DE1533120A1 - Method and device for cleaning copper - Google Patents

Method and device for cleaning copper

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DE1533120A1
DE1533120A1 DE19661533120 DE1533120A DE1533120A1 DE 1533120 A1 DE1533120 A1 DE 1533120A1 DE 19661533120 DE19661533120 DE 19661533120 DE 1533120 A DE1533120 A DE 1533120A DE 1533120 A1 DE1533120 A1 DE 1533120A1
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hydrogen
molten
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Hart Thomas Gordon
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Phelps Dodge Corp
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    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/04Refining by applying a vacuum

Description

DR. EULE DR. BERG DIPL.-ING. STAPFDR. EULE DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

8 MÜNCHEN 2. HIUBLESTRASSE 2O8 MUNICH 2. HIUBLESTRASSE 2O

Dr. Eule Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf 8 MOnchen 2, Hilblestraße 20Dr. Owl dr Berg Dipl.-Ing. Stapf 8 Munich 2, Hilblestrasse 20

Ihr Zeichen Umer Zeichen DatumYour sign Umer sign date

VI/be 14 248 -JO. August 1966VI / be 14 248 -JO. August 1966

Phelps Dodge Corporation, New York, N. Y0, USAPhelps Dodge Corporation, New York, N. Y 0, USA

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von KupferMethod and device for cleaning copper

Die Erfindung betrifft das Reinigen von Kupfer und insbesondere die v/eitere Reinigung von elektrolytisch raffiniertem Kupfer.The invention relates to the cleaning of copper and, more particularly, to the further cleaning of electrolytically refined Copper.

Im allgemeinen Sinn umfaßt die Erfindung das Verfahren zur Reinigung von Kupfer durch verlängerte Kupfer-Behandlunp; in einer Atmosphäre, welche Y/asserstoff enthält, um im wesentlichen die Oxyde in dem Kupfer zu reduzieren und um zusätzlich merkbare Mengen von Wasserstoff in demIn a general sense, the invention encompasses the process of purifying copper by prolonged copper treatment; in an atmosphere containing hydrogen to substantially reduce the oxides in the copper and, in addition, to reduce appreciable amounts of hydrogen in the

Akte 14 24ö - 2 -File 14 24ö - 2 -

Ο09β30/024ϊΟ09β30 / 024ϊ

(0811) 5162081/8? Telegrcimm-Adr.: PATENTEULE München Bank: Bayerische Vereinibank Manchen 453100 Postscheck: München «5343(0811) 5162081/8? Telegrcimm-Adr .: PATENTEULE Munich Bank: Bayerische Vereinibank Manchen 453100 Postscheck: Munich «5343

Kupfer zu lösen und. eine nachfolgende Vakuumbehandlung des wasserstoffbehandelten Kupfers. Die Hauptvorteile dieses neuen Reinigungsverfahrens gegenüber den Verfahren nach dem Stand der Technik sind den einheitlichen komplementären Wirkungen der verlängerten Wasserstoffbehandlung und der ζ v/eckmäßig angewandten Vakuumbehandlung zuzuschreiben, wobei die eine die Nachteile der anderen überbrückt. Bisher ist eine verlängerte Wasserstoffbe-Dissolve copper and. a subsequent vacuum treatment of the hydrotreated copper. The main advantages of this new cleaning method over the procedures prior art are the unique complementary effects of prolonged hydrotreatment and to the ζ v / corner vacuum treatment, one having the disadvantages of the other bridged. So far, an extended hydrogen

W handlung als Oxydreduktions-Verfahren in der Kupferreinigung wirtschaftlich nicht angewendet worden, weil die hohe Löslichkeit des Wasserstoffes in Kupfer große Schwierigkeiten der Porosität beim Gießen des gereinigten Kupfers verursacht· In diesem Zusammerteng, wenn die Wasserstoff behandlung genug verlängert ist, damit die Oxydreduktion im wesentlichen vor Beendigung dieser Behandlung gemäß der Erfindung abgeschlossen ist, entfernt die nachfolgende Vakuumbehandlung gemäß der Erfindung vollständig den gelösten Wasserstoff und überbrückt dadurch die Schwierigkeit der Porosität auf dem Gußstück, Andererseits ist bislang eine Vakuumbehandlung im bemerkenswerten Umfang . für diesen Zweck, obwohl sie im wesentlichen solch geringe Verunreinigungen wie Blei', Selen und Tellur aus Kupfer entfernen kann, wirtschaftlich wegen der relativen Trägheit ihrer Reinigungswirkung nichb angewandt worden. In diesem Zusammenhang beschleunigb die Bewegung des geschmolzenen Kupfers, verursacht durch da;.; schnelle Entweichen durch die Vakuumbehandlung von gelöstem Wasner- W act as Oxydreduktions method has not been applied commercially in the copper cleaning because the high solubility of hydrogen in the porosity in the casting of the purified copper caused in copper great difficulties · In this Zusammerteng, when the hydrogen treatment extended enough for the Oxydreduktion substantially is completed before completion of this treatment according to the invention, the subsequent vacuum treatment according to the invention completely removes the dissolved hydrogen, thereby bridging the problem of porosity on the casting. On the other hand, vacuum treatment has hitherto been remarkable. for this purpose, although it can remove essentially such minor impurities as lead, selenium and tellurium from copper, it has not been used economically because of the relative inertia of its cleaning action. In this context, accelerate the movement of the molten copper caused by da;.; rapid escape due to the vacuum treatment of dissolved water

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stoff aus der Wasserstoffbehandlung beträchtlich die Reinigungswirkung. Dabei wird die Entfernung von größeren und geringeren Verunreinigungen aus dem Kupfer durch Kombination der verlängerten Wasserstoffbehandlung mit zweckmäßiger Vakuumbehandlung mit der Vakuumbehandlung gemäß der Erfindung mit großer Leichtigkeit und dme die Nachteile durchgeführt, welche aus diesen beiden Behandlungen erwartet werden müssen, wenn sie getrennt angewandt werden. Demgemäß bildet die vorliegende Erfindung eine beträchtliche Verbesserung in der Wirtschaftlichkeit der Kupferreinigung, welche Kupfer zu einem höheren Grad als bislang und mit größerer Wirtschaftlichkeit als bislang reinigen kann.substance from the hydrogen treatment considerably reduces the cleaning effect. In doing so, the distance of larger and lower impurities from the copper by combining the extended hydrotreatment with expedient vacuum treatment with the vacuum treatment according to the invention with great ease and dme the Disadvantages carried out as a result of these two treatments must be expected when applied separately. Accordingly, the present invention provides a significant improvement in the economics of copper purification, which copper to a greater degree can clean than before and with greater economic efficiency than before.

Die allgemeine Aufgabe der Erfindung ist demgemäß, ein verbessertes Verfahren zur Kupferreinir;ung zu schaffen. Entsprechende Unteraufgaben der Erfindung sind die nachfolgenden: The general object of the invention is accordingly to provide an improved one Process for copper purification to create. Appropriate The sub-tasks of the invention are the following:

Erstens: Ein Verfahren für die Anwendung einer verlängerten Wasserctoffbehandlung in der Reinigung von Kupfer ohne die ungünstige Entstehung der Porosität in dem gereinigten Kupfer zu schaffen.First, a method for using an extended water treatment in the purification of copper without to create the unfavorable creation of porosity in the cleaned copper.

Zweitens ein Verfahren zur Anwendung einer Vakuumbehandlung bei dei" Reinigung von Kupfer zu schaffen, welches keine i:oi:ipli;'iert.e Vorrichtuni" erfordert, ur:i so die Reinifrun,'-,iJW"i -."kuiu- zu erhöhen.Second, to provide a method of using a vacuum treatment in the cleaning of copper, which none i: oi: ipli; 'iert.e Vorrichtuni "requires, ur: i so the Reinifrun,' -, iJW" i -. "kuiu- increase.

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Drittens ein Verfahren zur Entfernung von Sauerstoff und Schwefel aus Kupfer zu schaffen, so daß eine nachfolgende weitere Reinigung durch eine Vakuumbehandlung in einer Vorrichtung durchgeführt v/erden kann, welche aus einem . Material ist, welches unerwünscht von in dem Kupfer vorhandenem Sauerstoff und Bchwefel beeinflußt würde.Third, to create a method for removing oxygen and sulfur from copper, so that a subsequent one further cleaning can be carried out by a vacuum treatment in a device which consists of a. Is material which would be undesirably affected by oxygen and sulfur present in the copper.

Viertens ein Verfahren zur Entfernung von Sauerstoff, Schwefel, eingeschlossenen Gasen und metallischen Verunreinigungen aus elektrolytischem Kathodenkupfer zu schaffen, wobei gleichzeitig dieses Kathodenkupfer geschmolzen und in nützliche Formen für die Herstellung von Erzeugnissen wie Draht, Blech, Streifen, Folie und Rohr gegossen wird.Fourth, a method of removing oxygen, sulfur, trapped gases, and metallic contaminants to create from electrolytic cathode copper, at the same time this cathode copper is melted and poured into useful shapes for making products such as wire, sheet metal, strip, foil and tube will.

Schließlich eine bevorzugte Vorrichtung für die Durchführung des allgemeinen Zwecks dieser Erfindung zu schaffen.Finally, to provide a preferred apparatus for carrying out the general purpose of this invention.

Ein Verstehen dieser verschiedenen Zwecke der Erfindung wird aus den beigefügten Zeichnungen erhalten werden.An understanding of these various purposes of the invention will be obtained from the accompanying drawings.

Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung der Einflüsse der Sauerstoffmenge und der Temperatur auf die Eindringmenge von Wasserstoff in Kupfer.Fig. 1 shows a graphical representation of the influences of the amount of oxygen and the temperature on the Amount of penetration of hydrogen into copper.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Variation der Löslichkeit von Wasserstoff in Kupfer mit der Temperatur. n ,,-,,-:·.»{; IFigure 2 is a graph showing the variation in solubility of hydrogen in copper with temperature. n ,, - ,, -: ·. »{; I.

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Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Entfernungsmenge von Verunreinigungen aus geschmolzenem Kupfer bei 1000° G durch Wasserstoff als Funktion der Zeit.Fig. 5 is a graph showing the amount of removal of impurities from molten copper at 1000 ° G by hydrogen as a function of time.

Fig. 4- ist eine graphische Darstellung der Entfernungsmenge von Verunreinigungen aus geschmolzenem Kupfer durch Wasserstoff in Funktion der Zeit.Fig. 4- is a graph showing the amount of removal of impurities from molten copper by hydrogen as a function of time.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Variation der Löslichkeit von Wasserstoff in Kupfer bei 1200° mit dem Druck.Fig. 5 is a graphical representation of the variation in Solubility of hydrogen in copper at 1200 ° with pressure.

Fig. 6 lind 6 a sind schematische Darstellungen einer einfachen Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.Fig. 6 and 6a are schematic representations of a simple one Apparatus for carrying out the method according to the invention.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.Figure 7 is a schematic representation of a preferred one Apparatus for carrying out the method according to the invention.

Fig. B ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Vakuumeinrichtung, welche praktische konstruktive Einzelheiten gewisser Teile dieser Einrichtung zei{',t.Figure B is a schematic representation of a preferred one Vacuum device, which practical structural details of certain parts of this device Time.

Ei; aei verstanden, daß mit Hilfe eines elektrolytischen Verfahrens gereinigtes Kupfer im allgemeinen als "Kathoden-Egg; aei understood that using an electrolytic Process purified copper in general as "cathode

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. , BAD OFiivaiNAL. , BAD OFiivaiNAL

kupfer" bezeichnet ist. Kathodenkupfer ist gewöhnlich in .Form von Platten mit ungefähr 3 Quadratfeet und 12,7 mm Dicke. Diese Kathodenplatten sind für direktes Herstellen von Erzeugnissen wie Draht, Streifen, Röhren usw. wegen ihrer Gestalt und rauhen Form ungeeignet, und sie werden deshalb geschmolzen und in zweckmäßige Formen wie beispielsweise zylindrische Barren gegossen, bevor sie weiterverwendet v/erden. Wenn weitere Verschmutzung ^ während des Schmelzens und Gießens vermieden ist, weist das gegossene Kupfer, welches so aus unbehandeltem Kathodenkupfer hergestellt ist, eine hohe Qualität auf, aber enthält trotzdem Verunreinigungen, welche, obgleich in geringen Mengen, unerwünscht die Verarbeitung des Kupfers für eine Anzahl von Anwendungen beeinflussen. Diese Verunreinigungen sind im wesentlichen Sauerstoff, Schwefel, eingeschlossene Gase und Metalle wie Blei, Quecksilber, Tellur und Selen. Der Sauerstoff rührt in der Hauptsache von der Oberflächenoxydation der Kathodenplatten während der Herstellung und Lagerung her. Der Schwefel rührt in der Hauptsache von Einschlüssen und Oberflächenresten von Schwefelchemikalien aus dem elektrolytischen Verfahren her. Die eingeschlossenen Gase rühren von einer GasasBimilation während des elektrolytischeri Verfahrens während der Lagerung und während des Schmelzens hero Die mebtalischen Verunreinigungen werden direkt von dem Kathodonkupfer mitgerisüen und stellen Anodenverunreinigungen und Verunreinigungen eic3 eloktrolytitjchen Bades das. hi« ist einecopper ". Cathode copper is usually in the form of plates about 3 square feet and 12.7 mm thick are therefore melted and poured into suitable forms such as cylindrical ingots before they are further used. If further contamination ^ during melting and casting is avoided, the cast copper, which is thus made from untreated cathode copper, is of high quality, but nonetheless contains impurities which, albeit in minor amounts, undesirably affect the processing of copper for a number of applications. These impurities are essentially oxygen, sulfur, entrapped gases and metals such as lead, mercury, tellurium and selenium the main thing from the surface oxidation of the cathode plates w during manufacture and storage. The sulfur comes mainly from inclusions and surface residues of sulfur chemicals from the electrolytic process. The trapped gases from a stir GasasBimilation during elektrolytischeri process during storage and during melting forth o mebtalischen impurities are mitgerisüen directly from the anode and make Kathodonkupfer impurities and contaminants eic3 eloktrolytitjchen the bath. Hi "is a

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allgemeine Erfahrung, daß all diese Verunreinigungen gehalt smäßig "weitgehend variieren.general experience that all of these impurities vary widely.

Die Verbesserung der Qualität von gegossenem Kupfer, welches durch Schmelzen und Gießen von Kathodenkupfer hergestellt ist, ist deshalb in einer Anzahl von Wegen erhalten worden. Eine Atmosphäre, welche Oxydation während des Schmelzens und Gießens verhindert, und Schmelzbehälter und Rinnen, welche das Kupfer nicht verunreinigen, sind -Improving the quality of cast copper, which is produced by melting and casting cathode copper has therefore been obtained in a number of ways. An atmosphere which oxidizes during the Melting and pouring prevented, and melting vessels and channels, which do not contaminate the copper, are -

natürlich von vorschreibender Verwendung, um zu gewährleisten, daß die Verunreinigungen in dem gegossenen Kupfer die Verunreinigungen in dem Kathodenkupfer nicht weit übertreffen, wie früher herausgestellt worden ist«, Wenn eine weitere Verschmutzung so vermieden ist, ist die Menge an Verunreinigungen in dem gegossenen Kupfer deshalb allgemein und einfach durch Verminderung der Verunreinigungsmenge in dem Kathodenkupfer reduziert. Der Sauerstoffgehalt wurde durch solche Auswahl des Kathodenkupfers reduziert, daß alles zurückgewiesen wurde, was eine schwere ' Oberflächenoxydation zeigte„ Der Üchwefelgehalt ist durch Waschen des Kathodenkupfers mit Wasser reduziert, um die Rückstände flüssiger Schwefelchemikalien von den Oberflächen zu entfernen. Die Gehalte an Sauerstoff und üchwefel sind weiter durch cnemisc-he -behandlung des Kathodenkupfers reduziert, um Oberflächenoxyde und wasserunlösliche Ablagerungen von Schwefelchemikalien zu entfernen. Diese verschiedenen bekannten Vorbehandlungen des Kathodenkupfersof course of prescriptive use to ensure that the impurities in the cast copper do not far exceed the impurities in the cathode copper, As has been pointed out earlier, "When further pollution is thus avoided, the amount is on Impurities in the cast copper are therefore generally and simply reduced by reducing the amount of impurities in the cathode copper. The oxygen content was reduced by such a selection of the cathode copper that everything was rejected which had a serious' Surface oxidation showed “The sulfur content is through Washing the cathode copper with water reduces the Remove residues of liquid sulfur chemicals from surfaces. The contents of oxygen and sulfur are further through cnemical treatment of the cathode copper reduced to remove surface oxides and water-insoluble deposits of sulfur chemicals. These different known pretreatments of the cathode copper

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vor dem Schmelzen können dazu dienen, die Mengen an Sauerstoff und Schwefel in dem gegossenen Kupfer auf eine sehr niedrige Höhe zu reduzieren, wobei vorausgesetzt wird, daß das Kathodenkupfer, mit welchem begonnen wird, von hoher Qualität ist; und unter diesen Umständen werden diese Vorbehandlungen weitgehend durchgeführt.before melting can serve to increase the amounts of oxygen and sulfur in the cast copper to reduce a very low height, assuming that the cathode copper started with which is of high quality; and under these circumstances, these pretreatments are largely carried out.

