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  "PROCEDE DE TRAITEMENT DE MINERAI DE MERCURE ET PROCEDE DE SEPARATION DE MERCURE ET D'ANHYDRIDE ARSENIEUX S'Y RAP- 
PORTANT". 



   La présente invention est relative   à   un procédé de traitement de minerai de mercure arsénifère où le mercure et l'arsenic se trouvent essentiellement à l'état de sulfures, dans lequel on extrait le mercure sous forme   métalli que   et l'arsenic sous forme d'un composé par grillage des sulfures en présence d'oxygène. 



   On connaît des minerais de mercure dans lesquels le mercure se présente principalement sous forme de cinabre HgS associé à du sulfure d'arsenic sous la forme de réalgar AS2 S2 ou d'orpi- ment As2S3. 



   On a proposé de traiter ces minerais par grillage oxydant ou par calcinât ion en présence de chaux vive. 



   Dans le cas du grillage oxydant, il se forme du mercure métallique et de l'anhydride sulfureux par réaction de l'oxygène 
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 avec le cinabre ainsi que de l'anhydride arsénieux et de l'an- hydride sulfureux par réaction du réalgar ou de l'orpiment avec l'oxygène. 



   Dans le cas de la calcination en présence de chaux, l'an- hydride sulfureux réagit avec la chaux suivant des réactions   com-   plexes donnant lieu finalement à de l'anhydride arsénieux, As2O3, de l'anhydride arsénique As2O5 et de l'arséniate de calcium (AsO3)2 Ca3 qui sont mélangés au mercure provenant de la réaction entre HgS et CaO. 



   Etant donné que les sulfures d'arsenic exigent beaucoup plus d'oxygène que le sulfure de mercure pour leur oxydation, lorsque la teneur du minerai en sulfures d'arsenic est, par exemple, au moins égale à celle en sulfure de mercure, et surtout lorsque la teneur du minerai en mercure est faible, par exemple de 1 à 2%, la quantité de mercure pouvant être extraite de ce minerai par le procédé de grillage industriel ordinaire est si faible qu'il n'est plus retable que lorsque le prix du mercure est très élevé. 



   Ce résultat est dû aux motifs suivants : 
1  Les fours actuellement utilisables ne permettent pas de faire un apport suffisant d'oxygène par l'air ambiant pour oxy- der à fond les sulfures dont une certaine proportion est entrai- née par les fumées ou se dépose dans les chambres de condensa- tion sous forme d'impuretés; 
2  Les poussières déposées dans les chambres de condensa- tion et qui sont formées de suies, d'anhydride arsénieux et de sulfures non oxydés, retiennent, probablement sous forme d'amal- game, une proportion importante de leur poids en meucure qu'il est impossible   d'extraire   par les moyens usuels. 



   Le procédé suivant la présente invention a pour but de re- médier à cet inconvénient. 



   A cet effet, dans ce procédé, on distille le minerai, en principe à l'abri de l'air, à une température minimum comprise   @   

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 entre 400 C et   500 C,   agin d'en dégager les sulfures susdits et on grille ensuite, en présence d'oxygène, les sulfures ain- si dégagés. 



   La distillation des sulfures commence vers   400 C   et est complète vers   500 0.   Toutefois, pour accélérer le dégagement, on a   intérêt à   distiller à une température comprise entre 600 et 700 C L'emploi d'une température plus élevée n'aurait pas comme effet de réduire la durée de la distillation dans des con- ditions économiques. 



   Les sulfures d'arsenic et de mercure qui se dégagent du minerai peuvent être envoyés dans des chambres de condensation où ils se déposent. Ils sont repris dans ces chambres et soumis à un grillage oxydant par l'air, par exemple par une des métho- des bien connues sous le nom de : "super-grillage" utilisées pour le traitement de différents minerais. Ce "super-grillage" consiste en principe en un grillage dans un excès d'oxygène. 



  Etant donné que la masse de sulfures à traiter est de Un in-   férieure   la masse de minerais dont ils proviennent, on peut beaucoup plus facilement amener la quantité d'air nécessaire au contact des sulfures à oxyder que lorsque ces sulfures sont con- tenus dans le minerai. 



   Dans les procédés connus où on oxyde les sulfures dans le four contenant le minerai dont ils se dégagent, on ne peut pas faire traverser la charge par la quantité d'air nécessaire à l'oxydation complète. 



   Au lieu de faire condenser les vapeurs de sulfures dans des chambres de condensation pour griller ensuite les sulfures condensés, on peut avantageusement traiter les vapeurs de sul- furessortant du four de distillation, avant leur condensation, au moyen d'air chaud dont la température est, de préférence, au moins égale à celle des vapeurs à oxyder. On envoie donc, par exemple, de l'airà une température de 600 à   700 C   dans le courant de vapeurs de sulfures entre le four de distillation et 

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 les chambres de condensation. 



