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Procédé et appareils pour la raffinage du plomb d'oeuvre contenant divers métaux.
La présenteinvention concerne le raffinage du plomb et l'argent/ , d'ceuvre qui contient d'autres métaux tels. que le cuivre, l'or/.
Dans l'exposé qui va suivre,on désignera par:
Métaux d'alliage.,le cuivre ou l'or ou l'argent et leurs mélanges qui forment.des alliages avec le zinc (avec ou sans plomb ) et qui , contenus dans leplomb d'oeuvre ,
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doivent être retirés, à la fois en raison de leur valeur Gommera / propre et en vue d'obtenir du plomb assez pu-- pour le . Alliages : Ceux du zinc (avec ou sans plomb) et des dits métaux d'alliage.
Déchet résiduel : le déchet restant après traite- ment et qui ne contient plus qutune quantité relativement faible de l'un au de plusieurs des métaux d'alliage.
Croûtes: certains alliages des métaux d'alliage avec le zinc et le plomb (avec ou sans plomb) qui se for- ment au refroidissement du bain de plomb d'oeuvre en tant qu'ils ne se confondent pas avec les alliages en propor- tions définies qu'on appellera dans la suite solutions con- juguées.
Pour le raffinage du plomb par le procédé bien connu de Parles, oa à l'habitude d'incorporer au bain de plomb une certaine quantité de zinc, suffisante pour for- mer des alliages déterminés entre le zinc et les métaux en question qu'il s'agit d'extraire. Le plomb est ensuite refroidi, ce qui provoque la séparation des alliages, et coatis la température pendant ce refroidissement est infé- rieure aux points de fusion desdits alliages,ils se sépa- rent sous forme de croûtes. Ces croûtes, en raison de l@ur poids spécifique inférieur à celui du plomb liquide, sur- nagent,puis sont enlevées, laissant un plomb résiduel re- lativement pauvre en ces métaux.
Les croûtes obtenues suivant ledit procédé Parkas contiennent habituellement une quantité considérable de plomb occlus dont l'enlèvement s'effectuait en sou- mettant ces croûtes soit à une liquation,soit à une com- pression.
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Pour l'application du procédé Parkas tel qu'il est universellement pratiqué, la quantité de zinc ajoutée au plomb d'oeuvre, ainsi que la température à laquelle est élevé le bain de plomb, ne suffisant pas pour former des - solutions conjuguées.
Or le but de la présente invention est de diminuer le prix de revient et d'augmenter l'efficacité des opérations grâce auxquelles le plomb d'oeuvre contenant les dits métaux d'alliage peut être rafiiné pour le dé- barrasser de ces métaux d'alliage; en établissant, d'un côté, des alliages relativement riches en ces métaux d'allia- gd et pauvres en plomb , et de l'autre côté, un plomb ré- siduel assez pauvre en ces métaux d'alliage pour avoir une valeur commerciale.
Conformément à l'invention le raffinage du plomb d'oeuvre peut être effectué suivant un procédé, soit continu, soit intermittent, et les divers métaux d'alliage pourront être retirés de préférence du bain de plomb pour donner des alliages riches en l'un ou l'autre ou plusieurs des métaux d'alliage, d'après l'ordre de leurs poids spé- cifiques.
Le Demandeur a trouvé qu'en incorporant au bain de plomb contenant les dits métaux d'alliage, une quantité de zinc plus forte en proportion que pour le pro- cédé Barbes usuelle! en maintenant une température suffi- samment élevée des couches superposées de solutions conju- guées, se forment la solution supérieure contenant le dit alliage et la solution inférieure qui refroidit au voisinage de la température eutectique,donnant du plomb résiduel.
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L'invention comprend donc certaine perfec- tionnements dans le raffinage d'un bain de plomb contenta des métaux d'alliage, qui consistent à incorporer du zinc à ce bain en quantités assez grandes et à maintenir la température nécessaire pour fermer des couches fondues distinctes de solutions conjuguées. La couche supérieure est constituée par l'alliage en question, qu'on veut sé- parer, et la couche inférieure est constituée par un plomb qui, , si l'on veut, peut être refroidi au voisinage de sa température entectique pour produire d'une part du plomb pauvre résiduel et d'autre part des alliages sous forme de croûtes relativement riches en zinc.
L'invention comprend aussi la séparation des alliages des métaux d'alliage grâce au dosage de la quantité de zinc incorporée au plomb d'oeuvre et au réglage de la température du mélange, de manière à former des sblu- tions conjuguées, la solution supérieure contenant un al- liage riche en un certain métal d'alliage qui se différencie des autres métaux d'alliage.
