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" Procédé d'affinage des métaux "
L'invention est relative à raffinage des mêtaax et plus particulièrement à l'élimination da bismath dans le plomb.
L'invention s'applique particulièrement à l'enlèvement da plomb dont on a extrait l'argent, en vue d'enlever à peu près la totalité da bismuth. le procédé s'applique au trai- tement da plomb et notamment celai désigné sous le nom de corredign lead et est susceptible de réduire la teneur en bismuth da plomb jusqu'à moins de 0,005 %.
L'invention a également poar bat l'élimination des ré- actifs ayant servi à enlever le bismuth, de sorte que le métal da bain peut être amené dans an état de pureté répon- dant aux spécifications fixées pour le polmb affiné et lui permettant d'être mis sur le marché.
Suivant la présente invention, on atilise, comme réac- tif poar 1 enlèvement da bismath, le calcium et le magné- sium ou le calcium et le bayum. ces réactifs peuvent être utilisés soas forme d'alliages calcium-plomb et magnésium-
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plomb oa d'alliages calcium-plomb et eal; iuw-baryàm oa peuvent être combinés sous forme d'alliages calcium-magné- sium-Plomb ou o ale iam-barya.m-plomb. Les alliages peuvent être ajoatés aa bain pendant la même opération ou gtre adoo- tés successivement et la crasse produite peut être enlevée séparément. Dans tous lescas, la majeure partie du bismuth passe dans les crasses et peut être éliminée du plomb.
La teneur en bismuth da. plomb peut encore être réduite davan- tage par solidification fractionnée, le bismuth tendant
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entrer dans les parties eoliàiiiées, ce qui élimine à peu près complètement le bismuth du bain.
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A titre d'exemple particulier d'ans façon dont le pro- céde peat être appliqué, on introduit une certaine quantité de plomb dont on veut éliminerr le bismuth dans une chaudiè-
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re que l'on chauffe à ana température d'environ 35Q z. Il se forme une crasse d'oxyde à la surface da bain, que l'on
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Peut enlever dlane façon quelconque connae, Des blocs et parties solidifiées (rima) d'opérations antérieures pea- vent alors être ajoatés aa bain s'il y a lieu pour lear par- mettre de fondre dans la masse.
On ajoute ensuite un alliage de calcium et de plomb au bain fonda et l'on agite assezlongtemps pour lai per- mettre de s'incorporer intimement au bain. Il se forme ane
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crasse de calcium-bîsmath-plomb, contenant une grande par- tie du bismuth du bain, que l'on sépare d'ano manière quel- conclue.
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2o' bain est alors mainteno. à une température d'environ 3500 C et on y ajoute n,ns quantité relativoID9nt petite de magnésium métallique ou d'un alliage magnésium-plomb, ou baryum-plomb, que l'on incorpore intimement à la masse,par exemple par malaxage. Il se forme à nouveau une crasse qui contient de nouvelles quantités de bismuth et réduit nota-
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blament la teneur en bismuth da bain. Cette crasse peut étre enlevée et traitée d'one façon quelconque Pour récapé-
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rer les métaux de valeur.
On laisse alors la chaadière refroidir lentement et il se forme des blocs et des parties solidifiées le long des parois (rims); ce sont les parties du métal qui se solidi- fient les premières. ces blocs et parties solidifiées con- tiennent une proportion notable du bismuth résiduel et lais- sent le bain à peu près complètement débarrassé de bismath.
Ils peuvent être enlevés et ajoatés ensuite à des bains de plomb pour des traitements ultérieurs de la façon indi- quée précédemment.
Après enlèvement des blocs et parties solidifiées, la chaudière est réchauffée et raclée pour enlever le métal solidifia. Les râclares peuvent être ajoutées aag blocs, s'il y a lieu. Le plomb contient alors une quantité consi- dérable de calcium et de magnésium ou baryum, qui doivent être enlevées pour qae le plomb soit susceptible d'être mis sur le marché comme plomb affiné. Ce résultat est obte- na en chauffant le bain à une température de 400 C et en ajoutant une scorie de chlorure, de préférence du chlorure de zinc, en quantité suffisante pour recouvrir complète- ment sa sarface et former joie.
