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Appareil pour la récupération des métaux volatilisables
La présente invention est relative à un dispositif pour l'extraction de métaux volatilisables, tels que le ma gnésium et analogues, de matières les contenant.
Les réactions qui se produisent au cours de l'extrac- tion de tels métaux,sont habituellement endothermiques et ré- versibles. A chaque température donnée un équilibre peut 'être aisément établi et ceci aura pour résultat que les réactions ne se poursuivront pas dans l'un ou 1'autre sans aussi long- temps que les divers corps qui réagissent, en concentration équilibrée resteront dans le système dans lequel les réac- tions s'accomplissent. Par suite, il devient nécessaire d'en- lever du système les produits volatils de la réaction continuel- lement et aussi complètement que possible.
Dans les systèmes jusqu'ici proposés l'on a rencontré diverses difficultés dans la conduite de cette opération d'une manière efficace* C'et- aussi une nécessité de fournir la chaleur au système de réac- tion pour surmonter la r6action endothermique,volatiliser la métal et chauffer la charge en traitment à la température de réaction. Comme la charge est généralement mauvaise conductrice de la chelaue, il/est difficile de mener à bien le chauffage*
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La température der/éaction est élevée et si la charge vient en contact avec les éléments chauffants employés pour fournir la
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chaleur;
une réaction so ensui;z>a. un des objets de la présente invention consiste . réali- ser Ul1 appareil pour produire du Ea1ésium-métal par réaction t3eoeaique et distillation df'U...'!'l6 Eaniere telle qu'elle ne pré- sente ni difficultés ni inconvénients, A cette fin, l<invention se rapporte à un appareil pour la Bise en o.u.y:('? d'un procède dans lequel une charge de 1ntièl'a de la magnésie passe dans une zone de réaction allOngée) un mO'!lVaEZl1t iyt el'::1e des diverses parties de la charge est assuré durant son passage à travers cette ZO1S} ::;
"" charge est chauffée 4- ce passage pour réduire et vaporiser le métal quelle coritiert.7j,eiitres traits de 1 invention consistent à chauffer la charge sans qu'elle vien- ne en contact direct avec les éléments de chauffage employés
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13.sspr roe= gaz inerte à travers i-a zone pour enlever les vapeurs de 31i3j., à condenser les vapeurs hors de la zone de réaction P;, à maintenir une réaction continus dns ladite sone pendant que, à continu ou par- .j:
el'm1ttA"lce une charge est amenée dans l'appareil ou que le résidu en est enlevé.
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L<invention est décrite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
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3.-f.ge l est une élévation en coupe d'un appareil suivant 1 1#wPntion- ri, 2 est une élévation d'un foyer avec des moyens de C7â:.¯f 3,',? d'une i'vrme appropriée.
Fig. 3 est une vue en coupe d'un foyer montrant une variante du système Dw chauffage.
Fig. 4 est une élévation partielle de coté du dispositif de la figure 2 et
Fig.5 est une élévation en coupe d'une autre foras
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du 1'oyer..
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En se reportant à la figure 1 des dessins, 1 est une chambra rectangulaire de forme allongée comportant 'une zone de réaction verticale, ou colonne 1'dont les parois inté-
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rieures réfractaires comportent, sur les nurs i=JAe1-x.ùx oppo- ses, une série de gradins, tablettes ou chicanes 2 dont la partie supérieure est inclinée vers le bas. On remarquera que les chicanes d'un des cotés sont décalées pur raport à celles
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de l' Hutre c'oté.
Les surfaces supérieures inclinées s2L f,:::'- 1:'ias d'un revêtement 3 d'urie, maticre, telle que le graphite ou d'une métal résistant à la chaleur,, non. susceptible de réagir avec la charge à traiter* Au-dessous de chaque chicane est dis- posé,, au voisinage immédiat de la paroi du foyer un élément de chauffage radiant 4 conctitué par une résistance électrique.
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Le dispositif pour amener une charge 5, pré:,ra,bJ.e- ment sous forme de briquettes ou ;mulets , comme représentée d'une matière CO!lt9:::.:t:'t cu magnésium ou autres m3;",:U.x vciattli- sa1:J,es, comprend une paire de trémies 6 et 7 entre lesquelles est interposé un dispositif de fermeture permettant d'inter- rompre la communication C:2'L'P ces trémies lorsqu'une charge est introduite dan5.a trémie 6. Un transporteur à hélice 9 reçoit la m±.tiè:±>e de la trémie 7 et l'amène à l'orifice 10 du foyer
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Le dispositif pour assurer l'enlèvement da w .bidu de la charge comprend un orifice de sortie Il au bas du foyer,un trxispérteur à hélice 12 et une pair'9 dp trâ11li:'1f:1 13 .et 14 avec un dispositif de fermeture 15 entre T11es.