Wenn das Kathodenkupfer nicht eine solch hohe Qualität aufweist und beispielsweise so schwer oxydiert ist, daß eine Auswahl nicht wirtschaftlich ist und Oberflächenägenschaften aufweist, welche keine vollwirksame chemikalische Behandlung gestatten, wird die Entfernung von Sauerstoff v/ährend des Schmelzprozesses üblicherweise durchgeführt. Diese Sauerstoffentfernung während des Schmelzens ist deshalb mit Hilfe eines oder beider Verfahren durchgeführt. Das erste und weitgehender durchgeführte Verfahren ist das der "Kohlenstoffreduktion" wie beispielsweise durch Kohlepulver in Berührung mit der Schmelze. Das zv/eite Verfahren ist das der "Kohlenstoffmonoxyd-ßeduktion" wie beispielsweise durch öChnelzen in einer Atmosphäre, welche einen hohen Prozentgehalt an Kohlenstoffmonoxyd enthält. Keines dieser Desoxydationsverfahren ist mehr als teilweise wirksam, und demzufolge werden sie beide im allgemeinen lediglich als Ergänzung für die Vorbehandlung.^ verfahren verwendet. Das Schmelzen in einer Atmosphäre, welche Wasserstoff mehr als oder in Zusammenhang mi LohlsEtoffmonoxyd enthält, ist für einen großen wirtschaftlichen HaßstabIf the cathode copper is not of such high quality and, for example, is so heavily oxidized that a selection is not economical and has surface properties that are not fully effective chemical ones Allowing treatment, the removal of oxygen is usually carried out during the melting process. This de-oxygenation during melting is therefore accomplished by one or both of the methods. The first and more extensive method carried out is that of "carbon reduction", for example using carbon powder in contact with the melt. The second procedure is that of the "carbon monoxide reduction" such as, for example, by melting in an atmosphere that creates a contains a high percentage of carbon monoxide. None this deoxidation process is more than partially effective, and thus both of them are generally merely used as a supplement to the pretreatment. ^ process. Melting in an atmosphere containing hydrogen more than or in connection with LohlsEtoffmonoxyd contains is for a great economic hatred

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nicht für günstig befunden, und zwar aus dem früher erwähnten Grund, daß die hohe Löslichkeit des Wasserstoffes in geschmolzenem Kupfer (Kohlenstoffmonoxyd hat eine sehr niedrige Löslichkeit) Porositätsschwierigkeiten beim Gießen verursacht, obwohl Verfahren für die Vermeidung dieser Schwierigkeit vorgeschlagen sind. Ein solches Verfahren ist die Verwendung einer Vakuumbehandlung, um die Reduktionswirkung des Wasserstoffes zu fördern, so daß nur so viel Wasserstoff in dem geschmolzenen Kupfer vor- | handen sein muß, wie dem Sauerstoff entspricht^ dabei ist durch dieses Verfahren im wesentlichen der ganze Wasserstoff in dem geschmolzenen Kupfer in Wasserdampf überführt, und das Problem von gelöstem Wasserstoff, v/elcher Porosität in dem gegossenen Kupfer verursacht, tritt nicht auf. Es sollte erkennbar sein, daß das obige vorgeschlagene Verfahren für die Verwendung einer Vakuumbehandlung zur Förderung der Reduzierwirkung von der Verwendung einer Vakuumbehandlung in dem Verfahren gemäß der Erfindung sich dadurch unterscheidet, daß bei dem obigen vorgeschlagenen Verfahren die Vakuumbehandlung in der Hauptsache für die Förderung wie das Nebenprodukt der reduzierenden Wirkung während des Verlaufes der Vakuumbehandlung entwickelt ist; demgegenüber ist in dem Verfahren gemäß der Erfindung die Vakuumbehandlung entwickelt, um relativ große Mengen an gelöstem Wasserstoff und flüchtigen metallischen Verunreinigungen zu entfernen, wobei die Reduzierwirkung und in gewissem Maße das Entfernen der als Nebenprodukt anfal-not found to be favorable, and indeed from what was mentioned earlier Reason that the high solubility of hydrogen in molten copper (carbon monoxide has a very low solubility) causes porosity difficulties in casting, although methods for avoidance this difficulty are suggested. One such method is the use of a vacuum treatment to remove the To promote the reduction effect of the hydrogen, so that only so much hydrogen is present in the molten copper it must be handled as corresponds to oxygen; this process essentially means that all of the hydrogen is present converted into water vapor in the molten copper, and the problem of dissolved hydrogen which causes such porosity in the cast copper does not arise on. It should be seen that the above suggested method for the use of a vacuum treatment to promote the reducing effect of the use of a vacuum treatment in the method according to the invention differs in that in the above proposed method, the vacuum treatment in the main for the Promotion of how the by-product of the reducing effect is developed during the course of the vacuum treatment; in contrast, in the method according to the invention, the vacuum treatment is developed to remove relatively large amounts of to remove dissolved hydrogen and volatile metallic impurities, with the reducing effect and in to a certain extent the removal of the by-product

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lenden Gase während des Ablaufes der verlängerten Wasserstoffbehandlung abgeschlossen sind.lent gases during the course of the extended hydrotreatment Are completed.

Aus der obigen Aufzählung der bislang am häufigsten angewandten Verfahren zur Verbesserung der Qualität von gegossenem Lupfer, welches durch Schmelzen und Gießen von Kathoderikupfer hergestellt ist, ist es verständlich, daß keines dieser Verfahren eingeschlossene Gase oder metallisehe Verunreinigungen entfernt. Weiterhin ist es klar, daß, obwohl Entfernen des Sauerstoffes im allgemeinen sowohl durch Vorbehandlung des Kathodenkupfers vor dem Schmelzen als auch durch .behandlung des geschmolzenen Kupfers durchgeführt ist, das Entfernen von Schwefel im allgemeinen nur durch Vorbehandlung durchgeführt ist. Weiterhin sei es verstanden, daß keines dieser Verfahren eine mehr als teilweise Entfernung von Sauerstoff oder Schwefel durchführt und deshalb diese Verfahren, selbst wenn sie zusammen angewendet werden, Gehalte an Sauerstoff und Schwefel in dem gegossenen Kupfer ergeben, welche, obwohl sie unter den Gehalten in dem Kathodenkupfer liegen, noch ziemlich diese letzteren Gehalte widerspiegeln, d. h., daß die Reinheit des gegossenen Kupfers, welches durch bislang angewandte Verfahren hergestellt ist, ziemlich von der Reinheit des Kathodenkupfers abhängt, aus welchem es hergestellt ist und deshalb einer ähnlichen Variation ausgesetzt ist.From the above list of the methods most frequently used to date to improve the quality of castings Lupfer, which is made by melting and casting cathode copper, it is understandable that none of these processes included gases or metals Removed impurities. Furthermore, it is clear that although removing the oxygen in general both by pretreating the cathode copper before Melting as well as treatment of the melted Copper is carried out, the removal of sulfur is generally only carried out by pretreatment. Furthermore, it should be understood that none of these processes a more than partial removal of oxygen or Sulfur and therefore these processes, even when they are used together, levels of oxygen and sulfur in the cast copper which, although below the contents in the cathode copper lie still fairly reflect these latter levels, i.e. i.e. that the purity of the cast copper, which is produced by the processes used so far, depends somewhat on the purity of the cathode copper, from which it is made and therefore subject to similar variation.

Es sei weiterhin bemerkt, daß soweit das Entfernen vonIt should also be noted that the removal of

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eingeschlossenen Gasen und metallischen Verunreinigungen betroffen ist, das Verfahren einer Vakuumbehandlung, obwohl es allgemein bekannt ist, bislang nicht in einem wirtschaftlichen Maßstab in der Reinigung von Kupfer angewendet worden ist. Der vorwiegende Grund dafür ist, daß das Entfernen einiger dieser eingeschlossenen Gase und der metallischen Verunreinigungen durch Vakuumbehandlung ein relativ sehr langsamer Prozeß ist, welcher auf wirtschaftliche Weise nur mit Hilfe einer verpleichsweise sorgfältig gearbeiteten Anlage erhöht werden kann. Dabei ist insbesondere das Entfernen von metallischen Verunreinigungen aus Kupfer durch eine Vakuumbehandlung des geschmolzenen Kupfers bislang nicht als wirtschaftlich durchführbar erachtet worden.Trapped gases and metallic impurities are affected, the process of vacuum treatment, though it is well known so far not on an economic scale in the purification of copper has been applied. The main reason for this is that the removal of some of these trapped gases and the metallic contamination by vacuum treatment is a relatively very slow process, which on can only be increased economically with the help of a comparatively carefully crafted system. Included is in particular the removal of metallic impurities from copper by means of a vacuum treatment of the molten copper has not yet been considered economical been deemed feasible.

Im allgemeinen Sinn umfaßt das Verfahren gemäß der Erfindung das Behandeln von Kupfer in einer Atmosphäre, welche Wasserstoff enthält (wie durch Vorwärmen und Schmelzen von Kupfer in einer Atmosphäre, welche Wasserstoff enthält, oder Vorwärmen von Kupfer in einer Atmosphäre, welche Wasserstoff enthält und Schmelzen des kupfers in einer anderen Atmosphäre oder Vorwärmen von Kupfer in einer anderen Atmosphäre und Schmelzen des Kupfers in einer Atmosphäre, welche Wasserstoff enthält), nachfolgendes Aussetzen des geschmolzenen Kupfers einem sehr reduzierten Gasdruck und nachfolgendes Abkühlen und Erstarren des Kupfers. "Vorwärmen" von Kupfer soll heißen,In a general sense, the method according to the invention comprises treating copper in an atmosphere which Contains hydrogen (such as by preheating and melting copper in an atmosphere containing hydrogen, or preheating copper in an atmosphere containing hydrogen and melting the copper in another atmosphere or preheating copper in another atmosphere and melting the copper in an atmosphere containing hydrogen), subsequent exposure of the molten copper to a high degree reduced gas pressure and subsequent cooling and solidification of the copper. "Preheating" of copper should mean

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daß das Kupfer unter Überwachung auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur erhitzt wird, so daß beispielsweise das Kupfer bei einer erhöhten Temperatur, beispielsweise 1000° c gehalten wird, und zwar während einer verlängerten Zeitdauer von beispielsweise 10 Minuten. Die Gründe für das Aufheizen werden unten erläutert. Die in diesem Verfahren eingeschlossenen, hauptsächlichen physikalischen Grundsätze sind die folgenden: Wenn Kupfer wie Kathodenkupfer in einer wasserstoffhaltigen Atmosphäre erwärmt wird, wobei diese Atmosphäre sonst inert ist, treten drei hauptsächliche Wirkungen auf:that the copper is heated under supervision to a temperature below the melting temperature, so that for example the copper is kept at an elevated temperature, for example 1000 ° C., during an extended period of time, for example 10 minutes. The reasons for the heating are explained below. The main physical principles involved in this procedure are as follows: When copper, like cathode copper, is heated in a hydrogen-containing atmosphere, this atmosphere is formed is otherwise inert, there are three main effects:

1. Wasserstoff dringt in das Kupfer ein und löst sich;1. Hydrogen penetrates the copper and dissolves;

2. Kupferoxyde in und auf dem Kupfer werden von dem Wasserstoff zu Kupfer reduziert, wobei Wasserdampf gebildet wird;2. Copper oxides in and on the copper are reduced by the hydrogen to copper, forming water vapor will;

3· Schwefelzusammensetzungen in und auf dem Kupfer werden teilweise zumindest in gasförmige Produkte zerlegt.3 · Sulfur compounds will be in and on the copper partially at least broken down into gaseous products.

Die Geschwindigkeiten, bei welchen diese obigen drei Wirkungen verlaufen, hängen in der Hauptsache von der 'x'emperatur, der Wasserstoffkonzentration, dem Druck und den Gehalten und Konzentrationen der Kupferoxyde und Schwefelzusammensetzungen ab. Allgemein gesprochen verlaufen diese drei Wirkungen über 600° C in etwa im Gleichklang, wobei die Reduktion der Kupferoxyde und die Umsetzung derThe speeds at which these above three effects take place depend mainly on the 'x' temperature, the hydrogen concentration, the pressure and the contents and concentrations of the copper oxides and sulfur compounds away. Generally speaking, these three effects run roughly in unison above 600 ° C, whereby the reduction of copper oxides and the implementation of the

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Schwefelzusammensetzungen abgeschlossen sind, wenn der Wasserstoff vollständig eingetreten ist und das Kupfer gesättigt hatο Demgemäß, wenn beispielsweise die Hasse der Kupferoxyde auf der Oberfläche des Kupfers konzentriert ist, ist der Hauptteil der Oxydreduktion beendet, wenn der Wasserstoff unter die Oberfläche eingedrungen ist. Bei Kupfer wie Kathodenkupfer ist diese Geschwindigkeit des Eindringens in Fig. 1 angezeigt, welche die Einflüsse von temperatur, und Oxydanteilen auf diese Geschwindigkeit zeigt. Schwefelzusammensetzungen zeigen ein ähnliches Verhalten, obwohl die Situation komplexer ist.Sulfur compositions are complete when the hydrogen has fully entered and the copper has saturatedο accordingly, if, for example, the hatred the copper oxide is concentrated on the surface of the copper, the main part of the oxide reduction has ended, when the hydrogen has penetrated below the surface. With copper like cathode copper this is The rate of penetration is shown in Fig. 1, showing the effects of temperature and oxide content shows this speed. Sulfur compositions show similar behavior, although the situation is more complex.

Fig. 2 zeigt die Variation der Wasserstofflöslichkeit in Kupfer mit der Temperatur. Es ist erkennbar, daß, obwohl Fig. 1 eine Maximaltemperatur von 1000° einschließt, welche unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer liegt, Fig. 2 eine Maximaltemperatur von 1300° C aufweist, welche über dem Schmelzpunkt liegt. Der Grund dafür ist, daß die Löslichkeit für geschmolzenes Kupfer leicht meßbar ist, die Eindringgeschwindigkeit jedoch nicht. Es ist aus Fig. 2 weiterhin erkennbar, daß die Löslichkeit einen scharfen Anstieg bei dem Schmelzpunkt aufweist (1083° C). Ein ähnliches Übergangsverhalten in der Geschwindigkeit des Eindringens beim Schmelzpunkt kann verständig bei Kupfer erwartet werden, welches frei von Oxyden und Schwefelzusammensetzungen ist, aber wenn diese Oxyde und Zusammensetzungen in merklicher Menge vorhandenFig. 2 shows the variation in hydrogen solubility in copper with temperature. It can be seen that, though Fig. 1 includes a maximum temperature of 1000 °, which is below the melting point of copper, Fig. 2 has a maximum temperature of 1300 ° C, which is above the melting point. The reason for this is that the solubility for molten copper is easily measurable but the rate of penetration is not. It can also be seen from Fig. 2 that the solubility has a sharp rise in the melting point (1083 ° C). A similar transition behavior in speed penetration at the melting point can reasonably be expected with copper, which is free from Oxides and sulfur compounds are present, but when these oxides and compounds are present in appreciable amounts

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sind, ist ihre V/iederverteilung beim Schmelzen der Hauptfaktor in dem Übergangsverhalten der Eindringgeschwindigkeit. Die Relevanz dieser verschiedenen in Fig. 1 und gezeigten Zustände sind weiter unten erkennbar.their redistribution during melting is the main factor in the transition behavior of the penetration speed. The relevance of these various states shown in FIGS. 1 and 4 can be seen further below.

