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PROCEDE DE PREPARATION DE LA HOUILLE.
Le procédé de préparation de la houille qui fait l'objet de la présente invention, a pour but d'obtenir du charbon pour ainsi dire chimiquement pur, c'est-à-dire du charbon pratiquement sans cendre, répondant aux plus hautes exigences pour la fabrication d'électrodes de haute qualité employées dans l'industrie métallurgique et autres.
Un des points essentiels du problème à résoudre par l'invention consistait à rendre suffisamment économique l'exploitation industrielle du procédé de traitement d'un pareil charbon pur et de réduire autant que possible ,sa durée.
Il est essentiel pour le nouveau procédé que la matière brute soit constituée d'une houille à fins grains, déjà fortement préparée et très pauvre en cendre, telle qu'elle est obtenue par exemple comme produit final, par le flottage dans l'écume, de matières concentrées déjà pauvres en cendre, procédé appartenant au même inventeur et dont le brevet porte le n 416.842,
Une autre caractéristique de l'invention consiste à soumettre à un traitement subséquent; relativement bref, dans de l'acide inorganique dilué et bouillant, la houille à fins grains qui a subi une forte préparation préalable au point de ne plus renfermer qu'environ 1%. ou moins' de cendre, en l'occurrence par exemple le produit concentré final obtenu'
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au moyen du dit traitement par flottage dans l'écume.
Si, avant le traitement par le flottage dans l'écume, la matière originale renferme par exemple environ 5% de cendre, et après ce traitement environ 1% et même moins, le charbon pur obtenu après le traitement à l'acide, conformément à la présente invention, n'aura plus qu'un très minime pourcentage de corps étrangers et pourra être classe comme charbon chimiquement presque pur.
Il va sans dire qu'après cokéification, un pareil charbon pur donne un coke exceptionnellement précieux, se distinguant notamment par une grande dureté et une grande finesse et convenant particulièrement, en dehors de la fabrication d'électrodes, comme matière additionnelle dans la fabrication de meules de haute qualité.
Il est vrai que si la houille renfermant plu sieurs % de cendre, est soumise à plusieurs traitements assez longs d'acides de concentration relativement élevée, sa teneur en cendre peut encore être réduite, malheureusement, pareil traitement à l'acide n'est pas économique, ne convient pas pour l'exploitation industrielle de grande envergure et ne donne pas, d'une façon certaine et parfaite, un charbon chimiquement à peu près pur, abstraction faite de ce que les solutions d'acide fortement concentrées, qui dans ce cas sont utilisées, nécessitent une dsacidification ennuyeuse, qui doit être répétée à plusieurs reprises et demande une très grande quantité d'eau.
Un procédé connu a par exemple permis de réduire la teneur en cendre de la matière finale, de 25,8 % à 12,6% rien qu'en la traitant à l'acide et ensuite à la soude caustique, et ce durant 5h.1/2, ce qui d'ailleurs aurait pu être obtenu également avec les procédés de traitement usuels. Pour la grosse exploitation industrielle, ce
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procédé pour l'obtention de charbon çhimiquement presque pur n'était pas plus utilisable que des essais de labora- toire avec des acides fortement concentrés.
Les avantages exceptionnels du présent procédé de traitement à l'acide proviennent de ce que les particules de charbon à grains particulièrement fins, entourés de corps minéraux étrangers, sont soumises comme telles, à une forte préparation, notamment au traitement par flottage dans l'éou- me, travaillant déjà un produit concentré très pauvre en cen- dre, de sorte que, par le traitement chimique subséquent dans les acides inorganiques bouillants, ces particules, malgré leur faible concentration, sont attaquées énergiquement et complètement pour en sortir chimiquement transformées','
Le produit final concentré que permet d'obte- nir le procédé par flottage dans l'écume du même inventeur, produit qui est particulièrement bien lavé et ne renferme que 0,8% seulement de cendre,
convient donc avantageusement à la fabrication de charbon chimiquement presque pur, en le sou- mettant au traitement subséquent de solutions diluées et bouillantes d'acides inorganiques ou de mélanges d'acides conformément à la présente invention.,Au cours d'un seul trai- tement de courte durée, la désacidification de solutions d'acides relativement faibles étant également de courte durée et ne nécessitant qu'une consommation d'eau beaucoup moindre, de sorte que ce procédé est hautement économique.
