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PERFECTIONNEMENTS A LA SEPARATION .DU FER DE SES MINERAIS.
Il est connu, depuis de nombreuses années, qu'il est possible de distiller le perchlorure de fer à partir du minerai de fer, en traitant ce dernier- à l'acide chlorhydrique gazeux chaud. Il a été aussi suggéré que le perchlorure de fer ainsi produit soit ensuite traité par des gaz conte- nant de l'hydrogène, afin d'obtenir du fer métallique et de l'acide chlorhy- drique gazeux frais, lequel peut alors être réutilisé pour la distillation de plus de perchlorure de fer, à partir du minerai frais. Les réactions im- pliquées sont les suivantes :
EMI1.1
Fe2C3 + 6HC1 -3 2FeCl] + 3H 20 2FeCl] + ]H2 #### 2Fe + 6HCl.
Malgré l'apparente simplicité du procédé, on n'est pas encore parvenu à réaliser une fabrication à grande échelle du fer spongieux par ledit procédé, à cause de nombreuses difficultés pratiques. Ces difficul- tés, que les premiers chercheurs n'avaient apparement pas évaluées à leur juste valeur, comprennent : la lenteur de la réaction de chloruration, due à la lenteur de la diffusion des vapeurs très lourdes: de perchloru- re de fer depuis l'intérieur du minerai ; la formation de vapeur d'eau dans la réaction de chloruration, vapeur d'eau qui, dans certaines conditions, donne lieu à la formation d'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique et d'hydrates humides visqueux du perchlorure de fer ; la formation, dans cer- taines conditions, de composés non volatils : le chlorure ferreux (FeCl2) et l'oxychlorure ferrique (FeOCl);
et, finalement, le fait que les deux réactions sont réversibles, ce qui donne lieu à la formation de mélanges d'équilibre dans la phase gazeuse et tend à empêcher.-la-réaction de se réa- liser complètement dans le sens gauche-droite des deux équations.
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L'invention comprend un procédé et une installation ayant un cer- tain nombre de caractéristiques nouvelles, grâce auxquelles les difficultés susmentionnées sont surmontées.
Si le fer spongieux doit être produit économiquement à partir du minerai de fer par les réactions décrites, il est nécessaire, en pratique, d'employer aussi peu d'acide chlorhydrique gazeux frais et d'hydrogène que possible. Selon une caractéristique importante de l'invention, un mélange circulant d'acide chlorhydrique gazeux et d'hydrogène est employé et est enrichi en acide chlorhydrique gazeux, avant de venir en contact avec le minerai, et en hydrogène, avant de venir en contact avec le perchlorure de fer. En d'autres termes, ce mélange en circulation varie, en composition, de manière contrôlée en différents points de l'installation.
Une autre caractéristique importante de l'invention réside dans le traitement du minerai par l'acide chlorhydrique gazeux en deux-phases.
La première est une phase à basse température et elle est conduite à des températures comprises entre 100 et 200 C, c'est-à-dire à une température suffisamment élevée pour chasser une partie substantielle de la valeur d'eau formée mais, tout au plus, une petite partie seulement du perchloru- re de fer formé. Dans la seconde phase, le minerai est chauffé avec de l'a- cide chlorhydrique gazeux supplémentaire, à une température comprise entre 200 et 400 C, pour volatiliser le perchlorure de fer déjà présent et pour former du perchlorure de fer additionnel, à partir de l'oxyde ferrique res- tant dans le minerai. La totalité de ce perchlorure de fer est chassée sous forme d'un gaz, du résidu solide.
En éliminant la vapeur d'eau à un stade intermédiaire du traitement, il devient possible de conduire énergiquement la première réaction vers la droite et d'enlever, sous forme de perchlorure de fer, une très grande partie de l'oxyde ferrique contenu dans le minerai, et de le faire sans utiliser un excès par trop important d'acide chlorhydri- que gazeux.
