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Prooédé et dispositif pour le grillage de blendes de zinc et d'autres métaux sulfurés,
Le brevet belge No du 25 février 1928 décrit un procédé et un appareil pour le grillage de la blende ou d'autres minerais sulfurés avec addition d'air frais dans les z8nes de la réaction la plus intense, dans lequel l'air supplémentaire qui est amené aussi bien que l'air de grillage traversant le four à partir du silo sont amenés avec la plus grande vitesse contra le minerai en..mouvement de façon à ce que cet airs en vertu de sa
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force vive interne, et venant d'en haut, s'introduise profondé- ment dans les couches des matières à griller, pour que de cette faqon l'intensité et la rapidité du grillage soient augmentées.
Toutefois lorsque l'air., ou plutôt l'oxygène qu'il con- tient, agit sur le minerai une certaine quantité de chaleur de- vient libre:, quantité qui se divise en deux parties, dont l'une reste dans le minerai et est oédée lentement à l'air du grilla- ge par rayonnement et par transmission, alors que l'autre par- tie est immédiatement absorbée par les gaz qui ont pris part à la réaotion.
Le minerai s'échauffa d'autant plus facilement que le pro- cédé du grillage s'effectue plus vite, parce que la quantité de chaleur qui reste dans le minerai ne trouve pas suffisamment la temps et l'occasion de s'écouler vers l'air du grillage par rayon nement et par transmission.- Pour ce motif on est obligé pour un grillage rapide d'introduire beaucoup.d'air froid dans les cham- bres de grillage de la réaotion principale, et cela d'autant plus que le grillage s'effectue rapidement:, afin de refroidir le autant que possible le minerai, et de/maintenir à une bonne tem- pérature de grillage.
De cette manière le maintient d'une bonne température du minerai pour le grillage à fond de la blende est possible sans difficulté, mais plus le grillage s'effectue rapidement et pro- fondément, plus il devient difficile de maintenir le minerai à une bonne température de grillage. - Pour atteindre ce but, on in- fluence donc la température du minerai par un refroidissement par le bas., au moyen de soles réfrigérantes, qui ont pour effet d'enlever constamment au minerai à griller une quantité détermi- née et régulière de chaleur. Ce refroidissement s'étend à toutes les soles aveo grillage rapide et est naturellement proportion- nal au degré de la surchauffe, à laquelle le minerai est soumis dans les différents fours de grillage.
Plus le grillage s'effec- tue rapidement et plus la couche de minerai est atteinte profon- dément par le grillage, plus l'emploi de ce principe de réfrigé-
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,ration sera nécessaire, et surtout lorsqu'il s'agit du grillage de blendes à très basses températures, comme le réolame notamment un prooédé ultérieur de lessivage. De cette faon on évite la for mation de ferrite) l'agglutination etc...,et la sulfatation du minerai est, suivant les besoins, arrêtée ou reprise en mainte- nant une température de grillage correspondante.
Par cette maniè- re de refroidir le minerai il n'est plus nécessaire) lors du gril lage de sulfatation du minerai, de maintenir celui-ci froid par une trop grande quantité d'air froid servant au grillage, et on a en plus l'avantage, qu'ainsi le gaz S02 n'est pas par trop di- lué.-
Dans l'esprit du présent brevet, la vitesse du gaz de gril- lage est obtenue par des moyens mécaniques, par exemple éventuel- lement par le fait que l'on dispose dans ce but des éorans pour la vent, façonnée d'une manière appropriées ou bien des propul- seurs agissant d'une façon analogue aux ventilateurs ou autres appareils analogues, qui forcent les gaz de grillage de prendre au-dessus du minerai un mouvement tourbillonnant,et de ne pas suivre le chemin en ligne droite au-dessus du four.
On obtient ainsi l'avantage que toujours la force vive du gaz de grillage est aocrue, et que son action sur le minerai est augmentée) ou bien on bâtit la chambre de grillage tellement basse, que la sec- tion du passage de l'air au-dessus du minerai devient plus peti- te et produit ainsi une plus grande vitesse des gaz.- Le refroi- dissement et la réchauffage respeotifs des chambres de grillage s'obtient par la construction de oarneaux à air dans les diffé- rentes soles des chambres, de telle faon que celles-ci puissante d'après les besoins, être portées et maintenues aux températures requises, par le refroidissement ou le réohauffage.- Puisque'1' ait réfrigérant venant des carneaux à air est conduit comme air chaud de grillage à l'extrémité du four (dono en faveur du gril- lage final)
il en résulte que ces carneaux à air fonctionnant comme récupérateurs de la chaleur de grilla , de plus leur va- leur pour le grillage final dépend naturellement du degré de sur-
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chauffe, acquis par la minerai par suite de son grillage inten- sif, c'est-à-dire de la quantité de chaleur enlevée par ce moyen pour le maintient' du grillage final.
