Authors: Vračar, R.; Cerović, K.

Source: Canadian Metallurgical Quarterly, Volume 39, Number 2, 2000 , pp. 163-174(12)

Publisher: Maney Publishing

Abstract:

It has been concluded that the chemical process under study is complex and is comprised of: 1) the oxidation reaction of copper(I)sulphide by oxygen resulting in the formation of Cu₂O, CuO, CuSO₄, Cu, SO₂ and SO₃ 2) the chlorination reaction of copper(I)sulphide and the formed copper oxides and 3) the chlorination reaction of elementary copper to CuCl and CuCl₂.

CuSO₄ does not chlorinate within the investigation temperature range. Elementary sulphur formed in copper(I)sulphide chlorination stimulates the chlorination of copper oxides. The rise in temperature, the flow of chlorine and the presence of oxygen increases the chlorination degree of copper(I)sulphide. However, SEM analysis showed that charge sintering occurred and the process was slowed down at higher temperatures or longer time periods. Kinetic analysis showed that the process occurred within the area which was neither diffusion nor chemically controlled. Activation energy in the chemically controlled area is 34 kJ and 23 kJ in the area which is diffusion controlled. A high degree of copper(I)sulphide chlorination can be achieved in this process.

On a conclu que le procédé chimique est complexe et comprend: la réaction d'oxydation du sulfure de cuivre(I) par l'oxygène résultant dans la formation de Cu₂O, CuO, CuSO₄, Cu, SO₂ et SO₃, et la réaction de chloration du sulfure de cuivre(I) et des oxydes de cuivre formés ainsi que du cuivre élémentaire en CuCl et CuCl₂.

Le CuSO₄ n'est pas chloré dans l'intervalle de température étudié. Le soufre élémentaire formé lors de la chloration du sulfure de cuivre(I) stimule la chloration des oxydes de cuivre. L'augmentation de température, le débit de chlore ainsi que l'oxygène augmentent le degré de chloration du sulfure de cuivre(I). Cependant, l'analyse par SEM a montré que le frittage de la charge se produisait et le procédé était ralenti à des températures plus élevées et lors de plus longues durées. L'analyse cinétique a montré que le procédé avait lieu dans la région qui était contrôlée ni par diffusion ni contrôlée chimiquement. L'énergie d'activation dans la région contrôlée chimiquement est de 34 kJ et de 23 kJ dans la région contrôlée par diffusion. Un degré élevé de chloration du sulfure de cuivre(I) peut être obtenu par ce procédé.

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1179/000844300794388813

Publication date: 2000-01-01

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