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procédé permettant d'obtenir une fonte brute à teneur élevée en vanadium, propre à la fabrication du vanadium ou des combinaisons du vanadium et de l'acier Thomas*!
On sait,que malgré leur faible teneur en vanadium, la plupart des minerais de fer constituent une source presque inépuisable pour l'obtention du vanadium. CI est le cas axant tout des minerais de fer contenant du titane et du phosphore (magnétites scandinaves, minette lorraine).
Quoique la teneur en vanadium de ces minerais de fer dépasse rarement 0,1 à 0,2%, ils peuvent parfaitement bien entrer en concurrence pour la préparation du vanadium avec les minerais de vanadium à , forte teneur (jusqu'à 20% de vanadium) parce qu'on peut obtenir le vanadium qu'ils contiennent dans le cours même des procédés habituels de production du fer et presque comme un sousproduit.
Tous les procédés qui entrent en ligne de compte à cet égard utilisent la propriété connue du vanadium de passer en grande partie dans la fonte brute du haut-fourneau et de passer ensuite facilement dans les scories au cours de l'affinage consécutif. C'est sur un processus de\ce genre de réduction
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et d'affinage répétés plusieurs fois, qu'est basé le procédé de GOODWIN et FIRTH pour la préparation d'un fer a teneur élevée en vanadium, mais ce fer n'a tel quel que des applications limitées par suite de sa forte teneur en carbone et autres impuretés. Ilyalongtemps qu'on sait d'autre part obtenir le vanadium en partant des scories Thomas d'après le procédé de WITZ et OSMOND (Comptes rendus 95,42).
L'extraction du vanadium des minerais de fer n'a pris cependant une importance pratique que lorsque DIXON et von SETH oit indiqué leur procédé d'affinage fractionné de la fonte brute en vue d'obtenir une scorie aussi riche que possible en vanadium, que l'on peut ensuite traiter d'après des procédés connus, par exemple par voie chimique, pour obtenir les combinaisons de vanadium commerciales. toutefois, ce qui es important pour l'obtention d'une scorie au vanadium de ce genre, o'est d'avoir une fonte brute aussi riche que possible en vanadium, ce que l'on ne peut obtenir par exemple avec la minette lorraine à 0,08 % de vanadium.
On l'obtient, au contraire en passant la minette au haut-fourneau, une fonte brute contenant seulement 0,10 à 0,12 % de vanadium et même avec les magnétitesnorvégiennes les plus riches en vanadium on n'obtient qu'une fonte brute à 0,50 % de vanadium.
Or, on a observé que dans lès aciéries traitant la minette, on peut, d'après la présente invention, obtenir une fonte brute plus riche encore en vanadium que celle qu'on obtient normalement dans les aciéries traitant des magnétites.
L'invention est basée sur le fait que les matières rejetées pendant l'affinage par les convertisseurs des aciéries Thomas sont très riches en vanadium et qu'on peut utiliser ces projections qui, comme on sait, ont une forte teneur en.f er voisine de celle d'un minerai de fer, en les traitant seules (il y a avantage à aire précéder ce traitement
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d'une fusion agglomérante), ou en les passant au haut-fourneau avec des minerais de fer crus pour préparer une fonte brute à haute teneur en vanadium, cette fonte pouvant ensuite être traitée suivant les procédés connus pour donner les combi- naisons de vanadium commerciales.
Ce fait est d'autant plus suprrenant qu'on avait admis jusqu'à présent que les matières rejetées par les convertisseurs pendant l'affinage se com- posent d'un mélange de morceaux de scories Thomas, de fer et de chaux et qu'elles devraient par conséquent être plus pauvres en vanadium que la scorie Thomas. Cette contradiction apparente s'explique par le fait que les matières rejetées se forment en grande partie lorsque la chaux introduite dans le convertisseur en gros morceaux n'est encore dissoute que pour une faible part, tandis que la plus grande partie du vanadium est déjà brûlée.
Mais les poussières d'affinage rejetées par les conver- tisseurs contiennent, en plus du fer et du vanadium, des quantités importantes de phosphore. Si donc on soumettait après l'élimination du vanadium d'après l'un des procédés connus la fonte brute obtenue en partant de projections pures, immédiatement après sa coulée au procédé Thomas normal, il en résulterait, par suite de la forte teneur en phosphore, certaines difficultés que l'on peut toutefois éviter facilement en utilisant plusieurs hauts-fourneaux et en traitant les poussières ou le mélange à base de poussières dans un seul fourneau, c'est-à-dire en ne pré- parant un fer riche en vanadium et en phosphore xx que dans ce fourneau, et en laissant au contraire les autres fourneaux donner un fer d'autant plus pauvres en phosphore.
Ilfaut alors calculer le lit de fusion de telle façon qu'on obtienne un fer Thomas normal lorsqu'après élimina%ion du vanadium du fer contenant du vanadium et du phosphore, on réunit le fer restant, riche en phosphore, aveo le reste du fer pauvre en phosphore.
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On peut naturellement couler séparément le fer phosphoreux ainsi obtenu et l'ajouter ultérieurement à l'état solide et suivant les besoins dans le convertisseur Thomas ou encore, l'utiliser comme fer phosphoreux.
Comme les poussières d'affinage rejetées par les conver- tisseurs ne constituent pas une matière uniforme, mais un mélange de combinaisons à haute teneur en vanadium (de plus de 1% de vanadium dans le cas où on traite la minette), de fer et de morceaux de chaux, on peut les préparer au séparateur magnétique, ainsi qu'en les tamisant, en les passant dans un trieur à vent et en les enrichissant par flottage, ce qui permet d'obtenir des poussières à haute teneur en vanadium, même dans les parties plus pauvres en vanadium et de passer ensuite ces poussières au haut-fourneau.
EXEMPLE N I.
Dans un cubilot, on fait fondre en milieu réducteur avec un excès de coke des poussières de gros calibre rejetées pendant l'affinage par un convertisseur (passées par exemple au séparateur magnétique) et contenant 0,25% de vanadium. On obtient alors une fonte brute contenant 0,25 % de vanadium.
EXEMPLE N 2.
On passe au haut-fourneau un mélange composé de trois parties de menues de minerai ou de poussière de haut-fourneau (0,08% de vanadium) et d'une partie de poussière fine rejetée pendant l'affinage par les convertisseurs (0,7 % de vanadium).
On obtient une fonte brute xx contenant 0,4 % de vanadium, alors que la fonte brute ne contiendrait que 0,1 % de vanadium, si on n'ajoutait pas de poussière d'affinage. En partant de cette fonte brute, on peut obtenir d'après le procédé de von SETH 0,35 % de vanadium sous la forme de scories au vanadium, tandis que dans poussière d'affinage, on ne pourrait obtenir que 0,07 % de vanadium. Dans le premier cas, la scorie au vanadium contient 8 % de vanadium, dans le dernier cas seulement 3 %. On peut en retirer dans le premier cas 7 % et
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dans le dernier 2 % seulement, sous la forme d'acide vanadique, alors que les frais de fabrication et de traitement pour un kilog. de scorie sont presque les mêmes dans les deux cas.
Exemple N 3.
On prend des poussières d'affinage fines rejetées par les convertisseurs et contenant 0,6 % de vanadium, qu'on prépare pour porter la teneur en vanadium à 1,2 %. On agglomère ce produit d'après la méthode habituelle, en y ajoutant un peu de sable. Cet aggloméré donne, quand on le passe au haut-fourneau, un fer contenant 2,5 % de vanadium. On xx peut avec ce fer préparer une scorie au vanadium contenant 30 % de vanadium.