BRPI0706044A2

BRPI0706044A2 - processo para obtenção contìnua e descontìnua de um metal ou de vários metais de uma escória contendo o metal ou um composto do metal

Info

Publication number: BRPI0706044A2
Application number: BRPI0706044-0A
Authority: BR
Inventors: Rolf Degel; Juergen Klunze
Original assignee: Sms Demag Ag
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2011-03-22
Also published as: EP1937859A1; CN101365814A; AU2007315272A1; CN101365814B; NO20082774L; UA91254C2; JP2009522450A; US8157884B2; CA2633318C; BRPI0706044B1; PL1937859T3; ES2326845T3; EG25663A; NO341678B1; CL2007003141A1; US20090249919A1; JP5128494B2; WO2008052690A1; EP1937859B1; DE102006052181A1

Abstract

PROCESSO PARA OBTENçAO CONTìNUA E DESCONTINUA DE UM METAL OU DE VARIOS METAIS DE UMA ESCóRIA CONTENDO O METAL OU UM COMPOSTO DO METAL A invenção refere-se a um processo para a obtenção contínua ou descontínua de um metal ou de vários metais de uma escória contendo o metal ou um composto do metal, em que a escória contendo metal, liquidificada, é aquecida em um aqregado de fusão (1) primário ou secundário. Para disponibilizar um processo aperfeiçoado para a recuperaçao especialmente de cobre de escórias, propõe a invenção que a escória contendo metal seja aquecida em um aqreqado de fusão (1) primário ou secundário formado como forno elétrico de corrente alternada e a massa fundida seja então passada do a~reqado de fusão primário ou secundário (1) para um forno (2) executado como forno elétrico de corrente contínua, em que ocorre uma separação eletrolítica do metal a ser obtido, sendo que no agregado de fusão (1) primário ou secundário é alimentado e/ou injetado um agente de redução em forma de silicieto de cálcio (CaSi),carbureto de cálcio (CaC2) , ferrosilício (FeSi) , alumínio (Al) e/ou gases de redução.

Description

PROCESSO PARA OBTENÇÃO CONTÍNUA E DESCONTÍNUA DE UM METALOU DE VÁRIOS METAIS DE UMA ESCÓRIA CONTENDO O METAL OU UMCOMPOSTO DO METAL

A invenção refere-se a um processo para a obtençãocontínua ou descontínua de um metal ou de vários metais deuma escória contendo o metal ou um composto do metal, emque a escória contendo metal, liquidíficada, é aquecida emum agregado de fusão primário ou secundário.

Quando da primeira fusão de concentrados de cobresão produzidos mate de cobre e escória. A escória contémcobre tanto em forma dissolvida como também em forma deinclusões de mate mecanicamente convertidas. Há doisprocessos essenciais para a purificação da escória: Aflotação de escória depois do resfriamento brusco,fragmentação e moagem e a redução pirometalúrgica daescória líquida.

Purificação de escória pirometalúrgica ou fusão deconcentrados é realizada em geral em três variantes, asaber:

1) em um forno a arco voltaico AC mediante reduçãocom coque e eletrodos, pré-aquecimento da escória esedimentação,

2) era fornos rotativos cilíndricos horizontais,mediante vaporização de um meio de redução, ρ. ex. e umforno de purificação de escória Teniente,

3) em conversor vertical com vaporização de um meiode redução, ρ.ex. TBRC ou IsaSmelt, Aussmelt ou processosemelhante.

A purificação de escória requer a redução demagnetita, para liberar as inclusões suspensas epossibilitar sua deposição e permitir a co-redução de óxidocúprico.

A purificação de escória de cobre em fornos a arcovoltaico AC mais freqüentemente empregada requer um fornorelativamente grande devido ao tempo requerido de redução esedimentação, que importa em 3 a 8 horas. Ela ocasiona umconsumo de energia especifico relativamente alto devido àacentuada influência específica das perdas de calor. Apurificação de escória em um forno a arco voltaico érealizada como processo descontínuo ou semicontínuo. Aflexibilidade do forno a arco voltaico quando da regulagemde temperatura permite um correto pré-aquecimento daescória. A formação de inclusões de cobre metálicasdispersas como produto da redução de óxido cúpricojuntamente com uma parte de pequenas inclusões de mate decobre restringem, contudo, a separação de fases esuficiente recuperação de cobre.