Une autre caractéristique importante de l'invention est le trai- tement du minerai sous forme de lit fluidifié, le gaz étant introduit dans le minerai à une vitesse telle que les particules de minerai se trouvent en état de turbulence. Le perchlorure de fer produit est emporté de la cham- bre de réaction avec l'excès d'acide chlorhydrique gazeux ; le perchlorure de fer est séparé de ce mélange par condensation et le perchlorure de fer'con- densé est traité à l'hydrogène pour être réduit en fer.
La réduction du perchlorure de fer condensé est réalisée, de pré- férence, en deux phases, la température de la première phase étant comprise entre 300 et 500 C, de manière que le chlorure ferreux se forme, et celle de la seconde phase étant comprise entre 500 et 800 C, de manière que le fer spongieux se forme à partir du chlorure ferreux. La raison principale de réaliser la réduction du perchlorure de fer en deux phases,.la première à basse température et la seconde à haute température, est que le perchlorure de fer se volatiliserait brusquement s'il était mis en contact avec le gaz très chaud qui devrait être utilisé pour la réduction en une seule phase, ce qui entraînerait des difficultés de fonctionnement.
En réduisant d'abord le perchlorure de fer, à une température relativement basse, en chlorure ferreux, corps non volatil, cette difficulté est évitée.
Dans la phase où le minerai est traité à l'acide chlorhydrique gazeux, le fer doit être présent sous la forme d'oxyde ferrique libre, Fe203, avec ou sans eau combinée. Ainsi,par exemple, les minerais riches en héma- tite, limonite ou goethite peuvent être traités, bien qu'il soit préférable de griller les minerais dans lesquels l'oxyde ferrique est hydraté, à des températures comprises entre 300 et 500 C afin de chasser l'eau combinée. Les minerais qui, lorsqu'ils sont extraits de la mine, contiennent du fer sous quelque autre forme susceptible de donner, à la conversion, de l'oxyde ferri- que, peuvent être traités également, pourvu que les composés du fer qui y sont contenus soient d'abord transformés en-oxyde ferrique.
Ainsi, par exem- ple, les minerais contenant de la sidérite ou de la chamosite peuvent être rendus propres au traitement par grillage en milieu oxydant, à des tempé- ratures comprises entre 400 et 800 C et, de préférence, entre 400 et 500 C,
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et ceux qui contiennent de la magnétite peuvent, de même, être préalablement grillés-entre les mêmes limites de température et, de préférence, à 500 C environ. Il importe peu que les constituants de la gangue des minerais contien. nent de la chaux et de la magnésie combinées car - ce qui est surprenant - une petite partie seulement de cette chaux et de cette magnésie combinées, même si elles sont présentes sous forme de carbonates, est attaquée par l'acide chlorhydrique gazeux pour former des chlorures de calcium et de ma- gnésium.
Toutefois, si des minerais qui contiennent des quantités appré- ciables de chaux et de magnésie sont employés, il est désirable de traiter les chlorures de chaux et de magnésie contenus dans les résidus, de manière à régénérer l'acide chlorhydrique gazeux. D'un autre côté, des minerais dans lesquels l'oxyde de fer est combiné avec l'oxyde de titane, comme c'est le cas pour l'ilménite, ne peuvent être traités économiquement selon l'invention.
Un procédé, selon l'invention sera maintenant décrit en détail avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 est un schéma de l'installation et la figure 2 illustre schématiquement l'appareil de réaction où se forme le perchloru- re de fer.
Dans l'installation illustrée, l'acide chlorhydrique gazeux et l'hydrogène circulent, de façon continue, en des proportions qui varient en différents points de l'installation. Un mélange de ces gaz dans un rap- port de 50 à 60% d'acide chlorhydrique gazeux à 50 à 34% d'hydrogène envi- ron s'écoule, sous une pression de 1 à 5 livres par pouce carré au-dessus de la pression atmosphérique et à une température de 150 C environ, de la chambre 1, par le tuyau 2, vers deux tuyaux 3 et 26, qui mènent tous deux à l'appareil de réaction 4. Le gaz qui s'écoule par le tuyau 3 passe par un échangeur de chaleur 5. Une partie de ce gaz peut être introduite, après avoir été chauffée dans l'échangeur de chaleur, dans le tuyau 26, par un tuyau 73, contrôlé par une vanne 74.
