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"PERFECTIONNEMENTS A L'EXTRACTION DU PLOMB DES SUBSTANCES qui EN CONTIENNENT OU DE SES COMPOSES"
Dans l'extraction du plomb des minerais, concentrés, résidus ou leurs équivalents, l'emploi des solutions acides chaudes présente de grandes difficultés, tant au point de vue chimique qu'au point de vue mécanique..
L'objet de linvention est de surmonter ces difficultés, en évitant l'emploi des solutions acides chaudes pour la réalisation du but proposé.
Un autre objet de l'invention consiste à chlorurer, de façon pratiquement complète, le plomb des minerais, concen- trés, résidus ou équivalente, en employant pratiquement la quantité théorique d'acide chlorhydrique nécessaire,dans un procédé réalisé sans application de chaleur
Pour réaliser le premier des objets ci-dessus, on traite la matière, convenablement subdivisée, par de l'acide chlor- hydrique employée, soit en excès, soit d'une manière telle, ci-après définie, qu'à réaliser le second objet indiqué, sans application de chaleur, ou en faisant intervenir une quanti- té de chaleur suffisante pour amener la masse à une tempé- rature élevée afin d'accélérer la réaction;
et, lorsque cette réaction est achevée , mélange chlorure plomb cette réactin et achevée le mélange de chlorure de plomb
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et de résidu est lavé à l'eau à température ordinaired On peut utiliser la liqueur faiblement acide provenant du lavage pour absorber le gaz chlorhydrique, en formant de l'acide chlorhydrique destiné à être employé à nouveau dans le procédé en remplacement de l'eau ou en combinaison avec celle-ci.
Lorsque l'excès d'acide, s'il y en a, a ainsi été éliminé on extrait le chlorure de plomb du résidu par un dissolvant approprié, tel que l'eau ou la saumure, généralement utilisé chaud.
Il importe que l'attaque du minerai par l'acide s'effectue à des températures voisines de la température normale du milieu, et que la liqueur utilisée au lessivage du chlorure de plomb soit exempte d'acide.. Toutefois, il.peut être avan- tageux de laisser inattaquée par l'acide une faible partie du plomb du minerai, et d'introduire dans la liqueur de les- sivage une faible proportion d'acide pour enlever le plomb résiduel en même temps que le chlorure de plomba
On réalise le second objet en s*arrangeant pour se trou.- ver dans des conditions analogues à celles qui prédomineraient si, pratiquement, totalité du plomb d'un minerai, ou de son équivalent, devait être chlorurée par une solution d'aci- de chlorhydrique,
sans qu'il soit fait application de chaleur autrement qu'il n'est indiqué plus haut.
On a constaté que, pour que pratiquement la totalité du plomb contenu dans un minerai puisse êtrhlorurée , en agitant le minerai finement divisé avec de l'acide chlorhydrique à température ordinaire, il est essentiel que la chloruration s'achève dans une liqueur contenant de l'aci- de chlorhydrique présentant une certaine concentration mini- mum, qui dépend la compostion et de la nature de minerai Il s'en suit, que la liqueur, à l'aide de laquelle le minerai est traité, doit contenir une quantité d'acide chlorhydrique telle, et d'une concentration également telle, que la force de
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l'acide ne tombe pas sous celle lui permettant d'attaquer les dernières traoeâ de plomb présentes dans le minerai;
il s'en suit également que la liqueur résiduaire provenant de la ohloruration effectuée dans pareilles conditions* contient une quantité considérable d'acide non employé.
Lorsque ce dernier point ne présente pas une importance particulière, du fait, comme ce peut être ;.:le cas, du bas prix de l'acide chlorhydrique ou d'un remploi de la liqueur acide résiduaire, le procédé de l'invention peut être réa- lisé en utilisant pareil excès d'acide et abandon (pour ce ne qui concerne le procédé) du dit excès, le processus/compor- tant ainsi qu'une phase unique.