Um processo para a recuperação de metais deescórias contendo metal, especialmente de escórias deferro-cobre em um forno de fusão é conhecido da US4,110,107. A escória fundida é introduzida em um forno aarco voltaico, em que ocorre uma fusão. É empregada umaunidade de injeção para introduzir carbono na região defundo do banho em fusão. Um meio de escorificação, como porexemplo Cão, é igualmente introduzido no banho. Depois daredução, o metal é retirado do forno.

Um processo semelhante para a recuperaçãoespecialmente de níquel e de uma mistura de níquel-cobre deuma massa fundida de escória é conhecido da US 4,035,636.Ali, magnetita na escória é reduzida com materiais contendocarbono. Ocorre então uma misturação da escória com umagitador mecânico, enquanto que tem lugar a redução daescória.

Da WO 01/49890 Al é conhecido um processo paraprodução de cobre blíster diretamente do concentrado desulfato de cobre, em que o cobre é obtido de mate de cobrefinamente moído e resfriado em um recipiente de reação sobenriquecimento com oxigênio. 0 enriquecimento com oxigênioé efetuado mediante adução de ar enriquecido em oxigênio,sendo que o teor de oxigênio importa em ao menos 50 %.Cobre blíster, também chamado "cobre bruto", é cobre nãorefinado, em bruto. Cobre possui no estado líquido em fusãomaior capacidade de dissolução para fases do que o metalsólido. Quando da solidificação, os fases se depositam nocobre como pequenas bolhas (inglês: blíster).

A US 4,060,409 mostra um sistema pirometalúrgico,com o qual material pode ser mantido no estado fundido. 0sistema apresenta um recipiente para alojamento domaterial, sendo que no interior do recipiente está formadoum número de células de igual tamanho. Além disso, estáprevista uma pluralidade de agitadores mecânicos, parapoderem agitar o material fundido.

A US 6,436,169 descreve um processo para operaçãode um forno de fusão de cobre, sendo que uma substânciacontendo ferro com mais de 80 por cento em peso de ferro éadicionada, que apresenta uma espessura entre 3,0 e 8,0; odiâmetro das partículas se situa então entre 0,3 e 15milímetros. A substância contendo ferro é escória de cobrecontendo ferro. É realizada então uma redução de Fe3O,, paraF e O.Um dispositivo para tratamento metalúrgico contínuoé conhecido da EP 0 487 032 BI. Ele apresenta um forno defusão para fusão e oxidação de concentrado de cobre, paraproduzir uma mistura de mate e escória. Além disso, éprevisto um forno de separação para a separação de mate daescória. Em um forno conversor, pára produção de cobrebruto, é oxidado o mate separado da escória. Dispositivosde calha de sangria de fusão unem o forno de fusão, o fornode separação e o forno conversor. Para o refino do cobreproduzido no forno conversor estão previstos fornosanódicos. Uma união entre o forno conversor e os fornosanódicos é provida com dispositivos de calha de cobrebruto.

Da EP 0 487 031 Bl se depreende um processo para afusão contínua de cobre. Também aí estão previstos um fornode fusão, um forno de separação e um forno conversor, queestão unidos entre si por dispositivos de união contínuos.Além disso, estão previstos fornos anódicos, que seencontram em união contínua com o forno conversor. 0concentrado de cobre é alimentado no forno de fusão, ondeocorre uma fusão e oxidação do concentrado para produção deuma mistura de mate e escória. Em seguida, a mistura demate e escória é aduzida ao forno de separação, em queocorre uma separação do mate da escória. O mate separado daescória é então levado ao forno conversor, onde é oxidadopara produção de cobre bruto. O cobre bruto flui então paraum dos fornos anódicos, onde é produzido o cobre.

Os processos anteriormente conhecidos para obtençãode um metal de uma escória contendo o metal ainda carecemde aperfeiçoamento com relação à sua eficiência.A invenção tem, por conseguinte, o objetivo dedisponibilizar um processo aperfeiçoado para recuperação demetais, especialmente de cobre, a partir de escórias.

Esse objetivo é alcançado pela invenção pelo fatode que a escória contendo metal é aquecida em um agregadode fusão primário ou secundário formado como forno elétricode corrente alternada e a massa fundida é então passada doagregado de fusão primário ou secundário para um fornoelétrico de corrente continua, em que ocorre uma separaçãoeletrolitica do metal a ser obtido, sendo que no agregadode fusão primário ou secundário é alimentado e/ou injetadoum agente de redução em forma de silicieto de cálcio(CaSi) , carbureto de cálcio (CaC2) , ferrosilício (FeSi) ,alumínio (Al) e/ou gases de redução.