Dans le tuyau 3, les débits vers l'é- changeur de chaleur et de celui-ci vers l'appareil de réaction 4 sont contm - lés par les vannes respectives 55 et 75. Le débit pàssant dans le tuyau 26 est contrôlé par une vanne 27.
L'appareil de réaction 4, montré à la figure 2, comprend une chambre à basse température 6 et une chambre à haute température 7, et le minerai, préchauffé à une température comprise entre 150 à 200 C, est amené dans la première chambre, depuis une trémie 8, par un tuyau 9. Le minerai est déversé dans la trémie à un débit contrôlé par un alimentateur mécanique 30.
Le minerai doit être amené sous la forme de particules assez fines, dont le calibre est limité, d'une part, par un diamètre de 1/10 de pouce environ et, d'autre part, par les dimensions de particules qui tra- versent tout juste un tamis à 200 mailles par pouce courant. Ce minerai est fluidifié, c'est-à-dire maintenu dans un état de turbulence, par le gaz chaud entrant, dont la vitesse doit être assez élevée à cet effet mais non élevée au point d'emporter toutes les particules hors de l'appareil de réaction. La finesse des particules est nécessaire, à la fois pour permet- tre la constitution des lits de minerai fluidifié et pour permettre au ' perchlorure de fer formé de distiller aisément hors du minerai lorsque la température de volatilisation est atteinte.
L'appareil 4 est constitué par une cuve d'acier doux, garnie de briques réfractaires, et il est divisé en deux chambres, les chambres 6 et 7 par un diaphragme non perforé 10. Dans la chambre 6 se trouvent trois diaphragmes perforés 11, 12 et 13, faits de métal ou de matière ré- .fractaire, qui supportent les lits de particules de minerai 14, 15 et 16, et dans la chambre 7 se trouvent deux diaphragmes analogues, 17 et 18, qui supportent les lits de particules de minerai 19 et 20. Les particules fluidifiées peuvent s'écouler d'un lit au lit suivant, par les tuyaux 21 à 24, le tuyau 23.passant à travers le diaphragme 10, pour conduire les particules de la chambre 6 à la chambre 7, et les résidus de la ,réaction quittent le dernier lit 20, par un tuyau 25.
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Le mélange gazeux qui quitte la chambre 1 se trouve à une tem- pérature comprise entre 100 et 200 C, soit, par exemple, 170 C. Une partie de ce gaz s'écoule, à une pression comprise entre 1 et 5 livres par pouce carré, par le tuyau 26, vers le fond de la chambre 6. Il monte ensuite à travers la chambre, à une vitesse linéaire comprise entre 0,2 et 2 pieds par seconde, vitesse calculée sur le volume du gaz, à la température or- dinaire, passant par l'appareil vide, maintenant ainsi chacun des lits 14,15 et 16 à l'état fluidifié. Le minerai constituant ces lits absorbe rapidement l'acide chlorhydrique gazeux pour former du.perchlorure de fer et de la vapeur d'eau. Une fraction très réduite de perchlorure de fer distille à la température qui règne dans la chambre 6.
La réaction est exothermique et, si c'est nécessaire, les lits de minerai contenus dans la chambre 6 peuvent être refroidis intérieurement. La vapeur d'eau produite, avec l'acide chlorhydrique gazeux en excès, l'hydrogène et la petite fraction de perchlorure de fer qui s'est volatilisée, quitte la chambre 6 par un tuyau 28 et passe dans un cyclone 29, où la poussière se sépare du courant gazeux.