   De préférence, on brasse le mélange de vapeurs et d'air chaud de façon à assurer l'oxydation complète et rapide des vapeurs. Les produits qui se déposent dans les chambres de condensation sont alors du mercure libéré à l'état métallique et de l'anhydride arsénieux, l'anhydride sulfureux formé en même temps que ces corps étant évacué à l'atmosphère. 



   Le four de distillation ne doit pas obligatoirement être étanche à l'air car de légères rentrées d'air n'auraient   d'au-   tre effet que de provo quer l'oxydation de faibles quantités de sulfures. De même, la nature de la gangue du minerai est sans influence sur le résultat du traitement. Si la tangue est siliceuse, elle n'a aucune action; si elle est calcareuse, le calcaire se décompose partiellement en anhydride carbonique et en chaux, laquelle réagit avec les sulfures comme il a été indiqué ci-avant. 



   Le procédé tel qu'il vient d'être décrit présente l'avan- tage de permettre une oxydation complète du sulfure de   mercu   re et de ne pas donner lieu à des pertes à la cheminée. Tou- tefois, une certaine quantité de mercure reste perdue par amal- gamation avec l'anhydride arsénieux. 



   Pour récupérer le mercure amalgamé à l'anhydride arsénieux. on traite avantageusement le mélange par une lessive caustique d'hydrate alcalin ou alcalino-terreux donnant lieu à un arsé-   nite   soluble dans l'eau et on sépare ensuite le mercure de la solution aqueuse d'arsénite du métal alcalin ou   aloalino-   terreux correspondant à l'hydrate choisi. On utilise avanta- geusement à cet effet une lessive de soude caustique, de pré- férence, d'une concentration de   10% à   20% en soude anhydre. 



  La soude est sans action sur le mercure, tandis qu'elle réa- git avec l'anhydre arsénieux suivant la réaction 
As2O3 + 6NaOH - 2AsO3Na3 + 3H2O. 



   L'arsénite de sodium produit est soluble dans l'eau et 

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 on recueille le mercure à un grand étét de pureté par décanta- tion de la solution d'arsénite de sodium, puis par lavage l'eau. 



   L'extraction du mercure du minerai est ainsi réalisée dans des conditions avantageuses. Il est toutefois plus   éoono.   mique de régénérer la soude caustique. A cet effet, on traite la solution aqueuse d'arsénite de sodium par de la chaux et on sépare la soude de l'arsénite de calcium qui se précipite. La réaction qui a lieu est la suivante : 
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 2às0sNas + 3Ca (OH)2 . 6NaOH + (AS03)2 Ces 
Afin de réduire la durée de cette réaction, on effectue le traitement par la chaux à une température voisine de celle de l'ébullition. La soude régénérée peut être réutilisée pour le traitement d'une nouvelle quantité d'anhydride arsénieux auquel est amalgamé du mercure. 



   Cette façon de régénérer la soude caustique présente en outre l'avantage de donner lieu à de l'arsénite de calcium pou- vant être utilisé comme fongicide ou comme insecticide. 



   Au lieu de soude caustique, on peut également utiliser de la potasse caustique et en prinoipe tout autre hydrate alcalin ou   alcalino-terreux   donnant lieu, avec l'anhydride arsénieux, à un arsénite soluble dans l'eau. 



   Le procédé qui vient d'être décrit présente par rapport au grillage oxydant ordinaire ou par rapport au grillage en présen- ce de chaux, les avantages industriels suivants : a) les résultats du traitement sont indépendants de la teneur du minerai en arsenic; b) le mercure produit est à l'état de grande pureté tandis que, par les procédés actuels, il reste souillé d'arsenic; c( les opérations sont simples et peu coûteuses; d) le seul produit coûteux, la soude caustique, est régé- nérée ; e) cette régénération donne comme sous-produit un produit 

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 commercial à l'état de grande pureté, l'arsénite de calcium; f) le procédé ne produit pas de déchets autres que la gangue stérile du minerai. 



   Il est à remarquer que le procédé utilisé pour séparer le mercure de l'anhydride arsénieux qui a été décrit ci-dessus est également applicable à la séparation de ces corps même lorsque ceux-ci ne proviennent pas d'un super-grillage, au moyen d'air secondaire, des vapeurs de sulfures qui se dégagent d'un four de distillation oontenant du minerai de mercure arsénifère. 



   Ce procédé est donc notamment applicable au traitement des produits de condensation qui se déposent dans les cham- bres de condensation faisant suite aux fours de grillage or- dinaires. 