Par exemple, un plomb d'oeuvre contenant du cuivre, . e l'or et de l'argent peut 'être traité conformé- ment à l'iavention en incorporant une certaine quantité de zinc au bain de plomb et en maintenant ce dernier à une température permettant d'obtenir un alliage relativement riche en cuivre et en or,mais pauvre en argent,ainsi qu'un bain du plomb résiduel relativement pauvre en cuivra et en or, mais riche en argent. Ou bien encore, -en incorporant de plus fortes quantités de zinc au bain de plomb, on pourra obtenir un alliage relativement riche en cuivre et en or et en argent, ainsi qu'un bain de plomb relativement pauvre en uuivre,en or et en argent.
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Grâce à cette méthode de traitement, le De- mandeur est à même de retirer le cuivre et l'or et l'argent du plomb d'oeuvre en une seule opération ou bien en plu- sieurs opérations successives dans lesquelles la quantité ,de zina présente sera réglée de manière à extraire de pré- férence le cuivre et l'or et ensuite l'argent. Ce traite- ment est susceptible de nombreuses modifications, du fait de. l'affinité iifférente de zinc pour les divers métaux d'alliage. Le zinc présente. une affinité un peu plus grande pour le cuivre que pour l'or si bien qu'il est possible, en incorporant une proportion relativement faible de zino dans le bain de plomb et en le chauffant à la température requise, d'obtenir des alliages relativement plus riches en cuivre qu'en or.
En pratique néanmoins,comme des dif- férenses dans l'affinité du zinc. pour le cuivre et l'or sont bien faibles, le Demandeur préfère former des alliages aussi riches que possible en cuivre et en or à la fois.
Pour la mise en oeuvre industrielle de l'in- vention il faudra tirer parti de la quantité de zinc contenue dans les croûtes formées pendant le refroidissement de la solution basse au voisinage de la température eutectique; la teneur en zinc de ces croûtes peut fournir une partie de zinc indispensable pour les traitements variés inter- venant au cours du raffinage ce qui permet de sérieuses économies dans la consommation de zinc que nécessite le procédé.
De même, pour l'application industrielle da l'invention,il sera préférable d'incorporer au bain de plomb la quantité convenable de zinc. et de maintenir la température au degré nécessaire pour liquéfier l'alliage
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de manière à former des solutions conjuguées superposées dont la supérieure consiste en une alliage qu'on séparera, la couche inférieure étant un bain de plomb qui, refroidi aux environs de sa température eutectique,donne du plomb pauvre résiduel, d'un part et d'autre part, des alliages à l'état de croûtes qui serviront à constituer une partie de la quantité de zinc nécessaire pour former lesdites so- lutions conjuguées.
Pour le traitement, il n'est pas indis- pensable que la Solution du fond produite à chaque traite- ment,soit refroidi aux environs de sa température eutecti- que $.fin d'obtenir un plomb résiduel relativement exempt de métaux d'alliage. Néanmoins, en vue d'assurer le meil- leur rendement par rapport à la consemmation de zinc et la quantité de croûtes formées au cours du refroidissement de la solution du fond, il sera avantageux de la refroidir au voisinage de sa température entectique.
Cette méthode perfectionnée pour le raffinage du plomb d'oeuvre peut 'être réalisée en traite- ment continu ou intermittent et s'applique aux chaudières découvertes ordinaires qui sont actuellement en usage.et aussi aux fours à réverbère ou tous autres récipients ap- propriés, ou bien encore aux chaudières spéciales qui vont être ici décrites ou enfin à une combinaison de ces dis- positifs autrement dit, une partie du traitement peut se faire dans un four à réverbère ou récipient convenable et l'autre partie dans une chaudière appropriée.
Dans un premier mode de mise en oeuvre du raffinage en chaudières découvertes, la quantité requise de zinc (sous forme de lingots du commerce, avec ou sans croûtes obtenues par le refroidissement de la solution basse
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du traitement correspondant de la charge précédente) est incorporée à la charge de plomb d'oeuvre dans la chaudière (qui peut être un bain de plomb qu'il s'agit de raffiner et qui contient les métaux d'alliage,ou bien encore un ré- sidu de plomb pauvre provenant d'un traitement antérieur).
Ce mélange est chauffé à la température requisepour la formation de solutions conjuguées superposées.dont la supé- rieure comprend l'alliage que l'on veut obtenir et qu'on sépare, et dont la solution inférieure est, ou bien re- roidie, ou bien transférée dans un autre récipient du type approprié et alors refroidie, de préférence au voi- sinage de la température entectique du bain résiduel.
Les croûtes formées au refroidissement del la solution basses sont séparés du bain et ajoutées lors du traitement correspondant de la charge suivante.
