NO131550B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til pyroraffinering av kobber.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til raffinering av kobber, og spesielt til raffinering av kobber felt ut fra en oppløsning, og mere spesielt raffinering av metalliske kobberutfelling-

er ved pyrometallurgiske teknikker.

Sementkobber, kobber som er utfelt med metallisk jern fra

sure oppløsninger, separeres fra oppløsningen og kan behandles ved magnetisk separasjon og/eller sikting for å oppnå sementkobber med høyere kvalitet. Sementkobber, kvalitetsforbedret eller ikke, er hittil betraktet som et mellomprodukt .som enten er ført tilbake til smelting eller som i små mengder er tilsatt til kobberelektrolytter ved elektroraffineringsdrift. Bruken av sementkobber som et mellomprodukt har vært en byrde for smeltings- eller elektroraffinerings-kapasiteten, uten at noen tilsvarende fordeler er oppnådd.

Metalliske kobberutfellinger kan også oppnås ved hydrogen-reduksjon av kobberholdige oppløsninger ved forhøyede trykk på 24,5 kg/cm 2 ved 290 oC. Disse pulvere er vanligvis fint oppdelt og inneholder opptil omkring 0, 1% svovel og 0,01? jern.

Det er foreslått at sementkobber kan behandles ved siktings-eller magnetseparasjonsmetoder for å frembringe kobber av i det minste anodekvalitet. Bare definisjonen av dette produkt indikerer at ytterligere elektroraffinering er nødvendig. Etter elektroraffinering må materialet behandles ytterligere for å oppnå kobber i brukbar form. Etter at sementkobberet er konsentrert .ved magnetisk separasjon og sikting, må det således smeltes til anoder som elektroraffineres til katoder som eventuelt smeltes til fremstilling av kommersielle former av kobber.

Det er nå oppdaget at sementkobber kan raffineres pyrometallurgisk ved en spesiell to-trinns underatmosfærisk trykkbehandling, hvoretter kobberet kan deoksyderes og støpes.

Ifølge oppfinnelsen frembringes det en fremgangsmåte for pyrometallurgisk raffinering av kobber, spesielt sementkobber, som inneholder opptil 55? jern, opptil 105? oksygen, opptil 15? svovel og minst én flyktig urenhet, hvilken er arsen, vismut, bly, selen, tellur, tinn eller sink, der det metalliske kobber smeltes i en atmosfære som inneholder fritt oksygen for å danne et jernholdig slagg og for å danne et kobberbad inneholdende urenheter og der oksygeninnholdet i badet under smelting er i overskudd av svovelinnholdet uten at det dannes separat kobber(I)oksyd fase og hvor slagget separeres fra kobberbadét og kobberbadet desoksyderes og kobberet støpes, og fremgangsmåten karakteriseres ved at det etter separering av slagget føres en spylegass som kan inneholde fritt oksygen gjennom kobberbadet mens badet holdes ved et trykk under 0,01 atmosfærer, fortrinnsvis mindre enn 0,001 atmosfærer, inntil svovelinnholdet er mindre enn 0,001%, at gasspylingen avsluttes og at trykket over kobberbadet reduseres til mindre enn 0,002 atmosfærer, fortrinnsvis mindre enn 0,0002 atmosfærer, for å forflyktige de flyktige urenheter..

Således smeltes metallisk kobber som inneholder opptil omkring 55? jern, opptil omkring 105? oksygen, opptil omkring 15? svovel og minst en flyktig urenhet, valgt blant arsen, vismut, bly, selen, tellur, tinn og sink etter en eventuell forbehandling i en fritt oksy-genholdig atmosfære til jernholdig slagg og for å -danne et kobberbad som inneholder svovel og oksygen, hvor oksygeninnholdet i badet minst er i overskudd av tilstedeværende svovelinnhold uten at det gir en separat kobber(I)oksydfase, samt minst én annen flyktig urenhet, valgt blant arsen, vismut, bly, selen, tellur, tinn og sink.' Etter fjerning av slagg fra kobberbadet føres' en spylegass som kan inneholde fritt oksygen gjennom kobberbadet mens badet holdes under et subatmosfærisk trykk på under omkring 0,001 atmosfærer for hurtig å redusere svovelinnholdet til mindre enn omkring 0,001/5. På dette punkt inneholder det enfasede kobberbad.minst omkring 0,1$ oksygen. Strømmen av spylegassen avsluttes etter at svovelinnholdet i kobberbadet er redusert til mindre enn omkring 0,001$ og badet underkastes subatmosfæriske trykk på mindre enn omkring 0,0002 atmosfærer for ytterligere raffinering ved forflyktigelse av minst den ene tilstedeværende urenhet, nemlig arsen, vismut, bly, selen, tellur, tinn og sink fra badet. Kobberbadet desoksyderes deretter. Før støping kan kobberbadet eventuelt behandles med fosfor for å gi oksygenfritt kobber.