C'est pourquoi il est dési- rable que pour un grillage final;, qui est très difficile à effec tuer, ( éventuellement un grillage de la blende à très basse température), une quantité de chaleur aussi grande que possible soit rendue disponible par ce moyen.- Ceci sera d'autant mieux réalisable, que la température desgaz de grillage sera maintenue plus élevée, c'est pourquoi on doit précisément s'efforcer de donner par des mesures appropriées une tendance à la surchauffe au minerai à griller. La quantité de chaleur, qui passe de cette manière du minerai à l'air réfrigérant, par¯,court donc forcément le trajet commentant à l'air de grillage, traversant le minerai et atteignant l'air réfrigérant, elle est par conséquent employée d'une manière profitable dans le sens d'un bon grillage final.
Mais il existe une différence pour l'application de ce prin cipe avec des fours à soles hautes ou basses, et l'action de ce principe se révèlera surtout avantageusement avec les basses chambres de grillage. Dans ces dernières le minerai à griller a una tendance plus grande à la surchauffe, parce que pour une mê- me rapidité de grillage la quantité de gaz de grillage est moin- dre que pour les hautes chambres de grillage, et ceci s'accroît encore considérablement par l'emploi de gaz de grillage à une température relativement modérée.- D'autre part avec de basses chambres de grillage la température des gaz de grillage augmente déjà plus rapidement-, à cause du fait que des quantités plus pe- tites du gaz de grillage participent au grillage à l'intérieur d'une chambre.
Ce même gaz s'enrichit aussi plus rapidement en S02 avec les basses chambres de grillage, et tous ces facteurs agissent naturellement avantageusement dans le sens de la récu- pération de la chaleur, et d'un meilleur grillage final.
Afin d'améliorer l'intensité du réohauffage et du refroi- dissement, les soles des chambres peuvent être formées de pla- ques métalliques résistant au feu, soit dans! 1 leur totalité, soit en partie suivant la'direction dans laquelle!l'influence doit
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avoir lieu. Si par exemple la partie formant la voûte du carneau à air dans la sole du four est formée de plaques métalliquas, et la partie inférieure au contraire de briques réfractaires ou ana logues, alors il sa produit un refroidissement ou un réohauffage intensifs de la sole même du four, o'est-à-dire de la couche de minerai qui y est placée.
Au contraire, si, dans le sens opposé, la partie inférieu- re du oarneau à air est métallique et la voûte en briques réfrao taires,, alors on produira un refroidissement ou un réchauffage intensifs des gaz de grillage des chambres de grillage se trou- vant en-dessous, pendant que les couches de minerai se trouvant sur cette sole de four ne sont que peu influencées. Mais dans tous les cas le résultat atteint, c'est que le grillage du mine- rai dans le four s'effectue toujours et à chaque endroit de ce dernier dans les conditions)qui correspondent au degré de désul- furation de ce minerai, de telle faon que le minerai grillé est bien désulfuré et conserve sa teneur en métal, et qu'il peut être conduit, sans autre manipulation ultérieure, respectivement au lessivage et à la fusion.
On peut aussi, suivant les besoins, et cela en maintenant le minerai à la fraîcheur correspondante malgré une rapidité intensive de la désulfuration provenant de la grande vitesse de l'air, procéder au grillage de sulfatisa- tion, si c'est nécessaire pour les manipulations ultérieures des produits du grillage après leur départ du four de grillage.
Quoique par ce prooédé, décrit dans le brevet principal, on récupère également, avec un grillage avantageux du minerai, un air brûlé oontenant un pourcentage élevé en SO2, dont le trai tement pour la fabrication de l'acide sulfurique est avantageux et économique$ et qu'en même temps la chaleur de l'air réfrigé- rant traversant les oarneaux à air soit utilisée économiquement, de faon à éviter un réohauffage spécial de cet air réfrigérant par du combustible, il sera montré en détail ci-après les moyens permettant à ce prooédé d'aooroître davantage encore la rapidité de grillage d'un pareil four de grillage, e par conséquent son
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économie) de plus, suivant les désirs ou les besoins, on a la possibilité de faire un grillage de sulfatation,
et d'enrichir l'ait brûlé en gaz sulfureux autant que cela est nécessaire pour son traitement ultérieur.- De plus le nouveau procédé rend possi ble le déplacement de l'intensité du grillage jusque dans la partie inférieure du four, alors que jusqu'ici une grande rapi- dité de grillage ne s'obtenait jamais que dans la partie supé- rieure du four.
D'après l'expérience, l'air brûlé, conduit aux chambres de plomb pour la fabrication de l'aoide sulfurique, doit contenir environ 5 à 6 % de gaz S02, alors qu'une teneur de 7 à 10% et même plus de S02 est avantageuse, lorsqu'il s'agit de fabriquer des solutions sulfureuses.- L'air brûlé avec 5 à 6 % de S02 con- tient encore environ 11% d'oxygène, alors que la teneur en oxy- gène,de l'air brûlé renfermant environ 10% de S02 est d'environ 4 à 5%.-
Pour un grillage rapide et bon du minerai, une vitesse de l'air aussi élevée que possible est, d'après les connaissances de la demanderesse, nécessaire, aveo naturellement la condition ultérieure que cet air de grillage soit soufflé vigoureusement sur la surface de la couche de minorai;
) pour pouvoir pénétrer le plus profondément possible à l'intérieur de celle-ci, et pro- voquer ainsi la désulfuration. Si de plus on peut, suivant l'in- vention, par la construction des chambres de grillage les plus basses possibles, faire en sorte que la quantité d'air, s'éoou- lant à une vitesse relativement grande, soit réduite, afin d'ob- tenir de l'air brûlé avec une forte proportion de S02, cet air de grillage est cependant encore toujours en état d'absorber de nouveaux gaz S02, suivant le but pour lequel il doit être em- ployé.
