainda que a etapa (m) pode se beneficiar ainda da adição de sílica, conforme explicado acima.

[0237]Os requerentes preferem adicionar à etapa (m) uma quantidade do quarto agente redutor que é rico em cobre e ferro, de preferência como material multimetal, porque esse material multimetal é mais prontamente disponível em condições mais vantajosas do que o estanho de pureza superior, cobre de pureza superior ou ferro de pureza superior. Outro material adequado pode ser motores elétricos, de preferência tais motores após o uso, por causa de seus altos teores de ferro, no caso dos núcleos, e cobre, no caso dos enrolamentos. Os requerentes descobriram que o cobre pode ser mantido prontamente na fase de metal e ser impedido de deslocar-se à fase de escória, ao passo que qualquer o estanho, chumbo e ferro nesse suprimento fresco contendo cobre deslocam-se prontamente à fase de escória como seus respectivos óxidos, ao passo que ajudam na redução química de outros metais que, sob as condições de processo, têm menor afinidade pelo oxigênio do que o estanho, chumbo e ferro.

[0238]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, a ao menos uma das etapas de processo que envolvem a separação de uma fase de metal de uma fase de escória, adiciona-se uma quantidade de sílica, de preferência na forma de areia.

[0239]Os requerentes descobriram que a sílica promove a formação da fase de escória, melhora a fluidez da escória e melhora a separação por ação da gravidade da fase de metal da fase de escória. Sem a intenção de se prender à teoria, os requerentes acreditam que a redução da viscosidade da escória em si aumenta significativamente a separação de fase porque as bolhas de metal formadas na fase de escória por causa de uma redução química deslocam-se mais prontamente através da fase de escória e podem assim chegar à interfase entre as duas fases, onde podem ser combinadas à fase de metal contínua subjacente. À adição de sílica afeta beneficamente o equilíbrio de metais específicos entre a fase de metal e a fase de escória, em particular para o chumbo. A sílica também aumenta a acidez da escória, o que afeta ainda mais os equilíbrios no forno entre as diferentes fases. Quando a escória contém ferro e é retirada do forno e granulada colocando a escória líquida quente em contato com a água, a adição de sílica pode evitar o risco de que ferro faça-se presente em uma forma que atue como catalisador para a divisão da água e, por conseguinte, a formação de gás hidrogênio, o que representaria risco de explosão. A sílica também aumenta a atividade de qualquer estanho na escória, forçando parte do SnO2 a reduzir-se em metal Sn, que se deslocará para a fase de metal. Esse último mecanismo reduz a quantidade de Sn que permanece na escória para a mesma composição de metal subjacente.

[0240]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, o cobre negro é produzido por uma etapa de fundição.

[0241]Os requerentes descobriram que uma etapa de fundição é altamente adequada, e mesmo preferível, para produzir qualquer uma das, e de preferência todas as, composições de cobre negro que são usadas como possível suprimento e suprimentos frescos a etapas do processo de acordo com a presente invenção, em particular as etapas (b), (h), (f) e/ou (0). Uma etapa de fundição traz a vantagem de ser simples no que diz respeito à operação e ao equipamento, logo economicamente vantajosa. Uma etapa de fundição traz a vantagem adicional de ser tolerante em termos da qualidade do material bruto. Uma etapa de fundição é capaz de aceitar metais brutos que são altamente diluídos e/ou contaminados com uma ampla variedade de componentes, conforme descrito acima neste documento. Como esses materiais brutos misturados e/ou contaminados dificilmente encontram outro uso final, eles podem ser fornecidos a condições economicamente muito atrativas. A capacidade de processar esses materiais brutos e atualizar os metais valiosos contidos neles é, portanto, de interesse ao operador do processo de acordo com a presente invenção.

[0242]EmM um forno de fundição, os metais são fundidos, e as matérias orgânicas e outros materiais inflamáveis são queimados. Os metais com afinidade relativamente alta pelo oxigênio convertem-se em seus óxidos e acumulam-se na fase de escória sobrenadante de menor densidade. Os metais com menor afinidade pelo oxigênio permanecem como metal elementar e permanecem na fase de metal líquida de maior densidade no fundo do forno de fundição. Em uma etapa de produção de cobre, a etapa de fundição pode ser operada de tal modo que a maior parte do ferro acabe na escória, ao passo que o cobre, estanho e chumbo acabam no produto de metal, um fluxo que é tipicamente chamado de "cobre negro". Além disso, a maior parte do níquel, antimônio, arsênio e bismuto acabam como parte do produto de cobre negro.

[0243]Os requerentes descobriram que o produto de metal de uma etapa de fundição pode ser introduzido no processo de acordo com a presente invenção como líquido fundido, mas, como alternativa, pode ser permitido solidificar e resfriar, tal como por granulação, o que permite o possível transporte entre diferentes plantas industriais, e subsequentemente ser introduzido no processo antes ou depois de ser fundido novamente.

[0244]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, ao menos uma da primeira composição de metal de solda bruta e segunda composição de metal de solda bruta é pré-refinada usando metal de silício para produzir uma composição de metal de solda pré-refinada. Um tratamento de pré-refino adequado para essa composição de metal de solda bruta é descrito na DE 102012005401 A1.

[0245]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende ainda a etapa de resfriar a primeira composição de metal de solda bruta e/ou a segunda composição de metal de solda bruta e/ou a composição de metal de solda pré-refinada a uma temperatura de no máximo 825º C para produzir um banho contendo uma primeira borra sobrenadante, que, por ação da gravidade, flutua sobre uma primeira fase de solda aperfeiçoada fundida líquida. Os requerentes descobriram que essa etapa de processo adicional a jusante é capaz de remover uma quantidade significativa de cobre e outros metais indesejados da solda bruta. Detalhes adicionais para essa etapa podem ser encontrados na WO 2018/060202 A1. Os requerentes descobriram ainda que essa etapa de resfriamento, em combinação a algumas das etapas de processo adicionais a jusante realizadas sobre esse fluxo de cobre/estanho, pode oferecer uma alternativa, ao menos em parte, ao pré-retratamento com metal de silício mencionado em outra parte neste documento. Isso é vantajoso porque o metal de silício é um produto químico de processo mais escasso e seria benéfico se seu uso pudesse ser reduzido e/ou eliminado.

[0246]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende ainda a etapa de adicionar um metal alcalino e/ou metal alcalinoterroso, ou um composto químico compreendendo um metal alcalino e/ou um metal alcalinoterroso, à primeira composição de metal de solda bruta e/ou à segunda composição de metal de solda bruta e/ou à composição de metal de solda pré-refinada e/ou à primeira fase de solda aperfeiçoada fundida líquida para formar um banho contendo uma segunda borra sobrenadante, que, por ação da gravidade, flutua sobre uma segunda fase de solda aperfeiçoada fundida líquida.

[0247]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende ainda a etapa de remover a segunda borra sobrenadante da segunda fase de solda aperfeiçoada fundida líquida, formando assim uma segunda solda aperfeiçoada.

[0248]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende ainda a etapa de remover a primeira borra sobrenadante da primeira fase de solda aperfeiçoada fundida líquida, formando assim uma primeira solda aperfeiçoada.

[0249]Em uma modalidade, o processo de acordo com a presente invenção compreende ainda a etapa de destilar a primeira solda aperfeiçoada e/ou a segunda solda aperfeiçoada, em que o chumbo (Pb) é removido da solda por evaporação e um produto de destilação superior e um produto precipitado de destilação são obtidos, de preferência por destilação a vácuo.

[0250]Em uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção incluindo a etapa de destilar ao menos um dos fluxos de solda para remover o chumbo (Pb) da solda por evaporação e obter um produto de destilação superior e um produto de destilação precipitado, o produto de destilação precipitado compreende ao menos 0,68% em peso de chumbo. Os benefícios disso são explicados na WO 2018/060202 A1.