Les solutions d'aciles utilisées pour la réa- lisation du premier procédé, peuvent être constituées notam- ment de 300 parties d'eau, une partie d'acide fluorhydrique et une partie d'acide chlorhydrique, ou la même quantité d'eau, avec une partie d'acide fluorhydrique, une partie d'acide chlorhydrique et une partie d'acide nitrique, ou encore une partie d'acide fluorhydrique et une partie'd'acide nitrique, au lieu d'acide chlorhydrique.
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L'emploi de pareilles solutions obtenues avec les dits mélanges d'acides inorganiques, permet de réaliser l'économie d'un traitement répété à l'acide et de réduire ainsi au minimum la quantité nécessaire d'acide fluorhydrique dont le prix est-relativement élevé.
Il a été constaté en outre qu'il est fort avantageux de se servir d'eau distillée, en remplacement de l'eau de conduite ou de puits.Cette eau distillée peut par exemple être l'eau de condensation de l'usine. Le degré de pureté du charbon peut être ainsi encore augmenté, tandis que la durée du traitement à l'acide peut encore être réduite.
Sur 100 kilos de houille, pauvre en cendre, notam- ment pour celle obtenue comme produit final par la préparation dans une installation à flottate dans l'écume, on emploie pour le traitement à l'acide suivant la présente invention, environ 150 litres de solution d'acide de la composition ci-dessus indiquée. La durée de ce traitement à l'acide ne dépasse généralement pas 45 à 60 minutes.
Le traitement à l'acide de la houille pauvre en cendre, préparée d'après le procédé par flottage dans l'écume, se fait de préférence dans une batterie inattaquable par les acides et comprenant des récipients en béton armé, construits avec des pierres de coke provenant de la même houille, revêtus de liants inattaquables par les acides et au fond desquels sont prévus des serpentins tubulaires revêtus d'une gomme résistant aux acides et présentant de fins trous-gicleurs. Après remplissage de ces récipients, avec la quantité nécessaire d'eau de condensation, celle-ci est d'abord portée à la température d'ébullition, de préférence par de la vapeur surchauffée amenée aux chaudières par les serpentins tubulaires.
On y ajoute ensuite la quantité voulue d'acide ou de mélange d'acides.Enfin, la houille concentrée est amenée de la dernière cellule ou groupe de cellules de l'installation de flottage
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dans l'écume, dans la solution d'acide chaude, après que sa teneur en eau a été ramenée jusqu'à 20% par exemple, dans unfiltre approprié. La solution d'acide de la chaudière est ainsi non seulement portée à la température d'ébullition, par les jets de vapeur chaude, mais elle reçoit en outre un violent remous empêchant la descente de la houille concentrée dans les solutions d'acides chaudes des chaudières.
La chaleur produite par la réaction commençant à agir peu de temps après, l'amenée de chaleur étrangère peut être interrompue, ou l'admission aux serpentins de la chaudière de vapeur chaude peut être réduite, sans pour cela interrompre la cuisson et le remous provoqué par elle. Le taaitement à l'acide peut ainsi être terminé avec la chaleur de réaction. Il en résulte d'abord une utilisation inespérée et relativement très économique de la vapeur chaude pour la c,uisson et l'agitation dans les chaudières d'acidification, abstraction faite de ce que cette utilisation de la vapeur dans ces chaudières supprime l'emploi d'agitateurs mécaniques, sujets à usure et d'un coût assez élevé.
Dans l'exploitation industrielle du procédé, l'emploi de la vapeur surchauffée, dans la prière phase du traitement à l'acide, en vue de l'obtention de charbon chimi- quernent presque pur, a été reconnu comme particulièrement efficace et économique. Les récipients-cuiseurs à l'acide.sont vidés de leur contenu qui est filtré jusqu'à environ 20% de sa teneur soluble, et ensuite désacidifé à l'eau, dans des récipients agitateurs, durant environ 30 minutes, filtré une seconde fois et enfin transporté à l'entrepôt à l'aide d'un ruban transporteur, et d'un transporteur à godets, pour être utilisé tel que, comme charbon pur ou être soumis à la cokéification.