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Demande de brevet français en sa faveur du 16 Juin 1936.
Il est déjà connu de purifier le cuivre en faisant agir sur le cuivre fondu certains laitiers ou certains flux mais, en général, ces procédés conduisent à l'utilisation de quantités relativement importantes de laitiers ou flux et à des opérations longues et coûteuses, si l'on veut obtenir une désoxydation très intense.
Par la présente invention, la demanderesse a découvert la possibilité, grâce à une combinaison de moyens faisant intervenir un élément réducteur auxiliaire et un flux, et grâce à un choix judicieux des matières mises en oeuvre, d'obtenir des désoxydations très poussées du cuivre, même en partant de cuivre très oxydé (grain de son) et sans mettre en oeuvre des quantités prohibitives de matières.
Autrement dit, la demanderesse a trouvé que par des combinaisons de certains corps, on aboutissait à un degré-de désoxydation particulièrement poussé, et ce résultat est obtenu même sans faire intervenir un brassage violent entre laitier et métal, la durée de l'opération étant toutefois beaucoup plus longue dans ce cas d'absence de brassage.
Les corps en question permettent, en effet, même sans qu'on atteigne l'équilibre complet entre métal et laitier, d'atteindre déjà un degré de désoxydation très avancé.
Ces résultats sont obtenus, conformément à la présente invention, par la combinaison des deux moyens suivants:
1[deg.] Addition au métal fondu d'un élément métallique, réducteur par rapport à Cu2O, tel que le calcium ou tout autre métal alcalino-terreux ou alcalin soluble dans le cuivre liquide, ou encore le magnésiym, l'aluminium, le fer,
le zinc.
2[deg.] Action sur le bain métallique d'un flux à base
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cate de soude.
Cette action des flux peut s'exercer soit en fondant
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le cuivre, auquel on a ajouté l'élément réducteur, mode opé-
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flux solide avec le métal liquide porté à une température suffisante pour entraîner la fusion du flux, soit de toute autre manière, par exemple par action du flux en couche surnageante dans le four de fusion lui-même; on peut fondre, dans ce même four, le flux cité plus haut, par exemple en chargeant les éléments de ce flux sur le bain. Le brassage violent du cuivre et du flux est par exemple réalisé en versant violemment le cuivre sur le flux placé dans une poche, le versement étant effectué, par exemple en gros jet,et d'une hauteur telle qu'il se produise une sorte d'émulsionnement du flux dans le cuivre et une désoxydation quasi instantanée du cuivre.
L'addition de l'élément réducteur est faite soit avant que le laitier ait été mis en contact avec le bain, soit pendant que le laitier se trouve en contact avec le bain..
Il importe également de maintenir le laitier en contact avec le métal jusqu'à ce que la réaction d'absorption des oxydes soit suffisamment avancée, ce qui est quasiinstantané dans le cas du brassage violent du laitier avec le métal, mais évidemment plus long si l'on opère sans brassage,par exemple dans un four.
En ce qui concerne le choix de l'élément réducteur
à ajouter, il y a intérêt à utiliser des corps comme les métaux alcalins.ou alcalino-terreux, pas ou presque pas miscibles avec le cuivre, à l'état solide, afin d'éviter une influence nuisible sur la conductibilité électrique. Il est à noter que le calcium exerce une action extrêmement intense en combinaison avec un flux d'anhydride borique, d'acide métaphosphorique ou de silicate de soude.
Le magnésium, l'aluminium, le fer et le zinc peuvent également être utilisés en combinaison avec l'un des flux cités ci-dessus.
Exemple I
A un bain de 20 kilogsde cuivre à l'état fondu, contenant 0,106 % d'oxygène, on a ajouté 60 grs. de calcium. métallique, en même temps que l'on chargeait sur le bain'
1 kilog. d'anhydride borique.
On a laissé agir ce flux sur le métal pendant 10
\ minutes environ; un lingot prélevé dans le bain de cuivre au bout de 10 minutes d'action de ce laitier a indiqué une
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Exemple II
Une opération analogue a été réalisée dans les mêmes conditions sur un bain de 20 kilogs de cuivre, mais
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On a ajouté également 60 grs. de calcium métallique et 1 kilog. d'anhydride borique.
Le métal final ne renfermait plus d'oxygène décelable à l'analyse.
