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Monsieur Désiré Jean Pierre D E L V I L L E.
Dans toutes les méthodes de désulfuration et d'agglo- mération de minerais sulfurés connues à ce jour, quel que soit 11(appareil employé pour cette opération de surgrillage, il y a toujours production d'un gaz pauvre en anhydride sul- fureux dont la teneur moyenne en cet élément ne peut attein- dre une concentration suffisante pour que, même avec les pro- cédés nouveaux de fabrication d'acide sulfurique, il y ait intérêt économiquement parlant à produire cet acide.
La présente invention a pour but au contraire, d'ob" tenir par grillage ou surgrillage de minerais sulfurés, un gaz riche en anhydride sulfureux à teneur de 5 à 6 %, donc plus que suffisante pour assurer d'une façon continue une fa- brication aisée et lucrative d'acide sulfurique.
Le procédé faisant l'objet de l'invention est carac-
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térisé par ce qu'on réalise l'opération de grillage ou sur- grillage en espace clos en faisant traverser la masse par un courant gazeux vertical renfermant un pourcentage varia- ble d'oxygène et d'anhydride sulfureux, de façon à réaliser suivant le but à atteindre : d'une part l'obtention d'un produit aggloméré ou pratiquement désulfuré ou désulfuré et sulfaté jusqu'à un degré voulu, sous une forme spongieuse, qui se prête admira- blement à un traitement ultérieur de réduction ou d'attaque et d'autre part la production régulière et continue d'un gaz dont la teneur en anhydride sulfureux est suffisamment riche pour être transformé aisément en totalité en acide sulfurique.
Ainsi, par exemple, si on fait passer au travers d'un minerai ou de mélange de minerais sulfurés étalés en espace clos sur une grille d'un premier appareil quelconque à désulfurer et allumé par un des dispositifs connus, un gaz ou un mélange de gaz à teneur en anhydride sulfureux de 2 à 3 %, on obtient pendant la première partie de l'opéra- tion en cours un gaz riche à une teneur de 5 à 6 % d'anhy- dride sulfureux, donc directement utilisable pour fabriquer économiquement de l'acide sulfurique.
Au fur et à mesure que l'opération avance, la te- neurcbs gaz en éléments sulfureux diminue ; au moment où cette teneur est jugée trop faible (3 à 3,3 %) pour être employée comme gaz riche, on refoule ce gaz pauvre sur du minerai allumé étalé sur la grille d'un second appareil analogue à surgriller, où les mêmes opérations de produc- tion de gaz riche et de gaz pauvre se répètent et ainsi de suite de façon à obtenir dans chaque opération de surgril- lage et à chaque appareil : 1 - un certain volume de gaz riche en anhydride sulfureux directement utilisable à la fabrication d'acide sulfurique.
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2 - un certain volume de gaz pa@wre en anhydride sulfureux réemployable dès sa production pour surgriller un mélange de minerais d'une opération débutant dans un autre appareil.
L'invention s'étend au procédé ci-dessus décrit quelles que soient les installations choisies pour réaliser ce procédé : toutefois l'invention s'étend aussi à certai- nes installations ci-après décrites et permettant une mise en oeuvre particulièrement commode et sûre de ce procédé.
Or, en pratique, il convient pour rendre la marche continue, d'abord en ce qui concerne une production réguliè- re de gaz riche en vue de la fabrication d'acide sulfurique, ensuite pour réaliser le cycle de réemploi de gaz pauvre, d'envisager un dispositif comportant au moins trois grilles ou appareils à surgriller ;de cette façon deux grilles sont en service, pendant que la troisième est en vidange, nettoyage, chargement et allumage.
L'installation peut être réalisée comme il est in- diqué schématiquement et à seul titre d'exemple sur le des- sin ci-joint, qui est une coupe verticale axiale de cette installation :
I - Il et 111 figurent trois appareils identiques à surgriller : sont des cuves en tôle étanches, munies d'une grille culbutante G recevant le minerai M, lequel, surgrillé, peut être amené dans le wagonnet W, par l'ouver- ture du registre R, vidangeant le silo S.