La méthode ci-dessus décrite peut être ré- alisée dans un four à réverbère ou tout autre récipient approprié/dans lequel-.il sera possible de maintenir la tem- pérature 'requise et de former les couches liquides des so- lutions conjuguées. Lorsqu'on opère dans des fours à ré- verbère, il est nécessaire d'empêcher l'oxydation du bain, par exemple en assurant une atmosphère réductrice dans le four ou en. formant une couche superficielle liquide d'une substance telle qu'une sel. Ou bien encore, un four à ré- verbère peut servir à réchauffer le bain à la température requise avant son entrée dans la chaudière de séparation.
Au lieu d'incorpo@@r le zinc au plomb dans la chaudière même, cette addition peut 'être effectuée dans une chaudière particulière par exemple en faisant passer le plomb d'oeuvre liquide à travers un bain ou une couche de zinc fondu avant l'arrivée dans la chaudière.Ou bien au lieu de former et
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séparer en même te.nps, les solutions conjuguées, dans nne seule et même chaudière ou autre récipient, la procédé peut 'être réalisé en utilisant une chaudière pour l'in- corporation de la quantité requisede zinc au plomb et pour maintenir la température nécessaire à la formation des solutions conjuguées, et ensuite,
en déversant celles- ci dans une autre chaudière où-le bain sera refroidi à la température voulue pour la séparation de l'alliage de la solution conjuguée et même, si on le désire, des croates formées.
Quand un traitement 'de cette espèce est réalisé dans les chaudières découvertes ordinaires à pré- sent utilisées, l'épaisseur de la couche superficielle de la solution conjuguée supérieure qui comporte l'alliage est relativement faible, en raison de sa grande étendue, de cel- le sorte qu'il est très difficile d'en effectuer la sé- paration sans la aontaminer et mêler avec la couche infé- rieure de la solution. De plus, ces chaudières découvertes, actuellement employées ne peuvent servir qu'à un traitemeit intermittent suivant l'invention.
C'est pourquoi le traitement dudit bain doit être effectué,de préférence en imposant au mélange ré- chauffé la forme d'une colonne mince relativement haute de telle sorte que sa partie supérieure puisse être main- tenue à température plus élevée que sa partie inférieure.
L'invention porte sur un appareil per- mettant d'effectuer le traitement de cette manière et constitué par un récipient dans lequel le plomb forme une colonne étroite de métal fondu des températures différen- tes pouvant être appliquées aux diverses régions de la colonne.
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L'appareil construit conformément à l'in- vention comprend une ou plusieurs chaudières profondes et étroites a'est-à-dire,des chaudières dont les dimensions sont choisies en sorte que leur profondeur est plus grande que leur diamètre, contrairement à ce qui se fait pour les chaudières découvertes et peu profondes habituelle- ment utilisées et dont la forme est très sensiblement hé- misphériques.Ces nouvelles chaudières pourront avoir toute forme convenable,autrement dit elles pourront être de sec- tion droite,circulaire ou ovale et de forme cylindrique , conique ou à "gradins" c'est-à-dire à diamètres différents qui peuvent aller en diminuant ou en augmentant vers le bas.
Ces chaudières pourront constituer des unités distinctes ou former des séries ou batteries de telle sorte que le mé- tal sortant du déversoir de l'une d'entre elles serve alimenter la suivante quand on opère en travail continu.
Des moyens sont donc prévus pour maintenir les diverses régions de ces chaudières à des températures dif- en férentes, d'autres termes, le sommet sera soumis à une température .relativement élevée etle fond de la chaudière à une température plutôt basse; dans certains cas et lors- que la température du plomb est voisine du point euteoti- que du métal qutil contient, on maintiendra autour de l'orifice de décharge une température un peu plus élevée qu'au fond de la chaudière.A cet effet, on peut adopter ntimporte quel dispositif convenable comme par exemple, un appareil de chauffage électrique, mais pour la métallurgie industrielle,le Demandeur préfère monter les chaudières dans une maçonnerie comportant des aarneaux convenables avec des brûleurs à combustible liquide ou gazeux,
si bien qutune région quelconque de la chaudière pourra être
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chauffée à une température relativement élevée tandis qu'une autre région sera maintenue à une température relativement basse, grâce au réglage des brûleurs dans cette région, pu par la circulation d'air froid autour de cette région, si cela devenait nécessaire.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple. fera bien com- prendre de quelle manière l'invention peut être réalisée.
La fig.l représente en coupe verticale un appareil établi conformément à l'invention.
La fig. 2 est une vue en coupe horizontale partielle suivant 2-2 de la fig.l. la fig.3 est une coupe horizontale simi- laire suivant 3-3 de la fig.l.
