Quantitative Equilibrium Calculations on Conventional Copper Smelting and Converting

Equilibrium compositions were calculated for the smelting and converting of pure chalcopyrite, CuFeS2, to blister copper considering the formation of a matte phase, a slag phase, a metallic copper phase and solid phases. The effects of some process variables on the copper losses to slag and on the Fe3+ content in slag were carefully examined. These process variables include temperature, silica content in slag, partial pressure of oxygen in injected gas and composition of the matte phase when the smelting step is interrupted.The calculations show that the initial smelting step should be continued to matte grades of at least 65 wt %Cu. The model also shows that the copper losses to slag are minimized if the silica content in slag and the temperature are as low as practically possible. These conditions will, however, result in an increased Fe3+ content in slag and a risk of entrainment of matte particles. A compromise situation will exist in practise based in part on operating results. Résumé Les compositions des différents equilibres, pour la smelt age de la chalcopyrite, CuFeS2, en cuivre soufflé, ont été calculées compte tenu de la formation de la matte, de la scorie, de cuivre métallique et des phases solides. L'effet de certains paramètres du procédé sur la perte en cuivre et le contenu en FeIII de la scorie ont été soigneusement examinés. Les variables opératoires sont la température, la composition en silice, la pression partielle de l'oxygène du gaz injecté et la composition de la matte au moment ou on arrête la procession de smelt age. Les calculs montrent que l' étape initiale de la fonte devrait être réalisée en continue pour obtenir une matte contenant au moins 65 % en poids de cuivre. Le modéle montre aussi que la diminution de la composition en cuivre de la scorie est minimale quand la quantité de silice contenue dans la scorie et la température sont le plus faible possible. Toutefois, ces conditions conduisent à une augmentation en FeIII de la scorie et se traduisent par un risque plus grand d'entraînement de particule de la matte. Dans la réalité, la situation de compromis est obtenue, en partié, par l'expérience.