FI69107C - Foerfarande foer reduktion av ett kopparhaltigt material - Google Patents
Foerfarande foer reduktion av ett kopparhaltigt material Download PDFInfo
- Publication number
- FI69107C FI69107C FI791437A FI791437A FI69107C FI 69107 C FI69107 C FI 69107C FI 791437 A FI791437 A FI 791437A FI 791437 A FI791437 A FI 791437A FI 69107 C FI69107 C FI 69107C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- copper
- reactor
- containing material
- hydrogen
- process according
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 34
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 54
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 20
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims description 19
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical class Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- HKMOPYJWSFRURD-UHFFFAOYSA-N chloro hypochlorite;copper Chemical class [Cu].ClOCl HKMOPYJWSFRURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 27
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 5
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 229940045803 cuprous chloride Drugs 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 3
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 3
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 2
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005752 Copper oxychloride Substances 0.000 description 1
- PUQDNLJWZWZQFI-UHFFFAOYSA-M [Cu+]=O.[Cl-] Chemical class [Cu+]=O.[Cl-] PUQDNLJWZWZQFI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005200 wet scrubbing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0002—Preliminary treatment
- C22B15/001—Preliminary treatment with modification of the copper constituent
- C22B15/0021—Preliminary treatment with modification of the copper constituent by reducing in gaseous or solid state
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0026—Pyrometallurgy
- C22B15/0028—Smelting or converting
- C22B15/0047—Smelting or converting flash smelting or converting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/12—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
- C22B5/14—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases fluidised material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Λ |ν§*»·Ί r . KUULUTUSJULKAISU t ο λ η η 11 UTLÄGG NIN GSSKRIFT D^IU/ C (45) ρ ; ·ν·· · : : · - :· 1= 1935 (51) Kv.lk.*/lnt.CI.* C 22 Β 15/00, 5/12 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansöknlng 791437 (22) Hakemispäivä— Ansöknlngsdag 04.05.79 /Fh * * (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 04.05-79 (41) Tullut julkiseksi — Bllvit offentlig 12.11.79
Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaiaun pvm.- ,n nR Rl-
Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publieerad -*u . uo .05 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prloritet 11.05.78 USA(US) 905091 (71) Cyprus Metallurgical Processes Corporation, 523 West 6th Str., Los Angeles, California, USA(US) (72) James E. Reynolds, Golden, Colorado, Wayne C. Hazen, Denver, Colorado,
Duane N. Goens, Golden, Colorado, USA(US) (74) Oy Heinänen Ab (54) Menetelmä kuparipitoi sen materiaalin pelkistämiseksi - Förfarande för reduktion av ett kopparhaltigt material Tämän keksinnön kohteena on menetelmä kuparipitoisen materiaalin, joka on valittu kuparikloridit ja kuparioksidikloridit käsittävästä ryhmästä, pelkistämiseksi vedyn avulla alkuainekupariksi.
Keksintö kohdistuu kuparipitoisten aineiden kuten kuparioksidien, kuparikloridien ja kuparioksikloridien pelkistykseen alkuainekuparik-si. Keksinnölle on tunnusomaista se, että kuparipitoinen materiaali suihkutetaan hienojakoisessa muodossa reaktoriin, joka pidetään ainakin 1083°C:n lämpötilassa, ja että kuparipitoinen materiaali saatetaan kosketukseen vedyn kanssa turbulenttisissa olosuhteissa, jolloin aikaansaadaan kuparipitoisen materiaalin ja vedyn nopea ja tehokas kosketus ja siten kuparipitoisen materiaalin olennaisesti välitön pelkistyminen nestemäiseksi alkuainekupariksi.
Kuparisuolat pelkistetään alkuainekupariksi vedyllä ennen kaikkea turbulenttisissa olosuhteissa ja lämpötilassa, joka on suurempi . 2 69107 kuin kuparin sulamispiste. Heaktio-olosuhteiden täytyy olla sellaiset, että kuparipitoinen aine tulee tehokkaaseen kosketukseen vety-kaasun kanssa olennaisesti sillä hetkellä, kun se syötetään reaktoriin, minkä johdosta saadaan aikaan olennaisesti välitön reaktio vetykaasun kanssa.