Die Kupferoxyde und Schwefelverbindungen in Kathodenkupfer sind, wie früher erläutert ist, in der Hauptsache auf die Oberfläche der Kathodenplatten beschränkt. Das heißt, wenn die Oxyde und ochwefelzusammensetzungen als "überwiegende Verunreinigung" bezeichnet werden, daß die Konzentration der überwiegenden Verunreinigung in Kathodenplatten sich sehr mit dem Eindringen von der Oberfläche dieser Platte ändert. Die Geschwindigkeit des eindringens von V/asserstoff in Kathodenplatten unterhalb des Schmelzpunktes variiert schnell mit der Zeit, wenn die Oberflächenschichten durchdrungen sind. Diese Tatsache führt dazu, daß die Entfernung der Überwiegenden Verunreinigung durch Wirkung von V/asserstoff auf eine Kathodenplatte bei 1000° C als eine Funktion der Zeit, wie in Fig. 3 gezeigt ist, angesehen werden kann. Vergleichsweise zeigt Fig. 4 einen ähnlichen-Verlauf der Entfernung der überwiegenden Verunreinigung durch V/asserstoff aus Kathodenplatten über dem Schmelzpunkt unter der Voraussetzung, daß die gleiche Anfangsmenge der Verunreinigung wie in Fig. J nun gleichförmig in der Schmelze verteilt ist und daß die gleiche Größe der Oberfläche in Berührung mit Wasserstoff ist. Aus Fig. 3 und 4 ist erkennbar, daß, obwohl die günstige Oberflächenanordnung gegeben ist,The copper oxides and sulfur compounds in cathode copper are, as explained earlier, mainly due to the Limited surface area of the cathode plates. This means, when the oxides and sulfur compounds are considered "predominant Contamination "means that the concentration of the predominant contamination in cathode plates varies greatly with the penetration from the surface this plate changes. The rate of penetration of hydrogen into cathode plates below the melting point varies rapidly with time as the surface layers are penetrated. This fact leads to that the removal of the major impurity by the action of hydrogen on a cathode plate at 1000 ° C can be viewed as a function of time, as shown in FIG. 3. Comparatively shows 4 shows a similar course of the removal of the predominant hydrogen contamination from cathode plates above the melting point, provided that that the same initial amount of impurity as in Fig. J is now evenly distributed in the melt and that the same size of the surface is in contact with hydrogen. From Fig. 3 and 4 it can be seen that, although the surface arrangement is favorable,

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in geschmolzenem Zustand das Entfernen der überwiegenden Verunreinigung durch Wasserstoffbehandlung auf wenigstens 95 % Entfernung beträchtlich langsamer als im festen Zustand ist.in the molten state, the removal of the major impurity by hydrotreatment is considerably slower to at least 95% removal than in the solid state.

Aus Fig. 5 und M- ist erkennbar, daß das vollständige Entfernen der vorwiegenden Verunreinigungen durch eine Wasserstoffbehandlung entweder unterhalb oder oberhalb des Schmelzpunktes durchgeführt werden kann. Eine Wasserstoffbehandlung vor dem Schmelzen ohne eine solche Behänd- ™ lung nach dem Schmelzen ist besonders zweckmäßig, wenn beispielsweise (a) ein Gehalt an gelöstem Wasserstoff weit unter dem Sättigungsgrad in dem geschmolzenen Zustand erwünscht ist, und (b) die Berührungszeit und Berührungsfläche im geschmolzenen Zustand schwer zu überwachen sind. Zustand (a) kann erhalten sein, wenn niedrige Porosität mit minimaler Vakuumbehandlungszeit wichtiger als wesentliches Entfernen von flüchtigen Verunreinigungen ist. Zustand (b) kann erhalten sein, wenn die i Schmelzeinrichtung von "Chargen"-Art ist, in welcher eine relativ große Menge in einer Seit geschmolzen ist und in welcher folglich der Teil der Menge, welcher zuerst schmilzt, für eine sehr viel größere Zeit als der Anteil der Menge geschmolzen ist, welcher zuletzt schmilzt. Eine Wasserstoffbehandlung nach dem »Schmelzen ohne eine solche Behandlung vor dem Schmelzen ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn beispielsweise (a) die überwiegenden Ver-From Fig. 5 and M- it can be seen that the complete removal of the predominant impurities can be carried out by a hydrogen treatment either below or above the melting point. Pre-melting hydrogen treatment without such post-melting treatment is particularly useful if, for example, (a) a content of dissolved hydrogen well below the saturation level in the molten state is desired, and (b) the contact time and contact area in the molten state Condition are difficult to monitor. Condition (a) can be obtained when low porosity with minimal vacuum treatment time is more important than substantial removal of volatile contaminants. Condition (b) may be obtained when the i melting establishment of "batch" type is in which a relatively large amount and in a since melted in which, consequently, the portion of the amount which melts first, for a much longer time than the fraction of the quantity which melts last is melted. A hydrogen treatment after the »melting without such a treatment before the melting is particularly useful if, for example (a) the predominant

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unreinigungen nicht auf die Oberflächen des ungeschmolzenen Kupfers beschränkt sind, (b) ein Gehalt an Wasserstoff gewünscht ist, welcher annähernd oder gleich dem Sättigungsniveau in dem geschmolzenen Zustand ist und (c) eine Erwärmung vor dem ochmelzen zweckmäßiger in einer Atmosphäre durchgeführt ist, welche anders als eine Wasserstoff enthaltende Atmosphäre ist.impurities are not limited to the surfaces of the unmelted copper, (b) a content of hydrogen is desired which is close to or equal to the saturation level in the molten state and (c) Preheating is more suitably carried out in an atmosphere other than is an atmosphere containing hydrogen.

Zustand (a) kann in Kupfer anders als in elektrolytisch gereinigtem hupfer sein. Zustand (b) kann vorliegen, wenn ein wesentlichen Entfernen von flüchtigen Verunreinigungen Grv.a.i..;cht ist. Zustand (c) kann enthalten sein, wenn ein Vorwärrr.of en verfügbar ist. welcher für eine andere Atmosphäre anwendbar ist, aber nicht für eine Wasserstoffträger-Atmosphäre anwendbar ist.Condition (a) can be different in copper than in electrolytically cleaned copper. State (b) can exist if a substantial removal of volatile impurities Grv.a.i ..; cht is. State (c) can be included if a preheating oven is available. which can be used for another atmosphere, but not for a hydrogen carrier atmosphere is applicable.

Bei Kathodenkupfer ist eine Kombination von Erhitzen unter dem Schmelzpunkt und ein Erhitzen über dem ochmelzpunkt im allgemeinen das bevorzugte Verfahren, wenn wesentliche üüchtige Verunreinigungen in dem Kupfer vorhanden sind und wenn ein wesentliches Entfernen dieser flüchtigen Verunreinigungen erforderlich ist.In the case of cathode copper, there is a combination of heating below the melting point and heating above the melting point in the generally the preferred method when substantial volatile impurities are present in the copper and when substantial removal of these volatile impurities is required.

Aus Fig. 2 ist es erkennbar, daß bei 1200° C ungefähr viermal soviel Wasserstoff im Kupfer gelöst ist als bei 1000°· der Gehalt an gelöstem Wasserstoff in dem Verfahren, in welchem im wesentlichen das Entfernen der überwiegenden Verunreinigungen durch eine Kombination von ErhitzungFrom Fig. 2 it can be seen that at 1200 ° C about four times as much hydrogen is dissolved in the copper as at 1000 ° · the content of dissolved hydrogen in the process in which essentially removes most of the impurities through a combination of heating

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_ λ η __ λ η _

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unter dem Schmelzpunkt und Erhitzung über dem Schmelzpunkt vollendet ist, hängt von der Länge der beiden Erhitzungsperioden ab, wobei vorausgesetzt ist, daß die Dauer des Erhitzens über den Schmelzpunkt viel niedriger ist, als für die Sättigung erforderlich ist.below the melting point and heating above the melting point is completed depends on the length of the two heating periods, provided that the Duration of heating above the melting point is much lower than that required for saturation.

Soweit das Entfernen von Gas durch eine Vakuumbehandlung betroffen ist, muß der gelöste Wasserstoff entfernt werden, und Jene verbliebenen Gase wie Wasserdampf, Wasserstoffsulfid und ochwefeldioxyd, welche Hebenprodukte der Zerlegung der Verunreinigungen sind, müssen ebenfalls entfernt werden. In diesem letzteren Zusammenhang entweichen die meisten dieser als Nebenprodukte anfallendem Gase, welche während des Erhitzens unter dem Schmelzpunkt; gebildet sind, aus dem Kupfer, sobald sie gebildet sind, da sie in der Hauptsache aus Verunreinigungen kommen, welche an der Oberfläche konzentriert sind. Andererseits werden die als Nebenprodukte anfallenden Gase, welche während des Erhitzens über dem Schmelzpunkt gebildet sind, zu einem gewissen Grad in dem Kupfer zurückgehalten, da sie aus Verunreinigungen kommen, welche in dem Körper der Schmelze enthalten sindo Allgemein gesagt ist der gesamte Gasgehalt einschließlich des gelösten Wasserstoffes und der als Nebenprodukt anfallenden Gase in Kupfer, welches oberhalb des Schmelzpunktes behandelt ist, ungefähr viermal so groß wie der Gasgehalt von Kupfer, welches unterhalb des Schmelzpunktes behandelt worden ist, vorausgesetzt, daß in jedem Fall die gleiche Gesamtmenge von Ver-So much for the removal of gas through a vacuum treatment is concerned, the dissolved hydrogen must be removed, and those remaining gases such as water vapor, hydrogen sulfide and sulfur dioxide, which by-products of the Breakdown of the impurities are must also be removed. Escape in this latter context most of these by-product gases which are below the melting point during heating; are formed from the copper as soon as they are formed, since they come mainly from impurities, which are concentrated on the surface. On the other hand, the gases produced as by-products, which during of heating above the melting point are, to some extent, retained in the copper as they come from impurities contained in the body of the melt - generally speaking, the whole is Gas content including the dissolved hydrogen and of the by-product gases in copper, which is treated above the melting point, about four times as large as the gas content of copper which has been treated below the melting point, provided that in each case the same total amount of

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unreinigungen vorliegt.there are impurities.

V/as die Mechanismen anbetrifft, durch welche Gase aus geschmolzenem Kupfer durch eine Vakuumbehandiung entferne werden, sollte bemernü werden, daß im allgemeinen die Geschwindigkeiten des Entfernens von Gas durcii Paktoren bestimmt werden, deren relative Bedeutung mit den entsprechenden Gasen variiert. Wasserstoff weist eine geringe Weigung zum Veroleiben in geschmolzenem Kupfer in Gehalten über c.e«i Sättigungsgrad bei beconcL·:·, ■: "■ Temperatur und Gasdruck auf« I/&s heißt, wenn bei normale Druck mit Viasserstoff gesättigtes Kupfer einem reduzierten Druck ausgesetzt ist, sprudelt Wasserstoff schnell aus, um den neuen Sättigungszustand zu bilden, welcher dem verminderten £>ruck angepaßt isc Die Variation in dem Sättigungsgrad des Wasserstoffes mit dem Gasdruck bei einer temperatur von 1200° C ist in ?ig. 5 gezeigt« Aus i'xg. 5 isu erkennbar, äxxil sich der Sättigungsgrad schnell gegen Null nähert, wenn sich der Druck gegen Null nähert. Dieser Verhalten von in Kupfer gelöstem Wasserstoff, soweit das Entfernen durch eine Vakuumbe~ handlung betroffen ist, steht in scharfem Widerspruch zu dem Verhalten anderer Gase. Einige dieser anderen Gase, einschließlich Wasserdampf und Schwefelgase, werden in Abwesenheit von Wasserstoff sehr begierig von geschmolzenem Kupfer aufgenommen, und zwar selbst bei sehr niedrigen Drucken und selbst dann, wenn sie in GehaltenAs to the mechanisms by which gases are removed from molten copper by vacuum treatment , it should be noted that in general the rates of gas removal are determined by factors whose relative importance varies with the corresponding gases. Hydrogen shows little tendency to remain in molten copper in contents above ce «i degree of saturation at beconcL ·: ·, ■: " ■ temperature and gas pressure «I / & s means when copper saturated with hydrogen gas is exposed to a reduced pressure at normal pressure The variation in the degree of saturation of the hydrogen with the gas pressure at a temperature of 1200 ° C is shown in Fig. 5 5 can be seen that the degree of saturation quickly approaches zero when the pressure approaches zero.This behavior of hydrogen dissolved in copper, as far as removal by vacuum treatment is concerned, is in sharp contradiction to the behavior of other gases Some of these other gases, including water vapor and sulfur gases, are eagerly absorbed by molten copper in the absence of hydrogen even at very low pressures and even if they are in contents

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vorliegen, die über Ihren normalen Löslichkeitspehalten sind. In Gegenwart von Wasserstoff jedoch ist diese Zähigkeit dieser Gase beträchtlich vermindert, wie in der 'i'at in manchen Fällen die normale Löslichkeit dieser Gase ist. Gelöster Wasserstoff hemmt die Lösung anderer Gase in geschmolzenem Kupfer und erleichtert deren Entfernung. Diese Einfachheit des Entfernens anderer gelöster Gase durch gelösten Wasserstoff aus geschmolzenem Kupfer durch eine Vakuumbehandlung zeigt an, daß die Hengen und Arten von anderen gelösten Gasen in geschmolzenem Kupfer einen Ein- "™ fluß auf eine optimale Arbeitsweise für die Wasserstoffbehandlung hat. Beispielsweise zeigt eine große Kenne von Schwefelverunreinigungen, welche einen relativ großen Anteil an ochwefelgasen enthalten, daß ein optimales Entfernen des gesamten Gases durch eine Vakuumbehandlung mit Hilfe einer etwas höheren Menge an gelöstem Wasserstoff erzielbar ist, als lediglich für die Reduktion der Kupferoxyde und Zerlegung der Schwefelzusammensetzungen erforderlich ist. Dieser besondere Beispiel wurde angeführt, um zu zeigen, daß solche Betrachtungen ebenfalls angestellt wurden, und-nicht um ihnen eine besondere Bedeutung beizumessen. Soweit das Verfahren der vorliegenden Erfindung betroffen ist, ist von größerer Bedeutung der Einfluß, welchen der uehalt an gelöstem Wasserstoff auf das Entfernen von Verunreinigungen durch eine Vakuumbehandlung wie Blei, Tellur, und iielen hat, welche durch eine Wasserstoff behandlung relativ unbeeinflußt sind. Dieser^Aspektthat are above your normal solubility levels. In the presence of hydrogen, however, the viscosity of these gases is considerably reduced, as is the normal solubility of these gases in some cases in the 'i'at. Dissolved hydrogen inhibits the dissolution of other gases in molten copper and makes their removal easier. This ease of removal of other dissolved gases by dissolved hydrogen from molten copper by vacuum treatment indicates that the quantities and types of other dissolved gases in molten copper have an impact on optimal operation for hydrogen treatment Know of sulfur impurities, which contain a relatively large proportion of sulfur gases, that an optimal removal of all the gas can be achieved by a vacuum treatment with the aid of a somewhat higher amount of dissolved hydrogen than is necessary only for the reduction of the copper oxides and the decomposition of the sulfur compounds A particular example was given to show that such considerations were also made, and not to attach particular importance to them, As far as the process of the present invention is concerned, of greater importance is the influence of the dissolved W content hydrogen on the removal of impurities by a vacuum treatment such as lead, tellurium, and iielen, which are relatively unaffected by a hydrogen treatment. This ^ aspect

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des Verfahrens gemäß der Erfindung ist nachstehend erläutert. of the method according to the invention is explained below.

