Brevet FR2094028A1 — publié le 19720204

Pour l'extraction de cuivre à partir de minerais sulfurés, les concentrés de minerai de cuivre sont en général fondus dans un four-à réverbère. Ils peuvent également être fondus dans un four de grillage en suspension, en subissant un grillage simulta-5 né. Par les deux procédés, on obtient un mélange fondu de fer et de sulfures de cuivre, la matte brute de cuivre. Cette matte brute fondue de cuivre est ensuite, en général, soufflée dans un convertisseur, pour se transformer, à l'issu©-de la scorification du fer, en sulfure de cuivre pur, qui, à son tour, est soufflé 'lO pour donner du cuivre noir ("brut). Ce cuivre, encore très impur, est ensuite soumis à un raffinage ultérieur à feu, par oxydation suivie de polarisation, et coulé en anodes, qui peuvent ensuite subir un raffinage électrolytique plus poussé. Lorsque ce procédé habituel de production de cuivre est uti-i5 lisé, la fonte de la matte "brute de cuivre, dans le four à réverbère ou dans le four de grillage en suspension, se présente comme un processus continu, tandis que les opérations ultérieures sont effectuées en discontinu, c'est-à-dire en charges séparées. L'objet de la présente invention est un procédé de produc-20 tion continue de cuivre noir à partir de matte brute de cuivre. Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que la matte brute de cuivre est introduite dans un récipient de fusion ou de maintien à température, que la matte brute fondue est transportée vers le haut, à partir de ce récipient de fusion 25 ou de maintien à température, à l'aide d'un champ électromagnétique d'ondes progressives, dans une rigole réfractaire inclinée; dans une première section de la rigole, contiguë au récipient de fusion ou de maintien à température, une matière à teneur élevée en acide silicique, par exemple du sable, est ajoutée, et dans 30 cette section de la rigole, ainsi que dans la section suivante, un gaz oxygéné est insufflé sur ou dans le fluide transporté dans la rigole, de manière que le fer contenu dans la matte brute de cuivre soit oxydé et scorifié dans la première section de la rigole, et que le sulfure de cuivre réagisse, pendant son transport 35 dans la rigole, avec l'oxygène ajouté dans une réaction de grillage, le transformant en cuivre, qui s'accumule au fond de la rigole et sort par l'extrémité supérieure de la rigole. Afin d'empêcher, avec certitude, la sortie de suif tire de cuivre à l'extrémité supérieure de la rigole, on règle, selon 40 une réalisation avantageuse du procédé, objet de l'invention, la 71 19434 2 2094028 force du champ d'ondes progressives, à proximité de" 11 extrémité supérieure de la rigole, de façon qu'elle ne soit"plus suffisante, en cet endroit, pour déplacer le sulfure de cuivre qui"nage sur le cuivre. ; 5 l'invention sera expliquée en détail ôi-après en se référant à la figure unique du dessin annexé. Sur le dessin, la carcasse 1 d'ion four de maintien à température est représentée schématiquement en coupe. Ce récipient 1 est contigu au corps d'écoulement réfractaire 2, montant en 10 "biais, d'une rigole de transport électromagnétique. Pour produire le champ électromagnétique d'ondes progressives, il y a, sous le corps d'écoulement, l'enroulement 3 du stator d'un moteur linéaire triphasé ; cet enroulement est alimenté à partir d'une source-appropriée de courant triphasé réglable, non représentée sur la 15 figure. Le corps d'écoulement 2 présente, réparties sur sa longueur, plusieurs dalles de fond poreuses 4, munies d'arrivées de gaz latérales, non représentées sur le dessin. Sur le récipient de maintien à température 1, dont le couvercle 5 comporte, de son 20 côté intérieur, un dispositif de chauffage 6, une ouverture de chargement 7 est prévue sur le côté opposé à la rigole. Le corps d'écoulement 2 est recouvert d'une plaque 8, qui comporte, à proximité de l'extrémité de la rigole du côté du récipient, un orifice 9» En outre, un conduit 10 pour l'évacuation des gaz est 25 prévu dans la plaque 8, à peu près à l'endroit du niveau le plus élevé de la rigole. L'espace du récipient de maintien à chaud 1 est séparé de celui de la rigole, par une cloison de protection 11, de façon que le récipient de maintien à température ne communique avec 1' 30 espace de la rigole que par un trou 12, contigu au fond de la rigole, pratiqué dans la cloison 11. A l'aide du dispositif décrit ci-dessus, le procédé