NO783531L - PROCEDURE FOR CLEANING COPPER MATTER - Google Patents
PROCEDURE FOR CLEANING COPPER MATTERInfo
- Publication number
- NO783531L NO783531L NO783531A NO783531A NO783531L NO 783531 L NO783531 L NO 783531L NO 783531 A NO783531 A NO 783531A NO 783531 A NO783531 A NO 783531A NO 783531 L NO783531 L NO 783531L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- mat
- copper
- chloride
- chlorine
- bath
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 27
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 19
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 24
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 24
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 16
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 13
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000012320 chlorinating reagent Substances 0.000 claims description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 11
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 6
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 4
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 15
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 10
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 9
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N copper monosulfide Chemical compound [Cu]=S BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 3
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910021592 Copper(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 229940095626 calcium fluoride Drugs 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing 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
- C22B15/0026—Pyrometallurgy
- C22B15/006—Pyrometallurgy working up of molten copper, e.g. refining
-
- 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
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/05—Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
"Fremgangsmåte til. rensning av kobberholdig matte.""Procedure for. Cleaning of copper-containing mat."
Description
Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåteThe present invention relates to a method
til rensning av kobberholdig matte.for cleaning copper-containing mats.
Ferning av spormengder av bly, arsen, vismut, sink, antimon og kadmium fra kobbermatte, eller kobber-nikkel-matte, Removal of trace amounts of lead, arsenic, bismuth, zinc, antimony and cadmium from copper mat, or copper-nickel mat,
er vanskelig og kostbar. De mengder av-diss-e forurensninger som kan tolereres i de endelige, salgbare nikkel- og kobber-produkter, er relativt lave, mens de mengder av disse forurensninger som foreligger i matten umiddelbart etter fremstillingen, is difficult and expensive. The amounts of these contaminants that can be tolerated in the final salable nickel and copper products are relatively low, while the amounts of these contaminants that are present in the mat immediately after production,
i den senere tid har hatt tendens til å øke med anvendelsen av forbedret støvgjenvinningsteknikk, hvilket fører til forurens-ningsanriket støv som resirkuleres til ovnen. in recent times has tended to increase with the application of improved dust recovery techniques, leading to contaminant-enriched dust being recycled to the furnace.
Ved fremstilling av nikkel kan forurensninger.såsomIn the production of nickel, impurities can.such as
bly fjernes med godt resultat via "kloridisering", idet slike forurensninger lett danner klorider. Behandling av smeltet nikkelmatte med et kloreringsmiddel såsom klorgass eller nikkelklorid resulterer således i dannelse av klorider av forurensningen, hvilke, avhengig av den prosess som anvendes, bringes til å for-dampe ut av beholderen eller ekstraheres over i en løsningsmiddel-fase såsom smeltet natriumklorid i kontakt med den smeltede matte. Denne teknikk er beskrevet i eksempelvis US patent 3 802 870. lead is removed with good results via "chloridisation", as such contaminants easily form chlorides. Treatment of molten nickel mat with a chlorinating agent such as chlorine gas or nickel chloride thus results in the formation of chlorides of the contaminant, which, depending on the process used, are caused to evaporate out of the container or extracted into a solvent phase such as molten sodium chloride in contact with the molten mat. This technique is described in, for example, US patent 3,802,870.
Når arsen skal fjernes fra nikkelmassen, har det vist seg at mattens svovelinnhold er en kritisk faktor, og som angitt i US patent 3 938 989 vil et svovelinnhold på ca. 28% eller mer være nødvendig for tilfredsstillende fjerning av arsen. (Alle prosent-angivelser i det foreliggende og i kravene er på vektbasis med mindre annet er sagt). When arsenic is to be removed from the nickel mass, it has been shown that the sulfur content of the mat is a critical factor, and as stated in US patent 3,938,989, a sulfur content of approx. 28% or more be necessary for satisfactory removal of the arsenic. (All percentages herein and in the requirements are on a weight basis unless otherwise stated).
