BE401799A - - Google Patents

Description

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   On connait déjà la fabrication de magnésium métallique par réduction thermique de magnésie et de matières premières contenant de la magnésie, au moyen de silicium dans un cou- rant de gaz inerte avec précipitation subséquente de la va- peut de magnésium sous une forme solide ou   liquide.   Il con- vient, dans ces conditions, d'effectuer la volatilisation du magnésium à des températures aussi basses que possible, car la précipitation, sans perte, des vapeurs de magnésium est d'autant plus difficile que la température de ces vapeurs 

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 est plus élevée.

   Dans l'application industrielle pratique du procédé mis au point au laboratoire, cette circonstance est une cause de difficultés, car il faut dans la pratique, chercher à obtenir une application continue du procédé, c'est à dire la formation d'un laitier résiduel pouvant être facilement déchargé du   four à   l'état liquide,   c'est à   dire   qui   soit très fluide. Quand on emploie seulement du silicium comme agent de réduction, on obtient toutefois des laitiers à point de fusion-élevé, même lorsque la matière de départ est de la dolomie, ainsi qu'on l'a déjà proposé.

   Pour abaisser le point de fusion du laitier produit, on a également proposé d'utiliser comme agent de réduction, au lieu de silicium seul, un mélange de silicium et d'aluminium, parce que les laitiers   2 3 ainsi obtenus qui font partie du système ternaire CaO - Al2O3-   
Si 1 ont un point de fusion peu élevé. 



   La présente invention part de cette découverte inatten- due que, pour la fabrication pratique continue de magnésium par réduction thermique sur une grande échelle, la production d'un laitier très fluide n'est pas une condition indispensable et qu'on peut, au contraire, effectuer la réduction au moyen d'un four tubulaire tournant dont les résidus de la.réaction sont extraits continuellement à l'état solide. 



   L'application du four tournant crée pendant la conver- sion, une répartition uniforme de la température dans la matiè- re en réaction, circonstance qui a aussi une action favorable sur la régularité du dégagement des vapeurs de magnésium.On peut d'ailleurs aussi renoncer à l'utilisation coûteuse de l'aluminium comme agent de réduction, et ne prendre que du silicium comme agent de réduction unique, car les résidus constitués uniquement par CaO et SiO2 ont précisément le point de fusion très élevé que l'on cherche à obtenir et ne possèdent pas de propriétés collantes. Enfin, l'utilisation d'un four tubulaire tournant a encore le très grand avantage 

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 de permettre une mise en oeuvre continue du procédé avec un chauffage extérieur. 



   Comme agent de réduction pour la magnésie ou les matiè- res premières contenant de la magnésie (telled que la dolomie) on peut utiliser éventuellement aussi, en dehors du silicium ou du ferro-silicium, de l'aluminium ou des mélanges des deux. 



   On a obtenu des résultats particulièrement avantageux en uti- lisant certains alliages, contenant essentiellement de l'alu- minium et du silicium, éventuellement avec certaines quantités de fer, tels que ceux qui sont formés dans la réduction ther- mique de matières premières contenant de l'alumine, en parti- culier de mélanges de kaolin et   d'alumine;

     et dont l'utilisa- tion a rencontré jusqu'ici des difficultés considér ables.Alors que quelques-uns de ces alliages, par exemple ceux qui contien- nent environ 70 parties d'Al. pour 30 parties de Si, facilitent la production de laitiers très particulièrement fluides et con- viennent par conséquent moins bien pour l'application du procé- dé en question, il est précisément avantageux, dans le cas pré- sent, d'utiliser ceux de ces alliages qui donnent naissance à des laitiers point de fusion élevé, la présence de quantités de fer même relativement grandes ne gênant pas, car les tempé- ratures envisagées dans le cas présent ne suffisent pas pour fondre le fer.

