UA82034C2 - Method for refining of scrap of copper alloys - Google Patents
Method for refining of scrap of copper alloys Download PDFInfo
- Publication number
- UA82034C2 UA82034C2 UAA200709712A UAA200709712A UA82034C2 UA 82034 C2 UA82034 C2 UA 82034C2 UA A200709712 A UAA200709712 A UA A200709712A UA A200709712 A UAA200709712 A UA A200709712A UA 82034 C2 UA82034 C2 UA 82034C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- copper
- melt
- furnace
- refining
- scrap
- Prior art date
Links
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims abstract description 11
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 21
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 18
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 238000010309 melting process Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 2
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 abstract 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід належить до галузі кольорової металургії, зокрема до способу рафінування мідних сплавів, до яких 2 у т.ч. відноситься брухт безолов'яних бронз тощо.The invention belongs to the field of non-ferrous metallurgy, in particular to the method of refining copper alloys, including 2 refers to the scrap of tin-free bronzes, etc.
Фахівцям відомо, що потрапляння до розплаву домішок АТ, Ре, 5і, 2п у кількостях, що перевищують 2000 ррт значно збільшує тривалість його рафінування або робить вказаний процес недоцільним, через значні втрати у вигарах, а також завдяки значному збільшенню енерговитрат на його здійснення через багаторазове використання флюсів та пов'язане з цим знімання шлаків, що утворились після застосування чергової порції 70 флюсу. Варто відзначити, що видалення шлаків супроводжується підвищеними вигарами міді.Specialists know that the introduction of AT, Re, 5i, 2p impurities into the melt in quantities exceeding 2,000 parts per million significantly increases the duration of its refining or makes the specified process impractical, due to significant losses in fumes, as well as due to a significant increase in energy consumption for its implementation due to repeated the use of fluxes and the associated removal of slags formed after the use of the next portion of flux 70. It is worth noting that the removal of slags is accompanied by increased copper fumes.
Перераховані вище причини призводять до значного ускладнення вказаного процесу, при рафінуванні мідної сировини із вмістом безолов'яних бронз більше ніж 0,3-0,595. Статистичні данні свідчать, що загальні втрати при рафінуванні брухту міді, що містить домішки Ат7, Ре, 5і, 7п у кількості більше ніж 2000 ррт кожна, відповідно становлять 3,5-495 у вигарі та 4-695о у шлаку, а час рафінування збільшується у 1,5-1,8 разів. При 72 здійсненні окислювального процесу втрати у вигарі становлять до 895 у шлаку 4-695, а час рафінування збільшується в 1,7-2,2 рази. Таким чином загальні втрати процесу рафінування становлять близько 1595 від кількості завантаженої шихти.The reasons listed above lead to a significant complication of the specified process, when refining copper raw materials with a content of tin-free bronzes greater than 0.3-0.595. Statistical data show that the total losses during refining of scrap copper containing impurities At7, Re, 5i, 7p in the amount of more than 2000 ppt each, respectively, are 3.5-495 in dross and 4-695o in slag, and the refining time increases 1.5-1.8 times. When oxidizing process is carried out 72 times, losses in combustion are up to 895 in slag 4-695, and refining time increases by 1.7-2.2 times. Thus, the total losses of the refining process are about 1595 of the amount of loaded charge.
У зв'язку зі зростаючими потребами промисловості в різних марках міді, у тому числі міді вогневого рафінування, одержаної з розплаву брухту міді, виникає необхідність розширення сировинної бази, шляхом залучення у виробництво, в якості сировини для одержання міді вогневого рафінування, шихтових матеріалів, що раніше не використовувались, наприклад безолов'яних бронз.In connection with the growing needs of the industry for various grades of copper, including fire-refined copper obtained from the melting of scrap copper, there is a need to expand the raw material base by involving in production, as raw materials for obtaining fire-refined copper, charge materials that previously not used, for example, lead-free bronzes.
З рівня техніки (патент України на корисну модель Мо 11532) відомий спосіб рафінування брухту міді шляхом рафінування його розплаву у відбивних печах.From the state of the art (Ukrainian patent for utility model Mo 11532), a method of refining scrap copper by refining its melt in blast furnaces is known.
