DE747354C

DE747354C - Process for the recovery of copper and copper alloys from clad layers

Info

Publication number: DE747354C
Application number: DEM146631D
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Kaiser
Original assignee: MANSFELD A G fur BERGBAU und
Current assignee: MANSFELD A G fur BERGBAU und
Priority date: 1939-12-06
Filing date: 1939-12-06
Publication date: 1944-09-20

Description

Verfahren zur Rückgewinnung von Kupfer und Kupferlegierungen aus Plattierschichten Plättierauflagen. aus Kupfer und Kupferlegierungen auf Eisen werden bei der Entplattierung vorzugsweise mit ammoniakalischon oder Amn.onium-Karbonat-Lösüngen ii1 Lösung gebracht. Durch Eindampfen dieser. Lösung wird das - Auflagemetall in -Form seines oxydischen bzw. 'kar@bonatischen Rückstandes abgeschieden. Dieser Rückstand wurde. bisher h'üttenmännisch verarbeitet, z. B. im Fl,arnmo;fen zunächst auf Anodenkupfer und in der ,Kupferelektrolyse schließlich auf Kathodenkupfer. - Auf diese Weise wird einerseits die Rückgewinnung der Auflage in metallischer Form verteuert, andererseits gehen. Legierungszusätze verloren, oder es treten besondere Schwierigkeiten bei der Trennung von Kupfer und den Legierungszusätzen auf. Derartige Verluste sind #besonders'unangenehm bei Tombakauffagen, da das Zink durch die Übliche hüttenmännische Verarbeitung zum größten Teil als Oxyd anfällt.Process for the recovery of copper and copper alloys from plating layers. Plating layers. from copper and copper alloys on iron are preferably brought with ammoniacal or ammonium carbonate solutions during the deplating process. By evaporating this . Solution, the - support metal is deposited in the form of its oxidic or 'carbonate residue. This residue was. previously processed in a metallurgical manner, e.g. B. in the tank first on anode copper and in the copper electrolysis finally on cathode copper. - In this way, on the one hand, the recovery of the edition in metallic form is made more expensive, on the other hand, go. Alloy additives are lost, or particular difficulties arise in separating copper and the alloy additives. Losses of this kind are particularly unpleasant when buying a tomba, since most of the zinc is obtained as an oxide due to the usual metallurgical processing.

Erfindungsgemäß .werden Kupfer und etwaige Legierungszusätze in massiver Form nach Ablösen der Plattierschicht gewonnen. An sich ist--es zwar bekannt, Kupferoxyd im Wasserstoffstrom zu reduzieren. In Verbindung mit de-in Rntplattierungsverfahren durch Ammoniakablösungen ist dieses Verfahren aber -neuartig. Insbesondere ist an diesem Verfahren wertvoll, daß die übrigen Legierungszusätze der Plattierschicht, wie z. B. Zink bei Tombakauflagen, gleichzeitig aus ihrer Oxy.dform in Metall übergeführt werden. Es treten also keine Verluste auf. Erfindungsgemäß werden die zweckmäßig durch Filtration gereinigten Rückstände durch Eindampfen getrocknet. Hierauf werden reduzierende Gase, wie Wasserstoff, :Methan, Leuchtgas und ähnliche Gase, zur Einwirkung gebracht. Die Reduktion wird bei etwa Zoo' durchgeführt. Bei höheren Temperaturen verläuft die Reduktion a11 dings rascher. Es ergibt sich aber andern seits 'die Notwendigkeit, besondere Sielie:@*@ heitsmaß.nahnien zu treffen. Auch werd:ie* 41ie apparativen Einrichtungen verwickelter.According to the invention, copper and any alloy additives become more massive Form obtained after peeling off the cladding layer. In itself - it is known - copper oxide to reduce in the hydrogen stream. In connection with de-in rntplating process However, this process is novel due to the separation of ammonia. In particular, is on valuable to this process that the remaining alloy additives of the cladding layer, such as B. zinc in tombac pads, at the same time converted from their Oxy.dform to metal will. So there are no losses. Be according to the invention the residues, suitably purified by filtration, are dried by evaporation. Thereupon reducing gases such as hydrogen,: methane, luminous gas and the like Gases, brought into action. The reduction is carried out at around Zoo '. at However, at higher temperatures the reduction proceeds more rapidly. But it turns out on the other hand, the need to meet special Sielie: @ * @ heits Maß.nahnien. The apparatuses are also becoming more complex.

Damit unterscheidet sich das Verfahren von einem bekannten Verfahren zur Kupfergewinnung aus Erz, bei dem durch das .in einem Drehrohrofen erhitzte zerkleinerte Gut reduzierende Gase geschickt werden. Das reduzierte Gut fällt in fliissigem Zustand an. Es soll .in einem ammoni.akalischen Kupferlösungsmittel in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff ausgelaugt werden. Das niedergeschlagene. Kupferoxyd wird in einem Muffelofen in einem reduzierenden Mittel erhitzt. Hierbei soll sehr rasch .metallisches Kupfer bei einer Temperatur von etwa 50o0 erzeugt werden, d. h. wesentlich unter dem Schmelzpunkt des Kupfers. Abgesehen davon, daß es sich bei diesem Verfahren um die Kupfergervinnung aus Erz handelt, war es überraschend, daß es .möglich -ist, bei der niedrigen Temperatur von etwa -gooo mit guter Ausbeute zu arbeiten. Die damit erzielte Vereinfachung der Apparatur und der Arbeitsweise bringt einen wesentlichen technischen Fortschritt.The method thus differs from a known method for copper extraction from ore, in which it is crushed and heated in a rotary kiln Good reducing gases are sent. The reduced material falls in a liquid state at. It should be stored in an ammoniacal copper solvent in the presence of air or oxygen leached. The downcast. Copper oxide is in one Muffle furnace heated in a reducing agent. Here, metallic Copper can be produced at a temperature of about 50o0, i.e. H. substantially below the melting point of copper. Apart from the fact that this is the case is about copper pinning from ore, it was surprising that it is possible to work with good yield at the low temperature of about -gooo. the The resulting simplification of the apparatus and the method of operation is essential technical progress.