In der Erfindung umfaßt eine Vakuumbehandlung das Unterwerfen des geschmolzenen Kupfers einem umgebenden Gasdruck, welcher während einer Zeitperiode beträchtlich unter dem atmosphärischen Druck ist, wie beispielsweise durch Umhüllen des Behälters, in welchem das Kupfer geschmolzen ist, wobei zunächst das die Schmelze umgebende Gas abgepumpt wird, als eine Folge der vorhergehenden Behandlung und anschließendes kontinuierliches Abpumpen des Gases, welches als Folge des reduzierten Gasdruckes aus der Schmelze tritt. \vie bereits hervorgehoben ist, ist ein Ergebnis einer solchen Vakuumbehandlung von erhitztem und in \t;jasevztoff geschmolzenen Kupfer das schnelle Entfernen von Wasserstoff und mit dem Wasserstoff das Entfernen von als iiebenprodukt anfallenden und anderen oinge.r;chlc3r:e':en Gasen,, Ein weiteres Ergebnis der Vafc kuumbehandlung ist, das Entfernen von Verunreinigungen, welche bei Ίonperaturen von geschmolzenem Kupfer beträchtliche Dampfdrücke aufweisen; diese Verunreinigungen schließen solche netalle wie Silber, Blei, Antimon, Arsen, Zinn, Tellur und Selen ein.In the invention, a vacuum treatment comprises subjecting the molten copper to an ambient gas pressure which is considerably below atmospheric pressure for a period of time, such as by enveloping the container in which the copper has melted, with the gas surrounding the melt first being pumped off, as a result of the previous treatment and subsequent continuous pumping of the gas which emerges from the melt as a result of the reduced gas pressure. is \ already pointed vie, is a result of such a vacuum treatment of heated and in \ t; jasevztof f molten copper rapid removal of hydrogen and with the hydrogen resulting from the removal as iiebenprodukt and other oinge. r; chlc3r: e ': en gases ,, Another result of the VAFC is kuumbehandlung having the removal of impurities which onperaturen at Ί molten copper significant vapor pressures; these impurities include such metals as silver, lead, antimony, arsenic, tin, tellurium and selenium.

Das Entfernen von Gasen, insbesondere von Viasserstoff und das Entfernen von flüchtigen metallischen Verunreinigungen aus geschmolzenem Kupfer durch eine Vakuumbehandlung hänren beide von "Druckgleichgev/ichtszuständen",The removal of gases, especially hydrogen, and the removal of volatile metallic impurities from molten copper through a vacuum treatment both hear of "pressure equilibrium states",

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jedoch zu einem unterschiedlichen Grad ab. Wasserstoff beispielsweise wird in dem Umfang entfernt, daß der Druck auf dem Kupfer unzureichend ist, um den Wasserstoff im Kupfer in Lösung zu halten, wie durch das in Fig. 5 gezeigte Verhältnis von Druck/Löslichkeit bestimmt ist. Wenn beispielsweise ein tiefes Bad von bei Atmosphärendruck mit Wasserstoff gesättigtem geschmolzenen Kupfer einem Gasdruck ausgesetzt ist, welcher einem Millimeter Quecksilber entspricht, tritt Wasserstoff aus der Schmelze bis zu einer Tiefe, in welcher der hydrostatische Druck ™ gleich dem Atmosphärendruck weniger 1 mm Quecksilber ist ■, Das heißt, daß bei mit Wasserstoff gesättigtem Kupfer Wasserstoff aus dem geschmolzenen Kupfer in Volumen entweicht, welche von ungefähr 3000fach (bei 1200Q G und einem Druck von 1 mm Quecksilber) des Volumens von Kupfer an der Oberfläche bis zu Null bei einer barometrischen Tiefe weniger 1 mm variiertehowever, to a different degree. For example, hydrogen is removed to the extent that the pressure on the copper is insufficient to keep the hydrogen in solution in the copper, as determined by the pressure / solubility ratio shown in FIG. For example, if a deep bath of molten copper, saturated with hydrogen at atmospheric pressure, is exposed to a gas pressure corresponding to one millimeter of mercury, hydrogen will escape from the melt to a depth at which the hydrostatic pressure ™ is less than 1 mm of mercury equal to the atmospheric pressure ■, That is, in the case of hydrogen saturated copper, hydrogen escapes from the molten copper in volumes which are approximately 3000 times (at 1200 QG and a pressure of 1 mm mercury) the volume of copper at the surface to zero at a barometric depth less 1 mm varied

Es sei natürlich verstanden, daß bei Einsetzen des Austxetens von Wasserstoff aus dem geschmolzenen Kupfer die Austrittsgeschwindigkeit in großem Umfang durch den Druck bestimmt ist, welcher in und über dem geschmolzenen Kupfer von dem austretenden Wasserstoff selbst gebildet ist« Soweit der Druck über der Schmelze betroffen ist, hängt dieser von der Geschwindigkeit ab, mit weicher Wasserstoff aus der Umhüllung gepumpt wird, bezogen aus die Geschwindigkeit, in welcher Wasserstoff aus der Schmelze tritt»It should of course be understood that at the onset of the Ausxetens of hydrogen from the molten copper is the exit velocity is largely determined by the pressure in and above the molten copper is formed by the escaping hydrogen itself. As far as the pressure above the melt is concerned, it depends on the speed with which hydrogen is pumped out of the envelope, based on the speed, in which hydrogen emerges from the melt »

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Die Drücke unter der Schmelzoberfläche nängen in einer sehr komplizierten «eise von der Sprudelwirkung des austretenden Wasserstoffes und von der hydrostatischen i'iefo und Druck über der Schmelze ab. Bei einer Pumpleistung, welche ausreichend iac, um über der· Jaehmelze einen Gas druck.au halten, welcher unter dem Atmosphärendruck liegt, ist die Sprudelwirkung des austretenden Wasserstoffes natürlich im Hinblick auf die relativ sein1 großen volumen von eingeschlossenem "Wasserstoff äußerst hc„.'·■ tig.The pressures under the surface of the melt depend in a very complicated way on the effervescence of the exiting hydrogen and on the hydrostatic pressure and pressure above the melt. At a pump power sufficiently iac to hold a gas druck.au over · Jaehmelze which is below atmospheric pressure, the bubbling action of the exiting hydrogen is, of course, in view of the relatively be 1 large volume of entrapped "is hydrogen extremely hc". '· ■ tig.

Andereraaits sind die Lagen det Eruckgleichgevrie-tites, welche aas Batfernen von flüchtigen Verunreinigungen wv-BIe:. beherrschen, von sehr verschiedener Ordnung al.^ £<,nj } welche daa Entfernen von Wasserstoff unu, anderen Gasen Ιο-herrschen. Beispielsweise hat; Blei einen Dampf druck, der ungefähr 10 um Quecksilber bei 1200 Gra-i entspricht ν Das heißt bei spielt weise j wenn uj.ei in dem geschmolzenen Καρ·> fer in des Särtdgungsgshalt bei Atmosphärendruck vcrlie-^t, BIe-dampf aus cer Scnmelze nur bis sa einer Tiefe von ungefähr Vi mm austritt, wenn der Druck über der Schmelzt' auf das Äquivalent von 1 mm Quecksilber reduziert ist natürlich vorausgesetzt, daß das Bad des geschmolzenen Kupfers ruhig ist. Dabei sei es verstanden, daß in einer charakteristischen Situation mehr Blei aus geschmolzenem Kupfer in einer gegebenen Zeit durch Vakuumbehandlung entfernt ist, wenn das Kupfer Dewegt ist, um das ganze Kupfer Oberflächendrücken auszusetzen als wenn es nicht bf-Different are the layers of the equalization, which are aas removal of volatile impurities. dominate, of very different order al. ^ £ <, nj } which the removal of hydrogen and other gases Ιο prevail. For example, has; Lead has a vapor pressure which corresponds to about 10 µm of mercury at 1200 Gra-i, that is to say at plays, if uj.ei in the molten Καρ ·> fer in the Särtdgungsgshalt at atmospheric pressure, the vapor from cerium melt only emerges to a depth of about ½ mm when the pressure above the melt is reduced to the equivalent of 1 mm of mercury, provided, of course, that the bath of molten copper is calm. It should be understood that in a characteristic situation more lead is removed from molten copper in a given time by vacuum treatment if the copper is removed to subject all of the copper to surface pressures than if it is not bf-

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wegt ist. Ira allgemeinen ist diese Einfachheit des Entfernens durch Bewegung allen flüchtige:' Verunreinigungen zuzuschreiben, welche im Kupfer vorhanden sein können, obwohl einige dieser Verunreinigungen, beispielsweise Selen, sehr viel höhere Dampfdrücke als Jilei bei Temperaturen von geschmolzenem Kupfer haben und deshalb nicht bedeutend durch den "Tiefeneffekt" beeinflußt werden. In diesem Zusammenhang sei das allgemeine Beispiel erwähnt, welches eintritt, wenn Sodawasser geschüttelt ist, und -■ zwar als Erläuterung des Bewegungseffektes auf die Beibehaltung von Gasen und Dämpfen durch Flüssigkeiten. Dieser "Soda-Wasser-Effekt" ist in unterschiedlichem Ausmaß für alle Dämpfe und in geschmolzenem Kupfer erlöste Gaseis away. Ira in general, this ease of removal by movement is all volatile: 'Impurities which may be present in the copper can be attributed, although some of these impurities, for example selenium, have much higher vapor pressures than Jilei at temperatures of molten copper and are therefore not significantly affected by the' Depth effect "can be influenced. In this context, the general example is mentioned, which occurs when soda is shaken, and - ■ Although the explanation of the movement effect on the retention of gases and vapors from liquids. This "soda-water effect" is to varying degrees for all vapors and gases released in molten copper

anwendbar. Das heißt, daß das Entfernen von Verunreinigungen aus geschmolzenem Kupfer durch eine Vakuumbehandlung durch Bewegung des Kupfers wegen de." "Sodawas:■erEffektes" erleichtert ist, selbst wenn die Daraufdrückeapplicable. That is, removing impurities from molten copper by vacuum treatment by moving the copper because of the "" Sodawas: ■ erEffektes " is relieved, even if the pressure on it

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der Verunreinigungen hoch genug sind, so daß der vorerwähnte "Tiefeneffekt" nicht bedeutend ist. Andere Phäno- l\ mene wie die Vlirkung einer Verunreinigung auf die Zurück- j haltung einer anderen sind natürlich ebenfalls in einem Entfernen einer Verunreinigung durch eine Vakuumbehandlung eingeschlossen. Es ist nun vex^tändlich, daß das Entfernen von solchen flüchtigen Verunreinigungen wie Zinn, Blei, Arsen, Antimon, Tellur, Selen und Silber aus geschmolzenem Kupfer durch eine Vakuumbehandlung durch die Bewegung des geschmolzenen Kupfers erleichtert ist,of the impurities are high enough that the aforementioned "depth effect" is not significant. Other phenomenon l \ mene as the Vlirkung an impurity on the Previous j pose another are of course also included in removal of an impurity by a vacuum treatment. It is now obvious that the removal of such volatile impurities as tin, lead, arsenic, antimony, tellurium, selenium, and silver from molten copper should be facilitated by a vacuum treatment by the movement of the molten copper,

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welche dem Austreten von gelöstem Wasserstoff zuzuschreiben ist.which is attributable to the leakage of dissolved hydrogen.

Es sei bemerkt, daß das Erleichtern des Entfernens von flüchtigen Verunreinigungen durch Wasserstoffaustritt bei der Bestimmung eines optimalen Wasserstoffgehaltes für das geschmolzene Kupfer wichtig ist. Das heißt, daß ein optimales Vorwärm- und Schmelzverfahren für das Kupfer, welches den Wasserstoffgehalt, wie vorstehend hervorgehoben ist, beeinflußt, teilweise zumindest durch die Anforderungen für das Entfernen von flüchtigen Bestand teilen durch eine Vakuumbehandlung bestimmt ist, selbst wenn dieses Entfernen nicht direkt durch das Verfahren beeinflußt ist. Die Bedeutung dieser und anderer Tatsachen bei der Auswahl einer bevorzugten Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung sind nachstehend erläutert.It should be noted that facilitating the removal of volatile contaminants from hydrogen leakage is important in determining an optimal hydrogen content for the molten copper. It means that an optimal preheating and melting process for the copper, which is the hydrogen content as highlighted above is influenced, in part, at least by the requirements for the removal of volatile stocks dividing is determined by a vacuum treatment, even if this removal is not directly through the process is affected. The importance of these and other facts in choosing a preferred device for the implementation of the method according to the invention are explained below.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann leicht durch Einrichtungen durchgeführt werden, weiche schematisch in Fig. 6a und 6b gezeigt cind. In diesen beiden Figuren ist rezeigt, dai; die V/asserstoffbehandlung und die Vakuumbehandlung nacheinander in der gleichen Vorrichtung durch "Schritt 1" und "Schritt 2" durchgeführt werden. In Fig. 6a und 6b ist 1 Gin herkömmlicher Kupferachmelzofen von der Art eines "kernlosen. Induktionsofens"; 2 ist eine herkenn!iehe Quelle einer wasserstoffhaltigen Atmosphäre, welche beispielsweise durch überwachte Verbrennung vonThe method according to the invention can easily be carried out by means which are schematically shown in FIG Figures 6a and 6b are shown. In these two figures it is shown that; hydrogen treatment and vacuum treatment can be performed sequentially in the same device through "Step 1" and "Step 2". In Fig. 6a and 6b is 1 gin of conventional copper smelter from of the "coreless induction furnace" type; 2 is a well-known source of a hydrogen-containing atmosphere, which, for example, by monitored combustion of

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Erdgas hergestellt ist, 3 ist eine herkömmliche Vakuumpumpe, 4-, 5 und 6 sind Ventile für wahlweises Abschalten der Atmosphärenquelle oder der Vakuumpumpe, wie gezeigt ist ο Es sei natürlich verstanden, daß Einrichtungen für das Beschicken und Entleeren des Ofens 1, weiche in Fig, 6a und 6b aus Gründen der Klarheit nicht gezeigt sind, notwendig sind, und diese können am einfachsten einen entfernbaren Zutrittdeckel in der Umhüllung 7, durch weichen festes Kupfer in den Ofen 1 eingebracht v/erden kann, eine Einrichtung zum Kippen des Ofens 1, einen entfernba ren Durchgang in der Umhüllung 7> aus welchen geschmolzenes Kupfer gegossen werden kann und eine Einrichtung für das Schaffen einer inerten Atmosphäre aufweisen, um das Gießkupfer vor atmosphärischer Oxydation zu schützen. Diese letzteren verschiedenen Einrichtungen, welche in S1Ig0 6a und 6b nicht gezeigt sind, sind sehr gut bekannt* Das Reinigungsverfahren für die Vorrichtung gemäß Fig. 6a und 6b ist folgendermaßen: Der Ofen 1 wird mit nichtgereinigtem Kupfer gefüllt» der Mantel 7 wird abgedichtet und mit einer Wasserstoffträger-AtmoSphäre gereinigt, welche durch ein Ventil 4- eintritt und durch ein Ventil 5 austritt. Das nichtgereinigte kupfer wird dann erhitzt und geschmolzen, während ein Strom einer wasserstoffhaltigen Atmosphäre in dem Mantel 7 aufrechterhalten ist. Die Ventile 4- und 5 werden dann geschlossen, die Pumpe 3 in Betrieb gesetzt und das Ventil 6 geöffnet. Gepumpt wird für eine Zeitdauer, nach welcher das Ventil 6 geschlossen undNatural gas is produced, 3 is a conventional vacuum pump, 4, 5 and 6 are valves for optionally switching off the atmosphere source or the vacuum pump, as shown ο It should of course be understood that means for charging and discharging the furnace 1, which are shown in Fig , 6a and 6b are not shown for the sake of clarity, are necessary, and these can most simply be a removable access cover in the enclosure 7, through which soft solid copper can be placed in the furnace 1, a device for tilting the furnace 1, a removable passage in the cladding 7> from which molten copper can be poured and means for creating an inert atmosphere to protect the cast copper from atmospheric oxidation. These latter different devices, which are not shown in S 1 Ig 0 6a and 6b, are very well known. The cleaning method for the device according to FIGS sealed and cleaned with a hydrogen carrier atmosphere, which enters through valve 4 and exits through valve 5. The uncleaned copper is then heated and melted while a flow of a hydrogen-containing atmosphere is maintained in the jacket 7. The valves 4 and 5 are then closed, the pump 3 is put into operation and the valve 6 is opened. The pumping takes place for a period of time after which the valve 6 is closed and

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

die Pumpe 3 ausgeschaltet wird. Das Ventil 5 wird dann geöffnet, um die inerte Atmosphäre in den Hantel 7 einzulassen, der Ausgangsdeckel wird entfernt und das gereinigte Kupfer durch Kippen des Ofens 1 gegossen.the pump 3 is switched off. The valve 5 is then opened to let the inert atmosphere into the dumbbell 7, the exit cover is removed and the cleaned Copper poured by tilting furnace 1.

