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Brevet d'invention.
Procédé pour la dépuration du cuivre de cémentation et d'autres qualités de cuivre subdivise.
La présente invention est relative à un nouveau procédé spé- étalement étudié pour l'élimination de toutes les impuretés so- lubles dans des acides convenables, existant dans le cuivre ob- tenu par cémentation, dit "cément de cuivre" et dans d'autres qualités de cuivre plus ou moins subdivisé et oxydé, afin de fournir les dites matières dans l'état de pureté nécessaire pour la fabrication des composés de cuivre.
Lorsqu'on sépare le cui- vre des solutions cuprifères par le fer ou autre métal, on ob- tient ce que l'on appelle le "cément de cuivre" qui est tou- jours mêlé à des impuretés qui en empêchent l'emploi direct pour la production des composés commerciaux du cuivre, par exem- ple du sulfate de cuivre à 98-99. Le titre en cuivre du cé- ment de cuivre varie de 20 à 92% et les impuretés qu'il contient varient elles aussi dans de larges limites quant au pourcentage et à la qualités
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Le procédé objet de la présente invention peut être employé pour toute qualité de cuivre de cémentation,
pendant une phase quelconque de la fabrication et il peut aussi être employé pour d'autres qualités de cuivre où le métal se présente en particu- les plus ou moins petites accompagnées par des impuretés en quan- tité et qualité variables, comme par exemple dans le sable de cuivre natif appelé "cuivre ou minerai de Corocoro" dont la te- neur en cuivre dans le produit commercial est parfois seulement de 40%
Dans le procédé suivant l'invention, la réduction des oxydes se fait en chauffant le cuivre de cémentation mélangé avec de la poudre de charbon ou avec des substances pouvant se carboni- ser;
ou bien dans une atmosphère d'oxyde de carbone ou d'hydro- gène, le chauffage étant fait à une température non supérieure à oelle où commence à se produire une décomposition sensible des sulfates de fer, et qui correspond à la chaleur rouge nais- sant (500 à 5500 C). Les meilleures conditions du traitement correspondent à des températures inférieures à 200 0, avec un chauffage lent pour éviter l'incandescence du métal et la forma- tion de sesquioxyde de fer, qui devient d'autant plus réfractai- re à l'action dissolvante des acides, que la température à la- quelle il a été soumis était élevée.
L'oxyde de carbone (CO) réduit les oxydes contenus dans le cément de cuivre* bien plus facilement et rapidement que l'hy- drogéne agissant dans de mêmes conditions; et la pression favori- se cette réduction permettant ainsi de réduire la température de réaction.
Pendant le chauffage du 'cément de cuivre" mélangé avec de la poudre de charbon, les oxydes de cuivre qui il contient sont réduits avec formation d'oxyde de carbone qui reste occlus dans la masse solide résultante. Le cuivre devient poreux et perméable aux liquides employés comme dissolvants des impuretés que l'on veut éliminer.
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Après le dit traitement la masse de cuivre ainsi obtenue est plongée dans une solution danhydride sulfureux SO2 à 3 - 6%; on la laisse en contact de l'anhydride sulfureux pendant 24 à
36 heures.
Ensuite on lave abondamment la masse de cuivre par une nouvelle solution d'anhydride sulfureux dans l'eau ou de bisul- fate de soude, ou bien avec de l'acide sulfurique ou chlorydrique dilués. Pour quelques types de cuivre de cémentation l'addition de chlorure de sodium favorise l'action dissolvante des dits ré- actifs sur les impuretés à éliminer.
Les avantages qu'on réalise en appliquant le procédé selon la présente invention peuvent être divisés en deux groupes: le premier relatif à la simplification du procédé hydrométallurgi- que usuel, et l'autre relatif à la réduction du prix de revient du traitement.
Au premier groupe appartient l'avantage de l'élimination complète de plusieurs manipulations métallurgiques longues et coûteuses, et des pertes toujours sensibles de métal dans les scories de refus* Avec le nouveau procédé on n'a ni pertes de métal ni des boues, tout en obtenant du cuivre aussi.pur que le cuivre en grenailles qu'on emploie dans la fabrication du sulfate de cuivre. Les solutions cuprifères obtenues par simple disso- lution du cément dépuré n'exigent pas d'opérations ultérieures tendant à obtenir un degré supérieur de pureté, comme il arrive pour les autres procédés similaires qui emploient des matières impures et ainsi la fusion d'affinage du cuivre se trouve éli- minée.
