JPS60169532A - 粗銅を精錬するスラグの銅含有量を低減する方法 - Google Patents
粗銅を精錬するスラグの銅含有量を低減する方法Info
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- JPS60169532A JPS60169532A JP2295184A JP2295184A JPS60169532A JP S60169532 A JPS60169532 A JP S60169532A JP 2295184 A JP2295184 A JP 2295184A JP 2295184 A JP2295184 A JP 2295184A JP S60169532 A JPS60169532 A JP S60169532A
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- JP
- Japan
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- copper
- slag
- refining
- alkaline earth
- blister copper
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
(産業上の利用分野)
この発明は、粗銅からそれが含有する砒素(As)。
アンチモン(sb)、ビスマス(Bi)などの不純物元
素(以下、不純物という。)を除去する、スラグを用い
る精鈍工程で、同スラグ中に含有される銅(金属銅酸化
物および塩化鋼)量を低減させ、同工程での銅損を低減
させる方法に関するものである。 この発明において粗銅とけ、銅マットあるいは帽マット
と故銅とを酸化精錬して得られる金属銅をその主成分と
するものを指す。 (従来技術およびその問題点) 銅の電解精錬に供する陽極は、製品に請求される機械曲
管141t、w<気的特性を満足せしめるべく、含有す
る不純物の量が規制されている。 一方、出発原料である銅鉱石は、それぞれの不純物を含
有しており、不純物元素別含有量は、鉱石銘柄毎にゲζ
なっており、前述の、電解精錬に供する陽極における不
純物含有間の規制値を満足せしめるために、従来銅鉱石
銘柄の配合を操作している。 かかる状況に鑑み、銅精錬工程に、不純物除去機能を伺
与することができれば、前述の銅鉱石銘柄の配合操作が
不要になり、プロセスが簡潔となるのみならず、原料と
し得る銅鉱石の種類および沿が拡大できる。 銅精錬プロセスにおいて不純物を除去する技術として、
特開昭54−88829号公報に開示されている技術が
提案されている。この先行技術においては、銅マット(
浴)に、塩化銅、中化二、ケルおよび遊rmt 1素含
有ガス流から選ばれる塩素化剤を導入する。またに、銅
マ、トが、塩化バリウム、塩化カルシウム、弗化カルシ
ウム或は、これらの混合物を含む溶融J、ftiの層下
に維持される。 しかしながら、この髄開昭54−88824’1号公報
に開示された技術においては、高硫黄濃度のマ、7ト(
Co、 Ni + CoおよびFeと結合する化学計論
的片以上の硫黄の存在を特徴とする特開昭54−888
29号公報、第3頁、左欄、下段、下から3行目〜同頁
、右欄、上から12行〕。)′f:対象として、塩素ガ
スを使用した場合に、Pb、 As、 Zn+Sb、
Cd、 Biが除去されている。かかる技術においては
、気体Jfh素を使用することによる設備の標雑化、精
錬コストの上昇ならびに精錬時間が長いことに起因すゐ
マット温度の低下など、実用上問題が多い。 他方、粗銅をNa 2Co3で精錬する方法が、r U
ber 1eHungen zur Kntfernu
ng von srgenund antimon n
us Kupfer durch 5elektlve
Oxidation und 5alzschlack
en behandlung、 K、G。 Lombeckら、Motall、 37 (1983
) P、144) Jに報告されている。 この技術論文においては、Asは、十分に除去されてい
るけれども、sbu、最もよい条件を還んでも50nり
程度の除去しか達成されておらず、しかもスラグから銅
へのsb移行が大きく、再び実験開始時のsb含有砧に
