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"PROCEDE DE PREPARATION ET DE GRANULATION DES MINERAIS DE ZINC EN VUE D'AMELIORER LA DESULFURATION ET LA REDUCTION DE CEUX-CI"
Les minerais de zinc sulfurés actuels,par suite de l'ap- plication de plus en plus générale des procédés de flotation pour la séparation des métaux et l'enrichissement des teneurs, sont livrés un degré de finesse telle, que le traitement ul- térieur '- tant pour les opérations de grillage en vue de trans- former le sulfure de zinc en oxyde, que pour l'opération de réduction en vue d'obtenir le métal - est rendu des plus dif- ficile.
Dans l'opération du grillage, il se produit un entraîne- ment de poussières nota.ble par le gaz sulfureux destiné à la fabrication de l'acide sulfurique.
Par l'emploi des chambres à poussières , des procédés mé- caniques ou des procédés électriques, on est certes parvenu à récupérer une partie de ces poussières, mais la valeur des poussières est peu intéressante, car par suite de leur composi-
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tion complexe, l'extraction économique des métaux utiles qu'elles contiennent n'est pas encore réalisée.
Le grillage d'une matière pulvérulente est difficile pour la raison principale qu'elle manque de porosité et que l'ac- tion de l'agent oxydant ne peut se produire qu'à la surface, sans agir par pénétration dans la couche du minerai à griller, comme cela a lieu quand la masse est plus ou moins grenue.
Ce manque de porosité fait que dans le début du grillage, la désulfuration n'étant pas homogène dans toute la masse, il se forme des centres de haute température provoquant des agglo- mérations.
Ces agglomérations gênent le déplacement régulier du minerai dans les différents étages des fours, ce qui modifie constamment l'allurede ceux-ci au détriment de la qualité du produit fini.
En plus, lors de l'alimentation ou vidange ci(-,:3 fours -par transport en magasin ou ultérieurement par manutention de char- quelconque , il se produit avec les blendes fines une quantité de poussières créant des pertes en zinc notables et rendant également le travail insaluble pour le personnel chargé de ces opérations.
La granulation du minerai fin avant grillage, comme exposée ci-après et précisée dans lé résumé final, permet de réduire au grillage l'entraînement des poussières à une pro- portion insignifiante.
Cette granulation donne un produit suffisamment dur -cour être manipulé, aisé à distribuer dans le four, se déplaçant régulièrement sur chaque étage, et d'une porosité exceptionnelle.
Il en résulte une allure de marche des .fours à griller d'une grande régularité, une désulfuration, pratiquement par- lant, complète de la blende, ce qui constitue une amélioration
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très notable sur le résultat que l'on obtient en traitant le minerai fin.
Le produit grillé se présente à la sortie des fours en grains sans aucune folle poussière, ce qui évite les pertes dans les manutentions ultérieures et rend celles-ci moins pénibles pour le personnel.
En ce qui concerne le traitement du produit granulé grillé au four de réduction, indépendamment de la teneur bien moindre en soufre, qui permet une extraction plus lucrative du métal, il existe d'autres avantages non moins importants qu'on peut résumer comme suit :
Grâce à la porosité de la masse entière et de chaque grain en particulier, l'action du gaz réducteur (CO) est facilitée, il en résulte une réduction régulière, plus rapide et plus complète ; les teneurs en zinc des résidus sont moindres, d'où rendement en métal plus élevé.
L'action du gaz réducteur étant plus aisée, la chauffe des creusets pourra être diminuée, d'où l'avantage de réduire la consommation de combustible de chauffe et d'augmenter le service de durée des creusets des fours.
En plus, les vapeursde zinc sortant du-creuset, entraî- nées par le courant gazeux vers les condenseurs sont libérées de poussières folles de minerai, d'où résulte une meilleure condensation du zinc et une production moindre de crasses oxydées dans le condenseur.
Enfin, malgré le vide que laisse dans le creuset un pro- duit granulé, il est possible, tout en conservant la même charge en minerai, de diminuer d'une façon intéressante la quantité de réductif, sans nuire au rendement américlé indiqué précédemment.
La présente invention qui assure le résultat exposé
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ci-dessus consisté' essentiellement dans le procédé de prépa- ration et de granulation de la matière fine à traiter alter- nativement par désulfuration et réduction.
Suivant le nouveau procédé, la blende crue fine, amenée au préalable à une teneur en eau convenable, est malaxée.
1 - Avec une quantité déterminée de blende grillée variable suivant la finesse des minerais (5% à 15%) et la com- position de la blende crue, la blende grillée étant traitée au préalable par l'acide sulfurique plus ou moins dilué pour transformer en totalité l'oxyde de zinc en sulfate.
2 - Avec une quantité déterminée (1% à 3%) d'argile grasse en poudre, argile renfermant de la SI02 combinée, de la 8102 libre.
Ce mélange est foulé par des meules roulantes verticales, dont la pression peut être réglée, au travers de plaques per- forées de trous circulaires ou de forme quelconque, dont la dimension varie de 2 à 4 m/m, suivant la nature du minerai.
La matière sort de l'appareil sous forme de bâtonnets qui se brisent par leur propre poids, tombent sur une toile métallique sans fin qui pénètre dans un séchoir de section prévue pour réaliser un séchage rapide.
Le but des additions préconisées pour arriver à une granu- lation justifiant les avantages énumérés, vise donc le but physique ou mécanique d'obtenir une matière plus ou moins plastique qui mécaniquement se laisse étirer.