Спосіб зокрема передбачає: завантаження твердих шихтових матеріалів до нагрітої печі; внесення разом із с 22 шШихтовими матеріалами та після розплавлювання половини завантаженої шихти під дзеркало розплаву, Ге) легкоплавкого флюсу; плавлення шихти; окислювання розплаву киснем повітря, що вдувають у піч через дутеві фурми протягом усього процесу; введення флюсів-розріджувачів для розрідження шлаку, що утворився; видалення шлаку; лабораторний контроль за вмістом домішок у розплаві; залежно від залишкового вмісту домішок у розплаві, додавання флюсів, що рафінують, знімання утвореного шлаку; відновлення міді з окислів, ч 30 які залишилися в розплаві, шляхом продування розплаву природним газом через дутеві фурми. соIn particular, the method involves: loading solid charge materials into a heated furnace; introduction together with c 22 charge materials and after melting half of the loaded charge under the melt mirror, Ge) low-melting flux; melting of the charge; oxidation of the melt with the oxygen of the air blown into the furnace through blast nozzles during the entire process; introduction of thinning fluxes to dilute the slag formed; slag removal; laboratory control of the content of impurities in the melt; depending on the residual content of impurities in the melt, adding refining fluxes, removing the formed slag; recovery of copper from oxides, h 30, which remained in the melt, by blowing the melt with natural gas through blow nozzles. co
До недоліків зазначеного способу варто віднести неможливість його ефективного використання для переробки сировини, що містить безолов'яну бронзу, оскільки у випадку перевищування у розплаві кількості А1, оThe disadvantages of this method include the impossibility of its effective use for the processing of raw materials containing tin-free bronze, since in the case of exceeding the amount of A1 in the melt, o
Ее, 5і, 7п до значень вище за 2000 ррт для кожного елементу, відбувається збільшення часу рафінування, сі збільшення втрат у вигарах і шлаках та виникає потреба у багаторазовому застосування флюсів, що рафінують, 32 а відповідно і необхідність видалення шлаків, що утворилися. сEe, 5i, 7p to values higher than 2000 ppt for each element, there is an increase in refining time, an increase in losses in fumes and slags, and there is a need for multiple applications of refining fluxes, 32a, respectively, and the need to remove the formed slags. with
Всі вказані причини призводять до подорожчання собівартості продукції, роблячи процес рафінування економічно недоцільним.All these reasons lead to an increase in the cost of production, making the refining process economically impractical.
Метою запропонованого винаходу є створення високоефективного та економічно доцільного способу « рафінування брухту мідних сплавів, що містять безолов'яні бронзи для одержання товарних марок міді, що є 50 простим та надійним у реалізації, має високу продуктивність, а також дозволяє одержувати готову продукцію т с порівняно низької собівартості при збереженні споживчих вимог до марки міді, у тому числі міді вогневого : » рафінування.The purpose of the proposed invention is to create a highly efficient and economically feasible method of "refining scrap copper alloys containing lead-free bronzes to obtain commercial grades of copper, which is 50 simple and reliable in implementation, has high productivity, and also allows obtaining finished products compared to low cost while maintaining consumer requirements for the copper grade, including refractory copper: » refining.
Зазначена мета досягається шляхом створення способу рафінування брухту мідних сплавів який включає: завантаження твердих шихтових матеріалів у нагріту піч, плавлення шихти, окислювання розплаву киснем 45 повітря, що подають у піч через дутеві фурми протягом усього процесу, введення флюсів-розріджувачів для со розрідження шлаку, що утворився, видалення шлаку, лабораторний контроль за вмістом домішок у розплаві, ко залежно від залишкового вмісту домішок, додавання флюсів, що рафінують, знімання утвореного шлаку, відновлення міді з окислів, які залишилися у розплаві шляхом продування розплаву природним газом через о дутеві фурми. со 20 При цьому, відповідно до винаходу, завантаження твердих шихтових матеріалів до нагрітої печі здійснюють у два етапи: спочатку в нагріту піч завантажують тверді шихтові матеріали, що не містять бронзи, у кількості у» 60-70905 від загального завантаження печі, у процесі плавлення здійснюють окислювання розплаву до вмісту кисню 6500-7500 ррм, після чого завантажують кусковий брухт безолов'яної бронзи (що містить Ге, Зі, 7п, при загальному вмісті міді більше ніж 8595), у кількості 40-30 95 від загального завантаження печі.The specified goal is achieved by creating a method of refining scrap copper alloys, which includes: loading of solid charge materials into a heated furnace, melting of the charge, oxidation of the melt with oxygen 45 air supplied to the furnace through blow nozzles throughout the process, introduction of flux-dilutants for slag dilution, formed, removal of slag, laboratory control of the content of impurities in the melt, depending on the residual content of impurities, addition of refining fluxes, removal of the formed slag, recovery of copper from the oxides that remained in the melt by blowing the melt with natural gas through blast nozzles. со 20 At the same time, according to the invention, loading of solid charge materials into the heated furnace is carried out in two stages: first, solid charge materials that do not contain bronze are loaded into the heated furnace, in the amount of 60-70905 of the total charge of the furnace, in the process of melting oxidation of the melt to an oxygen content of 6500-7500 ppm is carried out, after which a piece of tin-free bronze scrap is loaded (containing He, Zi, 7p, with a total copper content of more than 8595), in the amount of 40-30 95 from the total loading of the furnace.