Avec les fours de grillage dont il est question au commen- coment, on introduit de l'air additionnel, qui est soufflé oon- tre la coucha de minerai, et cela dans les hambres de grillage où s'effectua la plus forte réaotion, donc n comptant par le
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haut par exemple dans la deuxième chambre de grillage pour un four à quatre chambres, ou bien dans la deuxième et la troisième chambre de grillage pour un four à six chambres ou davantage.
De cette faon on évite la surohauffe de la matière à griller, on éoarte le danger de la formation de ferrite et d'agglomérations, et de plus on établit un refroidissement de la voûte des cham- bres de grillage, de telle faon que la durée de pareils fours est considérablement augmentée.- Avec cela il faut tenir compte de ce que l'épaisseur de la couche de minerai doit être choisie proportionnellement à son état physique, et maintenue telle de fagon à ce que las gros grains arrivent au grillage en couches relativement épaisses,, et les petits graine en oouohes relative- ment minces.- On peut en tous temps garantir cette épaisseur par des raolôirs, qui dans les fours Spirlet sont fixés dans les soles des fours)
avec d'autres fours le même résultat peut être atteint par une formation ad hoo des rateaux, ou par la disposi- tion de raoloirs sur les leviers des agitateurs. Comme une par- tie de l'air de grillage, qui traverse le four n'y est ajoutée que dans sa partie supérieure, il en résulte que cet air de gril lage se meut dans le four (en admettant une section oonstante des chambres de grillage) avec deux vitesses différentes, plus faible dans les chambres de grillage inférieures et plus grande dans les chambres supérieures.- Mais dans les chambres de grilla ge inférieures une grande vitesse de l'air constitue un avantage tout spécial, puisqu'ioi le minerai est déjà en grande partie grillé, et qu'il ne peut être complètement désulfuré qu'à une température élevée.- L'air,
qui comparativement à l'air de gril- lage s'écoule plus lentement dans les chambres de grillage supé- rieures n'est, à son entrée dans les chambres des plus fortes réaotions, que relativement peu enrichi par les gaz de grillage et forme avec l'air complémentaire,, ayant pour effet de diluer les gaz de grillage venant d'en bas, l'air de grillage pour les chambres supérieures.
C'est pourquoi, d'après la présente invention, une partie
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de l'air de grillage circulant dans las chambres inférieures est, avant son entrée dans les chambres des plus fortes réactions aspirée hors du four, et conduite de nouveau à la cuve (silo) du même four, mais elle peut aussi être soufflée partiellement dans les chambres de grillage des plus fortes réactions, comme air complémentaire.
De cette manière les gaz de grillage s'éoou- lant vers la cuve d'évacuation du four ont traversé partielle- ment et à plusieurs reprises certaines parties du four, et ont été,ainsi, enrichis, comme c'est nécessaire pour l'utilisation économique de cet air de grillage) alors que le développement du procédé de grillage peut se faire rapidement, en proportion avec la rapidité du grillage, sans être ralenti par une teneur trop élevée en S02 des gaz de grillage dans les chambres de grillage inférieures.-
De cette manière on obtient sans difficulté de la blende de bonne qualité, en même temps que des gaz riches en S02,
Il est clair que, par un réglage ad hoc des organes de ré- glage du four, on peut obtenir chaque teneur désirée en S02 de l'air de grillage, et maintenir cette teneur exactement, de tel- le façon que,
malgré la grillage le plus intensif et le plus ra- pide du minerai dans les conditions les plus avantageuses au point de vue technique et économique on obtient également de ' l'air brûlé qui a une teneur en S02 avantageuse pour son emploi ultérieur. De plus l'économie du four est encore considérable- ment accrue par la fait que, si l'on renonce à des gaz très ri- ches en S02, le rendement du four par unité de temps augmente, ou bien qua, à rendement constante les dimensions du four dimi- nuent, de telle façon que les pertes par rayonnement sont égale- ment réduites.- Puisque la chaleur nécessaire au chauffage des chambres de grillage ou plutôt de l'air de grillage est emprun- tée entièrement à la chaleur créée dans le minerai par les réac- tions exothermiques pendant le grillage,
il en résulte une nota- ble économie en combustibles.Mais comme les gaz de grillage sont aspirés chauds, et ame.
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m nés de nouveau ohauds au silo, il en résulte une deuxième adduo- tion forcée de chaleur dans la partie inférieure du four, cette chaleur agit d'une manière tout aussi avantageuse sur le grilla- ge final, que celle passant sur l'air réfrigérant) et par oonsé- quent les deux ensemble provoquent un grillage final très avan- tageux, sans grande addition de chaleur par chauffage.
