BE422732A - - Google Patents

Description

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  " Perfectionnements relatifs aux alliages de plomb ". 



   Dans le procédé connu d'élimination de l'étain des alliages de plomb,qui consiste à effectuer une oxydation préférentielle de l'étain en présence de chlorure de plomb, l'oxyde d'étain se sépare dans la couche de chlorure de 

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 plomb et peut être évacué du bain métallique sans contamina- tion sensible par les oxydes des autres métaux. 



   L'inventeur a constaté que les métaux peuvent être éli- minés des alliages de plomb par oxydation en présence d'un fondant composé de fluorure de plomb et d'oxyde de plomb à des températures relativement basses de l'ordre de 450 à   55U C.   



   Bien que le fluorure de plomb fonde à une température de 850 C environ, il forme des mélanges à bas point de fusion avec l'oxyde de plomb, ce qui permet que l'on effectue l'ex- traction des métaux des alliages de plomb très efficacement à une température relativement basse. Ces mélanges possèdent cet avantage supplémentaire de ne pas dégager de fumées. 



   Un exemple de ces mélanges est le mélange eutectique du fluorure de plomb et de l'oxyde de plomb qui fond à une température de 490 C environ ; toutefois,d'autres mélanges rentrant dans une large gamme de composition peuvent être employés. Quand on désire augmenter la fluidité d'un fondant, on peut y arriver par addition de sulfate de plomb, de pré- férence à raison de 20 à 25   %.   



   Le procédé conforme à la présente invention peut être employé pour l'élimination, d'un mélange en fusion de métaux, dont le plomb est le principal oonstituant, de tout métal possédant dans les oonditions régnantes, une plus grande af- finité que le plomb pour l'oxygène. Les métaux que l'inven- teur a éliminé avec sa méthode sont l'étain, l'antimoine, l'arsenic, le nickel, le cadmi um, le zinc, le magnésium, l'aluminium et les métaux aloalins et aloalino-terreux. La méthode n'est toutefois pas applicable à l'élimination des alliages de plomb en fusion de l'argent, du bismuth, du ouivre, du tellure ou du sélénium. 



   Une caractéristique importante de la présente invention 

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 est la perfection et la rapidité avec lesquelles les métaux peuvent être éliminés des alliages de plomb et aussi le fait que de'faibles pourcentages de métal de l'alliage peuvent être extraits avec des concentrations de métaux extraits re- lativement élevées dans le fondant. Dans un cas, on a raffiné du plomb renfermant   0, 07     %   d'antimoine et ramené à une teneur en antimoine inférieure à 0,001 % en le soumettant à agitati- on avec un fondant d'oxyde et de fluorure de plomb pendant cinq minutes, la concentration de l'antimoine dans le fondant atteignant 10 %. 



   L'invention a un certain nombre d'applications indus- trielles importantes. On peut l'employer pour raffiner le plomb argentifère. Les métaux tels que l'étain, l'antimoine, le zinc, l'aluminium, l'arsenic et le cadmium qui peuvent être en présence dans ce cas, peuvent être tous éliminés à l'aide du fondant fluorure de plomb-oxyde de plomb. La métho- de peut aussi être employée pour raffiner les alliages de plomb renfermant du calcium, du baryum, du lithium, du magné- sium et/ou du sodium. 



   On a constaté que,dans certains cas, il est avantageux d'effectuer la réaction dans une ambiance non-oxydante, ce qui permet de régler la quantité d'oxygène participant à la réaotion par la quantité d'oxyde métallique ajouté. 



   L'oxyde de plomb qui sert à oxyder le métal qui doit être éliminé du bain peut être formé sur place en ajoutant au bain un composé de plomb,tel que du nitrate ou du carbo- nate de   plomb,se   décomposant à la température du bain pour donner de ltoxyde de plomb, en insufflant de l'air dans le bain ou en y introduisant de l'air par agitation ou en agi- tant d'autre manière la surface du métal. 



   Les exemples qui suivent montrent comment l'invention peut être réalisée dans la pratique.      

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   Dans chacun des exemples donnés ci-dessous, on fond   l'alliage de plomb à traiter dans un creuset ; onle chauffe   à 500 C environ et on ajoute le fluorure de plomb et la to- talité ou une partie de l'oxyde de plomb. Le mélange fond et forme une couche fluide à la partie supérieure de l'alliage fondu. On agite par les procédés usuels et s'il reste de 1' oxyde de plomb on l'ajoute. Le métal qui doit être éliminé de l'alliage est fixé par le fondant et est remplacé dans 1' alliage par le plomb de l'oxyde de plomb employé réduit à l'état de métal. 