Slik som nevnt ovenfor fremstilles sementkobber ved utfelling av kobber fra sure prosessoppløsninger med metallisk jern. Hvis jernet som benyttes som utfellingsmiddel er grovt eller massivt, kan det ut-felte kobber eventuelt dekke hele overflaten av jernet og sementerings-reaksjonen kan bringes til full stopp. Etter hvert som partikkelstør-relsen for det metalliske jern som brukes ved utfellingen reduseres, reduseres også jerninnholdet i sementkobberet. Når grove metalliske jernpartikler benyttes for utfelling av kobber, kan sementkobberet behandles ved magnetisk separasjon og/eller ved sikting for å forbedre kvaliteten i kobberet, slik at det inneholder mindre enn 3$ jern og mer enn 90% kobber. Ved en fordelaktig utførelsesform av foreliggende oppfinnelse behandles sementkobber til å begynne med ved hjelp av magnetiske separasjonsmetoder og/eller ved siktingsmetoder for å frembringe sementkobber med høyere kvalitet.

En hvilken som helst metallisk kobberutfelling som inneholder opptil omkring 5% jern, opptil omkring 1% svovel,, opptil omkring 10% oksygen, opptil omkring 0, 1% arsen, opptil omkring 0, 1% vismut, opptil omkring 0, 1% bly, opptil omkring 0,01$ selen, opptil omkring 0,01$ tellur, opptil omkring 0,1$ tinn' og opptil omkring 0,1$ sink kan behandles ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Som bemerket ovenfor kan kvaliteten i sementkobberet fordelaktig økes ved magnetisk separasjon og sikting. Slikt kvalitetsforbedret sementkobber kan inneholde opptil omkring 3% jern, opptil omkring 1$ svovel, opptil omkring 10$ oksygen, opptil omkring 0,1$ arsen, opptil omkring 0,1$ vismut, opptil omkring 0,1$ bly, opptil omkring 0,01$ selen, opptil omkring 0,01$ tellur, opptil omkring 0,1$ tinn og opptil omkring 0,1$ sink. Kobberpulver som er fremstilt ved hydrogenutfelling fra oppløs-ninger og som inneholder opptil omkring 0,5$ svovel, 0,01$ jern samt arsen, vismut, bly, selen, tellur, tinn og sink innenfor de ovenfor angitte områder, kan også behandles ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Det skal bemerkes at hvis annet ikker er sagt, er de faste og flytende sammensetninger som heri er gitt, beregnet på vektbasis og gass-sammensetninger er beregnet på volumbasis.