Tässä prosessissa vallitsevassa lämpötilassa kuparioksidit pelkistyvät kiinteiksi aineiksi olennaisesti välittömästi silloin, kun ne syötetään reaktoriin. Saatu alkuainekupari kerätään nestemäisenä ja otetaan talteen. Kuparikloridit ruiskutetaan reaktoriin kiinteässä muodossa ja reaktorissa vallitseva lämpötila on sellainen, että nämä kloridit suihkuhöyrystyvät välittömästi. On välttämätöntä saattaa tämä höyry välittömästi kosketuksiin vedyn kanssa, mistä on seurauksena heti tapahtuva reaktio, minkä jälkeen tapahtuvassa prosessin vaiheessa otetaan talteen pelkistyneet höyryt. Tämä toteutetaan edullisimmin aikaansaamalla syklonivaikutus reaktorissa, millä seikalla aikaansaadaan höyryjen lauhtuminen nestemäiseksi alkuai-nekupariksi. Myös muita tekniikkoja höyryjen keräämiseksi voidaan käyttää tämän syklonitekniikan sijasta tai yhdessä sen kansssi.
Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä on käyttökelpoinen otettaessa talteen alkuainekuparia erilaisista kuparisuoloista, joihin kuuluvat kuparioksidit, kuparikloridit,ja kuparioksikloridit. Tämä on erityisen käyttökelpoinen menetelmä sellaisten kupariyhdisteiden pelkistämiseksi, joilla on taipumus iskostua eli sintrautua pelkistyksessä vallitsevissa olosuhteissa, kun käytetään tähän asti tunnettuja menetelmiä. Näitä kupariyhdisteitä ovat tiettyyn määrään saakka kuparioksidit ja varsinkin kuprikloridi ja kuprokloridi.
Kuparipitoiset aineet täytyy syöttää reaktiokammioon hienojakoisena, kiinteänä aineena. Kuparioksidin sulamispiste on yli 2000°C, minkä johdosta käsiteltäessä tätä yhdistettä prosessissa, kun reaktioläm-pötila on pienempi kuin sulamispiste, kuparioksidi saadaan helposti syötetyksi kiinteässä muodossa. Vaadittavassa reaktiolämpötilassa pelkistyy kuprikloridi kuprokloridiksi. Kuprokloridin sulamispiste on noin 430°C ja sen höyrynpaine on suhteellisen suuri reaktiolämpö-tilassa. Tämän johdosta tämä yhdiste suihkuhöyrystyy välittömästi suihkutettuna reaktioastiaan, jonka lämpötila on suurempi kuin 1083°C. Kuparioksikloridin reaktiomekanismi on tietyssä määrin mutkikkaampi ja tämä yhdiste käyttäytyy todennäköisimmin joko kuparioksidin tapaan, jota syntyy edellämainitun yhdisteen hajotessa täksi aineeksi, tai kuten kuparikloridi, mikä on välittömän höyrystymisen seuraus.
li 3 69107
Kun käytetään sellaisia prosessiin syötettäviä aineita eli komponentteja, joiden sulamispiste on pienempi kuin reaktiolämpötila, on välttämätöntä pitää syötettävä aine kiinteässä muodossa, kunnes se on suihkutettu reaktioastiaan. Tämä voidaan toteuttaa esimerkiksi suihkuttamalla syötettävä aine vedellä jäähdytetyn tai eristetyn suihkutusuuttimen kautta. Tarvittaessa voi suihkutussuutin ulottua reaktioastiaan saakka. Voidaan käyttää myös muita tekniikoita, joilla pidetään syötettävä aine kiinteässä muodossa, kunnes se on reaktioastiässä.
