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PROCEDE DE FABRICATION DES CHROMATES.
@ La présente invention concerne la fabrication des chromates et vise un procédé perfectionné de fabrication des chromates alcalins en partant des minerais de chrome ou autres substances convenables renfermant du chrome..
Dans le procédé habituel de fabrication des chro- mates alcalins, on grille ou calcine, à une température d'environ 1000 Ce$ un mélange, par parties sensiblement égales en poids, de minerai de chrome finement pulvérisé et dune substance réfractaire basique telle que de la chaux
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calcinée, avec la quantité approximativement théorique de carbonate alcalin, habituellement des cendres de soude, nécessaire pour se combiner avec tout, ou presque tout le chrome du mélange. Après calcination, le mélange est refroi- di, puis lessivé et lavé, afin d'en extraire les chromates alcalins solubles.
Le résidu, après le lavage, est jeté ou bien on en sèche une partie que l'on utilise pour pren- dre la place, dans le mélange d'origine, dune partie de la substance réfractaire basique.
La fabrication des chromates, telle qu'elle vient d'être décrite, s'effectue en un seul passage au four. La forte quantité de chaux utilisée est nécessaire pour empê- cher la fusion inadmissible du mélange, et une quantité très importante de chrome reste ordinairement dans les ré- sidus de lavage, ce qui a pour contre-partie une réduction dans la quantité de chromates alcalins retirés.
L'invention réalise un procédé perfectionné uti- lisant une quantité beaucoup moins importante de substance réfractaire basique, permettant un plus'grand rendement en chromates alcalins, et présentant d'antres avantages tels que ceux indiqués plus loin.
Suivant l'invention, on utilise un mélange à cal- ciner dans lequel la quantité de substance réfractaireba- sique est fortement réduite par rapport à oelle servant habituellement, et dans lequel on se sert d'une quantité de carbonate alcalin inférieure à celle théoriquement né- cessaire ,et le procédé est phases multiples avec addi- tion de carbonate alcalin au cours des phases successives.
Les minerais de chrome ontides teneurs variées en silice et en alumine, et lion utilise la substance ré- fraotaire, telle que la chaux, en quantité suffisante pour que l'on ne rencontre pas, dans une mesure appréciable ,de la silice et de l'alumine dans le liquide contenant les
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chromates alcalins, principalement dans la seconde phase;, ou les suivantes, du procédé où l'on ajoute davantage de cendres de soude.
Il n'est pas nécessaire d'augementer la quantité de chaux, et on doit dlune manière générale é- viter cette augmentation étant donné que, non seulement elle ajoute au prix de la chaux utilisée, mais porte égale- ment sur la masse des substances à manipuler au cours des opérations de calcination, de séchage, de broyage et autres.
D'une façon générale, on a constaté que l'on obtient des résultats satisfaisants avec un poids de chaux égal à en- viron la moitié de celui du minerai de chromer cette quanti- té peut toutefois être légèrement augmentéep particulièrement dans le cas où il y aurait danger de fusion en employant une quantité moins forteo
Le carbonate alcalin:; qui est habituellement des cendres de soude, s'ajoute aux différentes phases du procé. dé de sorte que, à un stage quelconques la proportion de cendres de soude n'est qu'une fraction de celle utilisée d'orinaire.
Dans une opération à deux phases, la propor- tion de cendres de soude utilisée dans la première phase peut être de préférence un peu supérieure à la moitié de la quantité théoriquement nécessaire pour entrer en combi- naison avec tout le chrome de la charge, de sorte que 1?on peut, par exemple, retirer sous forme de chromates alcalins, environ 50% du chrome à la suite de la première calcination.
Au cours de la seconde calcination, on peut ajouter la quan- tité de cendres de soude théoriquement nécessaire pour se combiner aveo le chrome restant dans le mélange, mais cette quantité peut légèrement variero
Lorsque l'on effectue en trois phases les opéra- tions suivant le procédés, on peut un peu réduire la quantité de chaux utilisée à condition quflelle soit suffisante pour correspondre à la silice et à l'alumine et limite leur pré-
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sence dans la solution de chromate obtenue par lavage du:. produit calciné.
Si l'on n'utilise pas de chaux, ou si on en utilise une quantité insuffisante, il se forme du sili- cate et de l'aluminate de sodium et, lorsqu'on lave le chromate de sodium, la solution contient des silicate et aluminate ainsi qu'un alcalin caustique résultant de leur dé- composition. Ces solutions peuvent nécessiter un traitement spécial pour les débarrasser de la silice et de 11 alumine en même ,temps que l'alcalin avec lequel elles sont combi- nées est perdu pour le procédé en tant que formation de chromate. Toutefois, lorsque la charge du four contient suffisamment de chaux, la formation du silicate et de l'aluminate de sodium est à peu près empêchée.
D'autres avantages et particularités de ltinvention ressortiront de la description qui va en être faite en pre- nant un exemple spécifique, mais il est bien entendu que l'in- vention n'est pas limitée à cet exemple et qutelle peut comporter toute variante ou modification de détail confor- me à son esprit
On prépare une charge à traiter en mélangeant inti- mement des ingrédients dans les proportions en poids ci- dessous.
