BE496028A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PROCEDE DE TRAITEMENT DES MINERAIS DE CHROME. 



   La présente invention concerne, en général, la chloruration sé- lective des métaux à partir de leurs mineraiso 
En particulier,   1-'objet'de   l'invention consiste en un nouveau procédé pour l'amélioration de la chromite en éliminant une partie du fer con- tenu dans les minerais   naturels   de chrome. 



   La chromite., telle qu'on la trouve à l'état naturel, est un oxyde de chrome et de fer, une partie du fer pouvant être remplacée dans une certaine proportion par du magnésium   et/ou   de   l'aluminium;   il en résulte que les teneurs relatives en fer et en chrome sont très variables. 



   L'emploi de la chromite lors de la fabrication de   ferro-chrome,     d'acier   inoxydable et de certains produits   chimiques,   exige un minerai dont les teneurs en chrome métallique et en fer sont dans le rapport de 3 à 1, 
Les principaux gisements de chromite ne présentent pas ce rap- port favorable;

   certains ont une teneur en fer dont le rapport avec le chrome métallique est de 1 à 1, 
Pour cette raison, un objet important de la présente invention consiste en un procédé efficace pour abaisser la teneur en fer des chromites dont la teneur en fer par rapport au chrome, atteint ou dépasse le rapport spécifique de 3 à 1, ' 
Un autre objet de l'invention réside dans un procédé économique., cependant efficace, pour abaisser la teneur en fer en laissant toutefois sub- sister, dans   l'ensemble,   l'oxyde de chrome inaltéré. 



   Un autre but de l'invention est un procédé, ainsi que décrit plus haut, qui comprend une opération consistant à soumettre la chromite pulvérisée,   à une   température prédéterminée, à l'action de gaz résultant d'un mélange catalysé de chlore et d'hydrocarbures gazeux., 
Un autre objet de l'invention est un procédé pratique adapté à un traitement en continu de la chromite, dans le but de réduire sa teneur en fer, 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
L'invention a également pour but un procédé qui comprend la récupération, la conversion et la réutilisation des gaz d'échappement, 
Les buts de l'invention sont atteints au moyen d'opérations qui ressortiront clairement de la description et des revendications ci-a- près. 



   Le dessin représente le schéma d'un appareil conçu en vue de la réalisation du procédé. 



   En détaillant le procédé, il a été prouvé que lorsque un mélange de chlore gazeux et d'un agent réducteur gazeux, tel que le tétrachlorure de carbone, soumis à une action catalytique, est mis en contact avec de la chro- mite pulvérisée à une température supérieure à 324 C les dits gaz attaquent la chromiteet forment un chlorure de   fero   Lorsqu'on se trouve en présence d'un excès de chlore, il se formera un chlorure ferrique. 



   Lorsque la température est maintenue en-dessous de 700 C prati- quement aucun des oxydes de chrome de la chromite n'est attaqué par les gaz, de manière qu'entre les limites de   324 Q   et 700 C, les gaz agissent sélecti- vement vis-à-vis du fer en laissant les oxydes de chrome inaltérés, 
D'autres agents réducteurs gazeux alliés à du chlore (tels que par exemple un mélange de chlore et d'acide chlorhydrique gazeux) se compor- tant de la même manière que le mélange précité de chlore et de tetrachlorure de carbone. Par exemple, lorsque de l'oxyde de carbone est mélangé au chlore, il se forme du chlorure-carbonyle lorsque le mélange est mis en contact avec certains agents catalyseurs, ou soumis à l'action catalytique de certains   rayonnements.   



   Un tel mélange provoquera la chloruration sélective du fer contenu dans la chromite et permettra l'utilisation du gaz à l'eau comme source d'oxyde de carbone (le gaz à l'eau étant un mélange d'oxyde de car- bone et d'hydrogène). Dans ce cas, lorsque le   gaz   à l'eau est utilisé et mis en contact avec du chlore et un agent ou une action catalytique appro- priée, il se forme du chlorure carbonyle   (COC12)   et de l'acide chlorhydrique gazeux.