Au deuxième groupe appartiennent les avantages de l'absence d'opérations de raffinage du cuivre, de la reprise des scories et de l'élimination des traitements chimiques des solutions de cuivre. Ces avantages permettent une remarquable économie dans le prix total de revient des transformations du cuivre de cémen- tation en des composés commerciaux de cuivre à haut degré de pureté, @
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Le procédé selon la présente invention, qu'on vient d'ex- poser de façon générique, peut-être, par exemple, réalisé en traitant des céments de cuivre, produits par les méthodes or-
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dinaires de l'hydrométallurgle, de la fagon suivante:
a) Le cément de cuivre sec est broyé et mêlé avec 5-10% de poudre de charbon, le dit mélange étant ensuite chauffé à la chaleur rouge naissant dans un four convenable et puis refroi- di hors du contact de l'air ou par immersion rapide dans l'eau. b) La masse de cuivre réduite par la dite opération est plongée dans une solution d'anhydride sulfureux à 3 - 6% de SO2 et laissée en contact avec cette dernière pendant 24 à 48 heures.
c) La solution d'anhydride sulfureux est remplacée par une solution à 10-20% de bisulfate de soude, et la masse, après 12-24 heures de contact avec la dite solution, est abondamment lavée l'eau. d) Lorsque le cément de cuivre contient de l'arsenic ou de l'antimoine, la masse, après l'opération a) est chauffée au rou- ge au contact de l'air, en ajoutant plus ou moins de carbonate de soude pour faciliter l'élimination des composés volatils.
Les opérations et les réactifs indiqués ci-dessus ont été cités à titre d'exemple, l'invention n'est par conséquent pas limitée à l'emploi de ces derniers, les mêmes résultats - c-à-d. la séparation complète des éléments qui empêcheraient d'obtenir en partant du cuivre de cément des composés pratiquement purs pouvant être obtenus par d'autres moyens, pourvu qu'on suive dans les traitements les principes fondamentaux de l'invention exposée ci-dessus.
On doit remarquer que la variété considérable de composition des céments, tels qu'ils sont produits par l'hydrométallurgie du cuivre, permet en quelques cas l'élimination d'une ou de plu- sieurs des opérations, décrites.
Par exemple, les céments ne contenant pas d'oxyde cuivrique (CuO) ou qui en contiennent en de très petites quantités, n'exi-
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gent pas le traitement de réduction au four opération a).
Ceux qui ne contiennent pas ou presque pas d'arsenic et d'anti- moine n'exigent pas d'être chauffés au rouge, comme à l'opéra- tion d). Le bisulfate de soude, dans l'opération c) peut être remplacé par de nouvelles solutions de SO2 ou bien par d'autres solutions acides plus moins concentrées selon la nature de l'aci- de et d'après la composition et la structure du cément de cuivre.
La réduction du cément peut aussi être réalisée par de l'o- xyde de carbone ou par de l'hydrogène à l'état gazeux, sous pres- sion, ce qui permet d'opérer à des températures inférieures à celles indiquées, avec l'avantage de maintenir les impuretés sous une forme plus facilement soluble
Au charbon à mélanger avec le cuivre cémenté on peut aussi substituer de la sciure de bois ou toute autre substance réduc- trice employée dans l'industrie (naphte,, goudron, etc..).
De nombreuses variations et modifications peuvent être ap- portées au procédé qu'on vient de décrire,sans que l'on sorte pour cela des caractéristiques de l'invention.
R é s u m é.
En résumé l'invention concerner
1. un procédé pour la dépuration du cuivre de cémentation ou d'autres qualités de cuivre subdivisé, caractérisé par les opérations suivantes successives: désoxydation initiale du cui- vre de démentation désséché par chauffage en présence d'un corps réducteur convenable, avec refroidissement rapide de la masse hors du contact de l'air, ce refroidissement étant obtenu par exemple par immersion rapide dans l'eau, immersion successive de la masse réduite dans un bain dissolvant les impuretés du cuivre cémenté, lavage consécutif et répété de la masse dépurée par une solution convenable, et enfin par l'eau.
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