Koska tarkoituksena on varmistaa olennaisesti välittömästi tapahtuva pelkistysreaktio seuraavassa selostettavalla tavalla, on keksinnön mukaan välttämätöntä, että syötettävä materiaali johdetaan reaktoriin hiukkaskooltaan suhteellisen hienojakoisena. Hiukkaskoon yläraja riippuu reaktorin rakenteesta, syötettävän materiaalin koostumuksesta, reaktiolärapötilasta ja muista parametreista eli muutettavista suureista. Sopivimmin on syötettävän materiaalin hiukkaskoko pienempi kuin noin 500 mikrometriä ja vieläkin sopivimmin pienempi kuin noin 100 mikrometriä.
Käytettävän vetykaasun määrä riippuu stökiometrian asettamista vaatimuksista. Tavallisesti käytetään vetyä ylimäärin, vaikkakin edullisimmissa reaktio-olosuhteissa reaktio tapahtuu riittävällä nopeudella, minkä johdosta ei yleensä tarvitse käyttää liian suurta ylimäärää vetyä.
Kuparipitoisten aineiden todellinen pelkistyminen voi tapahtua niinkin pienissä lämpötiloissa kuin 200°C. Kuitenkin täytyy keksinnön mukaisessa prosessissa pelkistysreaktion tapahtua lämpötilassa ainakin noin 1083°C ja sopivimmin lämpötiloissa, jotka eivät ole yli 1400°C. Reaktiolämpötila pidetään mieluimmin rajoissa noin 1100°C - noin 1300°C ja kaikkein mieluimmin rajoissa noin 1100°C -1200°C.
Prosessin tuloksena saadaan aikaan erittäin suuressa määrin tapahtuva kuparin pelkistyminen olennaisesti välittömästi sen jälkeen, kun kuparipitöinen materiaali on syötetty reaktoriin. Kuparipitoi-sen materiaalin edullinen viipymisaika reaktorissa, jolloin tuloksena syntyy pelkistynyttä kuparia, on pienempi kuin noin 10 sekuntia ja sopivimmin pienempi kuin noin 3 sekuntia sekä kaikkein sopivimmin pienempi kuin noin 1 sekunti.
4 . . 69107
Reaktorin kapasiteetti eli tehokkuus rajoittuu mahdollisuuteen ylläpitää siinä vaadittava reaktiolämpötila. Koska reaktio on endoter-minen, täytyy suuri määrä lämpöä johtaa reaktioseokseen reaktorin seinämien kautta konvektion ja säteilyn avulla reaktorin seinämän sisäpinnasta. Tämän johdosta reaktorin kapasiteetti määräytyy sen rakenteen :a muotoilun perusteella, ja tällöin on sopiva muotoilu sellainen, että seinämän pinta-ala tulee mahdollisimman suureksi reaktorin tilavuusyksikköä kohti.
Tällaisen välittömästi tapahtuvan reaktion toteuttamiseksi kupari-pitoiset, syötettävät materiaalit täytyy saattaa välittömästi kosketuksiin vedyn kanssa. Tämän johdosta tulee kuparipitoisen aineen ja vedyn syöttökohtien sijaita toisiinsa nähden sillä tavoin, että nämä kaksi reaktiokomponenttia tulevat toistensa kanssa kosketuksiin heti, kun kuparisuolat tulevat reaktoriin. Käyttämällä sopivasti säädettyjä ruiskutekniikoita toimii vety kiinteän kuparipitoisen aineen kantokaasuna, mutta tällöin täytyy pitää huolta siitä, että vältetään liiallinen kuparin pelkistyminen ennen sen tulemista reaktoriin tarkoituksena estää syöttöputkien tukkeutuminen. Mikäli vety syötetään erikseen kuparipitoisen aineen syöttökohtaan nähden, on edullista suihkuttaa kuparipitoinen aine käyttämällä kantokaasuna inerttikaasua. Esimerkkejä tällaisista kaasuista ovat palamiseen nähden neutraalit kaasut, typpi, argon ja helium.
Reaktorissa vallitsevien virtausolosuhteiden täytyy olla riittävissä määrin turbulentteja tarkoituksena sallia kuparipitoisen aineen, olipa se kiinteässä tai höyrymäisessä muodossa, nopea ja tehokas kosketus vedyn kanssa. Tällaiset turbulenttiset olosuhteet auttavat myös välttämätöntä lämmön siirtoa tarkoituksena ylläpitää vaadittava reaktiolämpötila.
