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"Perfectionnements au traitement des minerais de fer sul-
La présente invention concerne le traitement des minerais de fer sulfureux (pyrites) en vue d'en extraire du soufre, du fer et d'autres produits de valeur. Un de ses buts consiste à effectuer le grillage de manière à obte- nir directement du soufre et à récupérer de l'oxyde de fer comme sous-produit. Un autre but est d'utiliser à ces fins l'oxygène et l'hydrogène obtenus par l'électrolyse de l'eau, en employant l'oxygène dans le procédé de grillage et une quantité correspondant.e d'hydrogène (obtenu par l'électrolyse)
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dans la réduction de l'oxyde de fer en fer.
D'autres buts encore ressortiront de la descrip- tion d'une application préférée de l'invention, donnée à titre d'exemple.
La première phase du procédé consiste à griller le minerai. Suivant l'invention, il est important d'amener AUX matières premières de l'oxygène aussi pur que possible, en quantités déterminées et suffisamment faibles pour assurer que seul de l'oxyde de fer soit formé au cours du grillage, le soufre étant libéré à l'état non oxydé.
Bien entendu, de faibles quantités de soufre sont aussi oxydées, mais les quantités minimes d'anhydride sul- fureux ainsi formées peuvent être renvoyées au four de grillage avec de l'oxygène frais après la condensation ou l'absorption du soufre, (le procédé étant continu) et n'exercent donc aucune action défavorable. Grâce aux pe- ti.tes quantités déterminées d'oxygène que l'on emploie, il est possible d'une part d'exécuter le procédé sur une échel- le industrielle économique, sans frais de production de cha- leur, et, d'autre part, d'obtenir directement du soufre à l'état libre.
Ce mode d'exécution du procédé possède en outre l'avantage de pouvoir être combiné avec une production éco- nomique d'hydrogène et d'oxygène par électrolyse, les quan- tités d'hydrogène et d'oxygène requises pour les deux pha- ses du procédé correspondant exactement aux proportions de ces éléments contenues dans l'eau.
Lorsqu'on applique le procédé suivant l'invention à l'extraction d'oxyde de fer et de soufre d'un sulfure de fer tel, par exemple, que les pyrites, les réactions sont les suivantes:
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Premirére phase:
3 Fe S2 + 2 02 = Fe3 O4 + 3 S2
En premier lieu, on obtient de l'anhydride sul- fureux, mais la température élevée a pour effet de faire continuer la réaction de celui-ci sur les pyrites et de former de l'oxyde de fer et du soufre, par exemple comme suit:
3 Fe S2 +2 SO 2 = FE3 O4 = 4S2
Les gaz étant en circulation continue, le soufre en est éliminé par condensation ou absorption, et on les dirige vers le four de grillage avec la quantité requise d'oxygène frais.
Deuxième phase:
On transporte ensuite les pyrites incandescentes au four de réduction, dans lequel on réduit l'oxyde de fer en fer et en eau, à l'aide d'hydrogène. On condense l'eau, tandis qu'on renvoie au four l'hydrogène, constamment re- nouvelé par des additions d'hydrogène frais en proportions convenables. La réaction est la suivante:
F33 O4 + 4H2 = 3 Fe + 4H2O.
On peut effectuer une économie de chaleur en utili- sant celle des gaz partants pour le chauffage préalable des gaz entrants. Dans le procédé de réduction,, il est nécessai- re de communiquer une certaine quantité de chaleur à l'hy- drogène, ce qui peut s'effectuer par chauffage direct, à l'aide d'un arc électrique ou en additionnant l'hydrogène d'une faible quantité d'oxygène, par exemple.
Ainsi qu'on l'a remarqué, les quantités d'oxygène et d'hydrogène requises pour les réactions chimiques du procédé correspondent exactement aux proportions d'oxygène et d'hydrogène contenues dans l'eau.
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L'inventeur ne revendique pas la production de soufre par un procédé suivant lequel on traite les pyrites dans une cornue de distillation close. Il ne revendique pas non plus un procédé de distillation suivant lequel après avoir obte- nu une certaine quantité de soufre, on soumet les matières restant dans la cornue à un grillage, en présence d'un mé- lange d'air ou d'oxygène avec de l'azote du de l'acide car- bonique.
REVENDICATIONS ---------------------------
1. Procédé pour la séparation directe de soufre et de fer de minerais de fer sulfureux, consistant à amener au minerai, pendant le grillage, des quantités déterminées d'o- xygène, suffisamment faibles pour que seul le métal du mi- nerai soit oxydé, tandis que le soufre ne l'est pas sensi- blement.
2. Procédé pour la séparation directe de soufre et de fer à l'état métallique de minerais de fer sulfureux, sans l'emploi de combustibles, consistant à griller le mine- rai en présence de faibles quantités déterminées d'oxygène, de manière à obtenir du soufre à l'état libre et de l'oxyde-.de fer, puis à réduire l'oxyde de fer à l'aide d'une quantité d'hydrogène telle que celle-ci et la quantité d'oxygène con- sommée au cours du grillage soient proportionnelles aux quantités d'oxygène et d'hydrogène contenues dans l'eau.
3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, carac- térisé en ce qu'on fait circuler les gaz de manière continue à travers les minerais soumis au grillage et à travers les matières soumises au procédé de réduction, et qu'on obtient par condensation du soufre, des composés sulfurés et de l'eau.
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