Chaque appareil est muni d'un couvercle mobile C, d'un ventilateur V et de quatre conduites à gaz, gi, ga, gr et gp, munies chacune de vannes à joints hydrauliques permettant l'arrêt ou la libre circulation des gaz. gi est la conduite de gaz intermédiaire pauvre en SO2 qui joue le rôle de carburant. ga est la conduite d'évacuation hors circuit du gaz d'allu- mage à une cheminée. gp et gr sont respectivement les conduites à gaz pauvre de retour et les conduites à gaz riche utilisable.
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Sur chaque cuve de surgrillage, sous la grille, il est prévu une soupape 0 à ouverture règlable dont le rôle est d'admettre la quantité d'air suffisante dans chaqun des appareils travaillant en gaz pauvre pour maintenir à une teneur constante en S02 les gaz aspirés du réservoir inter- médiaire B ; cette quantité d'air introduite correspond forcément en oxygène à celle emportée au total par le gaz riche.
A la fin de l'opération dans chaque appareil'cette soupape 0 reste ouverte en grand quelques secondes dès que la vanne gi est fermée de façon à balayer le gaz sulfureux pauvre séjournant encore sous le grillé dans le silo S ; ce dispositif évite lors de l'enlèvement du couvercle après basculage de la grille les émanations de gaz sulfureux dans la halle de surgrillage.
Si on examine le croquis représentant une phase d'une opération pour un type d'appareillage à trois grilles on voit que l'appareil I, couvercle enlevé, est mis hors circuit ; sa grille vient de culbuter le produit surgrillé dans le wagonnet W, les conduites gi, gp et gr sont fermées, seule la conduite ga est ouverte dans le but unique de re- froidir la grille G ainsi prête à recevoir une nouvelle charge.
Dans l'appareil II, l'opération est en marche depuis un certain temps ; gaz produit aspiré et refroidi par le ventilateur V est considéré comme gaz paivre, gp est donc ouvert ainsi que la vanne 0, gr est fermé ainsi que ga, gi restant ouvert ; ce moment cet appareil marche donc pour produire du gaz pauvre.
Dans l'appareil III, l'opération vient de débuter, le gaz pauvre aspiré par le ventilateur gi ouvert se trans- forme en traversant la masse M de minerais de gaz riche, gr est donc ouvert, gp, ga et 0 fermés; à ce moment cet appa- reil marche donc pour production de gaz riche.
Dès que l'opération sera achevée dans l'appareil II,
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l'appareil I sera mis en marche et à partir de ce moment cet appareil produira du gaz riche, l'appareil III donnant alors du gaz pauvre et ainsi de suite.
Donc en réalité deux appareils sont toujours en mar- che de fabrication, l'un produisant du gaz pauvre à enrichir en S02 par repassage dans une nouvelle couche de minerai cru à surgriller, l'autre produisant du gaz riche sortant du circuit et directement utilisable, vu sa teneur en SO2 et son débit en volume pratiquement constants.
Des appareils de contrôle doseurs automatiques de gaz SO2, sont à prévoir pour déterminer à chaque instant les teneurs des gaz pauvre et riche et de permettre ainsi une commande certaine du jeu de vannes de chaque appareil.
Contrairement à ce qui se passe dans les autres méthodes de grillage ou de surgrillage, il est à noter que, dans cet appareillage, le gaz comburant est en pression au- dessus de la matière à désulfurer et seulement en dépression sous la grille, ce qui présente le grand avantage d'obtenir dans la couche de minerai à surgriller une bien meilleure répartition de l'élément comburant.
Bien que les gaz pauvres de surgrillage abandon- nent en se refroidissant en R, une bonne partie de l'eau entraînée, ils restent néanmoins saturés de vapeur d'eau; le surgrillage s'effectue donc en plus dans une atmosphère de vapeur d'eau, ce qui permet d'obtenir suivant la teneur variable des gaz comburants en anhydride sulfureux, ou un produit désulfuré, ou un produit sulfaté.
