BE379108A

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Info

Publication number: BE379108A
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Description

" Procédé et four pour la fabrication de zinc "
La présente invention a trait à un procédé pour la fabrication de zinc au moyen d'un réducteur additionné au minerai.

L'invention envisage notamment un procédé pour la réduction d'oxyde de zinc, obtenu par exemple par grilla- ge de blende.

Suivant le procédé de l'invention, on prévoit d'opé- rer la réduction dans une enceinte ou four dans lequel on introduit un mélange aussi homogène que possible de minerai de zinc et de combustible par exemple de l'oxyde de zinc et de la houille à coke.

Suivant le procédé de l'invention, on prévoit de provoquer d'abord la cokéfaction de ce mélange par chauf- fage interne et ensuite la réduction et la volatilisa- tion du zinc au moyen d'un courant électrique de chauffage que l'on fait passer au travers du conducteur formé par

ce mélange cokéfié.

Suivant une particularité de l'invention, on prévoit d'autre part, après la dite volatilisation du zinc, d'uti- liser}'excédent de combustible encore disponible, pour la production de gaz de gazogène, gaz qui peut avqntageu- sement être utilisé pour la production de courant électri- que, lui-même destiné à provoquer la susdite réduction et la volatilisation.

D'autres détails et particularités de l'invention ap- paraîtront au cours de la description des dessins ci-an- nexés, qui représentent à titre d'exemple seulement, un four convenant pour la réalisation du procédé de l'inven- tion.

La figure 1 est une vue en perspective avec brisure partielle.

Les figures 2 et 3 sont des coupes respectivement longitudinale et transversale au travers du dit four*
Les éléments identiques dans les trois figures sont désignés par les mêmes chiffres de référence.

On voit à ces figures un four comportant une chambre de cokéfaction 3 munie à deux extrémités opposées de deux électrodes en carbone et 4' Chacune de ces électrodes est de surface égale à la section du four en vue d'assu- rer une répartition uniforme du courant. La charge 5 que l'on peut introduire dans ce four vient en contact avec les électrodes 4 et 4',
La chambre 3 comporte une grille 6 par exemple en dalles réfractaires percées d'orifices tels que 7. Des conduits ou tubes perforés 8, par exemple en tôle, peu- vent être montés comme représenté dans les orifices.7 de la grille. Au moyen de ces tubes, on provoque dans la charge la formation de cheminées dont l'utilité apparaîtra

au cours de la description du fonctionnement du four.

Le four représenté comporte encore un ou plusieurs orifices 9 pour l'injection d'air ou de vapeur et un ou plusieurs orifices tels que 10 pour l'évacuation des gaz de combustion, des vapeurs de zinc et du gaz de gazogène.

Le four peut être calorifugé et rend² étanche au moyen d'une enveloppe métallique 11 par exemple, placée autour de parois en réfractaire 12.

Suivant le procédé de l'invention, on introduit dans le four une charge de minerai de zinc et de combustible telle que de la houille à coke. Pour obtenir un mélange bien homogène, et éviter lors du chargement un classement des matières par ordre de densité, on peut ajouter à la masse quelques % de goudron qui immobilise le minerai.

Une telle adjonction améliore également les qualités du coke obtenu.

Dans la charge sont ménagées des cheminées, en nombre quelconque, dont l'éboulement est évité par exemple par des conduits ou cylindres perforés, en tôle tels que 8.

Ces cylindres qui sont de valeur très faible fondent au cours de l'opération et sont à remplacer pour l'opération suivante.

Après chargement, le four est fermé et on l'allume en faisant brûler du gaz sous la grille. Quand le charbon commence à distiller, on coupe le gaz et le chauffage se poursuit par la combustion partielle des produits de dis- tillation dans les cheminées 8.

La charge ne brûle pas, elle est protégée par le flux gazeux qui est évacué par le conduit 10 par exemple vers une cheminée non représentée.

Le chauffage est de préférence poussé jusqu'à 800 C.

A cette température la charge est cokéfiée.

On obtient un coke de cohésion médiocre, mais suffi- sante pour le procédé, étant donné qu'il ne subit aucune manutention.

Les réactions endothermiques subsidiaires de la ré- duction du zinc, telles que notamment réduction des oxy- des de fer et de plomb, sont presque toutes terminées.

L'oxyde de zinc n'a pas réagi.

