This paper discusses the impact of complex chemical reagents during the process of decopperisation of slag. The beneficial effect of carbide response factors with the participation of nitrogen was indicated as well as the role of stimulators surfactants. Based on the results of the research the basic structure of the slag during decopperisation was systematized. The effects of coagulation of droplets of copper in the slag were shown in this paper.
There are two methods to produce primary copper: hydrometallurgical and pyrometallurgical. Copper concentrates, from which copper matte is melted, constitute the charge at melting primary copper in the pyrometallurgical process. This process consists of a few stages, of which the basic ones are roasting and smelting. Smelting process may be bath and flash. Slag from copper production, on the end of process contain less 0,8%. It is treat as a waste or used other field, but only in a few friction. The slag amount for waste management or storage equaled 11 741 – 16 011 million tons in 2011. This is a serious ecological problem. The following slags were investigated: slag originated from the primary copper production process in the flash furnace of the Outtokumpuja Company in HM Głogów 2 (Sample S2): the same slag after the copper removal performed according the up to now technology (Sample S1): slag originated from the primary copper production process in the flash furnace of the Outtokumpuja Company in HM Głogów 2, after the copper removal performed according the new technology (Sample S3). In practice, all tested slags satisfy the allowance criteria of storing on the dumping grounds of wastes other than hazardous and neutral.
The scope of work included the launch of the process of refining slag suspension in a gas oven using a variety of technological additives. After the refining process (in the context of copper recovery), an assessment of the effect of selected reagents at the level of the slag refining suspension (in terms of copper recovery). Method sieve separated from the slag waste fraction of metallic, iron - silicate and powdery waste. Comparison of these photographs macroscopic allowed us to evaluate the most advantageous method of separating metallic fraction from the slag. After applying the sample A (with KF2 + NaCl) we note that in some parts of the slag are still large amounts of metallic fraction. The fraction of slag in a large majority of the elements has the same size of 1 mm, and a larger portion of the slag, the size of which is from 2 to 6 mm. Definitely the best way is to remove the copper by means of the component B (with NaCl ) and D (with KF2). However, as a result of removing the copper by means of component C (with CaO) were also obtained a relatively large number of tiny droplets of copper, which was problematic during segregation. In both cases we were able to separate the two fractions in a fast and simple manner.
The article presents an outline of the new technology of pyrometallurgical processing of slag in the direct-to-blister process. The analysis is based on the example of the production process of KGHM Polish Copper SA. A new way of implementing the technology of recovery of copper from the flash furnace slag by means of different feedstocks has been proposed. The method of controlling the processes is another innovation discussed in the paper. The presented concept intensify the reduction reactions, using the Carbo-N-Ox method, of copper compounds to forms of metallic phases in the slag. The processes of coagulation are accelerated and the processes crystallization of metallic phases are under control.
PL
W artykule przedstawiono zarys nowej technologii pyrometalurgicznego przetwarzania żużli w procesie jednostadialnego otrzymywania miedzi. Zaproponowano nowy sposób realizacji technologii odzyskiwania miedzi z żużli z pieca zawiesinowego z zastosowaniem odmiennych materiałów wsadowych. Zaproponowano sposób sterowania procesami. Proponowana koncepcja prowadzi do intensyfikowania reakcje redukcji związków miedzi, metodą Carbo-N-Ox, do postaci faz metalicznych w żużlu. Przyspieszone też zostaną procesy koagulacji faz metalicznych. Zaproponowany został sposób analizy formowania się faz metalicznych w żużlu.
The article discusses the structure of the slag in the liquid state, the properties and interactions within the slag. The analysis of structures occurring in slag suspension were presented with regard to differences in chemical composition in micro-areas. Two different mechanisms for formation of precipitates in Cu-Fe-Pb alloys during extraction were showed.
PL
W artykule omówiono strukturę żużli w stanie ciekłym, oraz właściwości i oddziaływania wewnątrz żużli. Przedstawiono wyniki analiz występujących struktur w żużlu zawiesinowym, w odniesieniu do różnic w składzie chemicznym w mikroobszarach. Wskazano na dwa różne mechanizmy tworzenia wydzieleń stopu Cu-Fe-Pb podczas ekstrakcji.