Kloreringsmetoden er blitt anvendt på nikkelmatter som inneholder kobber i små mengder som forurensning, og muliggjør fjerning av kobber så vel som de øvrige forurensninger. Kloreringen av smeltet matte inneholdende betydelige mengder av kobber, dvs. kobbermatter eller endog nikkelmatter inneholdende 10% eller mer av kobber, resulterer imidlertid i dannelse av en uakseptabelt stor mengde av kobberklorid i smeiten, og en effektiv fjerning av forurensninger finner ikke sted. Ved den videre opparbeidelse av smeiten erholdes også en uønsket stor kloridavryking. Det svovelinnhold som er nødvendig for eliminering av arsen fra nikkelmatter, kan enn videre ikke oppnås under praktiske be-tingelser når det gjelder kobbermatter. Den viktigste grunn til at den prosess som anvendes for nikkelmatter, ikke kan brukes i forbindelse med kobbermatter, er den høye oppløselighet av klorider i kobbermatter. The chlorination method has been applied to nickel mats that contain copper in small amounts as contamination, and enables the removal of copper as well as the other contaminants. However, the chlorination of molten mats containing significant amounts of copper, i.e. copper mats or even nickel mats containing 10% or more of copper, results in the formation of an unacceptably large amount of copper chloride in the smelting, and an effective removal of impurities does not take place. During the further processing of the smelt, an undesired large amount of chloride separation is also obtained. The sulfur content which is necessary for the elimination of arsenic from nickel mats cannot yet be achieved under practical conditions when it comes to copper mats. The most important reason why the process used for nickel mats cannot be used in connection with copper mats is the high solubility of chlorides in copper mats.
I den senere tid er det blitt foreslått, se US paten.tMore recently, it has been proposed, see US Pat
4 054 446, å rense en kobbersulfidsmelte ved først å sulfidere smeiten slik at dennes sammensetning forandres bort fra opp-løselighetsintervallet mellom kobber og kobbersulfid, og deretter å klorere selektivt den sulfiderte smelte for fjerning av forurensningene som flyktige klorider, samtidig som svovelkonsentra-sjonen i smeiten reguleres slik at smeltens sammensetning forblir utenfor smeltens oppløselighetsintervall. 4 054 446, to purify a copper sulphide melt by first sulphiding the melt so that its composition is changed away from the solubility interval between copper and copper sulphide, and then to selectively chlorinate the sulphided melt to remove the impurities such as volatile chlorides, while the sulfur concentration in the smelting is regulated so that the composition of the melt remains outside the solubility interval of the melt.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en modifisert kloreringsteknikk som kan anvendes med godt resultat for raffinering av matter som inneholder betydelige mengder av kobber uten at det er nødvendig med en slik regulering av svovelinnholdet. Overraskende ble det dessuten funnet at når denne fremgangsmåte anvendes, er det ikke nødvendig at svovelinnholdet er så høyt som 28% eller mer, for å sikre fjerning av arsen fra mattene. The present invention provides a modified chlorination technique which can be used with good results for refining mats containing significant amounts of copper without the need for such regulation of the sulfur content. Surprisingly, it was also found that when this method is used, it is not necessary for the sulfur content to be as high as 28% or more to ensure the removal of arsenic from the mats.
Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til rensning avThe invention relates to a method for cleaning
en kobberholdig matte inneholdende minst 10% kobber, hvor i det minste en av forurensningene bly, arsen, vismut, sink, antimon og kadmium uten klorering av betydelige mengder av kobberet i matten,karakterisert vedat man tilsetter til et smeltet bad av matten, ved en temperatur på minst 800°C, et eller flere av følgende: Kobberklorid, nikkelklorid og en gasstrøm inneholdende fritt klor som kloreringsmiddel, i en mengde som i det minste er tilstrekkelig for tilførsel av det klor som støkiometrisk er påkrevet for reaksjon med de forurensninger som skal fjernes, stanser til-førselen av kloreringsmiddel og deretter behandler badet med en gasstrøm inneholdende inert gass i et tidsrom på minst 10 minutter. a copper-containing mat containing at least 10% copper, where at least one of the contaminants lead, arsenic, bismuth, zinc, antimony and cadmium without chlorination of significant amounts of the copper in the mat, characterized by adding to a molten bath of the mat, by a temperature of at least 800°C, one or more of the following: Copper chloride, nickel chloride and a gas stream containing free chlorine as a chlorinating agent, in an amount that is at least sufficient to supply the chlorine that is stoichiometrically required for reaction with the pollutants to be is removed, stop the supply of chlorinating agent and then treat the bath with a gas stream containing inert gas for a period of at least 10 minutes.
