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"PROCEDE DE GRILLAGE-REACTION POUR LE TRAITEMENT DES MINERAIS DE PLOMB".
Jusqu'à présent il était impossible de t raiter avec succès la galène d'une grosseur de grain fine et extrêmement fine, dans .ou bas-foyer-/ le four à sole 4.. plomb/, suivant le procédé de grillage-réaction.
Le travail sur la sole produit déjà avec des minerais en mor- oeaux, une certaine quantité de poussières de fumées, constituées principalement de PbS,PbSO4, PbO et de oarbone en excès, cette quantité n'étant toutefois pas tellement grande, qu'on ne puisse pas la ramener entièrement sur la sole, après transformation des poussières de fumées en morceaux,par cuisson ou agglutination.
Sans transformation préalable en morceaux, les poussières de fu- mées seraient immédiatement soufflées de nouveau hors de la char- ge.Or, les matièresfines, par exemple les minerais de flottation, qui possèdent souvent un degré de pûreté et une teneur en plomb
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suffisants pour le traitement dans le four à sole, rendent l'ap- plication de ce traitement impossible par le fait, qu'elles pro- duisent des quantités trop grandes de poussières de fumées, même lorsqu'elles ont été préalablement transformées en morceaux, ou superficiellement agglomérées, suivant des procédés connus.
Vu que lors du traitement dans le four à sole, de plomb, il se produit, d'une part, un échauffement rapide et en même temps irrégulier de la matière en traitement, et, d'autre part, un changement complet de la dite matière par réactions chimiques, les exigences auxquelles doit répondre la résistance d'un mine- %suivant des procédéscornus. rai fin, amené, avant son traitement, à l'état de grains, sont extraordinairement sévères et jusqu'à présent on n'a pas réus- si a transformer les minerais de plomb fins , en morceaux,de ma- nière, à ce qu'ils répondent aux dites exigences. En l'occu- rence, la matière superficiellement agglomérée fait également dé- faut, car l'agglomérat'ion des minerais de plomb, c'est à dire leur agglutination sur la grille à soufflage,revient à leur grillage.
Un grillage se produit naturellement aussi lorsqu'on n'a en vue qu'une agglomération superficielle, car dans ce cas également, le soufre contenu dans le minerai sert de combus- tible pour l'agglomération. Vu que l'agglutination nécessaire à l'obtention d'une agglomération superficielle ne réussit qu'en chauffant la matière à une température élevée, la consommation de combustible, et du fait le degré de grillage, sont, dans ce cas également, encore considérables. Or, en traitant dans le four à sole un minerai de plomb déjà grillé, il faut com- penser le manque de soufre par une addition augmentée de charbon.
Une addition augmentée de charbon revient cependant à des tempé- ratures de travail augmentées, entrainant une formation accrue de poussières de fumées et de scories, et du fait un faible rendement en plomb. De plus ll"n'est plus possible de traiter sur la sole la quantité totale de poussières de fumées ensemble avec du minerai frais. Ainsi, les-propositions faites jusqu'à
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présent n'ont pas donné une Solution pratiquement utilisable.
La présente invention permet de supprimer ces défauts, sur- tout la formation excessive, de poussières de fumées dans le traitement métallurgique des minerais de plomb fins dans le four à sole de plomb.
L'objet.de l'invention consiste dans la préparation des minerais de plomb .fins, pour leur traitement dans le four à sole suivant le procédé de grillage-réaction, par leur transforma- tion en grains ou en morceaux de propriétés telles, que la ma- tière amenée à l'état de grains ou de morceaux se laisse trai- à peu près, ter a peu pres, aussi avantageusement, ou voir même encore plus avantageuse- ment, que du minerai en morceaux naturels.
L'objet de l'invention consiste en outre dans la réalisation de la, granulation, par chauffage des minerais de plomb fins , -amenés à un état granulé ,mais encore peu résistant, de manière, à ce qu'il n'en résulte pas de pertes marquées de soufre du sulfure durant le chauffage*
De plus, l'invention concerne le chauffage des minerais de plomb fins,-préalablement amenés à une forme granulée mais enco- re peu résistante, au moyen de gaz chauds,contenant moins d'oxy- gêne que l'air, ainsi que l'utilisation de gaz contenant de l'anhydride sulfureux, ou de l'anhydride carbonique, ou les deux, pour le chauffage.
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Il a été trouvé, que les minerais fins se laissent trai-. ter à peu près aussi avantageusement, et souvent encore mieux, que du minerai en moroeaux, s'ils sont préalablement granulés, avec ou sana addition de liants, en étarit soumis, après la granulation, à un chauffage-tel, qu'il n'en résulte pas de pertes marquées de soufre du sulfure .Un tel chauffage produit une solidification tellement avantageuse des morceaux distincts, que lors du traitement postérieur dans le four à sole. de plomb, la formation de poussières de fumées reste dans des limites admissibles, et que la totalité des quantités formées de pous-
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sières de fumées peut être additionnée, sans aucune difficulté, au minerai à traiter.
