CA1025669A

CA1025669A - Process for refining copper containing mattes and related apparatus_

Info

Publication number: CA1025669A
Application number: CA171,484A
Authority: CA
Inventors: Pierre Leroy
Original assignee: Creusot Loire SA
Current assignee: Creusot Loire SA
Priority date: 1972-05-17
Filing date: 1973-05-16
Publication date: 1978-02-07
Also published as: ZM6873A1; ES423739A1; JPS4954226A; ES414787A1

Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION:
La présente invention a d'abord pour objet un procédé
de conversion de mattes contenant du cuivre et/ou du nickel ca-ractérisé par un soufflage d'air ordinaire, d'air enrichi en oxygène et/ou d'oxygène pur, au-dessous du niveau supérieur de la matte, au moyen de jets doubles immergés. à double alimen-tation séparée, constitues au centre par de l'air ordinaire ou enrichi, ou par de l'oxygène pur, et à la périphérie par un agent refroidissant protecteur, de préférence un agent apportant du carbone, qui peut être avantageusement du fuel-oil. La teneur en oxygène du vent de soufflage est variable d'une phase à l'au-tre de l'affinage. C'est ainsi que, lorsque les tuyères ont ten-dance à se boucher, par des dépôts de métal solidifie, en prove-nance de la matte, l'invention permet de souffler de l'oxygène pur, ou de l'air très enrichi en oxygène, ce qui débouche aussi-tôt le nez des tuyères. PRECISION OF DISCLOSURE:
The present invention firstly relates to a method conversion of mattes containing copper and / or nickel ca-characterized by blowing ordinary air, air enriched with oxygen and / or pure oxygen, below the upper level matte, using double submerged jets. double feed separate air, formed in the center by ordinary air or enriched, or by pure oxygen, and at the periphery by a protective coolant, preferably an additive carbon, which can advantageously be fuel oil. Content in oxygen from the blowing wind is variable from one phase to the next be ripening. Thus, when the nozzles have tended to dance to plug, by deposits of solidified metal, from nance of matte, the invention makes it possible to blow oxygen pure, or air very enriched in oxygen, which also leads to-early the nose of the nozzles.

Description

~L~Z5~69 ~a présente inven-tion concerne un procédé d'af:Einagre de mattes de cuivre ou de matte6 contenant du cuivre7 par ~ouf-flage d'air tras enrichi en oxygene ou meme d'oxy~ne pur~ ainsi ~u'un dispositif de soufflage pour la mise en oeuvre de ce procé-dé.
On sait que l'affinage de mat-tes de cuivre s'effectue traditionnellement dans des convertisseurs, dont les uns, les plus anciens, et les plus rares aujourd'hui, son-t en forme de cornues verticales et basculantes~ beaucoup plus trapues que des convertisseurs d'acierie, et dont les autres, d'apparition plus récente, les plus répandus aujourd'hui, sont des cyli ndres horizon-taux tournant autour de leur axe. Ces dernier~ sont dénommés con-vertisseurs PIERCE-SMI~H, des noms de leurs inventeurs. ~eur re-v8tement est essentiellement basique, le plus souvent en magnésie.
~a consommation de magnésie, qui est un produit réfractaire assez cher, est rela-tivement importante, par exemple de 2 à 5 kg. par tonne de cuivre.
~e vent soufflé par les tuyères, qui sont constituées de tubes simples noyés dans le revêt~nent réfractaire, est soit de l'air ordinaire~ soit de l'air enrichi en oxygène, contenant au maximum ~6~ d'oxygène~ car~ au-delà, l'usure des tuyares est beaucoup trop rapide.
I,e but de la présen-te invention est d'améliorer la tenue en service des -tuyères et des revêtements de convertisseurs à
mattes de cuivre, ou de nickel, ou à mattes contenant du cuivre et/ou du nickel, soit sans modifier sensiblement le processus opératoire usuel de ce type de convertisseurs9 ~oit en effectuant la con~ersion d~ns des conditions am61iorC~es ou même -très diff(rerl-tes au point de vue thermique et au point de vue métallurgique.
En effet9 avec les tuyères usuelles, et avec ce~ vents de soufflage conti-tués d'air ordinaire, ou dlair moyennement enri chi, ne csntenant pas plus de 36% d'oxygène~ la conversion de la 10256~g matte de cuivre~ ou contenan-t du cuivre et/ou du nickel9 présen-te selon les méthodes connUes~ plusieurs difficultés. Dans le cas diune mat-te de cuivre, ces difficul~tés sont les ~uivantes:
a) le réglage thermique de la conversion doit etre -tel que la tempé-rature de la matte se maintienne entre 1.220~~. et 1.350~C. Au-dessous de 1.220~C" il n'est pas possible de former un véritable laitier, liquidel e-t donc décrassable. Au-dessus de 10350~C~ le revetement basique s'use trop rapidemen-t. Il nie~t pas aisé de se maintenir constamment dans cet étroit domaine de température dont l'éten~ue n'est que de 1-~0~C.~ d'autant plus qu'à intervalles ré-guliers au cours de l'opération d~affinage, il faut interrompre le soufflage pour décrasser le scorie et enfourner une quantité
supplémentaire de matte.
b) souvent~ la matte, à son enfournement dans le con~ertisseur, est un peu froide, et la chaleur manquante est alors fournie, par la réaction de formation de la magnétite ~e304 obtenue par oxydation du sulfure de fer ~e S. Or la magnétite, en dehor~ du glaçage réalisé par son dép8t sur la paroi réEractaire en magnésie, est une substance nui.sible dans cette opération, c) plus généralement, toute formation de magnétie entraîne un é-paissis~ment de la scorie et un accroîssementde la teneur en cui-vre de cette scorie, et la magnétie se forme d'autant plus facile-ment que la température est plus basse.
d) un autre inconvénient de cette magnétite dans le domaine de tem-pérature usuel inférieur à 1.350~C., specialement au-dessous de 1.250~C.~ est le bouchage progressif des tuyères par la magnétite9 ce qui oblige ~ le~ déboucher periodi~uement par des barres enEi-lce3 dc~ns ces tuy~res, pendc~nt les arrct~ de ~oufflagc.
e) la formation de magnétite est aussi favorisée, en sus des bas-ses températures, par une trop faible teneur en silice du laitier,une trop grande fré~uence du glaçage du revêtement, un enfournement de mattes trop abondant en une seule fois.
~Z~66~9 f) dans le cas de mattes riches en cuivre, par exemple contenant 60~ de cuivre ou davantage, leur teneur en fer est faible, et le bilan thermi~ue ~e l'operation devient ~rès mediocre, favorisant la formation de la magnetite.
g) l'elimination d'elements comme l'arsenic et le bismuth est de-favorisée par les basses températures.
A l'enumeration de toutes ces dif~icultes, il apparaît clairement qu'il serait tres souhaitable d'operer la conversion de la matte de cuivre dans un domaine de température plus eleve que le domaine usuel. Dans ce sens, il est dejà connu de pratiquer un prechauffage du convertisseur par des brûleurs, utilisant par exemple comme combustible du charbon pulverise, ou encore du fuel-oil, mais prechauffaye et affinage ne sont pas simultanes. On a aussi utilise comme vent d'affinage de l'air enrichi en oxygène, jusqu'à 36~ d'oxygène, mais pas au-delà.
Le but de la présente invention n'est donc pas seule-ment d'améliorer la tenue en service des tuyères et du revêtement réfractaire; il est aussi de rendre possible l'affinage des mattes de cuivre ou de nickel à plus haute température, en éliminant l'obs-tacle constitue par la tenue des refractaires et de benéficier ain-si d'une formation de magnétite excessivement reduite, avec tous les avantages qui en decoulent.
A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé d'a~finage en deux phases de mattes contenant du cuivre dans un convertisseur muni d'un revêtement refractaire et possédant au moins une tuy~re ~ jets doubles et à double alimentation sépa-rée situee au-dessous du niveau supérieur de la matte, caractérisé
en ce qu'il comprend les étapes suivantes: soufflage d'un gaz oxydant dans la matte au moyen de la tuyère à jets doubles alimentée au centre par le gaz oxydant sous une pression comprise entre 6 et 20 bars~ et à la peripherie par un agent refroidissant;
règlage de la teneur en oxygene du gaz oxydant, ce reglage pouvant ~ .' ~L~325i~6~
utiliser toutes les teneurs en oxygène depuis celle de 1' air ordinaire jusqu'à celle de l'oxyg~ne techniquement pu~, et étant realise, durant la premiere phase de l'affinage, de fa~on produire d'abord de la magnetite a une temperature de la matte comprise entre 1220~C et 1280~C en quantité juste suffisante pour glacer le revêtement refractaire d'une couche protectrice de magnetite, et de façon à augmenter ensuite la temperature de la matte jusqu'3 une valeur comprise entre 1280~C et 1420~C et à la maintenir entre ces deux limites, tout en assurant une agitation suffisarlte de la matte par un reglage convenable de l'azote du gaz oxydant, et ce reglage etant réalisé durant la deuxieme phase de 1'affinage pour obtenir uniquement une temperature de la matte comprise entre 1280~C et 1420~C.
~ a teneur en oxygène du vent de soufflage est donc variable selon l'invention d'une phase à l'autre de l'affinage.
C'est ainsi que, lorsque les tuyeres ont tendance à se boucher, par des dépôts de métal solidifié, en prs~venance de la matte, on peut selon l'invention souffler de l'oxygene pur, ou de l'air très enrichi en oxygene, ce qui a pour resultat de deboucher le nez des tuyères.
Suivant une premiere caractéristique particulière de l'invention, l'agent périphérique refroidissant est un agent contenant du carbone. Cette substance est de preférence du fuel oil.
Suivant une autre caractéristique particulière du procédé selon l'invention, le gaz oxydant central est de l'air fortement enrichi, c'est-a-dire contenant plus de 40% d'oxygene, pendant les phases de la conversion qui seraient trop calmes, avec un trop faible brassage, si l'on soufflait alors de l'oxygè-ne pur, et l'on utilise au contraire de l'oxygene techniquement pur pendant les phases où la turbulence naturelle de la matte provo-quee par le dégagement d'anhydride sul~ureux reste suffisante.
De preférence, la teneur en oxygene du gaz oxydant varie ~ - 4 -durant les première et seconde phases du soufflage afin de maintenir la temperature de la matte entre 1350 C et 1400 C.
L'expression "~ortement enrichi" en oxygène telle qu'on utilise ici signifie "ayant une teneur en oxygène supérieure ou égale à 40%".
Le dispositif destine à la mise en oeuvre du procede selon l'invention, est constitue par un convert.isSeur a mattes de ~(~Z56~i~
cuivre ou de nickel de forme et de dimensions usuelles, soit en forme de cornue verticale, soit en forme de cylindre horizontal, dont les tuyeres sont des tuyeres a double alimentation séparée, alimentees au centre en air ordinaire ou enrichies en oxygene, ou en oxygene pur, et ~ sa péripherie en un agent refroidissant protec-teur, de préférence apportant du carbone qui peut être avantageuse-ment du fuel-oil.
Suivant une caracteristique particuliere de ce dispo-sitif les sections de passage de llair ordinaire ou enrichi, ou de l'oxygène pur, dans les tuyères de soufflage, l'epaisseur des tubes et le nombre de ses tuyères sont determines pour un souf~lage sousplus forte pression (par exemple 6 a 12 bars) que dans les modes operatoires usuels, qui utilisent de l'air sous 0,7 a 1 bar.
Suivant une autre caracteristique particulière de ce dispositif, lorsqu'il s'agit d'un convertisseur horizontal de forme cylindrique, le tube central de chaque tuyère est ali-mente en air ordinaire ou enrichi, ou en oxygène pur, par un raccordement flexible en provenance d'un collecteur général qui parcourt toute la longueur du convertisseur, tandis que le tube périphérique de chaque tuyère est alimente en agent refroidissant protecteur par un circuit individuel, propre à chaque tuyere, et comportant une pompe individuelle, ainsi que des instruments individuels de mesure de pression et de débit.
Le revêtement basique du convertisseur, peut être constitué de magnésie ou de chrome-magn~sie mais il peut aussi ~tre constitue de dolomie goudronnée, meilleur marché.
Comme on le comprend, l'un des principaux avantages du procédé selon l'invention est d'améliorer la tenue en service des tuyeres et du revetement des convertisseurs à mattes contenant du cuivre, grâce au flux peripherique d'agent refroidissant ap-portant du carbone.