Pelkistyneet kuparihiukkaset, jotka ovat välittömiä reaktiotuloksia, ovat yleensä pienempiä kuin noin mikrometri, ja reaktiolärapötilan johdosta hiukkaset ovat nestemäisessä muodossa. Tällaisten hiukkasten kerääminen tapahtuu sopivimmin mahdollisimman suuressa määrin reaktorin sisällä. Eräs edullinen tekniikka on**se, että käytetään reaktorin sisällä samankaltaista virtausta kuin syklonissa tapahtuu. Tällainen virtaustapa sallii sen, että pienet hiukkaset kerääntyvät ja liittyvät toisiinsa riittävän suuriksi nestehiukkasiksi, jolloin kuparin talteenottarainen tulee helpoksi.
Tällainen sykloni eli syklonimainen virtaus saadaan aikaan sopivimmin syöttämällä kaasu tangentin suuntaisesti muodoltaan sylinte-
II
5 69107 rimäiseen reaktoriin. Sisäänpuhallettavan kaasun nopeus riippuu reaktorin muodosta ja on yleensä noin 9 - noin 27 metriä sekunnissa ja sopivimmin noin 17 - noin 22 metriä sekunnissa. Kaasu voi olla vety tai systeemiin nähden inerttikaasu. Kun käytetään tätä syklonitekniikkaa, kuparipitoinen materiaali suihkutetaan sopivimmin syklonin pyorrevirtaukseen eli yhdensuuntaisesti sen kanssa.
Myös muita keräämistekniikkoja voidaan käyttää tämän sykloniteknii-kan sijasta tai yhdessä sen kanssa. Tällaisia tekniikoita ovat painovoiman vaikutuksesta tapahtuva laskeutus suurissa kammioissa, ns. märkäpesumenetelmä, jota käyttämällä kupari saadaan talteen jauhe-kakkuna, suodatus käyttämällä kuivaa suodatinmateriaalia ja muut tunnetut pienien hiukkasten keräämistekniikat.
ESIMERKKEJÄ
Kaikki esimerkit ovat toteutetut käyttämällä muodoltaan lieriömäistä, grafiitista tehtyä reaktoria, jonka halkaisija oli 63 mm.
Esimerkki I
Käytettiin standarditilassa olevaa typpikaasua, jonka virtaama oli 0,6 m^ tunnissa, jolloin sen vaikutuksesta kuljetettiin 454 grammaa kupro-oksidia ja 265 grammaa kuprioksidia syklonireaktorin pyörteeseen virtaamisen ollessa vastaavasti 0,6 ja 0,5 kg tunnissa. Vety-kaasua syötettiin tangentin suuntaisesti syklonireaktoriin virtaaman ollessa 0,2 m^ tunnissa. Pelkistysreaktion, joka suoritettiin lämpötilassa noin 1130°C kaasujen viipyessä reaktiokammiossa 0,9 sekuntia, tuloksena saatiin 94,9 siitä kuparista, joka oli syötetyssä kuparipitoisessa aineessa.
Esimerkki II
285 grammaa kuprokloridia, jonka hiukkaskoko oli enintään 100 mikronia ja jonka kantokaasuna käytettiin typpikaasua, jonka virtaama 3 3 oli 0,6 m tunnissa, ja argonkaasua, jonka virtaama oli 0,1 m tunnissa, syötettiin tunnin aikana vedellä jäähdytetyn suuttimen kautta syklonireaktoriin. Vetykaasu syötettiin tangentin suuntaisesti syklonireaktoriin virtaaman ollessa 0,2 m^ tunnissa. Pelkistysreaktio tapahtui lämpötilassa noin 1100°C ja kaasujen viipymisaika 6 69107 reaktiokammiossa oli 0,7 sekuntia. Kuprokloridia syötettiin reaktoriin siten, että sen virtaama oli 0,4 kg tunnissa, jolloin syötettävässä materiaalissa olevasta kuparista 92,8 i<> pelkistyi.