I praksis kan raffineringsprosessen utføres i denIn practice, the refining process can be carried out in it
samme konverterbeholder i hvilken massen produseres, forutsatt at beholderen er forsynt med røkbehandlings- og vaskeutstyr. Fortrinnsvis anvendes imidlertid en separat kloreringsbeholder, såsom en øse forsynt med et tettsittende lokk. Kloreringsmidlet kan tilføres til det varme bad gjennom en lanse som går gjennom beholderlokket. Lokket må også forsynes med et passende hull for bortledning av gasser inneholdende klorider av forurensningene, hvilke gasser føres til en våtvasker for fjerning og gjenvinning av kloridproduktene så vel som eventuelt ureagert klor. same converter container in which the pulp is produced, provided that the container is equipped with smoke treatment and washing equipment. Preferably, however, a separate chlorination container is used, such as a ladle fitted with a tight-fitting lid. The chlorinating agent can be added to the hot bath through a lance that passes through the container lid. The lid must also be provided with a suitable hole for the discharge of gases containing chlorides of the pollutants, which gases are led to a wet scrubber for the removal and recovery of the chloride products as well as any unreacted chlorine.
Når klorgass anvendes som kloreringsmiddel, hvilket foretrekkes, kan dette innføres i badet av smeltet matte enten alene eller i blanding med en bæregass. Bæregassen tjener det nyttige formål å skaffe ytterligere agitering i badet. Nitrogen er egnet til bruk som bæregass. Luft kan anvendes som billigere erstatning for nitrogen, men oksygeninnholdet i luften vil ha tendens til å oksydere en del av kobberet eller eventuelt foreliggende nikkel eller jern i matten. Dette kan tolereres, eller endog være ønskelig, når jerninnholdet i matten er betydelig, og det oksyderte jern vil flyte opp som et skum på badoverflaten, hvorfra det kan fjernes. When chlorine gas is used as a chlorinating agent, which is preferred, this can be introduced into the molten mat bath either alone or in a mixture with a carrier gas. The carrier gas serves the useful purpose of providing additional agitation in the bath. Nitrogen is suitable for use as a carrier gas. Air can be used as a cheaper substitute for nitrogen, but the oxygen content in the air will tend to oxidize part of the copper or any nickel or iron present in the mat. This can be tolerated, or even desirable, when the iron content in the mat is significant, and the oxidized iron will float up as a foam on the bath surface, from where it can be removed.
Som et alternativ til anvendelse av klorgass kan det anvendes et kloreringsmiddel inneholdende kobber(II)-klorid eller nikkelklorid. Det kan innrøres i den smeltede matte eller inn-føres ved bunnen av badet. As an alternative to using chlorine gas, a chlorinating agent containing copper (II) chloride or nickel chloride can be used. It can be stirred into the melted mat or introduced at the bottom of the bath.
En annen arbeidsmåte som kan anvendes, er å tilveie-bringe et lag av smeltet salt som dekker overflaten av den smeltede matte og virker som et løsningsmiddel som samler opp i det minste en del av de kloridprodukter som dannes. Sistnevnte vil innbefatte ikke bare en del av kloridene av forurensningene, men også en del av hovedmetallkloridene, slik at det er nød-vendig å behandle det anrikede salt med sikte på gjenvinning av kloridene. Det salt som anvendes, må være egnet til bruk ved de aktuelle temperaturer. Raffineringsprosessen utføres fortrinnsvis med matten ved en temperatur i området 900-1200°C. Ved slike temperaturer har vanlige salter såsom natriumklorid eller kalium-klorid altfor høyt damptrykk til å være egnet, og man må ty til slike salter som bariumklorid, kalsiumklorid eller -fluorid, eller en blanding derav. Ved anvendelse av et slikt saltlag vil ikke alle dannende klorider bli oppsamlet, da noen, såsom kloridene av metalloider, fremdeles vil unnslippe gjennom salt-laget på grunn av det høye damptrykk. Another working method that can be used is to provide a layer of molten salt that covers the surface of the molten mat and acts as a solvent that collects at least part of the chloride products that are formed. The latter will include not only a part of the chlorides of the contaminants, but also a part of the main metal chlorides, so that it is necessary to treat the enriched salt with a view to recovering the chlorides. The salt used must be suitable for use at the relevant temperatures. The refining process is preferably carried out with the mat at a temperature in the range 900-1200°C. At such temperatures, common salts such as sodium chloride or potassium chloride have far too high a vapor pressure to be suitable, and one must resort to such salts as barium chloride, calcium chloride or -fluoride, or a mixture thereof. When using such a salt layer, not all forming chlorides will be collected, as some, such as the chlorides of metalloids, will still escape through the salt layer due to the high vapor pressure.
