DE656329C

DE656329C - Verfahren zur Entfernung von Wismut aus kupferhaltigen Stoffen beim Verblasen im Konverter

Info

Publication number: DE656329C
Application number: DEN37609D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-12-21
Filing date: 1935-01-10
Publication date: 1938-02-07

Description

Verfahren zur Entfernung von Wismut aus kupferhaltigen Stoffen beim Verblasen im Konverter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Weiterbildung des Verfahrens nach dem Patent 639 0o6 zur Entfernung von Wismut aus kupferhaltigen Stoffen.
Bei den bisherigen bekannten Verfahren zur Verhüttung von Kupfererzen unterscheidet man im allgemeinen. drei Stufen, nämlich i. das Steinschmelzen, das meistens im Flammofen erfolgt, z. das Verblasen des Kupfersteins im Konverter und 3. das Raffinieren des so erhaltenen Konverterkupfers.
Bei diesem Verfahren wird zwar der Wismutgehalt herabgesetzt, jedoch nicht in einem solchen Ausmaße, daß insbesondere bei stark wismuthaltigen Rohstoffen ein für die Weiterverarbeitung brauchbares wismutarmes Kupfer erhalten wird.
Es ist auch bekannt, daß während des Steinverblasens im Konverter der größte Teil an Wismut entfernt wird; jedoch erfolgt dies in von Schmelze zu Schmelze wechselnden, nicht zu überwachenden Mengen.
Wismut stellt ja bekanntlich eine der gefürchtesten Verunreinigungen von Kupfer dar, da bereits Gehalte von einigen Tausendstel von Hundert die mechanischen Eigenschaften des Kupfers ungünstig beeinflussen und Gehalte von über 1/1()0% das Kupfer für die meisten Zwecke unverwendbar machen.
Nach dem Verfahren des Hauptpatents wird das Verblasen in seinen einzelnen Stufen mit einer stets ausreichenden Menge Kieselsäure durchgeführt, um eine möglichst weitgehende Entfernung des Wismuts zu erzielen. Unter überschuß an Kieselsäure ist dabei eine solche Menge zu verstehen, daß nicht nur eine Verschlackung des Eisens und anderer Verunreinigungen erfolgt, sondern auch die beabsichtigte Entfernung des Wismuts vor sich geht. Die Bedeutung dieser Maßnahme liegt darin, daß durch diesen Zusatz von Kieselsäure die Bildung von schädlichen oxydischen Verbindungen, wie Ferriten, soweit wie möglich vermieden wird.
Besonders zu Anfang des Verblasevorganges ist es daher wesentlich, daß Kieselsäure in genügender Menge vorhanden ist, da ja bekamitlich während dieser Verfahrensstufe zumeist diese oxydischen Verbindungen gebildet werden. Wenn sich einmal solche Verbindungen gebildet haben, so ist es nicht möglich, durch spätere reichliche Zugaben von Kieselsäure die ausreichende Entfernung des Wismuts zu erzielen. Es kann daher beispielsweise eine Schlacke in ihrem Endzustand einen höheren Kieselsäuregehalt aufweisen, ohne daß die Wismutentfernung eingetreten ist, im Gegensatz zu einer anderen Schlacke mit einem geringeren Kieselsäuregehalt. Bei ersterer ist eben die Bedingung nicht eing halten worden, daß die ausreichende Menge:. Kieselsäure zu Beginn des Arbeitsganges bzw in verschiedenen Stufen des Verfahrens vorhanden war.
Nach vorliegender Erfindung erfolgt die Entfernung des Wismuts durch Zusatz von Ferrosilicium. Den Zugaben von Ferrosilicium gleichzuachten sind alle Zugaben von Stoffen oder Gemische von Stoffen, die eine Zwischenbildung von Ferrosilicium in den Schmelzgefäßen selbst herbeizuführen imstande sind. Beispielsweise ergibt ein Gemisch von Kieselsäure und Kohle in Gegenwart von Eisen bei verhältnismäßig niedriger Temperatur Siliciumeisen. Ferrosilicium wirkt einmal sehr stark reduzierend und weiterhin beschleunigend auf die Wismutentfernung, da das Silicium durch Oxydation Kieselsäure ergibt. Nach Zugabe von Ferrosilicium wird beispielsweise der eingeblasene Wind zunächst eine Oxydation des Eisens des Ferrosiliciums zu Fe0 und des Siliciums zu Si02 bewirken und eine Temperatursteigerung des Schmelzbades hervorrufen.
Da, wie erwähnt wurde, für die Entfernung des Wismuts von wesentlicher Bedeutung ist, daß die Bildung von oxydisch:en Verbindungen vermieden wird, bedingt die stark reduzierende Wirkung des Ferrosiliciums eine außerordentliche Beschleunigung und Begünstigung der Wismutentfernung.