REVENDICATIONS
1. Procédé de désoxydation du cuivre par action d'un réducteur et d'un flux, caractérisé en ce que l'on fait agir sur le cuivre, en combinaison, à titre d'élément réducteur, du calcium ou tout autre métal alcalino-terreux ou alcalin, ou encore du magnésium, de l'aluminium, du fer ou du zinc, et à titre de flux, un flux à base d'anhydride borique ou d'acide métaphosphorique ou de silicate de soude, l'addition de l'élément réducteur étant faite soit avant
la mise en contact du bain et du flux, soit pendant que le flux est en contact avec le bain.
2. Procédé de désoxydation du cuivre conformément
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French patent application in his favor of June 16, 1936.
It is already known to purify copper by causing certain slags or certain fluxes to act on the molten copper but, in general, these processes lead to the use of relatively large quantities of slags or fluxes and to long and expensive operations, if the 'we want to obtain a very intense deoxidation.
By the present invention, the applicant has discovered the possibility, thanks to a combination of means involving an auxiliary reducing element and a flux, and thanks to a judicious choice of the materials used, of obtaining very extensive deoxidation of copper, even starting from highly oxidized copper (grain of bran) and without using prohibitive quantities of materials.
In other words, the Applicant has found that by combining certain substances, a particularly high degree of deoxidation was achieved, and this result is obtained even without involving violent mixing between slag and metal, the duration of the operation being however much longer in this case of no mixing.
The bodies in question make it possible, in fact, even without reaching the complete equilibrium between metal and slag, to already reach a very advanced degree of deoxidation.
These results are obtained, in accordance with the present invention, by the combination of the following two means:
1 [deg.] Addition to the molten metal of a metallic element, reducing with respect to Cu2O, such as calcium or any other alkaline-earth or alkali metal soluble in liquid copper, or even magnesiym, aluminum, iron,
zinc.
2 [deg.] Action on the metal bath of a base flux
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soda ash.
This flow action can be exerted either by melting
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copper, to which the reducing element has been added, operating mode
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solid flow with the liquid metal brought to a temperature sufficient to cause the flow to melt, or in any other way, for example by the action of the flow in a supernatant layer in the melting furnace itself; the flux mentioned above can be melted in this same oven, for example by loading the elements of this flux on the bath. The violent mixing of the copper and the flow is for example carried out by pouring the copper violently on the flow placed in a ladle, the pouring being carried out, for example in a large jet, and from a height such that a kind of drip occurs. emulsification of the flux in the copper and an almost instantaneous deoxidation of the copper.
The addition of the reducing element is made either before the slag has come into contact with the bath or while the slag is in contact with the bath.
It is also important to keep the slag in contact with the metal until the oxides absorption reaction is sufficiently advanced, which is almost instantaneous in the case of the violent stirring of the slag with the metal, but obviously longer if the 'one operates without stirring, for example in an oven.
Regarding the choice of reducing element
In addition, it is advantageous to use substances such as alkali metals or alkaline earth metals, not or almost immiscible with copper, in the solid state, in order to avoid a deleterious influence on the electrical conductivity. It should be noted that calcium exerts an extremely intense action in combination with a flow of boric anhydride, metaphosphoric acid or sodium silicate.
Magnesium, aluminum, iron and zinc can also be used in combination with one of the fluxes mentioned above.
Example I
To a bath of 20 kilograms of molten copper, containing 0.106% oxygen, 60 grs were added. calcium. metallic, at the same time as we loaded on the bath '
1 kilog. boric anhydride.
This flux was left to act on the metal for 10
\ minutes approximately; an ingot taken from the copper bath after 10 minutes of action of this slag indicated a
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Example II
A similar operation was carried out under the same conditions on a bath of 20 kg of copper, but
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We also added 60 grs. of metallic calcium and 1 kilog. boric anhydride.
The final metal no longer contained oxygen detectable on analysis.
CLAIMS
1. Process for the deoxidation of copper by the action of a reducing agent and a flux, characterized in that the copper is acted on, in combination, as a reducing element, with calcium or any other alkaline metal. earthy or alkaline, or magnesium, aluminum, iron or zinc, and as flux, a flux based on boric anhydride or metaphosphoric acid or sodium silicate, the addition of l 'reducing element being made either before
bringing the bath into contact with the flow, that is, while the flow is in contact with the bath.
2. Copper deoxidation process in accordance with