Uansett om det anvendes et gassformig eller fast kloreringsmiddel, eller om det anvendes et slikt saltlag eller ikke, er det vesentlig at kloreringstrinne.t etterfølges av en gassbehandling i minst 10 minutter, fortrinnsvis 20-60 minutter. Gassbehandlingen kan utføres med inert gass alene, eller hvis oksydasjon av hovedmetall i noen grad kan tolereres, så kan det av økonomiske grunner anvendes luft som rensegass. Varigheten av denne rensebehandling må være tilstrekkelig til at eventuelle rester av oppløst klor i den raffinerte matte drives ut. Etter rensningen bør matten ikke inneholde mer enn ca. 0,1% klor om helseskadelig avryking skal unngås under den påfølgende behandling av matten. Regardless of whether a gaseous or solid chlorinating agent is used, or whether such a salt layer is used or not, it is essential that the chlorination step is followed by a gas treatment for at least 10 minutes, preferably 20-60 minutes. The gas treatment can be carried out with inert gas alone, or if oxidation of the main metal can be tolerated to some extent, then for economic reasons air can be used as the cleaning gas. The duration of this cleaning treatment must be sufficient for any residual dissolved chlorine in the refined mat to be expelled. After cleaning, the mat should not contain more than approx. 0.1% chlorine, if harmful to health, must be avoided during the subsequent treatment of the mat.
Raffineringsprosessen virker mest effektiv med matter hvis jerninnhold ikke overstiger ca. 5%. Dette kan selvsagt lett oppnås ved at den urene matte om nødvendig behandles med.luft i nærvær av en kiselholdig fluks i en konvensjonell konverter. Svovelinnholdet i den matte som skal raffineres, er også viktig for oppnåelse av gode resultater ved prosessen. Mens det er unødvendig å ty til svovelinnhold på 28% eller mer, slik som ved raffinering av nikkelmatte, så vil fjerningen av arsen og vismut forløpe mest effektivt når svovelinnholdet i det minste tilsvarer den støkiometriske mengde som forbinder seg med alle hovedmetallene (kobber, nikkel, kobolt og jern) i matten. Svovelinnholdet i den opprinnelige matte er fortrinnsvis minst 1,05 ganger den støkiometriske mengde. Hvis justering er nød-vendig for oppnåelse av dette, kan. elementært svovel innrøres i den smeltede matte som skal raffineres, eller alternativt kan en grafittlanse eller blåserør anvendes som i konvensjonelle Pierce-Smith-konvertere for innblåsing av svoveldamp eller svovel-holdige gasser i smeiten. The refining process works most effectively with mats whose iron content does not exceed approx. 5%. This can of course be easily achieved by treating the impure mat if necessary with air in the presence of a siliceous flux in a conventional converter. The sulfur content of the mat to be refined is also important for achieving good results in the process. While it is unnecessary to resort to sulfur contents of 28% or more, such as in the refining of nickel matte, the removal of arsenic and bismuth will proceed most efficiently when the sulfur content is at least equal to the stoichiometric amount that combines with all the main metals (copper, nickel , cobalt and iron) in the mat. The sulfur content of the original mat is preferably at least 1.05 times the stoichiometric amount. If adjustment is necessary to achieve this, can. elemental sulfur is stirred into the molten mat to be refined, or alternatively a graphite lance or blowpipe can be used as in conventional Pierce-Smith converters to blow sulfur vapor or sulfur-containing gases into the smelt.
De følgende eksempler vil ytterligere belyse oppfinnelsen. The following examples will further illustrate the invention.