戻っている。 即ち、Allは十分に除去されているけれども、Sbに
1実質的には除去されていない。 また、粗銅を真空下で精錬する方法が、例えば「真空吸
上げ精錬による粗銅中の硫黄、酸素および不、Ill物
の除去。山内ら1日不鉱業会誌、駁(1973)、P、
45Jに報告されている。この技術論文に開示されてい
る技術では、pbに、60〜80チ除去されるが、As
、 Sbは、10%前後しか除去されない。 (発明の目的) この点がら不発間者らは、粗銅をアルカリ土類金属塩化
物、もしくはアルカリ土類金PA塩化物およびアルカリ
土類金属酸化物を副羽料として用いて精錬する方法をす
でに発明している。同発明で1′t1鋼に含有されてい
るSb、Asの80チ以上、Biの30チ以上が短時間
のうちに除去されるが、スラグに含有される銅が20〜
30%と高く、シかもBi除去率をより高くしようとす
るとスラグ中鍋籾が多くなるという操業上の問題点をも
っている。 本発明はこの問題点を解決し、本精錬法をより改善しよ
りとするものである。 (発明の構成) 本発明の要旨は、低酸素濃度の溶融粗銅(以下粗銅と称
する)に前記組成の副材料を純酸素、空気もしくは酸素
を富化した空気で溶融粗銅内に吹込むことKある。本発
明は次に示す粗銅のスラン精錬の特色に基づくものであ
り、以下にその説明を行なう。 一定組成(たとえばアルカリ土類金属塩化物としてCa
C42、酸化物としてCaOを用い、その重を比を2
0ニアとする。)の副材料を粗銅の表面にのせて精錬す
る際に、粗銅中の酸素濃度を変更した場合の各不純物の
除去率を調査すると、第1図1(CaO+CaCZ2:
50 gA9 ・粗銅、1200℃、高周波誘導加熱
による保熱、空気雰囲気)に示すように酸素濃度[0]
が高いほど除去率は高くなる。一方、精錬後のスラグ中
銅量と精錬後
素(以下、不純物という。)を除去する、スラグを用い
る精鈍工程で、同スラグ中に含有される銅(金属銅酸化
物および塩化鋼)量を低減させ、同工程での銅損を低減
させる方法に関するものである。 この発明において粗銅とけ、銅マットあるいは帽マット
と故銅とを酸化精錬して得られる金属銅をその主成分と
するものを指す。 (従来技術およびその問題点) 銅の電解精錬に供する陽極は、製品に請求される機械曲
管141t、w<気的特性を満足せしめるべく、含有す
る不純物の量が規制されている。 一方、出発原料である銅鉱石は、それぞれの不純物を含
有しており、不純物元素別含有量は、鉱石銘柄毎にゲζ
なっており、前述の、電解精錬に供する陽極における不
純物含有間の規制値を満足せしめるために、従来銅鉱石
銘柄の配合を操作している。 かかる状況に鑑み、銅精錬工程に、不純物除去機能を伺
与することができれば、前述の銅鉱石銘柄の配合操作が
不要になり、プロセスが簡潔となるのみならず、原料と
し得る銅鉱石の種類および沿が拡大できる。 銅精錬プロセスにおいて不純物を除去する技術として、
特開昭54−88829号公報に開示されている技術が
提案されている。この先行技術においては、銅マット(
浴)に、塩化銅、中化二、ケルおよび遊rmt 1素含
有ガス流から選ばれる塩素化剤を導入する。またに、銅
マ、トが、塩化バリウム、塩化カルシウム、弗化カルシ
ウム或は、これらの混合物を含む溶融J、ftiの層下
に維持される。 しかしながら、この髄開昭54−88824’1号公報
に開示された技術においては、高硫黄濃度のマ、7ト(
Co、 Ni + CoおよびFeと結合する化学計論
的片以上の硫黄の存在を特徴とする特開昭54−888
29号公報、第3頁、左欄、下段、下から3行目〜同頁
、右欄、上から12行〕。)′f:対象として、塩素ガ
スを使用した場合に、Pb、 As、 Zn+Sb、
Cd、 Biが除去されている。かかる技術においては
、気体Jfh素を使用することによる設備の標雑化、精
錬コストの上昇ならびに精錬時間が長いことに起因すゐ
マット温度の低下など、実用上問題が多い。 他方、粗銅をNa 2Co3で精錬する方法が、r U
ber 1eHungen zur Kntfernu
ng von srgenund antimon n
us Kupfer durch 5elektlve
Oxidation und 5alzschlack
en behandlung、 K、G。 Lombeckら、Motall、 37 (1983