A tinre de variante la sortie il peut se faire par une fermeture hydraulique qui
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évite la sortie ou l'entrée 'de gaz. Un rïngcird 41 peut $tTe disposé à proximité de l'extrémité de décharge pour désagré- ger la matière pâteuse s'il en était bs(.ir.. comme repriser..- té le ringard peut 'être monté en permanence dans la paroi du foyer) avec joint étanche 42 pour éviter que des gaz chauds ne s'échappent du foyer
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Pour as-surer le passage d'un. courant continu de gaz inerte, tel que 1'hydrogène, à travers la cornue,l'appareil comporte un tuyau d'entrée le avec valves de contrôle sur
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des conduits le* aboutissant aux tra*inies :.8 et 14 pour faire circuler de gaz en contre courant de charge;
il comporte en outre un tuyau d'entrée du gaz 17 avec valves de con trôle sur des conduits 17' aboutissant aux trémies 6 et 7 pour faire circuler le gaz inerte de haut en bas en mente temps que lacharge
Un condenseur 18 communique avec l'intérieur du
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foyer en 19 et ccnport? une sortie 20 pour 1?- gaz inerte.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant :
la charge sous forme de briquettes consistant en une matière
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C0i=teiiant efla magnésie et du ferrosilicium ou autres agents ré::ueteurs,fcrc2t des produits d'oxydation non gazeux,est a- menée au foyer et le résidu en est àéch?:é3 comme représenté d'une façon continue, les doublas trémies dalimentation et dp ::!...:crJ.02e;f> constituant des obturateurs pour les gaz.
On remarquera que les briqu.'9ti?S au cour s de leur trajet dans la zone de réaction du foyer tombent d'ungradin Incliné ou chicane sur un autre de la paroi opposée, suivant ainsi un parcours en zig-zag qui les cblige à rouler les unes sur les autres et détermine un mélange des briquettes grâce auquel la partie de la charge exposée à la radiation directe des élé-
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ments de chauffage change COr-t1r1811emnt. Oe déplacement continuel des éléments de la charge â7.imß,r. 1a possibilité de surchauffe localisée d'une partie de la charge par les élé- 7,e,,ts de chE-.ffage 4.
La position de ces derniers au voisinage de la paroi du foyer loin de l'arête des chicanes contribue aus-
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si à é # .; er la surchauffe locale et. la protection de ces élé- ments contre le bris puisqu'il n;y a pas$ en faite pour les briquettes possibilité de venir en contact avec eux.
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Un gaz inerte, tel que l'hydrogène, circule de bas en haut à travers la zone de réaction en ocntre-courant avec le déplacement de la. charge chauffée et, par suite du mou- vemet de roulement des briquettes, un décrassage effectif du mélange de réaction est obtenu, les vapeurs dental étant entraînées. dans le condenseur des qu'elels sont formées Le courant de gaz circulent de haut en bas dans la parti? rela- tivment froide de la charge évite 1'ascension dans ce ne-ci de vapeurs de métal. Le distillât se réunit en 40 dans le condenseur*
Le foyer peut fonctionner à la pression atmosphérique ou sous vide.
Les éléments 4 peuvent s'étendre dans la paroi du foyer et 'être connectés en série par le circuit 21 comme re- prdsenté à la fiugr 2
Une autre disposition des éléments de chauffage est représentée aux figures 3 et 4. Une rangée d'éléments 22 dont seulement l'extrémité 23 de 1'élément de tête et l'extrémité 24 de l'élément du bas ;
'étendent au travers de la paroi du foyer pour 'être connectés à un circuit électrique, les autres extrémités des éléments sont supportées par des, colonnes 25 consistant en une série de blocs ou barres placées dans des logements 26 ménagés dans les parois du foirer, Les extrémités des colonnes sont formées de barres en matière réfractaire et le reste de.chaque colonne est constitué par une alternance de barres 27 en matière réfractaire, de barres 28 en matière bonne conductrice de l'électricité; on comprend qu'ainsi le courant passe à travers un élément 22 et par la barre conduc- trice 22 à 1'élment suivant et ainsi de suite dans 1'ensem- ble du foyer.