Eksempel 1Example 1
Dette er et eksempel vedrørende fjerning av bly fraThis is an example regarding the removal of lead from
en kobber-nikkel-matte som inneholdt 28% kobber, 48% nikkel, a copper-nickel mat containing 28% copper, 48% nickel,
.0,56% jern, 0,62% kobolt, 0,061% bly og 21,7% svovel. Ca. 5 kg av denne matten ble induksjonsoppvarmet i en alumina-digel og .0.56% iron, 0.62% cobalt, 0.061% lead and 21.7% sulphur. About. 5 kg of this mat was induction heated in an alumina crucible and
klorert ved 1020-1090°C. Kloreringen ble utført ved innblåsing av klorgass med en hastighet på 21 liter pr. time gjennom en lanse som ble ført ned i mattebadet. Etter 40 minutters blåsing, hvilket tilsvarte tilførsel av en klormengde ekvivalent med 0,8% av mattens vekt, ble matten funnet å inneholde 0,031% bly og 0,54% klor, og sterk avryking gjorde seg gjeldende ved støpingen. chlorinated at 1020-1090°C. The chlorination was carried out by blowing in chlorine gas at a rate of 21 liters per hour through a lance that was led down into the mat bath. After 40 minutes of blowing, which corresponded to the addition of an amount of chlorine equivalent to 0.8% of the mat's weight, the mat was found to contain 0.031% lead and 0.54% chlorine, and strong detachment was evident in the casting.
Umiddelbart etter kloreringen ble nitrogengass til-ført gjennom den samme lanse som ble brukt for klorgassen, ved en tilførselshastighet på 30 l/time. Etter 30 minutters nitrogen-gjennomspyling ble en ytterligere prøve støpt for analyse. Ingen avryking fant sted i dette tilfelle, og prøven av matte ble funnet å inneholde bare 0,013% bly og 0,04% klor. Immediately after the chlorination, nitrogen gas was supplied through the same lance that was used for the chlorine gas, at a supply rate of 30 l/hour. After a 30 minute nitrogen purge, a further sample was cast for analysis. No stripping took place in this case and the sample of mat was found to contain only 0.013% lead and 0.04% chlorine.
Når mer klor tilføres for oppnåelse av en høyere grad av raffinering, må varigheten av rensebehandlingen økes. Når en klortilsetning på 1,0 vekt% av matten ble anvendt, hadde blyinn-holdet i matten falt til 0,018% på det tidspunkt da klorstrømmen ble avbrutt. En påfølgende 45 minutters rensebehandling med nitrogen tilført i en mengde på 60 l/time resulterte i en endelig matte inneholdende 0,007% bly og 0,12% klor.. Klorinnholdet var høyere enn ønskelig og første til en svak avryking ved støping av matten. En rensebehandling av en på lignende måte klorert matte i en time med nitrogen under anvendelse av en strømningshastighet på 90 l/time resulterte i en ikke-rykende matte med et blyinn-hold på 0,005% og et klorinnhold på 0,06%. When more chlorine is added to achieve a higher degree of refining, the duration of the cleaning treatment must be increased. When a chlorine addition of 1.0% by weight of the mat was used, the lead content in the mat had dropped to 0.018% by the time the chlorine flow was stopped. A subsequent 45 minute cleaning treatment with nitrogen added in a quantity of 60 l/hour resulted in a final mat containing 0.007% lead and 0.12% chlorine. The chlorine content was higher than desired and first to a slight detachment when casting the mat. A cleaning treatment of a similarly chlorinated mat for one hour with nitrogen using a flow rate of 90 l/hr resulted in a non-smoking mat with a lead content of 0.005% and a chlorine content of 0.06%.