[0251]EM uma modalidade do processo de acordo com a presente invenção, ao menos parte do processo é monitorada e/ou controlada eletronicamente, de preferência por um programa de computador. Os requerentes descobriram que o controle eletrônico, de preferência por um programa de computador, das etapas do processo de acordo com a presente invenção traz a vantagem de um processamento muito melhor, com resultados que são muito mais previsíveis e mais próximos das metas de processo. Por exemplo, com base em medições de temperatura, se desejado também em medições de pressão e/ou nível e/ou em combinação aos resultados de análises químicas de amostras coletadas de fluxos de processo e/ou resultados analíticos obtidos de maneira on-line, o programa de controle pode controlar os equipamentos no que diz respeito à alimentação ou corte de eletricidade, alimentação de meio calefator ou arrefecedor, fluxo e/ou controle de pressão. Os requerentes descobriram que esse monitoramento ou controle é particularmente vantajoso com etapas que são operadas em modo contínuo, mas também pode ser vantajoso com etapas que são operadas em batelada ou semibatelada. Além disso, e de preferência, os resultados de monitoramento obtidos durante ou depois do desempenho das etapas no processo de acordo com a presente invenção também são de uso para a monitoração e/ou controle de outras etapas como parte do processo de acordo com a presente invenção, e/ou de processos que são aplicados a montante ou a jusante do processo de acordo com a presente invenção, como parte de um processo geral dentro do qual o processo de acordo com a presente invenção é só uma parte. De preferência, todo o processo geral é monitorado eletronicamente, mais preferivelmente por ao menos um programa de computador. De preferência, o processo geral é controlado eletronicamente o máximo possível.

[0252]Os requerentes preferem que o controle por computador também permita que dados e instruções sejam repassados de um computador ou programa de computador a ao menos um outro computador ou programa de computador ou módulo do mesmo para o monitoramento e/ou controle de outros processos, incluindo, entre outros, os processos descritos neste documento.

[0253]Os requerentes preferem operar etapas específicas do processo de acordo com a presente invenção em um conversor rotativo top-blown (TBRC), opcionalmente em um forno conforme revelado na US 3.682.623, Figuras 3 a 5 e sua descrição associada, ou em um forno comumente conhecido como forno Kaldo ou conversor Kaldo. Os requerentes preferem particularmente usar esse tipo de forno nas etapas em que uma reação química ocorre e/ou em que um equilíbrio é desejado entre uma fase de escória fundida e uma fase de metal fundida subjacente.

[0254]Os requerentes descobriram que esses tipos de forno permitem processar materiais complexos, materiais que geram alta quantidade de fase de escória e materiais com grandes variações em termos da aparência física, bem como da composição química. Esses tipos de forno são capazes de aceitar como suprimento escórias de outras etapas de processo e/ou grandes peças de materiais sólidos, isto é, matérias-primas que são muito mais difíceis de introduzir em outros tipos de modelos de forno.

[0255]Esses fornos trazem a vantagem de que o forno pode ser girado, de tal modo que um contato mais intenso entre sólidos e líquidos, e entre diferentes fases líquidas, possa ser obtido, o que permite obter e/ou chegar ao equilíbrio desejado entre as fases com mais rapidez.

[0256]De preferência, a velocidade de rotação do forno é variável, de tal modo que a velocidade de rotação do forno possa ser adaptada à etapa de processo que estiver sendo realizada no forno. Etapas de processo que exigem reagir e levar o conteúdo do forno ao equilíbrio tiram maior proveito de uma velocidade de rotação alta, ao passo que outras etapas, tais como quando um suprimento fresco sólido precisa ser fundido, podem tirar maior proveito de uma velocidade de rotação baixa, ou quem sabe até nenhuma rotação.

[0257]De preferência, o ângulo de inclinação do forno é variável, o que permite melhor controle da mistura, e, com isso, também da cinética de reação. Um ângulo de inclinação variável também permite um melhor início da reação sobre suprimentos sólidos, de preferência a um ângulo de inclinação baixo, até que líquido suficiente e suficientemente quente, e portanto líquido mais fluido, forme-se para manter os sólidos remanescente flutuando.

[0258]Os requerentes preferem, sob condições específicas, operar o forno ao menos periodicamente não no modo de rotação convencional mas em um modo chamado de "modo de agitação", isto é, girar alternadamente o forno em sentidos opostos por apenas parte de uma rotação total de 360º. Os requerentes descobriram que esse modo de operação pode evitar forças possivelmente extremas sobre o equipamento motriz do forno do que se o girasse em 360º com o mesmo conteúdo. Os requerentes preferem aplicar esse modo de operação quando ainda houver uma quantidade relativamente alta de sólidos na carga do forno e uma presença de líquido baixa demais para manter esses sólidos flutuando, ou quando o líquido no forno ainda for precariamente fluido, por exemplo, porque ainda está um tanto frio.

[0259]Os requerentes preferem que o TBRC tenha um forro refratário, e mais preferivelmente que esse forro tenha duas camadas. De preferência, a camada interna do forro, isto é, a camada em contato com o conteúdo do forno, é feita de um material que clareia visualmente a altas temperaturas do conteúdo do forno durante a operação completa, ao passo que o material da camada subjacente permanece escuro quando exposto às temperaturas internas do recipiente. Essa configuração permite a rápida percepção de defeitos no forro pela simples inspeção visual durante a operação de forno.

[0260]A camada externa do forro, portanto, atua como uma espécie de camada de segurança. Os requerentes preferem que esse forro de segurança tenha uma condutividade térmica mais baixa do que a camada interna do forro.

[0261]Ao instalar o forro do TBRC, o forro sendo construído de preferência organizando blocos refratários cônicos individuais, os requerentes preferem prover uma camada sacrificável entre os elementos ou blocos de forro individuais, tal como uma camada de papelão ou proteção. Isso traz a vantagem de que, à medida que a temperatura do forno aquece durante sua primeira campanha, essa camada sacrificável incinera e desaparece, abrindo espaço para a expansão térmica dos blocos.

[0262]Várias etapas no processo de acordo com a presente invenção preferem que a fase de metal fundida subjacente seja drenada do forno enquanto a fase de escória líquida sobrenadante continua dentro do forno. Os requerentes preferem drenar esse metal líquido por meio de um dreno ou orifício de sangria no forro refratário do forno. Os requerentes preferem plugar esse orifício por meio de uma haste de metal sacrificável durante os movimentos de forno da operação. A fim de preparar o dreno do metal, os requerentes preferem queimar essa haste enquanto ela é mantida acima do nível líquido do forno, e plugar temporariamente o orifício de sangria queimado com um plugue inflamável, por exemplo, feito de papelão, após o que o forno é colocado na posição de dreno de metal. Os requerentes descobriram que o tempo para incinerar o plugue inflamável permite tempo para girar o forno à posição de dreno de metal e que o orifício de sangria passe a fase de escória.

[0263]Para aquecer o forno com suprimento de calor externo, os requerentes preferem usar um queimador que queima uma mistura de combustível e fonte de oxigênio, em vez de introduzir o combustível e a fonte de oxigênio separadamente no forno. Os requerentes descobriram que esse queimador de mistura pode ser mais difícil de operar, mas traz a vantagem de que a chama pode ser direcionada com mais precisão ao ponto preferido dentro do forno.

[0264]Os requerentes descobriram que a razão de combustível para a fonte de oxigênio pode ser prontamente usada para controlar o regime de forno oxidante/redutivo dentro do forno, e, assim, ajudar a ajustar e/ou controlar a direção das reações químicas que ocorrerão dentro do forno.

[0265]Os requerentes descobriram que essas etapas, como parte do processo de acordo com a presente invenção em que matérias-primas frias são introduzidas, podem gerar dioxinas e/ou compostos orgânicos voláteis (VOC). Os requerentes preferem realizar essas etapas de processo em fornos que sejam munidos do equipamento apropriado para capturar dioxinas e/ou VOC's dos vapores de escape. Os requerentes descobriram que o processo pode ser operado de uma maneira tal que somente uma parte dos fornos precise desse equipamento de tratamento de escape, ao passo que a coleta de pó e/ou filtragem dos demais fornos bastam para atender aos padrões de emissão impostos pela lei.

[0266]O processo de acordo com a presente invenção inclui várias ocasiões para transferir um metal fundido líquido e/ou fase de escória de um forno a outro. Os requerentes descobriram que essa transferência é realizada mais convenientemente usando caços de transferência. A fim de proteger os materiais de construção dos caços de transferência, os requerentes preferem muni-los de uma camada interna de revestimento de escória sólida.