Como agregado de fusão primário ou secundário éempregado de preferência um forno a arco voltaico.

O metal a ser obtido é de preferência cobre (Cu) ,que se encontra em uma escória contendo cobre. Mas também épossível que se trate, no metal a ser obtido, de chumbo(Pb), zinco (Zn), platina (Pt), cromo (Cr) ou níquel (Ni).

No agregado de fusão primário ou secundárioexecutado como forno elétrico de corrente alternada podemser efetuadas uma redução prévia ou oxidação da escória oude concentrados de metal e uma separação de mate de metalou de uma liga de metal, especialmente de mate de cobre,sendo que no segundo forno executado como forno elétrico decorrente contínua ocorrem uma profunda redução de escória euma remoção de inclusões.

No segundo forno executado como forno elétrico decorrente contínua, durante a obtenção do metal, pode tambémocorrer uma agitação eletromagnética da massa fundida. Paraa produção da agitação eletromagnética, ao menos umeletroímã pode atuar sobre a massa fundida que se encontrano segundo forno. Mas também pode ser previsto que para aprodução da agitação eletromagnética ao menos um imãpermanente atue sobre a massa fundida que se encontra nosegundo forno. 0 ao menos um imã produz, de preferência, umcampo magnético entre 5 0 e 1.0 00 Gauss, sendo que o campomagnético abrange ao menos uma parte da seção transversalda massa fundida e da região dos eletrodos no segundoforno.

No agregado de fusão primário ou secundário podeser adicionado ainda também coque como agente de reduçãodurante o aquecimento.

Sobre a superfície da massa fundida no segundoforno pode ser alimentado material contendo carbono,especialmente coque, de tal maneira que se forme uma camadado material contendo carbono com espessura essencialmenteconstante, sendo que a camada, atuando como ânodo, está emcontato com um composto elétrico. Além disso, pode serprevisto que na região de fundo sob a massa fundida nosegundo forno seja mantida uma camada de mate de metal ouliga de metal, especialmente de mate de cobre, comespessura essencialmente constante, sendo que a camada,atuando como cátodo, está em contato com um compostoelétrico.

A invenção propõe, portanto, uma redução de escóriaem dois estágios e a remoção do metal (de preferência docobre) em dois fornos de arco voltaico, sendo que sãoprevistos os mencionados agentes de redução específicos,que permitem uma redução especialmente boa. 0 primeiroforno, o forno a arco voltaico de corrente trifásica, servepara a redução prévia da escória e para a separação de matede metal (mate de cobre), seguida de uma profunda reduçãode escória e remoção de inclusões em um forno de calha deredução DC com agitação eletromagnética. 0 emprego deagitação eletromagnética, que aperfeiçoa a transição dematerial para a área de redução e a coalescência dasinclusões, juntamente com eletrólise de escória e fenômenoseletrocinéticos possibilitam uma eficaz purificação deescória e alta recuperação de metal, especialmente decobre.

Nos desenhos está representado um exemplo deexecução da invenção. Mostram:

Fig. 1 - uma representação esquemática de umagregado de fusão primário ou secundário em forma de umforno a arco voltaico de corrente trifásica e de um fornode calha de redução DC pós-conectado

Fig. 2a - e

Fig. 2b - a vista dianteira em corte e a vistalateral em corte do forno de calha de redução DC paraprofunda redução de escória e remoção de inclusões comemprego de um leito de coque e mate de cobre líquido comoeletrodos.

Na fig. 1 se pode ver um agregado de fusão 1primário ou secundário em forma de um forno de correntealternada, ao qual se conecta um segundo forno 2 em formade um forno de corrente contínua. A massa fundida deescória de cobre preparada no forno 1 é conduzida para osegundo forno 2 através de um dispositivo de união 8 emforma de uma calha de material em fusão (também possível emforma de um forno retangular).

No primeiro forno 1 e, portanto, na massa fundidaque se encontra nesse forno imergem dois eletrodos 9 e 10de eletrodos de grafite, que estão conectados a uma fontede corrente alternada 11.