Mais, comme pour la conduite de la chaleur d'une manière forcée sur l'air réfrigérant des chambres à refroidir, l'action da la chaleur de l'air de grillage circulant de force dans les parties inférieures du four et amenée à l'extrémité de oelui-oi, dépend de la hauteur. des chambres de grillage. Son action est tout d'abord d'autant plus agissante que la teneur de ces gaz en S02 est plus faible, et qu'ils sont introduits dans le four à une température plus élevée. Son action pour le grillage final augmente si l'on enlève les coussins d'air de grillage se trou- vant au-dessus du minorai) c'est-à-dire si l'on diminue la hau- teur des chambres de grillage;, parce qu'ainsi les avantages de la vitesse accrue des gaz sont beaucoup mieux utilisés qu'avec les hautes chambres de grillage.
Les chambres basses ont encore l'avantage pratique que des quantités moindre de gaz doivent être déplacées de force, pour atteindre la même vitesse des gaz au-dessus du minerai$ et ceci a en plus comme suite, qu'une for- mation moindre de poussière folle entre dans le four.- Mais las chambres de grillage supérieures doivent aussi être construites basses avec avantage pour le grillage, pour établir un bon oon- tact entre l'air et le minerai, et pour obtenir sur un trajet le plus court possible un gaz à haute teneur en S02.- En prati- que l'emploi des basses chambres de grillage associé aux princi- pes décrits donne l'avantage de pouvoir employer de plus petites unités de fours.
Un autre avantage des basses chambres de gril- lage résulte du fait que, dans celles-ci, les quantités de oha- leur amenées pour le grillage final agissent plus rapidement et mieux pour le grillage parce qu'elles activant la grillage final et font monter ainsi plus rapidement l'air de grillage à la tem-
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pérature qui lui est nécessaire dans l'intérêt d'un grillage fi- nal irrécusable.-
DOnc en dernier ressort les basses chambres de grillage am- plifient tous les principes de grillage mentionnés ici, et donna finalement la possibilité de griller oomplètement la minerai à basse température, ce qui, comme on sait, n'est pas le cas pour les fours avec de hautes chambras de grillage.- Ceci est d'une importance toute spéciale pour le grillage des minerais, qui, en connexion aveo le grillage,
doivent être lessivés.-
Comme déjà mentionné, le.nouveau procédé s'adapte, avec tous les autres avantages, tout spécialement au grillage de sul- fatation des minerais de zinc, oar on a la possibilité de mainte- nir la température règnant dans les différentes chambres de gril- lage suffisamment basse, pour que les sulfates,, qui le forment,, puissant persister, et cela malgré un grillage intensif, prove- nant de la vitesse de l'air beaucoup plus grande que précédemment.
En principe il s'agissait ici de fours où l'on amène une addition d'air dans les zones des plus fortes réactions.- L'emploi de so- les creuses, ou plutôt la construction de carneaux à air dans les soles des fours donne également la possibilité d'adapter les a- vantages du prooédé à des fours pour lesquels il n'y a pas d'ad- dition supplémentaire d'air, comme ci-dessus.- Aveo de pareils fours) suivant la présente invention, le refroidissement des chambres de grillage, où se font les plus fortes réactions, est provoqué uniquement par l'air réfrigérant qui traverse les car- neaux à air de la sole de ce four, ensuite 1(air d'affinage ré- chauffé obtenu ainsi est conduit à la cuve (silo) du four.
En ou- tre l'air de grillage, chargé déjà de quelques pour cent de gaz S02, et enlevé par aspiration avant son entrée dans les chambres de grillage aux plus fortes réactions, dans la sens de la présen- te invention, est soufflé également dans la cuve d'évacuation ( silo) du four, de la manière déjà déorite précédemment) et par- court ainsi de force une.ou plusieurs fois un trajet voulu, dans le but d'obtenir ici, aussi, le grillage, avec une vitesse de
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'l'air plus élevée, par l'emploi d'air de grillage, qui contient déjà une faible teneur en S02.
De plus la demanderesse a établi que par une action in- tensive de l'air de grillage sur le minerai toutes les parties volatiles de ce minerai (par exemple le plomb) se volatilisent encore plus facilement. Ces parties volatiles paraissent, lors du grillage du minerai, se trouver provisoirement dans un état, qui permet aux gaz de grillage d'entraîner avec eux ces parties très finement pulvérisées.- Et naturellement une grande vitesse des gaz jouera alors le même rôle pour la volatilisation de ces parties, qu'éventuellement la force du vent pour l'enlèvement de la poussière d'une route.
Ce fait peut être utilisé pour qu'un grillage préparé soit conduit de telle façon, que, par une action rapide de l'air de grillage sur le minerai) toutes les parties volatiles soient enlevées et récupérées dans une installation électrostatique. -
A peu près dans la même mesure, que l'élévation de la tem- perature influence favorablement toutes les réactions secondai- res du grillage, la durée du grillage (supposé à la même tempé- rature) influence favorablement aussi ces réactions. C'est pour- quoi une grande rapidité du grillage aura aussi pour effet de diminuer considérablement toutes les réactions secondaires, se produisant dans une faible mesure avec des températures de gril lage relativement basses. Cela est surtout important pour le grillage à basse température du minerai avec lessivage ultérieur.
