DE595749C

DE595749C - Verfahren zur Herstellung von sauerstoffarmem Kupfer

Info

Publication number: DE595749C
Application number: DES108680D
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: 1933-03-13
Filing date: 1933-03-15
Publication date: 1934-04-18

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 18. APRIL 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 40 a GRUPPE

in Paris

Verfahren zur Herstellung von sauerstoffarmem Kupfer

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. März 1933 ab

Der Gegenstand eines älteren Patents ist ein Verfahren zur Herstellung von sauerstoffarmem Kupfer, bei dem eine praktisch augenblickliche Entfernung von Sauerstoff aus Kupfer dadurch herbeigeführt wird, daß man das sauerstoffhaltige Kupfer in schmelzflüssiger Form mit einer vorher geschmolzenen, möglichst dünnflüssigen Schlacke innig durchwirbelt, die ein hohes Extraktionsvermögen für Kupferoxydul (Cu₂O) hat und axis diesem Grunde zweckmäßig saurer Natur ist. Diese Durchwirbelung der Schlacke mit dem Mietall muß so intensiv sein, daß die Schlacke weitgehend aufgeteilt und im Metall verteilt wird, derart, daß sich emulsionsartige Mischungen bilden.

Im genannten älteren Patent ist bereits ausgeführt worden, daß bei der Entfernung des Sauerstoffes gleichzeitig eine weitere Reinigung des Kupfers stattfindet, durch die andere Verunreinigungen als Sauerstoff, beispielsweise Eisen, ientfemt werden, indem die Schlacke auch Eisenoxydul aus dem geschmolzenen Kupfer extrahiert, das sich in der Metallschmelze durch Umsetzung von Eisen mit Kupferoxydul nach der Gleichung Fe -j- Cu₂O = 2 Cu -j- FeO

bildet.

Es wurde nun gefunden, daß man das Verfahren des älteren Patents noch weiter verbessern und vervollständigen kann, d.h. bei gleicher Kupfermenge mit gleichem Sauerstoffgehalt tinter Verwendung einer gleichen Schlackenmenge gleicher Art zu noch niedriger liegenden Sauerstoffgehalten des Raffinates kommen kann, wenn man dem Kupfer vor oder während der innigen Durchwirbelung mit der Schlacke oder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchwirbelungsstufen eine verhältnismäßig kleine Menge von Metallen zusetzt, deren Oxyde, bezogen auf das Sauerstoffmolekül, eine höhere Bildungswärme haben als das Kupferoxydul. Dann bildet sich aus dem Kupferoxydul das entsprechende Metalloxyd nach der Gleichung

. q· Cu₂O -\-ρ· Μ._ρΟ_σ -j- 2 q· Cu.

Die Menge an M^O₉ ist um so größer, je höher die Bildungswärme des Metalloxydes ist. Weil ein fremdes Oxyd im Kupfer weniger löslich ist als Oxyde des Kupfers selber — diese Regel gilt für Metalle ganz allgemein —, gehen größere Mengen des gebildeten Metalloxydes M_p O₁₇ in die Schlacke als Kupferoxydul. Die Entfernung des Sauerstoffes aus dem Kupfer ist deshalb weitgehender.

Beim Arbeiten mit Zusatzmetallen, deren Oxyde eine wesentlich höhere Bildungswärme als das Kupferoxydul haben, bleiben nach der erfindungsgemäßen Behandlung vonKupf er

tiur sehr kleine Mengen des Zusatzmetalls im Kupfer zurück, die.seine Eigenschaften nicht merkbar verändern.

Für die Auswahl und für die Menge des Zusatzmetalls gelten folgende Gesichtspunkte:

i. Die Menge des Zusatzmetalls kann um

so kleiner sein, je größer die Bildumgswärme des Metalloxydes, bezogen auf das Sauerstoffmolekül, ist.

• ο 2. Die Menge des Zusatzmetalls muß so klein sein, daß die Sättigung des geschmolzenen Kupfers an gelöstem Oxyd des Zusatzmetalls nicht überschritten wird. Wenn das der Fall ist, werden nämlich Einschlüsse gebildet, die die Beschaffenheit des Kupfers beeinflussen.

3. Wenn die Behandlung mit sauren Schlakken durchgeführt wird, empfiehlt es sich, ein Zusatzmetall anzuwenden, dessen Silikat bei Temperaturen von 1300 bis i5oo^p so wenig wie möglich dissoziiert ist.

Als Zusatzmetalle gemäß der Erfindung •eignen sich beispielsweise Eisen, Zinn, Nickel, Kobalt, Chrom, Mangan, Magnesium, Zink.

Besonders geeignet sind Mangan, und Zink wegen der hohen Bildungswärme und wegen der Beständigkeit ihrer Silikate.

Beispiel

Einer Tonne von sauerstoffhaltiger Kupferschmelze werden 3 kg Mangan zugesetzt. Die so vorbereitete Kupferschmelze wird dann durch heftiges Eingießen in dickem Strahl in 75 kg einer vorher geschmolzenen Schlacke, die 65 o/o TiO₂, 30 o/_o SiO₂ und 5 o/₀ MgO enthält und vorher so hoch erhitzt worden ist, daß sie sehr dünnflüssig ist, innig mit der Schlacke durchwirbelt. Der Zusatz des Mangans kann beliebig sein. Man kann beispielsweise geschmolzenes Mangan oder auch festes zerkleinertes Mangan anwenden. Es ist nicht erforderlich, das Mangan vor der Durchwirbelung mit der Schlacke zuzusetzen. Man kann es auch während der Durchwirbelung 4i selbst oder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchwirbelungsstufen zusetzen.

Die Behandlungsdauer beträgt etwa 2 Minuten. Dann läßt man das Gemisch stehen. Die Schlacke setzt sich sofort oben ab und 5< wird durch Dekantieren entfernt, während das gereinigte Kupfer unten abgezogen werden kann. Die Oxyde, die das angewendete Kupfer verunreinigen, sind in die Schlacke hineingegangen. 5i

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von sauerstoffarmem Kupfer durch innige Durchwirbelung des Kupfers mit einer vorher geschmolzenen dünnflüssigen Schlacke, die ein hohes Extraktionsvermögen für Kupferoxydul hat, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kupfer vor oder während der Durchwirbelung mit der Schlacke oder zwischen zwei D'urchwirbelungsstufen ein Metall zugesetzt wird, dessen Oxyd eine höhere Bildungswärme als Kupferoxydul hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Eisen, Zinn, Nickel, Kobalt, Chrom, Mangan, Magnesium, Zink als Zusatzmetalle verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Zusatzmetalls so gehalten wird, daß die Sättigung der Kupferschmelze an gelöstem Oxyd des Zusatzmetalls nicht überschritten wird.