As escórias contêm, dependendo do tipo do agregadode fusão 1 primário e/ou secundário,

- gotículas de metal como por exemplo em processosde liga de ferro (p.ex. FeNi, FeMn, FeCr e processos deprodução de TiO2) ,

- metais em forma sulfídica ou oxídica, sendo queIsaSmelt, Aussmelt, Outokumpu ou TBRC como fundidoresprimários,

- metais e ligas de metal, que resultam quando doprocessamento de insumos oxídicos, p.ex. de um forno deeletrodo ou forno de cuba, como produtos.

O segundo forno 2 tem uma entrada de escória 16para a escória 15 bem como uma saída de escória 17. Nosegundo forno 2 se encontram dois eletrodos 4 e 5, que sãoexecutados do tipo placa. Ambos os eletrodos 4, 5 estãoacoplados através de ligações elétricas em forma de umeletrodo de contato de grafite 6 ou 7 a uma fonte decorrente contínua 12. 0 eletrodo 6 superior, situadohorizontalmente, está conectado ao pólo positivo da fontede corrente contínua 12 e serve como ânodo.

Correspondentemente, o eletrodo 5 inferior, igualmentedisposto na horizontal, está conectado ao pólo negativo dafonte de corrente contínua 12 e serve, assim, como cátodo.Através de um processo eletrolítico é obtido o cobre.Como se pode depreender da fig. 2, o forno 2 éexecutado como forno de calha. Lateralmente está dispostasbobinas 13 e 14 elétricas em torno de núcleos de metal, queformam assim eletroímãs 3. Com esses ímãs é produzido umefeito de agitação eletromagnético, que agira a massafundida no segundo forno 2, ver abaixo.

Característica essencial é que a escória contendometal é aquecida no forno elétrico 1 de corrente alternadae a massa fundida é então passada do forno 1 para o forno 2executado como forno elétrico de corrente contínua, em queocorre uma separação eletrolítica do metal a ser obtido,que pode se apresentar p.ex. como sulfeto ou óxido. Noforno 1 pode alimentado e/ou injetado um agente de reduçãoem forma de silicieto de cálcio (CaSi), carbureto de cálcio(CaC2) , ferrosilício (FeSi) , alumínio (Al) e/ou gases deredução.

Quando da redução tem lugar um processo em siconhecido, que - no exemplo da adição de coque - seapresenta como segue: Magnetita e óxido cúprico na escóriareagem aqui com o carbono dos eletrodos de grafita 9, 10 ecoque adicionado segundo as equações:

Fe3Ol1 + CO = 3 FeO + CO2

Cu2O + CO = 2 Cu + CO2

CO2 + C = 2 CO

A redução de óxido cúprico é limitada pela co-redução de magnetita. As condições da co-redução sãodeterminadas pelo equilíbrio dessa reação:

(Cu2O)esc0ria+ 3 (FeO) escória ° 2 (Cu)metaI+ (Fe3O4) escória

O teor de cobre na escória da massa fundida sesitua entre 2 e 10 % e o teor de magnetita entre 10 e 20 %dependendo do processo de fusão e da qualidade do mateproduzido.

A primeira etapa do tratamento de escória no fornoa arco voltaico AC 1 se concentra na redução de magnetitapara um valor de 7 a 8 % e um teor de cobre de 0,8 a 1,2 %,o que requer um consumo de energia unitária de 50 a 70kWh/t, dependendo da composição original da escória. O grauda redução de escória acima mencionado permite reduzir otempo de redução em torno de cerca de 50 %, o· quecorresponde a um duplo aumento das capacidades detratamento de forno. A escória é sangrada continuamente oua intervalos regulares para o segundo, forno de calha deredução DC 2 (forno de corrente - contínua) .

O leito de coque 4 sobre a superfície da escória,com o qual o eletrodo de grafita 6 estabelece o contatopara com a fonte de corrente contínua 12, tem a função doânodo e o mate 5 líquido em contato com o bloco de grafita-7 é um cátodo no forno de calha de redução DC 2.

No lado de entrada no forno estão dispostos doisblocos de ímãs permanentes na janela do recipiente deforno, a saber, ã meia altura da camada de escória. Acooperação de um campo magnético horizontal, não uniforme,com um campo elétrico constante, vertical, não uniforme,induz o gradiente da força de Lorentz atuando sobre aescória.

A força de Lorentz, que atua em todo volumeelementar de líquido condutor, como ρ.ex. escória líquida,atua em campos elétricos constantes e magnéticospermanentes cruzados, altera evidentemente a densidaderelativa do líquido:γΑ = γ ± j χ B

com: γΑ - densidade relativa aparente em N rrf3

γ - densidade relativa em N m~3j - densidade de fluxo em um líquido em A nf2B- indução magnética em T.