Hvis den metalliske kobberutfelling inneholder mer enn omkring 2% oksygen, behandles sementkobberet med et reduksjonsmiddel under ned-smeltning for å senke oksygeninnholdet for å unngå dannelse av en ublandbar kobber(I)oksyd-fase som er meget korrosiv overfor ovnsfor-inger, og for å minimalisere kobbertap til det jernholdige slagg. Kobberutfellingen, enten denne er kvalitetsforbedret eller ikke, blan-des fordelaktig med et karbonholdig reduksjonsmiddel, hvor mengden av det karbonholdige reduksjonsmiddel tilpasses jern- og svovelinnholdet i kobberutfellingen, slik at det endelige oksygeninnholdet i kobberbadet etter smelting minst er i overskudd av svovelinnhold og mindre enn det som vil gi en separat ublandbar kobber(I)oksyd-fase. Det karbonholdige reduksjonsmiddel kan være flytende eller fast. Mengden av karbonholdig reduksjonsmiddel som tilsettes til den metalliske kobberutfelling er avhengig av jern- og oksygeninnholdet i kobberutfellingen. Tilsetningen av karbonholdige reduksjonsmidler reguleres slik at det karbonholdige reduksjonsmiddel, svovelet og jernet med-virker til fremstilling av et smeltet kobber med et oksygeninnhold på under omkring 1,5$. I de fleste tilfelle er mengden av karhonholdig reduksjonsmiddel som tilsettes til kobberutfellingen mellom omkring 0,5$ og 5$5 beregnet på vekten av kobberet for å sikre at oksygeninnholdet i det smeltede kobber er under omkring 1,5$. Oksygeninnholdet kan selvfølgelig reduseres ved smelting i en atmosfære som reduserer til kobber(I)oksyd.

Kobberutfellinger har vanligvis en hovedsakelig fordeling av partikler som er finere enn -325 mesh som ved oppvarming kan forårsake støving med derav følgende metalltap. Pint oppdelte kobberutfellinger kan også medføre materialbehandlingsproblemer og kan gjøre smelte-operasjonen mindre effektiv når det benyttes induksjonsovner. Således er det fordelaktig å danne agglomerater av blandingen av kobberutfel-lingene og det karbonholdige reduksjonsmiddel ved i og for seg kjente teknikker. Blandingen av kobberutfellinger og det karbonholdige reduksjonsmiddel formes til pellets ved kjente teknikker eller til briketter ved vanlige presseteknikker. Uansett hvilken fremgangsmåte som benyttes for agglomerering av blandingen av sementkobber og karbonholdig reduksjonsmiddel, bør agglomeratene ha en partikkelstør-relse med en minimal dimensjon på minst omkring 0,1 mm og helst omkring 20 mm for å minimalisere problemer i forbindelse med støving, materialbehandling og således for å unngå mindre effektiv smelting.

Kobberutfellingen, enten denne er agglomerert eller ikke, smeltes for å frembringe et kobberbad og en flytende dross som inneholder jernoksyd. For å tillate hurtig fjerning av jernoksyddrosset og for å lette etterfølgende fjerning av urenheter, oppvarmes blandingen av sementkobber og karbonholdig reduksjonsmiddel til en temperatur på minst omkring 1200°C, helst til en temperatur på mellom omkring 1250°C og 1400°C. Ved temperaturer innen det ovenfor angitte område er det smeltede kobber tilstrekkelig flytende til å tillate at jernoksyd som dannes i kobberet hurtig stiger til overflaten av badet, hvor jernoksydet fjernes som et fast dross. Effektiv og i det vesentlige total fjerning av jernoksyddrosset fra badet er en fordelaktig utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, da fjerning av jernoksyddrosset letter etterfølgende subatmosfæriske trykkavsvovlings- og raffineringsbehandlinger. Høyere temperaturer øker også kinetikken for den etterfølgende avsvovling og andre raffineringsreaksjoner.

Etter at jerninnholdet i kobberbadet er senket til mindre enn omkring 0,01$ og jernoksyddrosset er fjernet fra badet, underkastes badet subatmosfæriske trykk på under 0,01 atmosfærer kvikksølv, helst mellom omkring 0,001 og 0,0002 atmosfærer kvikksølv, mens en spyle-gasstrøm som kan inneholde fritt oksygen føres gjennom badet for å senke svovelinnholdet i badet til mindre enn omkring 0,001$, og helst til mindre enn omkring 0,0005$. Avsvovling skjer temmelig hurtig ved subatmosfæriske trykk, men avsvovlingshastigheten økes overraskende ved føring av en spylegass gjennom smeiten, mens smeiten holdes under subatmosfærisk trykk. Det er antatt, selv om oppfinnelsen ikke er begrenset til dette, at boblene av den inerte gass som strømmer gjennom smeiten overvinner de høye energiterskler som er nødvendig for å danne kjerner av svoveldioksydbobler og for å opprette en stor differ-anse i kjemisk potensial mellom svoveldioksyd i boblen og svoveldioksyd som er oppløst i badet, og at boblene heftig omrører badet for å minimalisere konsentrasjonsgradienter i dette. Spylegassen er minst en gass fra gruppen nitrogen, argon, luft, karbondioksyd og oksygen. I de fleste tilfelle er gasstrømningshastighetene mellom omkring 304 og 6094 ltr./time/m badoverflateareal for å oppnå at alle fordeler ved gjennomspyling og røring med gass mens apparatkravene minimaliseres.