    REVENDICATIONS   
1. Procédé de traitement de minerai de mercure arséni- fère où le mercure et l'arsenic se trouvent essentiellement à l'état de sulfures, dans lequel on extrait le mercure sous forme métallique et l'arsenic sous forme d'un composé par grillage des sulfures en présence d'oxygène,   c a r a c t é-   risé en ce qu'on distille le minerai, en principe à l'abri de l'air, à une température minimum comprise entre   400 0   et   500 C,   afin d'en dégager les sulfures susdits et en ce qu'on grille ensuite, en présence d'oxygène, les sulfures ainsi dégagés.

Claims

2. Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é- risé en ce qu'on distille à une température comprise entre 600 C et 700 C 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'on grille les sulfures sortant du four de distillation sous forme de vapeur, avant leur condensation en les traitant par de l'oxygène chaud dont la température est, de pré- @ @ <Desc/Clms Page number 7> férenoe, au moins égale à celle des vapeurs à xxyder, 4. Procédé suivant la revendication 3, c a r a c t é- risé en ce qu'on brasse le mélange d'oxygène et de va- peurs de sulfures.

5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé é en ce qu'on grille les sulfures dans un exès d'oxygène.

6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on traite les produits de l'oxydation des sulfures par une lessive causti- que d'hydrate alcalin ou alcalino-terreux donnant lieu à un arsénite soluble dans l'eau et en ce qu'on sépare le mercure de la solution aqueuse d'arsénite du métal alcalin ou alcali- no-terreux.

7. Procédé suivant la revendication 6, c a r a c té= risé en ce qu'on emploie une lessive caustique d'une con- centration de 10% à 20% en hydrate alcalin ou alcoalino-terreux anhydre.

8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'on emploie de la sou- de ou de la potasse oaustique comme hydrate alcalin.

9. Procédé suivant la revendication 8, c a r a c t é- r i s é en ce qu'on régénère la soude ou la potasse causti- que en traitant la solution aqueuse d'arsénite de sodium ou de potassium par de la chaux et en ce qu'on sépare la soude ou la potasse de l'arsénite de calcium qui précipite.

10. Procédé suivant la revendication 9, c a r a c t é- risé en ce qu'on effectue le traitement par la chaux à une température voisine de celle de l'ébullition.

11. Procédé de séparation de mercure métallique et d'an- hydride arsénieux, caractérisé en ce qu'on traite le mélange par une lessive caustique d'hydrate alcalin ou al- oalino-terreux donnant lieu à un arsénite àoluble dans l'eau <Desc/Clms Page number 8> et en ce qu'on sépare le mercure de la 'solution aqueuse d'arsénite du métal alcalin ou alcaline-terreux correspondant à l'hydrate choisi. ' 12. Procédé suivant la revendication 11, c a r a c té- r i s é en ce qu'on emploie une lessive caustique d'une con- centration de 10% à 20% en hydrate alcalin ou alcalino-terreux anhydre.

13. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 11 et 12. caractérisé en ce qu'on emploie de la soude ou de la potasse caustique comme hydrate alcalin.

14. Procédé suivant la revendication 15, c a r a c t é- risé en ce qu'on régénère la soude ou la potasse caustique en traitant la solution aqueuse d'arsénite de sodium ou de po- tassium par de la chaux et en ce qu'on sépare la soude ou la potasse de l'arsénite de calcium qui précipite.

15. Procédé suivant la revendication 14, c a r a c té- risé en ce qu'on effectue le traitement par la chaux à une température voisine de celle de l'ébullition.

16. Procédé tel que décrit ci-dessus. <Desc/Clms Page number 9> EMI9.1

Monsieur le Directeur, i.1 t , l,"" 1 -117)')' Demande de brevet belge au nom de la société anonyme : Les Mines de Cabralès S.A. , dépo- sée le 28 septembre 1945 sous le n 356,837, N/réf: 12.482.

A toutes fins utiles, nous vous signalons que par suite d'un lapsus calami, une erreur s'est glis- sée dans l'exposé de l'état de la technique, aux lignes 4 et 5 de la page 2.

Il y a lieu de lire "le sulfure d'arsenic" pour "l'anhydride arsénieux" aux lignes 1 et 2 du deuxième alinéa de la page 2.

Nous vous saurions gré de bien vouloir verser la présente au dossier de la demande et d'en déli- vrer une copie aux personnes qui vous demanderaient une copie du brevet.

Nous vous remettons ci-joints, en timbres fiscaux, le montant de la taxe due pour les régularisations de l'espèce.

Veuillez agréer,Monsieur le Directeur,noa EMI9.2 satutatzons ctir3tinguep,,s.