Le minerai partiellement chloruré pénètre dans la chambre 7, par le tuyau 23, et s'y dispose en lits fluidifiés 19 et 20, par suite de l'action du gaz venant du tuyau 3. Pendant son trajet vers la chambre 7, ce gaz est chauffé à 300 C environ dans l'échangeur de chaleur 5. Dans la chambre 7, la chloruration de l'oxyde ferrique contenu dans le minerai est achevée et le perchlorure de fer est distillé et quitte la chambre 7, avec l'acide chlorhydrique gazeux en excès, l'hydrogène et l'eau de réac- tion restante, par le tuyau 33, menant au cyclone 34, lequel est semblable au cyclone 29. '
Le'volume et la température des gaz entrant dans les chambres 6 et 7 peuvent être contrôlés par les vannes 27,55 et 75.
Les lits fluidifiés contenus dans l'appareil de réaction 4 sont hautement réactifs et permettent que les réactions soient achevées beaucoup plus rapidement que dans le cas où de gros morceaux de minerai sont traités.
Ainsi, il a été trouvé que l'extraction du perchlorure de fer, par distilla- tion dans un courant d'acide chlorhydrique gazeux et d'hydrogène à une tem- pérature comprise entre 200 et 300 C environ pouvait être achevée en un temps de l'ordre de 1 à 2 heures,lorsque le minerai traité avait été broyé au point de pouvoir traverser un tamis à mailles de 1/16 de pouce, tandis que, dans le cas où l'on utilisait des morceaux allant jusqu'à 5/8 de pouce, l'opération prenait jusqu'à 12 heures. Un autre avantage important et inat- tendu, inhérent à l'emploi de lits fluidifiés, est que les réactions para- sites tendant à produire l'oxychlorure ferrique, lequel n'est pas volatil, paraissent être éliminées dans une grande mesure, lorsque le minerai est fluidifié pendant la réaction principale.
Dans les phases de chloruration, il est essentiel d'utiliser un excès d'acide chlorhydrique gazeux de beaucoup supérieur à la quantité indiquée par l'équation de chloruration; si on ne le fait pas, la réaction demeure incomplète. L'excès se situe, en pratique, -entre deux et six fois la quantité théorique calculée d'après l'équation de 'la chloruration, le chif- fre exact dépendant de la température utilisée pour la chloruration et augmentant avec cette température.
Ainsi, à la température de 300 C, une teneur en vapeur d'eau dans les gaz de 10% - c'est la teneur qui corres- pond à l'emploi de plus de cinq fois la quantité théorique d'acide chlor- hydrique gazeux - réduira très considérablement la vitesse de la réaction, tandis qu'entre les limites préférées de la température de 150 à 190 C régnant dans la chambre.6, une teneur en vapeur d'eau de 30% - teneur qui correspond à l'emploi de moins de deux fois la quantité théorique d'acide chlorhydrique'gazeux - peut être tolérée.
On verra qu'en réalisant la réaction de chloruration en deux phases, la quantité d'acide chlorhydri- que gazeux nécessaire est bien moindre que dans le cas où l'on travaille en une seule phase, puisque'la vapeur d'eau produite dans.la première pha- se est évacuée avant que le minerai ne pénètre dans la chambre 7, pour subir le traitement de la seconde phase de la réaction, à une température supérieure.
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En déterminant les conditions dans lesquelles la réaction de chlo- ruration a lieu, il faut tenir compte de l'hydrogène. Il faut noter'qu'un excès de celui-ci est nécessaire dans la réaction de réduction et qu'il ne peut être aisément séparé de l'acide chlorhydrique gazeux. L'excès est donc présent dans les gaz introduits dans l'appareil de réaction 4. Il ne partici- pe pas à la réaction de formation du perchlorure de fer mais il tend, par contre, à former du chlorure ferreux.
On a trouvé que la teneur en hydrogène qui pouvait être tolérée dans les gaz, pendant la réaction de chloruration, était élevée, pourvu que la température fût maintenue à une valeur assez bas- se . La nécessité d'empêcher la formation de chlorure ferreux impose la limi- te supérieure de 400 C à la température mais au-dessous de cette température, des mélanges d'acide chlorhydrique gazeux et d'hydrogène à teneur considé- rable en hydrogène peuvent être utilisés et cette teneur peut être augmentée d'autant plus que la température est plus basse.