Je nach der Zusammensetzung des Ausgangsstoffes, insbesondere seinem Gehalt an Wismut, wird schon bei dem Steinschmelzen mit Zusetzen von Ferrosilicium gearbeitet. Die Entfernung des größten Teiles der Wismutverunreinigungen erfolgt jedoch während des Verblasens.
In Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung geht man in folgender Weise vor: Zu dem im Konverter befindlichen geschmolzenen Kupferstein werden die Zuschläge möglichst gleichmäßig zugegeben und in Mengen, die sich nach den zu entfernenden Wismutgehalten, den sonstigen Arbeitsbedingungen und nach der Reaktionsfähigkeit des jeweils verwendeten Zuschlages richten müssen. Die Menge muß also mindestens so groß gewählt werden, daß tatsächlich das Wismut weit genug entfernt wird. Die erforderliche Menge kann leicht durch einen Vorversuch festgestellt werden. Eiü überschuß ist auf keinen Fall schädlich.
Da bekanntlich metallisches Kupfer begierig Wismut aufnimmt und nach der Bildung von metallischem Kupfer bei den bekannten Verhüttungsverfahren kaum noch eine Verringerung des Wismutgehaltes möglich ist Y (vgl. Metallurgy of Copper, 11 o f m a n n -.e"Ayward, 2nd edition, P.227 - selective @C@verting -) wird erfindungsgemäß die Entfernung des Wismuts in der Hauptsache während des Teiles des Verblasevorganges durchgeführt, bei dem noch keine Bildung von freiem metallischem Kupfer eintritt. Durch die Zugabe von Ferrosilicium wird im übrigen sehr zum Nutzen der Entfernung. von Wismut dieser Teil des Verblasevorganges verlängert. Bei der Ausführung des Verfahrens der Erfindung ist es ferner zweckmäßig, die Zugabe von oxydischen Zuschlägen, wie oxydischem Erz, Konverter- und Raffinierschlacken, zu vermeiden sowie auch die Bildung von schädlichen oxydischen Verbindungen zu verhindern, da hierdurch eine wenn auch vorübergehende und stellenweise Bildung von metallischem Kupfer, das, wie erwähnt, Wismut besonders festhält, verursacht wird.
Beim Zuschlag von Kieselsäure zur Bildung von Siliciumeisen im Schmelzbad ist es zweckmäßig, eine möglichst reaktionsfähige, fein gemahlene Kieselsäure zu verwenden. Für diesen Zweck besonders geeignet ist eine Kieselsäure, die durch Aufschluß von Silicaten mittels Schwefelsäure erhalten wird. Die Einführung der Bildungsgemische des Ferrosiliciums erfolgt zweckmäßig mit dem Verblasewind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE z: Verfahren zur Entfernung von Wismut aus kupferhaltigen Stoffen beim Verblasen im Konverter nach Patent 639 oo6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verblasen unter Zusatz von Ferrosilicium bzw. Stoffen oder Gemischen von Stoffen, die eine Zwischenbildung von Ferrosilicium zulassen, durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusätze mit dem Verblasewind in den Konverter eingeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei kieselsäurehaltigen Stoffen, die eine Zwischenbildung von Ferrosilicium zulassen, die Kieselsäure in möglichst reaktionsfähigem, fein gemahlenem Zustand verwendet wird. q.. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß. Kieselsäure verwendet wird, die durch Aufschließen von Silicaten mit Schwefelsäure erhalten wurde. 5. Verfahren nach. . Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der Verblasevorgang derart durchgeführt wird, daß während der Entfernung des Wismuts eine Bildung von Kupfer nicht auftritt. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Umsetzungsgeschwindigkeit und der Temperatur durch Zugabe . von Kohle, zweckmäßig im Gemisch mit Kieselsäure und mit dem Verblasewind, erfolgt. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zugabe von üblichen oxydischen Zuschlägen, wie oxydische Erz-, Konverter- und Raffinierschlacken, vor Beendigung der Wismutentfernung nicht erfolgt. B. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rafiination des Kupfers auf feuerflüssigem Wege ebenfalls unter Zusätz von Ferrosilicium bzw. Stoffen oder Gemischen von Stoffen, die eine Zwischenbildung von Ferrosilicium zulassen, durchgeführt wird.