EXEMPLO

[0267]O exemplo a seguir ilustra uma modalidade preferida da presente invenção. O exemplo é adicionalmente ilustrado pela Figura 1, que traz um fluxograma da parte nuclear do processo de acordo com a presente invenção. Nessa parte do processo recuperam-se, de uma variedade de diversas matérias- primas e partindo de uma composição de cobre negro 1, um produto de cobre com grau de ànodo refinado 9, um subproduto de composição de metal de alto cobre 22, dois produtos de composição de metal de solda bruta 18 e 26 e três escórias gastas 12,20 e 28.

[0268]Na Figura 1, os números representam os elementos reivindicados a seguir:

1. Matéria-prima de composição de cobre negro à etapa (b) (100)

2. Suprimento fresco à etapa (b) (100)

3. Primeira escória de refino de cobre

4. Primeira fase de metal de cobre enriquecida

5. Suprimento fresco à etapa (h) (200)

6. Segunda escória de refino de cobre

7. Segunda fase de metal de cobre enriquecida

8. Terceira escória de refino de cobre

9. Terceira fase de metal de cobre enriquecida -Grau de Ânodo

10. Segunda composição de metal à base de chumbo-estanho

11. Segunda composição de metal de cobre diluída

12. Primeira escória gasta

13. Primeira composição de metal à base de chumbo-estanho

14. Sexta escória de refino de solda ao primeiro banho líquido (450) antes da etapa (d) (500)

15. Primeira composição de metal de cobre diluída

16. Primeira escória de refino de solda

17. Primeiro suprimento fresco contendo Pb e/ou Sn à etapa (e) (600)

18. Primeira composição de metal de solda bruta

19. Segunda escória de refino de solda

20. Segunda escória gasta

21. Quarta composição de metal à base de chumbo-estanho

22. Primeira composição de metal de alto cobre — porção removida do processo

23. Terceira escória de refino de solda

24. Quarta escória de refino de solda

25. Segundo suprimento fresco contendo Pb e/ou Sn à etapa (n) (1000)

26. Segunda composição de metal de solda bruta

27. Quinta escória de refino de solda

28. Terceira escória gasta

29. Terceira composição de metal à base de chumbo-estanho

30. Primeira composição de metal de alto cobre — porção reciclada à etapa (b) e/ou etapa (d)

31. Suprimento fresco à etapa (j) (300)

50. Primeiro suprimento fresco contendo cobre à etapa (f) (700)

51. Suprimento fresco à etapa (p) (1200)

52. Suprimento fresco ao segundo banho líquido (550) antes da etapa (l) (800)

53. Sexta escória de refino de solda reciclada à etapa (e) (600)

55. Segundo suprimento fresco contendo cobre à etapa (0) (1100)

56. Suprimento fresco à etapa (c) (400)

57. Suprimento fresco ao primeiro banho líquido (450) antes da etapa (d) (500)

58. Suprimento fresco à etapa (m) (900)

450. Primeiro banho líquido

550. Segundo banho líquido

100. Etapa de processo (b)

200. Etapa de processo (h)

300. Etapa de processo (j)

400. Etapa de processo (c)

500. Etapa de processo (d)

600. Etapa de processo (e)

700. Etapa de processo (f)

701. Etapa de processo (g)

800. Etapa de processo (|)

801. Reciclagem do fluxo 30 da etapa (|) às etapas de processo (b) e/ou (d)

900. Etapa de processo (m)

901. Etapa de processo (s), isto é, reciclagem do fluxo 11 da etapa (m) à etapa de processo (c)

1000. Etapa de processo (n)

1100. Etapa de processo (o)

1200. Etapa de processo (p)

1201. Etapa de processo (q) — Reciclagem de parte da sexta escória de refino de solda (14) da etapa (p) ao primeiro banho líquido (450) e/ou (53) à etapa de processo (e) (600)

1202. Etapa de processo (r) — Reciclagem da quarta composição de metal à base de chumbo-estanho (21) da etapa (p) ao segundo banho líquido (550).

[0269]Etapa (b) (100): Um conversor rotativo top-blown (TBRC), usado neste documento como um forno de refino para a etapa (b) (100), foi carregado com

21.345 kg de cobre negro 1 advindos de um forno de fusão a montante, 30.524 kg de uma primeira composição de metal de alto cobre 30 reciclados da etapa de processo a jusante (1) (800) como parte de um ciclo de processo anterior e 86.060 kg de suprimento fresco 2. O suprimento fresco 2 consistiu principalmente em bronze, latão vermelho e algumas matérias-primas ricas em cobre mas precárias em outros metais valiosos. As composições e quantidades de todos os três suprimentos à carga de forno da etapa (b) (100) são dadas na Tabela |. Aos suprimentos assim carregados, adicionou-se uma quantidade de fluxo de sílica na forma de fluxo de areia suficiente para obter os efeitos desejados de separação das fases e/ou fluidez da escória. O suprimento foi fundido e/ou aquecido em condições oxidantes e parcialmente com sopro de oxigênio enquanto o forno girava.

Tabelal Cobre Negro 1 100 Alto Cu 30 2 Mucarga Cu 16,153 75,68% 28,143 92,20% 68,410 79,49% Sn 1,114 5,22% 0,522 1,71% 1,380 1,60% Pb 2,218 10,39% 0,531 1,74% 3,116 3,62% Zn 0,989 4,63% 0,005 0,02% 2,470 2,87% Fe 0,336 1,57% 0,002 0,01% 1,747 2,03% Ni 0,428 2,00% 1,105 3,62% 0,868 1,01% Sb 0,043 0,20% 0,171 0,56% 0,085 0,10% Bi 0,005 0,03% 0,012 0,04% 0,013 0,02% As 0,013 0,06% 0,017 0,06% 0,014 0,02%

[0270]Uma quantidade significativa do zinco presente no suprimento foi vaporizada do forno. Ao fim da primeira etapa de oxidação (b) (100), a primeira escória de refino de cobre 3 foi decantada e transferida a um forno de retratamento de escória para ser submetida à etapa de processo (c) (400). A primeira escória de refino de cobre 3 foi rica em chumbo, estanho, zinco e ferro. A composição detalhada dessa escória 3, bem como da primeira fase de metal de cobre enriquecida 4 e do pó produzido durante a etapa (b) (100), junto com suas quantidades, é dada na Tabela Il. A primeira fase de metal de cobre enriquecida 4 foi transferida a outro TBRC para ser submetida à etapa de processo (h) (200).

Tabela Il Etapa (b) | Primeira escória de | Primeira fase de metal (100) refino de Cu 3 de cobre enriquecida 4 MUcarga Cu 3,231 11,94% 111,367 95,70% 0,221 15,00% Sn 1,810 6,69% 1,059 0,91% 0,147 10,00% Pb 3,875 14,32% 1,760 1,51% 0,221 15,00% Zn 3,023 11,17% 0,000 0,00% 0,441 30,00% Fe 2,076 7,67% 0,005 0,00% 0,000 0,00% Ni 1,012 3,74% 1,396 1,20% 0,000 0,00% Sb 0,052 0,19% 0,249 0,21% 0,000 0,00% Bi 0,001 0,00% 0,031 0,03% 0,000 0,00% As 0,006 0,02% 0,038 0,03% 0,000 0,00%

[0271]Etapa (h) (200): À primeira fase de metal de cobre enriquecida 4, adicionaram-se 27.091 kg de suprimento fresco rico em cobre 5, além de uma quantidade de fluxo de areia suficiente para obter os efeitos desejados de separação das fases e/ou fluidez da escória. O suprimento fresco 5 consistiu em algum cobre negro extra advindo do fundidor a montante além do material sólido rico em cobre para resfriar a temperatura do forno. A composição e as quantidades dos suprimentos à carga de forno da etapa (h) (200) são dadas na Tabela Ill.