Des observations faites -- qui seront précisées ulté- rieurement -- il découle que l'on peut néanmoins employer cette liqueur résiduaire pour chlorurer le constituant plomb d'une autre substance, dans laquelle le plomb est susceptible de chloruration, et qui donne., aveo une liququr acide faible, du chlorure de plomb à l'état solide et, ou des chlorures, tels des corps contenant des composés oxydés de plomb;
par exemple du sulfate., du carbonate ou de l'oxyde de plomb, et si on le désire, on pourra ajouter une substance contenant ce plomb, à la liqueur alors qu'elle se trouve encore en contact avec la matière qui a subi la chloruratin
On a constaté toutefois, que bien qu'il soit nécessaire, de commencer l'opération avec un acide concentré et de la terminer avec un acide moins concentré, lors que pratique. ment la totalité du plomb contenu dans le minerai ou l'équi valent doit être chloruré sans application de chaleur,* un acide moin* concentré attaquera encore, dans les mêmes con que ditions, certains des composés de plomb du minerai, et/cette attaque se prolongera jusqu'à oe que la liqueur soit devenue pratiquement neutre.
Il en résulte un procédé suivant lequel de l'acide chlorhydrique frais et fort est utilisé pour con- vertir en chlorure de plomb ce qui, dans le minerai, pourrait être dénommé le plomb résistant, et, la liqueur faiblement
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acide ainsi produite, est utilisée pour convertir le reste du plomb en chlorure, ainsi que pour attaquer d'autres sub- stances capables d'absorber de l'acide chlorhydrique, comme du carbonate de calcium ,,qui peut être présent, En outre, des substances telles que du zinc, ou du plomb, qui auraient été partiellement dissoutes par l'acide ohlorhydrique fort,. peuvent,, si on le désire, être re-préciitées lorsque, après addition de minerai cru, la solution approche ou atteint la neutralité,
On a en outre constaté que cette observation n'est pas seulement vraie pour des minerais contenant du plomb sous forme de composés autres que des sulfures,, comme du carbonate ou du sulfate.Pour beaucoup de minerais qui pratiquement ne contiennent pas le plomb autrement que sous forme de sul- fure ce sulfure se présente sous plus d'une forme différen te, dont une ou plusieurs est ou sont attaquées par un acide plus faible que celui dont la force serait suffisante pour attaquer l'autre ou les autres formes, -En conséquence, dans la forme du procédé qui a la pré- férence,
la matière est tout d'abord traitée par une liqueur acide relativement faible afin de ohlorurer le plomb qui peut être transformé en chlorure par un acide faible ceci présente un avantage en dehors de l'économie d'acide, à sa- voir qu'une partie de la totalité d'hydrogène sulfuré résul- tant de la décomposition des sulfures, est libérée par une so- lution relativement faible d'acide chlorhydrique et emporte par conséquent une quantité faible de gaz chlorhydrique.
En outre, lorsqu'il s'agit de traiter des boues ou schlàmms contenant une quantité d'eau considérable, il est pratique- ment impossible de faire intervenir au début de l'acide ohlorhydrique fort,
Après Cette attaque préliminaire par une liqueur faible- ment acide, attaque qui peut être prolongée jusqu'au moment ou lucide est presque complètement neutralisé, le résidu et
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le chlorure de plom sont séparés ensemble de la liqueur, et sont alors traités par une liqueur fraîche d'acide chlorhydrique fort, par exemple à 30% de concentration, en excès sur la quantité correspondante à l'équivalent du plomb non chloruré présent.
Lorsque l'attaque s'est dé- veloppée autant que possible, le résidu, qui doit alors être pratiquement exempt de plomb non chloruré, ainsi que le chlo- rure de.plomb, sont séparés de la liqueur qui est alors utili- sée pour traiter une nouvelle masse de minerai. Le chlorure de plomb,et le résidu sont lavés ensemble avec de l'eau froide jusqu'à être pratiquement exemple d'acide, et ils sont alors¯ traités d'une manière connue pour séparer le chlorure de plomb, de préférence par dissolurent
Il est à remarquer que sous cette forme, le procédé est un procédé à contre-courant, dans lequel l'acide frais vient en contact avec le minerai partiellement chlorurée et l'acide déjà partiellement épuisé rencontre le minerai cru ;
ce procédé peut s'accomplir d'une façon intermittente ou continue, de toute manière connue.