Hvis kobberbadet ikke inneholder tilstrekkelig oksygen til

å eliminere svovel som svoveldioksyd og til å frembringe et oksygeninnhold mellom omkring 0,1$ og 1, 5% etter avsvovling, må noe ekstra oksygen tilsettes til badet. Dette kan gjennomføres ved å blåse luft eller oksygen inn i badet eller ved å tilsette oksydert kobberpulver til badet.

Avsvovling gjennomføres fordelaktig ved subatmosfæriske trykk på mindre enn omkring 0,01 atmosfærer og helst mellom omkring 0,001 atmosfærer og 0,0002 atmosfærer. Innen dette område skjer avsvovlingen ved kommersielt godtagbare hastigheter uten at det legges utilbørlige krav på vakuumutstyret. Ved høyere subatmosfæriske trykk er avsvovlingshastigheten ved svovelinnhold under omkring 0,001$ ikke kommersielt godtagbart, mens bruken av lavere trykk vil medføre bruken av innviklet og dyrt utstyr med høy kapasitet for å opprettholde slike lave trykk, spesielt ved spyling med en inert gass.

Når svovelinnholdet er redusert til de på forhånd bestemte

nivåer, f.eks. under omkring 0,001? eller sogar til mindre enn omkring 0,0005$ avsluttes gasspylingen og den endelige raffinering for å senke nivået av minst den ene urenhet valgt blant arsen,.vismut, bly, selen, tellur, tinn og sink begynnes. Oksygeninnholdet i badet justeres til mellom omkring 0,1$ og 1,5$ og kobberbadet underkastes et underatmosfærisk trykk på mindre enn omkring 0,0002 atmosfærer, helst mindre enn omkring 0,0001 atmosfærer for ytterligere å raffinere badet ved å forflyktige minst den ene urenhet valgt blant arsen, vismut, bly, selen, tellur, tinn og sink. Kobbersmelten holdes mekanisk eller induktivt i dette trinn i en tilstand av turbulens for å lette forflyktigelse av den (de) ovenfor nevnte urenhet(er). Selv om heftig agitering kan gjennomføres ved gjennomføring av en inert gass gjennom smeiten, er det funnet at de lavere subatmosfæriske trykk som kan oppnås i fravær av en inert gass er mere virksomme med henblikk på å eliminere de ovenfor nevnte urenheter enn de totale virkninger av den inerte gass som føres gjennom smeiten. Denne raffinering er virksom med henblikk på reduksjon av innholdene av arsen, vismut, bly, tinn og sink, til under omkring 0,001$ mens selen-og tellurinnholdende i det minste halveres.

Etter raffinering inneholder kobberbadet mellom omkring 0,1$ og 1,5$ oksygen, og det-desoksyderes fordelaktig før støping. En i det minste partiell desoksydering kan gjennomføres ved gjennomføring av en reduserende gass slik som hydrogen, karbonmonooksyd, en natur-gass eller propan gjennom kobberbadet. Gjennomføring av en reduserende gass gjennom kobberbadet er tilfredsstillende; det er imidlertid overraskende funnet at når oksygeninnholdet nærmer seg omkring 0, 05%