Obwciil uie Vorrichtung gemäß J?ig. 6a und ob p
und z.ur Durchführung des Verfahrens gemäß der
iicu-aj.- xsir hat sie viele i^achteile.
Obwciil uie device according to J? Ig. 6a and ob p
and to carry out the procedure according to
iicu-aj.- xsi r it has many i ^ ailments.

Ers''·'■=::■■:. ,3-?hi.fft die Vorrlcht-ang gemäß FIg. 6ε. ·χγΛ' <7y< kei.no optier.:."-.- Verwendung für cL.« V-j^erstoiTbehandlu*;; ii.ch für ("l:.:-'f Vakuumbehandlung ao;■:; i'-r ein cpbimalri? r'erbal<;~ nis swi^r.hin diesen beiden Leaaridlungen gemäß den oi;en us^estellten Lehren»Ers''·' ■ = :: ■■ :. , 3-? Hi.ffthe provisions according to FIg. 6ε. · ΧγΛ '< 7y <kei.no optier.:."-.- use for cL. «Vj ^ erstoiTbehandlu * ;; ii.ch for (" l:.: -' f vacuum treatment ao; ■ :; i'- r a cpbimalri? r 'erbal <; ~ nis swi ^ r.hin these two Leaaridlungs according to the o i; en us ^ established teachings »

Insbesondere im ersteren Zusammenhang ist die Zeit des Erhitzens des nichtgereinigten Kupfers vor dem Schmelzen nicht vollkommen kontrollierbar; die Oberflächenberührung des Kupfers mit der Wasserstoff tragenden Atmosphäre
vor, während und nach dem Schmelzen ist minimal, die
Tiefe des geschmolzenen Kupfers ist maximal und die Beschränkung der Sprudelwirkung des Wasserstoffes ist maximal .
In the first context in particular, the time at which the unpurified copper is heated before it is melted cannot be fully controlled; the surface contact of the copper with the hydrogen-bearing atmosphere
before, during and after melting that is minimal
The depth of the molten copper is maximal and the limitation of the effervescence of the hydrogen is maximal.

Zweitens ist die Ofeneinrichtung nicht für große Kupferatücke wie beispielsweise Kathodenplatten anwendbar.Second, the furnace facility is not designed for large pieces of copper such as cathode plates applicable.

Drittens kann die Vorrichtung gemäß Fig. 6a und 6b nur chargenmäßig arbeiten., da die Beschickung» Wasserstoff-Third, the device according to FIGS. 6a and 6b can only work in batches, since the feed »hydrogen

BAD OrtiCiiNAL 009830/0242 BAD OrtiCiiNAL 009830/0242

behandlung, Vakuumbehandlung und Entleerung aufeinanderfolgend durchgeführt werden, so daß jede die durchführung der anderen verbietet.treatment, vacuum treatment and emptying in sequence carried out so that each prohibits the execution of the other.

Wegen der vorerwähnten Hachteile, von welchen einige eine verminderte Reinigungsleistung und andere von ihnen einen wirtschaftlichen iiachteil ergeben, ist die einfache Vorrichtung gemäß Fig. 6a und 6b nicht für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung bevorzugt, obwohl diese praktisch ist und die Möglichkeiten für die Anwendung vollständig konventioneller Einrichtungen erläutert.Because of the aforementioned disadvantages, some of which are one Decreased cleaning performance and other of them result in an economic disadvantage is the simple device according to FIGS. 6a and 6b not preferred for carrying out the method according to the invention, although this is practical and explains the possibilities for using completely conventional equipment.

Eine Vorrichtung, welche keine der Kachteile der Vorrichtung gemäß Fig. 6 ausweist, ist in Fig. 7 gezeigt. Fig. 7 zeigt in schematischer Darstellung eine bevorzugte Vorrichtung für die Reinigung von Kupfer p-enäi: der Erfindung, insbesondere von Kathodonkupfer. Die Verrichtung gemäß Fir. 7 ist für eine anpassungsfähige und optimale Anwendung des Reinigungsverfahrens gemäß :er Erfindung und für kontinuierliches Arbeiten geschaffen; dabei erzielt diese Vorrichtung-eine maximale Hoinigunrsleistung und Wirtschaftlichkeit der Herstellung. I:.- wesentlichen weist die Vorrichtung gemäß Fig. 7 einen'"Zonen"-Heiz- und bchmelzofen für die Wasserstoffbehandlung und eine "Durchfluß"-Vakuumeinrichtu::g für die Vakuumbehandlung- auf. Der "Zonenn-0fen, welcher kontinuierlich mit kalten Kathoden beschickt wird, speist seinerseits kontinuierlich wasserstoff behandeltes geschmolzenes Kupfer in die "Durchfluß"-A device which does not have any of the compartment parts of the device according to FIG. 6 is shown in FIG. Fig. 7 shows a schematic representation of a preferred device for cleaning copper p-enäi: of the invention, in particular cathodon copper. The performance according to Fir. 7 is created for an adaptable and optimal application of the cleaning method according to: the invention and for continuous work; At the same time, this device achieves maximum performance and economy of manufacture. I: .- The device according to FIG. 7 essentially has a "zone" heating and melting furnace for the hydrogen treatment and a "flow through" vacuum device for the vacuum treatment. The "zones n -0fen, which is continuously charged with cold cathodes, in turn feeds hydrogen-treated molten copper continuously into the" flow-through "

009830/0242 -2S-009830/0242 -2S-

Vakuum einrichtung, welche ihrerseits valcuunbehandeltes, wasserstoffbehandeltes geschmolzenes Kupfer in eine Gießeinrichtung für Abkühlung und Erstarrung in nützlichen Formen zuführt. Es sei natürlich verstanden, daß soweit der öfen gemäß Fig. 7 betroffen ist, eine große Variation von "Zonen"-öfen in der hetallbehandlung gut bekannt ist, welche in -^ezug auf Heizverfahren, entweder Gas oder elektrischer Strom oder eine Kombination dieser beiden und in Bezug auf geometrische Anordnung variieren, welche entweder vertikal oder horizontal oder anders nein kann. Demgemäß ist der Cfen in Fir;. V lediglich ein typisches Beispiel eines solchen "Zonen"«Ofens. Andererseits sollte, soweit die Vakuumeinrichtung in Fig. 7 betroffen ist, bemerkt sein, daß solche Einrichtungen für uie Kupferreinigung nicht gut bekannt sind, -^ine Vakuumeinrichtung, welche in allge:r.»i nen der Einrichtung 21 in i'ig. 7 ähnlich ist, v.'ird später im einzelnen in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben.Vacuum device, which in turn supplies valcu-untreated, hydrotreated molten copper in a pouring facility for cooling and solidification in useful Supplies molds. It should of course be understood that as far as the oven of Figure 7 is concerned, there is a great variation is well known of "zone" furnaces in metal treatment, which refer to heating methods, either gas or electric Current or a combination of these two and vary in terms of geometric arrangement which either vertically or horizontally or otherwise no can. Accordingly, the Cfen is in Fir .; V is just a typical example of such a "zone" furnace. On the other hand, should As far as the vacuum device in Fig. 7 is concerned, it should be noted that such devices for uie copper cleaning not well known - ^ ine vacuum device which in general: r. »in the facility 21 in i'ig. 7, v. 'Will be detailed later in connection with Fig. 8 described.

Andere, im allgemeinen ähnliche </&kuumeinrichturigen, welche für Zv:ec>e der vorliegenden Erfindung geeignet, sind, sind in der gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereichter, Patentanmeldung "Verfahren zur Vakuumreintgung von Metallen" der Anmelderin gezeigt und beschrieben. Die zusätzlichen Gegenstände der Vorrichtung in Fig. 7, das heißt die Gegenstände, welche anders als der Ofen und die Vakuumeinrichtung sind, sind alle herkömmlich und imOther, generally similar </ & kuumeinrichturigen, which for Zv: ec> e of the present invention are, are at the same time as the present application filed, patent application "Process for vacuum cleaning von Metals "shown and described by the applicant. The additional objects of the device in Fig. 7, that is, the items other than the oven and vacuum device are all conventional and im

- 29 009 830/0242 - 29 009 830/0242

BAD CESSiMALBAD CESSiMAL

allgemeinen in verschiedenen 'J-'echniken einschließlich der Kupferreinigung gut bekannt. Es wird keine detaillierte Erläuterung dieser zusätzlichen Gegenstände versucht, da dies auch von der hauptsächlichen Erläuterung abweichen würde. Im Zusammenhang mit diesen zusätzlichen Gegenständen sei im allgemehen verstanden, daß die Auswahl ihrer besonderen Ausführungen etwas willkürlich und größtenteils eine Angelegenheit der Schicklichkeit ist. Solche Bezielrungen, in welchen die auswahl der -Ausführung der verschiedenen Gegenstände der Vorrichtung in Pig. 7 bevorzugt durch die Erfindung vorgeschrieben ist, werden aus der nachfolgenden -Erläuterung der vorrichtung gemäß Fig. 7 versbändlich.general in various 'J-' techniques including well known in copper cleaning. No detailed explanation of these additional items is attempted, as this would also differ from the main explanation. In connection with these additional Objects should generally be understood that the selection of their particular designs is somewhat arbitrary and is largely a matter of propriety. Such objectives, in which the choice of execution of the various objects of the device in Pig. 7 is preferably prescribed by the invention from the following explanation of the device according to Fig. 7 revocable.

In Fig. 7 ist weiterhin 20 ein "Zonen"-He±z- und Schmelzofen, 21 isL eine "Durchfiui^-Vakuuir/oehandlungseinrichtung, 22 ist eine Gießeinrichtung, 25 ist ein wasserstoffatnoapiiären-Cenerator, 24 isr ein Generator einer inerten Atmosphäre und 2p ist ein Vakuumpumpsystem. In weiterer Einzelheit ist 26 eine Rinne, welche den Ausgang des Ofens 20 mit dem Eingang der Vakuumeinrichtung 21 verbindet, 27 ist eine Rinne, welche den Ausgang der Vakuumeinrichtung 21 mit dem Eingang der Gießeinrichtung 22 verbindet, 28 ist ein Rohr, welches den Atmoaphärengenerator mit dem Ofen 20 verbindet, 29 isö ein Rohr, welches den Generator 24 für die inerte Atmosphäre mit den Rinnen 26 und 27 verbindet. 50 ist ein Rohr, welches das Pumpsystem 25 mit der Vakuumeinrich rung 21 verbindet.In Fig. 7 further, 20 is a "zone" He + z and smelting furnace, 21 is a "flow vacuum / treatment device, 22 is a pouring device, 25 is a hydrogen atmospheric generator, 24 is an inert atmosphere generator and 2p is a vacuum pump system. In further detail, 26 is a trough which connects the outlet of the furnace 20 to the inlet of the vacuum device 21, 27 is a trough which connects the outlet of the vacuum device 21 to the inlet of the pouring device 22, 28 is a pipe which connects the atmosphere generator to the furnace 20, 29 is a pipe which connects the generator 24 for the inert atmosphere to the channels 26 and 27. 50 is a pipe which connects the pumping system 25 to the vacuum device 21.

ÖQ9830/Q242 ~3°~ÖQ9830 / Q242 ~ 3 ° ~

BADBATH

Mit weiterer Bezugnahme auf ?ig. 7 werden die Kupferkathoden 30, nachdem sie Kante an Kante nacheinander auf Walzen in den Ofen 20 eintreten, stufenweise beim Durchgang durch den Ofen 20 auf eine Temperatur von ungefähr "i000~ C in einer Zone A erhitzt v/erden, bei 1000 C durcm eine Zone B gehalten und v/erden schließlich m der Zone C geschmolzen werden, ^ine Wasserstoffatmosphäre y\ aus dem Generator 23 wird kontinuierlich in und durch den Ofen 20 für den Ausschluß einer anderen Atmosphäre geleitet und tritt im Bereich des Einganges der Kathode 30 aus, v/o sie verbrannt oder auf andere »eise entfernt sind. Geschmolzenes Kupfer 32 aus der Zone C des Ofens 20 fließt durch die Rinne 26 in einen behälter 33 der Vakuumeinrichtung 21, dann aufwärts durch einen ringförmigen Spalt 34-> dann über die Fläche 35 in den Behälter 36 und dann durch die Rinne 27 in eine Gießform 37 der Gießeinrichtung 22. Die inerte Atmosphäre wird kontinuierlich in und durch die Rinnen 26 und 37 geleitet, strömt dann durch einen inneren Mantel 39 und einen äußeren Mantel 40 der Yakuumeinrichtung 21 und tritt auch in den Deckel 41 der Gießeinrichtung 22 ein, so daß eine andere Atmosphäre gänzlich ausgeschlossen ist. Das geschmolzene Kupfer bildet eine Dichtung zwischen dem Rohr 50 und dem Raum zwischen dem äußeren Mantel 40 und dem inneren Mantel 39· Kupferdampf und flüchtige Verunreinigungen 42, welche aus dem geschmolzenen Kupfer 32 beim Durchgang durch die Vakuumeinrichtung 21 treten, wer-With further reference to? Ig. 7 the copper cathodes 30, after entering the furnace 20 edge to edge one after the other on rollers, are gradually heated as they pass through the furnace 20 to a temperature of approximately 1000.degree. C. in a zone A, at 1000.degree. C. through a are held zone B and v / eventually grounded m the zone C melted ^ ine hydrogen atmosphere y \ from the generator 23 is continuously passed into and through the oven 20 for the exclusion of any other atmosphere and enters the region of the entrance of the cathode 30 from v / o they are burnt or otherwise removed into the container 36 and then through the channel 27 into a casting mold 37 of the casting device 22. The inert atmosphere is continuously conducted into and through the channels 26 and 37, then flows through an inner jacket 39 and an outer jacket 40 of the vacuum device 21 and also enters the lid 41 of the pouring device 22, so that another atmosphere is completely excluded. The molten copper forms a seal between the tube 50 and the space between the outer jacket 40 and the inner jacket 39.

- 31-"- 31- "

O09850/02UO09850 / 02U

BAD OFaGiNALBATHROOM OFaGiNAL

- 51 -- 51 -

1N 153312C 1 N 153312C

den kontinuierlich an den Wänden des Rohres 50 mit Hilfe einer Wasserkühlschlange 43 kondensiert. Die Verunreinigungen sind fest und können periodisch von den Wänden des Rohres 50 entfernt werden. Die Rinnen 26 und 2? können, wie gezeigt, beispielsweise durch elektrische Induktionsspulen 44 und 45 beheizt werden. Die Vakuumeinrichtung 21 kann beispielsweise durch eine elektrische Induktionsspule 46 beheizt werden. Heizspulen 44, 45 und 26 liefern eine ausreichende Wärme, um Wärmeverluste zu überbrücken und halten das geschmolzene Kupfer 52 geschmolzen, ohne seine Temperatur bemerkenswert .zu crnchen. In Fig. 7 ist aus Klarheitsgründen keine Heizeinrichtung für den Ofen 20 gezeigt; diese Heizeinrichtungen können beispielsweise Strahlungsröhrenöfen für die Zonen A und B und indirekte Induktionsöfen für die Zone Qsein.the continuously on the walls of the tube 50 with the help a water cooling coil 43 condensed. The impurities are solid and can be removed from the walls of tube 50 periodically. The channels 26 and 2? can, as shown, for example, heated by electrical induction coils 44 and 45. The vacuum device 21 can for example be heated by an electrical induction coil 46. Supply heating coils 44, 45 and 26 provide sufficient heat to bridge heat losses and keep the molten copper 52 melted without its temperature was remarkably low. In Fig. 7 is no heater for the oven for clarity 20 shown; these heating devices can, for example, radiate tube furnaces for zones A and B and indirect Induction furnaces for zone Qbe.

