PL48319B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 29.VI.1964 48319 KI 40 a 15/14 MKP C 22 b UKD l5\Ht BIBLIOTEKA Urzedu Patentowego 4 Polslifcj Rz«u$fAs?*l Wspóltwórcy wynalazku: inz. Janusz Przybyszewski, mgr inz. Stanislaw Musial, inz. Franciszek Grzesiek, mgr Jan Zie- ty, inz. Stanislaw Sedzik Wlasciciel patentu: Huta Miedzi im. H. Waleckiego, Legnica (Polska) Sposób rafinacji miedzi konwertorowej na miedz anodowa Przedmiotem wynalazku jest sposób rafinacji miedzi konwertorowej na miedz anodowa w pie¬ cach plomiennych, polegajacy na uprzednim prze¬ prowadzeniu w piecach ikonwertorowych w odpo¬ wiednich warunkach operacji utleniania miedzi a nastepnie redukcji tlenku miedzi i operacji odga- zowania S02 w piecach rafinacyjnych zwanych w dalszym ciagu opisu piecami anodowymi. Dzieki wyeliminowaniu utleniania miedzi konwertorowej w piecach anodowych i przeprowadzeniu tej ope¬ racji w konwertorze proces rafinacji zostaje skró¬ cony do okolo osmiu godzin.Utlenianie miedzi w konwertorze jest wprawdzie znane, lecz z powodu utraty duzej ilosci miedzi przechodzacej do szlamu, w praktyce dotychczas nie bylo stosowane.Znany jest równiez sposób otrzymywania mie¬ dzi anodowej z miedzi utlenionej w konwertorze, lecz jedynie poprzez dalsza rafinacje w piecach elektrycznych, gdzie istnieje mozliwosc latwego uzyskania wymaganej temperatury i atmosfery redukcyjnej.Natomiast wytwarzanie miedzi anodowej uprzed¬ nio utlenionej w konwertorze i odgazowanej w piecach plomiennych jest nieznane.Wsad ladowany do konwertora stanowi plynny kamien miedziowy zawierajacy Cu — 32—38%, 20 25 2 Fe — 32—40%, S — 25%, Pb + Zn + Ni do 5%.W konwertorze kamien miedziowy poddaje sie za¬ biegom technologicznym polegajacym na usunie¬ ciu siarki i zelaza oraz czesci pozostalych domie¬ szek. Przez przedmuchiwanie kapieli powietrzem nastepuje przejscie siarki w dwutlenek siarki, od¬ prowadzany odciagiem do dalszego przerobu.W pierwszej kolejnosci utlenia sie siarka zwiazana z zelazem, które po pozbyciu sie siarki i utlenie¬ niu laczy sie z krzemionka i przechodzi do zuzla.Po ozuzleniu zelaza zlewa sie zuzel, a pozostaly siarczek miedzi przedmuchuje sie w dalszym cia¬ gu otrzymujac w efekcie koncowym miedz kon¬ wertorowa, która zawiera okolo 98,5% czystej mie¬ dzi i okolo 1,5% domieszek, których dalsze obniza¬ nie w konwertorze jest niemozliwe.Miedz konwertorowa zawierajaca okolo 1,5% domieszek (S, Ni, Pb, Zn, Fe) nie nadaje sie do produkcji zadnych artykulów przemyslowych i mu¬ si byc poddana dalszemu procesowi rafinacji w piecach anodowych, gdzie zawartosc domieszek obniza sie z 1,5% do 0,6%.Usuwanie wymienionej czesci domieszek z miedzi konwertorowej dotychczas odbywalo sie w piecu anodowym, gdzie po roztopieniu miedz poddawana byla procesowi utleniania przez wdmuchiwanie w plynna kapiel pod cisnieniem 1,5 atm powietrza48319 3 4 za pomoca rurki stalowej zanurzonej w kapieli Utlenianie prowadzilo sie do osiagniecia zawartosci tlenu w miedzi do 0,8%.Utleniona miedz konwertorowa w piecu anodo¬ wym oddawala tlen domieszkom w niej zawartym, które jako tlenki wyplywaly na powierzchnie ka¬ pieli do zuz^d. Proces utleniania domieszek w pie¬ cach anodowych trwal okolo czterech godzin.Po utlenieniu miedzi i sciagnieciu zuzla w wan¬ nie pieca anodowego pozostawala miedz plynna i rozpuszczony w niej tlenek miedzi (Cu20) oraz nieznaczna czesc domieszek, których na drodze ^ogniowego rafinowania nie mozna bylo usunac. Aby otrzymac odpowiednia miedz nadajaca sie do od¬ lania anod, nalezalo tlenek miedzi ponownie zre¬ dukowac, zgodnie z reakcja Cu2 + C -+ 2Cu + CO.Redukcje prowadzilo sie przy uzyciu zerdzi brzozo¬ wych zanurzanych w