) P、144) Jに報告されている。 この技術論文においては、Asは、十分に除去されてい
るけれども、sbu、最もよい条件を還んでも50nり
程度の除去しか達成されておらず、しかもスラグから銅
へのsb移行が大きく、再び実験開始時のsb含有砧に
戻っている。 即ち、Allは十分に除去されているけれども、Sbに
1実質的には除去されていない。 また、粗銅を真空下で精錬する方法が、例えば「真空吸
上げ精錬による粗銅中の硫黄、酸素および不、Ill物
の除去。山内ら1日不鉱業会誌、駁(1973)、P、
45Jに報告されている。この技術論文に開示されてい
る技術では、pbに、60〜80チ除去されるが、As
、 Sbは、10%前後しか除去されない。 (発明の目的) この点がら不発間者らは、粗銅をアルカリ土類金属塩化
物、もしくはアルカリ土類金PA塩化物およびアルカリ
土類金属酸化物を副羽料として用いて精錬する方法をす
でに発明している。同発明で1′t1鋼に含有されてい
るSb、Asの80チ以上、Biの30チ以上が短時間
のうちに除去されるが、スラグに含有される銅が20〜
30%と高く、シかもBi除去率をより高くしようとす
るとスラグ中鍋籾が多くなるという操業上の問題点をも
っている。 本発明はこの問題点を解決し、本精錬法をより改善しよ
りとするものである。 (発明の構成) 本発明の要旨は、低酸素濃度の溶融粗銅(以下粗銅と称
する)に前記組成の副材料を純酸素、空気もしくは酸素
を富化した空気で溶融粗銅内に吹込むことKある。本発
明は次に示す粗銅のスラン精錬の特色に基づくものであ
り、以下にその説明を行なう。 一定組成(たとえばアルカリ土類金属塩化物としてCa
C42、酸化物としてCaOを用い、その重を比を2
0ニアとする。)の副材料を粗銅の表面にのせて精錬す
る際に、粗銅中の酸素濃度を変更した場合の各不純物の
除去率を調査すると、第1図1(CaO+CaCZ2:
50 gA9 ・粗銅、1200℃、高周波誘導加熱
による保熱、空気雰囲気)に示すように酸素濃度[0]
が高いほど除去率は高くなる。一方、精錬後のスラグ中
銅量と精錬後
〔0〕との関係をみると、第2図に示すよ
うに、精錬後の粗銅[0)75:高いほどスラグ中銅量
も高くなっている。この両図の関係から、高い除去率を
期待する場合ににスラグ中への銅損が大きくなることが
わかる。スラグ中鍋は収集され再度精錬工程に装入する
ことで回収されるが、工程増、熱エネルギーの損失など
の点からその量を低減するのが望ましい。 溶銅などの溶融金属に純酸素、空気もしくは酸素を富化
した空気(以下酸化性ガスとする。)を吹込むと、溶融
銅のガスとの界面が酸化され酸素が高濃度となる反応域
が形成される。すなわち、局部的に不純物を除去するの
に適した溶鋼側の条件が備えられる。 一方、本発明で用いる副材料で生成されるスラグの溶融
温度は1000℃以下と低い。吹込まれた副利料は、粗
銅温度で直ちに溶融して微粒スラグとなる。 このような条件が備えられ、しかも精錬反応速度が大き
いため、吹込まれた位置で急速な反応が進行して不純物
が除去される。これにともない微粒スラグ中のm−tr
も高くなる。この微粒スラグは浮上して粗銅浴上にスラ
グ層を形成するが、これは粗銅の
うに、精錬後の粗銅[0)75:高いほどスラグ中銅量
も高くなっている。この両図の関係から、高い除去率を
期待する場合ににスラグ中への銅損が大きくなることが
わかる。スラグ中鍋は収集され再度精錬工程に装入する
ことで回収されるが、工程増、熱エネルギーの損失など
の点からその量を低減するのが望ましい。 溶銅などの溶融金属に純酸素、空気もしくは酸素を富化
した空気(以下酸化性ガスとする。)を吹込むと、溶融
銅のガスとの界面が酸化され酸素が高濃度となる反応域
が形成される。すなわち、局部的に不純物を除去するの
に適した溶鋼側の条件が備えられる。 一方、本発明で用いる副材料で生成されるスラグの溶融
温度は1000℃以下と低い。吹込まれた副利料は、粗
銅温度で直ちに溶融して微粒スラグとなる。 このような条件が備えられ、しかも精錬反応速度が大き
いため、吹込まれた位置で急速な反応が進行して不純物
が除去される。これにともない微粒スラグ中のm−tr
も高くなる。この微粒スラグは浮上して粗銅浴上にスラ
グ層を形成するが、これは粗銅の
〔0〕と平衡関係に近