~.~25~
Un autre avantage, dont le précédent est la condition necessaire, est de permettre de realiser, l'af~inage dans un do-maine de temperature plus elevee que dans les procedes connus, par exemple 10380~C en moyenne au lieu de 1.280~C, dans le cas des mattes de cuivre. L'une des conséquences avantageuses de cette temperature plus elevée est de reduir~ notablement la quantite de magnétite produite au cours de l'affinage.
~ n autre avantage de l'invention est de rendre possible l'emploi d'air ordinaire ou moyennement enrichi en oxyg~ne (c'est-a-dire jusqu'a 36~ d'oxygène) pendant certaines phases de l~affinage, et de l'air fortement enrichi en oxygène (c'est-à-dire entre 36% et 100% d'oxygène) ou même de l'oxygène pur pendant d'autres phases de l'affinage. C'est ainsi qu'on évite complète-ment le débouchage manuel ou mécanique des tuyeres pendant les arrêts, en utilisant un air plus riche, ou de l'oxyg~ne pur, lorsque les tuyeres ont tendance à se boucher.
Un autre avantage de l'invention est que l'on peut éventuellement garnir tout ou partie du revêtement réfractaire du convertisseur en dolomie goufronnée, au lieu de magnésie, ce qui peut représenter une économie importante.
Un autre avantage de l'invention est que la durée du soufflage se trouve notablement raccourcie.
Un autre avantage de l'invention est que l'emploi d'air fortement enrichi ou même d'oxygene pur, conduit à un bilan ther-mique beaucoup plus favorable que dans les méthodes connues, ce qui permet de refondre davantage de produits solides apportant du cuivre, et/ou du nickel tels que les concentrés, des précipités, des déchets de cuivre ou d'alliages de cuivre et/ou de nickel des minerais contenant du cuivre ou du nickel etc Un autre avantage du procédé selon l'invention est d'accroître notablement la teneur en anh~dride sulfureux (S02) des gaz du convertisseur, ce qui facilite l'extraction ultérieure 56~9 d'acide sulfurique à partir de ~es gaz.
un autre avantage du procede selon l'invention est d'ameliorer le rendement en cuivre et/ou en nickel de l'operation d'affinage.
Bien entendu, le procéd~ selon l'invention ne se limite pas aux seules mattes de cuivre. Il s~applique aussi ~ toutes les mattes contenant, à la fois, du cuivre et d'autres metaux, tels que le nickel par exemple.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décri-re ci-après, à titre non limitatif, un mode de realisation d'un convertisseur selon l'invention, et une operation d'affinage seLon l'invention dans ce convertisseur.
Il s'agit de traiter une matte à 35~ de cuivre, afin d'obtenir 10 tonnes de cuivre en fin d'opération.
Le convertisseur selon ce mode de realisation est un cylindre horizontal de 3 mètres de diametre et de 5,30 mètres de longueur. Il est pourvu, sur l'une de ses génératrices rectilignes horizontales, d'une ligne de 7 tuyères doubles, c'est-à-dire constituées de deux tubes concentriques, de 15 mm. de diamètre intérieur soufflant au centre, sous 10 bars, un vent tr~s enri-chi en oxygene, contenant 90% d'oxygène et 10% d'azote et alimen-tees ~ leur périphérie par du fuel-oil domestique.
La duree du soufflage, par periodes successives interrom-pues par les arrêts pour enfourner diverses quantites de mattes de cuivre, et aussi des additions froides à l'etat solide, est au total de 2h. 15 min. Les temps d'arrêt se montent au total a 2 heures. Le cycle complet est donc de 4h. 15 min., contre une duree totale de 8 heures dans un convertisseur traditionnel, soufflant de l'air ordinaire sous 0,7 bar a 1 bar par 22 tuyères simples de 38 mm. de diamètre.
La comparaison est en effet la suivante:
-Section de passage de chaque tuyère selon l'invention : 7 fois plus petite que la section d'une tuyère usuelle.
Z~6~3 -Nombre de tuy~res selon 1'invention : 3 fois plus petit.
~Pression de sou~flage : 10 fols plus forte.
-Teneur en ~2 du vent : 4,5 fois plus élevée.
Le débit d'oxygene d'affinage est donc 10 x 4,5 2 fois plus élevé dans cet exemple de convertisseur selon l'invention que dans un convertisseur traditionnel.
De plus, les temps morts se trouvent réduits, car d'u-ne part le debouchage des tuyères est supprimé et, d'autre part, le décrassage de la scorie, bien fluide parce que bien chaude et pauvre en magnétite, est accélere.
La consommation d'oxygene se trouve diminue par rap-port aux 1.300 Nm3 d'oxygene, par tonne de cuivre necessaire dans les convertisseurs traditionnels, par suite d'une augmentation de la quantité d'additions solides, dont certaines apportent de l'oxygène.
La consommation de fuel-oil s'établit a 1.050 litres en tout, soit: 105 litres par tonne de cuivre. Le débit instan-tané de fuel-oil est de 1,1 litre/minute/tuyere.
Bien entendu, la consommation de fuel-oil a la tonne de cuivre serait plus faible pour un convertisseur de grosse capacité, tandis que le débit par tuy~ere serait un peu plus fort.
En effet, il s'agirait alors de tuyeres de plus gros diametre.
A nombre égal de tuyeres ~t pour un même temps de soufflage, la consommation de fuel-oil est proportionnel au diam~tre des tuy~res, tandis que le débit dloxygene, et donc le tonnage de cuivre traité, sont approximativement proportionnels au carré
de C2 diametre.
Le soufflage a l'air tres enrichi ou a l'oxygene pur peut aussi n'être utilisé que pendant certaines phases de l'affi-nage de la matte, l~s autres phases utilisant alors de l'air or-dinaire ou de llair faiblement enrichi en oxygene, a teneur infé-rieure a 36~, selon les modes operatoires connus.
,~ - 8-~2~g Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et perfectionnem~nts de details, de même qu'envisayer l'emploi de moyens equivalents.

