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"PROCEDE DE CHAUFFAGE MAGNETISANT DE MINERAIS DE FER CONTENANT DES COMPOSANTES PAUVRES EN FER ET RICHES EN FER".
On a déjà chauffe des minerais de fer contenant des compo¯ santes pauvres en fer et riches en fer, dans des fours tubulaires rotatifs,des fors à cuve, ou dispositifs analogues,pour rendre leurs composantes riches en fer tellement magnétiques qu'elles pouvaient être facilement séparées des autres composantes par triage magnétique. Dans ce cas,le ohauffage, ou ladernière partie de ce dernier,ou le refroidissement après le chauffage, se fai- saient en atmosphère neutre ou réductrice,pour transformer autant que possible tous les oxydes de fer des composantes riches en fer,en Fe304- De même,le fait qu'une certaine forme cristalline de l'oxyde ferrique possède des propriétés magnétiques ferreuses fût déjà utilisé pour le traitement des minerais de fer.
Ceux-ci
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fûrent d'abord soumis à un traitement réducteur,pour former du Fe304,qui fût ensuite oxydé à des températures déterminées(en dessous de 550 C) à la forme magnétique ferreuse ou ferromagnétique de l'oxyde ferrique. De plus,on a proposé de transformer seulement une partie des oxydes de fer des composantes riches en fer,en Fe304. Ce procédé consistait à soumettre les particules de minerai. riches en fer,-si les oxydes du fer y étaient présents sous la forme ferrique,- à une atmosphère réductrice tellement forte que chaque particule était réduite superficiellement jusqu'en oxyde ferreux.
Il se formait alors dans chaque particule,entre un noyau en oxyde ferrique et une enveloppe en oxyde ferreux, une couche intermédiaire en Fe304 (oxyde salin ou oxyde magnétique de fer)qui donnait à toutes les particules riches en fer les propriétés fortement magnétiques nécessaires . Inversement ,on peut aussi provoquer le même phénomène en soumettant les particules riches en fer des minerais contenant le fer sous forme ferreuse,à une oxydation superficielle.
Dans tous ces procédés on tâcha de pousser la transformation des oxydede fer,.ou d'une partie de ceux-ci,aussi exactement que possible jusqu'au Fe304. Or ,il a été trouvé que les degrés d'oxydation du fer situés entre le Fe304 et le FeO,sont aussi fortement magnétique. Sur la base de cette constatation le chauffage magnétisant des minerais de fer contenant des composantes riches en fer et pauvres en fer, est exécuté suivant l'invention,de manière que, par réduction,l'oxygène des composés ferriquesest enlevé dans une plus fortemsure que ce qui correspond au Fe304,
Ceci offre tout d'abord l'avantage que, lors de la réduction, on n'a plus besoin de veiller de si près à ce que la teneur en oxygène des composantes magnétisées soit portée exactement à celle d'une forme de composé déterminée du fer.
Au contraire,la teneur en oxygène du produit final peut varier dans de larges limites,sans qu'il s'ensuivent des changements nuisibles dans les propriétés magnétiques des composes riches en fer. Donc, on n'a plus besoin de
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surveiller de si prés le processus de réduction,comme cela était né- cessaire jusqu'à présent.
Mais en outre,on a constaté que la réduction du Fe2O3 jusqu' au delà du Fe3O4 peut être exécutée plus rapidement et à des tem- pératures plus basses que la production du Fe3O4 par réduction,en @ supposant naturellement des concentrations'égales du gaz de trai- tement en composantes réductirices.
Si,pour un minerai de fer déterminé,il faut une température de réduction de par exemple 900 0,pour transformer les oxydes des composantes riches en fer en Fe304,on travaille,suivant l'invention, à une température de réduction d'environ 75000,pour former un oxyde qui contient considérablement moins d'oxygène que le Fe304,mais plus d'oxygène que le FeO. De cette façon la production du four peut être augmentée d'environ un tiers jusqu'à la moitié.On peut aussi travailler le cas échéant à une température de réduction considérablement plus basse.Mime pour les minerais de fer qui se à laissent réduire en Fe3O4 déjà/une température relativement basse, de par exemple 780 0,il est encore possible suivant 1'invention d'abaisser la température de réduction d'environ 50 0.