Com a força acima mencionada a uma densidade defluxo de 200 a 2000 A/m2 e uma intensidade de campomagnético de 0,005 a 0.1 Tesla, a velocidade da escória é 1a 2 ordens de grandeza maior em comparação com asvelocidades de convecção naturais. Ela coloca a escória naregião do ímã em intensiva rotação, com o quê a transiçãode magnetita para a superfície de coque é melhorada eacelerada a redução. À elevada temperatura da redução deescória (1200 até 1300 °C), as reações quando da redução damagnetita e co-redução do óxido cúprico são controladas portransição de material, a agitação da escória melhoraessencialmente a velocidade de redução.

Além disso, a agitação da escória impede a formaçãode líquido estagnado e homogeneiza a escória. A agitação daescória no primeiro estágio do processo para a remoção deinclusões é favorável, com o quê é aumentada aprobabilidade de sua colisão e de sua coalescência.

O movimento da escória aumenta a probabilidade dacolisão de inclusões de mate e cobre metálico, com o quêsão melhoradas sua coalescência e deposição. A segundaparte do forno de calha 2 não sofre um intensivo movimentode escória e permite uma suave sedimentação das inclusões.

Devido à estrutura de íons da escória líquido, acorrente contínua excita a eletrólise da escória. Reduçãocatódica e oxidação anódica resultam na redução demagnetita, separação de cobre e formação de monóxido decarbono sobre os eletrodos em correspondência às reações:

<table>table see original document page 13</column></row><table>

A decomposição catódica de magnetita e a separaçãode cobre aumentam a velocidade total da redução demagnetita e remoção de cobre. A separação de CO comoproduto anódico forma outros centros da redução demagnetita.

A força adicional, atuando sobre inclusõesmetálicas, como resultado da alteração provável dadensidade relativa da escória e a interação do fluxo nometal e do campo magnético são iguais:

<table>table see original document page 13</column></row><table>

A interação do campo elétrico com a carga elétricade superfície sobre a superfície de inclusão permite que asgotas de metal migrem ao longo das linhas de campoelétrica

<formula>formula see original document page 13</formula>com :

Vem - velocidade de migração em m s"1

ε - carga de superfície em coul m"2

E - intensidade do campo elétrico em V rrf1

ηΞ - viscosidade de escória em Pa S

K - condutibilidade específica da escória em Ω"1 m"1

w - resistência da interface metal/escória em Ω m2

Com base na densidade de carga elétrica decresce avelocidade de migração do metal ou das inclusões de matesegundo a fórmula acima especificada com o raio de gota. Avelocidade de migração é, com inclusões menores,essencialmente maior do que a deposição por força dagravidade.

0 processamento de escória em campos elétricos emagnéticos cruzados utiliza uma série de fenômenos, pelosquais o processo de purificação de escória se torna muitointensivo e eficaz. Agitação eletromagnética da escóriaaumenta a transição de material, com o quê é acelerada aredução de escória e promovida a coalescência dasinclusões. Eletrólise de escória simultânea atua quando deredução catódica de magnetita e óxido de cobre e formaçãoanódica de monóxido de carbono como agente de reduçãoadicional. Migração eletrocapilar das inclusões favorecesua coalescência e conduz à remoção de inclusões daescória.

Exemplo:

Escória da fusão de concentrado em um agregado defusão Flash contém 4% Cu e 15% Fe3O4. A escória é sangradatodas 3 horas e transferida por uma calha para o forno aarco voltaico de corrente contínua 9,5 MVA 1. A quantidadede produção de escória importa em 30 t/h, correspondendoisso a um processamento de 90 t em cada ciclo. 0 consumo decoque importa em torno de 8 kg/t e o consumo de energia emtorno de 70 kWh/t, correspondendo a uma tomada de potênciamédia de 6,3 MW. Depois de uma hora, começa a sangria deescória no forno a arco voltaico por um período de 2 horas.