Mit weiterer Bezugnahme auf Fir:. 7, wcbei vorausgesetzt ist, daß die Wärmezufuhr ausreichend ist, bestimmt natürlich die BeweguncsceEChwindigkeit der Kathoden 30 entlanr den Ofen 20 die Durchfluß.-eschwindigkeit des geschmolzenen Kupfers 52 durch die Vakuumeinrichtung 21. In Verbindungmit der Bewegungsgeschwindigkeit der Kathode:. 50 bestimmen die Längen der Zonen A, B u:ii C des Ofens 20 zusammen die Zeiten und lemperatüren der Wasserstoffcehandlun.c und dadurch eier. Gehalt an in der. geschmolzenen Kupfer 52 gelösten Wasserstoff, wenn das Kupfer den Ofen 21 durch die Rinne 26 verläßt. (Das Wasserstoffanteil in der Atmosphäre aus dem Generator 25 muß natürlich, wie angenommer., konstantWith further reference to Fir: 7, which is provided is that the heat supply is sufficient, certainly of course the speed of movement of the cathodes 30 along the furnace 20 the flow rate of the molten Copper 52 through the vacuum device 21. In connection with the speed of movement of the cathode: 50 determine the lengths of zones A, B u: ii C of furnace 20 together the times and temperatures of the hydrogen chandlun.c and thereby eggs. Content of in the. molten copper 52 dissolved Hydrogen when the copper leaves furnace 21 through chute 26. (The amount of hydrogen in the atmosphere from the generator 25 must of course, as assumed., be constant

OO9Ö3O/O242 - 52 -OO9Ö3O / O242 - 52 -

sein, da dieser Anteil auch teilweise die Eindringgeschwindigkeit von Wasserstoff in die Kathoden 30 bestimr.it)." Beispielsweise ist mit besonderem Kathodenkupfer eine Beschickungsgeschwindigkeit von 0,30 m pro Hinute äquivalent einer Produktionsmenge von ungefähr 2721 kg pro Stunde; bei dieser Produktionsgeschwindigkeit erzeugen Zonenlängen im Ofen 20 für die Zone A von 4,57 m, für Zone B 4,57 m und für Zone C $.,05 m ungefähr ein Volumen Wasserstoff (übertragen auf normale Temperatur und Druck) , welcher in jedem Volumen Kupfer bei einer Atmosphäre gelöst ist, welche aus ungefähr 40 c,l Wasserstoff, 40 % Stickstoff und 20 £; Kohlenstoffrnonoxyd zusammengesetzt ist. Unter diesen Umständen wird eine lioiniijuncsleistung, soweit das Entfernen von Sauerstoff betrachtet ist, von ungefähr 95 > erhalten. Als weiteres Beispiel, wenn die Produktionsmenge auf 5442 kg pro Stunde durch Verdoppeln der 5ecchickun£S!~eschwindigkeit der Kathoden und Erhöhen der notwendigen Wärmezufuhr zum Ofen 20 verdoppelt ist, wobei andere Bedingungen unverändert bleiben, ist der Gehalt an gelöster! Wasserstoff annähernd halbiert, jedoch ist die Leistung der Sauerstoffentfernung lediglich um wenige Prozent vermindert. Der Grund dafür, daß die Reinigun~sleistung der Wasserstoffbehandlung nur zu einem Bruchteil reduziert ist, wenn die Produktionsmenge verdoppelt ist, ist,wie früher erwähnt, daß die Kasse der Verunreinigungen an Kußferoxyd in typischem KathodenkupferAs this proportion also partially determines the rate of penetration of hydrogen into the cathodes 30. "For example, with particular cathode copper, a feed rate of 0.30 m per hour is equivalent to a production rate of approximately 2721 kg per hour; at this production rate, zone lengths produce in the furnace 20 for zone A of 4.57 m, for zone B 4.57 m and for zone C $ ..05 m approximately one volume of hydrogen (transferred to normal temperature and pressure), which in each volume of copper at one atmosphere is dissolved, which c of approximately 40 liters of hydrogen, 40% nitrogen and 20 £; Kohlenstoffrnonoxyd composed Under these circumstances, a lioiniijuncsleistung as far as the removing is viewed from oxygen, obtained from approximately 95> As another example, if the.. Production volume to 5442 kg per hour by doubling the speed of the cathodes and increasing the necessary heat supply to the furnace 20 is doubled, with other conditions remaining unchanged, the content of dissolved! Hydrogen almost halved, but the performance of oxygen removal is only reduced by a few percent. The reason why the cleaning performance of the hydrogen treatment is only reduced to a fraction when the production quantity is doubled is, as mentioned earlier, that the kisser oxide contamination in typical cathode copper is reduced

- 35 009830/0242 ΕΑΰ ε:::: --.L- 35 009830/0242 ΕΑΰ ε :::: -. L

- 55 -- 55 -

1 533.1 2Γ1 533.1 2Γ

auf die Oberfläche der Kathodenplatten beschränkt ist. Die obigen zwei Beispiele zeigen die Bedeutung der Zonenanordnung im Ofen 20 und zeigen weiterhin, daß der Gehalt an gelöstem Wasserstoff in dem geschmolzenen Kupfer J>2, welches den Ofen 20 verläßt, in Grenzen weitgehend verändert werden kann, ohne die Leistung der Wasserstoffbehandlung im wesentlichen zu beeinflussen, soweit das Entfernen von Sauerstoff aus dem Kathodenkupfer betroffen ist. Der Gehalt an gelöstem Wasserstoff in dem geschmolzenen Kupfer 32, welches den Ofen 20 verläßt, ist, wie bereits vorstehend erläutert, von großer Bedeutung für die Vakuumbehandlung in der Vakuumeinrichtung 21o Einerseits bestimmt der Gehalt an gelöstem Wasserstoff in Verbindung mit der Produktionsmenge teilweise die Kapazität, welche von dem Vakuumpumpensystem 25 gefordert ist; je größer der Gehalt bei einer vorgegebenen Produktionsmenge ist, desto größer ist die geforderte Punpsakapazität. Beispielsweise ist bei einer Produktionsmenge von 2721 kg pro Stunde, wie in dem obigen Beispiel, eine Pumpkapazität von ungefähris limited to the surface of the cathode plates. The above two examples demonstrate the importance of the zoning in furnace 20 and further demonstrate that the dissolved hydrogen content of the molten copper J> 2 exiting furnace 20 can be varied widely without substantially compromising the performance of the hydrogen treatment to influence, as far as the removal of oxygen from the cathode copper is concerned. The content of dissolved hydrogen in the molten copper 32 which leaves the furnace 20 is, as already explained above, of great importance for the vacuum treatment in the vacuum device 21 o On the one hand, the content of dissolved hydrogen in connection with the production quantity partly determines the capacity which is required of the vacuum pump system 25; the greater the content for a given production quantity, the greater the required Pumpa capacity. For example, at a production rate of 2721 kg per hour, as in the above example, a pumping capacity of approximately

■χ
226 nr pro Minute von dem Pumpensystem 25 gefordert, um einen Durchschnittsdruck von einem Zehntel eines Millimeter Quecksilber in der Vakuumeinrichtung 21 zu halten. Dieses Abschätzen der Pumpkapazität setzt voraus, daß der gelöste Wasserstoff im wesentlichen vollständig aus dem geschmolzenen Kupfer entfernt ist, wenn dieses durch die Vakuumeinrichtung 21 mit einer Geschwindigkeit von 2721 kg pro Stunde fließt, und deshalb ist ebenfalls vor-
■ χ
226 nr per minute is required of the pump system 25 in order to maintain an average pressure of one tenth of a millimeter of mercury in the vacuum device 21. This estimation of the pumping capacity assumes that the dissolved hydrogen is essentially completely removed from the molten copper when it flows through the vacuum device 21 at a rate of 2721 kg per hour, and therefore it is also

- 34 009S30/0 2U - 34 009S30 / 0 2U

BADBATH

- 54- -- 54- -

ausgesetzt, daß der Wasserstoff das Kupfer genügend schnell verläßt, um das Entfernen während des Durchgangs durch die Vakuumeinrichtung 21 abzuschließen. Die Ausströmgeschwindigkeit Von Wasserstoff aus dem geschmolzenen Kupfer, wenn es durch die Vakuumeinrichtung 21 fließt, ist teilweise durch die Größe und Geometrie der inneren Oberflächen der Vakuumeinrichtung 21 und durch das otrömungsbild des geschmolzenen Kupfers über diese flächen bestimmt. Es ist deshalb erkennbar, dais bei tatsächlicher durchführung nicht nur die Pumpkapazität des Pumpensystems 25, sondern auch die Größe und Geometrie der inneren Flächen der Vakuumeinrichtung 21 und das Strömungsbild des geschmolzenen Kupfers über diese Flächen auf den Gehalt von gelöstem V/asserstoff und auf die Produktionsgecchwindigkeit bezogen werden muß. Andererseits bestimmt der Gehalt an gelöstem Wasserstoff in Beziehung mit allen anderen oben erwähnten Faktoren den Grad und die Dauer der Sprudelwirküng, welche dem Austreten von Wasserstoff aus dem geschmolzenen Kupfer in der Vakuumeinrichtung 21 zuzuschreiben ist, und bestimmt dabei teilv/eise die Reinigungsleistung der Vakuumbehandlung, soweit das Entfernen flüchtiger' Verunreinigungen betroffen ist. In dem Fall, daß eine weitgehende Entfernung von flüchtigen Verunreinigungen gefordert ist, ist es ein Vorteil, eine große Menge von gelöstem V/asserstoff in dem geschmolzenen Kupfer 32 beim Verlassen des Ofens 20 zu haben, selbst obwohl, wie vorstehend erwähnt, die Wirksamkeit des Entfernens von Was-exposed to the hydrogen leaving the copper fast enough to permit removal during passage through the Complete vacuum device 21. The flow rate of hydrogen from the molten copper, when it flows through the vacuum device 21 is in part due to the size and geometry of the interior surfaces the vacuum device 21 and through the otrömungsbild of the molten copper is determined over these areas. It it can therefore be seen that, when actually carried out, not only the pumping capacity of the pump system 25, but also also the size and geometry of the interior surfaces of the vacuum device 21 and the flow pattern of the molten copper over these areas on the content of dissolved Hydrogen and must be related to the rate of production. On the other hand, determines the content of dissolved Hydrogen in relation to all other factors mentioned above the degree and duration of the effervescence, which are attributable to the leakage of hydrogen from the molten copper in the vacuum device 21 and partly determines the cleaning performance of the vacuum treatment, insofar as the removal of volatile ' Impurities is affected. In the event that extensive removal of volatile impurities is required it is an advantage to have a large amount of dissolved hydrogen in the molten copper 32 Having to leave the oven 20 even though, as noted above, the effectiveness of water removal

BAD CE'.SiNALBAD CE'.SiNAL

009830/0242009830/0242

serstoff nicht bemerkenswert beeinflußt ist.hydrogen is not noticeably affected.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 7 wird folgendermaßen in Betrieb gesetzt, wobei vorausgesetzt ist, daß der Ofen 20 leer und ausgeschaltet, der Wasserstoffatmosphären-Generator 23 ausgeschaltet, der Generator der inerten Atmosphäre 24- ausgeschaltet, die Vakuumpumpe 2S ausgeschaltet, der Lehälter 55 leer und der Behälter 56 f&st ganz mit festem Kupfer ,'jefüllt ist:The apparatus of FIG. 7 is operated as follows, provided that the furnace 20 empty and switched off, the hydrogen atmosphere generator 23 switched off, the generator of the inert atmosphere 24- switched off, the vacuum pump 2S switched off, the container 55 is empty and the container 56 is empty entirely with solid copper, 'what is filled:

1. Der Generator 24 wird angestellt und die ;ran::e Vorrichtung mit einer inerten Atmosphäre gc.-::ü_t;1. The generator 24 is turned on and the; ran :: e device with an inert atmosphere gc. - :: ü_t;

2. Der Generator 2~~ wird angestellt, der Ofen 20 mit einer Wasserstoffatnosphäre (wobei der I>ruck der Wasserstoffatmosphäre ausreichend Ist, urc wc trehend den Eintritt der inerten Atmosphäre in dei. Ofen 20 durch die Rinne 26 zu verhindern) und ein Strom von Wasserntoff durch den Ofen 20 angelert;2. The generator 2 ~~ is turned on, the furnace 20 with a hydrogen atmosphere (the pressure of the hydrogen atmosphere being sufficient to prevent the inert atmosphere from entering the furnace 20 through the channel 26) and a current filled in hydrogen through the furnace 20;

3· Die Heizeinrichtunrren 44-, 4; unc ~< werden aiv-e::rellt, und die Rinne 2c· und 27 und die Vakuur.behanclunrseinrichtung 21 auf Arbeitetoi-peratur (ungefähr 1«'2fOu C) -~ebracht. (Wenn die VakuunDe;:andlur..;ceinrichtunr 21 die Arbeitstenperatur erreicht, wird das Kupfer in der. Behälter 36 geschmolzen nein, und der Behälter yc wird fast voll von geschmolzenen Kupfer sein);3 · The heating devices 44-, 4; unc ~ <are aiv-e :: rellt, and the groove 2c · and 27 and the Vakuur.behanclunrseinrichtung 21 Arbeitetoi-temperature (about 1 '' 2FO u C) - ebracht ~. (When the vacuum;: andlur ..; ceinrichtunr 21 reaches the working temperature, the copper in the container 36 will be melted no, and the container yc will be almost full of molten copper);

4. Der Ofen 20 wird in Betrieb gesetzt und auf Arbeits-4. The furnace 20 is put into operation and on

009830/0242 -36-009830/0242 -36-

D 0P.'r3'»NALD 0P.'r3 '»NAL

56 -56 -

153312C153312C

temperatur gebracht;brought temperature;

5. Die Bewegung der Kathoden JO wird gestartet;5. The movement of the cathodes JO is started;

6. Wenn der Behälter 33 fast vollständig mit geschmolzenem Kupfer gefüllt ist, wird die Vakuumpumpe 25 eingeschaltet (es sei bemerkt, daß das Fassungsvermögen des Behälters 33 das Fassungsvermögen des ringförmigen Spaltes 34- durch einen Betrag übersteigt, v/elcher ausreichend ist, um eine Dichtung zu schaffen, nachdem der Behälter 33 teilv/eise in den ringförmigen Spalt 34- entleert ist).6. When the container 33 is almost completely melted Copper is filled, the vacuum pump 25 is switched on (it should be noted that the capacity of the container 33 the capacity of the annular Column 34- exceeds by an amount, v / elcher is sufficient to create a seal after the container 33 partially in the annular Gap 34- is emptied).

Aus dem Vorstehenden ist es verständlich, daß eine große Anzahl von Faktoren auf die optimale Verwendung der Ausführung der Vorrichtung wie in Fig. 7 wirkt. Hierbei ist es gleichfalls verständlich, daß eine Vorrichtung wie in Fig. 7, wenn sie optimal für die Reinigung von Kupfer auf einen bestimmten Grad mit maximaler V/irtschaftlichkeit verwendet wird, auch für das Reinigen von Kupfer auf einen unterschiedlichen Grad verwendet v/erden kann, gleichwohl mit geringerer als maximaler Wirtschaftlichkeit. Beispielsweise ist, wenn der Ofen 20, die Vakuumeinrichtung 21 und das Pumpensystem 25 optimal in Verbindung mit einer bestimmten Froduktionsgeschwindigkeit verwendet wird, für im wesentlichen vollständiges Entfernen des Sauerstoffes, ,jedoch unvollständiges Entfernen der flüchtigen Verunreinigungen, ist ein vollständigeres EntfernenFrom the foregoing it will be understood that a large number of factors affect the optimal use of the design of the device acts as in FIG. 7. Here it is also understandable that a device as in Fig. 7 when optimal for cleaning copper to a certain degree with maximum economy used, can also be used for cleaning copper to a different degree, however with less than maximum profitability. For example, if the oven 20 is the vacuum device 21 and the pump system 25 optimally in connection with a certain production speed is used will, for essentially complete removal of the oxygen, but incomplete removal of the volatile ones Impurities, is a more complete removal

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der flüchtigen Verunreinigungen erzielbar, wie vorstehend herausgestellt, durch Herabsetzen der Produktionsgeschwindigkeit. Diese Anpassungsfähigkeit in der Verwendung der Vorrichtung ist natürlich ein wertvolles Merkmal, da demgegenüher für eine Anzahl von Anwendungen die Gegenwart eines bestimmten Gehaltes an flüchtigen Verunreinigungen in dem gereinigten Kupfer nicht bedeutsam ist, für wenige Anwendungen eine solche verbleibende Verunreinigung unerwünscht ist.of volatile impurities can be achieved, as pointed out above, by reducing the production rate. This adaptability in the use of the device is of course a valuable feature as opposed to it for a number of applications the presence of a certain level of volatile impurities in which purified copper is not significant, for a few applications such residual contamination is undesirable is.

