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"PEREECTIONNEMENTS AU PROCEDE ELECTROLYTIQUE DE DESETAMAGE DES DECHETS DE FER-BLANC ET ALLIAGES"
Le présent brevet a pour objet des perfeotionnements au procédé électrolytique de désétamage des déchets de fer-blanc et alliages, basé sur l'emploi de la soude caustique comme éleotrolyte procédé à la soude ou comme il est dit aussi: pro- cédé au stannate de soude).
On sait que dans le procédé éleotrolytique à la soude em- ployé actuellement pour faire la dés étamage des déchets de fer- blanc et alliages contenant de l'étain, le bain%;, pendant l'électrolyse, se souille de diverses impuretés, il se charge de composés de fer et de plomb tandis que la teneur en soude diminue par suite de la transformations d'une partie de NaOH en Na2CO3 résultant de l'absorption de l'anhydride carbonique de l'air et dont la présence a pour effet de diminuer la conducti- bilitdu bain et de ralentir la précipitation de l'étain. On doit donc, au bout d'un certain temps, régénérer la solution
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et, en tous lescas, avant que la teneur en CO2 y atteigne
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tee valeur de + et celle en starnate, una valeur de 20,.
Cette régénération de l'éleotrolyte se fait actuellement par des procédés chimiques ce qui nécessite l'emploi d'can matériel important, exige de nombreuses manipulations et am.3ne des per- tes en aloali, en métal ainsi que de fortes dépenses en chaleur.
De plus l'étain, ainsi obtenu, n'est pas pur; il contient du fer at du plomb provenant de soudure, et en outre il se dépose sous forme spongieuse dont la refonte présente maintes difficul-
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tés et ne donne qu'un métal qui doit encore être sowiis à une seconde fusion et à un raffinage complémentaire par liquidation et perchage, opérations qui entrainent encore de nouvelles per-
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tes en métal et une dépense supplémentaire de chaleur 0 de J1l';\,in d'oeuvre.
Tous ces inconvénients: manipulations nombreuses, pertes en
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métal et alcali , .dépenses deohÜ':ur , etc... métal spongieux et impur, disparaissent en'appliquant à la méthode actuelle de désé- tamage, les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention.
L'auteur, en effet, a découvert que: a) La régénérât ion(épuration) du bain peut facilement se faire par voie électrique, dans le bac même de travail, sans transvasement, en le soumettant à l'action d'un courant d'éleo- trolyse de 32 volts de tension et d'une intensité variable suivant la quantité de matières qu'il faut éliminer du bain à un moment
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donné et la ra .c9ité avec laquelle on désire que la régénération de 11 électrolyte soit effectuée. Autrement dit, la régénération de ll1lectrolyte, par voie électrique, peut se euioe de deux façons différentes .
T) Ru arrêtant la marche de l'éleotrolyse, après un cer- tain temps, pendant lequel on estime que l'altération de la solution est arrivée à son point l'imite et en faisant alors pas- ser dans le bain, un courant de 32 volts, de forte intensité unis de courte durée.
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La régénération de 11 leotrolyte se fera donc ainsi d'inné manière périodique.
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2) Fn faisant passer dans le 'bain, gès le début et simul- tanément pendant toute la durée de 1'électrolyse, un courant de 32 volts mais de faible intensité qui restitue à l'éleotrolyte, ses propriétés conductrices au fur et à mesure qu'elles s'al- tàrent au cours de l'opération . La régénération de l'électrolyte se fera alors ainsi d'une manière continue et simultanée.
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b) Rn ajout'a.nt .périodiquement, en mélenge au bain, une petite quantité due bisulfure de meaure, HgS2t les- métaux étrang gers tels rnae le fer et le plomb qui entrent en dissolution dans le bain pendant le cours de l'opération, sont éliminés et ne se
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déposent plus sur la cathode en mGÙ19 temps que l'étain, comme précédemment et que celui-ci s'y dépose seul en une couche baril- lamte, compacte at chimiquement pur.
La régénération électrique de 1' jleotrolyte 'donnant, la possibilité d3 maintenir à celui-ci ses propriétés oond-uc- trices ,permet d'employer pour l'électrolyse, des densités
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la oourant beaucoup plus fnrtes que dans l'ancienne méthode et comme oorrollaire, des cathodes de 6UDfd.oe- beaucoup moindre et ainsi des bacs .. de moindre capacité.