DIVULGATION SUPPLEMENTAIRE
Dans la divulgation principale, il a été décrit un procé
dé d'affinage de mattes contenant du cuivre permettant de remédier a un certain nombre d'inconvénients rencontrés dans les divers procédés d'affinage connus.
La présente divulgation supplémentaire a pour objet d'apporter certaines précisions quant a la mise en oeuvre du procédé selon l'invention et aux divers avantages qui en résultent.
En injectant un agent de refroidissement a la peripherie de l'alimentation en gaz oxydant du systeme a a~finer et en soufflant le gaz oxydant a des pressions supérieures a celles utilisées jusqu'~ présent dans les procédés connus,on a constaté qu'il est possible de largement augmenter la teneur en oxyg~ne dudit gaz oxydant au~delà des limites jusqu'à présent imposées dans les procédés connus de conversion de mattes contenant du cuivre, sans que ceci n~ conduise à une usure exagérée des tuyeres et des revêtements réfractaires du convertisseur.
La présente invention, de par l'introduction d'unfluide de refroidissement, qui est de préférence du fuel-oil permet donc de protéger les tuyeres et rev~tements réfractaires des phénomè-nes d'usure provoquée par l'oxygene et par les divers produits qu'il forme lorsque le gaz oxydant est introduit dans le systeme.
La présente invention permet aussi de faire varier la teneur en oxygène du gaz oxydant jusqu'au point de pouvoir introduire de l'oxygène pur dans la matte contenant du cuivre.
I1 résulte de cette dernière particularite plusieurs avantages que l'on ne pouvait obtenir jusqu'à présent.
(1) Etant donné que les réactions d'oxydation qui se produisent dans la matte sont exothermiques et que de plus fortes quantités d'oxygene sont disponibles pour effectuer les réactions, la température à laquelle la matte est affinée peut ~k ;2566~
peut être augmentee et maintenue au-dessus de 1280~C, c'est-~-dire au-dessus de la température à laquelle la formation d'o~yde ferreux (FeO) l'emporte sur la formation de magnetit~ et a laquelle l'oxyde ferreux forme passe en solution dans la scorie. ~ L ~ Z5 ~ 69 ~ a present invention relates to a af process: Einagre copper mattes or matte6 containing copper7 by ~ phew-air flow very enriched in oxygen or even oxy ~ not pure ~ thus ~ A blowing device for the implementation of this process of.
We know that the refining of copper mat is carried out traditionally in converters, some of which, older, and rarer today, is shaped like vertical and tilting retorts ~ much more stocky than steel converters, and the others, of more appearance recent, the most widespread today, are horizontal cylinders rate revolving around their axis. These latter ~ are referred to as PIERCE-SMI ~ H vertisseurs, names of their inventors. ~ eur re-clothing is essentially basic, most often in magnesia.
~ a consumption of magnesia, which is a fairly refractory product expensive, is relatively important, for example from 2 to 5 kg. by ton of copper.
~ e wind blown by the nozzles, which are constituted of simple tubes embedded in the refractory lining, is either ordinary air ~ or oxygen-enriched air, containing maximum ~ 6 ~ oxygen ~ because ~ beyond, the wear of the pipes is way too fast.
I, e aim of the present invention is to improve the behavior in service of the nozzles and coatings of converters to copper, or nickel mattes, or copper-containing mattes and / or nickel, either without significantly modifying the process usual operation of this type of converters9 ~ oit by performing con ~ ersion d ~ ns conditions am61iorC ~ es or even -very diff (rerl-thermal and metallurgical points of view.
Indeed9 with the usual nozzles, and with this ~ winds supply air of ordinary air, or slightly medium air chi, no more than 36% oxygen ~ conversion of 10256 ~ g copper matte ~ or contains copper and / or nickel9 present-te according to known methods ~ several difficulties. In the case diune mat-te of copper, these difficulties are the following:
a) the thermal adjustment of the conversion must be such that the temperature erasure of the matte is maintained between 1.220 ~~. and 1,350 ~ C. At-below 1.220 ~ C "it is not possible to form a true dairy, liquid and therefore cleanable. Above 10350 ~ C ~ on basic coating wears out too quickly. It is not easy to deny constantly maintain in this narrow temperature range which the range is only 1- ~ 0 ~ C. ~ all the more so at intervals regular during the refining operation, it is necessary to interrupt blowing to remove slag and bake a quantity additional matte.
b) often ~ the matte, when it is placed in the con ~ ertisseur, is a little cold, and the missing heat is then supplied, by the reaction for the formation of magnetite ~ e304 obtained by oxidation iron sulfide ~ e S. Or magnetite, dehor ~ frosting produced by its dep8t on the refractory wall in magnesia, is a harmful substance in this operation, c) more generally, any formation of magnetism leads to an e-thickening of the slag and an increase in the content of cui-glass of this slag, and magnetism is formed all the easier-the temperature is lower.
d) another drawback of this magnetite in the time domain usual temperature below 1.350 ~ C., especially below 1.250 ~ C. ~ is the progressive blockage of the nozzles by magnetite9 which obliges ~ the ~ to open periodi ~ uement by bars enEi-lce3 dc ~ ns these pipes ~ res, pendc ~ nt the stops ~ of ~ oufflagc.
e) magnetite formation is also favored, in addition to the low its temperatures, by a too low silica content of the slag, too great a fre ~ uence of the coating frosting, a charging too abundant mat at one time.
~ Z ~ 66 ~ 9 f) in the case of mattes rich in copper, for example containing 60 ~ copper or more, their iron content is low, and the thermal balance ~ eu ~ e the operation becomes ~ very mediocre, favoring the formation of magnetite.
g) the elimination of elements like arsenic and bismuth is of-favored by low temperatures.
When all these dif ~ icults are listed, it appears clearly that it would be very desirable to operate the conversion copper mat in a higher temperature range than the usual domain. In this sense, it is already known to practice preheating of the converter by burners, using by example as fuel from pulverized coal, or even fuel-oil, but preheating and refining are not simultaneous. We also used oxygen-enriched air as the refining wind, up to 36 ~ oxygen, but not beyond.
The object of the present invention is therefore not only-improve the service life of the nozzles and the lining refractory; it is also to make maturing possible copper or nickel at a higher temperature, eliminating the ob-tackle constituted by the holding of the refractories and thus benefiting if excessively reduced magnetite formation, with all the benefits that flow from it.
To this end, the present invention relates to a process of ~ fining in two phases of mattes containing copper in a converter fitted with a refractory lining and having at least one reed ~ double jet and double feed separate ree located below the upper level of the matte, characterized in that it comprises the following stages: blowing a gas oxidizer in the matte by means of the double jet nozzle supplied in the center by the oxidizing gas at a pressure included between 6 and 20 bars ~ and at the periphery by a cooling agent;
regulation of the oxygen content of the oxidizing gas, this regulation being able to ~. ' ~ L ~ 325i ~ 6 ~
use all oxygen contents from that of air ordinary up to that of oxygen ~ not technically pu ~, and being carried out, during the first phase of ripening, so first produce magnetite at a matte temperature between 1220 ~ C and 1280 ~ C in an amount just sufficient to glaze the refractory lining with a protective layer of magnetite, and so as to then increase the temperature of the matte up to 3 a value between 1280 ~ C and 1420 ~ C and at the keep between these two limits, while ensuring agitation sufficient matte with suitable nitrogen adjustment of the oxidizing gas, and this adjustment being carried out during the second phase refining to obtain only a temperature of the matte between 1280 ~ C and 1420 ~ C.
~ therefore the oxygen content of the blowing wind is variable according to the invention from one phase to another of the refining.
This is how, when the nozzles tend to clog, by solidified metal deposits, in prs ~ coming from the matte, according to the invention, it is possible to blow pure oxygen, or air very enriched in oxygen, which results in unclogging the nose of the nozzles.
According to a first particular characteristic of the invention, the peripheral cooling agent is an agent containing carbon. This substance is preferably fuel oil.
According to another particular characteristic of the process according to the invention, the central oxidizing gas is air highly enriched, i.e. containing more than 40% oxygen, during the phases of the conversion that would be too calm, with too little mixing, if one then blew oxygen-not pure, and technically pure oxygen is used instead during the phases where the natural turbulence of the matte provo-quee by the release of sul ~ urous anhydride remains sufficient.
Preferably, the oxygen content of the oxidizing gas varies ~ - 4 -during the first and second blowing phases in order to maintain the temperature of the matte between 1350 C and 1400 C.
The expression "oxygen enriched" as used here means "having a greater or equal oxygen content at 40% ".
The device intended for the implementation of the method according to the invention, is constituted by a converter.
~ (~ Z56 ~ i ~
copper or nickel in the usual shape and size, either vertical retort, or in the form of a horizontal cylinder, whose nozzles are nozzles with separate double feed, supplied with ordinary air or enriched with oxygen, or pure oxygen, and its periphery as a protective coolant preferably providing carbon which may be advantageous-fuel oil.
According to a particular characteristic of this provision sitive the passage sections of ordinary or enriched lightning, or pure oxygen, in the blowing nozzles, the thickness tubes and the number of its nozzles are determined for a blow molding under higher pressure (for example 6 to 12 bars) than in the usual operating modes, which use air under 0.7 to 1 bar.
According to another particular characteristic of this device, in the case of a horizontal converter cylindrical in shape, the central tube of each nozzle is lie in ordinary or enriched air, or in pure oxygen, by a flexible connection from a general collector which runs the entire length of the converter, while the tube device of each nozzle is supplied with coolant protective by an individual circuit, specific to each nozzle, and with an individual pump and instruments individual pressure and flow measurement.
The basic coating of the converter can be made of magnesia or chrome-magn ~ sie but it can also ~ be made of tarred dolomite, cheaper.
As you can see, one of the main advantages of method according to the invention is to improve the service life of nozzles and coating of matte converters containing copper, thanks to the peripheral flow of coolant carrying carbon.