   Il est particulièrement surprenant, dans ces conditions, que la réduction des matières premières contenant de la magnésie soit tellement intense, lorsqu'on utilise ces allia- ges ternaires, ayant par eux-mêmes un point de fusion relati- vement bas,   qu'il   ne se produise même pas de fusion intermé- diaire de ces alliages, fusion Qui rendrait impossible l'uti- lisation d'un four tubulaire tournant. titre d'exemples d'al- liages de ce genre, qui donnent   na,issance à   des produits de ré- action à point de fusion relativement élevé, on citera les sui- vants: 

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 EMI4.1 
 
<tb> la) <SEP> 30-35;0 <SEP> Si <SEP> 2 ) <SEP> 45-50 <SEP> Si <SEP> 3 ) <SEP> 70-75 <SEP> Si.
<tb> 
<tb> 



  40-50 <SEP> % <SEP> Al <SEP> 18-22 <SEP> % <SEP> Al <SEP> 10-12 <SEP> % <SEP> Al.
<tb> 
 
 EMI4.2 
 20-35 % 'le 3S-33%B'e 15-18 ja Fe. 



   A titre non limitatif on décrira ci-après, en détail, un four tubulaire rotatif propre à l'application du procédé conforme à l'invention. 



   En fig. 1, a est un moufle en acier résistant à la chaleur, constituant la chambre de réaction et tournant   à   l'intérieur d'un four fixe ou en commun avec un four rotatif   b,   On fait passer dans ce moufle de l'hydrogène soigneusement épuré et séché pénétrant en   c sous   une faible pression effec- tive. Pour le chauffage de petits fours on utilise de préfé- rence un enroulement d en fil de nickel-chrome ou de molybdène, la cavité annulaire ménagée entre l'enroulement de chauffage et le moufle e jouant le rôle de chemise à hydrogène.

   Du c8té où   l'hydrogène   pénètre dans le moufle, se trouve un dispositif de remplissage f pour l'introduction du mélange de réduction, tandis que du côté de la sortie de l'hydrogène se trouve un dispositif g d'extraction du résidu de la réaction. Pour l'in- troduction on utilise de préférence une vis d'Archimède h dont la trémie, toujours pleine, sert également d'obturateur pour le gaz. La condensation en métal solide de la vapeur de magnésium dégagée de la masse en réaction peut être provoquée avantageusement sur la surface extérieure d'un tube en fer i plein d'eau qui s'engage dans le moufle du côté de l'extraction. 



  Il suffit d'ailleurs de constituer le dispositif de sortie de l'hydrogène   simultanément   comme dispositif d'extraction du résidu. 



   On peut, au besoin, provoquer une condensation du ma- gnésium à l'état liquide, par exemple comme représenté en fig.2 en montant à l'intérieur ou à la surface du moufle un tube de fer k chauffé au-dessus de la température de fusion du magné- sium et servant également pour la sortie de l'hydrogène.Les 

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 résidus de la réaction pénètrent alors, après extraction, dans un récipient collecteur 1. hermétique aux gaz.

Claims (1)

1. RESUME.

   L'invention a pour objet: 1 ) Un procédé de fabrication continue de magnésium métallique par réduction thermique de matières premières contenant de la magnésie, telles que la dolomie et d'autres matières analogues, caractérisé en ce que la réduction est effectuée dans un four tubulaire rotatif au-dessous du point de fusion du résidu de la réaction.

   L'agent de réduction utilisé est, de préférence du si- licium ou du ferro-silicium. On peut employer aussi comme agents de réduction, des alliages de silicium et d'aluminium, éven- tuellement aussi avec du fer, produits par la réduction ther- mique de matières premières contenant de l'alumine, en parti- culier de mélanges de kaolin et d'alumine et dont les produits d'oxydation, en combinaison avec les résidus de la matière première contenant de la magnésie, fournissent des produits à point de fusion élevé.

   2 ) Un four pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, ca- ractérisé en ce que le chauffage du four rotatif est assuré de l'extérieur, de préférence, au moyen d'un enroulement en fil métallique, la cavité annulaire ménagée entre l'enroulement de chauffage et le moufle servant de chemise à l'hydrogène*