Tabela Ill Etapa (h) | Primeira fase de metal de Suprimento fresco 5 (200) cobre enriquecida 4 Mt/carga 116,371 Mton % em peso Mton % em peso Cu 111,367 95,70% 23,794 92,48% Sn 1,059 0,91% 0,277 1,08% Pb 1,760 1,51% 0,579 2,25% Zn 0,000 0,00% 0,513 1,99% Fe 0,005 0,00% 0,209 0,81% Ni 1,396 1,20% 0,131 0,51% Sb 0,249 0,21% 0,015 0,06% Bi 0,031 0,03% 0,004 0,01% As 0,038 0,03% 0,002 0,01%

[0272]A oxidação do conteúdo do forno foi realizada soprando oxigênio ao conteúdo do forno. Ao fim da segunda etapa de oxidação, a segunda escória de refino de cobre 6 foi decantada e transferida a outro forno de retratamento de escória para ser submetida à etapa (d) (500). A segunda fase de metal de cobre enriquecida 7 remanescente foi transferida a outro TBRC para ser submetida à etapa (j) (300). A composição e as quantidades da segunda escória de refino de cobre 6 e da segunda fase de metal de cobre enriquecida 7 são dadas na Tabela IV. Como se vê na Tabela |V, a fase de metal 7 foi significativamente enriquecida quanto ao teor de cobre em comparação aos fluxos de suprimento de forno 4 e 5 na Tabela Ill.

Tabela IV 200 de Cu 6 cobre enriquecida 7 Mt/carga | 17,230 128,573 Mton % em peso Mton % em peso Cu 7,161 41,56% 126,573 98,45% Sn 1,237 7,18% 0,083 0,06% Pb 2,004 11,63% 0,316 0,25% Zn 0,515 2,99% 0,000 0,00% Fe 0,214 1,24% 0,000 0,00% Ni 0,639 3,71% 0,874 0,68% Sb 0,109 0,63% 0,154 0,12% Bi 0,009 0,05% 0,026 0,02% As 0,007 0,04% 0,033 0,03%

[0273]Etapa (j) (300): À segunda fase de metal de cobre enriquecida 7, adicionaram-se mais 22.096 kg de suprimento fresco rico em cobre 31. A composição e as quantidades dos suprimentos à carga de forno da etapa (j) (300) são dadas na Tabela V. Tabela V Etapa ())) | Segunda fase de metal de 300 cobre enriquecida 7 Mt/carga 128,573 22,096 Cu 126,573 98,45% 20,647 93,44% Sn 0,083 0,06% 0,077 0,35% Pb 0,316 0,25% 0,177 0,80% Zn 0,000 0,00% 0,192 0,87%

300 cobre enriquecida 7 Mcarga | 128.573 Mton % em peso Mton % em peso Fe 0,000 0,00% 0,109 0,49% Ni 0,874 0,68% 0,029 0,13% Sb 0,154 0,12% 0,003 0,02% Bi 0,026 0,02% 0,001 0,00% As 0,033 0,03% 0,000 0,00%

[0274]Realizou-se o sopro de oxigênio ao conteúdo do forno, e, ao fim do período de sopro, adicionou-se uma quantidade de fluxo de areia suficiente para obter os efeitos desejados de separação das fases e/ou fluidez da escória, antes de despejar a terceira escória de refino de cobre 8. A fase de metal de cobre com grau de ânodo 9 remanescente foi removida do forno para processamento adicional, por exemplo, por eletrorrefino. A composição e as quantidades da terceira escória de refino de cobre 8 e do cobre com grau de ânodo 9 são dadas na Tabela VI. Como se vê na Tabela VI, a fase de metal 9 foi adicionalmente enriquecida quanto ao teor de cobre em comparação aos fluxos de suprimento de forno 7 e/ou 31 na Tabela V.

Tabela VI Etapa (j) Terceira escória de refino 300 de Cu 8 enriquecida 9 - Grau de Ânodo Mt/carga 17,024 134,781 Cu 12,535 73,63% 133,546 99,08% Sn 0,138 0,81% 0,022 0,02% Pb 0,465 2,73% 0,025 0,02% Zn 0,192 1,13% 0,000 0,00%

300 de Cu 8 enriquecida 9 - Grau de Ânodo Mucarga — | 17o2 | Mton % em peso Mton % em peso Fe 0,109 0,64% 0,000 0,00% Ni 0,375 2,20% 0,542 0,40% Sb 0,099 0,58% 0,057 0,04% Bi 0,006 0,04% 0,020 0,02% As 0,006 0,03% 0,028 0,02%

[0275]Etapa (c) (400): Introduziram-se 26.710 kg da primeira escória de refino de cobre 3 (com a composição dada na Tabela VII) em outro TBRC usado como forno de retratamento de escória, junto com 6.099 kg de suprimento fresco 56 e 11.229 kg de uma segunda fase de metal de cobre diluída 11 obtida em uma etapa de processo (m) (900) de um ciclo de processo anterior e junto com 23.000 kg de uma segunda fase ou composição de metal à base de chumbo-estanho 10 obtida em uma etapa de processo (f) (700) de um ciclo de processo anterior. A esse conteúdo de forno, adicionaram-se 10.127 kg de ferro de sucata como agente redutor. Adicionou-se ainda uma quantidade de fluxo de areia suficiente para obter os efeitos desejados de segurança, separação das fases e/ou fluidez da escória. Uma vez concluído o carregamento, o forno foi girado a uma velocidade na faixa de 18 a 20 rom. A composição e as quantidades dos suprimentos à carga de forno da etapa (c) (400) são dadas na Tabela VII.

Tabela VII Etapa Primeira Suprimento Segunda fase Segunda fase (c) escória de fresco de metal de Cu | de metal à base

400. refino de Cu 3 56 diluída 11 de Pb-Sn 10 Micarga % em % em % em % em Mton —peso | Mton peso Mton peso Mton peso Cu 3,189 11,94% 0,987 16,18% | 6,960 61,98% | 16,665 72,50% Sn 1,787 6,69% |0,325 5,32% | 2,005 18,66%| 1,685 7,33% Pb 3,825 14,32% 0,419 6,87% | 0,775 6,90% | 2,521 10,97% Zn 2,983 11,17% | 0,178 2,92% | 0,006 0,05% | 0381 1,66% Fe 2,049 7,67% |1,440 23,61% | 0,020 0,18% | 1,233 5,36% Ni 0,999 3,74% [0,135 221% | 1,291 11,50%| 0429 1,87% Sb 0,052 0,19% | 0,017 0,28% | 0,078 0,65% | 0,044 0,19% Bi 0,001 0,00% | 0,000 0,00% | 0,002 0,02% | 0,006 0,02% As 0,006 0,02% | 0,000 0,00% | 0,008 0,03% | 0011 0,05%

[0276] Quando a redução de cobre, estanho e chumbo avançou o suficiente, haviam-se produzido uma primeira composição de metal à base de chumbo-estanho 13, pó e uma primeira escória gasta 12. As composições e as quantidades desses produtos são dadas na Tabela VIIl. A primeira escória gasta 12 foi decantada e removida do processo. A primeira composição de metal à base de chumbo-estanho 13 foi transferida a outro TBRC para tornar-se parte do primeiro banho líquido 450.

Tabela VIII Etapa (c) | Primeira escória Primeira fase de (400) gasta 12 metal à base de Pb- Sn 13 NMicarga Cu 0,111 0,35% 28,105 60,32% 0,031 2,27% Sn 0,074 0,24% 5,645 12,11% 0,170 12,64% Pb 0,156 0,50% 7,176 15,40% 0,276 20,52% Zn 2,372 7,58% 0,568 1,22% 0,612 45,50% Fe 12,049 38,51% 2,047 4,39% 0,010 0,71% Ni 0,012 0,04% 2,834 6,08% 0,002 0,12% Sb 0,000 0,00% 0,184 0,39% 0,002 0,18% Bi 0,000 0,00% 0,008 0,02% 0,000 0,00% As 0,000 0,00% 0,016 0,03% 0,004 0,31%

[0277]Etapa (d) (500): Para formar o primeiro banho líquido 450, aos 46.718 kg da primeira composição de metal à base de chumbo-estanho 13, adicionaram-se

17.164 kg da segunda escória de refino de cobre 6 (com a composição dada na Tabela IV), junto com 9.541 kg da suprimento fresco 57 e 474 kg da sexta escória de refino de solda 14 (reciclada da etapa de processo a jusante (p) (1200) como parte de um ciclo de processo anterior). Adicionou-se ainda uma quantidade de fluxo de areia suficiente para obter os efeitos desejados de separação das fases e/ou fluidez da escória. As composições e as quantidades dos compostos do primeiro banho líquido 450, que constituíram a carga de forno para a etapa (d) (500), são dadas na Tabela IX.