Toutefois ceci n'est possible qu'en observant les points suivants: a) les cathodes doivent avoir une conductibilité égale sur toute leur surface et pour cela elles seront constituées par des plaques en fer par, polies et étamées, de forme rectangulaire et on soudera électriquement, sur toute la la rgeur de l'électrode
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immergée dans le bain, une bande de cuivre, par laqUt3lltp la sortie du oourant se fera d'une façon uniforme.
D'un autre coté, pour récupérer tout l'étain sur les ca- thodes, sans perte;, il est essentiel que, soit pendant le cours de l'électrolyse, soit au oours de la régénération électrique du bain, il ne se produise pas de dépôts d'étain sur les parois du
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bao et pour cela les bacs seront coulés en fer-si1¯i.oiwn à. haute teneur, métal, qui ainsi qu'il a et 3 constaté, ne reçoit pas les dépôts 3leGtroltique dl 3t ain tout en étant un excellant conducteur de l' électriuité;
ce qui est indispensable pour oette méthode de régénération Enfin, pour la même raison, les boues qui se formentau fond de chaque cuve, au cours du travail, seront pas un moyen mécanique quelconque constamment maintenue
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en suspension dans le bain de manière à permettre la redise solution et la repréoipitation de l'étain qu'elles pourraient acoidentellement contenir.
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Comme dans l'ancienne méthode, l'éleotrolyte consiste en une salut ion de soude(NaOH) à IO-12% d, concentration que l'on maintient,pendant le hravail, à une température de 70
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centigrades, seulement (1er point) on y ajoute, en mélange, 5 grJJl1'- mes de bisulfure de mercure (HgS) et cula toutes les 18 heures.
Ce dernier chiffre n'est évidemment pas absolu, mais sui- vant les conditions particulières dans lesquelles* le travail s'effectue il peut être déterminé, chaque fois, très facilement par expérience.
Comme dans l'ancienne méthode, cette solution est contenue
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dans des bacs ou cuves de forne rectangulaire ,à double fond mais en FeSi, dans lequel un courant de vapeur surchauffée per- mettra de porter et de maintenir le bain à la température voulue
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de 7f1 . Ces bacs seront aussi s ai.;.g.19usement calorifuges et reposeront sur des blocs en porcelaine qui les isoleront électri- quement du sol.
Les cathodes, en nombre moindre que dans l'ancienne méthode, et qui seules recevront les dépôts d'étain, seront suspendues
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parallèlement aux patois du bac et s oipeuser#nt isolées de c2lai-ei;les déchets de fer"'blancs. sont maintenant placés dans une seule corbeille auz panier en fil de fer d'un l11E.rtra : cube en- viron de capacité qui constitue l'anode.
Comme dans l'anoienne méthode, les divers bacs seront couplés em sérieet recevront chacun du courant sous une tension de 1,5
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volt amené de la même façon , ,o'est-à-dire positif helié au panier, négatif aux plaques cathodes.Si, on applique au bain. la première manière de régénération par voie électrique, o'ast-à- dire,le procédé périodique, voici comment il faut opérer.
Lors-
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qu'on jugera qu'il est opportun de régénérer l'éleotrolyte, après T2 heures de marche, par exemple, il suffit d'envoyer dans lie bain, -,oand-a-it une dizaine de minutes seulement, un courant de 32 volts et de I à tu ampère par décimètre ::'e d'éleotrolyte, pour la neutraliser et lui maintenir ses propriétés oonduotriees.
Le pôle positif est relié au panier et le négatif aux parois
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du bac, un inverseur supprimant la basse tension, 0' est-à-dire le courant d'éleotrolyse proprement dit, pendant le passas du oourant à 32 volta'et vice-versa.
Dans oes conditions le régime du courant peut être porté à 400-500 ampères par m3tre carré de cathode au lieu de 100 ohif- fre normal de l'ancienne méthode.
Si on applique au bain la seconde manière de régénération par voie électrique c'est à dire le procédé continu et smulta- voici comment il faut opérer. Pendant tout le cours de l'élec- trolyse, il faut envoyer dans le bain, d'une façon continue, un courant supplémentaire de 32 vols mais d'une intensité de 1/10 d'ampère par décimètre carré de surface mouillée du bac.