Fig. 8 zeigt die konstruktiven Einzelheiten einer Vakuumeinrichtung, welche im allgemeinen Sinn der Einrichtung 20 in Fig. 7 ähnlich ist. Der Zweck der Fig. 8 und der nachfolgenden Beschreibung der Vorrichtung, welche in Fig. 8 gezeigt ist, ist lediglich der, einige praktische Merkmale einer Vakuumeinrichtung herauszustellen, welche für die vorliegende Erfindung zweckmäßig sind, wobei solche Merkmale im allgemeinen nicht so bekannt wie beispielsweise Merkmale von zweckmäßigen Ofeneinrichtungen sind.Fig. 8 shows the structural details of a vacuum device, which is similar in general sense to device 20 in FIG. The purpose of Fig. 8 and the The following description of the device shown in Fig. 8 is merely that of some practical one To highlight features of a vacuum device which are useful for the present invention, wherein such features are generally not as well known as, for example, features of useful furnace equipment are.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 und 8 sei bemerkt, daß die Eingangsrinne 123 und die Ausgangsrinne 124 der Fig. 8 den Hinnen 26 bzw. 2? der Fig. 7 entsprechend und daß das Vakuumsystem-Verbindungsrohr 147 gemäß Fig. 8 dem Rohr 50 gemäß Fig. 7 entspricht; andere Entsprechungen und Ähnlichkeiten zwischen der Einrichtung 20 gemäß Fig· 7 und der Vorrichtung gemäß Fig. b sind später ervReferring to Figs. 7 and 8, it should be noted that the Inlet chute 123 and exit chute 124 of FIG. 8 the back 26 or 2? corresponding to FIG. 7 and that the vacuum system connecting pipe 147 according to FIG. 8 the Corresponds to tube 50 of Figure 7; other equivalents and similarities between the device 20 according to FIG. 7 and the device according to FIG. b will be discussed later

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In Figo ο sind die hauptsächlichen Gegenstände der Vorrichtung Blöcke 120, 121 und 122, welche eine Vakuumbehandlungskammer V, Rinnen 123 und 124, welche geschmolzenes Kupfer in bzw. aus der Kammer V führen, eine Vakuumleitung 125, welche das Vakuumpumpensystem (nicht gezeigt) mit der Kammer V verbindet, ein Isoiiermantel 126 und ein Isolierblock 127> welche den Wärmeverlust aus der Kammer V reduzieren, eine Induktionsheizspule 129, welche die Kammer V beheizt und eine Stützplatte 130» welche den Boden für die Kammer V bildet. In weiterer Einzelheit der Kammer V ist 131 ein Eingangsbehälter, welcher zwischen den Blöcken 120 und 121 gebildet ist, 132 ist ein Ausgangsbehälter, welcher zwischen den Blökken 120 und 121 gebildet ist, 133 ist ein Ausgangsbohrloch, welches den Behälter 132 mit der ^inne 124 verbindet, 134 ist ein Eingangskanal, v/elcher die Rinne 123 mit dein kingangsbehälter 13I verbindet, 135 ist eine der zwölf Zuführbohrungen, welche gleichmäßig auf einem Kreis angeordnet sind und den Eingan^sbehälter 13I mit der Berührungsfläche 136 verbinden. 137 ist eine Ausgangszuführbohrung, welche die Berührungsfläche 136 mit dem Ausgangsbehälter 132 verbindet, 138 ist ein unterer dichtungsring, welcher eine vakuumdichte Dichtung zwischen den Blöcken 121 und 122 schafft, 139 ist ein oberer Bxchtungsring, welcher eine vakuumdichte Dichtung zwischen äem Block 122 und der Vakuumleitung 123 schafft, 1p2 ist eine ringförmige Mulde in der .Fläche 136 zum IaIten eines Sumpfes vor; ge-In Figo ο the main objects of the device are blocks 120, 121 and 122, which have a vacuum treatment chamber V, channels 123 and 124, which lead molten copper into and out of the chamber V, a vacuum line 125, which the vacuum pump system (not shown) with The chamber V connects an insulating jacket 126 and an insulating block 127> which reduce the heat loss from the chamber V, an induction heating coil 129 which heats the chamber V and a support plate 130 »which forms the bottom for the chamber V. In further detail of the chamber V, 131 is an input container which is formed between the blocks 120 and 121, 132 is an output container which is formed between the blocks 120 and 121, 133 is an output borehole which the container 132 with the inside 124 connects, 134 is an inlet channel, which connects the channel 123 with the kingang container 13I, 135 is one of the twelve feed bores, which are evenly arranged on a circle and connect the inlet container 13I to the contact surface 136. 137 is a Ausgangszuführbohrung which connects the contact surface 136 with the output reservoir 132, 138 is a lower seal ring, which has a vacuum-tight seal between the blocks 121 and 122 manages, 139 is an upper Bxchtungsring which a vacuum-tight seal between äem block 122 and the vacuum line 123 creates, 1p2 is an annular trough in the surface 136 for draining a sump; ge

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QUUt:0/0242 QUUt: 0/0242

schmolzenem Kupfer, 153 ist eine kreisförmige Mulde in der Berührungsfläche 13ü zum Führen von geschmolzenem Kupfer, welches über dem Sumpf in der Mulde 152 in die Zuführbohrung 137 fließt, und 15? ist eine ringförmige Aussparung zum Verteilen des stromes aus den Zuführbohrungen 135 auf der Peripherie der Oberfläche 136. In weiterer Einzelheit der Rinnen 123 und 124, welche konstruktionsmäßig identisch sind, ist 140 ein Zuführrohr, welches das geschmolzene Kupfer führt, 141 ist ein Viiderstand-Heizelement für das Beheizen des Zuführrohres 140, und und 153 sind wärmeisolierende Rohre, welche den Wärmeverlust aus dem Element 141 und deraRohr 140 einschränken. In weiterer Einzelheit der Umhüllungen 12ü sind 14ü und 149 Einlaß- bzw. Auslaßrohre für das Halten einer inerten Gasatmosphäre in der Umhüllung 148 und in den Zuführrohren 123 und 124. In weiterer Einzelheit der Vakuumleitung 125 ist 145 ein entfernbarer Deckel für den Zugang, um kondensierte Verunreinigungen zu entfernen, 146 ist eine WasserkühlschlanGe, um eine gekühlte Fläche auf der Innenseite der Leitung 125 zur Kondensation der kondensierbaren Verunreinigungen zu schaffen, welche aus dem geschmolzenen Kupfer verdampft werden, wenn dieses über die Fläche 136 fließt, und 147 ist eines der beiden Rohre, welche die Vakuumleitung 125 mit zwei identischen Vakuumpumpsystemen verbindet. Diese beiden Vakuumpumpsysteme, welche aus Gründen der Klarheit in Fig. 8 nicht gezeigt sind, sind in hauptsächlichem Detail völlig herkömmlich, und jedes weist beispielsweise eine Kombination mechani-molten copper, 153 is a circular trough in the contact surface 13ü for guiding molten Copper, which is located above the sump in the trough 152 in the Feed hole 137 flows, and 15? is an annular Recess for distributing the flow from the feed bores 135 on the periphery of the surface 136. In further Detail of the channels 123 and 124, which are structurally identical, 140 is a feed pipe, which leading to molten copper, 141 is a resistive heating element for heating the supply pipe 140, and and 153 are heat insulating pipes which prevent heat loss from element 141 and tube 140. In further detail of the casings 12ü are 14ü and 149 Inlet and outlet tubes, respectively, for maintaining an inert gas atmosphere in the enclosure 148 and in the supply tubes 123 and 124. In further detail of the vacuum line 125, 145 is a removable cover for access, to remove condensed contaminants, 146 is a water cooling hose to create a cooled surface on the Inside of the line 125 for condensation of the condensable To create impurities which will evaporate from the molten copper when it is over surface 136 flows, and 147 is one of the two pipes which connects the vacuum line 125 to two identical vacuum pump systems. These two vacuum pump systems, which are not shown in Fig. 8 for the sake of clarity, are entirely conventional in major detail, and each has, for example, a combination of mechanical

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scher Pumpen auf, welche in dem ^ruckbereich zwischen 20 und 100 riikron quecksilber ausreichend arbeiten.shear pumps, which in the pressure range between 20 and 100 riikron of mercury work sufficiently.

Es ist erkennbar, daß die Ausbildung der Vakuumberührungskammer V gemäß Fig. ο ziemlich verschieden, soweit die Behälteranordnungen, die Beschickungs- und Entleerungsanordnungen und die Berührungsfläche betroffen sind, von der Ausbildung der Einrichtung 21 gemäß Fig. 7 ist» Doch ist es völlig verständlich, daß die allgemeinen Arbeitsprinzipien der Vorrichtung gemäß Pig. fa und der Einrichtung 21 gemäß Fig. 7 identisch sind; d. h. geschmolzenes Kupfer wird durch bchwerkraftwirkung in Verbindung mit barometrischer 'wirkung der Berührungsfläche zugeführt und hiervon entfernt. Diese barometrische Wirkung ist natürlich dem Unterschied zwischen dem annähernden Atmosphärendruck, welcher auf die Oberfläche des geschmolzenen Kupfers in den Behältern wirkt, und dem Vakuumdruck, welcher im allgemeinen niearifer alu 1 mm Quecksilber ist und auf das Kupfer an dem oberen -^nde der Zuführbohrungen (Fig. 8) oder der Zuführspalte (FIg5 ?) wirkt, zuzuschreiben ist. Demgemäß sind die Vertik a Hängen der Zuführbohrungen 1J5 und 137 gemäß i'ig» & und die entsprechenden Zuführspalte der Einrichtung 20 gemäß Fig, 7 so, daß die barometrischen Säulen von geschmolzenem Kupfer zwischen den Behältern und der Berührargsflache aufrechterhalten sind, und sind so, dal: in jeder Fall ein ansteigen der Höhe von geschmolzenem Kupfer in dem fixiigangsbehälter wie durch Zufuhr von geschmolzenen Kupfer aus der Singangsrinne einen Fluß von It can be seen that the design of the vacuum contact chamber V according to FIG. that the general working principles of the device according to Pig. fa and the device 21 according to FIG. 7 are identical; ie molten copper is fed to and removed from the contact surface by gravity in connection with the barometric effect. This barometric effect is of course the difference between the approximate atmospheric pressure, which acts on the surface of the molten copper in the containers, and the vacuum pressure, which is generally less than 1 mm of mercury, and on the copper at the upper end of the feed bores ( Fig. 8) or the feed column (FIg 5 ?) Acts, is to be attributed. Accordingly, the vertical slopes of the feed bores 1J5 and 137 according to i'ig »& and the corresponding feed gaps of the device 20 according to FIG. 7 are such that the barometric columns of molten copper are maintained between the containers and the contact surface, and are so dal: in any case an increase in the level of molten copper in the fixed-passage container, as if molten copper was supplied from the singing channel, a flow of

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geschmolzenem Kupfer über die Oberfläche in die Ausgangsrinne erzeugt. Die Höhe einer barometrischen Säule von geschmolzenem Kupfer, welche dem atmosphärischen Druck entspricht, ist ungefähr 1193 mm, und so ist es beispielsweise verständlich, daß eine vertikale Höhe der Zuführbohrungen 135 uncL 137 gemäß lpig. 8 von 1546 mm ein überfließen aus dem Ausgangsbehälter erlaubt, wenn der behälter 132 geschmolzenes Kupfer von einer Höhe von ungefähr 153 mm enthält und weiterhin, daß geschmolzenes Kupfer von dem Eingangsbehälter 131 durch die Zuführbohrungen 135 über die Berührungsfläche 136* durch die ZuführbohrungE 137» in den behälter 152 durch das Bohrloch 133 und in die Rinne 124 so lange fließt, wie die Tiefe von geschmolzenem Kupfer in den Behälter 13I die Tiefe in den Behälter 132 um ungefähr 153 mm übertrifft. In £'ig. δ sind die Blöcke 120, 121 und 122, welche die Kammer V bilden, aus kompaktem Graphit zusammengesetzt. Ein anderes Material für die Blöcke 120, 121 und 122 ist ein verdichtetes, schwer schmelzbares Oxydmaterial, jedoch kann dabei die Beheizung nicht durch Induktion durchgeführt werden, und die Induktionsspule 129 ist deshalb durch Molybdän oder andere geeignete Widerstands-Heizelemente ersetzt, welche zwischen dem Hantel 126 und der Kammer V angeordnet sind. Es sei bemerkt, daß die in der Umhüllung 12ο enthaltene inerte Atmosphäre dem Zweck dient, sowohl das geschmolzene Kupfer als auch den heißen Graphit vor atmosphärischem Angreifen zu schützen und weiterhin das unausbleibliche geringe Einar?lri| eu as dermolten copper is generated over the surface into the exit chute. The height of a barometric column of molten copper, which corresponds to the atmospheric pressure is about 1193 mm, and so for example it is understood that a vertical height of the supply bores 135 u l p ig NCL according 137th 8 of 1546 mm allows an overflow from the output container if the container 132 contains molten copper of a height of approximately 153 mm and further that molten copper from the input container 131 through the supply bores 135 via the contact surface 136 * through the supply bore E 137 »i n the container 152 through the bore 133 and into the channel 124 as long flows, as the depth of molten copper into the vessel 13I, the depth in the container 132 to about 153 mm surpasses. In £ 'ig. δ the blocks 120, 121 and 122, which form the chamber V, are composed of compact graphite. Another material for the blocks 120, 121 and 122 is a compacted, difficult to melt oxide material, but the heating cannot be carried out by induction, and the induction coil 129 is therefore replaced by molybdenum or other suitable resistance heating elements, which are placed between the dumbbell 126 and the chamber V are arranged. It should be noted that the inert atmosphere contained in the casing 12 serves the purpose of protecting both the molten copper and the hot graphite from attack by the atmosphere and also the inevitable small amount of inertia eu as the

009830/0242 " 'ώ ~009830/0242 "' ώ ~

Umhüllung 12b in das Innere der Kammer V weitgehend unschädlich zu machen, welches dem Eindringen hinter den Dichtungsringen 138 un<i 139 und. der Durchlässigkeit der Blöcke 120, 121 und 122 zuzuschreiben ist. Es ist erkenn- bar, daß auf dem. Block 122 verzichtet werden könnte, wenn der Block 121 sich nach oben hin so erstreckt, daß er selbst mit der Vakuumleitung 125 in Berührung steht. Hierbei ist das Vorsehen des Blockes 122 in Pig. 8 lediglich um zu zeigen, wie eine weitgehende T'iefe der Kammer V über der Berührungsfläche 136 wirtschaftlich durchgeführt werden kann, um eine ausreichende Tiefe der erhitzten Fläche über der Berührungsfläene 136 zu schaffen, um die Wirkungen der ziemlich heftigen Bewegung des geschmolzenen Kupfers anzupassen, welche sich aus dem Entfernen von Wasserstoff aus dem geschmolzenen Kupfer ergeben und welche, wie vorher erläutert, bei dem Entfernen von flüchtigen Verunreinigungen hilft. In diesem letzteren Zusammenhang sei bemerkt, daß die Berührungsfläche 136 in Fig. 8 im wesentlichen horizontal ist; demgegenüber ist die Berührungsfläche der Einrichtung 20 in Fig. 7 im wesentlichen vertikal. Im allgemeinen ist eine horizontale Berührungsfläche bevorzugt, wenn ein weitgehendes Entfernen von flüchtigen Verunreinigungen bei bestimmten Durchgangsgeschwindigkevt'-.n erfordert ist, wog 3 ge η eine vertikale Berührungsfläche bevorzugt werden muß, wenn lediglich ein teilweises Entfernen von flüchtigen Verunreinigungen jedoch bei großen Durchgangsges^^inoi^Vreitc^ gefordert ist* Die Gründe für diese ziemlich unterschiedlichen FähigkeitenEnclosure 12b to make the interior of the chamber V largely harmless, which prevents the penetration behind the sealing rings 138 and < i 139 and. attributable to the permeability of blocks 120, 121 and 122. It can be seen that on the. Block 122 could be omitted if block 121 extends upwardly so that it is itself in contact with vacuum line 125. Here, the provision of the block 122 is in Pig. 8 merely to show how a substantial depth of the chamber V above the contact surface 136 can be economically carried out in order to create a sufficient depth of the heated surface above the contact surface 136 to accommodate the effects of the rather violent agitation of the molten copper, which result from the removal of hydrogen from the molten copper and which, as previously discussed, aids in the removal of volatile impurities. In this latter context, it should be noted that the contact surface 136 in Figure 8 is substantially horizontal; in contrast, the contact surface of the device 20 in FIG. 7 is essentially vertical. In general, a horizontal contact surface is preferred if extensive removal of volatile impurities is required at certain passage speeds, while a vertical contact surface must be preferred if only partial removal of volatile impurities is required, but with high passage speeds ^^ inoi ^ Vreitc ^ is called * The reasons for these rather different abilities