Eksempel 2Example 2
Det ble utført to sammenligningsforsøk A og B under anvendelse av en lignende matte som den i eksempel 1 ovenfor. Som før ble matten, en 5,34 kg prøve, induksjonsoppvarmet til 1020-1089°C i en alumina-digel. Digelen hadde en diameter på Two comparative tests A and B were carried out using a similar mat to that of Example 1 above. As before, the mat, a 5.34 kg sample, was induction heated to 1020-1089°C in an alumina crucible. The crucible had a diameter of
9,4 cm, og mattens dybde i digelen var ca. 17 cm. Det ble i 9.4 cm, and the depth of the mat in the crucible was approx. 17 cm. It stayed in
dette tilfelle anvendt to forskjellige lanser for tilførsel av klor og nitrogen, og hver lanse besto av et rør med innvendig diameter på 6 mm, og røret raget ned i smeiten til en dybde.på in this case, two different lances were used for the supply of chlorine and nitrogen, and each lance consisted of a tube with an internal diameter of 6 mm, and the tube protruded into the smelting to a depth.
ca. 16 cm under smeltens overflate. I forsøk A ble det anvendt en fremgangsmåte analog den i eksempel 1, hvor det først ble tilført klor, og etter at klorstrømmen var avbrutt, ble nitrogen tilført gjennom den andre lansen. I forsøk B ble det benyttet en modifisert fremgangsmåte, idet nitrogen ble tilført under hele prosessen, innbefattet kloreringssyklusen. Tabell 1 nedenfor viser den analyserte mattesammensetning ved de forskjellige klorerings- og rensebehandlings-trinh. about. 16 cm below the surface of the melt. In experiment A, a method analogous to that in example 1 was used, where chlorine was first added, and after the chlorine flow had been interrupted, nitrogen was added through the second lance. In experiment B, a modified method was used, in that nitrogen was supplied during the entire process, including the chlorination cycle. Table 1 below shows the analyzed mat composition at the various chlorination and cleaning treatment stages.
En sammenligning mellom resultatene i forsøk A og B etter 10 minutter viser at nitrogentilførsel under så vel som etter klortilførselen er gunstig både hår det gjelder raffinerings-graden og ikke minst når det gjelder den mengde klor som ble holdt tilbake i matten. A comparison between the results in trials A and B after 10 minutes shows that nitrogen supply during as well as after the chlorine supply is beneficial both for the hair in terms of the degree of refining and not least in terms of the amount of chlorine that was retained in the mat.
Eksempel 3Example 3
Det ble utført forsøk i større målestokk med chargerExperiments were carried out on a larger scale with chargers
på ca. 2 tonn matte, hvilke forsøk viser at fremgangsmåten gir meget gode resultater i industriell målestokk. of approx. 2 tonnes of mat, which tests show that the method gives very good results on an industrial scale.
Matten ble behandlet i en øse forsynt med et tettsittende lokk. Klorgassen ble innført gjennom en nedsenket grafittlanse. Avgassene ble ført til en alkalisk gassvasker, The mat was treated in a ladle fitted with a tight-fitting lid. The chlorine gas was introduced through a submerged graphite lance. The exhaust gases were led to an alkaline gas scrubber,
hvor gassene ble renset.where the gases were purified.
Den matte som ble anvendt i disse forsøk, inneholdt ifølge analyse 32% Cu, 44% Ni, 0,63% Co, 0,83% Fe, 22% S og 0,049% Pb. Resultatene fra to typiske forsøk (C og D) er angitt i tabell 2. According to analysis, the mat used in these experiments contained 32% Cu, 44% Ni, 0.63% Co, 0.83% Fe, 22% S and 0.049% Pb. The results from two typical experiments (C and D) are given in Table 2.
■ Eksempel 4 ■ Example 4
Den på hinannen følgende tilsetning av klor og nitrogen som beskrevet i eksempel 1 ble anvendt i to forsøk' E og F på matter, som var like bortsett fra at svovelinnholdet var betydelig høyere i matten i forsøk F. I hvert tilfelle ble klor tilsatt inn-til en mengde tilsvarende 3% av mattens vekt var tilsatt, og deretter ble rensebehandling med nitrogen utført i 30 minutter under anvendelse av en strømningshastighet på 12 l/time. Begynnelses-analyse for matten, dvs. etter kloreringen og etter rensebehandlingen, er vist i tabell 3. Av disse resultater vil det ses at den mest slående forskjell mellom de to forsøk er å finne i arsenfjerningen, som forløp tilfredsstillende i forsøk F, mens det ikke ble fjernet noe arsen fra matten med lavere svovelinnhold i forsøk E. The sequential addition of chlorine and nitrogen as described in Example 1 was used in two experiments' E and F on mats, which were similar except that the sulfur content was significantly higher in the mat in experiment F. In each case, chlorine was added in to an amount corresponding to 3% of the mat's weight had been added, and then purge treatment with nitrogen was carried out for 30 minutes using a flow rate of 12 l/hour. Initial analysis for the mat, i.e. after the chlorination and after the cleaning treatment, is shown in table 3. From these results, it will be seen that the most striking difference between the two experiments is to be found in the arsenic removal, which proceeded satisfactorily in experiment F, while no arsenic was removed from the lower sulfur mat in trial E.