selon l'invention se déroule de la manière suivante : La matte brute fondue de cuivre 13, prodtii'té -dans le four 35 à réverbère du le four de 'fusion en suspensïjnintroduite dans le récipient de maintien à température 1 ,Jpëh?ir^ôftvëriiure "de'chargement 7, en'quantité telle que le hiveau^è'IV^âtîëre fôndtië 's'éïèvé^àTi-dessiîs du trou 12 dans là cïôi'éon "R ét '^asse * daiis le cbrpë à*écoulement 2^ 'Par l'orifice 9 dsùas îâ-]5Îâqde 8, 40 on ajoute une matière à teneur élevée en acide âilici'tùe;'pâr .71 19434 3 2094028 exemple du sable, formant, dans la première section de la rigole • a, contiguë au récipient de maintien à température 1, une couche 14 qui nage à la surface liquide de la matte "brute de cuivre. Par les dalles de fond poreuses et creuses 4, réparties le long du 5 fond de la rigole, on insuffle maintenant, dans le corps d'écoulement 2, un gaz oxygéné, par exemple de l'air, éventuellement enrichi d'oxygène, ou de l'oxygène pur, et l'on "branche le champ électromagnétique d'ondes progressives. Par l'action du champ d' ondes progressives, la matte brute fondue de cuivre, conductrice 10 d'électricité, se déplace vers le haut dans le corps d'écoulement 2. / Dans la première section a, mentionnée ci-dessus, de la rigolé de transport, le fer contenu dans la matte brute de cuivre est oxydé et scorifié, tandis que le sulfure de cuivre, dans cet-15 te section, ainsi que dans la section suivante b de la rigole, également munie de dalles de fond poreuses 4, réagit avec l'oxygène du gaz insufflé, dans une réaction de grillage, le transformant en cuivre. Le cuivre fondu ainsi formé s'accumule, au fond de la rigole, pour constituer une couche dont l'épaisseur aug-20 mente progressivement dans le sens du déplacement le long de la rigole de transport, tandis que l'épaisseur de l'a couche de sulfure de cuivre, située en dessus, diminue continuellement. En raison de la force plus élevée du champ au fond de la rigole et à cause de sa conductibilité électrique plus élevée, le cuivre 25 dans la rigole se trouve déplacé de manière beaucoup plus efficace que le sulfure de cuivre, et il s'écoule du bec de coulée 15 à l'extrémité supérieure de la rigole, pour se déverser, par exemple, dans un récipient de transport 16. Afin d'empêcher, avec certitude, la sortie du sulfure de 50 cuivre à l'extrémité supérieure de la rigole, la force du champ d'ondes progressives est réglée, de préférence, à proximité de l'extrémité supérieure de la rigole, de façon qu'elle ne soit plus suffisante, en cet endroit, pour déplacer le sulfure de cuivre qui nage sur le cuivre. 35 Les produits réactionnels gazéiformes qui se forment pendant le procédé sont* évacués par le conduit 10 situé dans la plaque 8. Le fer scorifié forme, au-dessus des additifs à teneur élevée en acide silicique, une couche 17» qui est enlevée, de temps en temps, par une ouverture latérale 18 dans la plaque 8, dans le 40 sens perpendiculaire au plan du dessin. 71 19434 4 20 94028 hevbeicaiiohs 1) Procédé de production continue de cuivre noir à partir de matte "brute de cuivre, caractérisé par le fait que la matte "brute de cuivre est introduite dans un récipient de fusion ou de maintien à température, que la matte "brute fondue est transportée 5 vers le haut, à partir de ce récipient de fusion ou de maintien à température, à l'aide d'un champ électromagnétique d'ondes progressives, dans une rigole réfractair-e inclinée, que dans une première section de la rigole, contiguë au récipient de fusion ou de maintien à température, une matière à teneur élevée en aci-10 de silicique, par exemple du sable, est ajoutée, et que dans cette section de la rigole, ainsi que dans la section suivante, un gaz oxygéné est insufflé sur ou dans le fluide transporté dans la rigole, de manière que le fer contenu dans la matte brute de cuivre soit oxydé et scorifié dans la première section de la rigole, 15 et que le sulfure de cuivre réagisse, pendant son transport dans la rigole avec l'oxygène ajouté dans une réaction de grillage, le transformant en cuivre, qui s'accumule au fond de la rigole et sort par l'extrémité supérieure de la rigole. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait 20 que la force du champ d'ondes progressives est réglée, à proximité de l'extrémité supérieure de la rigole, de façon qu'elle ne soit plus suffisante, en cet endroit, pour déplacer le sulfure de cuivre qui nage sur le cuivre.