   Dans certains cas, il est préférable de faire plus d' une addition de fondant et tel est particulièrement le cas quand on cherche à effectuer l'élimination préférentielle d'un métal donné du bain. 



   I. 



   On a traité 75 parties d'alliage renfermant 5,8 % d'an- timoine et 94,2   %   de plomb. On a ajouté deux parties en poids de fluorure de plomb mélangé à trois parties d'oxyde de plomb, à l'alliage en fusion à la température de 500 C. En agitant;, on a formé immédiatement un fondant fluide. Après quelques minutes on a constaté un léger épaississement du fondant. 



  L'addition d'une nouvelle portion égale à trois parties d' oxyde de plomb a ramené le fondant à l'état liquide. De nou- velles additions d'oxyde de plomb ont été faites de temps à autre pour rétablir la fluidité du fondant à mesure de l'éli- mination de l'antimoine de l'alliage jusqu'à absorption de 15 parties de litharge. Le fondant était alors toujours très fluide et la température du bain métallique atteignait 490 C. 



   L'analyse du fondant a révélé qu'il contenait 34   %   d' antimoine,tandis que l'alliage en renfermait 1,17 %. 



   Le poids du fondant représentait 10 parties et celui de l'alliage 79 parties. L'augmentation du poids final de 

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 l'alliage est due au remplacement de l'antimoine par le plomb. 



  En même temps,le fondant a accusé une perte de poids. 



   En opérant de la même manière avec un mélange de fluo- rure et d'oxyde de plomb, on a pu enlever l'antimoine restant dans l'alliage et obtenir de la sorte du plomb sensiblement pur. 



   On a constaté également que les écumes de plomb et les résidus formés lors de la fusion du plomb et des alliages de plomb peuvent être employés aux lieu et place de l'oxyde de plomb pur. Ces écumes peuvent renfermer du plomb et/ou d'au- tres métaux à l'état métallique ou à l'état d'oxydes.   Quand   cette matière est en contact avec le fondant fluide,la par- tie métallique fond et passe dans le bain métallique en aban- donnant l'oxyde dans le fondant. 



   Le procédé peut être appliqué à l'élimination de l'an- timoine des alliages plomb-antimoine renfermant des éléments tels que le cuivre et le tellure,quand on constate que ces deux derniers éléments ne sont pas en fait éliminés et res- tent dans l'alliage. 



   II. 



   Le procédé conforme à l'invention peut être aisément appliqué à l'élimination du zinc du plomb et des alliages de   plomba comme   o'est le cas par exemple pour le zinc résiduel dans le procédé Parkas de désargentation. 



   On a traité 33 tonnes de lingot désargenté renfermant 0,5 % de zinc résiduel dans un oreuset à la température de   550 C   par 1,5   cwt.de   fluorure de plomb et 5,5   owts.d'oxyde   de plomb ; on a soumis le tout à agitation pendant 95 minutes. 



  On a alors éliminé un fondant sec renfermant 32,6 % de zinc et on a constaté que le métal était sensiblement exempt de zino. Cette réaction est aussi facilement applicable à l'éli- mination du zinc des alliages   plomb-zinc,tels   que ceux que 

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 l'on obtient comme sous-produits dans la galvanisation. 



   III. 



   L'exemple qui suit est un exemple de l'application de l'invention à l'élimination de l'étain des alliages de plomb. 



   On a fondu dans un creuset environ 35 tonnes d'alliage de plomb renfermant   0,6 %   d'étain,   0,12 %   d'antimoine et   0,04 %   de cuivre ; on a chauffé à 550 C. On a ajouté, en agi- tant,en l'espace de 1 1/2 heure,250 livres de fluorure de plomb et 1.284 livres d'une écume d'oxyde de plomb renfermant approximativement 80   %   de plomb métallique et 20 % d'oxyde de plomb ; on a enlevé le fondant. A l'analyse, le fondant a accusé 91 % du poids de l'étain du métal et 2 % de l'anti- moine.

   La   concentration   de l'étain dans le fondant était de   25,7 %   et celle de l'antimoine de 0,9   %.   En traitant par une nouvelle quantité de mélange fluorure et oxyde de plomb, on a fait passer le restant de l'étain et de l'antimoine du mé- tal dans un fondant qui a donné à l'analyse   0,8 %   d'étain et 8   %   d'antimoine. Ceci est un exemple de l'élimination préfé- rentielle de l'étain des alliages de plomb renfermant de l' antimoine. Le cuivre est resté intact dans le métal à raison de 0,04 %. Dans un autre cas, on a traité 40 tonnes de plomb renfermant 3,3 % d'étain et 1,4 % d'antimoine par 10 cwts.de fluorure de plomb et 27 cwts. d'une écume d'oxyde de plomb renfermant environ 40 % de plomb métallique et 60 % d'oxyde de plomb.