Durant la transformation en morceaux on peut déjà ajouter aux minerais de plomb fins les additions nécessaires,comme la chaux et le charbon, ainsi que les poussières de fumées con- tinuellement produites, et des matières semblables. Mais rien n'empêche naturellement d'appliquer ces additions et analogues, de la même manière que dans les modes de travail usuels jusqu'à présent.
Par exemple, de la galène fine, avec ou sans liant, est mélangée avec des poussières de fumées, de la chaux et du,char- bon, et est transformée en petites briquettes, à l'aide d'une presse à cylindres , ou de dispositifs de briquettage analogues, - ou, le minerai fin est transformé par d'autres procédés en bri- - quettes, ou morceaux moulés. En qualité de liant se prête par exemple de la liqueur de sulfite. On peut aussi employer de la chaux vive ou éteinte, qu'on ramènera'l'état de carbonate'.' de calcium, par traitement avec des gaz de cheminée contenant de l'anhydride carbonique, comme il sera décrit plus has, en obtenant ainsi des briquettes dures.
Suivant l'invention les briquettes sont ensuite ohauffées soit, pendant le temps nécessaire, à des températures d'environ
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""200 à 4oo a, ou, mieux encore, pendant un temps correspondamment raccourci, à des températures supérieures à environ 400 0. Lors- que la température de chauffage est maintenue en dessous de 300-400 C environ, le chauffage peut être effectué d'une manière voulue quelconque. Lorsque ces températures sont dépassées du- rant le chauffage, il se produit, en présence d'air, déjà un commencement d'oxydation, c'est à dire, qu'une partie des sulfu- res de plomb est convertie en oxyde, avec formation d'anhydride sulfureux.
Pour empêcher un grillage indésirable des sulfures, par e- xemple la teneur en oxygène,des, gaz employés au chauffage des
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briquettes est abaissée suivant l'invention, dans une certaine mesure,en dessous de-la teneur de l'air en oxygène. Par exemple l'oxydation est fortement diminuée en employant, pour le chauffa ge, des gaz de combustion que l'on peut utiliser d'abord, par exemple de la manière usuelle, dans des buts quelconques, par exemple à la génération de vapeur ,en vue d'un abaissement de leur température par exemple à 500-800 C.
Il est particulièrement utile d'employer pour le chauffage du minerai transformé en morceaux, les gaz de cheminée du four à sole.de plomb.Les gaz de cheminée provenant du processus de grillage-réaction,- sur- tout lorsque celui-ci est réalisé sur des soles bien enfermées , par exemple dans des fours à sole type Schlippenbach, constitués d'une sole'annulaire rotative et d'une calotte descendant jus- qu'au bord extérieur de la sole et ne présentant qu'un petit nombre de petites ouvertures de travail,- contiennent une quan- tité de chaleur, non utilisée jusqu'ici et suffisante pour réa- liser la solidification, ou augmentation de la résistance, du mi- nerai transformé en morceaux.
Les gaz de cheminée ont aussi une'plus basse tension partielle d'oxygène que l'air, à cause de leur teneur en anhydride sulfureux et en anhydride carbonique.
Une partie ultérieure de l'invention consiste dono dans le fait de conduire les gaz de cheminée du four à sole, sur, ou au travers de, la charge de briquettes.
Ceci peut être réalisé en amenant les briquettes dans le four à ,sole sur une grille de l'espèce d'une grille mobile et en dirigeant les gaz de cheminée du four à sole perpendiculairement au sens du mouvement des briquettes. Une autre manière d'exécu- tion oonsiste à faire descendre les briquettes dans une cuve et de oonduire les gaz de 'cheminée du four à sole au travers de -deux parois latérales de la ouve, constituées par des grilles, ou de haut en bas, ou en sens inverse, au travers de la charge d'une cuve dont les parois peuvent également être pleines. pour ne pas aspirer des rentrées d'air, les ouvertures de chargement et de déchargement de la cuve doivent être munies d'une fermeture étanche aux gaz.
Il s'est montré que, de cette manière, les gaz ' '
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de cheminée du four à sole provoquent, vraisemblablement par suite de leur teneur en poussières de fumées et d'anhydride sulfureux, une solidification particulièrement favorable des briquettes. D'une manière semblable agissent aussi d'autres gaz chauds, contenant de l'anhydride sulfureux ,ou des pour- sières de fumées, ou les deux, par exemple les gaz de cheminée provenant des grilles à soufflage,sur lesquelles on agglutine, ou on grille des minerais.
Cependant la solifidication des briquettes par voie de chauffage n'est pas liée à l'emploi de gaz de ce genre. On peut également employer d'autres gaz pauvres en oxygène, par exemple des gaz de combustion, ou des gaz de grillage chauds, comme agent de chauffage, le chauffage pouvant être réalisé dans ce cas également ,par exemple, à l'aide des grilles mo- biles, ou des cuves susmentionnées, des formes les plus diver- ses. Dans le cas d'emploi de gaz de chauffage ayant encore une certain teneur en oxygène,- qui doit naturellement être infé- rieure à celle de l'aire il peut encore avoir lieu -une réac- %ion des sulfures contenus dans le minerai, avec l'oxygène. Ce- . pendant, cette réaction a lieu seulement à la surface du mine- rai granulé.