Перераховані ознаки складають суть винаходу та забезпечують досягнення технічного результату, створення о високоефективного та економічно доцільного способу рафінування брухту мідних сплавів, що містять безолов'яні бронзи для одержання товарних марок міді, що є простим та надійним у реалізації, має високу продуктивність, а ко також дозволяє одержати готову продукцію порівняно низької собівартості при збереженні споживчих вимог, що застосовуються до марки міді, у тому числі міді вогневого рафінування. 60 Причинно-наслідковий зв'язок ознак винаходу та технічний результат полягає у наступному: 1. Рафінування мідного сплаву (безолов'яної бронзи) від основних компонентів, що перебувають у ньому, здійснюють у розплаві міді, що містить кисень в кількості 6500-7500 ррт у вигляді розчиненого мідного закису.The listed features make up the essence of the invention and ensure the achievement of the technical result, the creation of a highly efficient and economically feasible method of refining scrap copper alloys containing tin-free bronzes to obtain commercial grades of copper, which is simple and reliable in implementation, has high productivity, and also allows you to obtain finished products of relatively low cost while maintaining consumer requirements applicable to the copper brand, including fire-refined copper. 60 The causal relationship between the features of the invention and the technical result is as follows: 1. Refining of the copper alloy (tin-free bronze) from the main components contained in it is carried out in a copper melt containing oxygen in the amount of 6500-7500 ppm in the form of dissolved copper oxide.
При додаванні брухту безолов'яної бронзи основні компоненти зазначеного сплаву АТ, Ее, Зі, 7п, окрім міді, переходять у розплав і вступаючи у обмінну реакцію із закисом міді, відновлюють мідь, у свою чергу переходячи бо в окисли шляхом екстракції в шлаки.When tin-free bronze scrap is added, the main components of the indicated alloy AT, Ee, Zi, 7p, except for copper, pass into the melt and, entering into an exchange reaction with copper oxide, restore copper, in turn turning into oxides by extraction into slag.
Для цинку хімізм процесу може бути виражений наступною реакцією: 2СбиО22п-227пОваСивв5780 калFor zinc, the chemistry of the process can be expressed by the following reaction: 2SbyO22p-227pOvaSyvv5780 cal
У реакції цинк більш активний порівняно з міддю і є розкислювачем розчиненим у металі. Аналогічно відбувається реакція з іншими металами-домішками, що мають більшу спорідненість кисню, ніж мідь, наприкладIn the reaction, zinc is more active compared to copper and is a deoxidizer dissolved in the metal. Similarly, the reaction occurs with other impurity metals that have a greater affinity for oxygen than copper, for example
А1, Ре, 81. 2. Кількість використаного брухту безолов'яної бронзи становить 30-4095 від загального завантаження печі, що дозволяє одержати в процесі плавки додатково 15-2595 міді вогневого рафінування із шихтових матеріалів, що раніше у подібних процесах не використовувались. При цьому така кількість використаного брухту 70 безолов'яної бронзи обумовлена кількістю кисню в розплаві (у вигляді закису міді), що у свою Чергу обмежується розчинністю закису міді в розплаві.A1, Re, 81. 2. The amount of tin-free bronze scrap used is 30-4095 from the total loading of the furnace, which allows to obtain in the process of melting an additional 15-2595 of fire-refined copper from charge materials that were not previously used in similar processes. At the same time, such amount of used tin-free bronze scrap 70 is determined by the amount of oxygen in the melt (in the form of copper oxide), which in turn is limited by the solubility of copper oxide in the melt.
Приклад здійснення винаходуAn example of the implementation of the invention
Плавка брухту міді здійснювалась у відбивній печі на 120 тонн. За шихтові матеріали використовували брухт міді групи АЇ 1,2,3 у кількості 80 тон та 40 тон брухту мідного сплаву (мікс) середній вміст міді в якому, за лабораторним даними, становив 86,495, крім того, вказаний сплав містив: 1,790РЬ, 6,195АЇ, 0,890Ре, 0,769551, 4,290 27п, 0,4596 МН та інші елементи у незначних кількостях.Smelting of copper scrap was carried out in a 120-ton blast furnace. As charge materials, copper scrap of group AI 1,2,3 was used in the amount of 80 tons and 40 tons of copper alloy scrap (mix), the average content of copper in which, according to laboratory data, was 86.495, in addition, the indicated alloy contained: 1.790Pb, 6.195 AI, 0.890Re, 0.769551, 4.290 27p, 0.4596 МН and other elements in small quantities.
