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Procédé de préparation et de grillage préliminaires de blendes de flottation et d'autres blendes fines.
Le grillage complet des blendes de flottation en vue de leur préparation au traitement dans le four à zinc est actuellement exécuté suivant l'un ou l'autre des deux procédés suivants :
I ) Dans une première opération, les minerais sont soumis à un grillage préliminaire ; puis, dans une seconde opération, ils sont grillés à mort et frittés.
2 ) Ils sont, en une seule opération, grillés et frittés.
Suivant le premier de ces procédés, qui est encore celui qui est le plus répandu à l'heure actuelle, le grillage préliminaire est effectué soit dans les fours mécaniques à plusieurs étages, soit par grillage de mine- @
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rais pulvérulents, grillage dit "Schweberöstung" ou "flashing" ou "flash-roasting".
Dans les deux procédés de grillage préliminaire, la blende brute est, tout d'abord, séchée. Dans le four à étages, le râblage du minerai sur les soles et sa chute d'une sole sur celle située immédiatement au-dessous pro- duisent une quantité considérable de poussière.'Même en procédant à un dépoussiérage électrique des gaz, les per- tes de zinc restent grandes. Le minerai grillé est obtenu, pour la plus grande partie, sous forme de fine poussière, de sorte que le grillage à mort et le frittage sont ren- dus très difficiles.
Dans le cas du grillage de minerais pulvéru- lents, les pertes de blende dues à la formation de pous- sière sont encore beaucoup plus grandes ; peuvent atteindre jusqu'à 50 Bien que les pertes soient, en majeure partie, récupérées dans les sacs à poussière et lors de la purification électrique du gaz, cette méthode présente, néanmoins, le très grand inconvénient que le minerai grillé se trouve sous une forme tellement fine que son frittage ne peut être réalisé qu'imparfaitement, et ne donne pas un produit impeccable.
Pour faciliter et améliorer le frittage des blendes ayant subi un grillage préliminaire suivant les procédés qui viennent d'être signalés, il a été proposé de mettre la blende fine à l'état de pièces de forme régulière, mais de petites dimensions (procédé Overpelt- Lommel de boudinage filiforme amenant la matière sous la forme de nouilles, etc. ). Dans ce cas, en fait, l'opéra- tion du grillage à mort et du frittage est effectuée d'une manière techniquement parfaite et la blende frittée obte- nue est une matière parfaitement appropriée au traitement dans le four à zinc. Pourtant, les difficultés de mise en forme sont tellement grandes que ce procédé n'a été appli-
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qué que dans des cas très rares.
Le grillage en une seule opération qui constitue le second procédé susvisé de traitement de la blende a l'avantage de fournir un produit fritté parfait, tout en ne donnant lieu qu'à de faibles pertes de zinc, mais ce procédé présente aussi des inconvénients notables. L'ins- tallation nécessaire au traitement d'une quantité donnée de minerai est très importante, car le minerai doit pas- ser, environ, quatre fois dans le dispositif de frittage avant qu'il soit possible de l'évacuer à l'état de produit fini. Le rendement en minerai agglutiné par mètre carré de surface de grille est donc très faible, et les frais d'installation ainsi que l'usure et la consommation de for- ce motrice sont très importants. Ce procédé présente aussi un autre inconvénient qui tient à la basse température et à la faible concentration des gaz de grillage.
Comme de tels gaz ne peuvent pas être utilisés pour la fabrication de l'acide sulfurique par n'importe quel procédé,.le plus souvent il est nécessaire, lors de l'établissement d'une installation de grillage en une seule opération, de cons- truire, également, les installations de fabrication d'acide sulfurique qui, par suite de la concentration très faible des gaz, doivent être, aussi, plus grandes et beaucoup plus coûteuses que celles utilisées habituellement.