Discusses an attempt to optimize the operation of an electric furnace slag to be decopperisation suspension of the internal recycling process for the production of copper. The paper presents a new method to recover copper from metallurgical slags in arc-resistance electric furnace. It involves the use of alternating current for a first period reduction, constant or pulsed DC in the final stage of processing. Even distribution of the electric field density in the final phase of melting caused to achieve an extremely low content of metallic copper in the slag phase. They achieved by including the economic effects by reducing the time reduction.
This article contains information concerning of the analysis the possibility of defining refinery qualities of the slag based thermo-physical and thermo-dynamical data. It was showed the brass refining with the many-carbide reagents introduced i n to the slag. The paper presents the results of the structure analysis of the brass after carbide slag refining in the industrial conditions. The results of the macrostructure analysis have confirmed the argument on high reducing effectiveness of manganese and aluminium carbide used during CuZn39Pb2 alloy melting. The X-Ray microanalysis of the ingot cross-section has shown considerable discrepancies in the disposition of the inclusions. This effects showed on the great influence of reduction melting condition in to the brass melting.
W artykule przedstawiona zostanie analiza środowiskowych oddziaływań żużlowych powłok rafinujących w warunkach topienia brązów aluminiowych. Zostaną pokazane analizy termiczno-różnicowe analizowanych powłok rafinacyjnych. Przeprowadzona zostanie analiza powstających produktów.
EN
Not yet been clarified issues impact the individual components of slag refining. This applies to impacts on the process of mass transfer and the environment. For these ingredients include substances of stimulating the process of refining slag. The aim of the present study was to show the possibility of optimizing the components of the slag, through the use of stimulating substances intentionally introduced in the conditions of melting aluminum bronzes conditions. The analysing of the studied refiners compositions at an angle of environmental impacts noted a significant impact promoters containing sodium fluoride. Changes refining effect (on the plus side), however cause significant environmental burden. As evidenced by the results presented in Table 5 it follows that not only a fluorine leak out of the slag, but also react with the compounds of silicon and calcium. Compounds of fluorine therefore create a risk to the ambient gas in foundries. To the detriment of chloride NaCl speaks while the formation of water-soluble compounds which may pose a risk to groundwater. However, this can be countered through special bulkheads for storage of waste slag. We conclude that under the conditions of melting aluminum bronzes should be used slags containing no fluorine compounds.
The analysis of possibilities of utilising waste materials as equivalents of substances stimulating in copper alloys refining processes was presented. The results of thermogravimetric investigations determining the refining ability of the slag with the selected waste materials from the aluminium production were discussed. The possibility of optimisation of the refining slag composition on the basis of the Slag-Prop software was indicated.
Ważnym parametrem określającym właściwości fizykochemiczne powierzchni rozdziału faz układu atmosfera topienia-żużel-ciekły metal jest temperatura. W celu dopasowania temperatury topnienia mieszanki rafinacyjnej do warunków topienia analizowanego stopu jest konieczne stosowanie czynników katalitycznych lub stymulacyjnych wpływających na temperaturę całego układu. Stosowane powszechnie do tego celu chlorki i fluorki są uciążliwe dla środowiska. Dotychczasowe wyniki badań autorów pokazują, że związki fluorkowe są bardziej trwałe od chlorków, co sprzyja uwalnianiu Cl2 i pochłanianiu F2 z atmosfery topienia. Stwierdzono również, że wprowadzenie związków fluoru do żużli chlorkowych jako dodatkowego stymulatora reakcji pozwalało dodatkowo modyfikować atmosferę, wzbogacając ją w aktywny chlor. Takie oddziaływanie na żużel węglikowy pozwala kształtować atmosferę, nadając jej charakter redukcyjny i wpływa na polepszenie efektywności redukcji. Stanowiło to wskazówkę do wyjaśnienia zachodzących reakcji wymiany i celowości podjęcia badań nad optymalizowaniem warunków topienia brązów aluminiowych. Analiza mikrostruktury brązu aluminiowego CuAl10Fe4Ni4 pozwoliła ocenić efekt rafinacji. Zanotowano istotne różnice w mikrostrukturze badanego stopu po zastosowaniu różnych mieszanek rafinacyjnych. Właściwości technologiczne rafinowanego brązu aluminiowego CuAl10Fe4Ni4 po zastosowaniu wybranych rafinatorów nie odbiegały od właściwości uzyskiwanych po zastosowaniu powszechnie używanego rafinatora Probat-Fluss. Szczególnie korzystnie przedstawia się stosowanie rafinatora oznaczonego RA1. Uzyskano efekt znacznego ograniczenia ilości haloidków w mieszankach rafinacyjnych, co sprzyja wymaganiom środowiskowym.
