DE594650C

DE594650C - Verfahren zur Herstellung von sauerstoffarmem Kupfer

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Publication number: DE594650C
Application number: DES104933D
Authority: DE
Original assignee: Societe dElectro Chimie dElectro Metallurgie et des Acieries Electriques Dugine SA SECEMAU
Current assignee: Societe dElectro Chimie dElectro Metallurgie et des Acieries Electriques Dugine SA SECEMAU
Priority date: 1932-06-08
Filing date: 1932-06-08
Publication date: 1934-03-20

Description

Verfahren zur Herstellung von sauerstoffarmem Kupfer Rohkupfer enthält nach' der oxydierenden Raffination, durch die der größte Teil der Verunreinigungen entfernt werden soll, noch Schwefel, Eisen, Zink, Arsen, Antimon u. dgl. und eine erhebliche Menge an Kupferoxydul, das im Kupfer gelöst ist. Wenn man in diesem Augenblick das Kupfer absticht und erkalten läßt, so zeigt es auf Grund des Kupferoxydulgehaltes den bekannten Anblick der Kupferrosette.
Die Reduktion des Kupferoxyduls in Kupfer wird gewöhnlich mit Hilfe von Holzkohle oder Anthrazit vorgenommen, die auf die Oberfläche des Bades aufgebracht worden sind. Das Bad wird dabei mit hölzernen Stangen durchgearbeitet. Der Kohlenstoff reduziert das Cu20, aber diese Reduktion erfordert viel Zeit, weil der Kohlenstoff im Kupfer praktisch -unlöslich ist. Auch bei langer Behandlungsdauer ist die Entfernung des Sauerstoffes nur unvollständig.
Eine andere, in der Praxis aber kaum benutzte Methode zur Herstellung von sauerstoffarmem Kupfer besteht darin, daß man das kupferoxydulhaltige Kupfer mit einer schmelzflüssigen, Kupferoxydul aus dem Kupfer aufnehmenden und durch - Kupfer nicht reduzierenden Schlacke behandelt, indem man eine entsprechende Schlackendecke auf der Kupferschmelze hält. Auch dieses Verfahren, das eine sehr lange Behandlungsdauer erfordert, führt nicht zu einer weitgehenden Herabsetzung des Sauerstoffgehaltes des Kupfers. Es wurde gefunden, daß man in einem Zeitraum von Sekunden oder wenigen Minuten eine weitgehende Entfernung von Sauerstoff aus Kupfer erzielen kann; wenn kupferoxydulhaltige Kupferschmelze so innig mit einer dünnflüssigen, Kupferoxydul aus dem Kupfer aufnehmenden und von Kupfer nicht reduzierbaren, vorteilhaft sauren Schlacke so innig durchwirbelt, z. B. durch heftiges Eingießen des Kupfers in dickem Strahl in das Schlackenbad, daß kurzfristig eine emulsionsartige Mischung von Kupfer und Schlacke erzielt wird. Dadurch wird augenblicklich das Gleichgewicht des ursprünglich im Kupfer gelösten Kupferoxyduls im System von Kupfer und Schlacke hergestellt, und es gelingt in einer außergewöhnlichen kurzen Zeit und mit großer Regelmäßigkeit, eine weitgehende Herabsetzung des Sauerstoffgehaltes des Kupfers, beispielsweise von o,o8g auf o,o2o°/0, zu erzielen. Sofort nach der Durchwirbelung trennen sich Kupfer und Schlacke in zwei Schichten. Das Kupfer läßt sich ruhig gießen, und die Gußstücke sind blasenfrei oder wesentlich blasenärmer als die sonst üblichen Kupfergüsse. Die Durchwirbelung kann, falls erforderlich, wiederholt werden. Die benutzte Schlacke kann nach ihrer Erschöpfung, d. h. nach Anreicherung an Kupferoxydul durch Reduktion, insbesondere mit Kohlenstoff, regeneriert und dann erneut verwendet werden.
Es ist bereits ausgeführt worden, daß die Schlacke, um eine gute Durchwirbelung zu erzielen, dünnflüssig und vorteilhaft sauer sein muß. Es wird deshalb zweckmäßig mit kieselsäurehaltigen Schlacken gearbeitet, die zur Erhöhung der -Dünnflüssigkeit erhebliche Mengen von Tonerde, Titänsäure, Kalk, Magnesiumoxyd, Alkalisalze, Eisenoxyd und durch Kupfer nicht reduzierbaren anderen Oxyden enthalten können. Besonders geeignet sind titansäurereiche Schlacken, die gegebenenfalls noch Oxyde des Eisens enthalten können, weil sie stark sauer und sehr dünnflüssig sind und ein hohes Aufnahmevermögen für Kupferoxydul besitzen. Ihre Herstellung und Aufbewahrung erfolgt zweckmäßig in einem Wassermantelofen.
Wenn das als Ausgangsstoff verwendete Kupfer Metall enthält, befinden sich im Kupfer stets größere oder kleinere Mengen von Metalloxyd, die sich durch Reaktion des Metalles mit dem Kupferoxydul bilden. Auch diese Metalloxyde werden durch das Verfahren gemäß der Erfindung aus dem Kupfer entfernt.
Die Art der Durchwirbelung ist beliebig. Besonders vorteilhaft ist das Eingießen des Kupfers in dickem Strahl in das Schlackenbad. Man kann die Durchwirbelung aber auch mit mechanischen Mitteln durchführen. 'Wesentlich ist nur, daß kurzfristig eine weitgehend zerteilte, emulsionsartige Mischung von Schlacke und Kupfer entsteht.
Beispiel 3ooo kg Kupferschmelze mit ,,o89°/, 02 wurden in dickem Strahl in 3oo kg eines am Boden einer Gießpfanne befindlichen Bades t-en titansäurehaltiger Schlacke mit 61,o0/, Ti 0-, 31,0% Si 02 und 80/, MgO eingegossen. Nach dem Füllen der Pfanne bildeten sich sofort zwei Schichten. Das Kupfer konnte sofort gegossen werden. Es enthielt nur o,o2 °,', Sauerstoff.
Goß man das gleiche Kupfer langsam in dünnem Strahl in das gleiche Schlackenbad, so fand eine Durchwirbelung von Schlacke mit Kupfer nicht statt. Der Sauerstoffgehalt des Kupfers war nur von ,,o89°/, auf o,o8o°l, gefallen.
Bei der bekannten Behandlung von Metallen mit Schlacken in elektrischen Induktionsöfen wird ebenfalls keine Durchwirbelung von Schlacke mit Metall erzielt. Es wird nur das Metall bewegt.

Claims

PATE NTANSPRÜCHF_: i. Verfahren zur Herste=lung von sauerstoffarmem Kupfer durch Behandlung mit einer schmelzflüssigen, Kupferoxydul aus dem Kupfer aufnehmenden und durch Kupfer nicht reduzierbaren Schlacke, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünnflüssige, vorteilhaft saure Schlacke innig mit der Kupferschmelze durchwirbelt wird, z. B. durch heftiges Eingießen des Kupfers in dickem Strahl in das Schlackenbad.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schlacke verwendet wird, die Titansäure und gegebenenfalls Oxyde des Eisens enthält.