Le procédé suivant l'invention a l'avantage que, par les températures de réduction plusbasses et par la production plus élevée du four le coût du traitement est considérablement diminué.
Aussi bien les frais de combustible que les frais d'installation par tonne de produit concentré,deviennent considérablement moin- dres, sans augmentation des frais du triage magnétique. Car les oxydes intermédiaires produits par le procédé suivant l'invention, se comportent au triage magnétique aussi avantageusement que le Fe3O4,et en outre'les rendements en fer et la teneur en fer des ,produits concentrés ne deviennent pas moindres,mais meilleurs.Par conséquent le procédé suivant l'invention constitue un progrès con- sidérable dans le traitement des minerais de fer pauvres qui,comme on le sait,ne supportent pas des frais de traitement considérables, à cause de leur faible valeur.
Le procédé suivant l'invention peut être exécuté dans des fours connus,par exemple dans des fours à. cuve,dans lesquels on
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introduit par le bas du gaz réducteur et qui sont garnis au des- sus,de plusieurs admissions d'air de combustion, ou dans des fours tubulaires rotatifs, particulièrement dans ceux qui sont munis d'un nombre relativement grand de brûleurs répartis sur la longueur de l'enveloppe du four.L'exécution du chauffage magnétisant sui- vant l'invention dans le four mentionné en dernier lieu sera décri- te à titre d'exemple comparatif.
Dans un four tubulaire rotatif de 40 m de long sur 3,60 m de diamètre,garni de 16 brûleurs répartis sur sa longueur et sur son pourtour,des minerais oolithiques ferrugineux de Bade fûrent soumis à us chauffage réducteur. Pour transformer les oxydes de fer des composantes riches en fer,ep Fe3O4'il était nécessaire de maintenir dans la zone de réduction du four,qui s'étendait approximativement sur le dernier tiers de la longueur du four,destempératures de 90000.Avec ce mode de travail on a pu réaliser une production du four (quantité de minerai passée par le four par unité de temps) d'environ 500-550 t par jour,avec une consommation de combustible de 9-10% calculée par rapport au minerai.
Le temps nécessaire dans ce cas pour le passage du minerai par le four était d'environ 2 1/2 heures.Suivant l'invention on régla la réduction de manière à ob- tenir un oxyde de fer dont le rapport atomique fer-oxygène était d'environ 11:14. Dans ce cas la température de réduction a pu être abaissée à 750 C et la production du four considérablement augmentée,c'est à dire d'environ 200 t. La consommation de combus- tible variait entre 5 et 6%,calculée par rapport au minerai.Aux au- tres conditions du four on n'apporta que peu de changements. Dans les deux cas le gaz combustible fût introduit au bas du four et sa combustion se fit par introduction d'air à plusieurs endroits, approximativement dans le second tiers ou le tiers du milieu du four.
Le procédé suivant l'invention est aussi applicable aux minerais dans lesquels le fer des composantes riches en fer est pré- sent sous forme bivalente. Dans ce cas on peut former des oxydes intermédiaires,situés entre FeO et Fe304,par le fait, que le chauffage du minerai est ,exécuté dans des conditions faiblement oxy- dante.On travaille par exemple dans un four à cuve, dans lequel le ./
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gaz combustible,introduit dans la partie inférieure du four,est brûlé sans excès d'air,ou avec un faible manque d'air.
L'air de com- bustion est introduit dans ce cas,également en répartition sur plusieurs Endroits, dans la partie du milieu et la partie supé- rieure du four à cuve.Ou,l'on emploie aussi pour ce mode de réa- lisation du procédé un four tubulaire rotatif,gatni de brûleurs ou de tuyères répartis sur sa longueur et sur son pourtour,et dans lequel le gaz et l'air de combustion sont admis suivant les mêmes principes.
REVENDICATIONS
EMI5.1
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I) Procédé de chauffage magnétisant des minerais de fer contenant des composantes riches en fer et pauvres en fer,particu- lièrement dans des fours tabulaires rotatifs ou dans des fours à cuve, dans lesquels le gaz réducteur est admis en bas et l'air de combustion dans leurs parties plus élevées, à différents endroits répartis sur la longueur,respectivement la hauteur du four, caracbérisé en ce que les oxydes de fer des composantes riches en fer sont transformés,par réduction .respectivement par oxydation,en oxydes intermédiaires, situés entre le Fe3O4 et le FeO.