Les figs. 4 et 5 sont des coupes verticales d'une partie d'une chaudière faisant voir les dispositifs utilisés pour le mélange des métaux.
Le procédé de traitement du plomb d'oeuvre conforme à l'invention peut être réalisé avec les fours et chaudières actuellement en usage, mais on va décrire à titre d'exemple son application à l'appareil perfectionné qui a été imaginé par le Demandeur.
Cet appareil est avantageusement constitué par des récipients 10, longs et étroits, en fonte de fer ou tous autres matériaux pouvant résister aux températures qu'ils devront nécessairement subir. Ainsi sur la fig.l, on voit une batterie de deux de ces chaudières 10. Les chaudières sont ouvertes au sommet et comportent avanta- geusement des moyens permettant l'enlèvement continuel ou intermittent du uétal liquide par le bas de ]a chaudière.
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A cet effet, ces chaudières présenteront ou bien un ori- ou canaux/ fioe de' coulée convenable, ou bien des becs-déversoirs 13, dirigea vers le haut. La bord supérieur 14 de ces becs sera de préférence situé un peu plus bas que le collet supérieur des chaudières 10 et à la demande, ces basa remontants pour- ront présenter plusieurs orifices de coulée afin de pouvoir régler la hauteur du déversoir suivant les nécessités éven- tuelles.
Des moyens sont prévus pour soumettre les différentes parties de ce récipient à des températures dif- férentes, par exemple, en établissant deux ou plusieurs carneaux circulaires 11 et 12,entourant certaines régions de la chaudière.Ces oarnaux 11 et 12, sont de préférence indépendants, mais pouvant avoir des canaux de communica- tion,afin de pouvoir maintenir toute température voulue en un ou plusieurs points particulière de ladite chaudière.
Si on désire avoir une température élevée, dans la partie supérieure de la chaudière, le carneau 11 entourant cette région est établi de façon à pouvoir y maintenir une haute température et à cet effet, il comporte un brûleur 15 à combustible liquide ou de toute autre nature.
Comme dans la région inférieure de la chaudière il est généralement utile d'avoir une température relativement basse, par exemple la température eutectique du plomb résiduel,le ou les carneaux 12 entourant la région basse de la chau- dière ou du récipient pourront, outre les moyens de chauf- fage tel qu'un brûleur 16, comporter un dispositif de re- froidissement,tel que des tuyaux pour la circulation de l'air frais ou de l'eau froide,lesdits oarneaux 12 étant alors séparés du oarneaux principal au moyen d'un registre
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convenable.Dautr part, dans certaines opérations,
il est avantageux que le plomb à son entrée dans le canal d'évacu- ation 13 ait exactement la température autectique du plomb résiduel, pour empêcher sa solidification et toute obstrua- tion dans la courant continu du plomb, et à cet effet, ces déversoirs 13 pourront être équipés avec un carneau d'en- tourage indépendant 17 qui comporte un brûleur 18.De cette façon, ils pourront être réchauffés et conserver une Para- pérature un peu plus élevée.
la chaudière peut être constituée par une seule pièce de moulage, et cependant, si la région supérieure du récipient doit être maintenue à des tempé- ratures très élevées, celle-ci sera plus sujette à se dété- riorer ou se fendre, et c'est pourquoi le Demandeur utilise de préférence un récipient exécuté en deux ou plusieurs pièces à collerettes 19 et 20 qui serviront à les boulonner ou assembler de toute autre façon,de telle sorte que la partie supérieure pourra être renouvelée de temps en temps sans avoir à démonter ou déranger la région inférieure.
Dans le but d'assurer un joint très sensiblement herméti- que au métal, les deux collerettes 19 et 20 présentant avantageusement une gorge circulaire 21, dans laquelle est monté un tuyau de circulation d'eau 22, oe qui fait que tout métal pénétrant dans le joint se solidifie en em- pêchant les fuites.On peut encore munir la gorge 21 d'une garniture appropriée.
Afin que la température du plomb à l'extrémité inférieure de la colonne puisse être déterminée avec précision, les chaudières comportent avantageusement un ou plusieurs tubes obliques 10' pouvant loger des couples paramétriques.
En vue de permettre un traitement
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continu le plomb d'oeuvra sera versé sans arrêt par le haut de la chaudière avec la quantité requise de zinc, et de la même manière, le plomb résiduel s'évacue continuellement par le fond de la chaudière, l'alliage de la couche supé- rieure de solution conjuguée étant enlevé de façon continue ou intermittente.Dans certains cas, il peut être souhaitable d'ajouter la quantité nécessaire de zinc au bain de plomb avant de l'envoyer au sommet de la chaudière, par exemple dans un récipient ou four particulier.