On sait qu'on n'a pas réussi jusqu'à ce jour à produire du mi- nerai grillé, qui se laisse lessiver d'une manière irrécusable, parce que, malgré toutes las mesures de précaution, une partie du zino reste toujours combiné au fer, à SiO2 etc...
L'appareil pour la réalisation du procédé de grillage dé- crit ci-dessus peut être appliqué de la manière la plus simple, aussi bien aux fours de grillage mécaniques avec soles fixes des fours, qu'aux fours de grillage avec soles alternativement fixes et mobiles, d'après'le système Spirlet. La nouvel appareil., oom-
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biné avec trois exemples de réalisation, qui sont représentés schématiquement par le dessin ci-joint, sera expliqué en dé- tail ci-après:
La figure I montre un four de grillage mécanique à soles fixes avec addition d'air complémentaire dans la deuxième et la troisième chambre de grillage.
La figure 2 montre un four Spirlet bien connue avec ad- dition également d'air complémentaire dans l'ouverture où pas- se le minerai entre la deuxième et la troisième chambre de grillage.
La figure 3 montre un four de grillage mécanique, analo- gue à celui de la figure I, mais sans addition d'air complémen- taire.
La figure I montre un four où:
I)- Représente les soles fixes des chambres, 2)représen- te les ouvertures par où s'écoule la matière à griller, et qui sont disposées alternativement aux bords et au milieu des so- les. 3) représente un arbre creux, portant les agitateurs, qui ne sont pas portés sur le dessin. Ces derniers sont munis de rateaux qui font avancer la matière à griller et la transpor- tent en même temps depuis l'ouverture d'arrivée jusqu'à l'ou- verture de départ de la sole correspondante. Dans l'arbre creux 3 on a disposé à hauteur de la seconde et éventuellement de la troisième chambre de grillage des ouvertures d'air 4, par où on insuffle l'air complémentaire.
Dans les différentes soles des chambres on a prévu des carneaux creux 5, où l'on introduit, suivant les besoins, de l'air chaud ou de l'air réfrigérant. - A cet effet les oarneaux creux 5 sont pourvus de tubulures 6, qui peuvent être raccordées, de la manière connue et.non repré- sentée au dessin, à une conduite à air chaud, ou bien à l'air atmosphérique, de telle façon que, suivant la position des ro- binets 7, c'est l'air chaud ou l'air réfrigérant qui soit aspi- ré. Les trois chambres de grillage inférieures sont reliées par des ouvertures 8 aux carneaux creux 5 des soles I formant les voûtes de ces ohambres de grillage. Lesouvertures 8 peu-
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vent être, suivant les besoins, fermées de l'extérieur du four par des vannes, ou d'autres dispositifs analogues, non représen- tées au dessin.
Les carneaux creux 5 sont reliés par des tubu- lures 9 à un collecteur 10, qui peut être séparé de l'air exté- rieur par un robinet 17. Cependant l'air peut aussi être évacué séparément (de chaque sole) vers l'endroit qui lui est désigné.
Le collecteur 10 est relié par la conduite II à l'arbre creux 3.
Un ventilateur 12 a pour mission de régler le mouvement del'air dans la direction indiquée par les flèohes. Les tubulures 9 des trois soles inférieures peuvent être fermées par les robinets 13. L'arbre creux 3 se prolonge jusque dans la cuve d'évacuation 14 du four de grillage, et se termine là par un tamis 15 muni d'ouvertures, par lesquelles on peut insuffler dans la ouve d'évacuation 14 l'air se trouvant à l'intérieur, et ayant traver- sé tout le système de tuyauteries. Le tuyau d'évacuation des gaz de grillage quittant le four est représenté par 16.
La marche de l'installation est la suivante:
Comme la matière à griller est jetée dans la seconde et éventuellement dans la troisième chambre de grillage de la plus forte réaction, il en résulte que dans ces chambres de très gran- des quantités de chaleur seront libérées par suite du procédé de grillage exothermique. 0'est pourquoi on refroidira ces cham- bres de grillage en aspirant de l'air réfrigérant dans les oar- neaux creux 5. De plus on peut insuffler directement de l'air réfrigérant dans ces chambres de grillage par les ouvertures 4 de l'arbre creux, De cette faGon la température régnant là est modérée suffisamment pour éviter la formation de ferrite et l'ag- gloniération de la matière à griller. - Les chambres de grillage inférieures servent à continuer le grillage du minerai.
Mais oom- me ici ce grillage, ayant terminé le procédé exothermique, ne développe aucune forte chaleur de ce genre, il est nécessaire de chauffer le four pour garaitir la température exigée pour la désulfuration irrécusable. Le réchauffage peut,, suivant les be- soins, être appliquera plusieurs chambres, et suivant la présente
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.invention il est produit par l'aspiration d'air chaud à travers les oarneaux à air de soles.
L'aspiration se produit par l'action du ventilateur 12, qui a pour effet de rassembler d'abord dans le collecteur 10 l'air de tous les carneaux creux 5, et de le conduire ensuite par le tuyau de raccordement II dans 14,arbre creux, pour de là être dirigé ou bien par les ouvertures 4 comme air réfrigérant dans la seconde et éventuellement la troisième chambre de gril- lage, ou bien par les ouvertures 15 dans le silo.