100 parties de minerai de chrome à 50% de Cr2O3
50 parties de chaux calcinée
40 parties de cendres de soude à 58% de Na2O.
.Ce mélange est calcinée dans un four convenable tels que ceux servant habituellement pour la production des chroma- tes, à une température appropriée, environ 1000 C., dans une atmosphère oxydante ; après refroidissement, le produit calciné est lavé afin dten extraire le chromate de sodium dont la quantité est un peu inférieure à celle du carbona- te de sodium utilisé. Les résidus, après lavage, contiennent environ la moitié de la quantité prémitive de composés inso-
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lubies de chrome.
Ces résidus sont sèches, par exemple dans un séchoir rotatif oonvenable, puis pulvérisés et mélangés avec une nouvelle quantité de cendres de soude approchamt ordinairement de la quantité théoriquement nécessaire pour se combiner avec tout le chrome restante Le mélange qui en résulte est soumis à une seconde calcination dans une atmosphère oxydante. Après refroidissement, le chromate de sodium est extrait-par lavage. La quantité de composés insolubles de chrome restant dans les résidus de lavage est en générale trop faible pour que l'on puisse économique- ment la traiter à nouveau et, dans ce case ou bien on jette les résidus ou bien on en utilise une partie pour rempla- cer une fraction de la chaux dans le premier mélange.
Dans l'exemple qui précèdeon peut modifier les proportions dans une certaine mesure;, mais il est im- portant de maintenir la quantité de cendres de soude suf- fisamment basse, et la quantité de chaux suffisamment élevée pour que le mélange naît pas, au cours de la calcination, tendance à devenir pâteux, et que la proportion de chaux ne soit pas réduite au point de laisser apparaître, dans les solutions provenant du lavage des produits de la première opération, ou des opérations subséquentes de calcinations des quantités inadmissibles de composés solubles d'alumine et de silice.
Le poids de la quantité de minerai contenue dans le résidu de la première opération de calcination et de levage est diminué de la quantité d'oxyde de chrome extraite de ce minerai et représentant, par exemple, environ la moitié de la teneur totale en chrome du minerai. Ces résidus con- tiennent en outre une proportion plus grande de chaux, à l'état libre ou en combinaison, que celle se trouvant primi- tivement dans la charge du fait qu'une partie du chrome a été extraite de cette charge. On peut sécher ces résidus
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juste dans la mesure nécessaire pour en faire sortir l'eau libre, ou bien les chauffer à une température plus élevée afin den extraire toute 1=eau combinée.
On peut effectuer la nouvelle addition de cendres de soude soit avant le sé- chage et le broyage, soit après ces opérations, ou bien on peut supprimer complètement le séchage.
Dans le four où l'on effectue la oalcination , le brassage peut se faire à la main, ou mécaniquement.
Le temps nécessaire aux opérations de calcination varie dans une certaine mesure suivant la charge, le type de four et les conditions du fonctionnement ,
Lorsque l'on prépare la première charge à calciner$ on peut utiliser, au lieu de chaux seule comme substance réfractaire basique, une partie des résidus sèches prove- nant delà première opération de calcination et de lavage pour remplacer une fraction de la chaux, ou bien on peut utiliser dans le même but, une partie des résidus provenant de la seconde ou de la dernière opération de calcination et de lavage.
Dans le procédé suivi dans l'exemple ci-dessus, on évite une fusion inadmissible. Le produit de la pre- mière opération de calcination est ordinairement à l'état de sable ou gravier, permettant un lavage et une manuten- tion faciles. Le produit de la seconde opération de cal- cination peut être plus sous la forme d'un agglom é ré dense ayant l'allure du coke, un peu sooriié mais pouvant éga- lement se manipuler et se laver facilement
Il est en conséquence évident que l'invention réalise un procédé perfectionné grâce auquel on évite dans une grande mesure ou on réduit au minimum les incon- vénients présentés par les procédés actuellement en usage pour la fabrication des chromâtes, .et il en résulte des a- vantages divers.
On remarquera que les quantités de substance
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réfractaire basique utilisées sont sensiblement inférieures à celles actuellement nécessaires mais demeurent toutefois suffisantes pour éviter que l'on ne trouve dans l'eau de la- vage des quantités inadmissibles de composés solubles d'alumi- ne et de silice. La quantité de cendres de soude utilisée à chaque phase du procédé, est maintenue inférieure à celles qui rendraient le mélange pâteaux au cours de la calcination et, dans les opérations de calcination successives, on n'u- tilise qu'une partie de la quantité totale de cendres de soude théoriquement nécessaire.
Le procédé peut, en consé- quence, être réalisé en plusieurs phases évitant l'usage d'un fort excédent de chaux, la fusion inadmissible du produit calciné ; augmentant le rendement en chromate en diminuant proportionnellement les pertes en chrome dans le résidu final.