Si le traitement a plutôt pour objet l'enlèvement des métaux d'alliage, il sera réalisé dans une série de chaudières à travers les- quelles le bain de plomb passe de l'une à l'autre, sauf la dernière, avec la proportion de zinc chaque fois néces- saire. Les alliages contenus dans la couche supérieure des solutions conjuguées qui se fomment dans chacune des chau- dières seront enlevés continuellement, ou de temps en temps.
On décrira plus loin à titre d'exemple, deux méthodes de mise en oeuvre du procédé conforme à l'in- vention.
Le plomb d'oeuvre est amené de façon conti- nue dans la chaudière 10,avec la quantité voulue de zino, la partis supérieure de la chaudière 10 étant maintenue à une température supérieure au point de liquéfaction de l'alliage contenu dans la couche supérieure des solutions conjuguées. A cet effet,un brûleur 15 est agencé dans le cerneau 11, tandis que le fond de la chaudière 10 est main- tenu à une température graduellement décroissante jusqu'à la base, grâce au réglage de la température dans le carneau 12. La température à l'entrée du bec 13 est voisine du point eutectique du plomb résiduel.
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1 a iientzztion continue en plomb d'oeuvre dans la chaudière 10 provoque la formation oonti-
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nue d'une couche supérieure de solution conjuguée contenant un alliage d'un ou de plusieurs métaix d'alliage et ensuite un déversa.tient continu du plomb pauvre à travers le bec 13. pendant le passade du plomb.à. travers la chaudière,des croûtes se forcent à sa partie inférieure par suite du re- frcidissement.Ces croûtes remontent à la partie supérieure de la chaudière, où. elles grossissent la suditecouche de solution conjuguée.En cas de bes3in, on peut prévoir un dispositif pour assure le mélange plus ou moins complet.
Ce dispositif pourra être constitué par un agitateur 23, calé sur un arbre 24 et monté dans un cylindre 25 situé dans la région supérieure de la chaudière (fig.4).Ou bien encore, comme le montre la fig. 5, un arbre central 27 peut porter des plaques ou palettes 26 ajourées, en chicane ou en quin- conce pour faire descendre le plob dans la chaudière.La température de la partie supérieure de la chaudière 10 est maintenue au-dessus du point de fusion de l'alliage recherché et, de la sorte, l'arrivée continue du plomb d'oeuvre contenant les métaux d'alliage et le zinc provo- quera dans la chaudière 10 la formation continue de solu- tions conjuguées dont la plus haute contient un alliage riche en un ou pluisuers desdits métaux d'alliage.
Par conséquent, le plomb est continuellement soumis au traitement pendant son passage àntravers la ahan- dière 10,pour la séparation du ou des métaux d'alliage par- ticuliers, de telle sorte que lorsque ce plomb arrive au fond de la chaudière 10,maintenu à une température voisine du point eutectique du plomb pauvre , il sera presque dé- barrassé desdtis métaux dtalliage.
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En maintenant le canal 13 à une température au- dessus du point eutectique du plomb pauvre, ae dernier ne peut se solidifier au moment où il découche dudit canal 13; il se produit donc un déversement continuel à travers l'orifice 14. Ainsi en enlevant, de façon continue ou par intermittence, la couche supérieure d'alliage, par coulée ou épuisement, et en assurant toujours le débit du plomb pauvre à travers le canal 13, on pourra réaliser une ali- mentation continue de la chaudière 10 en plomb d'oeuvre contenant le métal d'alliage.
Pour bien faire comprendre la variante ci-dessus décrite de l'invention, on va indiquer le ré- sultat d'una opération réalisée par le Demandeur aux forges de Port Pirie,(Australie du Sud).
EXEMPLE I. Un plomb d'oeuvre contenant:
Argent ..................1 kg 770 par tonne
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Or ......................0 g 065
CUivre ..................0 004 pour cent.
Zinc ....................0 2 pour cent. était continuellement fourni au sommet d'une chaudière sem- blable à celle qui est représentée sur le dessin annexé , en même temps qu'une addition périodique de zinc en lingots du commerce équivalant à 7,5 kg par tonne de plomb traité.