Eksempel 5 Example 5
En kobbermatte inneholdende 28% Cu, 48% Ni, 0,036% Pb, 0,38% Fe og 21,7% S ble anvendt i et forsøk hvor raffinering fant sted under et lag av smeltet salt. Den anvendte arbeidsmåte innbefattet dannelse av en smelte av matten ved 1000°C, med et ovenpåliggende lag som tilsvarte 10% av mattens vekt, og som besto av 75% kalsiumklorid og 25% kobberklorid. Matten og det smeltede salt ble forenet og de to fraser renset ved at nitrogen ble inn-ført i mattefasen i en mengde på 60 l/time. Analyser av matten som funksjon av rensebehandlingstiden er vist i nedenstående tabell 4. Resultatene viser at tilfredstillende raffinering ble oppnådd etter 15-30 minutters rensebehandling, og at rensebehandlingen nedsatte forurensningsmengden både i matten og det ovenpåliggende saltlag. A copper mat containing 28% Cu, 48% Ni, 0.036% Pb, 0.38% Fe and 21.7% S was used in an experiment where refining took place under a layer of molten salt. The method used involved forming a melt of the mat at 1000°C, with an overlying layer corresponding to 10% of the mat's weight, consisting of 75% calcium chloride and 25% copper chloride. The mat and the molten salt were combined and the two fractions cleaned by introducing nitrogen into the mat phase in a quantity of 60 l/hour. Analyzes of the mat as a function of the cleaning treatment time are shown in table 4 below. The results show that satisfactory refining was achieved after 15-30 minutes of cleaning treatment, and that the cleaning treatment reduced the amount of contamination in both the mat and the overlying salt layer.
Eksempel 6 Example 6
Når en CuCl-holdig saltfase anvendes for raffinering, er det blitt funnet at dette salt kan anvendes mange ganger for raffinering av frisk matte. En matte med en sammensetning som i det tidligere eksempel og inneholdende 0,058% Pb ble raffinert. Syv 400 g charger av matte ble raffinert under anvendelse av den samme 60 g charge av saltblanding, hvilken til å begynne med inneholdt 20% CuCl og. 80% CaCl2, ved en temepratur på 1000°C. Hver charge av matte ble raffinert i 15 minutter, idet N2ble ført inn med en hastighet på 1 l/minutt. Resultatene er angitt i tabell 5 nedenfor. When a CuCl-containing salt phase is used for refining, it has been found that this salt can be used many times for refining fresh mat. A mat with a composition as in the previous example and containing 0.058% Pb was refined. Seven 400 g charges of matte were refined using the same 60 g charge of salt mixture, which initially contained 20% CuCl and. 80% CaCl2, at a temperature of 1000°C. Each batch of mat was refined for 15 minutes, with N 2 introduced at a rate of 1 L/minute. The results are set out in Table 5 below.
Eksempel 7 Example 7
Eksemplene ovenfor viser effektiviteten av denne fremgangsmåte for nikkel-holdige kobbersulfid-materialer. Dette eksempel viser at den likeledes kan anvendes på kobber-sulf id som ikke inneholder nikkel. The above examples demonstrate the effectiveness of this method for nickel-containing copper sulfide materials. This example shows that it can also be used on copper sulphide that does not contain nickel.
