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" Procédé de raffinage de plomb contenant du bismuth
La présente invention est relative à l'extraction du bis- muth du plomb.
Il est connu de raffiner le plomb contenant du bismuth en incorporant dans un bain de ce plomb des métaux alcalino- terreux y compris le magnésium et d'extraire le bismuth sous la forme d'une scorie ou croûte. Cependant, dans ce procédé, de petites quantités à la fois de bismuth et de métal alca- lino-terreux restent encore dans le plomb après enlèvement de la scorie ou croûte contenant du bismuth .
La présente invention a pour objet un nouveau procédé par lequel ces petites quantités de bismuth et de réactifs alcalino-terreux peuvent être facilement extraites du plomb, ce procédé permettant ainsi la production de plomb ayant une teneur en bismuth plus faible qu'il n'était possible d'obte- nir avec le procédé connu de débismuthisation à l'aide de réactifs aloalino-terreux.
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Suivant l'invention, le plomb contenant à la fois du bismuth et des métaux alcalino-terreux ayant servis comme réactifs est amené à une température convenable et. on ajoute au bain en fusion de l'antimoine et/ou de l'arsenic sous forme de métal ou d'alliage ou les deux à la fois. On forme alors une scorie contenant le bismuth et les métaux alealino- terreux ayant servis comme réactifs et on la sépare du plomb.
La petite quantité d'antimoine et/ou d'arsenic qui entre dans le bain est enlevée facilement et d'une façon peu coûteuse par tout procédé connu, tel que l'oxydation, etc....
Les exemples spécifiques suivant serviront à illustrer 11invention et à montrer comment elle doit être mise en oeu- vre :
EXEMPLE 1
On a chargé du plomb ayant été préalablement débismuthi- sé avec du calcium et du magnésium dans un chaudron ordinaire et on a enlevé la scorie d'oxydes qui s'est formée pendant la période de la fusion. Dans cet état, le bain en fusion pesait 77,26 kg et donnait à l'analyse des teneurs de 0,009% de bismuth, 0,039% de calcium et 0,10 % de magnésium.
On a installé alors un dispositif mélangeur dans le chaudron et on a introduit 0,158 kg d'antimoine métallique (pureté 99,8 %) dans le bain à une température de 352 C Me bain fut remué pendant quatre heures et déeanté à une température de 344 C. On a fait alors une deuxième addition de 0,203 kg d'antimoine métallique, on a continué à remuer pendant dix minutes et on a décanté la scorie à 344 c. Le bain fut alors refroidi jusqu'à, une température voisine du point de solidi- fication et à cette température on a décanté la croûte soli- difiée et le bord qui s'était formé près des parois du chau- dron fut enlevé. On a trouvé que le bain qui pesait alors 52,731 kgs contenait 0.001% de bismuth, pas de calcium , 0,008 % de magnésium et 0,099% d'antimoine.
En d'autres ter- @
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mes, le procédé a permis d'extraire effectivement 92,2 % du bismuth, 100% du calcium et 94,5 % du magnésium primiti- vement contenus dans le plomb traité.
EXEMPLE 2.
Dans cet exemple on a fondu dans un chaudron de raffi- nage ordinaire 155 tonnes de plomb qui avait été préalable- ment traité avec du calcium et du magnésium pour enlever le bismuth. On a maintenu le plomb, qui contenait 0,022% de bismuth, 0,036 % de calcium, 0,034 % de magnésium et 0.002% d'antimoine, à une température voisine de 33000 et on y a introduit 289,6 kg d'alliage plomb-antimoine en mélangeant avec un dispositif mélangeur de pllmb ordinaire.
L'alliage de plomb-antimoine avait une teneur de 90,53 % d'antimoine et fut ajouté au bain en charges successives d'environ 22,6 kg chacune. Le bain fondu fut remué pendant 10 à 15 minutes entre chaque addition d'alliage d'antimoine.
Quand tout l'alliage de plomb-antimoine avait été mélangé au bain, on a laissé reposer celui-ci pendant quelques heures à une température voisine de 330 0 et on a ensuite décanté la scorie de la surface du métal fondu. Le plomb raffiné res- tant dans le chaudron fut analysé et on a trouvé qu'il conte- nait 0,009 % de bismuth, 0,0028% de calcium, 0,004 % de magné- sium et 0,02% d'antimoine.
EXEMPLE
A un bain de plomb préalablement débismuthisé avec du calcium et du magnésium et contenant 0,020 % de bismuth, 0,057 % de calcium et 0,036 % de magnésium, on a ajouté de l'arsenic en quantités correspondant à 0,574 kgs par tonne, sous forme d'un alliage de plomb-arsenic contenant 6,2% d'arsenic. L'alliage de plomb-arsenic fut ajouté au bain à 319 C environ en l'introduisant dans le tourbillon créé par le mélangeur installé dans le chaudron. Après l'introduc- tion de l'alliage on a enlevé le mélangeur et le bain fut maintenu à une température de 316 à 325 C pendant deux heu- @
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res environ, après quoi on a refroidi le bain à 314 C et on a soutiré le métal sous la croûte solidifiée.
L'analyse a montré que le métal contenait 0,010 % de bismuth, 0,038 de calcium, 0,016 % de magnésium et 0,003 % d'arsenic.
Comme indiqué précédemment on peut utiliser soit l'anti- moine, soit le bismuth, soit les deux. D'autre part, on peut les ajouter sous forme d'élément simple ou d'alliage et faire une seule addition ou des additions multiples de chacunè des deux formes. En traitant du plomb débismuthisé contenant par exemple 0,043 % de bismuth, et 0,081 % de calcium, le plomb final ne contenait plus que 0,009 % de bismuth et 0,025 % de calcium, pas d'arsenic et 0,003 % d'antimoine, après des traitements successifs avec des alliages de plomb-arse- nie et plomb-antimoine dans les proportions de 0,137 Kg d'ar- senic et 0,210 Kg d'antimoine par tonne, suivis d'une addi- tion d'antimoine métallique en poudre de 0,253 kg par tonne.
La présente invention procure un procédé industriel pour réduire la teneur en bismuth du plomb à un degré plus bas/qu'il n'était possible de le faire avec des métaux alcali- no-terreux comme réactifs. Ceci résulte immédiatement du fait que, alors qu'il est possible de diminuer la teneur en bis- muth du plomb à 0,005 % en employant une quantité excessive de certaines combinaisons de métaux alcalino-terreux (par exemple de calcium et magnésium), le plomb ne peut être débismuthisé économiquement sur une échelle industrielle que jusqu'à une teneur de 0,043 % à 0,05 % de bismuth quand on emploie le calcium seul et seulement à une teneur de 0,020 % environ de bismuth quand on utilise à la fois le calcium et le magnésium.
Ainsi, indépendamment de la quantité de mé- taux alcalino-terreux utilisée et de la teneur en bismuth du plomb résultant, la teneur en bismuth de ce dernier peut toujours être encore abaissée par le traitement avec de l'an- timoine et/ou de l'arsenic conformément à l'invention.
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