er et fast reduksjonsmiddel slik som et fast karbon eller koks, kinetisk mere effektivt med henblikk på å redusere oksygeninnholdet. Der-for tilsettes et fast reduksjonsmiddel til kobberbadet, enten under hele desoksyderingsbehandlingen eller under de siste trinn av denne, dvs. når oksygeninnholdet i badet har sunket til omkring 0,05$ eller mindre, for å redusere oksygeninnholdet til omkring 0,01$, fordelaktig omkring 0,005$. Hvis oksygenfritt kobber er ønsket, kan kobbersmelten eventuelt desoksyderes totalt ved hjelp.av fosfortilsetninger. Desoksyderingsbehandlingen med fast karbon gjennomføres fordelaktig ved subatmosfæriske trykk på under omkring 0,01 atmosfærer, f.eks. mellom omkring 0,005 atmosfærer og 0,0005 atmosfærer. Under desoksy-deringen holdes badet i en tilstand av turbulens ved gjennomspyling med en ikke-oksyderende gass, f.eks. en inert eller reduserende gass. Inerte gasser slik som nitrogen eller argon benyttes fordelaktig som spylegasser for å minimalisere problemene som er forbundet med oppløst hydrogen ved lavt oksygeninnhold. Ved desoksydering ved subatmosfæriske trykk benyttes spylegasstrømningshastigheter på mellom omkring 304 og 6094 ltr./time/m p badoverflate for å frembringe den ønskede turbulens uten å legge utilbørlige krav på vakuum-utstyret. Et visst område av spylegasstrømningshastigheter kan benyttes ved desoksydering ved omgivelsestrykk så lenge kobberbadet er tilstrekkelig agitert. Etter desoksydering støpes kobbersmelten til kommersielle former.

Kobberbadet avsvovles, raffineres og desoksyderes ved temperaturer på minst omkring 1200°C og fordelaktig ved temperaturer på mellom omkring 1250°C og l400°C for å sikre hurtig og i det vesentlige total avsvovling, raffinering og desoksydering. De forskjellige opera-sjoner kan gjennomføres i en hvilken som helst ovnstype, men det er funnet fordelaktig å benytte induksjonsovner for å utnytte rørevirk-ningen i disse ovner. Induksjonsovner har den ytterligere fordel at de i det vesentlige eliminerer muligheten for forurensning av kobberet med forbrenningsprodukter fra brennstoffet. Ytterligere en fordel ved induksjonsovner er at de lett kan utstyres med egnet vakuumutstyr.

De følgende eksempler viser de resultater som kan oppnås

ved gjennomføring av foreliggende oppfinnelse:

Eksempel 1.

Sementkobber som stammer fra utfelling av kobber fra sulfat-utlutningsoppløsninger på oppskårede,avtinnede hermetikkbokser og som inneholder 0,7$ svovel, 6% oksygen, 1,2$ jern, 0,029$ arsen, 0,38$ bly, 0,0023$ selen, 0,0007$ tellur og mindre mengder kalsiumoksyd, silicium-oksyg og aluminiumoksyd, ble smeltet i luft i en induksjonsovn, hvilken ovn var utstyrt med en vakuumenhet, for å slagge jern, kalsiumoksyd, siliciumoksyd og aluminiumoksyd, og for å danne et kobberbad som inneholdt 0,01$ jern, 0,30$ svovel og 1,49$ oksygen. Overflaten av badet ble renset for slagg og trykket i vakuumenheten ble deretter senket til 0,0003 atmosfærer, mens 'nitrogen i en mengde på 4570 ltr./time/m badoverflateareal ble ført gjennom badet for å senke svovelinnholdet til 0,0005$. Spyling av badet med nitrogen ble deretter avsluttet, og trykket i ovnen ble redusert til 0,00001 atmosfærer for ytterligere å raffinere badet. Under dette trinn av raffineringen ble nivåene for arsen, bly, selen og tellur senket til 0,01$, mindre enn 0,002$, 0,001$ henholdsvis 0,0003$. Karbon ble deretter .tilsatt til badet,

og badet ble igjen spylt med nitrogen med en strømningshastighet på 3656 ltr./time/m smelteoverflate for å redusere oksygeninnholdet i badet til 0,02$. Badet ble deretter støpt.

Eksempel 2.