Dans le but d'éviter les inconvénients des pro- cédés précités, il a déjà été proposé de transformer la blende de flottation brute, beaucoup plus plastique que la blende ayant subi un grillage préliminaire, en boudins filiformes, c'est-à-dire en boudins de 4 à 5 mm. de diamè- tre, ayant la forme de nouilles, ces boudins étant ensuite grillés complètement. liais dans les fours mécaniques, les pièces sont de nouveau effritées, et lors du traitement oxydant des pièces à haute teneur en soufre dans le four Dwight-Lloyd, il se produit une élévation de température @
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telle que de grandes quantités de zinc sont volatilisées et le minerai est fondu.
En reprenant les expériences faites à ce sujet, la demanderesse a constaté qu'en réduisant la surface des pièces moulées par rapport à leur poids, donc en augmen- tant les dimensions de ces pièces, la vitesse du grillage qui est la cause de l'élévation excessive de la tempéra- ture est réduite, et, ceci, d'autant plus que les pièces sont plus grosses, mais que cette vitesse du grillage était encore trop élevée, et avec elle, la température, pour toutes les grosseurs de pièces moulées qui pouvaient en- core pratiquement être traitées dans l'appareil Dwight- Lloyd.Lorsque, à la suite d'une augmentation ultérieure de la dimension des pièces, le grillage dans un four à cuve a été essayé, il a été constaté, avec surprise que, de cette façon, des résultats très favorables peuvent être obtenus.
Ainsi, dans un four à cuve de 2 m. de hauteur à fonctionnement ininterrompue des pièces de 40 x 80 m/m environ ont donné, après un premier allumage à la partie inférieure, une teneur en soufre de 26 % avec de la matiè- re brute à 5% de sulfure et à 7 % de teneur globale en soufre dans le minerai grillé. Le minerai à l'état de blocs a été extrait par en bas. Ces blocs étaient, cepen- dant, tellement friables qu'ils pouvaient être broyés sans aucune difficulté en grains de la grosseur nécessaire pour obtenir un bon frittage. Les gaz de grillage étaient chauds et pouvaient, sans difficulté, être amenés à 10 % de SO2.
Le rendement du four par mètre carré de section était envi- ron de 5 tonnes de minerai par 24 heures. Le service se limitait au remplissage du four par sa partie supérieure et à l'extraction du minerai grillé par sa partie inférieure
Pour la mise en forme de la blende de flottation dans cette expérience, un mélange de 90 parties de blende de flottation humide, et 10 parties de poussier oxydique résultant du broyage des pièces ayant subi le grillage pré-
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liminaire, et de 4 parties dtacide sulfurique était formé et passé à travers une presse à boudiner. Le mélange sor- tait de cette presse sous la forme d'une bande de 40 mm. d'épaisseur qui, suivant un procédé bien connu dans la fa- brication des briques, était débitée en rubans de 40 mm. de large à l'aide de fils en métal.
Le minerai, chauffé par les calories dégagées lors de la réaction ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O, durcit lors du refroidissement par la cris- tallisation du sulfate de zinc ; peut être utilisé immé- diatement après le durcissement.
Par rapport aux procédés connus, ce nouveau pro- cédé présente le grand avantage de permettre un grillage très rapide, avec une main d'oeuvre très réduite au rem- plissage et à la vidange du four; le grillage est entiè- rement exempt de toute formation de poussière et ne donne lieu à aucune perte de zinc ; est très rapide ; en même temps, il fournit des gaz de grillage riches et chauds, utilisables, sans aucune difficulté, dans n'importe quelle installation de production d'acide sulfurique. Le produit du grillage préliminaire représente une matière idéale pour le frittage ultérieur.
Le rendement de l'installation de frittage est donc très élevé ; de plus, le minerai fritté obtenu est parfait pour le traitement dans les fours à zinc. un autre très grand avantage de ce procédé con- siste dans le fait que, contrairement à tous les autres procédés, il n'exige que des installations et des fours peu importants et dont l'établissement ne comporte qu'une utilisation très réduite de pièces en fer.