づこうとする。 このような反応機構から、
づこうとする。 このような反応機構から、
〔0〕の低い粗銅に酸化性ガ
スで副材料を吹込むと粗銅上のスラグの銅含有量が〔0
〕が低い粗銅との平衡に近づき低下する。すなわちスラ
グ中銅含有量が低い状態で精錬、を行なうことができる
。 この精錬法ではスラグ銅含有量の低下とともに酸化性ガ
ス吹込口でスラグに捕集された不純物の一部も再び粗銅
中に移行するため、不純物除去率は、通常高〔O〕粗銅
での値よジ多少低下するのは避けられない。 副材料の吹込み位置は微粒スラグの浮上距離などの点か
ら深いほうが望ましいが、実験から静止浴面下30α以
上の位置では実質的には不純物除去率には大きな差はみ
られないことが確められている。 吹込む副利料絹成はこの操業法を採ることにより犬11
αに変更する必要はないが、前記の反応機構から溶融し
やすい組成がより望ましいので、アルカリ土類金属塩化
物のみもしくはアルカリ土類金属塩化物:アルカリ土類
金属酸化物の重量比がユニ2以′下になるまでアルカリ
土類金属酸化物を配合した組成が適している。 址た、副材料を吹込む搬送ガスは酸素を含有する気体が
その目的から必要となり、官有する酸素′ECは18チ
以上が望ましい。 本発明の対、象とする副材料は吸湿性に富んでいるので
、ガスで搬送する場合には混合比(搬送される粉体のM
量と搬送するガスの重量との比)を1〜2と小さくしな
ければならない。原単位20〜40 kg、A、粗銅の
副詞料を搬送するのに16〜32Nm3のガスが必要と
なる。このガスで不純物除去時の[0)低下f140.
2〜03チを補充するとすれば、反応効率100係のも
とで15チの0□を含有していなければならない。(1
6Nff13./4.粗銅の場合)この点から酸素含廟
企の下限として空気が対象となり、上限としては純酸素
が対象となる。 本発明の精錬を行なう粗銅の[0)は、第2図に示した
結果から0.5係以下、望ましくは03%以下が望まし
い。 実施例 粗銅(1250℃)itを、精錬用鍋に収納し精錬した
。鍋は塩基性耐火物で内張すされ、内張後の内径は50
cmで、粗銅1tを装入すると浴深60工となる。鍋底
部中央に上向きに羽口(内径5咽)を設け、搬送ガスで
粉末副材料を吹込めるようにしである。 本発明の特色をあきらかにするため、同一原単位1組成
の副材料を用いて異なる操業条件で試験し、その結果を
比較した。副利別として、Ca Cj2:Ca0=3:
1に混合した微粉を25 k177/l、粗銅の原単位
で用いた。 本発明の方法で副材料を装入する試験(A、B)を行な
った。[0] 0.25係の粗銅に空気(試験A)およ
び純酸素(試験B)で副材料を装入した。比較試験とし
て、高酸素粗銅上に副椙料を上乗せし、鍋底部からAr
(1047mIn )で攪拌する試験を行なったO これらの試験結果を示すと表1のようになる。 表 1 本発明の方法および従来法による精錬央験結果
副材料を粗銅中に吹込むことにより、スラグ中Cuを約
2/3以下にしながら不純物除去率を大幅に低下させる
ことなく精錬できることが確かめられた。また、搬送用
ガスとしてより02濃度の高いガスを用いると、Bi除
去率が高くなることも確かめられた。 (発明の効果) この発明け、以上述べたように構成しかつ作用させるよ
うにしたから粗銅中の不純物除去を精錬時の銅損失が少
ない状態下で行なうことができる。 これにより、精錬時の銅損失の低減だけでなく、スラグ
からのM回収工程の簡略化、損失銅分の熱エネルギ損失
の低減など、本精錬工程の改善に資するという効果が奏
せられる。
スで副材料を吹込むと粗銅上のスラグの銅含有量が〔0
〕が低い粗銅との平衡に近づき低下する。すなわちスラ
グ中銅含有量が低い状態で精錬、を行なうことができる
。 この精錬法ではスラグ銅含有量の低下とともに酸化性ガ
ス吹込口でスラグに捕集された不純物の一部も再び粗銅
中に移行するため、不純物除去率は、通常高〔O〕粗銅
での値よジ多少低下するのは避けられない。 副材料の吹込み位置は微粒スラグの浮上距離などの点か
ら深いほうが望ましいが、実験から静止浴面下30α以
上の位置では実質的には不純物除去率には大きな差はみ
られないことが確められている。 吹込む副利料絹成はこの操業法を採ることにより犬11
αに変更する必要はないが、前記の反応機構から溶融し