Tabela IX Etapa Primeira fase Suprimento Sexta escória Segunda (d) de metal à base fresco 57 de refino de escória de 500 de Pb-Sn 13 Solda 14 refino de Cu 6 Mcarga 46.718 % em % em % em % em Mton peso | Mton peso — Mton peso Mton peso Cu 28,105 60,32% | 1,749 22,09% [0,015 3,08% | 7,133 41,56% Sn 5,645 12,11% 0484 6,11% [0021 451% | 1,232 7,18% Pb 7,176 15,40% 0,677 854% 0,060 12,69% | 1,996 11,63% Zn 0,568 1,22% [0,308 3,89% [0,025 5,30% | 0,518 2,99% Fe 2,047 4,39% |2,675 33,77% 0,134 28,21% | 0213 1,24% Ni 2,834 6,08% |0,209 263% 0,002 0,33% | 0,637 3,71% Sb 0,184 0,39% 0,028 0,35% [0,000 0,01% | 0,108 0,63% Bi 0,008 0,02% 0,000 0,00% (0,000 0,00% | 0,009 0,05% As 0,016 0,03% | 0,000 0,00% |0000 0,00% | 0,007 0,04%

[0278]A mistura de escórias e fase de metal foi reagida até, na fase de escória, as concentrações de cobre e/ou níquel terem sido suficientemente reduzidas. A reação estava forçando mais estanho e chumbo à fase de escória. Nessa altura, o forno foi drenado no fundo, removendo assim uma primeira composição de metal de cobre diluída 15 dele. A primeira escória de refino de solda 16, junto com cerca de 1 tonelada métrica deixada para trás da primeira fase de metal de cobre 15, foi repassada a outro TBRC para ser submetida à etapa (e) (600) seguinte. As composições e as quantidades de ambos os fluxos de produto obtidos na etapa 500, salvo a 1 tonelada métrica da fase de metal que permaneceu com a fase de escória, são dadas na Tabela X.

Tabela X Etapa (d) Primeira escória de Primeira fase de metal de 500 refino de Solda 16 Cu diluída 15 Micarga Cu 1,047 3,71% 35,387 71,07% Sn 1,375 4,87% 5,925 11,90% Pb 5,268 18,68% 4,541 9,12% Zn 1,393 4,94% 0,023 0,05% Fe 5,059 17,94% 0,013 0,03% Ni 0,282 1,00% 3,331 6,69% Sb 0,010 0,04% 0,304 0,61% Bi 0,000 0,00% 0,017 0,03% As 0,000 0,00% 0,022 0,05%

[0279]A primeira fase de metal de Cu diluída 15 da etapa (d) conteve cerca de 0,08% em peso de prata (Ag) e 0,03% em peso de enxofre.

[0280]Etapa (e) (600): adicionaram-se 14.987 kg do primeiro suprimento fresco contendo chumbo e estanho 17 à primeira escória de refino de solda 16 antes de essa mistura ser reduzida na etapa (e) (600). A redução foi realizada adicionando-se 8,017 kg de ferro de sucata como agente redutor. Também adicionaram-se ao forno, como parte da etapa (e) (600), 8.650 kg da sexta escória de refino de solda 53, obtidos da etapa de processo a jusante (p) (1200) como parte de um ciclo de processo anterior, além de uma quantidade de fluxo de areia suficiente para obter os efeitos desejados de separação das fases e/ou fluidez da escória. As composições e as quantidades dos suprimentos que constituíram a carga de forno para a etapa (e) (600) são dadas na Tabela XI.

Tabela XI Etapa Primeira escória | 1º Suprimento | Sexta escória | Primeira fase (e) de refino de fresco de refino de | de metal de Cu (600) Solda 16 contendo Solda 53 diluída 15 Pb+Sn 17 MUcarga| 28,200 % em % em % em % em Mton peso Mton peso Mton peso Mton peso Cu 1,047 3,71% | 1,361 9,08% |0,266 3,08% 0,711 71,07% Sn 1,375 4,87% 4,184 27,92% | 0,390 4,51% 0,119 11,90% Pb 5,268 18,68% | 7,738 51,63% |1,098 12,69% 0,091 912% Zn 1,393 4,94% 0,043 0,29% 0,458 5,30% 0,000 0,05% Fe 5,059 17,94% | 0,108 0,71% |2440 28,21% 0,000 0,03% Ni 0,282 1,00% | 0,011 0,07% |0,029 0,33% | 0,067 6,69% Sb 0,010 0,04% | 0,298 1,99% |0,001 0,01% 0,006 0,61% Bi 0,000 0,00% | 0,002 0,01% |0,000 0,00% 0,000 0,03% As 0,000 0,00% | 0,000 0,00% | 0,000 0,00% | 0,000 0,05%

[0281]Uma quantidade significativa de zinco foi vaporizada do conteúdo do forno durante essa etapa de redução parcial. A redução foi interrompida quando a concentração de Sn na fase de escória chegou aproximadamente ao nível almejado. Nessa altura, o forno foi drenado no fundo, removendo assim uma primeira composição de metal de cobre diluída 18 do processo. A primeira composição de metal de solda bruta 18 foi adicionalmente processada em produtos primários de chumbo e estanho. A segunda escória de refino de solda 19 foi repassada a outro TBRC para tratamento adicional como parte da etapa (f) (700). As composições e as quantidades do primeiro metal de solda bruta 18, da segunda escória de refino de solda 19, bem como do pó obtido da etapa (e) (600), são dadas na Tabela XII. Tabela XII Etapa Primeira composição de | Segunda escória de Pó (e) metal de solda bruta 18 | refino de solda 19 600: Micarga % em Mton % em peso Mton —%em peso Mton peso Cu 3,256 13,53% 0,116 0,39% 0,016 1,06% Sn 5,389 22,40% 0,778 2,60% 0,150 — 9,64% Pb 13,224 54,97% 0,652 2,18% 0,318 20,52% Zn 0,087 0,36% 1,106 3,70% 0,706 45,50% Fe 0,282 1,17% 15,003 50,20% 0,011 0,71% Ni 0,354 1,47% 0,032 0,11% 0,002 0,12% Sb 0,311 1,29% 0,002 0,01% 0,008 0,18% Bi 0,002 0,01% 0,000 0,00% 0,000 — 0,00% As 0,000 0,00% 0,000 0,00% 0,000 — 0,03%

[0282]Etapa (f) (700): Uma etapa de redução adicional foi realizada sobre a segunda escória de refino de solda 19 adicionando-se 1.207 kg de ferro de escória como agente redutor. Também adicionaram-se, como parte da etapa (f) (700),

22.234 kg do primeiro suprimento fresco contendo cobre 50 e uma quantidade de fluxo de areia suficiente para obter os efeitos desejados de segurança, separação das fases e/ou fluidez da escória. O suprimento fresco 50 consistiu em algum cobre negro extra advindo do fundidor a montante além de alguns materiais de escória coletados remanescentes de outras etapas de processo. As composições e as quantidades dos suprimentos à carga de forno da etapa (f) (700) são dadas na Tabela XIII. Tabela XIII Etapa (f) | Segunda escória de | Suprimento fresco (700) refino de solda 19 contendo cobre 50 Mt/carga 36,667 22,234 Mton % em peso Mton % em peso Cu 0,116 0,39% 16,630 75,95% Sn 0,778 2,60% 1,003 4,58% Pb 0,652 2,18% 2,052 29,37% Zn 1,106 3,70% 1,010 4,61% Fe 15,003 50,20% 0,509 2,32% Ni 0,032 0,11% 0,405 1,85% Sb 0,002 0,01% 0,042 0,19% Bi 0,000 0,00% 0,005 0,03% As 0,000 0,00% 0,011 0,05%

[0283] Quando o Cu, Sn e Pb na escória foram reduzidos a no máximo 0,50% cada, produziram-se uma segunda fase de metal à base de chumbo-estanho e uma segunda escória gasta 20. As composições e as quantidades dessas são dadas na Tabela XIV. A segunda escória gasta 20 foi decantada e removida do processo. A segunda composição de metal à base de chumbo-estanho 10 foi repassada adiante à etapa (c) (400) do ciclo de processo seguinte antes de reduzir a primeira escória de refino de cobre (3).