Une extrémité de chaque colonne est élastique- ment supportée par un ressort 20 reposant dans un logement 31 ménagé dans la paroi du foyer, ce qui permet 1'assemblage et le démontage Commode des colonnes, @
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La figure 5 représente 1le modification dU foyer repré- senté Lîg.1; %,le. mode de réalisation comprend un foyer czar lindrique 33 aysnt des chicanes annulaires 33 et des éléments de chauffage annulaires 84 disposés sous les chicanes.
Lgs chiche s crt leur face 35 garnie d.'1.:n. revetei-i'ent en ma- tiédie ron susceptible de réagir avec les matières en trai- tement. L'entrée 36 et la sortie 3fi du foyer peuvent "être pourvues (..1 cl'gê.n.es convenables d'alimentation et de décharge*
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Bien entendu, d'autres formes variées de construction
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peuvent %tre employées sans S' écarter de :tA espri t de la pré- sente invention.Par exemple, on pourrait adopter w3c le rY3r cylr.driQe la figure wie constct1on des chica- fcyer cylindrique de la figure une corstiuctlor. des chica-
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nes dans laquelle celles-ci constitueraient une spirale
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Er. outre, divers autres détails de construction é-
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crits et représentés peuvent 'être modifiés tout en restant
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dans le cadre de 3.i =veitiGi.
Bien que l'invention ait été décrite ders le but particulier à' obtenir iq r2î n siaaelle peat, tre utilisée pour laproduotion dtautres métaux vola- tilisabies tels que le sine et re cadmium.
RE'! .±liiDIOJ\.TJ.9¯NS .Ej!¯13.111- i - Appareil pour l'extraction de métaux volatlilsa- .01':-8 àe !:,t'1.èX''=.'s les contenant; COnlr.'P2".a?lt : un foyer ayant une zon* de réaction allo:1S'E' verticale, des moyens pY.:i? l'adEission des illatières à traiter en t'ête de ladite zone, une plurL1té de chicanes supportées par les parois uü foyer et S wt ¯Cw?"!t dans ladite zone, les ditee 32:CrP ayant leur ::- .C' '"n""i el'!1"e inclinée pour recevoir les ratières passant dalls 1.aàitP zone et pour les diriger vers le bas, et un élément de chauffage à découvert logé sous chacune des ditm. chicanes hors de contact avec les natiéres à traitera ceil<1;-c4 au cours ie leur passage dans ladite zone de reao- Îi.Jr recevant n. chaleur a.^-.d..¯, te directe des dits ments f.t :
"es c.cF^nBc isprimant un mouvement de roulement aux mua-
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tières dans le but de changer constamment la surface de cel les-ci exposée àla chaleur radiante des éléments de chalut- :rage*.
2-Appareil tel que revendique sous 1 dans lequel les matières à traiter circulent par gravtié dans la zone de réaction les chicanes s'étendant dans le chemin de passage des dites matières dans cette zone, les éléments de chauffage étant situés en dehors du chemin de passage des matières des moyens.étant prévue pour décharger le résidu du bas de la zone de réaction et des moyens étant également prévus pour assurer la circulation continue d'un courant de gaz inerte dans ladite zone à contre-courant de la direction de cheminement des ma- tières
3 - appareil tel que revendiqué sous 1 ou 2)
dans lequel la surface supérieure des chicanes est pourvue d'un revêtement en une matière non susceptible de réagir avec les matières en traitement*
4 -.Appareil tel que revendiqué sous 1 à 3, dans le- quel un condenseur est disposé à l'extérieur de la zone de , réaction et communique avec elle..
5 - Appareil tel que revendiqué sous 1,, dans lequel les'chicanes sont en deux séries, chacune d'elle étant dispo- sée sur une des deux parois opposées du foyer' les chicanes d'une des parois étant décalées par rapport à celles de la paroi opposée*
6 Appareil tel que revendiqué sous 1 à 5 dans le- quel leséléments de chauffage sont constitués par des résis- tances électriques
7 - Appareil tel que revendiqué sous 6 dans lequel les extrémités des éléments de chauffage s'étendent en dehors de la paroi du foyer et comprennent un circuit électrique connectant les dites extrémités en séries
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8 - Appareil tel que revendiqué sous 6dans lequel les éléments de chauffage sont
engagés dans une paire de co- lonnes logées dans le foyer et supportés par elles* ces co- lonnes étant constituées par une alternance de barres en ma- tière conductrice et de barres en matière non conductrice 6 électricité.
9 Appareil tel que revendiqué sous 1 ou 3,dans le- quel la sone de réaction est de forme cylindrique et les chi- canes de forme annulatire.
10 - Appareil pour l'extraction de métaux volatilsa bles de matières les contenant, substantiellement comme décrit, et illustré dans les dessins ci-j oints.
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