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" Procédé et dispositif de réduction des minerais de zino oxydés ".
L'invention est relative au traitement de minerais de zino oxydés et concerne un procédé dans lequel la réduction de ce minerai, produisant une transformation sensiblement complète à l'état de vapeur du zinc oontenu dans le minerai, s'effeo- tue d'une manière pratiquement instantanée. L'invention vise en outre la récupération et la condensation à l'état métallique des vapeurs de zino.
Suivant l'invention, on fait passer du minerai de zino oxkydé à l'état de fine division à travers une oornue ohauf- fée, en présence d'un réduoteur approprié, dans des conditions telles que le zinc contenu dans le minerai passe à l'état de vapeur, les vapeurs étant enlevées de la oornue dans des oon- ditions convenablement réductrices et étant condensées.
Dans l'application pratique de l'invention, on peut uti- liser différents types d'appareils, l'un d'entre eux
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étant représenté au dessin annexé, dans lequel : la figure 1 montre, en coupe verticale, un appareil pour l'application du procédé , et la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
En se référant au dessin, 10 désigne un four, possédant une paroi latérale 11, une paroi inférieure 12 et une paroi supérieure 13. Dans ce four, sont montés une oornue verticale 14 et un filtre à coke 15, qui se terminenà leur partie in- férieure par des obturateurs 16 et 17, respeotivement. Une tré- mie isolée de stockage 18, munie d'un. transporteur d'alimen- tation 19, est reliée à l'orifice d'entrée 20 de la cornue 14 au moyen d'un tube 21, tandis que la trémie 22, pourvue de ti- roirs 23, est disposée au-dessus du filtre 15. La oornue 14 et le filtre 15 peuvent communiquer par des conduits formés par des chicanes 24 ménagées dans la paroi commune 25.
Un tuyau 26 relie le sommet du filtre 15 à un oondenseur 27, pourvu d'un trou de ooulée 28. Un tuyau 29 reliê le sommet du oondenseur 27 à un réservoir accumulateur 30. Un branchement 31, pourvu d'un robinet 32, débouohe dans le tuyau 29, entre le condenseur 27 et le réservoir 30. Un tuyau 23 relie le réoi- pient 30 à un ventilateur 34, tandis qu'un tuyau 35 relie ce dernier à l'orifice d'entrée 36 de la oornue 14. Un tuyau 37 relie le ventilateur 34 à l'orifice d'entrée 20, après avoir traversé le oarneau 38 pour les gaze combustion. Le collecteur d'amenée de combustible 39 est relié à des brûleurs 40, au moyen de branchements 41, pourvus de robinets 42.
En utilisant l'appareil qui vient d'être décrit, l'inven- tion peut être appliquée de la façon suivante : on prépare une charge en mélangeant intimement un minerai de zino oxydé, par exemple du sulfure de zio grillé, et un oombustible solide réduoteur, à base de carbone, tel que du coke ou du charbon de
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il'autre dans un état de fine division, de préférence tel qu'ils puissent traverser un tamis de 200 mailles.Ensuite, la charge est de préférence réchauffée et déposée dans la trémie isolée de stockage 18.
Lorsque la cornue 14 a été chauffée à la température voulue, soit à une température supérieure à 1100 C., au mqyen du combustible amené aux brûleurs 40 de la paroi réfractaire 11, on laisse tomber la charge de minerai de zino de la trémie 18 dans la cornue 14 par l'orifice d'entrée 20 au sommet de la cornue.
Lorsque la charge pénètre dans la cornue 14 et descend dans celle-ci, elle se trouve oonstamnent en atmosphère strictement réductrice,grâce à l'exclusion de l'air de la cornue, et aussi en raison de la réduotion duminerai et de l'acide carbonique produit, suivant les réactions :
ZnO + CO # Zn + CO2 et
C02 + C @ 2 CO
On assure l'obtention d'une atmosphère réductrice dans la cornue 14 également en introduisant de l'oxyde de carbone par le tuyau 37 ou l'orifice 36, ou par les deux à la fois, mais ceci est en général superflu, en particulier lorsque l'opération a été mise en route, ainsi qu'on peut le compren- dre facilement étant donné les réactions décrites ci-dessus qui se produisent au cours de la réduction.