EN
The important parameter that specifies the physicochemical properties of the interface the melting atmosphere-slag-liquid metal is temperature. In order to determine its size for a convenient, both in the direction of intensifying the effects of extraction and in terms of the technological conditions, it is essential for catalytic or stimulus factors influencing the melting temperature of the slag the components. There is a need for the composition refiner aimed at shaping the structure of the casting and refining the impact of on the extraction of the coatings refining inclusions. The generally applied for this purpose chlorides and fluorides are burdensome for the environment. The paper indicated a new direction is in pursuit of the determining the optimum thermal refining slag through the analysis of complex mixtures of refining systems. The transformations suggest that the fluoride compounds are more durable than chlorides, which promotes the release of Cl2 and absorption F2 and absorption from the atmosphere melting. This may be a clue to explanations place the exchange reaction to the possible effects on other physicalchemical properties of slag. The introduction of fluorine compounds to the chloride slag as an additional stimulator reaction can in addition modify the atmosphere of enriching it in active chloride. This effects on carbide slag allows you to shape the atmosphere, giving it the character of reduction and may affect the improvement of the efficiency reduction. Examination of the microstructures of aluminium bronze CuAl10Fe4Ni4 also allowed to assess the effect of refining. Technological properties of aluminium bronze CuAl- 10Fe4Ni4 after refiner marked with RA1 and RA2 did not differ in terms of their extraction properties of commonly used refiner Probat-Fluss. Particularly preferably, the application shows be marked with refiner RA1, where the refining slag was reduced porosity of refined aluminium bronze.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the work was stated term the analysis of ion influences in melting codnuction of aluminium and his alloys. Influence from hydrogen and oxygen, hydrogen and oxygen and steam water together was distinguished. Where have worked out the scheme of influences leading to gas porosity of aluminium and his alloys. In analysis was referred to theory of double electric layer. It was conducted the analysis regularity of opinion influence oxygen and hydrogen in melt aluminium in support on Allena - Hewitta dependence.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper a method of determining the reduction capability of slag solutions was used. The extraction of metallurgical slag during the process of melting of copper alloys can be intensified by addition of carbides. To analyse the process author has made an effort to estimate refining efficiency of complicated sets of reagents in real industrial systems. The paper presents the analysis of the State of art in the field of metallurgy of silicium bronze.
PL
Brązy krzemowe odznaczając się obecnością składników węglikotwórczych (min.: krzem, żelazo, mangan), w celu zapewnienia wysokiej jakości powierzchni oraz odpowiednich właściwości wytrzymałościowych, wymagają precyzyjnej obróbki w stanie ciekłym. Głównym zabiegiem technologicznym wpływającym na jakość końcową odlewów jest rafinacja dla której istotną cechą jest zdolność rafinacyjna stosowanych środków rafinacyjnych. Pokazany zostanie sposób oceny zdolności rafinacyjnej żużli dostosowanych do warunków topienia brązów krzemowych, oraz weryfikacja uzyskanych wskazań w warunkach przemysłowych.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy analizowano rozwój tekstury jaki następuje w silnie odkształconych (do 69%) oraz częściowo i całkowicie zrekrystalizowanych blachach stopu CuZn30. Materiałem wsadowym dla procesu walcowania były wlewki uzyskane w operacjach poziomego odlewania ciągłego. Badania zmian teksturowych prowadzono w oparciu o techniki pomiaru orientacji w SEM. Wykazano silny związek orientacji identyfikowanych jako składowe wewnętrznej mikrotekstury pasm ścinania zarówno na rozwój tekstury stanu zdeformowanego jak i na selekcję orientacji początkowych zarodków w procesie rekrystalizacji w tym na rozwój składowej sześciennej.