A escória com um teor de Cu de 1,1% e 7% de Fe3O4 étransportada pela calha 8 para o forno a arco voltaico DC 2com uma câmara, que tem 4 m de comprimento e 1 m delargura. 0 forno de calha de redução para purificação deescória semicontinua está representado na fig. 2. A escóriafluir por 2 horas continuamente pelo forno de calha deredução 2. Com um espelho de escória de 1 m importa o tempode permanência médio em cerca de 3 0 minutos. Com perdas decalor de forno de 1 GJ/h importa o consumo de correnteunitária em torno de 35 kWh/t e a tomada de potênciarequerida em 1 MW. Com uma tensão estimada de 100 V, situa-se a intensidade de corrente na ordem de grandeza de 10 kA.

O consumo de coque estimado é de cerca de 2 kg/t. A escóriapronta contém 0,5% Cu e 4% magnetita. 0 consumo de energiatotal importa em 105 kWh/t e o consumo de coque em 10 kg/t.

O processo de acordo com a invenção opera segundo oexemplo de execução, portanto, como purificação de escóriade cobre em dois estágios em fornos a arco voltaico.

Pode haver uma carga periódica ou contínua daescória no primeiro forno a arco voltaico 1. Nesse forno 1são introduzidos os eletrodos de grafita ou carbono naescória fundida e sobre ela é produzida uma adição decorrente. Sobre a superfície da escória é adicionado coqueou um outro agente de redução. A regulagem da temperaturade escória no forno de purificação de escória é feitamediante regulagem da tomada de potência. Finalmente, éfeita uma sangria dos metais obtidos em forma de mate decobre e cobre metálico.

Também no forno de calha DC 2 pode haver umasangria periódica ou contínua da escória. Uma correntecontínua é aplicada entre a camada de coque atuando comoânodo na superfície da escória e o mate líquido atuandocomo cátodo. 0 campo magnético localmente limitado,superposto, que é produzido por eletroímãs ou ímãspermanentes, é utilizado para colocar a escória emmovimento. Sobre a superfície da escória é carregado coque,para manter constante a espessura de camada da camada decoque e conservar condições de contato elétrico favoráveiscom os eletrodos de grafita ou coque. Também aqui podehaver uma sangria contínua ou periódica do mate de cobre oudo mate de cobre juntamente com cobre metálico. Além disso,é mantida uma camada de mate de cobre-(cobre) sobre o fundodo forno como cátodo líquido, sendo que o cátodo seencontra em contato com o bloco de grafita. Os eletrodospodem também consistir em um outro material eletricamentecondutor.

A escória de cobre pode representar aquela escóriaque é obtida pela fusão de concentrados de cobre para matede cobre ou diretamente para cobre Blister, bem como aquelaescória, que é obtida pela conversão de meta de cobre.

Como primeiro forno a arco voltaico 1 pode serempregado um forno a arco voltaico de corrente trifásica ACou um forno a arco voltaico DC.

A indução de um campo elétrico produzido por ímãspermanentes ou eletroímãs se situa, de preferência, nafaixa de 50 a 1.000 Gauss, sendo que o campo magnéticopermanente cobre uma parte da seção transversal da escórialíquida na região do eletrodo ou eletrodos em contato com oleito de coque.

Como eletrodos são empregados de preferênciaeletrodos de grafita ou carbono. O local dos eletrodospermite que as linhas de corrente cruzem as linhas de campomagnéticas. O ótimo posicionamento dos eletrodos faz comque as linhas de corrente se estendam perpendicularmente àslinhas de campo magnéticas.

Como explicado, a camada do metal líquido ou matede metal sob a escória está em contato com um eletrodo degrafita ou outro, que tem a função do cátodo; o carbono oua camada de coque na superfície de escória está em contatocom um eletrodo de grafita ou outro, que tem a função deânodo.

A intensidade da corrente contínua se situa, depreferência, na faixa entre 500 e 50.000 A, em função dotamanho do agregado de purificação de escória, daquantidade de escória e da temperatura.

Embora o processo proposto seja previstopreferencialmente para a obtenção de cobre, pode também seraplicado para outros metais, como para chumbo (Pb), zinco(Zn), platina (Pt), cromo (Cr) ou níquel (Ni).

Pela redução de escória em dois estágios e pelaremoção do cobre em dois fornos a arco voltaico se consegueque o primeiro forno a arco voltaico de corrente trifásicapossa ser empregado para a redução prévia da escória eseparação de mate de cobre, seguida de uma profunda reduçãode escória e remoção de inclusões em um forno de calha deredução DC com agitação eletromagnética. 0 emprego deagitação eletromagnética, que aperfeiçoa a transição dematerial para a área de redução e a coalescência dasinclusões, juntamente com eletrõlise de escória e fenômenoseletrocinéticos, possibilita uma eficaz purificação deescória e uma alta recuperação de cobre. Com o processoproposto, portanto - dito de modo genérico - é tambémpossível uma redução de óxidos de metal. No agregado defuso primário pode também ocorrer uma fusão oxídica deconcentrados.