Les gaz brûlés quittent le four par la tubulure d'évacua- tion 16. En-dessous de la dernière chambre de grillage inférieu- re on peut aussi prévoir en plus une chambre de chauffe spécia- le, pour chauffer la dernière sole inférieure, et qui est chauf- fée par du combustible à la manière habituelle.
Comme à la suite de l'insufflation de l'air complémentai- re dans la seconde et éventuellement aussi dans la troisième chambre de grillage la vitesse de l'air des chambres inférieures est moindre que celle des chambres supérieures, on peut établir une plus grande vitesse de l'air non seulement par une construc- tion plus basse de ces chambres de grillage, mais encore par le fait, qu'après fermeture des robinets 7 des chambres les plus inférieures des fours, on aspire ensuite, par les ouvertures 8 dans les oarneaux creux 5 des soles correspondantes, de l'air de grillage, venant des chambres de grillage se trouvant en-des- sous.
Cet air de grillage, qui n'a provisoirement qu'une faible teneur en SO2, se mélange à l'air réfrigérant venant des car- neaux creux des deux soles supérieures, et éventuellement à l'air d'affinage additionné, et est de nouveau oonduit par le ven tilateur 12 vers l'arbre creux, de telle faon qu'à présent, aus- si bien par es ouvertures 4, que par les ouvertures 15 de l'ar- bre creux 3, ce n'est plus de l'air pur et chaud qui est distri- bué dans le four, mais bien de l'air de grillage, qui contient déjà un peu de gaz S02.
Comme l'air de grillage à faible teneur, qui est conduit à
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,la cuve d'évacuation 14 par les ouvertures 15, s'enrichit de gaz da grillage dans les chambres de grillage inférieures, et comme cet air de grillage enrichi est de nouveau aspiré de la manière déorite ci-dessus par les ouvertures 8 des chambres de grillage inférieures, pour être encore une fois oonduit dans le four, on admettra facilement qu'une accumulation des gaz de gril lage doit s'en suivre petit-à-petit, et cela jusqu'au degré qui est nécessaire pour la préparation ultérieure de l'air de gril- lage s'échappant du tuyau d'évacuation 16.
De plus on peut ré- gler exactement le pourcentage en S02 de cet air de grillage, pour autant que l'on puisse régler exactement par la manoeuvre correspondante des robinets 13, la quantité d'air, qui est as- pirée des chambres de grillage les plus inférieures. - On peut aussi, par une ouverture partielle ad-hoo des conduits 8 et des robinets 7 aspirer une quantité réglable d'air frais en même temps que les gaz de grillage venant des chambres de grillage les plus inférieures, de façon à pouvoir régler aussi par ce moyen la teneur en S02 de l'air de grillage, qui séécoule.
-
Comme de cette manière la chaleur de l'air de grillage, enlevé des chambres de grillage, est en même temps, au point de vue économique, utilisé complètement, pour autant que cet air soit de nouveau oonduit dans le four, il en résulte qu'avec une utilisation favorable de la provision de chaleur, la vitesse de l'air dans les chambres de grillage les plus inférieures peut être accrue à volonté jusqu'à ce que, là aussi, la désulfura- tion de la matière à griller se fasse d'une manière absolument avantageuse.
Une deuxième forme de réalisation de l'objet de la présen- te déclaration est représentée par la figure 2, il s'agit notam- ment de l'adaptation de la nouvelle disposition à un four Spir- let, bien connu.
Ce dernier se compose, comme c'est visible, des soles I, à la surface inférieure desquelles sont fixés des râteaux 18. - Ces soles des chambres sont alternativement fixé à un support,, @tivement fixee
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ou mobiles sur des rails du support, de façon à ce que, entre deux soles fixes, il s'en trouve toujours une mobile.
Comme les rateaux sont placés à la surface inférieure de chaque sole, ils provoquent relativement à la sole se trouvant en-dessous un mou- vement, ayant pour effet d'agiter la matière à griller et en mê- me temps de la transporter depuis son entrée dans la chambre de grillage correspondante jusqu'à sa sortie de cette chambre. - Les ouvertures d'évacuation 2 sont, comme c'est visible, dispo- sées alternativement au milieu et à la périphérie extérieure de la sole, de façon à ce que le minerai soit conduit depuis la trémie de chargement de la chambre de grillage supérieure par les ouvertures de toutes les soles jusqu'à la cuve d'évacuation 14, ou ême jusqu'à l'ouverture de vidange 19.
Entre la 2ême et la Sème chambre de grillage se trouve un tamis 20 par lequel l'air complémentaire est insufflé par l'intermédiaire du tuyau d'amenée 21. - Entre la 4ême et 5ème chambre de grillage se trouve également un tamis 22, par lequel les gaz de grillage peuvent être aspirés par l'intermédiaire du tuyau 23. La conduite 23 de même que la conduite 21 sont re- liées au ventilateur 12. En outre on a encore prévu un tamis 24 dans la cuve d'évacuation, dans laquelle de l'air peut être souf flé par l'intermédiaire du tuyau 25. Dans les conduites 21, 23 et 25 on a intercalé des robinets 26, 27 et 28, de faon à pou- voir fermer ces conduites suivant les besoins. Entre le robinet 27 et le ventilateur 12 on a raccordé une autre conduite d'ame- née 6, qui peut être fermée par un robinet à double voie 7.