J üJ ü

dieser beiden besonderen Ausbildungen der Berührungsflächen liegt in der Hauptsache in den unterschiedlichen Anordnungen der beiden Berührungsflächen in Bezug auf die gekühlten Flächen, auf welchen die flüchtigen Verunreinigungen kondensieren, und in den unterschiedlichen Wirkungen der Schwerkraft, welche den Fluß des geschmolzenen Kupfers über die beiden Berührungsflächenbewirkt. Es sei jedoch verstanden, daß trotz dieser Unterschiede, welche ziemlich unterschiedliche optimale Anwendungen für diese beiden Ausbildungen der Berührungsfläche vorschreiben, durch kluges Bestimmen de.s Gehaltes an gelöstem Wasserstoff, der Pumpkapazität des Vakuumsystems und der Durchflußgeschwindigkeit des geschmolzenen Kupfers, wie früher erläutert, beide Oberflächen eine hohe Reinigungsleistung übereinen weiten Bereich von Gehalten an Verunreinigungen und über einen weiten Bereich der Anforderungen für eine Entfernung der Verunreinigungen erzielen können. Dabei sei es verstanden, daß die Ausbildung der. Vakuumbehandlungseinrichtung für Verwendung in einer Vorrichtung wie die Vorrichtung gemäß Fig. 7 nicht kritisch ist, wobei 'der Zweck der vorliegenden Erfindung hauptsächlich durch geeignetes Überwachen solcher betrieblichen Parameter wie Natur und Dauer der Wasserstoffbehandlung, der Pumpkapazität des Vakuumsystems und der Produktionsmenge zweckmäßig durchgeführt ist, wie früher erläutert ist. Dabei sei weiterhin und abschließend verstanden, daß eine weite Verschiedenheit der allgemeinen Arten der Vor-These two special forms of contact are mainly due to the different ones Arrangements of the two contact surfaces in relation to the cooled surfaces on which the volatile impurities condense and in the different ones Effects of gravity causing the molten copper to flow over the two interfaces. It should be understood, however, that despite these differences, which are quite different optimal applications for prescribe these two configurations of the contact surface by cleverly determining the content of dissolved hydrogen, the pumping capacity of the vacuum system and the flow rate of the molten copper such as explained earlier, both surfaces provide high cleaning performance over a wide range of impurity levels and over a wide range of requirements for a removal of the impurities can achieve. It should be understood that the training of the. Vacuum treatment equipment for use in an apparatus such as the apparatus of FIG. 7 is not critical where 'the purpose of the present invention is mainly through appropriate monitoring of operational parameters such as the nature and duration of the hydrogen treatment, the pumping capacity of the vacuum system and the production volume is carried out expediently, as explained earlier. It should furthermore and finally be understood that a wide variety of general types of

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richtung, welche von dem in E"ig. 6 gezeigten Typ für chargenweise Arbeiten einerseits bis zum in ^ig· 7 gezeigten Typ für kontinuierliches Arbeiten andererseits angewendet v/erden können, um Kupfer gemäß der Erfindung zu reinigen, und daß diese Verschiedenheit, der Arten von Vorrichtungen jeweils im wesentlichen beigeordnete Einrichtungen für gleichzeitige Wasserstoffbehandlung und Vakuumbehandlung von Kupfer aufweist.direction which is of the type shown in Fig. 6 for Batch work on the one hand up to the one shown in ^ ig · 7 Continuous working type, on the other hand, can be applied to copper according to the invention clean, and that this diversity, the types of devices in each case essentially associated facilities for simultaneous hydrotreatment and Having vacuum treatment of copper.

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Claims (1)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zum Reinigen von Kupfer, gekennzeichnet durch Schmelzen von Kupfer in einer Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre, Halten des geschmolzenen Kupfers in der Atmosphäre, bis das Kupfer im wesentlichen kein Kupferoxyd enthält und bis das Kupfer gelösten Wasserstoff enthält, und anschließendes Aussetzen des geschmolzenen Kupfers einem Gasdruck, wel- i eher, verglichen mit dem Atmosphärendruck, sehr reduziert ist.A method of purifying copper characterized by melting copper in an atmosphere containing hydrogen, maintaining the molten copper in the atmosphere until the copper contains substantially no copper oxide and until the copper contains dissolved hydrogen, and then exposing the molten copper to a gas pressure, i WEL more, compared with the atmospheric pressure is reduced. 2. Verfahren zum Heinigen von Kupfer, gekennzeichnet durch Vorheizen und Schmelzen von Kupfer in einer Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre und nachfolgendes Aussetzen des geschmolzenen Kupfers einem Gasdruck, welcher, verglichen mit dem Atmosphärendruck, sehr reduziert ist.2. A method for cleaning copper, characterized by preheating and melting copper in one An atmosphere containing hydrogen and then subjecting the molten copper to gas pressure, which is very reduced compared to atmospheric pressure. I 5« Verfahren zum Reinigen von Kupfer, gekennzeichnet durch Erhitzen und Schmelzen von Kupfer in einer Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre, um im wesentlichen den Sauerstoff aus dem Kupfer zu entfernen und um Wasserstoff im Kupfer zu lösen, und nachfolgendes Unterwerfen des geschmolzenen Kupfers einem Gasdruck, welcher, verglichen mit dem Atmospharendruck, sehr reduziert ist, um den gelösten Wasserstoff aus demI 5 «Process for cleaning copper, marked by heating and melting copper in a hydrogen-containing atmosphere to substantially to remove the oxygen from the copper and to dissolve hydrogen in the copper, and subsequent Subjecting the molten copper to a gas pressure which is very high compared to atmospheric pressure is reduced to remove the dissolved hydrogen from the 009830/0242009830/0242
ii
geschmolzenen Kupfer zu entfernen.remove molten copper. 4. Verfahren zum Reinigen von Kupfer, gekennzeichnet durch Erhitzen des Kupfers in einer Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Kupfers, anschließendes ochmelzen des erhitzten Kupfers und nachfolgendes Unterwerfen des geschmolzenen Kupfers Gasdrücken, welche, verglichen mit dem Atmosphärendruck, sehr reduziert sind.4. Process for cleaning copper, marked by heating the copper in an atmosphere containing hydrogen to a temperature below the melting point of the copper, subsequent ochmelting of the heated copper and subsequent Subjecting the molten copper to gas pressures which are greatly reduced compared to atmospheric pressure are. 5. Verfahren zum Heinigen von Kupfer, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer in einer Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre für eine Zeitdauer erhitzt wird, welche ausreichend ist, um die Oxyde im Kupfer durch den Wasserstoff mit nachfolgender Entwicklung von V/asserdampf im wesentlichen zu reduzieren und ausreichend ist, um Wasserstoff im Überschuß über die für die Reduktion der Oxyde erforderliche Menge im Kupfer zu lösen, und dass das erhitzte Kupfer geschmolzen und anschließend einem gegenüber dem Atmosphärendruck stark reduzierten Gasdruck ausgesetzt wird.5. A method for cleaning copper, characterized in that that the copper is heated in a hydrogen-containing atmosphere for a period of time which is sufficient is to convert the oxides in the copper by the hydrogen with the subsequent development of water vapor in the to reduce substantially and is sufficient to use excess hydrogen for the reduction of the Oxides to dissolve the required amount in the copper, and that the heated copper is melted and then a gas pressure that is greatly reduced compared to atmospheric pressure is exposed. G. Verfahren zum Reinigen von Kupfer, gekennzeichnet durch Erhitzen des Kupfers in einer Wasserstoff enthaltenden Atmosphäi'e auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Kupfers, nachfolgendes Schmelzen des erhitzten Kupfers in einer inerten Atmosphäre und an-G. A method for purifying copper, characterized by heating the copper in a hydrogen containing one Atmosphere to a temperature below the melting point of the copper, subsequent melting of the heated copper in an inert atmosphere and 0C9CS0/02420C9CS0 / 0242 1533115331 schließendes Aussetzen des geschmolzenen Kupfers einem Gasdruck, welcher, verglichen mit dem Atmosphärendruck, sehr reduziert ist.finally exposing the molten copper to a gas pressure which, compared to atmospheric pressure, is very reduced. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer elektrolytisch raffiniertes Kupfer ist.7. The method according to claim 1, characterized in that that the copper is electrolytically refined copper. β. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer elektrolytisch raffiniertes Kupfer ist.β. Method according to claim 2, characterized in that that the copper is electrolytically refined copper. 9. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer elektrolytisch raffiniertes Kupfer ist.9. The method according to claim 4, characterized in that that the copper is electrolytically refined copper. 10· Verfahren zum Entfernen metallischer Verunreinigungen aus Kupfer, dadurch gekennzeichnet, daß wesentliche Mengen von Wasserstoff im Kupfer gelöst werden, um eine wesentliche Bewegung des Kupfers zu bewirken, während es einem Gasdruck ausgesetzt wird, welcher, verglichen »it dem Atmosphärendruck, sehr reduziert ist, und daß hierbei das Kupfer geschmolzen gehalten wird.10 · Procedures for removing metallic contaminants of copper, characterized in that substantial amounts of hydrogen are dissolved in the copper in order to to cause substantial movement of the copper while it is subjected to a gas pressure which, compared “It is very reduced to atmospheric pressure, and that the copper is kept molten. 11. Verfahren zum Entfernen von Sauerstoff und Schwefel aus Kupfer, gekennzeichnet durch Vorerhitzen des Kupfers in einer Atmosphäre, welche Wasserstoff enthält, für eine Zeitdauer, welche ausreichend ist, um den11. Process for removing oxygen and sulfur made of copper, characterized by preheating the copper in an atmosphere containing hydrogen, for a period of time which is sufficient to the - 48 -- 48 - 009830/0 2 42009830/0 2 42 Sauerstoff in dem Kupfer durch den Wasserstoff mit nachfolgender Entwicklung von Wasserdampf weitgehend zu reduzieren und um Wasserstoff in einem Überschuß über die für die Reduktion der Oxyde erforderliche Henge im Kupfer zu lösen, Schmelzen des Kupfers und anschließendes Unterwerfen des Kupfers einem Gasdruck, welcher, verglichen mit dem Atmosphärendruck, sehr reduziert ist.Oxygen in the copper largely through the hydrogen with subsequent development of water vapor and to reduce hydrogen in excess of that required for the reduction of the oxides To dissolve henge in the copper, melt the copper and then subject the copper to gas pressure, which is very reduced compared to atmospheric pressure. 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer elektrolytisch raffiniertes Kupfer ist.12. The method according to claim 10, characterized in that the copper is electrolytically refined copper. 15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer elektrolytisch raffiniertes Kupfer ist.15. The method according to claim 11, characterized in that that the copper is electrolytically refined copper. Vorrichtung zur Reinigung von Kupfer, gekennzeichnet durch eine Ofeneinrichtung für das Schmelzen des Kupfers in einer Atmosphäre, welche Wasserstoff enthält, eine Einrichtung zum Erzeugen der Atmosphäre, welche Wasserstoff enthält, eine Vakuumanlage, eine Einrichtung zum Pördern des geschmolzenen Kupfers in die Vakuumanlage, eine Einrichtung für das Umlaufen des geschmolzenen Kupfers durch die Vakuumanlage, eine Einrichtung, welche das geschmolzene Kupfer in der Vakuumanlage geschmolzen hält, eine Pumpeinrichtung für das Halten eines im Vergleich zum Atmosphärendruck sehr niedrigen Lruckes in der Vakuumanlage, eine Einrichtung zum Fördern des geschmolzenen Kupfers ausDevice for cleaning copper, characterized by a furnace device for melting the copper in an atmosphere containing hydrogen, means for generating the atmosphere, which Contains hydrogen, a vacuum system, a device for pumping the molten copper into the Vacuum system, a device for circulating the molten copper through the vacuum system, a device that keeps the molten copper in the Vacuum system keeps molten, a pumping device for keeping one relative to atmospheric pressure very low pressure in the vacuum system, a device for conveying the molten copper — 49 - · 009830/0242 - 49 - 009830/0242 der Vakuumanlage und eine Einrichtung für das Abkühlen und Erstarren des geschmolzenen Kupfers.the vacuum system and a device for cooling and solidifying the molten copper. 15«, Vorrichtung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofeneinrichtung ein Zonenofen ist, in welchem Kupfer progressiv erwärmt und schließlich geschmolzen wird»15 «, device according to claim 14, characterized in that that the furnace means is a zone furnace in which copper is progressively heated and ultimately melted will" 16. Vorrichtung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Fördern des geschmolzenen Kupfers in die und aus der Vakuumanlage teilweise aus einem Stück mit der Einrichtung für den Umlauf des geschmolzenen Kupfers durch die Vakuumanlage ist.16. The device according to claim 14, characterized in that that the means for conveying the molten copper in and out of the vacuum system partially off one piece with the device for circulating the molten copper through the vacuum system. 17o Vorrichtung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Fördern des geschmolzenen Kupfers in die und aus der Vakuumanlage eine Einrichtung zum Aussetzen des Kupfers nur einer inerten Atmosphäre während des i'ransportvorgangs aufweist.17o device according to claim 14, characterized in that that the means for conveying the molten copper into and out of the vacuum system includes means to expose the copper only to an inert atmosphere during the transport process. 18. Vorrichtung nach Anspruch 14·, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen für den Umlauf des geschmolzenen Kupfers durch die Vakuumanlage Behältereinrichtungen am Einlaß der Vakuumanlage und Behältereinrichtungen am Auslaß der Vakuumanlage aufweisen.18. Device according to claim 14, characterized in that that the facilities for the circulation of the molten copper through the vacuum system containment facilities at the inlet of the vacuum system and container devices at the outlet of the vacuum system. 19» Vorrichtung für das Reinigen von Kupfer, gekennzeichnet durch eine Ofeneinrichtung für das Vorwärmen von19 »Device for cleaning copper, marked by a furnace device for the preheating of 009830/0242009830/0242 153312b153312b Kupfer in einer Atmosphäre, welche Wasserstoff enthält, eine Einrichtung zum Erzeugen der Y/ascerstoffatmosphäre, eine Einrichtung zum Schmelzen dec erhitzten Kupfers, eine Vakuumanlage, eine Einrichtung zum Fördern des Kupfers in die Vakuumanlage, eine Einrichtung für den Umlauf des geschmolzenen Kupfers durch die Vakuumanlage, eine £<inriehtung zum fördern des geschmolzenen Kupfers aus der Vakuumanlage, eine Pumpeinrichtung für das Halten eines im Vergleich zum Atmosphärendruck niedrigen Druckes in der Vakuumanlage, eine Heizeinrichtung für das Halten des Kupfers in einem geschmolzenen Zustand in der Vakuumanlage und eine Einrichtung für das Abkühlen und Erstarren des hinausgeführten geschmolzenen Kupfers.Copper in an atmosphere containing hydrogen, a device for generating the Y / ascarbon atmosphere, a device for melting dec heated Copper, a vacuum system, a device for conveying the copper into the vacuum system, a Device for the circulation of the molten copper through the vacuum system, a line for conveying of the molten copper from the vacuum system, a pumping device for keeping one in comparison to atmospheric low pressure in the vacuum system, a heater for holding the copper in a molten state in the vacuum system and a device for cooling and solidifying of the discharged molten copper. 20· Vorrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung für das Erzeugen einer inerten Atmosphäre und ebenfalls eine Einrichtung für das Schmelzen des erwärmten Kupfers in "einer inerten Atmosphäre aufweist.20 · Device according to claim 19 »characterized in that that they have a device for creating an inert atmosphere and also a device for the Melting the heated copper in "an inert atmosphere. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Fördern eine Einrichtung zum Schützen des geschmolzenen Kupfers vor atmosphärischer Verunreinigung aufweist, während es transportiert wird, und daß die Einrichtung zum Kühlen und Erstarren eine Einrichtung zum Schützen des geschmolzenen Kupfers vor atmosphärischer Verschmutzung beim Kühlen und Erstarren aufweist.21. The device according to claim 20, characterized in that the means for conveying a device for Protecting the molten copper from atmospheric contamination while it is being transported and in that the means for cooling and solidifying include means for protecting the molten copper has atmospheric pollution during cooling and solidification. 0098 30/02420098 30/0242
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