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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR RECUPERER LE ZINC PAR FUSION A PARTIR DE
DECHETS ET PRODUITS INTERMEDIAIRES CONTENANT DU ZINC METALLIQUE,'
Selon un procédé connu on récupère le zinc métallique à partir de déchets et produits intermédiaires provenant de la production et du traitement du zinc, tels que la poussière de zinc, le trass, les crasses, les copeaux, etc..., cela sans les soumettre à nouveau à un traitement métallurgique et à une distillation, mais en les traitant dans un four à tambour en fonte muni intérieurement d'une maçonnerie protectrice bonne conductrice de chaleur, four que l'on chauffe de l'extérieur et où la température de service n'atteint que quelques degrés au-dessus du point de fusion du zinc et se situe tout au plus à 450 C.
En raison de ces conditions de fonctionnement, ce procédé pré- sente des défauts qui augmentent son coût;, réduisent la durée utile du four, élèvent les frais d'installation et d'exploitation et restreignent son do- maine d'application.
Le procédé selon l'invention, lequel utilise également un four mo- bile, par exemple le four à tambour répandu dans la métallurgie, fonctionne dans d'autres conditions, en partie opposées à celles énumérées ci-dessus, et atteint un meilleur effet métallurgique que le procédé connu, cela dans une installation plus simple, sensiblement moins coûteuse, avec des frais d'ex- ploitation notablement réduits et en un temps plusieurs fois plus court, tout en fournissant un rendement plus élevé.
Le procédé selon l'invention consiste en ce que les matières de départ métallifères sont chargées, autant que possible immédiatement après leur formation, à l'état encore chaud, dans le four réchauffé intérieurement, que le four est mis en mouvement immédiatement après l'obturation de son ou- verture de chargement,et que la fusion s'opère à des températures qui dépas- sent notablement le point de fusion du métal, de préférence à 700 -800 C. La formation des gouttelettes de métal et leur agglomération se produisent alors de la manière connue, à l'abri de l'air, par frottement et échauffement.
Ce- pendant,chacune des mesures proposées convient particulièrement pour accélé- rer notablement le procédé et améliorer celui-ci en ce sens que le caractère
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économique de l'ensemble est considérablement amélioré par l'utilisation de la chaleur éventuellement déjà contenue dans les matières de départ chargées dans le four, par l'élévation du rendement thermique, ainsi que par la sup- pression d' intervalles de temps inutiles.Comme le métal appelé à être fondu acquiert une plus grande fluidité par le chauffage à des températures qui dé- passent notablement son point de fusion, fluidité qui facilite la condensa- tion et l'agglomération des gouttes de métal,cette disposition à elle seule assure déjà une économie de temps considérable.
Lorsqu'on emploie des char- ges froides, le four utilisé conformément à l'invention pour l'exécution de ce procédé est chauffé en outre au cours du processus de fusion, d'une maniè- re simple et efficace,par le même dispositif de chauffage qui a déjà servi à son réchauffage.
La récupération du métal peut être favorisée, selon l'invention, par des additions convenables, telles que sel ammoniac, sel de cuisine, car- bone, poussière d'aluminium, etc. ou par des mélanges de substances analo- gues, lesquelles rétablissent des conditions réductrices dans le laboratoire ou élèvent la température par la chaleur de réaction, favorisant ainsi la sé- paration du métal par fusion.
Selon l'invention, on emploie pour l'exécution du procédé un four à tambour en fer, muni d'une couche isolante et d'une couche plus épaisse de maçonnerie réfractaire, qui protège la couche isolante du côté intérieur du four. Un tel four à tambour est chargé par intermittence, au fur et à mesure de la formation des matières métallifères, jusqu'à ce que l'espace intérieur du tambour soit rempli à peu près à moitié. Selon l'invention, le tambour est chauffé directement ou indirectement avant le remplissage, à savoir à l'aide d'un dispositif de chauffage convenable passant à travers une ouverture de chargement centrale, par exemple un brûleur pivotant à gaz ou à huile, cela à .une température notablement supérieure au point de fusion du métal récupé- ré.
Pour la fusion du zinc, cette température est d'environ 700 -800 C. L' ouverture centrale de chauffage et de chargement peut être obturée herméti- quement soit au moyen d'un couvercle avec soupape de sureté, soit à l'aide d' un joint solidaire du dispositif de chauffage, Le tambour possède avantageu- sement des dimensions telles qu'il présente une surface de rayonnement mini- mum pour une capacité maximum, c' est-à-dire que son diamètre est à peu près égal à sa longueur.
Le dessin ci-joint représente un four à tambour pouvant être uti- lisé par exemple pour l'exécution du procédé d'après l'invention.
La figure 1 est une coupe longitudinale du four.
La figure 2 est une élévation antérieure du four avec son disposi- tif de chauffage.
La figure 3 est une coupe longitudinale du four avec un autre dis- positif de chauffage.
Le four à tambour, formé par l'enveloppe en tôle 1, et les parois en bout 2,3, est monté sur des galets et- des bagues de roulement 4 et est en- traîné à rotation à l'aide d'une roue dentée prévue sur la périphérie du tam- bour, ou par un arbre 5, depuis un système de commande réglable. La face in- terne du tambour porte sur toute sa superficie un revêtement constitué par une couche isolante 6 et recouvert lui-même d'une couche épaisse de maçonnerie ré- fractaire 7. Selon l'invention, ce garnissage du four est porté à une haute température par réchauffage, il sert d'accumulateur de chaleur au cours de l' opération.