On raccorde ensuite le conduit 10 à l'appareil de condensation du zinc, non représenté, et on fait ensuite passer du courant au travers du conducteur formé par la masse cokéfiée, au moyen des électrodes 4 et 4'. L'é- chauffement électrique n'a plus qu'à provoquer l'échauf- fement de la charge, jusqu'à la température de réduction, la réduction et la volatilisation du zinc et les pertes telles que chaleur emportée par les gaz, rayonnement etc.

La condensation des vapeurs de zinc qui quittent le four par le conduit 10, peut se faire dans des appa- reils quelconques d'un genre connu. Les pertes en métal sont extrêmement réduites du fait que le four est fermé :et étanche. De plus, la condensation des vapeurs de zinc s'effectue presque complètement parce que d'une part, ces vapeurs ne sont guère diluées que dans l'oxyde de carbone provenant de la réduction , et d'autre part, parce qu'il n'y a pas d'entraînement de poussières pouvant entraver la condensation.

Enfin, étant donné que la charge forme un conducteur homogène oontinu, la répartition du courant est régulière et l'échauffement est progressif et régulier dans toute la masse. On évite ainsi les élévations locales de tempéra- ture qui peuvent volatiliser l'oxyde de zinc avant sa ré- duction.

Après la / volatilisation du zinc, on coupe le cou-

rant et le four est alors utilisé comme gazogène en vue de la gazéification du combustible encore disponible.

On peut refroidir la masse par injection de vapeur d'eau avec formation de gaz à l'eau avant de souffler de l'air par l'orifice 9. En employant par exemple une pro- portion de houille de 1,6 en poids du minerai, la quantité de gaz de gazogène produite en fin d'opération suffit largement pour produire le courant nécessaire à l'opéra- tion de réduction et de volatilisation du zinc.

La combinaison du chauffage interne par cokéfaction de la charge, et du chauffage électrique ultérieur permet d'une part, d'obtenir une réduction, volatilisation et condensation quasi totales du zinc, tout en rendant le procédé rentable, par suite de l'utilisation intégrale du charbon mis en oeuvre.

Le procédé ne nécessaite d'autre part aucun briqueta- ge préalable.

Il est évident que le procédé peut être réalisé dans n'importe quel four et que d'autre part, le procédé de l'invention n'est pas limité à l'exemple d'exécution dé- crit.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé de fabrication de zinc dans lequel on co- kéfia un mélange de minerai de zinc et de combustible et dans lequel on provoque ensuite la réduction de ce mine- rai et la volatilisation du zinc, en faisant passer un courant électrique de chauffage au travers du conducteur formé par ce mélange cokéfié.

2. - Procédé de fabrication de zinc suivant la reven- dication 1 dans lequel, après volatilisation du dit zinc on utilise l'excédent de combustible susdit pour la pro- duction de gaz de gazogène.

@ <Desc/Clms Page number 6> 3. - Procédé de fabrication de zinc suivant la reven" dication 2 dans lequel on produit du courant électrique au moyen du dit gaz de gazogène.

4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions 1 à 3 dans lequel on cokéfie un mélange de minerai de zinc et de combustible à une température à laquelle s'opère la réduction des oxydes de métaux étrangers qui accompagnent le zinc, avec combustion partielle du dit combustible dans des cheminées ménagées dans le dit mélan- ge, et dans lequel procédé l'on opère ensuite la réduction de l'oxyde de zinc et la volatilisation du zinc par le passage d'un courant électrique de chauffage au travers du conducteur formé par cette masse cokéfiée.

5.- Four pour la réalisation du procédé suivant la revendication 1, comportant une chambre de cokéfaction munie à des extrémités opposées d'électrodes susceptibles de venir en contact avec la masse pouvant être introduite dans la dite chambre.

6. Four suivant la revendication 5 dans lequel la surface de chaque électrode est égale à la section du four 7. - Four suivant l'une ou l'autre des revendications 5 ou 6, comportant une chambre de cokéfaction munie d'une grille et d'un jeu de conduits perforés susceptibles d'ê- tre montés dans des orifices pratiqués dans la dite grille de manière à ménager des cheminées dans la masse suscepti- ble d'être introduite dans la dite chambre.

8. Four suivant l'une ou l'autre des revendications 4 5, 6 ou 7, comportant des orifices pour l'injection d'air et de vapeur et des orifices susceptibles d'être mis en communication, soit avec des appareils de condensation du zinc, soit avec des appareils d'utilisation de gaz de ga- zogène. <Desc/Clms Page number 7>

9.- Procédé de fabtication de zinc tel que décrit.

10.- Four pour la réalisation du procédé susdit tel que décrit ou représenté aux dessins ci-annexés.