Процес плавлення здійснювали у такий спосіб; до печі завантажували брухт міді, здійснювали його розплавлення, окислювання до вмісту кисню 6720 ррт при температурі 12202С, після чого завантажували брухт безолов'яної бронзи, виконували плавлення, окислювання домішок до залишкового вмісту кисню в розплаві на рівні 4280 ррт, додавання флюсу-розріджувача, зняття шлаків, рафінування розплаву від домішок шляхом введення на поверхню флюсів, що рафінують, зняття шлаків, відновлення міді природним газом та злив металу.The melting process was carried out in the following way; scrap copper was loaded into the furnace, it was melted and oxidized to an oxygen content of 6720 ppm at a temperature of 12202C, after which tin-free bronze scrap was loaded, melting and oxidation of impurities until the residual oxygen content in the melt at the level of 4280 ppm was added, a flux-diluent was added, slag removal, melt refining from impurities by introducing refining fluxes to the surface, slag removal, copper recovery with natural gas and metal draining.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200709712A UA82034C2 (en) | 2007-08-28 | 2007-08-28 | Method for refining of scrap of copper alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200709712A UA82034C2 (en) | 2007-08-28 | 2007-08-28 | Method for refining of scrap of copper alloys |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA82034C2 true UA82034C2 (en) | 2008-02-25 |
Family
ID=39817361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200709712A UA82034C2 (en) | 2007-08-28 | 2007-08-28 | Method for refining of scrap of copper alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA82034C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496894C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-10-27 | Ирина Анатольевна Бобкова | Copper refining method |
| CN111363938A (en) * | 2020-03-25 | 2020-07-03 | 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 | Modifier for scrap brass and method for producing brass alloy by using modifier |
-
2007
- 2007-08-28 UA UAA200709712A patent/UA82034C2/en unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496894C1 (en) * | 2012-06-14 | 2013-10-27 | Ирина Анатольевна Бобкова | Copper refining method |
| CN111363938A (en) * | 2020-03-25 | 2020-07-03 | 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 | Modifier for scrap brass and method for producing brass alloy by using modifier |
| CN111363938B (en) * | 2020-03-25 | 2021-06-25 | 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 | Modifier for scrap brass and method for producing brass alloy by using modifier |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Agrawal et al. | Problems, prospects and current trends of copper recycling in India: An overview | |
| Samuelsson et al. | Copper recycling | |
| CN100475987C (en) | Process and apparatus for recovery of non-ferrous metals from zinc residues | |
| CN102433438A (en) | Treatment method of scrap copper | |
| CN106676269A (en) | Method for treating cyanide tailings | |
| CN108588441A (en) | A kind of pyrogenic process whole process cleaning copper smelting device and technique | |
| CN102586618A (en) | Process of smelting iron pyrite | |
| Antrekowitsch et al. | Zinc and residue recycling | |
| CN106332549B (en) | Process for converting copper-containing materials | |
| US8211207B2 (en) | Process for refining lead bullion | |
| CN109477161A (en) | The method of the nickeliferous copper sulphide material of continuous converting | |
| JP2021507096A (en) | Improved solder manufacturing process | |
| JP2023503237A (en) | Improved copper smelting method | |
| UA82034C2 (en) | Method for refining of scrap of copper alloys | |
| CN113999996B (en) | Method for preparing anode plate by complex copper-containing material through fire refining | |
| US1804054A (en) | Method of treating materials containing lead | |
| CA1112456A (en) | Method of manufacturing crude iron from sulphidic iron-containing material | |
| US4515631A (en) | Method for producing blister copper | |
| JP2009209405A (en) | Method for smelting copper-containing dross | |
| JPH08218128A (en) | Method for smelting copper | |
| Cui et al. | Pyrometallurgical recovery of valuable metals from flue dusts of copper smelter through lead alloy | |
| CN110423861B (en) | Method for producing copper-containing steel and application of copper slag as coolant in producing copper-containing steel | |
| US20100132508A1 (en) | Process for separating and refining impurities from lead bullion | |
| Fleuriault | Pyrometallurgical Processing of Secondary Lead Material: An Industry Overlook | |
| RU2219266C1 (en) | Method of pyrometallurgical processing of copper- nickel converter matte |