DE2027452C3 - Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von Blisterkupfer aus Kupferstein - Google Patents

Description

Bei der Gewinnung von Kupfer aus sulfidischen Kupfererzen werden Kupfererz-Konzentrate gewöhnlich in einem Erzflammofen niedergeschmolzen. Sie können auch in einem Schweberöstofen unter gleichzeitiger Abrüstung erschmolzen werden. Durch beide Verfahren erhält man ein flüssiges Gemisch aus Eisen und Kupfersulfiden, den sogenannten Kupferstein. Dieser flüssige Kupferstein wird dann üblicherweise in einem Konverter unter Verschlackung des Eisens zu reinem Kupfersulfid und dieses schließlich zu Blisterkupfer (Rohkupfer) verblasen. Dieses noch sehr unreine Kupfer wird anschließend in einer weiteren Feuerraffination durch Oxydation mit anschließendem Polen nachraffiniert und zu Anoden vergossen, die weiter elektrolytisch raffiniert werden können.

Bei dieser üblichen Art der Kupfergewinnung ist das Erschmelzen des Kupfersteines im Flammofen oder im Schweberöstofen jeweils ein kontinuierlich arbeitender Prozeß, während die weiteren Verfahrensschritte diskontinuierlich, d. h., in getrennten Chargen ausgeführt werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von Blisterkupfer aus Kupferstein anzugeben.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferstein einem Schmelz- <*> oder Warmhaltegefäß zugeführt wird, der flüssige Kupferstein aus diesem Schmelz- oder Warmhaltegefäß mit Hilfe eines elektromagnetischen Wanderfeldes in einer schräg ansteigenden feuerfesten Rinne nach oben gefördert wird, wobei in einem ersten an das Schmelz- ^fl5 oder Warmhaltegefäß anschließenden Rinnenabschnitt ein hochkieselsäurehaltiger Stoff, z. B. Sand, zugesetzt und in diesem und einem daran anschließenden zweiten Rinnenabschnitt ein sauerstoffhaltiges Gas auf bzw. in das in der Rinne geförderte Medium auf- bzw, eingeblasen wird, so daß das im Kupferstein enthaltene Eisen im ersten Rinnenabschnitt oxydiert und verschlackt wird und das Kupfersulfid mit dem zugeführten Sauerstoff während seiner Förderung in der Rinne in einer Röstreaktion zu Kupfer reagiert, welches sich am Rinnenboden ansammelt und aus dem oberen Rinnenende abgefördert wird.

Um ein Austreten des Kupfersulfides am oberen Rinnenende sicher zu verhindern, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfinderischen Verfahrens die Wanderfeldstärke in der Umgebung des oberen Rinnenendes so eingestellt, daß sie an dieser Stelle zur Förderung des auf dem Kupfer schwimmenden Kupfersulfides nicht mehr ausreicht

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung eingehend erläutert:

In der Zeichnung ist das Gefäß 1 eines Warmhalteofens schematisch im Schnitt dargestellt An dieses Gefäß 1 schließt der schräg ansteigende feuerfeste Rinnenkörper 2 einer elektromagnetischen Förderrinne an. Zur Erzeugung des elektromagnetischen Wanderfeldes ist unter dem Rinnenkörper die Statorwicklung 3 eines Drehstromlinearmotors angeordnet, welche durch eine geeignete, in der Zeichnung nicht dargestellte, regelbare Drehstromquelle gespeist wird.

Der Rinnenkörper 2 weist über seine Länge verteilt mehrere poröse Bodensteine 4 auf, welche mit seitlichen, in der Zeichnung nicht dargestellten Gaszuführungen versehen sind. An dem Warmhaltegefäß 1, dessen Deckel 5 an seiner Innenseite eine Heizvorrichtung 6 trägt, ist an seiner von der Rinne abgewandten Seite eine Einfüllöffnung 7 vorgesehen. Der Rinnenkörper 2 ist durch eine Abdeckung 8 verschlossen, die in der Nähe des gefäßseitigen Rinnenendes eine öffnung 9 aufweist In etwa an der Stelle des höchsten Rinnenniveaus ist in der Abdeckung 8 überdies ein Abzug 10 vorgesehen.

Der Raum des Warmhaltegefäßes 1 ist von dem Rinnenraum durch eine wehrartige Wand 11 derart abgegrenzt, daß das Warmhaltegefäß nur über eine an den Rinnenboden anschließende Ausnehmung 12 in der Wand 11 mit dem Rinnenraum in Verbindung steht.

Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Einrichtung wird das Verfahren gemäß der Erfindung nun auf folgende Weise durchgeführt:

Der im Erzfiammofen oder im Schwebeschmelzofen erzeugte flüssige Kuprerstein 13 in dem Warmhaltegefäß 1 ist durch die Einfüllöffnung 7 in einer Menge zugeführt worden, daß sein Flüssigkeitsspiegel die Ausnehmung 12 der Wand U übersteigt und in den Rinnenkörper 2 hineinreicht Durch die öffnung 9 in der Abdeckung 8 wird nun ein hochkieselsäurehaltiger Stoff, z. B. Sand, zugesetzt, der in einem an das Warmhaltegefäß 1 anschließenden ersten Rinnenabschnitt a eine auf der Flüssigkeitsoberfläche des Kupfersteins schwimmende Schicht 14 bildet Über die Länge des Rinnenbodens verteilten hohlen, porösen Bodensteine 4 wird nun in den Rinnenkörper 2 sauerstoffhaltiges Gas z. B. Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Sauerstoff, eingeblasen und das elektromagnetische Wanderfeld eingeschaltet. Durch die Wirkung des Wanderfeldes wird der flüssige elektrisch leitende Kupferstein in dem Rinnenkörper 2 nach oben gefördert.

In dem genannten ersten Abschnitt a der Förderrinne wird das im KuDfcrstein enthaltene Eisen oxydiert und

verschlackt, während das Kupfersulfid in diesem und dem daran anschließenden, ebenfalls mit porösen Bodensteinen 4 versehenen zweiten Rinnenabschnitt b mit dem Sauerstoff des eingeblasenen Gases in einer Röstreaktion zu Kupfer reagiert. Das sich bildende flüssige Kupfer sammelt sich am Rinnenboden zu einer Schicht an, deren Stärke längs der Förderrinne in Förderrichtung stetig zunimmt, während die Dicke der darüberliegenden Kupfersulfidschicht ständig abnimmt Infolge der höheren Feldstärke am Rinnenboden und seiner höheren elektrischen Leitfähigkeit wird das Kupfer in der Rinne wesentlich stärker gefördert als das Kupfersulfid und fließt aus der Gießschnauze 15 am oberen Rinnenende, z. B. in sin Transportgefäß 16, aus.

Um ein Austreten des Kupfersulfides am oberen Rinnenende sicher zu verhindern, wird die Wanderfeld· stärke in eier Umgebung des oberen Rinnenendes vorteilhaft so eingestellt, daß sie an dieser Stelle zur Förderung des auf dem Kupfer schwimmenden Kupfersulfides nicht mehr ausreicht

Die bei dem Verfahren auftretenden gasförmigen Reaktionsprodukte werden durch den Abzug 10 in der Abdeckung 8 abgeführt Das verschlackte Eisen bildet über den hochkieselsäurehaltigen Zusatzstoffen eine Schicht 17, die von Zeit zu Zeit durch eine seitliche öffnung 18 in der Abdeckung 9 in Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene abgezogen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   1, Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von Blisterkupfer aus Kupferstein, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupferstein (14) einem Schmelz- oder Warmhaltegefäß (1) zugeführt wird, der flüssige Kupferstein (14) aus diesem Schmelzoder Warmhaltegefäß (1) mit Hilfe eines elektromagnetischen Wanderfeldes in einer schräg ansteigenden feuerfesten Rinne (2) nach oben gefördert ι ο wird, wobei in einem ersten an das Schmelz- oder Warmhaltegefäß (1) anschließenden Rinnenabschnitt (a) ein hochkieselsäurehaltiger Stoff; z.B. Sand, zugesetzt und in diesem und einem daran anschließenden zweiten Rinnenabschnitt (b) ein "5 sauerstoffhaltiges Gas auf bzw. in das in der Rinne (2) geförderte Medium auf- bzw. eingeblasen wird, so daß das im Kupferstein (14) enthaltene Eisen im ersten Rinnenabschnitt (a) oxydiert und verschlackt wird, und das Kupfersulfid mit dem zugeführten *> Sauerstoff während seiner Förderung in der Rinne (2) in einer röstreaktion zu Kupfer reagiert, welches sich am Rinnenboden ansammelt und aus dem oberen Rinnenende abgefördert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanderfeldstärke in der Umgebung des oberen Rinnenendes so eingestellt wird, daß sie an dieser Stelle zur Förderung des auf dem Kupfer schwimmenden Kupfersulfides nicht mehr ausreicht.