La paroi en bout du four, opposée à l'arbre 5, présente les ouvèr- tures de service nécessaire. L'ouverture de chauffage et de chargement 8 se trouve au centre de cette paroi. Le trou de coulée 9 est prévu immédiatement au-dessus de la sole du four afin de permettre une sortie complète du métal fondu. Dans la partie supérieure de la même paroi se trouve le trou d'évacua- tion 10 pour les scories exemptes de métal, obturé par un tampon réfractaire 11 ou analogue. Ce tampon, de même que l'obturateur réfractaire 12 pour l'ou-
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verture de chauffage et de chargement 8 est serti dans 'un manchon de tôle, dont le rebord forme joint avec la paroi en bout du four. Le trou de coulée
9 pour le métal est fermé par un bouchon d'argile, comme il est connu en soi.
L'obturateur 12, qui ferme l'ouverture centrale de chauffage et de chargement, est muni d'un raccord 13, sur lequel on peut visser soit une sou- pape de sûreté réglable, soit un tube avec trémie de remplissage.On peut alors introduire dans le four par ce tuyau, de l'air ou d'autres gaz, ainsi'que des matières liquides ou solides qui exercent un effet oxydant ou réducteur sur la charge. De cette façon, une partie du zinc métallique par exemple peut'ê- tre brûlée en vue de l'élévation de la température, ou bien, on peut exercer un effet réducteur sur les oxydes métalliques de la charge par l'introduction, de la poussière d'aluminium.
Grâce à l'ouverture centrale 8 de la paroi en bout 3 du four les dispositifs de chauffage les .plus divers peuvent pénétrer dans le tambour mê- me lorsque celui-ci tournepar exemple un dispositif de chauffage électrique ou un brûleur à gaz ou à huile. La figure 2 qui est une vue d'élévation de la paroi en bout 3, montre à titre d'exemple, le réchauffage de la couche réfrac- taire 7 par un brûleur pivotant Il+, qui pénètre en porte-à-faux dans le four tournant, sans participer à la rotation de celui-ci. Après le réchauffage, le brûleur 14 est ramené par pivotement à la position indiquée en pointillés, après quoi on ferme l'ouverture 8 et l'on imprime un mouvement rotatif au tam- bour.
Comme montré dans la variante de la figure 3, le tambour peut être chauffé indirectement à l'aide d'un tube à rayonnement 15 en acier résistant aux.hautes températures. Le tube d'acier est disposé en porte-à-faux dans le laboratoire du tambour et est monté, avec le brûleur 16 et le tube 17 à gaz brûlés, sur un chariot 18. La chicane 19 du tube 15 fait dévier les gaz de chauffage dans le tube et les dirige vers le tube d'évacuation 17. Le tube ra- diateur et le brûleur sont insérés dans le tambour en rotation à contact her- métique assuré par une manchette 20 ou analogue.Le mode de chauffage du tam- bour, représenté' dans la figure 3, peut, être surtout avantageux pour le ttrai- tement d'une charge froide, vu que dans ce cas., la chaleur accumulée dans la maçonnerie du four peut être insuffisante.
La commande du four à tambour est assurée par un engrenage régula- tour réversible, de telle façon que la vitesse de rotation du tambour puisse être réglée entre 4 et 40 tours. Le four lui-même repose sur un châssis soli- de, lequel peut être mobile au besoin.
Avec ce dispositif, le procédé de récupération de zinc par fusion selon l'invention peut être exécuté corme suit:
Le four à tambour est placé dans une position telle par rapport aux fours à zinc en service qu'il puisse être atteint avec le maximum de facilité depuis un nombre élevé de moufles. Lors du filage du zinc,on obtient des pro- duits intermédiaires sous la forme de trass et de poussière,qui conviennent à la récupération par fusion,et que l'on recueille dans des récipients calori- fugés, afin de les protéger autant que possible contre les pertes de chaleur par rayonnement. Ces récipients servent à charger les matières de départ dans le four à tambour, lequel est réchauffé à 8000 environ.
Après que le tambour a été rempli ainsi juqu'à la moitié, on ferme l'ouverture de chargement 8 par l'obturateur 12 et l'on fait tourner le four. Après que celui-ci aura tourné pendant quinze minutes environ, la totalité du métal sera séparée, de sorte que le métal pourra être soutiré par le trou de coulée 90 On fait tourner en- suite le tambour jusqu'à ce que l'ouverture 10 de la paroi frontale du four vienne se placer en bas et l'on retire rapidement du four à l'aide d'un râble, les résidus exempts de métal. Après avoir obturé les ouvertures 9 et 10, on peut introduire une nouvelle charge.
Lorsqu'on charge des matières de départ chaudes le four peut trai- ter deux à trois charges sans réchauffage. Dans le cas de charges froides, cha- que réchauffage suffit pour une seule chargea La soupape de sûreté prévue sur l'obturateur 12 permet de traiter des matières initiales métalliques humides ou contenant du chlore.
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Le dispositif selon l'invention convient en outre particulièrement pour la fusion, à l'abri de l'air, de copeaux fragmentés de zinc ou d'alliage de zinc.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour récupérer le zinc par fusion à partir de déchets et de produits intermédiaires contenant du zinc métallique, dans un four fer- mé et mobile, caractérisé en ce que les matières de départ métallifères sont chargées autant que possible, immédiatement après leur formation et à l'état encore chaud,dans un four réchauffé intérieurement en ce que le four est mis en mouvement immédiatement après l'obturation de-son ouverture de chargement, et en ce que la séparation du métal par fusion s'opère à des températures qui dépassent notablement le point de fusion du métal, de préférence à une tempé- rature d'environ 7000 à 800 c.