BE393832A - - Google Patents

Description

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  Procédé d'extraction de sulfure de plomb de minerais plombi- fères sulfurés. 



   La présente invention concerne les procédés de gril- lage ou calcination de minerais sulfurés tels que la pyrite, contenant de faibles quantités (pouvant atteindre 5 % envi- ron) de composés de plomb et notamment de sulfure de plomb,   - en   vue d'en extraire le plomb de manière commode. 



   Lorsqu'on grille de la pyrite plombifère dans un four de grillage, de la manière habituelle, avec de   l'air,   la plus grande partie du plomb s'oxyde et reste dans le mi- nerai grillé à l'état d'oxyde de plomb et autres composés. 



  Or, on a constaté qu'on peut avantageusement traiter 

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 la pyrite plombifère, contenant ou non d'autres métaux non ferreux, de manière à produire du soufre et/ou de l'an- hydride sulfureux, ainsi que de l'oxyde de fer, tout en vola- tilisant en même temps la presque totalité du plomb à l'état de sulfure de plomb. On peut alors séparer le sulfure de plomb des gaz de grillage en abaissant convenablement la tem- pérature et en recueillant la vapeur de sulfure de plomb dans un appareil approprié. 



   Suivant la présente invention on grille les mine- rais sulfurés, tels que la pyrite à faible teneur en plomb, avec une quantité restreinte d'air ou de gaz à contenance d'o- xygène dans un four rotatif, un four .vertical ou un four mécanique, de manière que tout l'oxygène soit consommé et qu'une partie de la matière chauffée se trouve en contact avec un gaz exempt d'oxygène. On introduit simultanément dans le four, en un ou plusieurs points convenables de celui- ci et de préférence dans la zone de combustion, un courant de gaz sensiblement exempt d'oxygène, tel que l'azote, l'an- hydride sulfureux ou un mélange de ceux-ci, ce qui a pour résultat de volatiliser le sulfure de plomb et de   l'entraîner   dans le courant de gaz. 



   Il y a lieu de contrôler soigneusement la tempéra- ture de la zône de combustion afin que les gaz de combus- tion situés immédiatement au-dessus de cette zone, où ils ne contiennent plus d'oxygène, soient suffisamment chauds pour volatiliser le sulfure de plomb, sans toutefois dépasser le point de fusion du minerai sulfuré soumis au traitement. 



  Des températures convenables sont de l'ordre de 800-900 C, et on a constaté que dans le cas d'une pyrite contenant jus- 

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 qu'à 5% de plomb, pratiquement tout ce plomb se volatilise à des températures allant   de.800 C   à 850 C. 



   La tension de vapeur du sulfure de plomb étant très faible aux températures utilisées, il faut donc intro- duire des quantités considérables de gaz, surtout lorsque la teneur en plomb du minerai sulfuré est relativement éle- vée. 



   On a trouvé que,en général, le volume de gaz inerte doit être environ le double de celui de l'air ou gaz de com- bustion, et qu'il doit traverser le brûleur à une vitesse d'en- viron 20 centimètres par seconde. 



   Afin d'éviter que le sulfure de plomb ne se trans- forme en oxyde de plomb par combustion, il est essentiel que la zone où s'effectue la volatilisation du plomb soit pratique- ment libre d'oxygène. Dans le cas d'un minerai ou autre ma- tière contenant beaucoup de pyrite, on atteint ce résultat par le contrôle de la vitesse de l'amenée d'air. Dans le cas de matières plus pauvres en soufre, et aussi en général, il peut être avantageux d'ajouter au minerai une faible quantité de coke ou autre matière contenant du carbone, afin d'assurer que l'oxygène libre soit rapidement éliminé. Dans ces cir- constances il se peut qu'une qertaine quantité de soufre libre soit présente dans le gaz, ce qui assure que les conditions soient non-oxydantes. On peut recueillir ce soufre libre du gaz par des moyens convenables, après extraction du sulfure de plomb. 



   On peut introduire le gaz exempt d'oxygène dans la partie inférieure du four en même temps que de l'air ou un gaz contenant de l'oxygène, ou bien en introduire la totalité ou une partie-directement dans la zone de combustion. 

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   Onpeut également utiliser le gaz exempt d'oxygène, introduit de cette manière, afin de régler les conditions thermiques comme c'est décrit dans le brevet anglais n    359478.   



  Lorsque la teneur en plomb est relativement élevée, il faut une quantité de gaz assez grande pour volatiliser le sulfure de plomb et l'entraîner à travers les régions moins chaudes situées au sommet du four, et dans ce cas, en raison du refroi- dissement trop prononcé, le gaz doit être chauffé au préala- ble, peu importe qu'il soit introduit dans la partie infé- rieure du four ou dans la z6ne de combustion. De   méme,lorsqu'on   utilise la plus faible quantité d'air ou d'oxygène possible pour la combustion, afin d'obtenir une plus grande quantité de soufre libre dans les gaz résultants, il se peut qu'on n'at- teigne pas une   température   suffisamment élevée pour volatili- ser le sulfure de plomb, à moins de chauffer au préalable les gaz d'apport. 