D'après la position de ce robinet on peut aspirer par son inter- médiaire da l'air d'affinage froid ou chaud. Pour chauffer la chambre de grillage inférieure on a prévu le foyer 29 avec les chambras de chauffe 30.
La marche de l'installation est la suivante:
Par suite da l'air d'affinage amené par la tamis 20, la vitesse de l'air est plus grande dans les chambres de grillage supérieures, que dans les chambres inférieures. L'air de grilla-
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ge, circulant dans ces dernières relativement lentement, re- coit lors de son passage par les chambres de grillage supérieu- res relativement peu de gaz S02, C'est pourquoi, suivant la présente invention, cet air peut être aspiré à travers le ta- mis 22 et le tuyau 23, puis, en ouvrant les robinets 26,27 et 28, il est soufflé par le ventilateur 12, non seulement com- me air complémentaire à travers le tuyau II dans le tamis 20, mais encore à travers le tuyau 25 dans le tamis 24, sa trou- vant dans le silo du four.
Donc avant que l'air de grillage quitte le four par la tubulure d'évacuation 16, il circule plu- sieurs fois de force dans le four de grillage aux endroits vou- lus, et s'enrichit ainsi en gaz de grillage, dans la mesure exigée. Par l'ouverture partielle du robinet 27 et une posi- tion correspondante du robinet 7, on peut aussi établir à vo- lonté chaque proportion da mélange avec de l'air pur, froid ou chaud, da faon à,ce qu'il soit possible de récler exacte- ment le pourcentage en gaz S02 de l'air de grillage, s'échap- pant par la tubulure d'évacuation 16.
Pour l'exemple de réalisation du four Spirlet représente par la figure 2, contrairement au four avec soles fixes repré- senté par la figure I, l'aspiration de l'air de grillage dans les soles inférieures s'effectue par un tuyau, dirigé vers le bas dans l'axe médian du four, et muni d'un tamis 22, mais pas par des carneaux creux construits dans les soles des chambras..
Il faut cependant faire remarquer que les soles des chambres du four Pirlet , qu'elles soient fixes ou rotatives, peuvent être établies avec des oarneaux creux de la manière visible dans la figure I. Alors les tanis 20 et 22 disparaissent, et la liaison des carneaux creux des soles fixes au système de tuyauteries se fait exactement de la manière visible dans la figure I.
La liaison des carneaux creux des soles mobiles est faite par un arbre médian, creux et à double paroi, qui sert non seulement à amener l'air complémentaire dans les chambres de grillage des plus fortes réactions, mais encoreà amener
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(et à évacuer) l'air réfrigérant dans les carneaux creux des so- les mobiles de la partie supérieure du four, on s'effectue la réaction principale, et enfin à aspirer l'air de grillage des chambres de grillage inférieures et à l'amener dans les carneaux creux des soles inférieures, suivant l'idée de l'invention. D'au- tre part l'arbre médian creux n'est pas utilisé pour supporter .les soles mobiles ni pour les actionner.
La transmission du mou- vement sefait, après comme avant, par l'engrenage de roues den- tées dans une couronne dentée disposée extérieurement, et la sole est guidée au moyen de rouleaux sur un rail circulaire.
La figure 3 représente une forme de réalisation d'un four à griller mécanique, semblable dans sa construction à la forme de réalisation suivant la figure I, et à pour but de montrer l'emploi du nouveau procédé avec un four à griller où il n'y a pas d'addition d'air complémentaire dans les chambres de gril- lage. suivant l'idée des figures I et 2. Ici également: I)repré- sente les différentes soles fixes des chambres, 2)les ouvertu- res d'évacuation disposées alternativement au milieu et à la pé- riphérie, et 3) l'arbre creux médian, auquel est fixé l'agita- teur mécanique non représenté dans le dessin. L'arbre creux 3 est rotatif, et possède un tamis 15 à son extrémité inférieure, qui plonge jusque dans la cuve d'évacuation 14 (silo) du four.
Au-dessus de la chambre de grillage la plus élevée on a prévu un grand réservoir à poussière 31, où les gaz de grillage peuvent se débarrasser de leur teneur en poussière.La dernière chambre de grillage inférieure est chauffée par des chambres de chauffe 30. Ces dernières sont reliées au foyer 29. Toutes les soles des chambres, à l'exception de la dernière sont de nouveau mu- nies de carneaux à air 5.
Comme le montre le dessin, on distingue ici deux conduites à air complètement séparées et pourvu chacune d'un ventilateur, dont l'une ne sert qu'à l'introduction, dans la cuve d'évacuation 14, de l'air réfrigérant réchauffé mais ne contenant pas de S02, la seconde, par contre, servant à produire la circulation for- cée et voulue de l'air de grillage des soles inf pleures, qui
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1 est enlevé par aspiration de la zone des plus fortes réactions, et conduit également vers la ouve d'évacuation 14.- Une addition d'aivréfrigérant dans les chambres de grillage des plus fortes réactions n'a pas lieu ici.