EN
The effect of shear bands on the deformation and the recrystallization texture formation has been investigated in CuZn30 alloy obtained by continuous casting within the range of high reductions. Substantial progress in understanding of the bands formation and their influence on the cube{100}<001> grain formation was possible thanks to systematic local orientation measurements using SEM/EBSD technique. It was shown that the smaller contribution of the S-component, the absence of cube grains.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper, the influence of a variable thermal contact resistance between a cold plate and a flowing liquid on the solidification process is theoretically analysed. A contact layer which exists between the crust and the cold plate, causes additional resistance for the flowing heat. The structure of this layer is complex. A non-pure substance occupies this volume. Gaps of air can also be present. A non-linear differential equation for the behaviour of the thickness of the solidification front is derived and solved analytically and numerically. In the contact layer there exists temperature difference between the temperature of the frozen layer plane of the opposite cold plate and the temperature of the wall of the cold plate. The thermal contact resistance depends strongly on solidification time. The general shape of this function has been prescribed by using results from other experimental studies.
PL
W pracy określono teoretycznie wpływ zmiennego cieplnego oporu kontaktu między zimną płytą i przepływajacą ciecza na proces krzepnięcia. Warstwa kontaktu powstająca między warstwą zakrzepłą a zimna płyta tworzy dodatkowy opór cieplny. Struktura warstwy kontaktu jest złożona, w objetości, której moga występować zanieczyszczenia i pecherzyki powietrza. Sformułowano i rozwiązano analitycznie i numerycznie nieliniowe równanie różniczkowe opisuje rozwój grubości warstwy frontu krzepnięcia. W warstwie kontaktu występuje różnica temperatur między temperatura powierzchni warstwy zakrzepłej i temperatura powierzchni zimnej płyty. Opór cieplny kontaktu, którego funkcja opisana jest na podstawie danych eksperymentalnych zależy silnie od czasu krzepnięcia.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The development of not only metallurgical industry causes the demand for advanced materials of high technological parameters. The increasing tendencies with regard to the environmental protection create the additional criteria. According to these requirements the up to-date refinement treatment applied for aluminium bronzes are to be modified with the use of halides. In the paper the experiments on refining of aluminium bronzes with silica-phosphate slags has been described. The work has aimed at the elimination of chloride and fluoride components and the replacing them by phosphates. The investigations with the use of sodium phosphate Na3PO4 were carried out in the reductive atmosphere.
PL
Rozwój przemysłu metalurgicznego sprzyja zapotrzebowaniu na materiały o wysokich parametrach technologicznych, a nasilające się tendencje związane z ochroną środowiska stawiają dodatkowe kryterium ekologiczne. W wyniku tego należy dążyć do optymalizacji zabiegów rafinacji stopów. Jednym z ukierunkowań jest próba eliminacji ze składu rafinatorów w metalurgii stopów miedzi haloidków. W pracy przedstawiono próby rafinowania brązów aluminiowych i cynowych za pomocą żużli krzemiano – fosforanowymi. Głównym celem badań było zastąpienie bądź zredukowanie do minimum związków chlorkowych, fluorkowych i zastąpienie ich związkami fosforanowymi. Analizie poddano dwa wybrane rafinatory zwierające 10% do 25% Na3PO4 i porównano ich oddziaływanie do prób z 5 % lub 10% NaCl (plan badań – Tab. 1). Wykonano cykl analiz termicznych określających temperaturę topienie wybranych mieszanek rafinacyjnych (rys. 2). Wykorzystując analizę DTA, z uwzględnieniem metody względnego różnicowania efektów cieplnych i masowych, dokonano oceny rafinacyjnych oddziaływań rafinatorów z udziałem Na3PO4 w warunkach topienia brązów cynowych i aluminiowych (rys. 3). Badania wykazały celowość stosowania związków fosforu dla warunków topienia brązów cynowych.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy wskazano na konieczność rozpatrywania wpływu przemieszczania się strugi ciekłego lutowia na strukturę tworzącej się warstwy kontaktowej. Wykazano znaczne różnice w strukturze próbek zanurzanych w lutowiu w stosunku do próbek z warstwą powstającą w wyniku przepływu.