やすい組成がより望ましいので、アルカリ土類金属塩化
物のみもしくはアルカリ土類金属塩化物:アルカリ土類
金属酸化物の重量比がユニ2以′下になるまでアルカリ
土類金属酸化物を配合した組成が適している。 址た、副材料を吹込む搬送ガスは酸素を含有する気体が
その目的から必要となり、官有する酸素′ECは18チ
以上が望ましい。 本発明の対、象とする副材料は吸湿性に富んでいるので
、ガスで搬送する場合には混合比(搬送される粉体のM
量と搬送するガスの重量との比)を1〜2と小さくしな
ければならない。原単位20〜40 kg、A、粗銅の
副詞料を搬送するのに16〜32Nm3のガスが必要と
なる。このガスで不純物除去時の[0)低下f140.
2〜03チを補充するとすれば、反応効率100係のも
とで15チの0□を含有していなければならない。(1
6Nff13./4.粗銅の場合)この点から酸素含廟
企の下限として空気が対象となり、上限としては純酸素
が対象となる。 本発明の精錬を行なう粗銅の[0)は、第2図に示した
結果から0.5係以下、望ましくは03%以下が望まし
い。 実施例 粗銅(1250℃)itを、精錬用鍋に収納し精錬した
。鍋は塩基性耐火物で内張すされ、内張後の内径は50
cmで、粗銅1tを装入すると浴深60工となる。鍋底
部中央に上向きに羽口(内径5咽)を設け、搬送ガスで
粉末副材料を吹込めるようにしである。 本発明の特色をあきらかにするため、同一原単位1組成
の副材料を用いて異なる操業条件で試験し、その結果を
比較した。副利別として、Ca Cj2:Ca0=3:
1に混合した微粉を25 k177/l、粗銅の原単位
で用いた。 本発明の方法で副材料を装入する試験(A、B)を行な
った。[0] 0.25係の粗銅に空気(試験A)およ
び純酸素(試験B)で副材料を装入した。比較試験とし
て、高酸素粗銅上に副椙料を上乗せし、鍋底部からAr
(1047mIn )で攪拌する試験を行なったO これらの試験結果を示すと表1のようになる。 表 1 本発明の方法および従来法による精錬央験結果
副材料を粗銅中に吹込むことにより、スラグ中Cuを約
2/3以下にしながら不純物除去率を大幅に低下させる
ことなく精錬できることが確かめられた。また、搬送用
ガスとしてより02濃度の高いガスを用いると、Bi除
去率が高くなることも確かめられた。 (発明の効果) この発明け、以上述べたように構成しかつ作用させるよ
うにしたから粗銅中の不純物除去を精錬時の銅損失が少
ない状態下で行なうことができる。 これにより、精錬時の銅損失の低減だけでなく、スラグ
からのM回収工程の簡略化、損失銅分の熱エネルギ損失
の低減など、本精錬工程の改善に資するという効果が奏
せられる。
第1図は不発明を宴施するときの粗銅中の含有酸宏量と
不純物除去率の関係を示す図、第2図は精錬後の粗銅〔
0〕と銅損の関係を示す図である。 第2図 錆AE後(0〕(%) 手続補正書(自発) 昭和59年3月28日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、 事件の表示 昭和59年特許願第022951号 2、 発明の名称 粗銅を精錬するスラグの銅含有量を低減する方法 3 補11:をする者 事件との関係 特W[出願人 東京都千代川区大手町二丁1」6番3号(665)新[
−1本製鐵株式會社 代表者 武 1) 。 6 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 7、 補正の内容 (1)明細書2頁3行「金属銅酸化物」を「金属銅、酸
化物」に補正する。 (2)同4頁5〜9行を下記の通り補正する。 [[Uberlegungen zur Entfer
nung von Ar5enund Antimon
aus Kupfer durch 5elekti
veOxidat’ion und Salzschl
aekenbehandlung、 K、G。 Lombeckら、Metall、 37 (1983
) P、 144Jに報告されている。」
不純物除去率の関係を示す図、第2図は精錬後の粗銅〔