En plus, les additions indiquées réalisent un effet chimique double :
1 - au début du grillage, le sulfate de zinc formé avant granulation se décompose en oxyde de zinc et crée, dans chaque grain, de la porosité, facilitant ainsi la désulfura- tion.
2 - La SIO2 libre incorporée par l'argile plus ou moins @
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sèche, réagit en fin de grillage avec le soufre des éléments basiques PBO- CAO- MgO existait à l'état de sulfate,et transforme en partie ceux-ci en oxyde.
La teneur totale en S du minerai grillé est donc amenée à un chiffre tel qu'elle ne gène plus en rien l'opération fina- le de réduction.
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"PROCESS FOR THE PREPARATION AND GRANULATION OF ZINC ORES WITH A VIEW TO IMPROVING DESULFURATION AND THE REDUCTION OF THEM"
Present-day sulphurized zinc ores, as a result of the increasingly general application of flotation processes for metal separation and grade enrichment, are delivered to such a degree of fineness that subsequent processing Both for the roasting operations in order to convert the zinc sulphide to the oxide, and for the reduction operation in order to obtain the metal - is made most difficult.
In the roasting operation, there is a notable entrainment of dust by the sulphurous gas intended for the manufacture of sulfuric acid.
By the use of dust chambers, mechanical or electrical processes, we have certainly succeeded in recovering some of this dust, but the value of the dust is of little interest, because, due to its composition.
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As a complex matter, the economic extraction of the useful metals they contain has not yet been achieved.
The roasting of a powdery material is difficult for the main reason that it lacks porosity and that the action of the oxidizing agent can only take place at the surface, without acting by penetration into the ore layer. to grill, as happens when the mass is more or less grainy.
This lack of porosity means that at the start of the roasting, the desulphurization not being homogeneous throughout the mass, high temperature centers are formed, causing agglomerations.
These agglomerations hamper the regular movement of the ore in the different stages of the furnaces, which constantly modifies the appearance of the latter to the detriment of the quality of the finished product.
In addition, when feeding or emptying these (- ,: 3 ovens - by transport to the store or subsequently by handling any load - a quantity of dust occurs with the fine blends creating significant zinc losses and making also the insaluable work for the personnel in charge of these operations.
The granulation of the fine ore before roasting, as set out below and specified in the final summary, makes it possible to reduce the entrainment of dust on roasting to an insignificant proportion.
This granulation gives a product sufficiently hard -cour to be handled, easy to distribute in the oven, moving regularly on each stage, and of exceptional porosity.
This results in a very regular grilling ovens running speed, virtually complete desulfurization of the blende, which is an improvement.
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very noticeable on the result that is obtained by treating the fine ore.
The toasted product comes out of the grain ovens without any crazy dust, which avoids losses in subsequent handling and makes these less painful for the staff.
Regarding the processing of the roasted granulated product in the reduction furnace, apart from the much lower sulfur content, which allows for more lucrative extraction of the metal, there are other no less important advantages which can be summarized as follows:
Thanks to the porosity of the entire mass and of each grain in particular, the action of the reducing gas (CO) is facilitated, resulting in a regular, faster and more complete reduction; the zinc contents of the tailings are lower, resulting in a higher metal yield.
The action of the reducing gas being easier, the heating of the crucibles can be reduced, hence the advantage of reducing the consumption of heating fuel and increasing the service life of the crucibles of the furnaces.
In addition, the zinc vapors exiting the crucible, carried by the gas flow towards the condensers, are liberated from loose ore dust, resulting in better condensation of the zinc and less production of oxidized dross in the condenser.
Finally, despite the vacuum that a granulated product leaves in the crucible, it is possible, while retaining the same ore charge, to reduce the amount of reducing agent in an interesting manner, without adversely affecting the American yield indicated above.
The present invention which ensures the stated result
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above consists essentially of the process of preparing and granulating the fine material to be treated alternately by desulfurization and reduction.
According to the new process, the fine raw blende, previously brought to a suitable water content, is kneaded.
1 - With a determined quantity of roasted blende varying according to the fineness of the ores (5% to 15%) and the composition of the raw blende, the roasted blende being treated beforehand with more or less dilute sulfuric acid to transform all zinc oxide to sulfate.
2 - With a determined quantity (1% to 3%) of fatty clay powder, clay containing combined SI02, free 8102.
This mixture is trodden by vertical rolling grindstones, the pressure of which can be regulated, through plates drilled with circular holes or of any shape, the size of which varies from 2 to 4 m / m, depending on the nature of the ore.
The material leaves the apparatus in the form of sticks which break by their own weight, fall on an endless wire mesh which enters a dryer of section intended to achieve rapid drying.
The aim of the additions recommended in order to arrive at a granulation justifying the advantages listed is therefore the physical or mechanical aim of obtaining a more or less plastic material which can be mechanically stretched.
In addition, the additions indicated achieve a double chemical effect:
1 - at the start of roasting, the zinc sulphate formed before granulation decomposes into zinc oxide and creates porosity in each grain, thus facilitating desulphurisation.
2 - The free SIO2 incorporated by the clay more or less @
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dries, reacts at the end of roasting with the sulfur of the basic elements PBO- CAO- MgO existed in the sulphate state, and partly transforms these into oxide.
The total S content of the roasted ore is therefore brought to a figure such that it no longer hinders the final reduction operation.