Dette eksempel bekrefter at smeltet kobber lettere avsvovles ved en samtidig inert gas spyling og vakuumbehandling enn ved vakuumbehandling alene, selv med trykk på 1/10 eller mindre enn det som ble benyttet ved inert gasspyling. To kobberbad, et inneholdende 1,2$ oksygen og 120 ppm svovel, og det andre inneholdende 0,95$ oksygen og 100 ppm svovel, ble laget ved oppvarming av sementkobber til 1260°C. Badet som til å begynne med inneholdt 120 ppm svovel ble samtidig underkastet atmosfærisk trykk og en nitrogenspyling i en mengde på 4570 ltr./m /time smelteoverflate. Et likevektstrykk mellom omkring 200 mikron og 250 mikron ble hurtig opprettet over badet, og svovelinnholdet ble redusert til mindre enn 1 ppm i løpet av 1 time. Svovelinnholdet og trykket over badet avhengig av tiden er angitt i tabell IA Kobberbadet som inneholdt 100 ppm svovel ble underkastet et underatr mosfærisk trykk på mellom omkring 15 og 32 mikron, og svovelinnholdet i badet ble målt-etter forskjellige tidsrom, og resultatene'er angitt i tabell IB. Uten nitrogenspyling var det nødvendig med nær 2 timer for å redusere svovelinnholdet til 1 pprn, selv med trykk på mindre enn 1/10 av trykket som ble benyttet med nitrogenspyling.

Ved sammenligning av resultatene i tabell Ia og IB fremgår det tydelig at den samtidige bruk av spyling og subatmosfærisk trykk sterkt forbedrer hastigheten av den subatmosfæriske avsvovling. Eksempel 3.

Selv om en inert gasspyling sterkt forbedrer subatmosfærisk avsvovling, bekrefter dette eksempel at den inerte gasspyling påvirker andre raffineringsreaksjoner ved å vanskeliggjøre opprettholdelsen av de nødvendige lave trykk, og at to-trinns subatmosfærisk trykkbehandling er fordelaktig ved gjennomføring av en total raffineringsoperasjon. To kobberbad, et inneholdende 19 ppm selen og 13 ppm tellut, og det andre inneholdende 20 ppm selen og 11,5 ppm tellut, ble fremstilt ved å oppvarme sementkobber til 1260°C. Begge badene var oksyderende i og med at oksygen var tilstede i en mengde på mer enn 1%. Badet som inneholdt 19 ppm selen ble samtidig spylt med nitrogen i en mengde på

4570 ltr./m 2 smelteoverflateareål pr. time og underkastet subatmosfærisk trykk på mellom 200 og 250 mikron. Prøver ble tatt på forskjellige tidsrom og analysert på selen og tellurinnholdet, og resultatene er angitt i tabell 2A. Badet som til å begynne med inneholdt 29 ppm selen ble kun underkastet subatmosfærisk trykk på mellom 15 og 32 mikron. Også her ble prøver tatt periodisk og analysert på selen og tellut, og resultatene er angitt i tabell 2B.

Resultatene som er angitt i tabellene 2A og 2B bekrefter at lavere subatmosfæriske trykk er mer effektive ved raffinering av kobber med henblikk på selen og tellur, spesielt tellur.

Eksempel 4.

Dette eksempel bekrefter at smeltet kobber mere effektivt desoksyderes av karbon ved subatmosfæriske trykk med samtidig inert gasspyling enn av hydrogen som bobles gjennom det smeltede kobber.

Det ble fremstilt et kobberbad inneholdende 0,26$ oksygen, og en hydrogen-nitrogen gassblanding, inneholdende 75$ hydrogen ble boblet gjennom badet i en mengde på 195s2 ltr./time, noe som tilsvarte 30.470 ltr./m smelteoverflateareal/time, hvilken strømning sikres heftig agitering av badet. Oksygeninnholdet i badet ble bestemt til forskjellige tider og resultatene er angitt i tabell 3A. Det ble fremstilt et annet kobberbad, inneholdende 0,27$ oksygen, og granulær grafitt i en mengde tilsvarende 1$ av badet ble helt ut på badets overflate. Badet ble underkastet subatmosfærisk trykk på mellom 400

. og 500 mikron mens badet ble gjennomspylt med nitrogen i en mengde på 22,6 ltr./time, tilsvarende 3351 ltr./m 2 smelteoverflateareal/time. Badets oksygeninnhold ble bestemt til forskjellige tider, og resultatene er angitt i tabell 3B.