   Ces gaz, mis en contact avec la chromite pulvérisée, entraînent la chloruration sélective du fer à partir de 413 C Dans ces conditions, la chloruration de l'oxyde de chrome débute approximativement vers 700 C en- viron à la même température à laquelle elle débute lors de l'emploi de tetra- chlorure de carbone, ainsi que mentionné plus haut;

   cette chloruration de- venant effective vers 750 C 
Ainsi, entre les températures de   413 C   et   700 C,   le fer de la chromite peut subir une chloruration sélective et le fer peut être éliminé, soit sous forme de chlorure ferreux par dissolution subséquente dans l'eau, soit sous la forme de vapeurs de chlorure ferrique, 
Il est préférable de soumettre le minerai de chrome pulvérisé à l'action de chlore gazeux mélangé à certains agents ainsi que dit plus haut, dans des conditions de température telles que le chlore s'alliera sélecti- vement avec le fer de la chromite, formant ainsi un chlorure de fer, de pré- férence, du chlorure ferrique; l'oxygène allié au fer contenu dans la chromite formant de l'anhydride carbonique.

   Chacun de ces produits, se présentant à la température utilisée sous la forme gazeuse, se dégage du résidus de l'oxyde de chrome. 



   Si possible, il est préférable d'utiliser du gaz propane, étant donné qu'il a été prouvé que ce gaz, lorsqu'il est mélangé en quantité appro- priée au chlore et que ce mélange est exposé à la lumière solaire, ou de pré- férence aux rayons ultra-violets artificiels, forme du tertrachlorure de carbone, de même que l'acide chlorhydrique gazeux se forme à partir de l'hy-   drogène   du propane. Lorsqu'il est impossible de se procurer du gaz propane, le gaz à l'eau obtenu par la décomposition de la vapeur d'eau sur du coke incandescent peut utilement être utilisé. Il est également possible d'uti- liser du gaz d'éclairage ainsi que du méthane, de l'éthane, du butane, de 1'a cétylène et d'autres hydrocarbures gazeux. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   De la description ci-dessus il ressort clairement qu'il est gé- néralement nécessaire d'utiliser un chlorure de carbone pour effectuer la chloruration sélective désirée. 



   Dans la première opération du procédé, il est préférable de fai- re passer un volume de gaz propane mélangé à approximativement 10 volumes du chlore gazeux d'une chambre de mélange 1 à travers un tube de quartz 2 irradié par une source 3 de rayons ultra-violets. Ces rayons ultra-violets provoquent une action catalytique par laquelle le chlore déplace l'hydrogène allié au carbone du gaz propane et le carbone de n'importe quel éthane qui peut y exis- ter,formant ainsi du tétrachlorure de carbone et de   l'hexachlorure   d'éthyle. 



  Une autre partie du chlore s'allie avec   l'hydrogène   de l'hydrocarbure pour former de l'acide chlorhydrique gazeux laissant subsister un excès de chlore. 



   Ce dernier mélange passe sur ou traverse une masse de chromite pulvérisée, agitée en permanence.Cette opération   sa effectue   dans une chambre de réaction 4 en forme de tambour, chauffée par un four, alimentée par une trémie et une vis transporteuse 5; dans cette chambre de réaction 4 le   mélan-   ge peut être amené à la température désirée. La chambre de réaction 4 est disposée de façon que les gaz puissent la traverser à   l'abri   de l'air; les gaz ou tube 2 y entrant par le chenal de lavis transporteuse 5 
L'action des gaz sur la chromite débute immédiatement dans la chambre de réaction 4 chauffée par. un four; les oxydes de fer de la chromite étant décomposés pour former de-l'anhydride carbonique et de l'eua lorsque le fer s'allie au chlore pour former du chlorure ferrique. 