Dans certains cas, il est avantageux de chauffer le mineraau rouge sombre avant de le traiter par l'acide chlorhydrique.Ce chauffage préliminaire rend certains des constituants du minerai moins sujets à l'attaque par les acides, notamment le sulfure de zinc dans les minerais complexes de zinc et de plomb, minerais auxquels l'invention s'applique plus particulièrement.
Lorsque le minerai contient une substance, autre que des composés de plomb, facilement attaquée par l'acide, il est souvent avantageux d'ajouter de l'acide sulfurique à la liqueur partiellement épuisée, de manière à consumer celui- ci de préférence à laddide chlorhydrique lorsque la liqueur vient au contact du minerai cru.
Ou bien encore, le minerai cru peut être traité par de l'acide sulfurique, et ensuite égouté et lavé pour en éliminer les sulfates solubles qui se sont formés, avant traitement par
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les liqueurs d*acide chlorhydrique.
Il est à noter que le traitement du minerai cru par la liqueur acide partiellement épuisée, engendre une cer- taine quantité de chaleur qui concoureà l'attaque du mine- rai par la liqueur. Lorsque la teneur en plomb du minerai est relativement importante, il est souvent avantageux de réaliser la ohloruration par étapes, ou phases, c'est à dire que la matière partiellement chlorurée., est lavée et traitée par de l'eau chaude ou de la saumure chaude, ou de toute autre manière, pour séparer le chlorure de plomb du minerai inatiqué avant que ce dernier ne soit à nouveau traité par l'agent de ohloruration. On peut encore procéder en ajoutant la liqueur acide en différentes fois, un acide relativement faible étant utilisé pour chlorurer une partie du plomb,
après quoi une autre quantité d'acide plus fort est employée pour chlorurer une autre partie du reste. Il semble que le chlorure de plomb vienne former sur la matiè- re un revêtement qui le protège de l'attaque ultérieure par l'acide faible, mais que ce revêtement est détruit par l'acide fort. On peut obtenir un effet analogue en broyant le minerai en présence de l'acide..
Pour que l'attaque¯du minerai soit la plus efficace, la liqueur acide et le mènerai finement diviséssont mélangés aussi rapidement et aussi intimement que possible, et le mélange est alors traita par exemple dans un cylindre rota- tif DE préférence, la liqueur et le minerai en poudre ou son équivalent, sont introduits ensemble, en proportion exacte, dans le récipient de mélange, avant traitement dans le cylindre tournant.
Lorsque le minerai contient du sulfate de plomb, on con- state que la quantité d'acide chlorhydrique nécessaire est quelque peu moindre,que celle à prévoir d'après la com- position du minerai. Ceci provient de ce que les chlorures des métaux comme le chlcium, le fer et le magnésium, tou- jours présents dans les Ferais, en quantité plus ou moins
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appréciables., réagissent avec le sulfate de plomb pour for mer du chlorure de plomb,, et, si le minerai ne contient déjà du sulfate de plomb, il est avantageux d'en former artificiel- lement, d'une manière quelconque connue, en quantité ou dans une proportion représentant plus ou moins l'équivalent des chlorures en question formés par l'action de la liqueur sur le minerai.
On peut également faire intervenir dans le pro- cédé de chloruration d'autres chlorures,, tels que du chlorure de addium du chlorure de calcium ou du chlorure ferreux, en particulier lorsque la quantité de sulfate de plomb en présence est plus importante que la quantité qui serait con- vertie en chlorure de plomb par les autres chlorures résul- tant de l'attaque du minerai par l'acide, à raison de ce fait d'observation que le traitement du sulfate de plomb avec un excès d'autres chlorures, tels que du chlorure de sodium, du chlorure de calcium, du chlorure ferreux ou du chlorure d'ammonium, permet sa conversion en chlorure de plomb sous forme solide.