~. ~ 25 ~
Another advantage, the precedent of which is the condition necessary, is to allow to realize, the af ~ inage in a do-higher temperature resistance than in known methods, for example 10380 ~ C on average instead of 1.280 ~ C, in the case copper mattes. One of the beneficial consequences of this higher temperature is to reduce ~ significantly the quantity of magnetite produced during refining.
~ Another advantage of the invention is to make it possible the use of ordinary air or medium oxygen enriched ~ do (i.e. up to 36 ~ oxygen) during certain phases refining, and air highly enriched in oxygen (that is between 36% and 100% oxygen) or even pure oxygen for other stages of ripening. This is how we avoid complete-manual or mechanical unblocking of the nozzles during stops, using richer air, or pure oxygen, when the nozzles tend to clog.
Another advantage of the invention is that one can possibly fill all or part of the refractory lining from the dolomite converter, instead of magnesia, which can represent a significant saving.
Another advantage of the invention is that the duration of the blowing is significantly shortened.
Another advantage of the invention is that the use of air highly enriched or even pure oxygen, leads to a thermal balance much more favorable than in known methods, which allows more solid products to be remelted copper, and / or nickel such as concentrates, precipitates, scrap copper or copper and / or nickel alloys ores containing copper or nickel etc Another advantage of the process according to the invention is significantly increase the sulfur dioxide content (S02) of gas from the converter, which facilitates subsequent extraction 56 ~ 9 sulfuric acid from ~ es gas.
another advantage of the process according to the invention is improve the copper and / or nickel yield of the operation refining.
Of course, the procedure ~ according to the invention is not limited not just copper mattes. It also applies to all mattes containing both copper and other metals, such as than nickel for example.
In order to clearly understand the invention, we will describe re below, without limitation, an embodiment of a converter according to the invention, and a refining operation according to the invention in this converter.
It is a question of treating a matte with 35 ~ of copper, in order to obtain 10 tonnes of copper at the end of the operation.
The converter according to this embodiment is a horizontal cylinder 3 meters in diameter and 5.30 meters in length. It is provided, on one of its rectilinear generators horizontal, of a line of 7 double nozzles, i.e.
consisting of two concentric tubes, 15 mm. of diameter interior blowing in the center, under 10 bars, a very strong wind chi in oxygen, containing 90% oxygen and 10% nitrogen and food tees ~ their periphery with domestic fuel oil.
The duration of the blowing, in successive periods interrupted pues by stops to bake various quantities of mattes of copper, and also cold additions to the solid state, is at total of 2h. 15 min. Total downtime is 2 hours. The complete cycle is therefore 4 hours. 15 min., Against a duration total of 8 hours in a traditional converter, blowing ordinary air at 0.7 bar to 1 bar via 22 single nozzles 38 mm. of diameter.
The comparison is indeed the following:
-Section of passage of each nozzle according to the invention: 7 times smaller than the section of a common nozzle.
Z ~ 6 ~ 3 -Number of pipes ~ res according to the invention: 3 times smaller.
~ Souflage pressure ~ 10 times higher.
- Wind content of ~ 2: 4.5 times higher.
The refining oxygen flow rate is therefore 10 × 4.5 2 times higher in this example of a converter according to the invention than in a traditional converter.
In addition, downtime is reduced, because of apart from this, the unclogging of the nozzles is eliminated and, on the other hand, slag removal, very fluid because very hot and poor in magnetite, is accelerated.
Oxygen consumption is reduced compared to port to 1,300 Nm3 of oxygen, per ton of copper required in traditional converters, as a result of an increase the amount of solid additions, some of which provide oxygen.
Fuel oil consumption stands at 1,050 liters in all, that is: 105 liters per tonne of copper. Instant flow tane of fuel oil is 1.1 liters / minute / nozzle.
Of course, the consumption of fuel oil per tonne of copper would be lower for a large converter capacity, while the flow rate by tuy ~ ere would be a little higher.
Indeed, it would then be nozzles of larger diameter.
With an equal number of nozzles ~ t for the same blowing time, the fuel oil consumption is proportional to the diameter of the tuy ~ res, while the oxygen flow, and therefore the tonnage of treated copper, are approximately proportional to the square of C2 diameter.
Blowing with very enriched air or with pure oxygen can also only be used during certain phases of the affi-swimming of the matte, l ~ s other phases then using air or-dinary or light oxygen-enriched, low in content less than 36 ~, according to known operating modes.
, ~ - 8-~ 2 ~ g It is understood that one can, without going outside the framework of the invention, imagine variants and perfectionnem ~ nts of details, as well as considering the use of equivalent means.