Durch die Reduktion entsteht ein sehr feinkörniges Metallpulver.. Zweckmäßig wird das Zusämmenschm:elzen dieses Metallpulvers in der .gleichen reduzierenden Gasatino,s:p:häre unmittelbar angeschlossen, .da Idas Metallpulver das Bestreben hat, rasch wieder zix oxydieren.The reduction results in a very fine-grained metal powder. The melting together of this metal powder in the same reducing process is expedient Gasatino, s: p: would be directly connected, because Ida's metal powder is the endeavor has to quickly oxidize zix again.

Dieses Reduktionsverfahren ist besonders vorteilhaft bei Plattierschichten aus Kupferlegierungen, wie z. B. bei Tombak. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die i.ni Ablöserückstand vorhandenen Zinkverbindungen bei den gleichen Temperaturen wie die Kupferverbindungen, also z. B. bei aoo0, reduziert werden. Diese Reduktionstemperatur bei dem Gemisch aus Kupfer- und Zinkverbindungen liegt also ungleich niedriger als bei Zinkverbindungen'allein. Bei solchen Zinkverbindungen wurde festgestellt, daß für Reduktion im Wasserstoffstrom etwa iooo0 notwendig sind. Es liegt also einer der vielen Vorteile, die mit diesem Verfahren verbunden-sind, darin, daß- d.ie ganzen apparativen Einrichtungen vieleinfacher und billiger werden. Da die Reduktion der Plattiermetalle gleichzeitig erfolgt, wird bei dem sofort anschließenden Niederschmelzen des Metallpulvers fast verlustlos die gleiche Legierung wieder erhalten, die im Ausgangszustand als Plattierschicht Verwendung fand.This reduction method is particularly advantageous for clad layers made of copper alloys, such as B. with tombak. Surprisingly it has been shown that the i.ni detachment residue present zinc compounds at the same temperatures like the copper compounds, e.g. B. at aoo0, be reduced. This reduction temperature with the mixture of copper and zinc compounds is therefore much lower than with zinc compounds alone. Such zinc compounds have been found to be around 10000 are necessary for reduction in a hydrogen stream. So there is one of the many advantages associated with this process, in the fact that - i.e. the whole apparatus facilities are much simpler and cheaper. Since the reduction in Plating metals takes place at the same time, is in the immediately subsequent melting down of the metal powder, the same alloy obtained in the The initial state was used as a cladding layer.

Die praktische Durchführung .der Reduktion kann in verschiedener Weise erfolgen. Nach dein Trocknen der Rückstände werden .'. se in Pulverform entweder in rotierenden mmeln oder in ,eine feststehende Troin,mel Schneckenrad eingebracht. Man kann ch einen Turm verwenden mit geeignet angeordneten versetzten schrägen Einsätzen, über die das zu reduzierende Ciut langsam herabläuft, während die reduzierenden Gase entgegenströmen. Am Endpunkt solcher Vorrichtungen befindet sich .ein elektrisch beheizter Tiegelofen zum Niederschmelzen des Metallpulvers.The practical implementation of the reduction can take place in various ways. After your drying, the residue will be . '. se in powder form either in rotating mmeln or in, a fixed troin, mel Worm wheel introduced. One can ch use a tower with suitable arranged staggered inclined inserts, Over which the Ciut to be reduced slowly runs down, while the reducing gases flow in the opposite direction. At the end of such devices there is an electrically heated crucible furnace for melting down the metal powder.

Nach einer anderen Ausführungsform dieses Verfahrens können die pulverförmigen Rückstände mittels eines Stromes aus Reduktionsgasen in einem auf geeignete Temperatur gebrachten Behälter zerstäubt werden. Das reduzierte Metall wird dann aufgefangen und in 'der gleichen reduzierenden Atmosphäre niedergeschmolzen. Dadurch ergeben sich besonders wirtschaftlich günstige Zeiten zur Reduktion der Rückstände.According to another embodiment of this method, the powdery Residues by means of a stream of reducing gases in a suitable temperature brought container to be atomized. The reduced metal is then collected and melted down in the same reducing atmosphere. Result from this particularly economically favorable times to reduce residues.

Die in den Unteransprüchen unter Schutz gestellten Merkmale .der' Erfindung sind ini Zusammenhang mit dem Gegenstand des Hauptanspruches zu würdigen.The features placed under protection in the subclaims "the" Invention are to be appreciated in connection with the subject matter of the main claim.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for recovering copper from the copper-containing residues resulting from the removal of ammonia from the plating layer, characterized in that the residues are reduced to metal in reducing gases at temperatures of approximately zoo '.

2. The method according to claim i, characterized in that that the metal powder is melted in a reducing atmosphere. _ 3.

Procedure- according to claim i or z, characterized in that the residues in reducing Gases are reduced to metals and then melted down in the same atmosphere will. d ..

Method according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the Residues from the reducing action of gases by mechanical devices The reduced metals are constantly mixed and conveyed further up to one receiving furnace.

5. The method according to claim q., Characterized in that the promotion and mixing of the residues -in a gas reducing aas existing and Gegen.strömenden gas flow takes place; To delimit the object of notification state of the art.

division: the following publications in Considered:, German patents ...... No. 282 574, 292 3o6, 396! 996, 642 330; U.S. Patent ...... No. r 03q.788; Table, loan book of metallurgy, Vol. 2, 1929, p.275, penultimate paragraph.