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PROCEDE DE GRILLAGE DE MINERAIS DE CUIVRE SULFURES SUR DES INSTALLATIONS
D'AGGLOMERATION.
Pour le traitement des minerais de cuivre sulfurés ou bien de leurs concentrés, on peut procéder de façon telle que la matière contenant du soufre est tout d'abord soumise à un grillage et qu'ensuite les grillés sont transformés en matte de cuivre dans un four à réverbère ou un four à cuve,cette matte étant finalement transformée en cuivre boursouflé ou ana- logue dans un convertisseur. La fusion directe du produit concentré dans un four à réverbère ou à cuve est également souvent employée.
Bien que ce dernier procédé présente comme avantages la suppression d'une installation de grillage et pour la plupart des cas une meilleure utilisation de la chaleur dégagée, il ne peut être employé que lorsque la teneur en soufre du concentré permet la production d'une matte pouvant être transformée de fa- çon économiqueo Dans la plupart des cas on est obligé de réduire la teneur en soufre de façon telle qu'elle est en un rapport favorable avec la teneur en cuivre en vue du traitement ultérieur de la matte. Dans ce but, on utili- se généralement des fours de grillage comportant 6 à 8 soles, mais on a également procédé au grillage sur des installations d'agglomération.
L'aggloméré ainsi obtenu convient cependant, suivant les avis des spécialistes, moins bien à la fusion dans les fours à réverbère et n'est pour cette raison, traité que dans les fours à cuve. Le degré de grillage dé- pend de la composition de la matière dont proviennent les scories et de la ' teneur en sulfures,pour des minerais de cuivre la teneur admissible en sou- fre dans la matière à griller varie entre 10 et 18 %.
Mais on a constaté que lors du grillage aussi bien dans les fours à soles que sur des installa- tions d'agglomération, il est difficile de régler effectivement dans la ma- tière à griller une teneur en soufre optima, ou bien la matière à griller n'est pas soumise assez longtemps au grillage pour réduire suffisamment la teneur en soufre, ce qui avait pour conséquence que l'on obtenait une matte qui, bien que facilement fusible, ne pouvait être traitée que de façon peu économique à cause de sa teneur élevée en soufre, ou bien on poussait le gril-
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lage trop loin, ce qui avait pour conséquence des difficultés techniques dues à la matte très visqueuse.
Jusqu'à présent on ne connaît pas encore de procédé permettant de régler sûrement la teneur en soufre à une valeur dé- terminée dans la matière grillée.
Cet inconvénient est supprimé grâce à la présente invention. On a constaté que l'on pouvait obtenir, lors du grillage du minerai de cuivre sulfuré ou de leurs concentrés mélangés de façon habituelle avec des matières oxydées, par exemple des déchets, sur des appareils d'agglomération, une te- neur déterminée et désirée de soufre dans l'aggloméré, lorsque l'on ajoute au mélange d'origine de la chaux vive ou éteinte.
La quantité de la chaux qu- il faut ajouter dépend en premier lieu de la teneur en soufre désirée dans les grillés, ainsi qu'en outre de l'espèce de minerai traité, c'est-à-dire de sa teneur en soufre et en cuivre, de l'espèce et de la quantité des cons- tituants scorifiants en présence, de la quantité de déchets, de l'installa- tion d'agglomération employée et de son fonctionnement, etc., et on peut chaque fois la déterminer par des essais. La quantité de chaux qu'il faut ajouter est comprise généralement entre environ 1 - 10 % par rapport au con- centré, mais il est également possible d'ajouter de plus grandes quantités de chaux vive et éteinte, par exemple dans les cas où la fusion subséquente nécessite une plus grande addition de chaux en vue d'obtenir une scorie ayant une composition favorable.
Au lieu ou conjointement avec la chaux vive et éteinte, on peut également ajouter de la dolomite calcinée ou d'autres oxydes ou hydroxydes alcalino-terreux,.on peut également ajouter des déchets calcifères de toute espèce, tels que la poussière de chaux, des suspensions de chaux séchées ou des substances analogues. Un produit qui convient particulièrement bien et qui est économique, à l'aide duquel on peut exécuter le procédé suivant la présente invention, est obtenu en calcinant du carbonate de calcium ou bien des substances contenant du carbonate de calcium, par exemple de la pierre à chaux, de la dolomite, de la craie ou analogue, en grains de grosseur ap- propriée mélangés avec du combustible, sur la grille à soufflerie.