Tabela XIV Etapa (f) | Segunda fase de metal | Segunda escória gasta 20 700 à base de Pb-Sn 10 Micarga Cu 16,665 72,50% 0,115 0,31% Sn 1,685 7,33% 0,090 0,24% Pb 2,521 10,97% 0,188 0,50% Zn 0,381 1,66% 1,726 4,60% Fe 1,233 5,36% 15,384 41,00% Ni 0,429 1,87% 0,010 0,03% Sb 0,044 0,19% 0,000 0,00% Bi 0,006 0,02% 0,000 0,00% As 0,011 0,05% 0,000 0,00%

[0284]Etapa (1) (800): Alimentaram-se 17.024 kg da terceira escória de refino de cobre 8 (com a composição dada na Tabela VI) a um TBRC usado como forno de retratamento de escória, junto com 14.920 kg de suprimento fresco rico em cobre 52 e 49.792 kg da primeira fase de metal de cobre diluída 15 obtida da etapa (d) (500). Adicionou-se ainda uma quantidade de fluxo de areia suficiente para obter os efeitos desejados de separação das fases e/ou fluidez da escória. Esses materiais foram fundidos junto com a quarta fase de metal à base de chumbo- estanho 21 (20.665 kg) obtida da etapa de processo a jusante (p) (1200) como parte de um ciclo de processo anterior. Esses suprimentos juntos compuseram o segundo banho líquido 550. Uma vez concluídos o carregamento e a fusão, o forno foi girado a uma velocidade de 20 rpm. As composições e as quantidades dos suprimentos à carga do forno de retratamento de escória para a etapa (|) (800) são dadas na Tabela XV. Tabela XV Etapa Quarta fase de Suprimento Primeira fase Terceira (1) metal à base de fresco 52 de metal de Cu escória de 800 Pb-Sn 21 diluída 15 refino de Cu 8 MUcarga | 20,605 % em % em % em % em Mton peso Mton peso Mton peso Mton peso Cu 16,483 79,76% |3,985 30,10% |35,387 71,07% | 12,535 73,63% Sn 1,882 9,11% |0,610 461% | 5,925 11,90%| 0,138 0,81% Pb 1,648 7,95% 3,104 23,45% |4541 912% | 0465 2,73% Zn 0,019 0,09% | 0,792 5,98% | 0,023 0,05% |0,192 1,13% Fe 0,012 0,06% | 1,363 10,29% | 0,013 0,03% | 0,109 0,64% Ni 0,533 2,58% | 0,316 239% |3,331 6,69% | 0375 2,20% Sb 0,068 0,31% | 0,043 0,33% | 0,3804 0,61% | 0,099 0,58% Bi 0,008 0,03% | 0,000 0,00% | 0,017 0,03% | 0,008 0,04% As 0,011 0,05% | 0,000 0,00% | 0,022 0,05% | 0,008 0,03%

[0285]A mistura foi reagida, se necessário em aditamento parcialmente oxidada usando sopro de oxigênio, até que as concentrações de cobre e níquel na escória atingissem aproximadamente seus valores almejados. Nessa altura, o forno foi drenado no fundo para remover 64.500 kg da primeira composição de metal de alto cobre (fluxos 22 e 30 juntos) da terceira escória de refino de solda 23. A terceira escória de refino de solda 23, junto com cerca de 6 toneladas métricas da primeira fase de metal de alto cobre que mantiveram-se com a escória, foi repassada a outro TBRC para tratamento adicional como parte da etapa (m) (900). As composições e as quantidades dos fluxos de produto ao fim da etapa (1) (800) são dadas na Tabela

XVI, e, dessa vez, incluem as 6 toneladas métricas da fase de metal que permaneceram com a fase de escória em seu rumo à etapa de tratamento seguinte.

Tabela XVI Etapa (1) | Primeira fase de metal | Terceira escória de refino (800) de alto Cu 22 + 30 de solda 23 Micarga Mton % em peso Mton % em peso Cu 59,469 92,20% 3,182 8,10% Sn 1,103 1,71% 7,317 18,63% Pb 1,122 1,74% 8,515 21,68% Zn 0,011 0,02% 1,013 2,58% Fe 0,004 0,01% 1,496 3,81% Ni 2,335 3,62% 1,980 5,04% Sb 0,362 0,56% 0,114 0,29% Bi 0,026 0,04% 0,000 0,00% As 0,036 0,06% 0,000 0,00%

[0286]Da primeira composição de metal de alto cobre no forno, alimentaram-se 30.524 kg ao forno de refino de cobre como o fluxo 30 para começar uma nova etapa (b) (100) de um próximo ciclo. Removeram-se mais

33.976 kg do processo como o fluxo 22 para processamento adicional.

[0287]Etapa (m) (900): Após a remoção de 64.500 kg (30.524 kg + 33.976 kg) da primeira fase de metal de alto cobre (22 + 30) do forno, o conteúdo do forno foi repassado a outro TBRC para tratamento adicional como parte da etapa (m) (900). A mistura dos 39.276 kg da terceira escória de refino 23 e das 6 toneladas de metal com a composição da primeira composição de metal de alto cobre foi parcialmente reduzida como parte da etapa (m) (900). Introduziu-se ferro de sucata como agente redutor Também adicionaram-se à etapa (m) uma quantidade de fluxo de areia suficiente para obter os efeitos desejados de separação das fases e/ou fluidez da escória e uma quantidade ínfima (37 kg) de suprimento fresco 58. As composições e as quantidades dos suprimentos que compuseram a carga de forno para a etapa (m) (900) são dadas na Tabela XVII.

Tabela XVII Etapa (m) [Terceira escória de | Suprimento fresco Fase de metal que (900) refino de solda 23 58 permaneceu com a escória (23 Miucarga Cu 3,182 8,10% 0,001 2,38% 5,532 92,20% Sn 7,317 18,63% 0,001 3,31% 0,103 1,71% Pb 8,515 21,68% 0,004 10,88% 0,104 1,74% Zn 1,013 2,58% 0,002 5,94% 0,001 0,02% Fe 1,496 3,81% 0,010 27,53% 0,000 0,01% Ni 1,980 5,04% 0,000 0,22% 0,217 3,62% Sb 0,114 0,29% 0,000 0,00% 0,034 0,56% Bi 0,000 0,00% 0,000 0,00% 0,002 0,04% As 0,000 0,00% 0,000 0,00% 0,003 0,06%

[0288]A etapa de redução (m) (900) foi interrompida quando as concentrações de cobre e níquel na fase de escória foram suficientemente reduzidas. Nessa altura, o forno foi drenado no fundo para remover uma quantidade de 11.229 kg da segunda composição de metal de cobre diluída 11 para tratamento adicional na etapa (c) (400) de um próximo ciclo de processo. Uma quarta escória de refino de solda 24, junto com cerca de 1.400 kg de metal com a composição da segunda fase de metal de cobre diluída 11, foi repassada a outro TBRC para ser submetida à etapa (n) (1000). As composições e as quantidades totais da segunda fase ou composição de metal de cobre diluída 11 e da quarta escória de refino de solda 24 são dadas na Tabela XVIII, sendo que os 1.400 kg de fase de metal que permaneceram na fase de escória são incluídos na quantidade total relatada para a segunda fase de metal de cobre diluída 11. Tabela XVIII

900. Cu diluída 11 de solda 24 MiUcarga Mton % em peso Mton % em peso Cu 6,960 61,98% 1,389 3,36% Sn 2,095 18,66% 5,069 12,26% Pb 0,775 6,90% 7,743 18,73% Zn 0,006 0,05% 1,009 2,44% Fe 0,020 0,18% 9,037 21,86% Ni 1,291 11,50% 0,752 1,82% Sb 0,073 0,65% 0,066 0,16% Bi 0,002 0,02% 0,000 0,00% As 0,003 0,03% 0,000 0,00%

[0289]A segunda fase de metal de Cu diluída 11 da etapa (m) conteve cerca de 0,11% em peso de prata (Ag) e 0,01% em peso de enxofre.