Esimerkki III
Typpikaasua ja argonkaasua, joiden virtaamat olivat vastaavasti 1,1 standardikuutiometriä tunnissa ja 0,1 standardikuutiometriä tunnissa, käytettiin syöttämään 335 grammaa kuprokloridia, jonka hiukkaskoko oli enintään 100 mikronia, vedellä jäähdytettyyn suut-timeen, joka syötti kuprokloridin akselin suuntaisesti syklcnireak-toriin virtaaman ollessa 0,2 kg tunnissa. Vetykaasua syötettiin tangentin suuntaisesti syklonireaktoriin sen virtaaman ollessa 0,2 standardikuutiometriä tunnissa. Pelkistysreaktion lämpötila oli noin 1093°C ja viipymisaika reaktorissa 0,5 sekuntia. Tällöin 98,6 io syötettävässä materiaalissa olevasta kuparista tuli pelkistetyksi .
Esimerkki IV
Jälleenkiteytettyä kuparikloridia hienonnettiin hiukkaskokoon enintään 100 mikrometriä ja 1,05 kg tätä ainetta syötettiin vedellä jäähdytetyn suuttimen kautta akselin suuntaisesti syklonireaktoriin virtaaman ollessa 0,7 kg tunnissa. Kuprokloridin syöttöön käytettiin inerttikaasua, joka sisälsi typpeä ja argonia, joiden virtaamat olivat vastaavasti 1,1 standardikuutiometriä tunnissa ja 0,1 standardikuutiometriä tunnissa. Vety syötettiin tangentin suuntaisesti syklonireaktoriin sen virtaaman ollessa 0,2 standardikuutiometriä tunnissa. Pelkistysreaktio suoritettiin lämpötilassa 1085°C ja kaasut viipyivät reaktorikammiossa 0,5 sekuntia. Reaktion seurauksena oli 89,9 io syötetyssä materiaalissa olleesta kuparista pelkistynyt.
Päinvastoin kuin tähänasti esitetyissä menetelmissä tapahtuu esillä olevan keksinnön mukaisesti kiinteän kuparipitoisen materiaalin pelkistys vedyllä lämpötilassa, joka on suurempi kuin kuparin sulamispiste, jolloin olosuhteet ovat sellaiset, että prosessissa tapahtuu olennaisesti välitön kuparin pelkistyminen, mihin liittyy tehokas höyrymäisessä tilassa olevan materiaalin talteenotto.
Claims (9)
1. Menetelmä kuparipitoisen materiaalin^ joka on valittu kuparikloridit ja kuparioksikloridit käsittävästä ryhmästä, pelkistämiseksi vedyn avulla alkuainekupariksi, tunnet-t u siitä, että kuparipitoinen materiaali suihkutetaan hienojakoisessa muodossa reaktoriin, joka pidetään ainakin 1083° C:n lämpötilassa, ja että kuparipitoinen materiaali saatetaan kosketukseen vedyn kanssa turbulenttisissa olosuhteissa, jolloin aikaansaadaan kuparipitoisen materiaalin ja vedyn nopea ja tehokas kosketus ja siten kuparipitoisen materiaalin olennaisesti välitön pelkistyminen nestemäiseksi alkuainekupariksi,
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä,' että kuparipitoisena materiaalina käytetään kupariklo-ridia, varsinkin kuprokloridia tai kuprikloridia, ja että ku-parikloridi höyrystetään välittömästi ennen sen tuloa reaktom-riin,
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, t u n -τη e t t u siitä, että kuparipitoinen materiaali jauhetaan hienojakoiseksi hiukkaskokoon enintään 500 mikrometriä ja so-pivimmin enintään 100. mikrometriä ennen materiaalin syöttämis-r tä reaktoriin.
4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelminä, tunnettu siität että pelkistysreaktio suoritetaan yhden sekunnin kuluessa siitä, kun kuparipitoinen materiaali on suihkutettu reaktoriin.
