Le raffinage pyrométallurgique est une étape cruciale de la fusion du cuivre, transformant le cuivre brut en cuivre raffiné répondant aux exigences électrolytiques. Il comprend principalement quatre étapes : le chargement et la fusion, le raffinage par oxydation, le raffinage par réduction et la coulée.

I. Chargement et fusion : Des plaques de cuivre brut ou du cuivre brut liquide sont introduits dans le four de raffinage. Le cuivre brut solide doit être ajouté par lots et fondu progressivement grâce à la température élevée du four ; le cuivre brut liquide peut être injecté directement pour accélérer la fusion, en vue du raffinage ultérieur.

II. Raffinage par oxydation : Cette étape vise à éliminer la plupart des impuretés du cuivre brut. Le four tourne, immergeant les tuyères dans le bain de fusion. De l’air, ou de l’air enrichi en oxygène, est insufflé et le mélange est vigoureusement agité. À ce stade, les impuretés réagissent avec l'oxygène pour former des oxydes, amorçant ainsi la formation du laitier : le soufre se transforme en dioxyde de soufre et se volatilise, tandis que le fer, le plomb, le zinc, etc., forment des oxydes complexes qui intègrent le laitier. Au fur et à mesure que la réaction progresse, un laitier contenant des oxydes d'impuretés se forme dans le four. Lorsque la teneur en impuretés atteint un certain seuil, une opération de décantation est effectuée. Le four est mis en rotation afin de permettre à la couche de laitier de s'accumuler à la sortie de laitier, qui est ensuite ouverte pour évacuer le laitier, réduisant ainsi la contamination du cuivre par les impuretés.

III. Étape de réduction et d'affinage

L'objectif est d'éliminer l'excès d'oxyde de cuivre généré lors de l'étape précédente. Le four est mis en rotation pour immerger les tuyères de réduction, et un agent réducteur (tel que du gaz naturel, du GPL ou de l'ammoniac) est introduit.

IV. Étape de coulée

Le cuivre affiné est ensuite incliné dans le four et coulé lentement en plaques d'anodes à travers une rigole de coulée. Ces plaques d'anodes sont ensuite envoyées à l'atelier d'électrolyse pour entamer l'étape suivante de purification du cuivre. La coordination précise de chaque étape du raffinage pyrométallurgique permet de transformer le cuivre brut en cuivre raffiné.

Le four de raffinage rotatif, grâce à sa conception à rotation flexible, permet un contrôle précis des paramètres de procédé lors des phases de chargement et de fusion, de raffinage par oxydation, de raffinage par réduction et de coulée. Ceci garantit le bon déroulement de chaque étape, améliorant considérablement l'efficacité et la qualité du raffinage pyrométallurgique du cuivre. Il est devenu un équipement indispensable dans l'industrie de la fusion du cuivre, contribuant à son essor constant.