   De la chambre de réaction 4, les minerais traités sont convoyés par une vis transporteuse 6 vers une trémie de réception et de déchargement 7 dans laquelle la température est maintenue au-dessus du point d'ébullition du chlorure ferrique (315 C) 
A cette température, l'anhydride carbonique., l'eau (vapeur) et le chlorure ferrique avec l'excès de chlore sont tous à l'état gazeux ou sous forme de vapeurs. Dans cet état ils sont amenés de la trémie 7 dans une chambre de condensation 8 maintenue à une température au-dessus du point d'ébullition de l'eau (100 C) et en-dessous de 315 C (le point d'ébullition du chlorure ferrique).Le chlorure ferrique se prend en une masse crystal- line de chlorure   fer rique   anhydre. 



   Une autre opération de l'invention consiste dans la récupéra-   ti.on,   la conversion et la réutilisation des gaz d'échappement. Après la con- densation du chlorure ferrique anhydre, les gaz d'échappement sont amenés dans un second et un troisième condenseur, répérés sous 9 et 10, maintenus à une température bien en-dessous de 100 C où la vapeur d'eau est condensée et rejetée. 



   L'excès de chlore et l'anhydride carbonique sont conduits par une tuyauterie 11 et une pompe 12, à travers un lit 13 de coke incandescent disposé dans une chambre de chauffe 14 et retournent ensuite, par une tuyau- terie 15, au tube 2 où ils   rejoignent   le mélange original de chlore-propane. 



  En faisant passer ces gaz à travers le coke incandescent, l'anhydride carbo- niques est transformé en oxyde de carbone et la vapeur d'eau présente est transformée en gaz à   l'eauo   
Dans la plupart des cas, le procédé décrit réduira la teneur en fer et des composés de fer à approximativement 3% sans tenir compte du pour- centage primitif;

   le produit subsistant étant beaucoup plus riche en oxyde de chrome.L'invention ne revendique pas la production   d'un   oxyde de chrome pur, mais tend uniquement à une forte augmentation de la teneur   proportionnelle   de l'oxyde de chrome dans la chromite, de même, qu'à une forte réduction de sa teneur en fera 
De la description ci-dessus il ressort clairement qu'un procédé a été réalisé qui répond substantiellement aux buts de l'invention, ainsi que décrits. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   Tandis que la description se réfère aux détails présents et préférés du procédé, il est possible d'y apporter des modifications dans la pratique, sans sortir du cadre ni de   1-'esprit   de l'invention, tels que définis dans les revendications ci-après. 



    REVENDICATIONS.   



   1) Procédé pour la production d'un produit à teneur relative- ment élevée en oxyde de chrome et relativement faible en fer à partir de chromite, comprenant une opération consistant à chauffer.la chromite fine- ment divisée, dans une atmosphère de chlore gazeux mélangé   à un   composé chloré d'un agent réducteur. 



   2) Procédé pour la production d'un produit à teneur relati- vement élevée en oxyde de chrome et relativement faible en fer. à partir de chromite, comprenant une opération consistant à chauffer la chromite finement divisée dans une atmosphère d'un chlorure de carbone gazeux, la dite opération étant effectuée à une température inférieure à 750 C 
3) Procédé pour la production d'un produit à teneur relati- vement élevée en oxyde de chrome et relativement faible en fer à partir de chromite, comprenant une opération consistant à chauffer la chromite fine- ment divisée dans une atmosphère d'acide   chlorhydrique   et de chlore gazeux mélangé avec un composé chloré gazeux d'un agent réducteur, la dite opéra- tion étant effectuée à une température inférieure à   750 C.   



   4) Procédé pour la production   d'un.   produit à teneur relative- ment élevée en oxyde de chrome et relativement faible en fer à partir de chromite, comprenant une opération consistant à chauffer la chromite fine- ment divisée dans une atmosphère de chlore gazeux mélangé avec un composé chloré gazeux d'un agent réducteur à une température- supérieure à celle à laquelle le chlorure ferrique se forme et cependant inférieure à celle à laquelle se forme le chlorure du chrome, 
5) Procédé pour la production d'un produit à teneur relative- ment élevée en oxyde de chrome et relativement faible en fer à partir de chromite, comprenant des opérations consistant à traiter des mélanges de chlore gazeux, et d'hydrocarbure gazeux,

   par des rayons ultra-violets en vue de la production d'un mélange réducteur gazeux avant de soumettre la chro- mite à l'action du dit mélange. 