Comme substances contenant du carbonate de calcium on peut employer en outre par exemple des déchets en grains fins de carrières de pierres à. chaux, d'in- dustries traitant la chaux, d'installations de triage, etc., ainsi que des boues de chaux ou analogues. Pour la fabrication d'un produit de cette es- pèce, on peut employer comme combustible des combustibles de déchet peu coû- teux, de toutes espèces, tels que du poussier de coke, des déchets de briquet- tes, des escarbilles, des résidus ou des sous-produits du traitement de com- bustibles tels que les schistes provenant du lavage ou analogues. Pendant la combustion de ces substances sur les installations d'agglomération on peut faire varier la décomposition du carbonate de calcium en vue du but auquel est destiné le mélange, par exemple par addition de quantités variables de combustible.
C'est ainsi que l'on a constaté par exemple que de la chaux vi- ve sur des appareils d'agglomération avec un degré de décomposition de 61 - 76 % convient particulièrement bien aux buts du procédé suivant la présente invention. En outre au cours de la préparation de chaux calcinée sur des installations d'agglomération on peut ajouter au mélange d'origine de faibles quantités, d'environ 10 à 20 %, par exemple de 15 % de minerai de cuivre ou de concentré, ce qui permet d'atteindre une plus grande perméabilité aux gaz pour la chaux qui doit être calcinée.
La grosseur des grains des additions de chaux vive ou éteinte employés suivant le procédé de la présente invention dépend généralement des exigences des procédés d'agglomération. Dans de nombreux cas de gros grains seront préférables, dans d'autres cas une plus grande finesse, par exemple de l'ordre de grandeur des grains de ciment, c'est-à-dire inférieurs à 2 mm, est préférable. Si la fusion, en vue de la composition des scories, exige l'addition d'une plus grande quantité de chaux, que celle qui est né- cessaire pour l'agglomération dans le but de la présente invention, on peut également, sans inconvénients, mélanger la chaux employée à de la pierre à chaux brute, finement moulue et employer le mélange obtenu comme addition pour le grillage agglomérant.
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Comme installations d'agglomération pour le procédé suivant la présente invention, on peut employer par exemple des pots ou marmites ou des cuves d'agglomération, et l'on peut également employer des machines d' agglomération circulaires ou rectilignes, par exemple du type Lurgi.
L'élévation du rendement des installations d'agglomération, pou- vant dans des cas favorables atteindre 60 % ou plus, lorsque l'on emploie le procédé suivant la présente invention, est d'un intérêt particulier. On sait que pour un bon grillage agglomérant, il faut que la charge soit poreuse et n'ait pas une trop forte teneur en combustible. Cette teneur doit être juste suffisante pour agglomérer la matière grillée, mais non pour la fondre. 0-'est pour cette raison que l'on tâche d'obtenir une composition de la matière qui garantisse une bonne perméabilité aux gaz pendant l'agglomération, c'est-à- dire qui empêche une fusion massive de la charge.
Pour des matières ayant une teneur élevée en soufre, dans lesquelles le soufre sert de combustible pour l'agglomération, on obtient une teneur favorable en soufre par exemple en ajoutant à la charge une quantité appropriée de matières oxydantes, pro- venant le plus souvent des déchets produits par le grillage, jusqu'à ce que le mélange ait une teneur en soufre favorable. Mais on a constaté que des minerais de cette espèce présentent souvent un intervalle de ramollissement relativement étendu, de telle sorte que la charge prend déjà entre 800-1000 C. ou 1000 - 1100 C. une consistance pâteuse qui rend plus difficile le pas- sage des gaz pendant le grillage agglomérant et qui provoque une fusion trop forte.
Cette caractéristique rend illusoire le broyage effectué avant le grillage et diminue, par suite de la perméabilité fortement réduite aux gaz que présente la charge, dans une grande mesure, le rendement des installations d'agglomération. Pour cette raison, on tend à rapprocher le plus possible le point de ramollissement du point de fusion, c'est-à-dire de rétrécir l'in- tervalle de ramollissement dans la mesure du possible. Si l'on réussit à ré- duire cet intervalle à une étendue de 10 - 50 par exemple, on évite que la charge ne devienne pâteuse et l'on réalise une bonne perméabilité aux gaz.