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktori pidetään lämpötilassa 1083°C-rnoin 1400°C, sopivasti noin 1100°C m- noin 1300°C ja kaikkein sopivimmin noin 1100°C ·? noin 1200°C,
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetel- 8 691 07 mä, tunnettu siitä, että reaktorina käytetään syklo-nireaktoria ja että kaasua, joka voi olla vety tai systeemiin nähden inertti kaasu, syötetään reaktoriin sellaisella nopeudella ja sellaisessa kulmassa, että reaktoriin aikaansaadaan syklonivirtaus,
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasu suihkutetaan tangentin suuntaisesti reaktoriin nopeudella, joka on noin 9^-27 metriä sekunnissa ja sopi-vimmin noin 17^22 metriä sekunnissa,
7 69107
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuparipitoinen materiaali suihkutetaan syklonireaktoriin yhdessä vedyn kanssa,
9. Jonkin patenttivaatimuksista 6*r8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa muodostuneesta ai-? kuainekuparista kootaan syklonissa, että sula kupari otetaan talteen reaktorin pohjalta ja että kuparihiukkaset otetaan talteen kaasuvirrasta, li 69107 9 PATENTKJRAV
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US90509178 | 1978-05-11 | ||
| US05/905,091 US4192676A (en) | 1978-05-11 | 1978-05-11 | High temperature reduction of copper salts |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI791437A FI791437A (fi) | 1979-11-12 |
| FI69107B FI69107B (fi) | 1985-08-30 |
| FI69107C true FI69107C (fi) | 1985-12-10 |
Family
ID=25420282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI791437A FI69107C (fi) | 1978-05-11 | 1979-05-04 | Foerfarande foer reduktion av ett kopparhaltigt material |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4192676A (fi) |
| JP (1) | JPS5942736B2 (fi) |
| AU (1) | AU527831B2 (fi) |
| BE (1) | BE876203A (fi) |
| CA (1) | CA1130571A (fi) |
| FI (1) | FI69107C (fi) |
| FR (1) | FR2425478B1 (fi) |
| GB (1) | GB2038369B (fi) |
| MX (1) | MX5954E (fi) |
| PH (1) | PH15771A (fi) |
| WO (1) | WO1979001056A1 (fi) |
| ZM (1) | ZM4179A1 (fi) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008125726A1 (en) * | 2007-04-13 | 2008-10-23 | Outotec Oyj | Method and apparatus for reducing copper (i) oxide |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4326884A (en) * | 1980-05-13 | 1982-04-27 | Comision De Fomento Minero | Process for obtaining metal values from ores containing such metals as oxides or convertible into such oxides |
| US4389247A (en) * | 1982-03-29 | 1983-06-21 | Standard Oil Company (Indiana) | Metal recovery process |
| DE3335859A1 (de) * | 1983-10-03 | 1985-04-18 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren und vorrichtung zur pyrometallurgischen behandlung von feinkoernigen, bei behandlungstemperaturen schmelzfluessige produkte ergebenden feststoffen |
| JPH0196094U (fi) * | 1987-12-12 | 1989-06-26 | ||
| CN110026560B (zh) * | 2018-08-27 | 2022-04-29 | 南方科技大学 | 纳米铜颗粒及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1671003A (en) * | 1925-08-17 | 1928-05-22 | Bagsar Aaron Bysar | Process for extracting metals from metallic sulphides |
| US3630721A (en) * | 1969-05-26 | 1971-12-28 | Anaconda Co | Recovery of copper |
| US3918962A (en) * | 1972-06-28 | 1975-11-11 | Ethyl Corp | Process for winning copper using carbon monoxide |
| US3853543A (en) * | 1973-01-11 | 1974-12-10 | H Thomas | Process for producing elemental copper by reacting molten cuprous chloride with zinc |
| US4017307A (en) * | 1973-09-25 | 1977-04-12 | Klockner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft | Thermal method for the recovery of metals and/or metal combinations with the aid of a melting cyclone |