   6) Procédé pour la production d'un produit à teneur relative- ment élevée en oxyde de chrome et relativement faible en fer à partir de chromite, dans lequel les gaz d'échappement contiennent du chlore et de l'anhydride carbonique, l'opération en vue de la régénération des dits gaz partiellement utilisés étant réalisée en faisant passer ceux-ci à   tra-   vers du coke incandescent et en reconduisant ensuite les- gaz régénérés à un point déterminé du   cireuita   
7) Procédé pour la production d'un produit à teneur relative- ment élevée en oxyde de chrome et relativement faible en fer à partir de chromite,

   comprenant une opération pour le traitement du chlore gazeux et de l'oxyde de carbone ou de l'hydrogène ou les deux par des rayons ultra- violets en vue- de la production d'un composé chloré gazeux d'un.agent ré- ducteur avant de soumettre la   chromite   au dit mélange. 



   8) Procédé pour réduire la teneur en fer de la chromite compre- nant une opération consistant à mélanger le chlore à un hydrocarbure gazeux, à soumettre ensuite ce mélange de gaz à une action catalytique, puis à effectuer la réaction des gaz résultants avec la chromite pulvérisée dans certaines conditions de température et d'agitation. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 9) Procédé pour réduire la teneur en fer de la chromite compre- nant wae- opération consistant à mélanger le chlore à un hydrocarbure gazeux et à soumettre ensuite ce mélange à l'action catalytique de rayons ultra-vio- lets; la réaction des gaz résultants avec la chromite pulvérisée s'effectuant ensuite dans certaines conditions de température et d'agitation <Desc/Clms Page number 5> 10) Procédé pour réduire la teneur-en fer de la chromite, compre- nant une opération consistant à mélanger le chlore à un hydrocarbure gazeux et à soumettre ce mélange de gaz à une action catalytique, puis à effectuer la réaction des gaz résultants avec la chromite pulvérisée en l'agitant et en lasoumettant à la chaleur;

   la température atteignant au maximum 750 C.

   11) Procédé pour réduire la teneur en fer de la chromite com- prenant des opérations consistant à mélanger le chlore à un hydrocarbure gazeux, à soumettre le mélange de gaz à une action catalytique et puis à effectuer la réaction des gaz résultants avec la chromite pulvérisée en l'a- gitant et en la soumettant à une température comprise entre 324 C et 750 Co 12) Procédé pour réduire la teneur en fer de la chromite com- prenant des opérations consistant à mélanger la chlore à un hydrocarbure ga- zeux, à soumettre ce mélange de gaz à une action catalytique, puis à effec- tuer la réaction des gaz résultants avec la chromite pulvérisée en l'agitant et la soumettant à la chaleur et en séparant le minerai, ayant subi la réac- tion, des gaz d'échappement.

   13) Procédé pour réduire la teneur en fer de la chromite, com- prenant des opérations consistant à mélanger le chlore à un hydrocarbure ga- zeux, à soumettre ce mélange de gaz à une action catalytique, puis à effec- tuer la réaction des gaz résultants avec la chromite pulvérisée en l'agitant et la chauffant, à séparer les gaz d'échappement du minerai ayant subi la réaction, à faire passer les gaz d'échappement à travers un ensemble de con- denseurs, à mener le gaz d'échappement résiduel à travers un lit de coke in- candescent et à ramener finalement le dit gaz d'éehappement dans le circuit avant le processus de réaction du mineraio 14) Procédé suivant la revendication 13,

   dans lequel les gaz d'échappement traités sont ramenés dans le circuit entre l'opération de ca- talyse du mélange initial des gaz et l'opération de réaction du minerai.

   15) Procédé ainsi que décrit dans la description et représenté sur les dessins. en annexe 1 dessin.