En kobbersulfid smelte inneholdende Pb og As ble klorert ved 1170°C med 3% Cl2ved at klorgassen ble boblet gjennom matten i 20,6 minutter. Matten ble senere renset med nitrogen i en mengde tilsvarende 1,5% av matten. De erholdte resultater er angitt nedenfor: A copper sulphide melt containing Pb and As was chlorinated at 1170°C with 3% Cl2 by bubbling the chlorine gas through the mat for 20.6 minutes. The mat was later cleaned with nitrogen in an amount corresponding to 1.5% of the mat. The results obtained are listed below:
Dette eksempel viser igjen at rensebehandling er vesentlig for oppnåelse av et lavt innhold av forurensninger. This example again shows that cleaning treatment is essential for achieving a low content of pollutants.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA289067 | 1977-10-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO783531L true NO783531L (en) | 1979-04-20 |
Family
ID=4109805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO783531A NO783531L (en) | 1977-10-19 | 1978-10-18 | PROCEDURE FOR CLEANING COPPER MATTER |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5488829A (en) |
| BE (1) | BE871394A (en) |
| DE (1) | DE2845297A1 (en) |
| ES (1) | ES474259A1 (en) |
| FI (1) | FI783186A (en) |
| GB (1) | GB2006180A (en) |
| NO (1) | NO783531L (en) |
| SE (1) | SE7810847L (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1338426C (en) * | 1989-07-31 | 1996-07-02 | Walter Curlook | Nitrogen / air blasts in ni-cu converters |
| CN113999985B (en) * | 2022-01-04 | 2022-04-01 | 矿冶科技集团有限公司 | Full thermal state copper matte converting heat balance control method |
-
1978
- 1978-10-17 ES ES474259A patent/ES474259A1/en not_active Expired
- 1978-10-18 SE SE7810847A patent/SE7810847L/en unknown
- 1978-10-18 GB GB7840977A patent/GB2006180A/en not_active Withdrawn
- 1978-10-18 DE DE19782845297 patent/DE2845297A1/en active Pending
- 1978-10-18 NO NO783531A patent/NO783531L/en unknown
- 1978-10-18 JP JP12831478A patent/JPS5488829A/en active Granted
- 1978-10-19 FI FI783186A patent/FI783186A/en unknown
- 1978-10-19 BE BE191228A patent/BE871394A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES474259A1 (en) | 1979-04-16 |
| GB2006180A (en) | 1979-05-02 |
| DE2845297A1 (en) | 1979-05-03 |
| SE7810847L (en) | 1979-04-20 |
| JPS5488829A (en) | 1979-07-14 |
| BE871394A (en) | 1979-04-19 |
| FI783186A (en) | 1979-04-20 |
| JPS6141972B2 (en) | 1986-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7123912B2 (en) | Improved solder and method for producing high purity lead | |
| NO127166B (en) | ||
| JPH0353368B2 (en) | ||
| US20220226939A1 (en) | Process for the production of crude solder | |
| US2039256A (en) | Process of treating refinery sludges or slimes containing selenium and tellurium | |
| US7232554B2 (en) | Process for recovering arsenic from acidic aqueous solution | |
| NO161509B (en) | PROCEDURE FOR THE RECOVERY OF ZINC FROM ZINCULPHIDE ORE CONCENTRATES. | |
| US4092152A (en) | Volatilization of impurities from smelter reverts | |
| CN1479647A (en) | Method for removing mercury from gas | |
| JP4427686B2 (en) | Chloride melting method for separation and recovery of zinc | |
| JP7463380B2 (en) | Improved method for producing high purity lead. | |
| SU1544829A1 (en) | Method of processing fine-grain lead and lead-zinc copper-containing sulfide concentrates | |
| NO783531L (en) | PROCEDURE FOR CLEANING COPPER MATTER | |
| US3938989A (en) | Arsenic removal from nickel matte | |
| US1414491A (en) | Method for the recovery of metallic values from slag | |
| AU749609B2 (en) | Method for thermally decomposing spent acid | |
| NO125733B (en) | ||
| NO300334B1 (en) | Process for the preparation of slightly volatile metals, such as zinc, lead and cadmium from sulphidic raw materials | |
| US4038066A (en) | Method of stripping base metals from fused salts | |
| SK132497A3 (en) | Process for the separation of copper and heavy metals from incinerated garbage residue and slag | |
| JPH06108177A (en) | Method of deleading debismuthed dross | |
| CA1109637A (en) | Purification of titanium trichloride | |
| JP3825603B2 (en) | Zinc enrichment method for steelmaking dust | |
| US1662439A (en) | Process of purifying metallic antimony | |
| GB2109008A (en) | Refining non-ferrous alloys |