EN
The microstructures and disposition of elements in the tin solution. The paper examines experimentally the solidification of the liquid flowing Sn-Pb alloy below a cooled plate. The structure contact of the copper-Iead-tin layer is composed and different for static and dynamic solidification conductions. The described observations are extremely important because they explain how the process of forming of the products during the dynamic solidification taking place on the of interfacial surface tincopper conductivity.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono analizę możliwości zastosowania żużli fosforanowych w procesie rafinacji mosiądzów i brązów krzemowych. Na podstawie analiz i wyników badań wskazano możliwość zastąpienia żużli chlorowo – fluorkowych przez żużle fosforanowe.
EN
The analysis of the possibility phosphoran refinig slags used in to the brass and silicon bronzes melting conduction was introduced. The analysis of the thermal phase equlibrium for phosphate with often used oxides in the slags compositions as CaO, Na2O, K2O, B2O3, SiO2 were showed. Possibility of replacement mixture slags with chloride and fluoride through slags with phosphate addition was suggested.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki badań żużli rafinacyjnych stosowanych w procesach przetapiania stopów miedzi w redukujących warunkach topienia. Wskazano na konieczność kompleksowego uwzględniania zarówno oddziaływań o charakterze rafinacyjnym jak i wpływających na kształtowanie się struktury pierwotnej odlewu. Stwierdzono, że tylko takie postępowanie może prowadzić do optymalizowania procesów rafinacyjnych.
EN
The paper presents the analysis of the refining processes of copper alloys. There are shown that during refining processes in the reduced conduction may be vireos inclusion increased. It affects not only on the extraction process, but also on the crystallisation the copper alloys. Therefore it is necessary for the optymalisation of refining processes take into consideration all interaction between slag component.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Materiały badawcze opisujące odlewnicze procesy rafinacji miedzi i jej stopów przedstawiają się, w odróżnieniu do metalurgii stopów żelaza i aluminium, nadzwyczaj skromnie. Podczas gdy w stalownictwie wyjaśnione zostały wszystkie podstawowe zagadnienia związane z obróbką w stanie ciekłym, tu nie doczekały się nawet rozstrzygnięcia rozbieżności poglądów dotyczących podstawowego ustalenia - stosowania utleniających czy redukujących warunków topienia. Nie wykorzystane prawie, a wynikające z wymienionej wątpliwości, drogi optymalizowania zdolności rafinowania od zanieczyszczeń niemetalicznych powinny być rozpatrywane w powiązaniu z możliwością równoczesnego modyfikowania tak metalicznych jak i niemetalicznych składników struktury pierwotnej.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W opracowaniu dokonano oceny współczesnych badań nad lejnością metali i stopów. Wykazano brak istotnego postępu w rozwoju najczęściej stosowanych technik pomiarowych. Przedstawiono koncepcje badań, które mogą się przyczynić zarówno do rozwoju teorii procesów odlewniczych, jak również programów symulujących proces tworzenia odlewu we wnęce formy odlewniczej.
EN
A review of the state of art. of investigations on the fluidity of metals and alloys has been presented. Non significant development in the field of the measurement techniques has been revealed. An investigations conception, which allow to develop the theory of the foundry processes, as well as the simulation programmes of cast formation in the foundry mould has been presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.