Après élimination de l'excès de liqueur conte- nant le sulfate, le chlorure de plomb peut.être extrait du résidapar exemple par dissolution, à la manière connue*
On a constaté que les liqueurs épuisées dans le traite- ment du minerai, constituent des dissolvants relativement bons de l'argent que le minerai peut contenir.
Ainsi, si l'on traite des minerais argentifère on peut avantageusement agiter le minerai chloruré dans une liqueur épuisée du genre en question, de préférence après oxydation de celle-ci, par exemple à l'aide d'air et de chlore, ou de chlore seul, La liqueur épuisée 4,et oxydée,contient en général du perchlorure de fer ou de manganèse, ou l'équivalent, qui agissent effica- cement pour chlorurer l'argent en le rendant ainsi soluble,,
En cas d'absence de ces corps ceux-ci peuvent être ajou- tés.. La solution ainsi obtenue, est traitée pour en récupérer l'argent d'une manière quelconque connue, par exemple par précipitation sous forme d'iodure, de sulfure ou de métal.
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Il est à noter que la liqueur épuisée,ne constitue qu'un dissolvant faible pour le chlorure de plomb,de est sorte que sa teneur en plomb/faible,. et ce qu'elle en contient peut être aisément récupéré par des méthodes connues. D'autre part, la liqueur épuisée constitue un bon dissolvant pour les autres chlorures formés lors de l'attaque du minerai, de sorte que le chlorure de plomb obtenu est remarquablement pur ; que la liqueur contient les autres chlorures et qu'elle peut être utilisée dans des opérations de chloruration subséquentes, ou bien traitée pour en récupérer les constituants de valeur
L'agitation du mélange de minerai et de liqueur est une aide considérable dans l'exécution du procédé.
Elle agit en partie pour empêcher la formation d'une croûte de chlorure.de plomb fur les particules de minerai, et en partie pour faciliter la séparatiob de l'hydrogène sulfuré. Dans oe dernier but, on peut faire passer de l'air dans et par dessus le mélange, mais en tenant compte de l'éventualité d'une perte en acide chlorhydrique, et de la dilution de l'hydrogène sulfuré, telle,qu'elle en- trave ou nuit:. à ta récupération de ce dernier,
L'hydrogène sulfuré,. peut également être séparé par addition de bioxyde de soufre ou d'un agent d'oxyda- tion tel que le chlore, le chlorure ferrique, ou la liqueur provenant du traitement du minerai.
On a constaté que l'addition d'un agent d'oxydation tel e le chlore ou du chlorure ferrique, spécialement après chloruration de la masse du plomb- a, dans le cas de beaucoup de mine- rais, l'avantage de,. chlorurer les dernières parties du plomb contenu dans la matière.
Lorsque la matière .ou la substance à traiter se pré- sente sous un état suffisamment peu compact, l'attaque par l'acide peut, en Lotalité ou'en partie être réalisée
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fait traverser par les liqueurs acides. Avantageusement on aidera au passage ae la liqueur à travers le lit en faisant intervenir une succion ou une pression.
Ce mode de chloruration par percolation est avanta- geusement adopté là ou la matière est soumise à l'action de solutions acides de force ou de concentrations crois- santes. Lorsque la ohloruration du plomb est complète ou presque complète. on peut procéder au lavage du lit de matière à l'aide de solutions acides de force ou de dé- concentrations/croissantes, produits d'opérations anté- rieures, en vue d'éviter la dilution excessive de l'acide de concentration la plus élevée qui est en contact avec la matière lors que la chloruration est achevée.
Bien que décrite principalement en combinaison avec le traitement de minerais de sulfure de plomb, l'inven- tion s'applique également bien à tous minerais, concen- trés, ou résidus contenant du plomb, ou un composé de celui-ci, susceptible d'être converti en chlorure par action de l'acide chlohydrique notamment aux oxydes, carbonates, molybdates, vanadates ou sulfates.