Il se forme alors autour de chaque grain de minerai une coquille d'une grande solidité, qui contribue éga- lement à ce que le grillage des sulfures reste très faible et qu'une très faible partie seulement de la teneur du minerai en soufre soit oxydée. Cette coquille présente toutefois le grand avantage de donner à la matière granulée une grande solidité et une tenue particulièrement favorable dans le four à sole de plomb.
Le minerai fin peut aussi être granulé ou transformé en morceaux , et être mélangé ------- avec du combustible. Par exemple, des minerais de flottation peuvent être amenés à une grosseur de grain déterminée par-humectât ion, compression et ta- misage, ou d'une autre manière connue, et être superficiellement
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saupoudrés d'une couche de oombustible. Le mélange de minerai ,ensuite allumé et le combustible est et de combustible est/brûlé, par exemple en faisant passer de l' air au travers de,la charge. Par exemple, le mélange de minerai de flottation et de combustible obtenu de la manière précitée, est agglutiné sur une grille à soufflage.
Il s'est montré que de cette manière la teneur de la galène en soufre n'est diminuée que de quelques pouroents seulement, et qu'en tous cas elle n'est pas diminuée à un point tel, qu'on puisse constater une diminution du rendement du traitement subséquent par grillage- -réaction* En même temps on a fait la constatation intéressante qu'une fàible diminution de la teneur du minerai en soufre, par exemple de 14-15 à 11-12%, n'est ,dans certains cas, pas nuisible, mais qu'au contraire, elle accélère le grillage-réaction.
Lorsque,- en cas d'utilisation des gaz de cheminée du four à sole pour le chauffage des briquettes,- la teneur en oxygène des gaz de cheminée est encore trop forte et lorsqu'il se produit alors, lors du ohauffage, un grillage indésirable, on peut remédier à cela par le fait qu'on établit un circuit de gaz passant par la sole et le dispositif de chauffage des briquettes.
A cet effet, les gaz de chauffage' sortant de la charge des briquettes, ou une partie de ces gaz, est ou sont ramenés sur la sole*' Utilement les gaz sont insufflés dans la charge du four sole,de plomb, par des tuyères, en étant simultanément mélangés avec de 1! air additionnel. Les gaz sortant de la sole sont alors amenés de.nouveau dans le dispositif de chauffage des briquettes.
Avant ou après le passage par ce dispositif, une partie des gaz est éliminée du cirouit.
Le passage réitéré des gaz par la sole a pour suite une diminution de plus en plus accentuée de leur teneur en oxygène.
Il en résulte une diminution oorrespondante de combustion de soufre du sulfure dans le chauffage des briquettes. Mais on obtient simultanément une concentration en SO2, ce qui permet de
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réaliser un convertissement économique des gaz de cheminée, en H2SO4 ,ou en SO2, ou en passant par du SO2 concentrer en H2SO4, ou en S. Il y a encore une série d'avantagesultérieurs qu'offre cette forme d'exécution du procédé suivant l'invention.
En ce qui concerne les additions de combustible et la né- cessité de dispositifs métallurgiques, le procédé de traitement sur sole suivant l'invention est meilleur marché que d'autres procédés. Un désavantage du procédé de traitement sur sole con- sistait dans l'impossibilité d'utiliser le soufre des minerais, vu que les gaz de oheminée sont trop pauvres(0,6 à 1,5% de SO2), pour être traités dans le but d'obtenir de l'acide sulfurique, du soufre, ou du SO2. Oe désavantage est supprimé par la pré- sente invention. Cette dernière résout donc non seulement le problème de rendre les minerais de flottation aptes au procé- dé de traitement sur sole'',- mais elle assure en même temps l'u- tilsation de leur teneur en soufre.
Pour la réalisation de l'invention il n'est naturellement pas nécessaire d'employer toutes les caractéristiques indiquées.
Comme il a été déjà mentionné, on peut employer pour la prépa- ration des briquettes d'autres gaz de chauffage que les gaz de cheminée provenant du four à sole. On peut aussi supprimer par exemple dans le briquettage l'addition de charbon, ou de chaux, ou aussi de poussières de fumées, si l'on a un autre emploi pour ces dernières, ou si l'on préfère les griller ou les agglutiner séparément. Par exemple, lorsqu'on ne dispose pas de charbon menu, et lorsqu'on veut économiser les frais de désintégra- tion, aussi bien du charbon que de la chaux, il est raisonnable d'ajouter les additions directement à la charge de la sole, ¯quoique , autrement,il faut. voir généralement des avantages importante,précisément dans le mélange intime des dites additions avec le minerai.