Le produit obtenu, bien que d'une dureté suffisan- te, présente de ce chef une porosité remarquable.
Le surgrillage par cette méthode s'effectuant dans un espace fermé hermétiquement et sous une faible dépres- sion la consommation de force motrice des ventilateurs sera donc moindre que dans les anciennes méthodes où les rentrées d'air énormes étaient impossibles à supprimer.
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En ce qui concerne la perte de minerai par entrai- nement ou par volatilisation des éléments utiles et de valeur, elle peut, dans le procédé faisant l'objet de l'invention, être chiffrée par la quantité en poids emportée par le volu- me de gaz riche sortant; or, comme ce volume est plus réduit, la perte sera certainement beaucoup moindre que celle cons- tatée dans les procédés connus.
De plus, il est à remarquer à ce suet que les gaz pauvres plus ou moins poussiéreux sont refoulés sur la ma- tière à surgriller en sorte que la couche de minerai sert pour ainsi dire de filtre : retient la majeure partie des poussières entraînées.
Comme, d'autre part, le déchargement de l'appareil par grille basculante dans le silo S s'effectue dans un espace complètement clos, car à ce moment les vannes gi, ga, gr, gp et 0 sont fermées ainsi que le registre R, les pous- sières produites ont le temps dans cette atmosphère calme de se déposer, et la perte par entraînement de ce chef est pratiquement nulle.
En plus, les poussières produites lors du déchar- gement ou vidange de la grille ne peuvent donc se répandre dans la halle ou atelier de surgrillage et rendre le travail incommode et insalubre, comme dans toutes les méthodes con- nues.
Quant au gaz produit, tout ce qui sort du circuit est du gaz riche en S02, directement utilisable pour fabri- quer économiquement de l'acide sulfurique par 18!procédés ordinaires, tandis que, dans les méthodes connues jusqu'à ce jour, on captait une partie du gaz de début de l'opéra- tion de surgrillage pour être utilisé à la fabrication de l'acide par des dispositifs nouveaux, qui pratiquement, vu leur consommation élevée en acide nitrique, ne sont guère rémunérateurs.
Le reste du gaz de surgrillage provenant de la fin
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de l'opération était évacué à l'air libre par de hautes che- minées, dans le but de réduire l'action nocive du gaz sul- fureux et d'éviter autant que possible les dégâts causés à la végétation et les réclamations du voisinage.
En résumé, le procédé de surgrillage et d'agglomé- ration des minerais fins conforme à l'invention ainsi que les installations pour la mise en oeuvre de ce procédé, pré- sentent les principaux avantages suivants : 1 - Désulfuration pratiquement parfaite due à la porosité exceptionnelle de la masse surgrillée à basse température en présence de gaz sulfureux et chargé de vapeur d'eau.
2 - Possibilité de récupérer de façon complète tout le gaz sulfureux, d'où résulte d'abord : a) le grand avantage de transformer tout le gaz en acide sulfurique à l'aide d'appareils de fabrication à mar- che économique sous tous rapports. b) le grand avantage d'éviter d'incommoder le voisina- ge par l'échappement à l'air libre du gaz à faible teneur en SO2 et de se garantir d'une façon certaine contre les ré- clamations souvent justifiées des comités d'hygiène et d'agriculture.
3 - Consommation de force motrice réduite au minimum résultant des faits : a) que l'opération se passe en vase clos, toute ren- trée d'air étant impossible. b) que la pression de refoulement de la majeure partie des gaz produits est par le dispositif décrit réutilisée partiellement.
4 - Perte en minerai par poussières entraînées et perte en métaux utiles par volatilisation fortement atténuée.
5 - Travail hygiénique du personnel, complètement à l'abri des émanations de gaz sulfureux et à l'abri des pous sières produites lors du déchargement ou vidange des grilles.