[0290]Etapa (n) (1000): Depois de drenar os 11.229 kg da segunda fase de metal de cobre diluída 11 do forno, o conteúdo de forno remanescente foi transferido a outro TBRC para realizar a etapa (n) (1000). Adicionaram-se 11.789 kg do segunda suprimento fresco contendo chumbo e estanho 25 como parte da etapa (n) (1000), e o conteúdo do forno foi adicionalmente reduzido. A redução foi realizada adicionando-se 9.692 kg de ferro de sucata como agente redutor, junto com uma quantidade de fluxo de areia suficiente para obter os efeitos desejados de separação das fases e/ou fluidez da escória. As composições e as quantidades das diferentes cargas de forno para a etapa (n) (1000) são dadas na Tabela XIX.

Tabela XIX Etapa (n) Quarta escória de | Suprimento fresco |. Segunda fase de (1000) refino de solda 24 25 metal de Cu diluída n Micarga Cu 1,389 3,36% 0,728 6,18% 0,868 61,98% Sn 5,069 12,26% 1,864 15,81% 0,261 18,66% Pb 7,743 18,73% 8,790 74,56% 0,097 6,90% Zn 1,009 2,44% 0,019 0,16% 0,001 0,05% Fe 9,037 21,86% 0,070 0,59% 0,003 0,18% Ni 0,752 1,82% 0,003 0,02% 0,161 11,50% Sb 0,066 0,16% 0,074 0,63% 0,009 0,65% Bi 0,000 0,00% 0,037 0,32% 0,000 0,02% As 0,000 0,00% 0,000 0,00% 0,000 0,03%

[0291]A etapa de redução parcial foi interrompida quando a concentração de estanho na fase de escória atingiu aproximadamente o nível almejado. Nessa altura, o forno foi drenado novamente no fundo para remover a segunda composição de metal de cobre bruta 26 dele, deixando só a quinta escória de refino de solda 27 nele. A segunda composição de metal de solda bruta 26 foi adicionalmente processada em produtos primários de chumbo e estanho. A quinta escória de refino de solda 27 foi repassada a outro TBRC para realizar a etapa (o) (1100). As composições e as quantidades do segundo metal de solda bruta 26 e da quinta escória de refino de solda 27 são dadas na Tabela XX.

Tabela XX Etapa Segunda solda bruta 26 | Quinta escória de refino de (n) solda 27 1000 Micarga Cu 2,934 10,57% 0,054 0,13% Sn 6,245 22,49% 0,975 2,32% Pb 16,080 57,90% 0,550 1,31% Zn 0,000 0,00% 1,032 2,46% Fe 1,363 4,91% 17,373 41,41% Ni 0,895 3,22% 0,021 0,05% Sb 0,149 0,54% 0,000 0,00% Bi 0,038 0,14% 0,000 0,00% As 0,000 0,00% 0,000 0,00%

[0292]Etapa (o) (1100): Outra etapa de redução foi realizada sobre a quinta escória de refino de solda 27 adicionando-se a ela 922 kg de ferro de sucata como agente redutor, junto com 23.735 kg de suprimento fresco rico em cobre 55 e uma quantidade de fluxo de areia suficiente para obter os efeitos desejados de segurança, separação das fases e/ou fluidez da escória. O segundo suprimento fresco contendo cobre 55 consistiu sobretudo em cobre negro extra advindo do fundidor a montante. As composições e as quantidades dos suprimentos à etapa (o) (1100) são dadas na Tabela XXI.

Tabela XX! 1100 de solda 27 contendo cobre 55 Mt/carga 41,956 | 23,735 Mton % em peso Mton % em peso Cu 0,054 0,13% 15,456 67,27% Sn 0,975 2,32% 0,997 4,34% Pb 0,550 1,31% 2,022 8,80% Zn 1,032 2,46% 1,097 4,77% Fe 17,373 41,41% 1,603 6,98% Ni 0,021 0,05% 0,391 1,70% Sb 0,000 0,00% 0,040 0,17% Bi 0,000 0,00% 0,005 0,02% As 0,000 0,00% 0,011 0,05%

[0293]A redução foi continuada até obter uma qualidade de escória gasta aceitável. Quando essa meta foi atingida, haviam-se produzido uma terceira fase de metal à base de chumbo-estanho 29 e uma terceira escória gasta 28, cujas composições e quantidades são dadas na Tabela XXIlI. A terceira escória gasta 28 foi decantada e removida do processo. A terceira composição de metal à base de chumbo-estanho 29 foi transferida à TBRC destinada a realizar a etapa (p) (1200).

Tabela XXI Etapa (o) Terceira fase de metal à | Terceira escória gasta 28 1100 base de Pb-Sn 29 Mt/carga | 22,300 | 45,542 Cu 15,446 69,56% 0,155 0,34% Sn 1,923 8,66% 0,069 0,15%

1100 base de Pb-Sn 29 Mt/carga 22,300 45,542 Mton % em peso Mton % em peso Pb 2,417 10,88% 0,205 0,45% Zn 0,347 1,56% 1,812 3,98% Fe 1,598 7,20% 18,522 40,67% Ni 0,406 1,83% 0,015 0,03% Sb 0,041 0,18% 0,000 0,00% Bi 0,005 0,02% 0,000 0,00% As 0,011 0,05% 0,000 0,00%

[0294]Etapa (p) (1200): À terceira composição de metal à base de chumbo- estanho 29, adicionaram-se 5.204 kg de suprimento fresco 51 junto com uma quantidade de fluxo de areia suficiente para obter os efeitos desejados de separação das fases e/ou fluidez da escória. Subsequentemente, por oxidação parcial, a maior parte do ferro e zinco foi oxidada da fase de metal à fase de escória. As composições e as quantidades dos produtos dessa etapa de oxidação (p) (1200) são dadas na Tabela XXIII.

Tabela XXIII 1200 base de Pb-Sn 29 Mt/carga 22,300 5,204 Cu 15,446 69,56% 1,402 32,04% Sn 1,923 8,66% 0,368 8,42% Pb 2,417 10,88% 0,386 8,83% Zn 0,347 1,56% 0,156 3,56%

1200 base de Pb-Sn 29 MUcarga Mton % em peso Mton % em peso Fe 1,598 7,20% 0,989 22,61% Ni 0,406 1,83% 0,158 3,61% Sb 0,041 0,18% 0,023 0,54% Bi 0,005 0,02% 0,000 0,01% As 0,011 0,05% 0,000 0,00%

[0295] Quando a oxidação de ferro e zinco avançou o bastante, haviam-se produzido uma quarta composição de metal à base de chumbo-estanho 21 e uma sexta escória de refino de solda 14, cujas composições e quantidades são dadas na Tabela XXIV. A sexta escória de refino de solda 14 foi decantada e adicionada ao menos em parte como fluxo 14 ao primeiro banho líquido (450) e/ou ao menos em parte como fluxo 53 à etapa (e) (600) do ciclo de processo seguinte. A quarta composição de metal à base de chumbo-estanho 21 foi transferida a outro TBRC para se tornar parte do segundo banho líquido 550 e para realizar a etapa (1) (800) como parte do ciclo de processo seguinte.

Tabela XXIV 1200 base de Pb-Sn 21 solda 14 Mt/carga 20,665 9,124 Cu 16,483 79,76% 0,281 3,08% Sn 1,882 9,11% 0,411 4,51% Pb 1,643 7,95% 1,158 12,69% Zn 0,019 0,09% 0,483 5,30%

1200 base de Pb-Sn 21 solda 14 Micarga Mton % em peso Mton % em peso Fe 0,012 0,06% 2,573 28,21% Ni 0,533 2,58% 0,030 0,33% Sb 0,063 0,31% 0,001 0,01% Bi 0,006 0,03% 0,000 0,00% As 0,011 0,05% 0,000 0,00%

[0296]As etapas de processo 100 a 1200 envolvendo fases de metal fundido e/ou escória são todas operadas a uma temperatura na faixa de 1.100 a 1.250º C. Dependendo do objetivo da etapa, sua temperatura operacional pode ser, de preferência, próxima do limite superior ou inferior dessa faixa de temperatura.