Du chlore est ensuite in- trodait dans le plomb en quantité suffisante poar s'unir au calcium et au magnésium on baryum, et former des chloru- res, et s'il y a lieu an excès de chlorure de plomb, uti- lisable dans le traitement des grasses bismathées sas-in- diquées. La scorie de chlorure de zinc,de chlorure de cal- clam et de chlorure de magnésium ou de baryam peut alors être enlevée da bain et le plomb fonda est pompé dans un réservoir approprié pour an usage ultérieur.
Grâce à la scorie de chlorure de zinc, les chlorures de calcium, magnésium ou baryum et plomb forment une scorie fluide dans laquelle peuvent se produire des réactions se- condaires aboutissant à une chloraration sélective da cal-
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olam et da magnésiam. De plas, on évite la formation de litharge, ou s'il s'en produit, elle reste en solution dans la scorie fluide. En Ilabsonce de cblorare de zinc il se produirait ana crasse sèche qu'il serait difficile de mani- paler et qui ne faciliterait pas la formation de chlorure de magnésiam, de baryum et de calcium.
Bien que la tempéra tare du bain paisse varier entre certaines limites, on a remarqué qu'il est préférable d'employer une température d'environ 350 C pour l'addition
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des alliages et les) opérations de décrassage. Botir le trai- tement au chlore, on paat employer Il:ne température d'envi- ron .0 c;.
S'il y a lisa, les alliages de calcium et de magné-
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sium oa baryum peuvent être ajoutés en une seule phase. Il est évident aassi que le calcium, le magnésium ou le baryum peuvent être ajoatés au bain sous différentes formes et notamment le magnésium peut être ajouté à l'état métalli- que. les alliages de plomb décrits ci-dessus sont partica- lièrement propres à cette application bien qu'en certains cas il soit prête râblé d'ajouter le magnésium à l'état mé-
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talliqae. De plus, l'invention s'applîqae à l'enlèvement da bismuth de différents métaux et non pas seulement à l'élimination de cet élément dans le plomb.
Ce procédé peut être exécuté comme an traitement sépara de métaux, ou bien
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il peut être combiné à à'autres opérations d'affinage, ain- si qu'il apparaîtra clairement à l'homme de l'art.
On notera qu'on peut employer dans la seconde phase
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de l'enlèvement da bismuth un. alliage calciam-magnésiam- plomb oa calcium-baryum-plomb, s'il y a lieu. Dans ce cas, la quantité de calcium ajoutés pendant la première phase
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da traitement peut être réduite de façon correspondante pour que la quantitétotale de calcium 0 n'augmente pas .De même, le procédé peat être combiné en une seule phase pen- dant laquelle on ajoute au bain une quantité appropriée
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d'an alliage ealeiam-magnésiam-plomb ou cale ium baryam- plomb pour enlever la quantité é vo ul àe de bismath.
A titre d'exemple on traite 100 kg. de plomb (désigné sous le nom de @ corroding lead) contenant 0,045% de
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'b5smath, de la manière décrite ci-dessus,, avec deslalliages de calcium et de magnésium contenant environ 0.1% de cal-
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ciam et 0,1% de magnésiam, rapportés à la qaantité totale de plomb dans le bain. Après décrassage de la crasse de calcium-b1smlth-plbmb, on a trouvé que la teneur en bismuth da bain était descendue à environô,03%.
Après enlévenent de la crasse de magpésiam-bismath- calciam-plomb, la teneur en bismath da bain était réduite à 0,009%. Après congélation et enlèvement des blocs et parties solidifiées la teneur en bismuth da bain était d'environ 0,004%.
Dans certains cas, il petit être bon d'ajouter le cal- cium et le baryum en une seule opération, Si l'opération peut être effectuée de cette manière, le plomb affiné est fonda et la crasse d'oxyde enlevée comme indigné précédem- ment. On ajoute alors un alliage de calciam-baryam-plomb, que l'on fait fondre dans le bain. cet alliage peut conte-
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nir par exemple µS,07 % de calciam et l,l de baryum et peut être ajouté en quantités représentant 0,69 kg de cal- cium par tonne de plomb et 0,25 kg de baryum par tonne de plomb.