Toutefois,dans certains cas, il peut être désirable d'introduire de l'oxyde de carbone réchauffé à travers le tuyau 37, pour faoilitar la désagrégation de la charge lorsqu'elle pénètre dans la cornue et pour faciliter ainsi la réduction.
De la cornue 14, la vapeur de zinc, l'oxyde de carbone et éventuellement l'acide carbonique passent dans le filtre 15, à travers les orifices ménagés @@@@ par les chicanes 24 dans la paroi commune 25. En faisant passer les vapeurs de zinc et les gaz à travers la colonne de coke incandescente, l'acide carbo- nique qui peut être présent est transformé en oxyde de carbone;
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de sorte que seules les vapeurs de zino et l'oxyde de carbone pénètrent dans le condenseur 27. Le filtre sert en même temps à séparer les poussières qui pourraienttre entraînées de la oomue avec les gaz.
On maintient le coke à un niveau convenable dans le filtre en introduisant du ooke frais de la trémie 22 au moment voulu, par la manoeuvre des tiroirs 23, et les résidus de la oomue et du filtre sont déchargés pério- diquement par les obturateurs 16 et 17 respectivement.
Les vapeurs de zinc se condensent dans le condenseur 27 et le zino est soutiré à volonté par le trou de coulée 28.
L'oxyde de carbone sort du condenseur et onpeut le faire pas- ser dans le réservoir accumulateur 30, d'où il peut être sou- tiré àt refoulé par le ventilateur 34 aux orifices d'entrée 20 et 36 si, pour une raison queloonque, on désire introduire une quantité supplémentaire d'oxyde de carbone dans la cor- nue 14. D'autre part, l'oxyde de carbone sortant du oonden- seur peut ê re repris par le tuyau 31 etamené au collecteur d'alimentation de combustible 39 ou utilisé de toute autre façon.
D'après la description qui précède, on voit que le procédé suivant l'invention est basé sur une conception entièrement différente de oelle utilisée dans le procédé de réduotion des minerais de zino usuellement appliqué . Grâce à l'invention on obtient une réduotion pratiquement oomplète (un rendement de 98 et de 99 % ou davantage n'étant pas rare) et pratiquement instantanée. La raison de ce résultat remarquable est probable- ment la suivante: en réduisant le minerai à l'état de fine division, la superficie des particules de minerai se trouve considérablement augmentée.
Par suite, lorsque ces fines particules sont introduites dans une cornue réchauffée à une température qui favorise la réaction, et traversent celle-ci en contact intime avec un réducteur approprié, la surface exposée à l'attaque par le réduoteur est maximum et il en
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Comme indiqué oi-dessus, le procédé suivant l'invention peut être appliqué dans divers appareils . De même le pro- oédé lui-même peut être modifié au point de vue de oer- tains détails, sans sortir du oadre de l'invention.
Par exem- ple le minerai et le réducteur à l'état solide finement divisés peuvent ne pas être mélangés avant d'être introduits dans la cornue, bien qu'il soit préféraole d'opérer ainsi pour assurer une réduction instantanée et complète. En ou- tre, il est très intéressant au point de vue du rendement de réohauffer la charge afin qu'elle atteigne rapidement la température de réduction dès son entrée dans la cornue.
Etant donné que le facteur déterminant de l'invention consis- te dans le traitement du minerai dans un état de très fine division, aveo un réduoteur approprié, à une température suffisante pour assurer la réduction, et dans des conditions favorisant le oontaot intime du réducteur aveo une surfaoe maximum des particules de minerai, on pourrait effectuer la réduction au moyen de méthane CH4 .
En raison de l'importance relativement/grande des mine- rais de zino, l'invention a été déorite dans son application au traitement de minerais oxydés de ce métal. Mais elle peut s'appliquer aussi à la réduction d'oxydes d'autres mé- taux, par exemple du cadmium, qui, comme le zino, exigent pour leur réduction une températu@e sapérieure aupoint d' Punition du métal.
REVENDICATIONS.
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