ADDITIONAL DISCLOSURE
In the main disclosure, a process has been described copper matting dice to remedy has a number of drawbacks encountered in the various known refining methods.
The purpose of this additional disclosure is to provide certain details regarding the implementation of the process according to the invention and the various advantages which result therefrom.
By injecting a coolant around the periphery of the oxidant gas supply to the system aa ~ finish and by blowing the oxidizing gas has pressures higher than those used up to now in the known methods, it has been found that it is possible to greatly increase the oxygen content ~ ne of said gas oxidant beyond the limits hitherto imposed in the known methods for converting mattes containing copper, without this n ~ leading to excessive wear of the nozzles and refractory linings of the converter.
The present invention, by the introduction of a fluid cooling, which is preferably fuel oil therefore allows to protect the refractory nozzles and linings from phenomena wear caused by oxygen and various products that it forms when the oxidizing gas is introduced into the system.
The present invention also makes it possible to vary the oxygen content of the oxidizing gas up to the point of power introduce pure oxygen into the mat containing copper.
I1 results from this last particularity several advantages that could not be obtained until now.
(1) Since the oxidation reactions which occur in the matte are exothermic and that further large amounts of oxygen are available to perform reactions, the temperature at which the matte is ripened can ~ k ; 2566 ~
can be increased and maintained above 1280 ~ C, that is ~ ~
above the temperature at which the formation of o ~ yde ferrous (FeO) outweighs the formation of magnetit ~ and a which ferrous oxide forms passes into solution in the slag.

(2) La duree complete du soufflage est notablement raccourcie.
(3~ La temperature plus élevee de la matte permet un meilleur travail et une manipulation plus aisee de la scorie.
(4) Enfin, on evite le aébouchage mecanique ou manuel des tuyeres necessitant l'arret des operations, comme c'est le cas jusqu'a présent en utilisant un air moins riche en oxygène.
Les divers autres avantages et caractéristiques de l'invention qui ont déja été largement décrits dans la divulga-tion principale seront mieux compris a la lecture de la divulga-tion qui va suivre faite en référence a des dessins dans lesquels:
la figure 1 est une vue en perspective d'un convertisseur ayant plusieurs tuyeres à double alimentation séparée, la figure 2 est une vue en coupe de l'une de ces tuy8res; et la figure 3 est un diagramme en trois parties montrant un diagramme de programmation caractéristique du soufflage pour mettre en oeuvre la présente invention.
On sait que l'affinage d'une matte contenant du cuivre dans un convertisseur s'effectue habituellement en deux phases distinctes: une premiere phase durant laquelle le fer contenu dans la matte est oxydé et éliminé de celle-ci sous forme d'une scorie; et une seconde phase durant laquelle le sulfure contenu dans la matte est oxydé en anhydride sulfureux (SO2) qui s'échappe sous forme de gaz~
Durant la phase de l'affinage correspondant à l'oxydation du ~er~ on interrompt le soufflage a diverses intervalles pour éliminer la scorie et pour compléter le chargement du convertisseur en introduisant de nouveau de la matte de cuivre et des agents de refroidissement tels que des scories, des alliages, des concentres ou des miner~is de cuivre.
Pendant ces arrêts, des substances formant de la scorie telles que la silice peuvent egalement être ajoutees.
Durant cette phase d'oxydation du fer, il est souhaita-ble de glacer le revêtement refractaire basique du convertisseur avec une couche protectrice de magnetite n Ceci s'effectue généralement au début de l'af~inage, par soufflage d'air ordinaire dans la matte de façon à amener la température de celle-ci à une ~empérature basse favorable à la ~ormation de magnétite, c'est-à-dire à une température comprise entre 1220~C
et 128~~C environ. Lorsque le soufflage d'air ordinaire est arrêté, le convertisseur est renverse pour permettre à la magné-tite liquide de se deposer sur le revêtement et ainsi de pouvoir le glacer. La suite normale des opérations de soufflage est alors reprise, mais un reglaçage peut être nécessaire durant la phase de l'affinage correspondant à l'oxydation du fer. Ceci s'effectue de ~açon avantageuse durant les arrêts régul~ers des opérations de soufflage, destinés à permettre d'eliminer la scorie.
A la fin de la phase d'oxydation du fer, la matte ne co~tient prati~uement plus de fer mais contient encore du soufre. On la designe alors habituellement sous le nom de "matte b~lanche" (Cu25).
La seconde phase de l'affinage, ou désulfurisation, s'accomplit an une seule étape par soufflage d'un gaz oxydant for~ement enrichi en oxygène, qui peut meme être de l'oxygene pur tel qu'on le trouve sur le marché (oxygene techniquemen~ pur ayant une. teneur de 99% ou plus). Ce gaz oxydant sert ~ oxyder le soufre en suivant le schéma réactionnel connu consistant à
faire réagir l'oxygène sur le cuivre pour former de l'oxyde de cuivre que l'on fait ensuite réagir avec le sulfure de cuivre -~2~66~
contenu dans la matte pour laisser d~ager SO2 sous forme d~
gaz. Le produit que l'on recueille dans le fond du convertisseur apres la désulfurisation est du cuivre impur, ou blister.
On a représenté sur la figure 1 un modèle de conver~
tisseur 10 servant a mettre en oeuvre le procédé selon la présente invention. Ce convertisseur est recouvert d'une substance réfrac-taire basique qui peut être de la magnésie, de la chrome-magnésle ou encore de préférence de la dolomie goudronnée moins chere que les revêtements réfractaires en magnésie. Habituellement, le con-vertisseur a la forme d'un cylindre disposé dans le sens horizontaLPour obtenir 10 tonnes de cuivre impur, le convertisseur cylindri-que que l'on utilise a un diametre de 3 metres et une longueur de 5,50 metres. Le cylindre est pourvu ~ur l'une de ses génératrices rectilignes horizontales d'une série de 7 tuyeres 11 disposees de façon ~ être en-dessous du niveau supérieur de la matte de cuivre fondu durant les opérations de soufflage. Chaque tuyere 11 est une tuyère double, c'est-a-dire une tuyere constituée de deux tubes concentxiques tels que montrés sur la figure 2. Le tube central 12 est alimenté en gaz oxydant par un raccordement flexible 13 mon-té sur un conduit d'alimentation principal. Le tube extérieur 14est alimenté en agent refroidissant par un raccordement flexible 15 monté sur un conduit individuel d'alimentation. Chaque circuit individuel d'alimentation du tube extérieur 14 comporte u~e pompe, et des instruments de mesure de pression et de débit servant ~
controler de façon indépendante l'alimentation du tube 14 en agent refroidissant. D'autres détails sur la construction et le fonction-nement des tuy~res doubles utilisés dans le procédé selon la pré-sente invention sont donnés dans le brevet des Etats-Unis no (2) The complete duration of the blowing is notably shortened.
(3 ~ The higher temperature of the mat allows better work and easier handling of slag.
(4) Finally, we avoid mechanical or manual cleaning of the nozzles requiring cessation of operations, as is the case so far using less oxygen-rich air.
The various other benefits and features of the invention which have already been widely described in the disclosure main tion will be better understood on reading the disclosure tion which will follow made with reference to drawings in which:
Figure 1 is a perspective view of a converter having several nozzles with separate double feed, Figure 2 is a sectional view of one of these nozzles; and Figure 3 is a three-part diagram showing a characteristic blowing programming diagram to implement the present invention.
We know that the refining of a matte containing copper in a converter is usually done in two phases distinct: a first phase during which the iron contained in the matte is oxidized and removed from it as a slag; and a second phase during which the sulfide contained in the matte is oxidized to sulfur dioxide (SO2) which escapes in the form of gas ~
During the refining phase corresponding to oxidation of ~ er ~ we interrupt the blowing at various intervals to remove the slag and to complete the loading of the converter by re-introducing copper matte and agents such as slag, alloys, copper concentrates or minerals.
During these stops, substances forming slag such as silica can also be added.
During this iron oxidation phase, it is desirable to ble to glaze the basic refractory lining of the converter with a protective layer of magnetite n This is done generally at the start of af ~ inage, by blowing air ordinary in the matte so as to bring the temperature of this at a low temperature favorable to the ~ ormation of magnetite, i.e. at a temperature between 1220 ~ C
and about 128 ~~ C. When the ordinary air supply is stopped, the converter is reversed to allow the magnet liquid tite to settle on the coating and thus power glaze it. The normal sequence of blowing operations is then resumption, but re-icing may be necessary during the refining phase corresponding to the oxidation of iron. This is carried out in an advantageous way during regular stops blowing operations, intended to eliminate slag.
At the end of the iron oxidation phase, the matte practically does not contain more iron but still contains sulfur. It is then usually referred to as "matte b ~ lanche "(Cu25).
The second phase of refining, or desulfurization, is accomplished in a single step by blowing an oxidizing gas for ~ ement enriched in oxygen, which can even be oxygen pure as it is found on the market (oxygen technically ~ pure having a. content of 99% or more). This oxidizing gas is used to oxidize sulfur following the known reaction scheme consisting of react the oxygen on the copper to form oxide of copper which is then reacted with copper sulfide -~ 2 ~ 66 ~
contained in the mat to leave SO2 to act in the form of gas. The product that is collected at the bottom of the converter after the desulfurization is impure copper, or blister.
There is shown in Figure 1 a conver model ~
weaver 10 for carrying out the process according to the present invention. This converter is covered with a refractive substance basic shutter which can be magnesia, chromium-magnesium or preferably tarred dolomite cheaper than refractory linings in magnesia. Usually the con-vertisseur in the form of a cylinder arranged horizontally To obtain 10 tonnes of impure copper, the cylindrical converter that we use has a diameter of 3 meters and a length of 5.50 meters. The cylinder is provided with one of its generators horizontal straight lines of a series of 7 nozzles 11 provided with way ~ to be below the upper level of the copper matte melted during blowing operations. Each nozzle 11 is a double nozzle, i.e. a nozzle made up of two tubes concentxics as shown in figure 2. The central tube 12 is supplied with oxidizing gas by a flexible connection 13 my-tee on a main supply duct. The outer tube 14 is supplied with coolant by a flexible connection 15 mounted on an individual supply duct. Each circuit individual supply of the outer tube 14 comprises u ~ e pump, and pressure and flow measurement instruments used ~
independently control the agent supply to tube 14 cooling. Further details on construction and function-ning of the double ~ res pipes used in the process according to the pre-sente invention are given in US patent no.