kapieli. Wilgoc i produkty suchej destylacji wydzielajace sie z drzewa wywo¬ lywaly silne gotowanie sie zawartosci wanny, za¬ pewniajac usuniecie S02 oraz kontakt drzewa z tlenkiem miedziowym. Proces redukcji tlenku miedzi w piecach anodowych w tych warunkach trwal okolo pieciu godzin.Sposób wedlug wynalazku polega na wyelimino¬ waniu operacji utleniania miedzi konwertorowej w piecach anodowych i przeprowadzeniu tego za¬ biegu w konwertorze w czasie zaledwie trzech do pieciu minut oraz na skróceniu operacji usuwania tlenku miedzi w piecach anodowych z pieciu go¬ dzin do czterdziestu pieciu — szescdziesieciu minut.Dzieki wymienionemu sposobowi nastepuje zmniejszenie czasu rafinacji miedzi konwertorowej na anodowa o okolo osiem godzin, zwiekszenie zy¬ wotnosci pieca plomiennego, zmniejszenie ilosci wyprodukowanego zuzla przy jednoczesnym pro¬ centowym zmniejszeniu miedzi w zuzlu jak i zmniejszenie ilosci spalonych zerdzi na kazdy wytop oraz zmniejszenie zuzycia sprezonego po¬ wietrza i gazu.Utlenianie miedzi w konwertorze odbywa sie w temperaturze 1300°C w tak krótkim czasie (trzy do pieciu minut) dzieki temu, ze w plynna mfedz wdmuchuje sie powietrze pod cisnieniem 0,5—0,8 atm. za pomoca dwunastu rurek-dysz, przez co jest ona przedmuchiwana jednoczesnie w calej swej masie.Utlenianie miedzi prowadzi sie tylko do za¬ wartosci 0,25—0,3°/o tlenu. Tlen zawarty w miedzi konwertorowej zostaje nastepnie zuzyty w piecu anodowym do utleniania domieszek i przeprowa¬ dzenia ich do zuzla w okresie topienia, który trwa osiem godzin. Wazne jest utlenienie miedzi w kon¬ wertorze tylko do zawartosci okolo 0,3% 02, tak aby tlenu wystepujacego w postaci CuaO wystar- 5 czylo na utlenienie domieszek oraz zeby miedz po rafinacji zawierala jeszcze odpowiednia jego ilosc zapewniajaca otrzymanie anod odpowiedniej jakos¬ ci. Miedz beztlenowa lub zawierajaca zbyt male ilosci tlenu pochlania bowiem intensywnie gazy, zwlaszcza wodór z atmosfery pieca lub produk¬ tów suchej destylacji. Gazy te wydzielaja sie na¬ stepnie przy krzepnieciu miedzi powodujac po¬ rowatosc jej wlewków.Plynna miedz w piecu anodowym jest nasyco¬ na jeszcze dosc znaczna iloscia S02 przy czym gaz ten trzeba z niej usunac. Odgazowanie kapieli do¬ konuje sie w znany sposób za pomoca zerdzi brzo¬ zowych, które spalajac sie zanurzone w kapieli po¬ woduja jej gotowanie.W czasie czterdziestu pieciu do szescdziesieciu minut tlenek miedzi ulega redukcji do Cu. Czas ten jest wystarczajacy, gdyz z uwagi na uprzed¬ nie prowadzenie procesu utleniania w konwerto¬ rze tylko do 0,3% tlenu, ilosc tlenku miedzi roz¬ puszczonego w kapieli jest mala.Proces ódgazowania nalezy prowadzic w atmo¬ sferze obojetnej przy mozliwie najnizszej tempe¬ raturze kapieli 1180—1200°C. Niska temperatura kapieli powoduje mala rozpuszczalnosc S02 w mie¬ dzi (na przyklad w temperaturze 1220°C w 100 g miedzi rozpuszcza sie 0,448 g SOa, w temperaturze 1380°C w 100 g miedzi ilosc S02 wynosi 0,706 g).Podczas operacji ódgazowania nalezy pobierac cze¬ sto próby, które okreslaja jakosc miedzi. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób rafinacji miedzi konwertorowej na miedz anodowa znamienny tym, ze miedz konwertorowa w konwertorze poddaje sie utlenieniu w czasie trzech do pieciu minut, w temperaturze 1300°C, na¬ stepnie w piecu anodowym w czasie 8 godzin w temperaturze 1180—1200°C utlenia sie domieszki i potem w tym samym piecu i w tej samej tempe¬ raturze w ciagu 45—60 minut dokonuje sie redukcji tlenku miedziowego i ódgazowania S02 za pomoca znanego zabiegu polegajacego na zanurzeniu w ka¬ pieli zerdzi brzozowych. 15 20 25 30 35 40 45 ZG „Ruch" W-wa zam, 557-64, naklad 250 e£&. PL