Ainsi, à 350 C, des mélan- ges contenant jusqu'à 30 à 50% d'hydrogène peuvent être utilisés pour la chloruration de l'oxyde de fer, tandis qu'à 150 C, la teneur en hydrogène peut s'élever à des valeurs comprises entre 50 et 75%, sans donner lieu à la formation de chlorure ferreux, si ce n'est sous forme de traces.
Les gaz provenant de la chambre de réaction 6, qui quittent le cyclone 29, s'écoulent, par un tuyau 35, vers un condenseur 36, -refroidi à l'eau, dans lequel la vapeur d'eau formée pendant la réaction se condense, emportant avec elle une certaine quantité d'acide chlorhydrique gazeux, le gaz restant s'écoulant plus loin, par le tuyau 37, vers un gazomètre 38.
La solution aqueuse diluée d'acide chlorhydrique formée se rassemble dans le fond du'condenseur 36.
Les gaz provenant de la chambre de réaction 7, qui quittent le cyclone 34, s'écoulent par le tuyau 39 vers une chambre de refroidissement 40, dont les dimensions et la surface sont telles que les gaz y soient re- froidis à une température comprise entre 150 et 100 C, le perchlorure de fer se déposant en cristaux presque, secs sur les parois de cette chambre.
Le perchlorure de fer condensé est meuble et floconneux; il tombe au fond de la chambre, Pour contribuer à détacher les cristaux.de perchlorure de fer des parois de la chambre, on peut monter des fils métalliques ou des chicanes à l'intérieur de la chambre et leur communiquer périodiquement des secousses ou un mouvement vibratoire depuis l'extérieur de la chambre. Du fond de la chambre, le perchlorure de fer est conduit mécaniquement par un convoyeur 41 à un appareil de réduction 42.
Les gaz passant par la chambre de refroidissement 40 s'écoulent, après avoir déposé le perchlorure de fer, par un tuyau 43, vers un conden- seur 44 refroidi à l'eau, où la vapeur d'eau qu'ils contiennent se condense, emportant avec elle une certaine quantité d'acide chlorhydrique. La solu- tion aqueuse résultante d'acide chlorhydrique se rassemble au fond du con- denseur 44. Les gaz restants, consistant en un mélange d'acide chlorhydrique gazeux et d'hydrogène, s'écoulent, par un tuyau 45, vers un second gazomètre
46..
Les condenseurs 36 et 44 doivent refroidir les gaz respectifs suffisamment pour condenser au moins la majeure partie de la vapeur d'eau contenue dans chacun desdits gaz et le débit de l'eau de refroidissement est, de préférence, réglé de manière que les gaz soient refroidis à une température voisine -de la température atmosphérique et que la quasi-tota- lité de la vapeur d'eau soit condensée.
L'appareil de réduction 42 comprend une chambre supérieure 47 et une chambre inférieure 48; le perchlorure de fer y est réduit, par l'ac- tion de l'hydrogène, d'abord en chlorure ferreux à des températures com- prises entre.300 et 500 G régnant dans la chambre supérieure 47 et, ensui- te, en'fer spongieux à des températures comprises entre 500 et 800 C ré- gnant dans la chambre inférieure 48, d'où il est évacué vers une trémie 50, en passant par une vanne à croisillon 49.
Dans les deux chambres 47 et 48, le perchlorure de fer et les produits de sa réduction sont traités sous forme de lits fluidifiés, les chambres 47 et 48 ressemblant de près aux chambres 6 et 7 et le transfert de lit à lit et de la chambre supérieure à
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la chambre inférieure s'effectuant de la même manière que dans l'appareil de réaction 4. Le gaz réducteur introduit dans la chambre 47 est aspiré du gazomètre 38, à travers un tuyau 51, par une pompe 52, et il s'écoule par un tuyau 53 et un échangeur de chaleur 54. Ce gaz reçoit, en un point 56, un apport d'hydrogène fourni par une source extérieure et conduit par le tuyau 57, et il s'écoule dans la trémie 50, refroidissant ainsi le fer spongieux et s'échauffant lui-même, avant de s'écouler, par le tuyau 58, vers le point 56.