LISTA DE REFERÊNCIAS

1 agregado de fusão primário ou secundário (forno decorrente alternada)

2 segundo forno (forno de corrente contínua)

3 eletroímã

4 eletrodo (ânodo)

5 eletrodo (cátodo)

6 composto elétrico (eletrodo de grafita)

7 composto elétrico (eletrodo de grafita)

8 meio de ligação

9 eletrodo

10 eletrodo

11 fonte de corrente alternada

12 fonte de corrente contínua

13 bobina elétrica

14 bobina elétrica

15 escória

16 entrada de escória

17 saída de escória

Claims

1. Processo para a obtenção contínua ou descontínuade um metal ou de vários metais de uma escória contendo ometal ou um composto do metal, em que a escória contendometal, liquidifiçada, é aquecida em um agregado de fusão(1) primário ou secundário, caracterizado pelo fato de quea escória contendo metal é aquecida em um agregado de fusão(1) primário ou secundário formado como forno elétrico decorrente alternada e a massa fundida é então passada doagregado de fusão primário ou secundário (1) para um forno(2) executado como forno elétrico de corrente contínua, emque ocorre uma separação eletrolítica do metal a serobtido, sendo que no agregado de fusão (1) primário ousecundário é alimentado e/ou injetado um agente de reduçãoem forma de silicieto de cálcio (CaSi), carbureto de cálcio(CaC2) , ferrosilício (FeSi) , alumínio (Al) e/ou gases deredução.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que como agregado de fusão (1)primário ou secundário é empregado um forno a arcovoltaico.

3. Processo, de acordo com reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que o metal a ser obtido é cobre(Cu), que se encontra em uma escória contendo cobre.

4. Processo, de acordo com reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que o metal a ser obtido échumbo (Pb), zinco (Zn), platina (Pt), cromo (Cr) ou níquel(Ni), que se encontra em uma escória.

5. Processo, de acordo com uma das reivindicações- 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que no agregado defusão (1) primário ou secundário executado como fornoelétrico de corrente alternada podem ser efetuadas umaredução prévia da escória e uma separação de mate de metalou de uma liga de metal, especialmente de mate de cobre,sendo que no segundo forno (2) executado como fornoelétrico de corrente contínua ocorrem uma profunda reduçãode escória e uma remoção de inclusões.

6. Processo, de acordo com uma das reivindicações - 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que no segundoforno (2) executado como forno elétrico de correntecontínua, durante a obtenção do metal, ocorre uma agitaçãoeletromagnética da massa fundida.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que, para a produção da agitaçãoeletromagnética, ao menos um eletroímã (3) atua sobre amassa fundida que se encontra no segundo forno (2).

8. Processo, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que, para a produção da agitaçãoeletromagnética ao menos um ímã permanente atua sobre amassa fundida que se encontra no segundo forno (2).

9. Processo, de acordo com a reivindicação 7 ou 8,caracterizado pelo fato de que o ao menos um ímã produz umcampo magnético entre 50 e 1.000 Gauss, e o campo magnéticoabrange ao menos uma parte da seção transversal da massafundida e da região dos eletrodos (4, 5) no segundo forno(2).

10. Processo, de acordo com uma das reivindicações- 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou 9, caracterizado pelo fato de queno agregado de fusão (1) primário ou secundário éadicionado ainda também coque como agente de reduçãodurante o aquecimento.

11. Processo, de acordo com uma das reivindicações-1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ou 10, caracterizado pelo fato deque sobre a superfície da massa fundida no segundo forno(2)é alimentado material contendo carbono, especialmentecoque, de tal maneira que se forma uma camada do materialcontendo carbono com espessura essencialmente constante,sendo que a camada, atuando como ânodo (4), está em contatocom um composto (6) elétrico.

12. Processo, de acordo com uma das reivindicações-1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11, caracterizado pelofato de que na região de fundo sob a massa fundida nosegundo forno (2) é mantida uma camada de mate de metal,especialmente de mate de cobre, com espessuraessencialmente constante, sendo que a camada, atuando comocátodo (5), está em contato com um composto (7) elétrico.