La conduite d'air, mentionnée en premier lieu, se compose d'un tuyau collecteur 10, qui d'un côté est relié par le robi- net 13 à l'espace creux, établi dans la voûte de la chambre de grillage supérieure, où a lieu ici la réaction principale. D'un autre côté le tuyau collecteur 10 est relié, par le ventilateur 12 et le tuyau de raccord II, à l'arbre creux 3 et, par l'inter- médiaire de ce dernier;
, au tamis 15, se trouvant dans la cuva d'évacuation 14.- La carneau à air de la chambre de grillage su- périeure est relié à l'air extérieur par la tubulure avec robinet 7.- Les oarneaux à air des soles de la deuxième et de la troisiè- me chambre de grillage sont reliés des deux cotés à ce tuyau ool- lecteur 10, et peuvent être reliés, par les robinets 13', suivant les besoins, à la conduite à air, ou séparés de celle-oi.- De plus dans la tuyau collecteur 10 se trouve encore le robinet 32.
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Si le robinet 32 est ouvert et les robinets 13' fermés, alors par l'ouverture des robinets 7 de l'air d'affinage froid sera aspiré au travers des oameaux à air, qui sont établis dans la voûte de la chambra de grillage supérieure, où il refroidit fortement l'air de grillage de la chambre de grillage supérieure, et se réchauffe en même temps d'une manière correspondante.- A- lors l'air d'affinage ainsi réchauffé passe dans tout le tuyau collecteur 10, traverse le ventilateur 12 et le tuyau de raccord II, est soufflé dans l'axe oraux 3., puis par le tamis 15 dans la cuva d'évacuation 14, d'où il circule comme air de grillage de bas en haut du four et s'écoule par la tubulure d'évacuation 16,
après avoir été chargé de gaz S02 pendant son passage au travers du four.- Ensuite si le robinet 32 est fermé et les robinets 13' ouverts, cet air réfrigérant est aspiré à travers les carneaux à air construits dans les soles de la deuxième et de la troisiè- me chambre de grillage, où il se réchauffe davantage, de façon
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à être soufflé dans la cuva d'évacuation 14 à une température en- core plus élevée.- Par l'ouverture partielle du robinet 32, et éventuellement par la fermeture partielle des robinets 13' on arrive à faire circuler l'air réfrigérant enpartie par les car- naaux à air des deuxième et troisième soles et en partie par le tuyau collecteur.-
La seconde conduite à air est constituée par le tuyau 10',
communiquant d'un côté avec le carneau à air construit dans la sole de la première chambra, et débouchant de l'autre côté par le tamis 24 dans la cuve d'évacuation 14 (silo). - Le carneau à air de la première sole, déjà mentionnée communique par l'ouver- ture 8, pouvant être fermée extérieurement par une vanne ou un autre appareil analogue ( non représenté au dessin), avec la la- boratoire de la deuxième chambre de grillage, mais il peut aussi, suivant las besoins,, être relié à l'air extérieur par la tubulure avec robinet 7',-
Si après fermeture du robinet 7' on met le ventilateur 12' en marche, alors l'air de grillage de la deuxième chambre de gril lage en est aspiré en quantité réglable,, et amené de nouveau à la cuve d'évacuation 14 an passant dans la sole de la première chambre,
servant en même temps à capter les poussières, et le ta- mis 24, de telle faqon que cet air de grillage parcourt une sor- te de circuit fermé au travers des chambres de grillage inférieu- ras,-. Si les ouvertures 8 sont fermées par les vannes déjà men- tionnées et si les robinets 7' sont ouverts, alors il ne sera as- piré que de l'air frais et réfrigérant dans les carneaux à air de la sole de la première chambre.- Par une ouverture partielle du robinet 7' et des ouvertures 8 on peut obtenir un rapport de mélange règlable à volonté de l'air de grillage enlevé par aspi- ration et de l'air réfrigérant aspiré de l'extérieur.
Mais la possibilité existe toujours d'intensifier, par l'accroissement de la vitesse de l'air dans les ohambres de grillage inférieures, le procédé de grillage, et d'obtenir des gaz de grillage conte- nant, relativement aux installations connues, une teneur en S02
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plus élevés, et exactement réglable.
La direction du oourant dans les différentes conduites à air est indiquée par des flèches.
L'objet de la présente invention n'est pas épuisé par les exemples de réalisation expliqués dans la description et repré- santés dans le dessin, mais il implique aussi toutes les autres formas de réalisation, qui reposent sur la même idée de principe.
REVENDICATIONS
I.- Prooédé pour le grillage de la blende le brevet belge No du 25 février 1928, oaraotérisé en ce que l'air de grillage, amené au four dans le silo, ou amené comme air oomplé- mentaira est composé non pas d'air d'affinage pur;' chaud ou froid, mais, soit totalement, soit partiellement, d'air de gril- lage, enlevé aux chambres de grillage du four, et oontenant donc déjà des gaz S02.