0〕と銅損の関係を示す図である。 第2図 錆AE後(0〕(%) 手続補正書(自発) 昭和59年3月28日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、 事件の表示 昭和59年特許願第022951号 2、 発明の名称 粗銅を精錬するスラグの銅含有量を低減する方法 3 補11:をする者 事件との関係 特W[出願人 東京都千代川区大手町二丁1」6番3号(665)新[
−1本製鐵株式會社 代表者 武 1) 。 6 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 7、 補正の内容 (1)明細書2頁3行「金属銅酸化物」を「金属銅、酸
化物」に補正する。 (2)同4頁5〜9行を下記の通り補正する。 [[Uberlegungen zur Entfer
nung von Ar5enund Antimon
aus Kupfer durch 5elekti
veOxidat’ion und Salzschl
aekenbehandlung、 K、G。 Lombeckら、Metall、 37 (1983
) P、 144Jに報告されている。」
Claims (2)
- (1)粗銅をアルカリ土類金属塩化物うもしくはアルカ
リ土類金属塩化物およびアルカリ土類金属酸化物を副月
料として精錬して、粗銅中のA 81 S b r旧な
どの不純物を低減する方法において、同副材f1を酸化
性ガスにより粗銅中に吹込むことを特徴とする粗銅を精
錬するスラグの銅含有量を低減する方法。 - (2)酸素含有量05係以下の粗銅に、静止浴表面下3
0cTL以上の場所で副祠料を吹込む特Wr 貼求の範
囲第1項記載の粗銅を精錬するスラグの銅含有量を低減
する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2295184A JPS60169532A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | 粗銅を精錬するスラグの銅含有量を低減する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2295184A JPS60169532A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | 粗銅を精錬するスラグの銅含有量を低減する方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60169532A true JPS60169532A (ja) | 1985-09-03 |
Family
ID=12096917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2295184A Pending JPS60169532A (ja) | 1984-02-13 | 1984-02-13 | 粗銅を精錬するスラグの銅含有量を低減する方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60169532A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63238225A (ja) * | 1987-03-26 | 1988-10-04 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 粗銅の精製方法 |
WO2020082726A1 (zh) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 底吹精炼炉及其应用 |
-
1984
- 1984-02-13 JP JP2295184A patent/JPS60169532A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63238225A (ja) * | 1987-03-26 | 1988-10-04 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 粗銅の精製方法 |
WO2020082726A1 (zh) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 底吹精炼炉及其应用 |
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