La région supérieure de la chaudière était maintenue à une température d'environ 700 et la région basse de la chau- dière refroidis à une température d'environ 335 , le canal 13 ayant une température de 400 . Une couche de solution conjuguée se formait continuellement dans le haut de la chaudière et était, de temps en temps,enlevée à raison d'environ 7 kg par tonne de plomb traité et donnait à l'essai l'analyse suivante:
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Argent .....................251 kg par tonne(001t 29,1%) Or ......................... 9 ,g par tonne Cuivre ....................0.57/J
ZINC .......................63.3
Plomb ......................10.5 % tandis que le plomb pauvre sortant du bea de la chaudière donnait à l'essai:
argent .....................6 g 2 par tonne
Zinc .......................0. 56%
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Or .........................Traaes cuivre .....................raoes
La chaudière utilisée pour cet essai avait un diamètre de 610 mm et une profondeur de 2m75,
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l'alimentation étant maint enua, pendant une période de temps considérable, supérieure à 100 tonnes par jour, quoi- qu'on ait pu constater qu'une alimentation bien plus forte aurait pu être maintenue, mais 1'opération fût restreinte par les fournitures disponibles de plomb découvre et la nature provisoire de l'installation.
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Leopéxation ci-dessus décrite,réalisée d'axéa'Q,tion/ à titre doupirlenae à Port Pirie,êt&it té.
par la nature du matériau constituant la chaudière uti- lisée de la fonte dans le oas présent,mais il est cer- tain que si la partie supérieure de la chaudière était constituée par un matériaux pouvant résister à une tira-
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pérature compris. entre 800 et 850".permettant de former des alliages à point de fusion supérieure,en tant que se- lutions conjuguées, on pourrait réaliser une séparation
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différentielle des métaux dalliage otest-à-dire du cuivre , de ltor et de lrargant.On va donc décrire, à titre dexem- ple, un traitement basé sur les constatations ci-dessus relevées: EXEMPLE II.- Un plomb d'oeuvre donnant à l'ana/ lyse:
Argent.................. ! kg 842 par tonne Or ..................... 4 g par tonne
Cuivre ................. 0.095
Zinc ................... Traces.
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est envoyé continuellement dans la première chaudière d'une batterie de deux éléments représentée sur la fig.l, en Même tampes que des additions périodiques de zinc équiva- lant à 4,5 kg. par tonne, la région supérieure de la chaudière étant maintenue à une température d'environ 850 ,et la région inférieure de la chaudière étant refroidie à peu près à 330 , tandis que le bec de décharge conserve une température voisine de 400 .
Il sè forme dans le haut de la chaudière une solution conjuguée équivalant à 3,8kg par tonne de plomb d'oeuvre traité,qu'on enlève de temps en temps et qui donne:
Argent ................ 20 kg 323 par tonne
Or .....................1 kg 157 par tonne
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Cuivre ................26,5% Zinc ..................53,6% Plomb .................12,0 tandis que le plomb pauvre donnant à l'essai:
Argent ............... lkg 770 g par tonne Or ................... 0. 065, par tonne
Cuivre ............... o. 004%
Zinc ................. 0, 2% peut se déverser de façon continue dans la seconde ohau- dière où. il est traité de la manière spécifiée dans l'exem- ple précédant.
Dans une autre variante de l'invention, le zinc indispensable pour la formation de la solution oonju- guée peut 'être mis dans la chaudière au début de l'opéra- tion,de manière à disposer une couche de zinc ou de solution conjuguée riche en zinc, à la parti supérieure de la ahau- dière, que devra traverser le plomb d'oeuvre arrivant con- tinuellement, jusqu'à ce que la coucha de solution oonju- quée soit suffisamment enrichie par le métal d'alliage recherché pour qu'on puisse l'enlever.
Dans ce traitement le plomb d'oeuvre arrive continuellement.le plomb pauvre
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se déverse de façon ininterrompue et l'alliage est enlevé de temps et temps.Si l'on veut, une quantité de zina suffi- sante pour remplacer celle qui est entraînée par le plomb pauvre, peut être ajoutée au plomb d'oeuvre arrivent dans la chaudière.Cette manière d'opérer dispense de tout cal- cul précis en ce qui concerne la quantité de zinc à ajou- ter au plomb d'oeuvre.
Comme exemple de réalisation de cette variante de l'invention, la chaudière 10 est d'abord char- gée de plomb d'oeuvre,Jusqu'au niveau du déversoir 14 du bec 13, et du zinc, ou bien un alliage relativement riche en zinc,est ensuite ajouté jusqu'au niveau supérieur du somnet de la chaudière.Le plomb (c'est-à-dire,soit le plomb d'oeuvre, qu'il s'agit de raffiner et qui contient lesdits métaux d'alliage,s oit un plomb résiduel provenant d'un traitement antérieur) est ensuite envoyé de façon continue dans ladite chaudière 10 Il sera obligé de descendre à travers la couche superficie-le de zinc fondu, ou d'alliage, de manière à venir en contact intime avec ce dernier et,en cas de besoin, on peut prévoir, à cet effet, des plaques,
chicanes ou ailettes convenables assurant un contactplus ou meins complet.