[0297]Os requerentes descobriram que a modalidade do processo conforme descrita neste Exemplo pode ser realizada em um número limitado de TBRCs. Os requerentes foram capazes de realizar esse processo em apenas 8 fornos, muitos deles de preferência do tipo TBRC. Os requerentes preferem realizar esse processo em apenas 6 fornos, mais preferivelmente em apenas 5 fornos, ainda mais preferivelmente em apenas 4 fornos, mais preferivelmente ainda em apenas 3 fornos.

[0298] Tendo agora descrito por completo a presente invenção, os versados na técnica apreciarão que ela pode ser realizada dentro de uma ampla variedade de parâmetros dentro dos quais é reivindicada, sem com isso divergir de seu âmbito, conforme definido nas reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para a produção de um produto de solda bruto e um produto de cobre, o processo compreendendo as etapas de: a) providenciar uma composição de cobre negro compreendendo ao menos 50% em peso de cobre junto com ao menos 1,0% em peso de estanho e/ou ao menos 1,0% em peso de chumbo, o processo compreendendo ainda as etapas de: (i) refinar uma primeira porção (1) da composição de cobre negro obtida na etapa (a) para obter um produto de cobre refinado (9) junto com ao menos uma escória de refino de cobre (3, 6,8), (ii) recuperar uma primeira composição de metal de solda bruta (18, 26), como um primeiro produto de solda bruto, da ao menos uma escória de refino de cobre (3, 6, 8), formando assim uma segunda escória de refino de solda (19, 27) em equilíbrio com a primeira composição de metal de solda bruta (18, 26), o processo sendo CARACTERIZADO por compreender a etapa de: f) colocar (700) uma segunda porção (50) da composição de cobre negro oriunda da etapa (a), diferente da primeira porção (1), em contato com a segunda escória de refino de solda (19), formando assim uma segunda escória gasta (20) e uma segunda composição de metal à base de chumbo-estanho (10), e, em seguida, separar a segunda escória gasta da segunda composição de metal à base de chumbo-estanho.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda as etapas de: (i) recuperar uma segunda composição de metal de solda bruta (26), diferente da primeira composição de metal de solda bruta (18), como um segundo produto de solda bruto, da ao menos uma escória de refino de cobre (3, 6, 8),

formando assim uma quinta escória de refino de solda (27) em equilíbrio com a segunda composição de metal de solda bruta (26), e o) colocar (1100) uma terceira porção (55) da composição de cobre negro obtida na etapa (a), diferente da primeira porção (1) e da segunda porção (50), em contato com a quinta escória de refino de solda (27), formando assim uma terceira escória gasta (28) e uma terceira composição de metal à base de chumbo-estanho (29), e, em seguida, separar a terceira escória gasta (28) da terceira composição de metal à base de chumbo-estanho (29).

3. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa (i) compreende a etapa de: b) oxidar parcialmente (100) a primeira porção da composição de cobre negro (1), formando assim uma primeira fase de metal de cobre enriquecida (5) e uma primeira escória de refino de cobre (3), e, em seguida, separar a primeira escória de refino de cobre (3) da primeira fase de metal de cobre enriquecida (4).

4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa (i) compreende ainda a etapa de: c) reduzir parcialmente (400) a primeira escória de refino de cobre (3), formando assim uma primeira composição de metal à base de chumbo-estanho (13) e uma primeira escória gasta (12), e, em seguida, separar a primeira escória gasta (12) da primeira composição de metal à base de chumbo-estanho (13), esta formando a base para um primeiro banho líquido (450).

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa (i) compreende ainda a etapa de: d) oxidar parcialmente (500) o primeiro banho líquido (450), formando assim uma primeira composição de metal de cobre diluída (15) e uma primeira escória de refino de solda (16), e, em seguida, separar a primeira escória de refino de solda (16) da primeira composição de metal de cobre diluída (15).

6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa (ii) compreende ainda a etapa de: e) reduzir parcialmente (600) a primeira escória de refino de solda (16), formando assim a primeira composição de metal de solda bruta (18) e a segunda escória de refino de solda (19), e, em seguida, separar a segunda escória de refino de solda (19) da primeira composição de metal de solda bruta (18).

7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 3 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa (i) compreende ainda a etapa de: h) oxidar parcialmente (200) a primeira fase de metal de cobre enriquecida (4), formando assim uma segunda fase de metal de cobre enriquecida (7) e uma segunda escória de refino de cobre (6), e, em seguida, separar a segunda escória de refino de cobre (6) da segunda fase de metal de cobre enriquecida (7).

8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO por compreender ainda a etapa a seguir: i) adicionar ao menos parte da segunda escória de refino de cobre (6) ao primeiro banho líquido (450) e/ou adicionar ao menos parte da segunda escória de refino de cobre (6) à etapa (d) (500).

9. Processo, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, CARACTERIZADO por compreender ainda as etapas a seguir: j) oxidar parcialmente (300) a segunda fase de metal de cobre enriquecida (7), formando assim uma terceira fase de metal de cobre enriquecida (9) e uma terceira escória de refino de cobre (8), e, em seguida, separar a terceira escória de refino de cobre (8) da terceira fase de metal de cobre enriquecida (9), k) adicionar ao menos parte da terceira escória de refino de cobre (8) à primeira composição de metal de cobre diluída (15), formando assim um segundo banho líquido (550), e/ou adicionar ao menos parte da terceira escória de refino de cobre (8) à etapa (i) (800),

1) oxidar parcialmente (800) o segundo banho líquido (550), formando assim uma primeira composição de metal de alto cobre (22) e uma terceira escória de refino de solda (23), e, em seguida, separar a terceira escória de refino de solda (23) da primeira composição de metal de alto cobre (22).

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO por compreender ainda a etapa a seguir: m) reduzir parcialmente (900) a terceira escória de refino de solda (23), formando assim uma segunda composição de metal de cobre diluída (11) e uma quarta escória de refino de solda (24), e, em seguida, separar a quarta escória de refino de solda (24) da segunda composição de metal de cobre diluída (11).

11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO por compreender ainda a etapa a seguir: n) reduzir parcialmente (1000) a quarta escória de refino de solda (24), formando assim a segunda composição de metal de solda bruta (26) e a quinta escória de refino de solda (27), e, em seguida, separar a segunda composição de metal de solda bruta (26) da quinta escória de refino de solda (27).

12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que o cobre negro é produzido por uma etapa de fundição.

13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos uma da primeira composição de metal de solda bruta (18) e segunda composição de metal de solda bruta (18) é pré- refinada usando metal de silício para produzir uma composição de metal de solda pré-refinada.

14. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO por compreender ainda a etapa de resfriar a primeira composição de metal de solda bruta (18) e/ou a segunda composição de metal de solda bruta (26) e/ou a composição de metal de solda pré-refinada a uma temperatura de no máximo 825ºC para produzir um banho contendo uma primeira borra sobrenadante, que, por ação da gravidade, flutua sobre uma primeira fase de solda aperfeiçoada fundida líquida.

15. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO por compreender ainda a etapa de adicionar um metal alcalino e/ou metal alcalinoterroso, ou um composto químico compreendendo um metal alcalino e/ou um metal alcalinoterroso, à primeira composição de metal de solda bruta (18) e/ou à segunda composição de metal de solda bruta (26) e/ou à composição de metal de solda pré-refinada e/ou à primeira fase de solda aperfeiçoada fundida líquida para formar um banho contendo uma segunda borra sobrenadante, que, por ação da gravidade, flutua sobre uma segunda fase de solda aperfeiçoada fundida líquida.

16. Processo, de acordo com a reivindicação anterior, CARACTERIZADO por compreender ainda a etapa de remover a segunda borra sobrenadante da segunda fase de solda aperfeiçoada fundida líquida, formando assim uma segunda solda aperfeiçoada.

17. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores de 14 a 16, CARACTERIZADO por compreender ainda a etapa de remover a primeira borra sobrenadante da primeira fase de solda aperfeiçoada fundida líquida, formando assim uma primeira solda aperfeiçoada.

18. Processo, de acordo com as reivindicações 16 ou 17, CARACTERIZADO por compreender a etapa de destilar a primeira solda aperfeiçoada e/ou a segunda solda aperfeiçoada, em que o chumbo (Pb) é removido da sola por evaporação e um produto de destilação superior e um produto de destilação inferior são obtidos, de preferência por destilação a vácuo.

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