   On a trouvé qu'on peut très bien réaliser l'inven- tion en utilisant comme gaz exempt d'oxygène un mélange d'an- hydride sulfureux et d'azote, prélevé du sommet du four. Les minerais plombifères sulfurés sont ainsi soumis au traitement décrit ci-dessus et on traite de façon appropriée les gaz s'échappant du sommet du four, par refroidissement par exemple, en vue d'en éliminer premièrement le sulfure de plomb et en- suite le soufre, puis on renvoie les gaz résiduels contenant de l'anhydride sulfureux, avec ou sans chauffage préalable, soit à la zone de combustion, soit en partie à la zone de com- bustion et en partie au bas du four, où ils se mélangent à l'air ou au gaz contenant de l'oxygène. 



    EXEMPLE.-   
Pour traiter de la pyrite contenant 2% de plomb et 

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 45% de soufre, on peut exécuter comme suit le procédé suivant l'invention: 
On mélange la pyrite grossièrement broyée avec 10% de son propre poids de coke pulvérisé, et on introduit ce mé- lange de manière continue dans la partie supérieure d'un four rotatif, à raison de 100 kilos par heure. On insuffle de l'air au bas du four à une allure correspodant à 130 m3 par 100 kg. de pyrite. En un point du four situé à un tiers environ de sa longueur à partir de l'extrémité inférieure, on introduit un mélange de N2 et de S02 à une allure telle que la températu- re maximum du four ne dépasse pas 900 C.

   De ce gaz, introduit à la température de 200 C, il faut un volume allant de 200 à 300 m3 par 100 kg. de pyrite, suivant ce que le four perd de chaleur. Dans ces conditions, la pyrite se trouve soumise à une réduction énergique dans la partie supérieure du four, les gaz évacués ,consistant en un mélange de N2, SO2, fumée de soufre et CO2, ainsi que de vapeur de sulfure de plomb. On re- froidit ce gaz à 400 C environ et on le fait passer à travers un séparateur électrostatique de poussière. Dans ce séparateur s'accumule une poussière riche en sulfure de plomb, qu'on peut livrer au commerce ou traiter de toute manière connue, en vue d'en extraire du plomb. Après avoir complètement refroi- di le gaz résiduel pour condenser la fumée de soufre, on le concentre en SO2, et on le restitue au four de grillage.

   Cette concentration purge le gaz d'une quantité d'azote correspon- dant à celle qui entre sous forme d'air dans le four. 



   On peut avantageusement combiner le procédé suivant l'invention   aveccelui   pour la sulfatation du zinc et du cuivre contenus dans les minerais sulfurés, décrit dans la demande de brevet anglais n    34770/31   de la demanderesse. Par ce pro-      

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 cédé combiné, on peut enrichir en anhydride sulfureux, de toute manière voulue, et remettre en circulation les gaz con- tenant de l'anhydride sulfureux évacués de la partie supé- rieure du four, une quantité de gaz suffisante pour assurer la volatilisation du sulfure de plomb étant envoyée à tra- vers le four ou la partie supérieure de celui-ci.

   Si la tem- pérature de la zone de combustion est maintenue à un degré suffisamment élevé (c'est-à-dire à 850 C au moins) et que la quantité et la vitesse du gaz sont adéquates (ce qui dépend de la teneur en plomb du minerai), pratiquement tout le plomb est en traîné à l'état de sulfure de plomb, dans les gaz éva- cués. 



   On peut également traiter le minerai de manière à ré- cupérer le soufre à l'état libre. Dans ce but il faut que le grillage soit fortement réducteur, et on peut ajouter du car- bone libre sous une forme convenable, afin d'aider à la réduc- tion du sulfure de soufre en soufre libre. D'une manière géné- rale,on peut utiliser les procédés décrits dans le brevet anglais n  359.478 et dans le brevet belge n    391.635,   en y apportant les modifications décrites ci-dessus afin d'assurer la volatilisation complète du plomb. 

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Claims (1)

1. REVENDICATIONS ---------------------------- 1. Procédé d'extraction de sulfure de plomb de mine- rais sulfurés à faible teneur en plomb tels que la pyrite, consistant à griller le minerai avec une quantité restreinte d'air ou de gaz contenant de l'oxygène, dans un four rotatif, un four vertical ou un four mécanique, de manière que tout l'oxygène soit consommé et qu'une partie de la matière chauf- fée se trouve en contact avec un gaz exempt d'oxygène, à introduire dans le four en un ou plusieurs points de celui-ci <Desc/Clms Page number 7> un courant de gaz sensiblement exempt d'oxygène tel que l'azo- te, l'anhydride sulfureux ou un mélange de ces gaz, en une quantité et à une vitesse suffisantes (20 centimètres par seconde, par exemple) pour volatiliser pratiquement tout le sulfure de plomb et l'évacuer du four à l'état de vapeur,

   à refroidir les gaz évacués, et à recueillir le sulfure de plomb précipité.

   2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz exempt d'oxygène est introduit dans la zone de combustion et sert à régler la température régnant dans celle-ci.

   3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, carac- térisé en ce qu'on maintient à 800-900 C la température de la zone de combustion.

   4. Procédé suivant les revendications 1,2 ou 3, carac- térisé en ce qu'on ajoute au minerai une faible quantité de coke ou autre matière contenant du carbone.

   5. Procédé suivant les revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que le gaz exempt d'oxygène est un mélange d'anhydride sulfureux et d'azote, prélevé des gaz évacués du four.

   6. Procédé d'extraction de sulfure de plomb ou de plomb de minerais plombifères sulfurés tels que la pyrite , en substance comme c'est décrit ci-dessus avec référence à l'exemple cité.

   7. Sulfure de plomb, extrait ou obtenu conformément au procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5.