3,817,744 et dans le brevet canadien no 979.661 délivré le 16 décembre 1975.
Le diamètre du tube inférieur de chaque tuyère, l'épaisseur de ce tube intérieur et du tube exterieur, et le nombre ~e tuy~res utilisées sont choisis de façon a obtenir des - ~ - 13 -pressions comprises entre 6 et 20 bars et de préférence entre 6 et 12 bars. Ces pressions sont beaucoup plus grandes que les pressions comprises entre 0,7 et 1 bar que l'on utilise habituel-lement dans les autres procedes de conversion de matte contenant du cuivre. Cette augmentation de la pression de soufflage est une caracteristique essentielle de la presente invention permet-tant une efficacit~ maximale de fonctionnement, comme il apparaî-tra plus en detail ci-dessous. En effectuant le soufflage à des pressions 10 fois plus grandes que celles utilisees dans les procedés conventionnels, la sur~ace occupée sur la paroi du convertisseur par les embouchures des -tuyères a un flux de gaz oxydant donne peut être reduite. Cette reduction de la surface occupee par les embouchures des tuyères peut être effectuee en réduisant le diamètre du tube axial de chaque tuyère et/ou en reduisant le nombre total de tuyeres. Etant donne que les tu~eres utilisees se~lon la présente invention sont des tuyères doubles il est important du point de vue prix de construction d'avoir un nombre de tuyères et de circuits d'alimentation le plus bas possible. Le nombre de tuyères utilisées devra être in~erieur a 15 et de preference compris entre 5 et 12.
Le soufflage du gaz oxydant aux pressio~ que l'on utili-se selon là présente invention provoque une expansion rapide du gaz a sa sortie des tuyeres, qui augmentent sa vélocite. Le gaz expansé produit un effet de re~roidissement sur la tuyère qui complète l'action de refroidissement de l'agent de refroidissement injecté à la periphérie de chaque tuyere. Ces actions de refroi-dissement combinees permettent de mettre en oeuvre le procede selon l'invention dans un domaine de temperature plus elevee, compris entre 1280~C et 1420~C, sans que se produise de façon concomitante une usure rapide des tuyeres et des materiaux re~ractaires entourant ces tuyères, comme c'est le cas lorsque l'on utilise les procedes conventionnels dont les pressions de 3,817,744 and in Canadian Patent No. 979,661 issued on 16 December 1975.
The diameter of the lower tube of each nozzle, the thickness of this inner tube and the outer tube, and the number ~ e pipes ~ res used are chosen so as to obtain - ~ - 13 -pressures between 6 and 20 bars and preferably between 6 and 12 bars. These pressures are much greater than the pressures between 0.7 and 1 bar that we usually use -also in other matte conversion processes containing copper. This increase in the blowing pressure is an essential characteristic of the present invention allows both a maximum operating efficiency, as it appears tra in more detail below. By blowing at pressures 10 times greater than those used in conventional processes, the ~ ace occupied on the wall of the converter through the mouths of the nozzles to a gas flow oxidant gives can be reduced. This reduction in area occupied by the mouths of the nozzles can be carried out by reducing the diameter of the axial tube of each nozzle and / or reducing the total number of nozzles. Since the you ~ eres used se ~ lon the present invention are nozzles double it is important from a construction price point of view to have the most number of nozzles and supply circuits low possible. The number of nozzles used must be in ~ erieur to 15 and preferably between 5 and 12.
The blowing of the oxidizing gas to the pressio ~ which are used according to the present invention causes rapid expansion of the gas at its outlet from the nozzles, which increase its velocity. The gas expanded produces a cooling effect on the nozzle which completes the cooling action of the coolant injected at the periphery of each nozzle. These cooling actions combined systems allow the process to be implemented according to the invention in a higher temperature range, between 1280 ~ C and 1420 ~ C, without occurring so concomitant rapid wear of the nozzles and materials re ~ ractaires surrounding these nozzles, as is the case when conventional processes are used, the pressures of which