   Après agitation pendant 18 heures, on a enlevé le fondant; il renfermait 46 % d'étain et   1,3 %   d'antimoine. 



  L'analyse du métal a accusé 1,1   %   d'étain et 1,5   %     d'anti-   moine. Un traitement subséquent par des mélanges de fluorure et de l'oxyde de plomb a éliminé la totalité de l'étain du métal. 



   Les expériences de l'inventeur ont montré que l'arsenic, le nickel, le cadmium, l'aluminium, le magnésium, le lithium, 

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 le sodium, le   potassium,   le strontium et le calcium peuvent être éliminés des alliages de plomb de la même manière à 1' aide d'un fondant de fluorure et d'oxyde de plomb. 



   Après achèvement de l'opération d'extraction, on peut fondre le fondant de fluorure de plomb directement avec du   carbone   et de la chaux; le fluor passe alors dans la scorie à l'état de fluorure de oaloium. 



   De même on peut mélanger le fondant à une proportion de oarbone suffisante seulement pour réduire une partie des oxydes métalliques ; le fondant résiduel enrichi à présent en fluorure de plomb peut être réutilisé. Ce procédé est appli-   oable,par   exemple,lorsque le fondant renferme de   l'oxyde   d' antimoine. On a soumis à agitation à la partie supérieure dt un bain de plomb pur pendant 3 1/2 heures 7 owts. de fondant de fluorure de plomb et d'oxyde d'antimoine renfermant 32 % d'antimoine; on a ajouté progressivement 38 livres   dtanthra-   cite. 42 % de   l'antimoine   présent ont été réduits à l'état de métal avec seulement 2 % du plomb contenu dans le fondant. 



    Le   fondant obtenu a été réemployé pour une nouvelle   extrao-   tion de l'antimoine. 



   De cette manière, les alliages de plomb et d'antimoine, par exemple, peuvent être préparés à l'état sensiblement pur et le fondant résiduel, enrichi à présent en,fluorure de plomb, peut être réemployé pour extraire de nouvelles quanti- tés d'antimoine. 



   REVENDICATIONS. 



   1. ) Procédé d'élimination des métaux des alliages de plomb qui consiste à traiter l'alliage en fusion par un fon- dant composé de fluorure et d'oxyde de plomb et à séparer dans le fondant le métal éliminé de l'alliage en faisant ré- agir le fondant avec l'alliage.

Claims (1)

1. 2.) Procédé conforme à la revendication l,dans lequel <Desc/Clms Page number 8> le fondant se compose d'un mélange eutectique de fluorure de plomb et d'oxyde de plomb.

   3. ) Procédé conforme aux revendications 1 ou 2,,dans lequel l'oxyde de plomb est formé sur place dans le bain,par exemple en introduisant dans le bain un oomposé de plomb, tel que le nitrate ou le carbonate de plomb ou en insufflant de l'air dans le bain ou en agitant le métal au contact de l'air.

   4. ) Procédé conforme aux revendications 1 ou 3 qui com- porte l'opération d'addition d'une quantité supplémentaire d'oxyde de plomb au fondant,quand il s'épaissit par suite de la concentration dans celui-ci de l'oxyde du métal éliminé.

   5. ) Procédé conforme à l'une ou l'autre des revendioa- tions précédentes,dans lequel,en vue de l'objectif préoité, le fondant renferme du sulfate de plomb.

   6. ) Procédé conforme à l'une ou l'autre des revendica- tions préoédentes,dans lequel la réaction s'effectue dans une atmosphère non oxydante.

   7.) Procédé conforme à l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes,dans lequel le fondant,après sa séparation de l'alliage,est traité par une quantité de carbone suffisan- te pour réduire à l'état de métal une partie seulement des oxydes métalliques renfermés dans le fondant, permettant ainsi à ce dernier d'être réemployé.

   8.) Procédé oonforme à l'une ou l'autre des revendica- tions 1 à 6,dans lequel le fondant,après séparation de l'al- liage,est fondu directement.

   9. ) Procédé oonforme aux revendications 1 ou 2,dans lequel l'oxyde de plomb est introduit dans le fondant à l' état d'écume ou résidu de plomb.

   10. ) Procédés d'élimination des métaux des alliages de plomb ci-décrits avec . référence aux exemples qui précédente