Cet all iage est malaxé dans le métal de la manière indiquée précédemment et la crasse riche en bismuth est enlevée de la surface da bain, on peut alors former les blocs et parties solidifiées pour rédaire encore la teneur
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en bismath da bain, le aalcium et le baryum poavant;@tre' éliminés à l'état de chlorures comme décrit oi",dessa8,-; On a constaté que dans ce procédé le baryam est plus efficace que le calcium dans la rédaction de la teneur en
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bismath, à la fois au point de vue des rapports atoml1qaes
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et des frais d'opération.
La scorie de chlorare de zinc facilite l'élimination da calcium et da. baryam pendant le traitement du chlore. En l'absence de cette scorie, une partie da plomb se trans- formerait en chlorure de plomb et une partie s'oxyderait à l'état de litharge. Ces composés sont infusibles à la température da bain et l'on obtiendrait par conséquent ana crasse sèche. Avec la scorie de chlorure de zinc, cette scorie s'allie au chlorure de zinc pour former an sel fasi- ble à la température da bain. Il ne se forme pas de li- tharge et le calcium réduit le chlorure de plomb à l'état de plomb métallique, et l'on est sûr ainsique tout le cal- cium sera enlevé avant qu'il ne se produise da chlorare de Plomb.
REVENDICATIONS
1 . Un procédé d'élimination da bismuth dans les mé- taux qui le contiennent à l'état d'impureté, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer le métal poar former an bain et à ajouter à ce bain da calcium et du magnésium et ou da baryam poar former une crasse qui contient la majeu- re partiè du bismuth, à décrasser le bain et à récupérer les métaux de valeur de cette crasse.
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"Metal refining process"
The invention relates to the refining of metaaxes and more particularly to the elimination of bismath in lead.
The invention is particularly applicable to the removal of lead from which the silver has been extracted, with a view to removing substantially all of the bismuth. the process applies to the treatment of lead and in particular that referred to as corredign lead and is capable of reducing the bismuth content of lead to less than 0.005%.
The invention also involves the elimination of the reagents which have been used to remove the bismuth, so that the metal in the bath can be brought in a state of purity meeting the specifications laid down for the refined polmb and allowing it to be refined. 'be placed on the market.
In accordance with the present invention, as the reagent for the removal of bismath, calcium and magnesium or calcium and bayum are used. these reagents can be used in the form of calcium-lead and magnesium alloys.
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lead oa from calcium-lead and eal alloys; iuw-baryam oa can be combined in the form of calcium-magnesium-lead or iam-barya.m-lead alloys. The alloys can be added to the bath during the same operation or added successively and the dross produced can be removed separately. In all cases, most of the bismuth passes into the dross and can be removed from the lead.
The bismuth content da. lead can be further reduced by fractional solidification, the bismuth tending to
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entering the broken parts, which almost completely removes the bismuth from the bath.
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As a particular example of how the process can be applied, a certain quantity of lead is introduced, the bismuth of which is to be removed, in a boiler.
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re which is heated to ana temperature of about 35Q z. An oxide grime forms on the surface of the bath, which
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Can remove in any way connae. Blocks and solidified parts (rima) from previous operations can then be added to the bath if necessary to allow them to melt into the mass.
An alloy of calcium and lead is then added to the molten bath and stirred long enough to allow it to become fully incorporated into the bath. It forms ane
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calcium-bismath-lead dross, containing a large part of the bismuth of the bath, which is safely separated.
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2o 'bath is then mainteno. at a temperature of about 3500 C and there is added n, ns relatively small amount of metallic magnesium or a magnesium-lead alloy, or barium-lead, which is intimately incorporated into the mass, for example by mixing. A dross forms again which contains further quantities of bismuth and nota-
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blame the bismuth content of the bath. This grime can be removed and treated in any way.
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rer valuable metals.
The chaadière is then left to cool slowly and blocks and solidified parts are formed along the walls (rims); it is the parts of the metal that solidify first. these blocks and solidified portions contain a significant proportion of the residual bismuth and leave the bath almost completely free of bismath.
They can be removed and then added to lead baths for further treatments as previously indicated.
After removing the blocks and solidified parts, the boiler is reheated and scraped to remove the solidified metal. Râclares can be added to ag blocks, if necessary. The lead then contains a considerable amount of calcium and magnesium or barium, which must be removed before the lead can be marketed as refined lead. This is achieved by heating the bath to a temperature of 400 ° C and adding a chloride slag, preferably zinc chloride, in an amount sufficient to completely cover its sarface and create joy.
