Способ рафинирования черновой меди

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕОЪБЛИК 14 ЕНИЯ а-. дГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Уральский ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовтельский и проектный институт меной промышленности "Унипромедьф(56) 1. Патент СЬИ Р 3868248,кл 75-76, опублик. 1975.2. Авторское свидетельство ССВ 269489 кл. С 22 В 15/14, 1969 ЯОО 5. А(54)(57) 1. СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ ЧЕРНОВОЙ МЕДИ, включающий обработку ее в расплавленном состоянии кальций- содержащим раскислителями, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества меди и снижения стоимости процесса, в качестве раскислителей используют смеси или сплавы железа, кремния и кальция.2. Способ по п. 1, о,т л и ч аю щ и й с я тем, что железо, кремний и кальций в раскислителе берут в соотношении (2-1):1:(0,5-1,5).1068522 Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам пирометаллургического рафинирования. черновой меди.Известен способ раскисления расплавленных цветных металлов, состоящий в продувке расплавленной меди до остаточного содержания кислорода в меди менее 0,3 мас., введении добавки в виде куска пористого кокса, пропитанного натрием, калием, кальцием, магнием или сплавом,содержащим по крайней мере 20 одного или более из укаэанных компонентов 13. Расчетный состав шлака,Температураплавления,Опыт РеО Я 102 СаО Ге Я Са 0,5 4716 3915 129 1030 0,6 31,2 51,8 17,0 1100 1,5 23,3 38,7 38,0 1170 1,5 39,0 ,25,6 35,4 1150 1,5 31,4 37,8 30,8 1200 2,1 1,6 38,2 30) 2 31,6 1200 1,6 20,9 38,6 0,9 40,4 1200 55,4 14,5 0,4 0,9 30,1 1150 100 2570 При увеличении в соотношении Са1,5 увеличивается содержание СаО (до 40), при уменьшении Са ( 0,5 значительно возрастает содержание Я 102(55) в расчетном составе шлака, получаемом после раскисления. То и другое приводит к увеличению вязкости шлаков.Увеличение в соотношении Ге ) 2 нецелесообразно, так как это также ведет к повышению вязкости и температуры плавления шлака, при снижении Ге с 1 (УеО = 20) за счет увеличения в тройной системе РеО Недостатком этого способа является то, что раскислители в резуль-. тате реакции с закисью меди дают твердые продукты, не удаляющиеся из жидкой меди. Поэтому они применяются только для удаления последних остатков закиси меди,Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является способ рафинирования черновой меди, в котором расплав меди обрабатывают щелочно-эемельными металлами при 1120- 1150 С, вводимыми в расплав в виде их сплава с медью 23. Соотношение компонентов в раскислителе Недостатками известного способа являются низкое качество меди, вызванное появлением твердых продуктов раскисления, трудно удаляемых из меди, а также значительная стоимость сплавов щелочно-земельных металлов с медью.Целью изобретения является повышенне качества меди и снижение стоимости процесса.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу рафинирования черновой меди, включающему обработку расплава кальцийсодержащими раскислителями, в качестве рас кислителей используют смеси или сплавы железа, кремния и кальция.Кроме того, железо, кремний и кальций в раскислителе берут в соотношении (2-1)фг:(0,5-1,5). 20 " При температуре раскисления анодной меди (1220-12500 С) железо, кремний и кальций взяты предпочтительно в соотношении (2-1):1:(0,5-1,5). Такое соотношение обусловлено тем, 25 что продукты раскисления образуют шлаки системы РеО-ЯхО-СаО,имеющие температуры плавления 1200 еС. Составы шлаков приведены в табл. 1Таблица 1 ЯО -СаО окиси кальция и кремнезема возрастает температура плавления шлака.Наиболее оптимальный состав шла. ков лежит в пределах 25-45 ГеО,10-30 СаО, 30-40 Я 02Легкоплавкие продукты раскисления, которые получаются при .исполь зовании рекомендованных соотношенийкомпонентов в раскислителе на основе железо-кремний-кальций, быстроудаляются в шлак, не загрязняя меди.Благодаря этому становится возмож ным применение данных раскислителейРаскислитель 1 1 О Ре Б 1 Са О Уе Я 3. 0,15 СК0,13 СКЗО кл.АРе:Б 1:Са1,7:1:0,5 0,13 0,037 0,006 0,02 0,0200,008 Не обнаружен 0,26 СК0,23 0,23 0,037 0,006 О, 01 О, 038 О, 012 - ф 1 Составитель А. КальницкийРедактор И, Рогулич ТехРедЛ,Мартяшова Корректор А. ПовхПодписное Заказ 11418/24 тираж 603 ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патентф, Г. Ужгород, ул. Проектная, 4 при.исходном содержании кислорода .в анодной меди, равном 0,1-0,4. Применение же Са и Мя (температуры плавления Сао и МБО соответственно 2570 и 30730 С) возможно лишь с остаточного содержания кислорода менее 0,02; так как образуются твердые продукты .раскисления, загрязняющие медь.При раскислении металлическими раскислителями на основе железо - кремний - кальций используют стехиометрически необходимое количество раскислителя.П р и м е р. Проводят раскисление анодной меди (Н 1 = 0,3-0,4) с исходным содержанием кислорода 0,1 Опыт 1 проведен с недостатком раскислителя (0,83 от стехиометрического количества), поэтому остаточное содержание кйслорода в меди составляет 0,04, в остальных опытах содержание не превышает 0,02,При. раскисленйи увеличение содержания железа и кремния не превышает 0,02 и 0,005 соответственно. Кальций в меди после раскисления не обнаружен, Наблюдается также снижение содержания железа против исходного (опыт 3 и 4) за счет перехода РеО из меди в шлак.Таким образом, раскисление меди металлическими восстановителями на основе железо - кремний - кальций обеспечивает практически полное удаление кислорода из никельсодержащей меди без значительного загрязнения меди продуктами раскисления,0,4, Медь расплавляют в атмосферегелия. В качестве раскислителя используют силикокальций СК 30 кл.А в смеси с чугунной стружкой (РеБ 1 : Са = 1,7:1,0:0,5), Силикокальций имеет следующий состав,%,8-1,25 по отношению к стехиометрически необходимому для полного восстановления кислорода в меди, При1220 С медь вместе с восстановителями выдерживают 45-50 мин. Данныеопытов сведены в табл. 2. После,опытов медь анализируют на кислород 15 (металлографически) и на содержаниеРе, Б 3., Са Преимуществом предлагаемого способа перед известными является то, что комплексные раскислители боЛее дешевы, чем сплавы щелочноземельных 35 металлов с медью. Использование комплексных металлических восстановителей, дающих легкоплавкие продуктыраскисления, позволяет получать анодную медь менее загрязненную про дуктами раскисления, чем в случаеприменения раскислителей, образующих:твердые продукты раскисления.Раскисление меди предлагаемыми восстановителями позволяет перевести 4 никель иэ оксида в металлический,снизить химическое растворение меди при электролизе, содержание в шламе меди, никеля и других балластных примесей, анодную пассивацию и, соответственно, увеличить выход по то ку.