Resultatene som er angitt i tabellene 3A og 3B bekrefter at desoksydering av-kobber med karbon ved subatmosfæriske trykk skjer ved betrakelig høyere hastigheter, selv om kinetisk langsommere væske-fast stoffreaksjoner foregår enn ved oksydering med hydrogen som er antatt å være kinetisk mere reaktivt.

En separat desoksyderingsprøve ved atmosfæriske trykk ved bruk av granulær grafitt og en inert gasspyling ble gjennomført av sammenligningsgrunner. Etter 50 min. var oksygeninnholdet i badet 0,01$, noe som var 4 ganger oksygeninnholdet i badet som ble desoksy-dert i 50 min. med karbon og en inert gasspyling ved subatmosfærisk trykk. Etter 65 min. var oksygeninnholdet redusert til 0,0032$ neo som bekrefter at effektiv desoksydering med granulær grafitt og inert gasspyling også kan gjennomføres uten anvendelse av subatmosfærisk trykk.

Foreliggende oppfinnelse frembringer således en pyrometallurgisk prosess til raffinering av metallisk kobber som er felt ut fra vandige oppløsninger. Selvom oppfinnelsen er beskrevet i forbindelse med behandlingen av sementkobber, vil det være åpenbart for fagmannen at prosessen kan benyttes til raffinering av smelter av elektroraffin- . ert eller elektroutvunnet kobber som er forurenset med svovel under smeltingen eller som inneholder uønsket høye mengder av arsen, bismut, bly, selen, tellur, tinn og sink.

Selvom oppfinnelsen er beskrevet i forbindelse med fordel-aktige utførelsesformer, skal det være åpenbart at det kan foretas modifikasjoner og variasjoner uten å komme utenfor rammen av oppfinnelsen, slik det vil være åpenbart for fagmannen. P.eks. kan kobber-smelter som inneholder oksygen i en mengde som er høy i forhold til svovelinnholdet under det siste trinn av avsvovlingen samtidig avsvovles og partielt desoksyderes mens spylingen med en ikke-oksyderende gass fortsettes og det andre trinn kan benyttes ti-1 å eliminere andre urenheter. Slike modifikasjoner og variasjoner ligger innenfor rammen av oppfinnelsen av de ledsagende krav.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for pyrometallurgisk raffinering av kobber, spesielt sementkobber, som inneholder opptil 5$ jern, opptil 10$ oksygen, opptil 1$ svovel og minst én flyktig urenhet, hvilken er arsen, vismut, bly, selen, tellur, tinn eller sink, der det metalliske kobber smeltes i en atmosfære som inneholder fritt oksygen for å danne et jernholdig slagg og for å danne et kobberbad inneholdende urenheter og der oksygeninnholdet i badet under smelting er i overskudd av svovelinnholdet uten at det dannes en separat kobber(I)oksyd fase og hvor slagget separeres fra kobberbadet og kobberbadet desoksyderes og kobberet støpes, karakterisert ved at det etter separering av slagget føres en spylegass som kan inneholde fritt oksygen gjennom kobberbadet mens badet holdes ved et trykk under 0,01 atmosfærer, fortrinnsvis mindre enn 0,001 atmosfærer, inntil svovelinnholdet er mindre enn 0,001$, at gasspylingen avsluttes og at trykket over kobberbadet reduseres til mindre enn 0,002 atmosfærer, fortrinnsvis mindre enn 0.0002 atmosfærer for å forflyktige de flyktige urenheter.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at kobberbadet holdes på fra 1250°C til 1400°C under avsvovling og forflyktigelse av urenhetene.

3- Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2," karakterisert ved at spylegassen er nitrogen, argon, luft eller oksygen.

4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at spylegassen føres gjennom'badet i en mengde fra 304 til 6095 ltr./h/m p badoverflate.

5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at ytterligere oksygen tilsettes til badet etter avsvovling for å justere oksygeninnholdet til fra 0,1$ til 1,5$.