Cet hydrogène supplémentaire doit être amené au système de manière continue, pour compenser l'hydrogène absorbé par la formation de l'acide chlorhydrique-gazeux dans la réaction de réduction. Le mélange de gaz qui pénètre dans la chambre supérieure 47 se trouve à une tempéra- ture comprise entre 300 et 400 C, température suffisamment élevée pour - donner lieu à une réduction rapide du perchlorure de fer en chlorure fer- reux. Sortant de la chambre 47, les gaz, qui sont alors légèrement plus pauvres en hydrogène et plus riches'en acide chlorhydrique, s'écoulent, par le tuyau 59 et un échangeur de chaleur 60, où ils sont chauffés à une température comprise entre 600 et 900 C, vers la chambre de réduc- tion inférieure 48. Dans cette dernière, le chlorure ferreux est complète- ment réduit en fer spongieux.
Les gaz de réaction chauds, qui sont alors encore plus riches en acide chlorhydrique, s'écoulent, par un tuyau 61 et l'échangeur de chaleur 54, vers la chambre 1, où ils se mélangent avec les gaz aspirés du gazomètre 46 par une pompe 62.
Le chauffage des gaz dans l'échangeur de chaleur 60 est effec- tué par les gaz de combustion chauds provenant de la chambre de combustion 63, qui est alimentée en combustible gazeux et en air par les tuyaux 64 et 65. Ces gaz de combustion s'écoulent, après avoir passé par l'échangeur de chaleur 60, par le tuyau 66, vers le préchauffeur 5 et ils y sont utilisés également pour chauffer le gaz qui s'écoule dans le tuyau 3.
Les solutions aqueuses d'acide chlorhydrique qui s'accumulent au fond des condenseurs 36 et 44 sont reprises par les-tuyaux 67 et 68 res- pectivement et conduites dans un réservoir 69, où elles sont traitées avec de l'acide sulfurique concentré, y introduit par le tuyau 70. Cet acide sulfurique absorbe l'eau, si bien que l'acide chlorhydrique redevient ga- zeux et s'écoule du réservoir 69, par un tuyau 71, vers le gazomètre 46.
L'acide sulfurique, qui est évacué par le tuyau 72, est dilué mais il peut être concentré à nouveau par distillation et réutilisé à plusieurs repri- ses.
L'emploi de deux gazomètres séparés 38 et 46 présente d'impor- tants avantages. Les gaz quittant le condenseur 36 et.conduits au gazomè- tre 38 sont plus riches en hydrogène que ceux qui quittent le condenseur 44, et ils conviennent, par conséquent, mieux à l'emploi dans l'appareil de réduction 42. La raison en est que les gaz qui quittent le condenseur 36 proviennent de la chambre de chloruration de basse température 6. Il a' déjà été exposé qu'à basse température, une teneur en eau plus élevée pou- vait être tolérée dans les gaz de chloruration et qu'un volume plus petit d'acide chlorhydrique gazeux était nécessaire pour réaliser un degré de chlo- ruration donné, que dans le cas où la température est élevée.
Il s'ensuit que, pour un mélange donné d'hydrogène et d'acide chlorhydrique, la proportion d'acide chlorhydrique du mélange gazeux qui est absorbée par le minerai de fer est plus élevée aux basses températures qu'aux hautes températures et que le gaz qui quitte la chambre de réaction est donc plus riche air hydrogène dans le premier cas.
Le second gazomètre 46 recueille les gaz provenant de la chambre de réaction 7 à haute température dans laquelle, du fait que la teneur en eau qui peut y être tolérée est moindre, des volumes d'acide chlorhydrique et d'hydrogène beaucoup plus grands doivent être employés et dans laquelle l'absorption de l'acide chlorhydrique est relativement moindre; il s'ensuit que le gaz qui quitte la chambre de réaction est plus riche en acide chlor- hydrique gazeux. En outre, la totalité d'acide chlorhydrique gazeux récupé- rée dans les condenseurs 36 et 44 est finalement conduite dans le gazomètre 46, où le gaz est donc enrichi davantage encore en acide chlorhydrique.