La température autour du sommet de la chaudière 10 est maintenue à la valeur nécessaire pour la fusion de l'alliage à l'aide de brûleurs 15 montés dans le cerneau 11,alors que dans le fond de la chaudière règne une température décroissante vers le bas assurée par la car- neau inférieur 12, la température à la base étant voisine du point eutectique du plomb résiduel. La canal 13 de la chaudière est,de son coté , maintenu à une température lé-
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gèrement supérieure audit point entectique,grâce au carneau 17, si bien que le plomb résiduel, ne pouvant se solidifier. s'échappe d'une manière continue à travers le dit canal 13.
Les croûtes qui se forment par refroi- dissement dans la région basse de la chaudière remontent à sa partie supérieure où elles vien ent en contact avec le plomb d'oeuvre jeté dans la chaudière,ainsi qu'avec les solutions conjuguées qui se trouvent la et dont la couche t supérieure est relativement riche en zinc.L'arrivée con- tinuelle du plomb d'oeuvre dans la chaudière provoque l'en- richissement graduel de la couche supérieure des solutions conjuguées en métaux d'alliage qui s'y incorporent. En même temps, on peut procéder à des additions intermittentes de zinc (lingots) en vue de maintenir le niveau des solu- tions et compenser le zino enlevé par le plomb résiduel.
L'alimentation en plomb de la chaudière est maintenue jus- ce que/ qu'à la teneur en métaux d'alliage du plomb résiduel ou pauvre dépasse une certainr vleur limite.
Cette limite atteinte , la couche supérieure de la solu- tion conjuguée contenant le ou lesdits métaux d'alliage est on/ soutirée ou épuisée et décantée .et/procède à l'addition né- cessaire d'une houvelle quantité de zinc (lingots) ou d'al- liage riche-, en zinc.
En opérant de cette façon, il sera superflu de déterminer exactement la quantité de zinc (lingots à ajouter, l'arrivée continuelle du plomb d'oeuvre contri- buant à enrichir de plus en plus les solutions conjuguées jusqu'à atteindre le degré d'enrichissement voulu . Tant que la couche de solution conjuguée dans le haut de la chaudière présente une forte teneur en zinc et est pauvre en métaux d'alliage le plomb résiduel évacué par le bas de la chaudière est également pauvre en métaux d'alliage,mais
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au fur et à mesure que le pourcentage de ces métaux d'al- liage dans la couche supérieure de solution conjuguée augmente, il se produit un accroissement correspondant dans le pourcentage des métaux d'alliage du plomb résiduel.
Par conséquent, la teneur en métaux d'alliage du plomb pauvre évacué permet une mesure assez précise du moment où- il faut procéder à l'enlèvement de l'alliage et à l'addition d'une charge fraîche de zinc dans la chaudière.
A titre d'exemple de cette variante d'ap- plication du principe de l'invention, on va décrire un une expérience.qui a été effectuée.
EXE-PLE III. Le plomb 4'oeuvre traité donnait à l'analyse:
Argent ............ 1 kg 770 par tonne Or .......,.........0, g 065par tonne Cuivre ............ 0, 004' Zinc .............. 0, 3 %
Une chaudière analogue à celle représentée sur les dessina et ayant un diamètre de 610 mm et une pro- fondeur de 2m75 était chargea de plomb d'oeuvre jusqu'au niveau d'évacuation du canal 13 et 800 kg.
de zinc (lingots) étaient ajoutés par dessus le plomb d'seuvre pour former une couche de solution conjuguée ayant environ 450 mm d'é- paisseur à la partie supérieure de la chaudière.Le plomb d'oeuvre a ant la composition ci-dessus spécifiée était en- suite continuellement envoyé au sommet de la chaudière dont la région supérieure était maintenue à une température d'en- viron 7000 0, la région inférieure de cette chaudière étant refroidie au voisinage de 3350 et le bec déversoir à une température d'environ 400 C.
Au commencement de l'opération le plomb résiduel s'échappant par le bea de la chaudière donnait à l'analyse:
Argent ................1 g 5 par tonne Sine ..................0. 6%
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Le plomb d'oeuvre était continuellement .versé, au sommet de la chaudière en même temps que des additions de zina équivalant à 4.25 kg. par tonne, et oete alimenta- tion était continuellement maintenue jusqu'à ce que la teneur en argent du plomb pauvre sortant par le bec at- teignit. 6 g. par tonne.L'opération fût alors arrêtée et 'on put constater qu'environ 200 tonnes de plomb d'oeuvre avaient déjà traversé la chaudière.