4 i 1 ~
~325~
soufflage sont plus basses et les tuyères sont a tube simple.
L'augmentation de la pr~ssion de soufflage du gaz oxydant entraîne aussi une augmentation correspondante de la force du courant gazeux agissant sur la bain fondu quel que soit le débit. L'agitation mécanique du bain provoquée par le courant gazeux contribue grandement a la cinetique des reactions entrant en jeu pour l'affinage, specialement durant la phase d'oxydation du fer quand peu de gaz se dégage du bain. Il en résulte que les pressions relativement élevées de soufflage utilisées selon la presente invention conduisent en partie a une r~duction sensibla de la duree requise pour achever la totalite des operations d'affinage.
Une autre caractéristique importante du procéde selon la presente invention est la possibilite de modifier la quantite d'oxygene contenu dans le gaz oxydant, depuis une teneur de 21~ (air ordinaire) jusqu'à des teneurs (oxygène pur)~ En pratique, la teneur en oxygène varie en fonction des conditions opératoires. Durant la phase du procédé corres-pondant à l'oxydation du fer, chaque periode de soufflage peut commencer par exemple par le sou~flage d'air ordinaire, afin de former la magnétite servant à glacer le re~êtement réfractaire. On souffle juste après, de l'oxygène pur pour remonter aussi rapidement que possible la température de la matte à une température comprise entre 1280~C et 1420~C
et de préférence entre 1350~C et 1400~C, c'est-à-dire à une température ~ laquelle la formation ulterieure de magnetite est stoppee. La tendance qu'a la magnetite initialement formee à
boucher les tuy~res, est diminuee par ce soufflage d'oxygène pur car la chaleur produite dans la zone des tuyères par la réaction exothermique de l'oxygène sur le metal elimine tous les depôts solidifiés qui peuvent se produire dans ces zones. Ceci permet d'éliminer la necessite d'un debouchage mecanique des tuyères .~ ~
-~O~Z5~
que l'on rencontre souvent dans les procédés de l'art antérieur, avec le gain de temps qui peut en résulter. Il est à signaler que ces tuyeres peuvent être debouchees a m'importe quel moment pendant l'affinage par soufflage d'oxygene pur.
A la suite de la période initiale de souf~lage d'oxygene pur ou d'air fortement enrichi, la teneur en oxygène du gaz oxydant est réduite à une teneur comprise entre 40 et 90%, jus-qu'à ce qu'une interruption du sou~flage soit requise. La raison de cette diminution de la teneur en oxygène est d'oxyder le fer de préférence au soufre durant cette phase du procédé et de diminuer la formation de gaz à l'intérieur du bain. Le bain est donc alors relativement calme si ce n'est l'agitation due au passage de l'azote de l'air.
Durant la phase de désulfurisation, il se produit un violent dégagement de So2 dans le bain qui crée de fortes turbulences. On peut donc à ce moment souffler de l'air fortement enrichi en oxygène ou, de préférence, de l'oxygène pur, la teneur en oxygène dépendant de la quantité d'agent de refroidissement ajoutée. La figure 3 illustre graphiquement un programme de soufflage propre au procédé selon l'invention. Le diagramme apparaissant au milieu de cette figure montre les variations de la teneur en oxygene du gaz oxydant que l'on peut effectu~r lorsqu'~on met en oeuvre le procédé.
Le réglage de la température de la matte contenant du cuivre durant chaque période de conversion est obtenu en faisant varier le débit du gaz oxydant et sa teneur en oxygène et en ajoutant les substances refroidissantes. On peut, en utilisant ces variables, maintenir la température de la matte entre 12~0~C et 1420 C, tel ~ue désiré7 La température de la matte décroit de fa~on naturelle durant les interruptions de soufflage mais, comme il a eté explique ci-dessus, peut etre rapidement ramené a une tempe-~' ~L~256~i~
ture comprise dans le domaine préferentiel en reprenant le soufflage. Le diagramme en bas de la figure 3 montre un profil de température caractéristique pour le revêtement refractaire lorsqu'on utilise le procédé selon l'invention.
De nombreux avantages ~jà mentionnés dans la divul-gation principale résultent de la mise en oeuvre du proc~dé
selon l'invention.
La durée totale des opérations d'affinage est notable-ment reduite si on la compare aux durees des procédés convention-nels; l'ordre de grandeur de cette diminution du temps requispeut atteindre 50%.
L'utilisation d'oxygène pur ou d'air fortement enrichi conduit a un bilan thermique beaucoup plus favorable que dans les méthodes connues, ce qui permet de refondre davantage des produits solides apportant du cuivre, tels que des concentrés, des précipitées, des déchets de cuivre ou d'alliage de cuivre et des minerais contenant du cuivre.
Le procede selon l'invention permet d'accroître notablement la teneur en anhydride sulfureux des gaz du conver-tisseur, ce qui facilite les fractions ultérieures d'acidesulfurique à par- tir de ces gaz.
En outre, le procéde permet d'améliorer le rendement en cuivre de l'opération d'affinage. Bien entendu, le procédé
; selon l'invention ne se limite pas aux seules mattes de cuivre.
Il s'applique aussi à toutes les mattes contenant a la fois du cuivre et d'autres métaux récupérables.
La description qui va suivre vient en complément à
la description de l'exemple donné a titre non limitatif dans la divulgation principale.
Dans cet exemple, il s'agit de traiter une matte à 35%
de cuivre afin d'obtenir 10 tonnes de sulfure de cuivre en fin d'opération. On utilise pour ce faire un convertisseur tel que 1~2~i6~3 represente sur la figure 1, ayant des dimensions indiquees précédemment. Il est pourvu, sur l'une de ces génératrices rectilignes horizontales, d'une ligne de 7 tuyères double.
Chaque tuyère est constituee ae deux tubes concentriques. Le tube central a un diametre interieur de 15 mm. Les tuyeres sont reliées à des alimentations en gaz oxydant et en fuel-oil tels que décrits ci-dessus.
15 tonnes de matte de cuivre sont introduites dans le convertisseur avec une quantité donnee d'addition froide cuivreuse et avec une quantité également donnée de silice pour former la scorie. La silice, broyée en particules dont la taille est comprise entre 70 et 80 mm, est introduite dans le convertisseur au moyen d'un pistolet a air. Si le rev~tement réfractaire necessite un gla~age avec de la magnetite, ceci peut s'effectuer de la façon décrite précédemment. Dans ce cas, l'addition du silice ne se fera seulement qu'après la fin du glaçage. On commence alors le soufflage du gaz oxydant. De l'oxygene pur est tout d'abord soufflé sous une pression de 10 bars pendant plusieurs minutes afin d'élever la température de la matte au-dessus de 1280~C, jusqu'a une zone optimale comprise entre 1350 C et 1400 C. La quantite d'oxygene contenue dans le gaz oxydant est alors abaiss e à une teneur de 85~ et on continue le soufflage pendant 15 à 40 minutes en fonction des conditions de fusion. On stoppe le soufflage et on decrasse la scorie de silice et de ~er hors du convertisseur par l'intermediaire d'une poche.
L'ouverture du convertisseur est nettoyee et de la matte liquide est réajoutee avec la quantité nécessaire d'addition froide et de silice. Le soufflage est alors recommencé en répétant les étapes décrites ci-dessus autant qu'il est nécessaire. A la suite de la seconde période de soufflage ci-dessus mentionnée, une troisieme p~riode de soufflage est nécessaire dans le cas de l'exemple décrit pour achever l'oxydation du fer.

~ i~L
i6~9 On recommence ensuite le soufflage pour la phase de désulfurisation. La pression de soufflage est, encore de 10 bars.
Le gaz oxydant soufflé est de l'oxygene pur puisque suffisamment d'additions froides sont presentes dans le mélange pour éviter que la temperature de la matte devienne trop importante. Dans le cas o~ effectivement la temperature de la matte devient trop importante, il faut souffler de l'air moins enrichi. La duree totale du soufflage pour la désulfurisation est environ 75 minutes.
On a introduit au total 28 tonnes de matte de cuivre et 18 tonnes d'additions froides durant l'affinage et on a obtenu 10 tonnes de cuivre impur ou blister. On a obtenu au total durant l'affinage 20 tonnes de scorie. La durée totale de l'affinage a eté de 4 heures et 15 minutes contre une durée totale de 8 heures dans un convertisseur traditionnel, soufflant de l'air ordinaire sous une pression comprise entre 0,7 bar à 1 bar, par 22 tuyères simples de 38 mm de diametre. La durée du soufflage par périodes successives interrompues est au total de 2 heures et lS minutes. Les temps d'arrêts se montent au total à 2 heures. Le programme de soufflage utilisé pour cet exemple est representé par le diagramme de la figure 3.