Les exemples ci-après illustrent l'invention, les parties étant indiquées en poids.
EXEMPLE 1 150 parties de concentrés de zinc, provenant de Broken Hill sont chauffées à l'abri de l'ar, pen- dant une heure, à environ 600 c La matière contient alors 8,9% de plomb, et 47% de zinc. Après refroidisse- ment à la température ordinaire, les concentrés sont amenés en mélange avec 37p6 parties d'acide chlorhydri-. que aqueux à 34% de concentration, et traités pendant 24 heures dans un tutre tournant à la température ordinaire.
Après ce traitement, on peut estimer à 0,5% le plomb non transformé en chlorure. La masse est filtrée, et la matière solide lavée à l'eau froide jusqu'à être pratique- ment exempte d'acide libre. La matière solide est en. suite amenée dans un récipient et lessivée avec une solu
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tion chaude de chlorure de sodium, et finalement lavée à l'eau chaude. La liqueur chaude de lessivage et les eaux de lavage sont alors refroidies pour la récupéra- tion du chlorure de plomb cristallisé.
EXEMPLE 2 100 parties de concentrés de Broken Hill, contenant 7% de plomb et 46,1% de zinc, sont mélangés avec 25 parties d'une liqueur acide partiellement épui- sée provenant d'une opération de chloruration antérieure, et traitées dans un tube tournant , pendant 6 heures, et à température ordinaire. Cette liqueur contient 14,3% d'aci- de chlorhydrique. Aprèa 6 heures, la teneur en acide chlor- hydrique de la liqueur est de 1,33%, et l'on constate dans le minerai la présence de 3,55% de plomb non tran formé en chlorure, La liqueur acide presque complètement épuisée est séparée de la matière solide par filtration, et cette dernière est ramenée au tube et traitée par 25 autres parties d'acide chlorhydrique à 30% de concentra- tion.
Après 22 heures, il ne reste plus dans le minerai que 0,44% de plomb non transformé en chlorure, On filtre à nouveau, et la matière solide est alors lavée et traitée pour en extraire le chlorure de plomb comme il est décrit dans l'exemple N 1 La liqueur contient environ 14% d'acide chlorhydrique, et est employée au traitement d'une autre masse de minerai comme il est indiqué plus haut,, EXEMPLE 3.- 200 parties de minerai de aplomb et de zinc de Burma broyé de manière à passer à un tamis de 40 mailles par 25 m/m4 et ensuite chauffé au contact de l'air, à 550 c pendant 2 heures, qui contient 20,95% de plomb, 17,4% de zinc, 5,23$ de fer et 550 grammes d'argent par tonne, ainsi que 100 parties d'acide chlorhydrique à 33% de concentration sont amenées ensemble dans un réci- pient de mélange, et,
après mélange complet, introduites dans un tube tournant pour une durée de 24 heures. Après séparation de l'acide et du chlorure de plomb comme il est
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décrit dans l'exemple N 1 on peut estimer que le résidu contient 7,2% de plomb de zine 5,98% de fer, et 696 grammes d'argent par tonne. x Ce résidu est traité-à nouveaux de la même manière, pBndant 24 heures, avec 37,5 parties d'acide chlorhydrique à 33% de concentration; et ensuite pendant une courte pé- riode, après avoir ajouté 250 parties de liqueur acide précédemment utilisée pour la chloruration et qui contient encore environ 14% d'acide chlorhydrique, cette addition étant effectuée en vue de l'extraction de l'argent chlo- ruré du résidu.
Après filtration et lavage, l'argent est séparé de la liqueur et des eaux de lavage par addition d'iodure de sodium pour précipiter de l'iodure d'argent, Le chlorure ae plomb est lessivé d'une manière connue dans le résidu provenant du filtre, après quoi on peut estimer que le minerai résiduaire contient 1,82% de plomb, 22,7% de zinc, 3,01% de fer, et 292 grammes d'argent par tonne.