Ce résultat est obtenu par addition, suivant la présente invention,de chaux vive ou éteinte ou analogue, de façon telle que non seulement il y a moyen de réaliser un grillage et une agglomération impeccables, mais encore qu'il y a moyen d'augmenter le rendement des installations d'agglomération sans courir le risque d'un grillage insuffisant. La réaction de la chaux vive ou éteinte, ou analogue, avec l'oxyde de fer ou l'acide silicique con- tenus dans le minerai produit des ferrites de calcium ou des silicates de calcium, qui, en ce qui concerne leur comportement à la fusion, sont beau- coup plus favorables au grillage agglomérant que par exemple les silicates de fer.
Un avantage supplémentaire du procédé suivant la présente inven- tion consiste dans le fait que le chargement du produit aggloméré permet de réaliser un rendement de fusion beaucoup plus élevé que celui obtenu par la fusion directe de concentrés bruts dans des fours à réverbère ou des fours à cuve. Si l'on ajoute un produit aggloméré ayant une teneur définie en sou- fre dans le four à réverbère ou à cuve, on obtient une plus grande produc- tion de matte de cuivre, étant donné que les pertes par poussières sont ré- duites dans une grande mesure, et en même temps on obtient une matte dont la composition convient à un fonctionnement économique du convertisseur.
Le procédé de la présente invention sera décrit plus loin à l'ai- de de deux exemples, grâce auxquels on peut comparer les résultats d'un gril- lage effectué sur une installation d'agglomération sans addition de chaux à ceux d'un grillage effectué avec addition de chaux.
Exemple 1 Le mélange qui doit être aggloméré se compose de 10 parties de concentré et de 2,5 parties dé déchets. 11 a été émietté de façon connue par addition d'eau et ,chargé sur un. substrat de grillage com- posé de grains de chaux d'une grosseur de 10-25 mm. L'aggloméré aurait dû avoir une teneur en soufre comprise entre 13 et 14 %, dans le but d'obtenir, par rapport à la teneur en cuivre du concentré, la quantité de soufre la plus favorable pour la fusion d'une matte de cuivre. Le grillage agglomérant a été
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réalisé de la manière habituelle, la teneur en soufre dans les grillés était de 10,4 %, tandis que le rendement était seulement de 8,2 t/ mètre carré de surface d'aspiration en 24 heures.
A ce même mélange on a encore ajouté 0,5 partie de chaux éteinte et on a réalisé le grillage de la même manière. La teneur en soufre de l'aggloméré était de 13,7 %, le rendement a été augmenté à 13,3 t/m de surface d'aspiration. La teneur en soufre a donc été, par suite de l'addition de chaux éteinte, réglée à la valeur désirée, le rendement a été augmenté de 62 %.
Exemple 2
10 parties de concentré brut ont été mélangées à 2,5 parties de déchets pour l'agglomération et ont été chargées de la façon habituelle sur la bande de grillage. La teneur en soufre dans l'aggloméré baissa dans ce cas à 8,64 %, de telle sorte qu'une matte de cuivre facile à transformer n'a pu être fondue, étant donné la teneur en cuivre du concentré. Le rendement était seulement de 9,2 t/m de surface d'aspiration en 24 heures.
Au même mélange on a ajouté 0,5 partie de chaux éteinte, on ob- tint une teneur en soufre de 14,1 % dans l'aggloméré, et le rendement augmenta à 13,8 t/m de surface d'aspiration, c'est-à-dire de 50 %
REVENDICATIONS.
I) Procédé de grillage de minerais de cuivre-sulfures ou de con- centrés sur des installations d'agglomération, de façon que la matière gril- lée ait une teneur déterminée de soufre pour être traitée dans des fours à réverbère ou à cuve, caractérisé en ce qu'à la charge obtenue de la manière habituelle par mélange avec des substances oxydantes, par exemple des dé- chets, on ajoute de la chaux vive ou éteinte, en quantités d'environ 1 à 10 %, par rapport au concentré.