~' 4 i 1 ~
~ 325 ~
blows are lower and the nozzles are single tube.
The increase in gas blowing pressure oxidant also causes a corresponding increase in strength gas stream acting on the molten bath whatever the debit. The mechanical agitation of the bath caused by the current gas contributes greatly to the kinetics of incoming reactions in play for refining, especially during the oxidation phase iron when little gas is released from the bath. As a result, the relatively high blowing pressures used depending on the present invention lead in part to a sensibla reduction the time required to complete all operations refining.
Another important feature of the process according to the present invention is the possibility of modifying the amount of oxygen contained in the oxidizing gas, from a content of 21 ~ (ordinary air) up to contents (oxygen pure) ~ In practice, the oxygen content varies depending operating conditions. During the process phase, depending on the oxidation of iron, each blowing period can start for example with the sou ~ ble of ordinary air, to form the magnetite used to glaze the re ~ êtement refractory. We blow right after, pure oxygen to raise the temperature of the matte at a temperature between 1280 ~ C and 1420 ~ C
and preferably between 1350 ~ C and 1400 ~ C, that is to say at a temperature at which subsequent magnetite formation is stopped. The tendency of magnetite initially to plug the pipes ~ res, is decreased by this blowing of pure oxygen because the heat produced in the nozzle area by the reaction exothermic oxygen on metal removes all deposits solidified which can occur in these areas. this allows to eliminate the need for a mechanical unblocking of the nozzles . ~ ~
-~ O ~ Z5 ~
that is often encountered in the processes of the prior art, with the time savings that can result. It should be noted that these nozzles can be cleared at any time during ripening by blowing pure oxygen.
Following the initial period of oxygen supply pure or highly enriched air, the oxygen content of the gas oxidant is reduced to a content between 40 and 90%, up to that an interruption of the sou ~ flage is required. The reason of this decrease in oxygen content is to oxidize the iron preferably sulfur during this phase of the process and reduce the formation of gases inside the bath. The bath is so then relatively calm if not the agitation due to passage of nitrogen from the air.
During the desulfurization phase, it occurs a violent release of So2 in the bath which creates strong turbulence. We can therefore blow air strongly enriched with oxygen or, preferably, pure oxygen, the content in oxygen depending on the amount of coolant added. Figure 3 graphically illustrates a blowing specific to the process according to the invention. The diagram appearing in the middle of this figure shows the variations of the oxygen content of the oxidizing gas that can be performed ~ r when ~ we implement the process.
Setting the temperature of the mat containing copper during each conversion period is obtained in varying the flow rate of the oxidizing gas and its oxygen content and adding the cooling substances. We can, in using these variables, maintain the temperature of the matte between 12 ~ 0 ~ C and 1420 C, as desired ~ 7 The temperature matte decreases naturally during interruptions but as explained above, can be quickly reduced to a temp-~ ' ~ L ~ 256 ~ i ~
ture included in the preferential domain by taking up the blowing. The diagram at the bottom of Figure 3 shows a profile temperature characteristic for refractory lining when using the method according to the invention.
Many advantages ~ already mentioned in the disclosure main gation result from the implementation of the process according to the invention.
The total duration of the refining operations is notable-compared to the durations of conventionally-nels; the order of magnitude of this reduction in time required can reach 50%.
Use of pure oxygen or highly enriched air leads to a much more favorable heat balance than in known methods, which allows further redesign of products copper-providing solids, such as concentrates, precipitates, scrap of copper or copper alloy and ores containing copper.
The method according to the invention makes it possible to increase notably the sulfur dioxide content of the gases from the weaver, which facilitates subsequent fractions of sulfuric acid from these gases.
In addition, the process improves performance in copper from the refining operation. Of course, the process ; according to the invention is not limited only to copper mattes.
It also applies to all mattes containing both copper and other recoverable metals.
The following description complements the description of the example given without limitation in the main disclosure.
In this example, it is a question of treating a matte at 35%
of copper to obtain 10 tonnes of copper sulphide at the end of operation. To do this, we use a converter such as 1 ~ 2 ~ i6 ~ 3 represented in FIG. 1, having dimensions indicated previously. One of these generators is provided straight horizontal, of a line of 7 double nozzles.
Each nozzle is made up of two concentric tubes. The tube central has an inside diameter of 15 mm. The nozzles are connected to oxidant gas and fuel oil supplies such as described above.
15 tonnes of copper matte are introduced into the converter with a given quantity of cold addition copper and also with a given amount of silica for form the slag. Silica, ground into particles, the size is between 70 and 80 mm, is introduced in the converter using an air pistol. If the coating refractory requires glaze ~ age with magnetite, this can be done as described above. In that case, the addition of silica will only take place after the end of icing. The blowing of the oxidizing gas is then started. Of the pure oxygen is first blown under a pressure of 10 bars for several minutes in order to raise the temperature of the matte above 1280 ~ C, up to an optimal zone included between 1350 C and 1400 C. The amount of oxygen contained in the oxidizing gas is then lowered to a content of 85 ~ and we continue blowing for 15 to 40 minutes depending on conditions of fusion. We stop blowing and we clean the silica slag and ~ er out of the converter through a pocket.
The opening of the converter is cleaned and matte liquid is added again with the necessary amount of addition cold and silica. The blowing is then restarted by repeating the steps described above as much as necessary. To the following the second blowing period mentioned above, a third blowing period is necessary in the case of the example described to complete the oxidation of iron.

~ i ~ L
i6 ~ 9 The blowing is then repeated for the phase of desulfurization. The blowing pressure is still 10 bars.
The blown oxidizing gas is pure oxygen since sufficient cold additions are present in the mixture to avoid that the temperature of the mat becomes too important. In the case where ~ effectively the temperature of the mat becomes too important, you must blow less enriched air. The duration total blowing for desulfurization is approximately 75 minutes.
A total of 28 tonnes of copper mat was introduced and 18 tonnes of cold additions during ripening and we have obtained 10 tonnes of impure copper or blister. We got a total during refining 20 tonnes of slag. The total duration of ripening was 4 hours and 15 minutes against a duration total of 8 hours in a traditional converter, blowing ordinary air at a pressure between 0.7 bar at 1 bar, by 22 single nozzles of 38 mm in diameter. The duration blowing by interrupted successive periods is total 2 hours and 15 minutes. Total downtime at 2 o'clock. The blowing program used for this example is represented by the diagram in figure 3.

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Claims

The embodiments of the invention about which an exclusive right of property or privilege is claimed are defined as follows:

1. Refining process in two phases, one of defer-rabies, the other for desulfurization, of copper-containing mattes in a converter fitted with a refractory lining and having at least one double and double jet nozzle separate power supply, located below the upper level of matte, characterized in that it comprises the stages following: blowing an oxidizing gas into the mat by means.
of the double jet nozzle fed in the center by the oxidizing gas under a pressure between 6 and 20 bars, and at the periphery by a cooling agent; setting the oxygen content of the oxidizing gas, this setting being able to use all the contents in oxygen from that of ordinary air to that of oxygen technically pure, and being carried out, during the first phase refining, so as to first produce magnetite at a temperature of the mat between 1220 ° C and 1280 ° C in quantity just enough to glaze the refractory lining of a protective layer of magnetite, and so as to then increase the temperature of the matte up to a value between 1280 ° C and 1420 ° C and keep it between these two limits, while ensuring sufficient agitation of the mat by adjusting suitable nitrogen for the oxidizing gas, and this adjustment being made during the second phase of ripening to obtain only a temperature of the mat between 1280 ° C and 1420 C.

2. A refining method according to claim 1, charac-terized in that the peripheral coolant is an agent providing carbon.

3. Refining method according to claim 2, charac-terized in that the protective peripheral agent providing carbon is fuel oil.

4. Refining method according to claim 3, charac-terise in that the oxidizing gas is blown into the mat under a pressure between 6 and 10 bars.

5. Refining method according to claim 3, charac-terized in that the temperature of the matte is maintained between 1350 ° C and 1400 ° C during the first and second phases of maturing.

6. Refining method according to claim 3, charac-terrified in that the first phase of ripening includes several blowing periods and in that the interruptions between these periods are used to remove slag or add various charges.

7. A refining method according to claim 6, charac-terrified in that each of these blowing periods begins by the souf ~ 1age of pure oxygen as oxidizing gas, and continues by reducing the oxygen content of the oxidizing gas for the remainder of the period.

8. Refining process according to claim 7, charac-terized in that the oxidizing gas blows during the remainder of the period is constituted by air highly enriched in oxygen.