Le pôle ¯ positif de cette génératrice supplémentaire à 32 volts est relié
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au fond du bac contenant l'éleotrolyte; le négatif est relié aux cathode .<,xistalates ou a, des cathodes spéoiales supplémentaires.
Dans cette application le bain est donc traversé simulta- nément et d'une façon, continue par deux courants de voltage dif- férents.
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Dans ces conditions le r4;.ne du courant d'éleotro.yse peut être porté à 800-850 sépares par mêtre carré de cathode.
Dans l'un et l'autre cas, malgré ces fortes intensités et râ-
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-3e è la présence dans l'éleotrolyte, d'une petite quantité d'un sel de mercure,agissant comne épurant et comme colloïde, l'étain
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se dépose en une couche compacte et brillante et est chimique- ment pur.
Celui-ci enlevé mécaniquement des plaques cathodiques qu' il recouvre est fondm à l'abri de l'air et coulé en saumons.
Pendant le travail, il se produit un fort dégagement gazeux du à la décomposition de l'eau et qu'il faut compenser, ce qui se fait facilement et sans frais.
Les avantages procurés par 1 1 application, à l'ancienne métho- des, des perfectionnements mentionnés ci-dessus sont énormes et économiquement se traduisent par une réduction considérables du prix de revient; cette réduction étant de l'ordre de 80%.
Ce résultat, à priori n'a rien d'étommant, si on con- sidère que : a) la régénération électrique du bain se fait dans les bacs mêmes et par conséquent, ne nécessitant plus le transvasement de l'électrolyte, on supprime toutes les pertes de matières et de chaleur inhérentesà l'ancien procédé, ainsi que les nombreu- ses manipulations et les installations nécessaires pour l'appli- oation du procédé chimique, à la régénération du bain électro- lytique.
b) la régénération de l'électrolyte par voie électrique, maintenant constamment le bain à son maximum de conductibilité, il en résulte que la conduite de l'opération est rendue beaucoup plus facile sa durée diminuée, d'ou économie de main-d'oeuvra de courantet de chaleur.
c) Les fortes densités qu'où peut employer pour l'élec- trolyse du bain grâce à la régénération de celui-ci par voie électrique, permettent de réduire la surface des cathodes dans le rapport des intensités mployées et par conséquent de demi- nuer le nombre des cathodes dans chaque ainsi que la ca- pacité de celui-ci d'où nouvelles économies résultant d'une part d'une réduction de la main-d'oeuvre affeotée au service des bacs et d'autre part de la diminution de la quantité de chaleur
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à fournir aux 'bains et perdues par ceux-ci par rayonnement . d)
l'addition de bisulfure de meroure au bain régénéré électriquement permet d'obtenir directement sur la cathode, la précipitation de l'étain à l'état compact et pur, d"où suppression des manipulations et fusions successives que doit subir l'étain spongieux obtenu précédemment ,ce qui se traduit encore par de nouvelles économies. e) La récupération de l'étain est maintenait complète et se fait uniquement et entièrement sur les cathodes et on n'a plus a se préoccuper de la récupération de l'étain contenu sous divers états, dans les bo :
es recueillies dans les bacs de travail,dans celles provanant de la régénération chimique et dans les scories de fusion et de raffinage. f) la marche de l'opération est continde sans emploi de cuves ou bacs de réserve. g) l'installation comporte un matériel beaucoup moins important.
REVENDICATIONS
Perfectionnements au procède électrolytique de désétamage des déchets de fer-blanc et alliages,caractériséspar les points suivants:
I) on fait usage du courant électrique pour régénérer la so- ;
lution électrolytique lorsqu'elle est altérée, ou encore:, lui maintenir, constamment ses propriétés conductrices premières en empêchant que l'altération de cette solution se produise en cours de travail} cette régénération de l'électrolyte se fai- sant, soit d'une façon périodique par l'emploi d' un courant élec- trique de 32 volts eactement aveo une intensité de l'ordre de 1-1,2 ampère par décimètre cube de solution soit d'une façon continue et simultanée par l'emploi d'un codant électrique de 32 volts exactement avec une intensité de 1/10 d'ampère par décimètre carré de surface du bac contenant l'électrolyte.
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