Chlorine is then introduced into the lead in sufficient quantity to unite with calcium and magnesium or barium, and form chlorides, and if necessary in excess of lead chloride, which can be used in the treatment of sas-indicated bismathea fatty acids. The zinc chloride, calcium chloride, and magnesium or baryam chloride slag can then be removed from the bath and the molten lead is pumped into a suitable tank for further use.
Thanks to the zinc chloride slag, the calcium, magnesium or barium and lead chlorides form a fluid slag in which secondary reactions can take place leading to selective chlorination of the calcium.
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olam and da magnesiam. Likewise, the formation of litharge is avoided, or if it does occur, it remains in solution in the fluid slag. In the absence of zinc cblorare there would be produced a dry dross which would be difficult to handle and which would not facilitate the formation of magnesiam chloride, barium and calcium.
Although the tare temperature of the thick bath will vary between certain limits, it has been noticed that it is preferable to use a temperature of about 350 C for the addition.
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alloys and) stripping operations. If the chlorine treatment is to be avoided, it should be used: a temperature of around .0 c ;.
If there is lisa, the calcium and magnesium alloys
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sium or barium can be added in a single phase. It is obvious aassi that calcium, magnesium or barium can be added to the bath in different forms and in particular magnesium can be added in the metallic state. the lead alloys described above are particularly suitable for this application although in some cases it is ready-made to add the magnesium in the mixed state.
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talliqae. In addition, the invention applies to the removal of bismuth from various metals and not only to the removal of this element in lead.
This process can be carried out as a separate treatment of metals, or
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it can be combined with other refining operations, so that it will be apparent to those skilled in the art.
Note that we can use in the second phase
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of the removal of bismuth a. Calciam-magnesiam-lead or calcium-barium-lead alloy, if applicable. In this case, the amount of calcium added during the first phase
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The treatment can be correspondingly reduced so that the total amount of calcium 0 does not increase. Likewise, the process can be combined in a single phase during which an appropriate amount is added to the bath.
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an ealeiam-magnesiam-lead alloy or wedge ium baryam-lead to remove the vo ul amount of bismath.
By way of example, 100 kg are treated. lead (referred to as @ corroding lead) containing 0.045%
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'b5smath, as described above, with calcium and magnesium alloys containing about 0.1% cal-
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ciam and 0.1% magnesiam, related to the total amount of lead in the bath. After scouring the calcium-b1smlth-plbmb dross, it was found that the bismuth content in the bath had fallen to about 0.03%.
After removing magpesiam-bismath-calciam-lead dross, the bismath content in the bath was reduced to 0.009%. After freezing and removing the blocks and solidified parts, the bismuth content in the bath was about 0.004%.
In some cases it may be good to add the calcium and barium in one operation. If the operation can be done in this way the refined lead is melted and the oxide dross removed as indignant before. is lying. An alloy of calciam-baryam-lead is then added, which is melted in the bath. this alloy may contain
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nir for example µS, 07% of calciam and l, l of barium and can be added in quantities representing 0.69 kg of calcium per tonne of lead and 0.25 kg of barium per tonne of lead.
This alloy is kneaded in the metal in the manner indicated above and the bismuth-rich dross is removed from the surface of the bath, the blocks and solidified parts can then be formed to further reduce the content.
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in bath bismath, the aalcium and barium come in; @be 'eliminated in the state of chlorides as described oi ", dessa8, -; It has been found that in this process baryam is more effective than calcium in the drafting of content
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bismath, both from the point of view of atoml1qaes ratios
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and operating costs.
Zinc chlorare slag facilitates the removal of calcium and da. baryam during chlorine treatment. In the absence of this slag, some of the lead would be transformed into lead chloride and some would oxidize to the state of litharge. These compounds are infusible at bath temperature and therefore dry dross would be obtained. Together with the zinc chloride slag, this slag combines with zinc chloride to form a weak salt at bath temperature. No lime is formed and the calcium reduces the lead chloride to metallic lead, and it is thus certain that all the calcium will be removed before any lead chlorare occurs. .
CLAIMS
1. A process for removing bismuth from the metals which contain it in the state of impurity, characterized in that it consists in heating the metal to form a bath and in adding calcium and magnesium to this bath and or da baryam poar to form a dross which contains most of the bismuth, to scour the bath and to recover valuable metals from this dross.