EXEMPLE 4 1300 parties de minerai du Nevada contenant du plomb et du zinc, ainsi que des pyrites, titrant 5,9% de plomb, 12,5% de zinc et 0,022% d'argent sont amenées en mélange avec 380 parties d'acide chlorhydrique contenant 34% en poids d'acide chlorhydrique anhydre et traitées dans un tube tournabt pendant 24 heures. Oh ajoute alors 845 parties de liqueur résiduaire oxydée, provenant d'une opération antérieure et contenant du chlo- rure ferrique, et le mélange est traité pendant 20 nou- velles heures dans le tube tournant. L'excès de liqueur est séparé par drainage de la matière solide, et cette dernière est lavée avec une petite quantité d'eau, La matière solide contenant le chlorure de plomb est alors extraite à l'aide de saumure chaude pour la récupération du chlorure de plomb.
Le résidu final titre 0,38% de ' plomb, 1,21% de zinc et 0,0122% d'argent ce qui représen- te une extraction de 95% du plomb et de 54% de l'argent.
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EXEMPLE 5 200 parties de boues rouges, provenant d'élé- ments d'accumulateurs au plomb, contenant 57% de plomb fortement oxydé, sont traitées à température ordinaire dans ub récipient muni d'un agitateur, avec 200 parties d'acide chlorhydrique à 33% de concentration. Le traite- ment est prolongé pendant 30 minutes après que le violent dégagement de chlore a cessé.
Après filtration, le résidu est lavé avec de l'acide chlorhydrique dilué pour séparer l'antimoine, lavé ensuite jusqu'à être' exempt d'acide, et f inalement traité par de la saumure chaude pour dissoudre le chlorure de plomb, EXEMPLE 6.- 1 kilo d'un sulfate de plomb impur contenant environ 95% de sulfate de plomb et 5 litres d'une liqueur résiduaire provenant de la chloruration acide antérieure d'un minerai, laquelle liqueur contient environ 6% d'acide chlorhydrique, 10% de chlorure ferreux et 7% de sulfate ferreux avec de faibles quantités de chloru- res de zinc, de manganèse et de calcium, sont amenés en mélange et ensuite agités pendant 48 heures à la température atmosphérique.
La liqueur en excès est alors éliminée par drainage de la substance solide, et cette dernière est lavée à l'eau froide. La matière solide contenant du chlorure de plomb est alors extraite â l'ai- de de saumure chaude pour la récupération du chlorure de plomb.
Il importe d'attirer l'attention sur un autre avan- tage du processus suivant l'invention comparativement auxprocédésconnusqui visera chlorurer le plomb simulta- nément à sa dissolution,.. Cet avantage réside dans le fait que, dans les procédés connus, les substances solu- blea dans l'acide, autres que le plomb, s'incorporent au dissolvant qui se charge et se souille, et, du fait de. leur présence et de la composition du dissolvant, qui est généralement constitué par une solution de chlorure
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importante de dissolvant utilisé, le traitement ue ces liqueurs devient difficile et coûteux.
Suivant l'invention, toutes les impuretés du minerai attaqué par l'acide se rassemblent dans la liqueur épuisée, qui est exemptevde chlorures métalliques autres que ceux formés par l'action de l'acide sur le minerai.
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1. -Un procédé d'extraction du plomb qui comprend le traitement de la matière par de l'acide chlorhydrique, à des températures voisines de la température ordinaire, et, après le traitement, la réparation de la liqueur acide résiduaire épuisée ou/du résidu solide, avant d'en extraire le chlo- rure de plombo
2 Un procédé d'extraction du plomb qui comprend le traitement de la matière à des températures voisines de la température ordinaire, par une solution forte d'a- cide chlorhydrique, en excès par rapport à la quantité requise pour chlorurer la matière et, après traitement, la séparation de là liqueur acide de la matière solide avant d'extraire le chlorure de plomb de cette dernière.
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