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BREVET D'INVENTIOIN "PROCEDE DE GRILLAGE DE MATIERES RICHES EN SOUFRE" Niels Sofus BORCH
Dans la désulfuration de matte de nickel par grillage il y a tendance, en raison de la combustion intense du soufre, à ce que les matières se trouvent chauffées à des températures telles qu'elles deviennent molles et visqueuses et qu'elles peuvent même devenir fluides.,Gomme la matière est fournie à l'état finement grenée, elle tend, lorsqu'elle devient visqueuse, à former des blocs ou masses et, par conséquent, le soufre restant ne peut être expulsé que lentement. Pour obvier à cet inconvénient, on a l'habitude d'enlever la matière du four, de la refroidir et de réduire de nouveau les blocs ou masses en une poudre fine.
On réintroduit ensuite la matière dans le four et la désulfuration continue alors sans difficulté car, cette fois, la teneur
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en soufre est si faible qu'il n'y a pas risque d'aggloméra- tion. Cette façon de faire est coûteuse parce que la matière doit être soumise à un grillage supplémentaire et, de plus, la chaleur cédée au cours du refroidissement est directement perdue.
Suivant l'invention, on mélange la matte non grillée avec de la matte grillée pour donner un mélange plus pauvre en soufre que la matte non grillée et réduire ainsi le risque de fusion partielle. Le rapport dans lequel on mélange les deux mattes dépend, naturellement, de leurs teneurs en soufre; mais il peut avantageusement être tel qu'il réduise la teneur en soufre du mélange à un taux de l'ordre de 8 %. En mélan- geant deux matières de cette façon, on élève le point de fusion moyen de la charge, en raison de la teneur en soufre moyenne plus faible, et on réduit la température/atteinte par la matière pendant la combustion du soufre parce qu'il se brûle moins de soufre. Ces deux facteurs sont précieux pour éviter une fusion partielle.
Dans le mélange, certains des grains contiendront plus de soufre que d'autres et auront un point de fusion plus bas. Par conséquent, pendant le grillage ces crains à plus forte teneur en soufre tendront à coller aux surfaces des grains à faible teneur en soufre et cela conduit à l'exis- tence d'une très grande surface de réaction entre les gaz chauds et les matières qui contiennent le plus de soufre.
En conséquence, la matière consiste en grains avec un noyau débarrassé, ou sensiblement débarrassé de soufre et une sur- face contenant une quantité relativement grande de soufre qui devient facilement visqueuse lors d'un chauffage. Une
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telle matière est par conséquent bien apte à s'emparer de la poussière, ce qui est désirable car la poussière prove- nant de matte de nickel a de la valeur.
Une désulfuration complète est difficile, ou même impossible, à obtenir par simple grillage d'une matte mé- langée. Cela est da au fait qu'un peu de/sulfate se forme, du sulfure, pendant le grillage proprement dit et, comme le grillage doit se faire en présence d'une ample provision d'oxygène afin d'oxyder le soufre en anhydride sulfureux. et que le chauffage s'effectue généralement au moyen de gaz de combustion, une quantité importante d'air doit être incluse afin d'assurer l'oxygène nécessaire, de sorte que, dans la pratique, la température n'excédera pas 1000 0. A cette tem- pérature ,le sulfate. ne peut pas être chassé, de sorte qu'à la fin du grillage proprement dit il y a généralement un petit résidu de soufre (inférieur à 1 %) dans la matière grillée.
De plus, si l'on élevait la température au-delà d'environ 1000 C pendant que la matière contient encore une quantité notable de soufre sous forme de sulfure, il y aurait un risque considérable de fusion de la matière. Si l'on désire effectuer une désulfuration plus poussée, on peut, suivant une autre caractéristique de l'invention, faire suivre le grillage d'un chauffage à une plus haute température, de 1100 à 1300 C, par exemple.*Gomme la teneur en soufre a été réduite par la première partie du traitement à environ 1 %, il n'y a pas de danger qu'aucune fusion se produise à ces températures relativement hautes.
En outre, cette faible teneur en soufre de la matière rend inutile de mettre le procédé en pratique en présence d'un grand excès
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d'oxygène, de sorte que la chaleur peut être commodément fournie au moyen de gaz de combustion dilués avec une quantité relativement petite d'air en excès. Si on le désire, on peut faire usage d'une flamme neutre ; mais, en .tout cas, il est préférable d'effectuer le grillage en présence d'un fort excès d'oxygène et à une température de l'ordre de 1000 C et d'effectuer le dernier chauffage à . haute température en présence d'un petit excès seulement d'oxygène.
Les deux phases du traitement peuvent être effectuées d'une manière continue dans un même four rotatif. La matière à griller et les gaz de combustion sont conduits à travers le four en contre-courant. Les gaz pénétrant dans le four à son extrémité de sortie ne contiennent qu'un petit excès d'air, de sorte que le. température atteindrait une valeur avoisinant 1300 C et suffisamment élevée pour achever la désulfuration. De l'air est admis en un ou plusieurs points à travers l'enveloppe du four de sorte que les gaz avançants sont, à la fois, dilués avec de l'air et réduits comme température, ce qui évite ainsi le risque de fusion de la matière comparativement riche en soufre à l'extrémité d'entrée et assure qu'il y aura un excès suffisant d'oxygène présent pour oxyder le soufre.
A titre d'exemple : on mélangea de la matte de nickel contenant 24 % de soufre avec de la matte de nickel déjà désulfurée, de manière à réduire à environ 8 % la teneur moyenne en soufre. On broya le mélange, dans un moulin, à une finesse correspondant à un résidu de 10 % sur le tamis de 760 mailles au cm2. On mit le procédé en pratique
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dans un four rotatif et la teneur en oxygène libre des gaz quittant le four était entre 10 et 15 5. Pendant le grillage, on chauffa la matière à 1000 C et la teneur en soufre tomba à 0,8 %. Pendant la désulfuration finale, on chauffa la matière à 1300 0 et la teneur en soufre tomba à 0,015%.