L'alliage contenu dans la solution conjuguée au sommet de la chaudière était épuisé et pesait 1340 kg. 3quivalant à 6,7 kg. par tonne de plomb d'oeuvre traité et donnant à l'analyse : Or 10 g 5 par tonne Argent ........... 29,4% % = 394 kg.par tonne
Cuivre .0/ 67%
Zinc 59,3%
Plomb 10,0%
Dans la description ci-dessus donnée de l'invention, on ne s'est référé qu'aux métaux d'alliage présents pour régler la quantité de zinc et la tempéra- ture nécessaire pour la formation des solutions conjuguées.
Mais on comprendra cependant, que d'autres facteurs encore influent sur ces conditions,cornue par exemple, la présence d'autres métaux tels que l'antimoine, l'arsenic ,et le bis- muth, qu'on considère et désigne d'habitude comme "impure- tés".C'est pourquoi, il faudra tenir compte pour déterminer la quantité du zino ajoutée et la température requise pour la mise en oeuvre de l'invention, de ces "impuretés" que peut contenir le plomb d'oeuvre.
La quantité dezinc etla température né- cessaire pour la formation des solutions conjuguées qui contiennent le ou les métaux d'alliage recherchés,peuvent être déterminées par un simple essai de laboratoire. A cet
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dimensions/ effet, on se servira d'une chaudière de/reduites comportant très profonde et étroits de même forme que sur le dessin annexé, présentant également un déversoir analogue et aussi un dispositif permettant de chauffer le fond de la chaudière et le déversoir à des températures différentes.
Si ce tra- vail d'expérimentation doit être exécuté à une température supérieure à celle que peut supporter la fonte, la chau- dière pourra être faite en un matériau quelconque convenable tel que la terra réfractaire.Le plomb d'oeuvre pourra être réchauffé dans un vase à part, et une quantité déterminée de zinc sera ajoutée, en proportion correspondant à environ
4 kg.
par tonne.Se mélange est ensuiteversé de façon con- tinue dans la chaudière dont 'le fond.est maintenu à une température d'environ 335 C,le déversoir étant à une tempé- rture voisine de 400 C,et la région supérieure de la chau- dière à la température indispensable pour assurer la fusion des solutions conjuguées formées.Autrement dit, si l'on remarquait des croûtes au . sommet de la chaudière,il faudrait en conclure que la température est trop basse et on devrait l'augmenter.L'alimentation se continuera et la chaudière restera aux dites températures jusqu'à ce que l'équilibre s'établisse,ce qu'indiqueront des essais périodiques entre- pris sur le plomb pauvre de déversant par le bec.
On peut de cette manière obtenir des indications en vue de savoir s'il faut ou non ajouter de plus ou moins grandes quanti- tés de zinc, et on continuera l'expérience avec des pro- portions de zinc variées, jusqu'à pouvoir déterminer la proportion correcte de zino donnée par la condition que le plomb pauvre sortant du déversoir une fois l'équilibre du système atteint.doit suivre très exactement toutes les variations intervenant dans la proportion de zinc ajoutée.
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Au moyen d'une chaudière conforme à l'in- vention, le traitement des croûtes provenant du procédé Parkas visant à leur enrichissement, peut également s'ef- fectuer en travail continu, les croates étant jetées dans 1'embouchure ouverte au sommet, etle plomb qui s'en sé- pare étant évacué par le fond de la chaudière à travers le canal 13.Pendant sa descente dans la chaudière, le plomb est, ou bien refroidi à sa température eutec tique, ou bien à toute autre température adaptée au traitement ,tandis que le produit enrichi peut être enlevé périodiquement ou continuellement, comme l'on voudra, sous forme de croûtes ou de solutions conjuguées, ou d'un mélange de solution conjuguée et d'écume,
suivant la quantité de matière infusible que contiennent les croûtes traitées et conformément à la température observée au sommet de la chaudière.
Le raffinage du plomb d'oeuvre dans l'ap- pareil conformement à l'invention s'effectuera de façon exces- sivement simple et efficace,avec une grande économie de frais de traitement par rapport à toutes les chaudières actuellement utilisées.
L'invention s'applique aussi au traitement préliminaire du plomb d'oeuvre en vue de la séparation du cuivre qui se fait d'habitude dans des fours à réverbère, avant le raffinage proprement dit, dans lequel le plomb, de température très élevée. est refroidi à une température relativement basse, pour provoquer la séparation du cuivre ou des composés de cuivre qui sont bien moins solubles âans le plomb à cette température inférieure.
3n même temps, l'invention s'applique au traitement -d'autres métaux ou substance que leplomb d'oeuvre suivant toutes les méthodes qui consistent à soumettre un
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système liquide à fies températures différentes en vue de la séparation ou de l'enlèvement du ou des métaux ou com-
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