| US4039324A (en) * | 1975-11-14 | 1977-08-02 | Cyprus Metallurgical Processes Corporation | Fluidized hydrogen reduction process for the recovery of copper |
-
1978
- 1978-05-11 US US05/905,091 patent/US4192676A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-05-04 FI FI791437A patent/FI69107C/fi not_active IP Right Cessation
- 1979-05-08 JP JP54500875A patent/JPS5942736B2/ja not_active Expired
- 1979-05-08 WO PCT/US1979/000299 patent/WO1979001056A1/en unknown
- 1979-05-08 GB GB7938774A patent/GB2038369B/en not_active Expired
- 1979-05-08 FR FR7912253A patent/FR2425478B1/fr not_active Expired
- 1979-05-09 ZM ZM41/79A patent/ZM4179A1/xx unknown
- 1979-05-10 AU AU46937/79A patent/AU527831B2/en not_active Expired
- 1979-05-10 PH PH22474A patent/PH15771A/en unknown
- 1979-05-10 CA CA327,379A patent/CA1130571A/en not_active Expired
- 1979-05-11 MX MX797972U patent/MX5954E/es unknown
- 1979-05-11 BE BE0/195118A patent/BE876203A/xx not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008125726A1 (en) * | 2007-04-13 | 2008-10-23 | Outotec Oyj | Method and apparatus for reducing copper (i) oxide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE876203A (fr) | 1979-11-12 |
| FR2425478A1 (fr) | 1979-12-07 |
| WO1979001056A1 (en) | 1979-12-13 |
| GB2038369B (en) | 1982-09-15 |
| CA1130571A (en) | 1982-08-31 |
| JPS55500320A (fi) | 1980-05-29 |
| JPS5942736B2 (ja) | 1984-10-17 |
| US4192676A (en) | 1980-03-11 |
| FI791437A (fi) | 1979-11-12 |
| ZM4179A1 (en) | 1980-03-21 |
| FR2425478B1 (fr) | 1987-04-17 |
| GB2038369A (en) | 1980-07-23 |
| PH15771A (en) | 1983-03-24 |
| AU4693779A (en) | 1979-11-15 |
| MX5954E (es) | 1984-09-06 |
| AU527831B2 (en) | 1983-03-24 |
| FI69107B (fi) | 1985-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Young et al. | Generation and behavior of fine particles in thermal plasmas—A review | |
| CA1222124A (en) | Process and apparatus for obtaining silicon from fluosilicic acid | |
| CN100438965C (zh) | 粉末材料的合成、分离和纯化方法 | |
| JPS60500370A (ja) | 弗化珪素酸から珪素を得る方法および装置 | |
| US3404078A (en) | Method of generating a plasma arc with a fluidized bed as one electrode | |
| US20120027955A1 (en) | Reactor and method for production of nanostructures | |
| FI69107B (fi) | Foerfarande foer reduktion av ett kopparhaltigt material | |
| BRPI0609475A2 (pt) | processo para converter sici4 em si metálico | |
| GB1529526A (en) | Apparatus and procedure for reduction of metal oxides | |
| US3485591A (en) | Preparation of pigmentary silicon carbide | |
| JPS6234684B2 (fi) | ||
| US4049788A (en) | Thermal transformation of metal chlorides to oxides in a fluidized bed | |
| EP0090592B1 (en) | Metal recovery process | |
| JPS5921658A (ja) | テトラクロロフタロニトリルの連続的製造方法 | |
| US3647373A (en) | Method and apparatus for converting aluminum nitrate solutions to alpha alumina | |
| US3251650A (en) | Method and apparatus for the preparation of magnesium oxide by a spouting bed technique | |
| TW496852B (en) | Method for purifying high-purity tungsten hexafluoride | |
| US3832448A (en) | Process for production of phosphorus | |
| US4108634A (en) | Process for thermally treating fine-grained solids | |
| JPH03150327A (ja) | 金属Ｔｉの製造方法 | |
| US4957627A (en) | Process for liquid-solid contact | |
| US2414294A (en) | Production of pure tellurium | |
| JPH0465122B2 (fi) | ||
| US4216053A (en) | Recovery of ammonium decavanadate from aqueous solution | |
| US4174203A (en) | Process and device for the production of submicron-sized metallic oxides |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: CYPRUS METALLURGICAL PROCESSES |