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Le résultat net est que les gaz de ce gazomètre sont plus riches en acide chlorhydrique que ne le sont les gaz contenus dans le premier gazomètre et qu'ils conviennent à l'emploi dans la chambre de réaction de chloruration
4 mieux qu'à l'emploi dans l'appareil de réduction 42. Ainsi, selon un exemple -concret, lorsqu'un gaz contenant 66% d'acide chlorhydrique et 33% d'hydrogène fut introduit dans la chambre de réaction 6, les gaz prove- nant du condenseur 36 contenaient 52% d'hydrogène, tandis que, lorsqu'un gaz de composition semblabe fut introduit dans la chambre de réaction 7 (le volume nécessaire valant trois fois le volume employé dans la chambre 6), les gaz du condenseur 44 contenaient 38% d'hydrogène seulement.
L'emmagasinage du gaz riche en hydrogène dans un gazomètre sépa- ré permet de l'employer initialement dans la réduction du perchlorure de fer en chlorure ferreux à des températures assez basses (300 à 400 C), ce qui est avantageux au point de vue thermique. Egalement important, à la fois aux basses et aux-hautes températures employées pour la réduction de chlorure ferreux en fer spongieux, l'usage d'un gaz riche en hydrogène est avantageux en ce qu'il permet de réduire le volume de gaz en excès né- cessaire pour obtenir une réaction complète.
La teneur en hydrogène du gaz introduit dans la chambre de réduc- tion 42 est évidemment augmentée par l'hydrogène ajouté au point 56. Dans l'exemple donné, la teneur en liydrogène est augmentée, de cette manière, jusqu'à 68%.
Le fer spongieux produit est extrêmement pur ; il ne contient que des traces de soufre, de phosphore et de silicium. Il peut être em- ployé pour la production d'aciers de haute qualité ou de pièces finies, moulées à la presse à partir du fer pulvérisé.
L'installation montrée peut être modifiée à bien des égards.
Par exemple, dans la chambre de réaction 4, tout les lits sont représentés comme ayant un diamètre identique sur toute la hauteur de l'appareil mais, si on le désire, les diamètres peuvent varier, de lit à lit, de manière que les vitesses d'écoulement du gaz varient à leur tour de façon à main- tenir les conditions de fluidification aux valeurs optima. En particulier, les vitesses du gaz doivent augmenter quelque peu lorsque le minerai descend à travers la chambre 6 car les particules augmentent de poids à mesure que le chlorure de fer se forme, tandis qu'au contraire, dans la chambre
7, où le perchlorure de fer est entraîné par les gaz plus chauds et chassé du minerai, les vitesses optima du gaz décroissent progressivement à mesure que les résidus décroissent en densité.
Il s'ensuit qu'il est préférable que le diamètre du lit inférieur 20 soit légèrement plus grand que celui du lit 19, immédiatement supérieur, tandis que ce dernier a, de préférence, un diamètre quelque peu plus grand que celui du lit 16.
En outre, le nombre de lits des chambres 6 et 7.peut être modifié mais il est préférable qu'il y ait au moins deux lits dans chaque chambre.
D'autre part, la chambre 6 peut être complètement séparée de la chambre 7, un dispositif étant prévu pour faire passer le minerai traité de la chambre 6 dans la chambre 7.
Les cyclones 29 et 34 peuvent être placés à l'intérieur des cham- bres 6 et 7 respectivement au lieu de l'être à l'extérieur de ces chambres.
Si on le désire, au lieu de conduire le processus de réduction dans les conditions de la fluidification, il peut être réalisé dans des fours à sole tournante, tels que le four Herrschoff.
D'un autre côté, au lieu de récupérer l'acide chlorhydrique ga- zeux des solutions aqueuses au moyen d'acide sulfurique, on peut utiliser ces solutions ailleurs et de l'acide chlorhydrique gazeux frais provenant d'une source extérieure peut être amené au gazomètre 46.