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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR OBTENIR DU ZINC A PARTIR.DE CORPS CONTENANT
DE L'OXYDE DE ZINC.
Suivant l'un des procédés connus,, l'obtention de zinc -à partir de corps contenant de l'oxyde de zinc, par distillation, et le traitement de la poussière de zinc qui se produit alors et du trass se font dans des dispositifs séparés et suivant des procédés particuliers.
L'objet de l'invention est un procédé et un dispositif par lesquels on parvient à opérer la réduction des corps contenant de l'oxyde de zinc, la distillation du zinc et le traitement de la poussière de zinc et du trass, dans un dispositif et dans un seul processus de travail. Le même procédé peut être employé aussi comme étape préparatoire à la produc= tion de zinc par le mode habituel, en ne faisant qu'un dézincage partiel.
Les produits de départ prétraités peuvent être transformés plus avantageuse- ment dans des fours de distillation de zinc, en particulier dans le cas de grandes charges.
Pour la réalisation du procédé suivant l'invention, on traite des corps contenant de l'oxyde de zinc, tels que la blende pulvérulante, la blende en concrétions., de l'oxyde de zinc et de la cendre de zinc, dans un four cylindrique tournant, avec des gaz chauffants réducteurs, lequel four est subdivisé en un espace de distillation et de réduction et en un espace de condensation.
L'espace de réduction et de distillation est revêtu d'une épaisse couche isolante de pierre réfractaire, qui le ferme en l'isolant de l'espace de condensation. Il n'est en communication avec celui-ci que par quelques canaux à gaz prévus au voisinage de l'axe principal. Dans cet es- pace est maintenu continuellement une température de plus de 11000 autant
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que possible Jusque 14000 environ et davantage. Le chauffage se fait par des gaz chauffants réducteurs, respectivement exempts d'oxygène, par exemple au moyen d'un mélange d'air et de gaz de gazogène.
La vapeur de zinc et les gaz chauffants pénètrent par des ouver- tures pratiquées dans la paroi de séparation, dans l'espace de condensation qui est divisé en diverses chambres de condensation par une ou plusieurs cloisons intermédiaireso Les bains de zinc des-diverses chambres sont en communication par des fentes agencées près de la paroi du cylindre; les gaz chauffants et la vapeur de zinc peuvent passer à travers les chambres.
La garniture du fourneau est plus mince et plus perméable à la chaleur à mesure qu'augmente la distance du dispositif de chauffage, afin qu'une chute de chaleur puisse avoir lieu en direction verticale et ho- rizontale, de telle manière que la température diminue de haut en bas et de l'extrémité de chauffage vers l'autre extrémité.
Par l'emploi de différentes épaisseurs de paroi et de pièrres de conductibilité calorifique différente, on peut atteindre une chute de température appropriée, par exemple, de 1400 -500 . La chute de tempéra- ture est nécessaire pour réaliser la séparation du zinc de la phase gazeuse aux parois des chambres de condensation.
Par des additions appropriées aux étages à oxyde de zinc, par exemple au moyen de charbon et/ou de spath-fluor, on peut réaliser la pro- duction de zinc.
Le mode de travail dans le four correspond à celui d'un four à zinc à moufle, qui est couplé à un four de traitement de poussière de zinc et de trass. A la place du moufle, il y a ici l'espace de réduction et de distillation.
La réduction s'accomplit dans ce four dans des conditions beau- coup plus favorables que dans le moufle. Outre la transmission de chaleur améliorée, donnée par le chauffage direct, il y a la possibilité de travail- ler dès l'origine avec des températures plus.élevées. Le roulage continuel de la charge du four permet de mettre continuellement toute la matière en contact avec la flammeo En même temps, la résistance à la diffusion est de ce fait très abaissée, comparativement aux conditions de réaction qui règnent dans le moufleo Dans ces circonstances il est possible de-travailler avec des granulations de matière de 'première passe, qui sont plus favorables à la réduction, alors qu'au contraire de ce qui se passe dans le procédé au moufle, on ne doit pas tenir compte au même degré de la résistance à la diffusion de la charge du four.
Une différence esstentielle par rapport au procédé au moufle consiste en ce que la majeure partie du zinc est obtenue d'abord sous forme de poussière de zinc, qui est ensuite traitée ultérieurement pour transfor- mation en zinc dans le même processus de travail. L'espace de condensation n'est pas à comparer à une allonge mais à un cône à poussières, qui fonction- .ne en même temps comme four cylindrique pour l'obtention de zinc à partir de poussière de zinc, et en fait dans des conditions particulièrement favo- rables, alors que, par suite du roulage continuel du bain de zinc, l'atmos- phère de vapeur de zinc riche en gouttelettes ainsi produite, favorise la formation et la condensation de la vapeur de zinc qui vient d'être produite.
On obtient par le fait un dézincage poussé, ce qui rend superflu un traite- ment ultérieur des cendres déblayées.
En plus, le procédé peut être employé aussi pour réaliser seu- lement un dézincage partiel des matériaux de départ, en traitant ensuite les cendres déblayées du four cylindrique dans le four à distillation de zinc.
Ceci est avantageux surtout pour de grandes charges de matériaux de départ
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particulièrement riches en zincs pour lesquels il suffit dextraire par des traitements préliminaires une partie du zinc des matériaux contenant de l'oxy- de de zinc. Outre le dézincage partiels on atteint par le frittage en masse une augmentation du poids spécifique ce qui est favorable pour le traite- ment ultérieur,dans les fours de distillation de zinc des matières conte- nant de l'oxyde de zinc.
Par là, on augmente nettement la capacité du four de distillation et de ce fait le rendement proportionnel aux quantités pri- seso La possibilité de débit d'un four à distillation de zinc ests entre. certaines limites,d'autant plus grande, que le volume spécifique et la te- neur en zinc de la charge du four sont plus petite.
L'exécution de la réduction dans un four cylindrique au lieu d'un moufle est en outre très avantageuse dans le traitement de matières contenant du zinc qui attaquent fortement les moufles, par exemple de cel- les qui ont une forte teneur en fero
Sur le dessins on a représenté à titre d'exemple un four cylin- drique convenable pour la réalisation du procédé suivant l'invention; - la figure 1 est une élévation du four, en partie en coupe;
et - la figure 2 est une coupe de la figure 1, suivant a-bo
Le four cylindrique rotatif guidé par les paliers à rouleaux 1 comprend un espace de réduction et de distillation 2 et un espace de con- densation qui est divisé par des cloisons intermédiaires 4 en plusieurs chambres 5. Lespace 2 est revêtu d'une épaisse couche isolante en pierre réfractaire 6 et est en communication, par les canaux à gaz 7, avec le pre= mier espace de condensation 5.
Les chambres de condensation 5 sont reliées 1-'une à l'autre au moyen d'ouvertures 8 en forme de fentes dans les parois intermédiaires 4, qui sont agencées près des parois 9 du four à cylindrée Les trous d'homme 10 et 11 servent à accéder au four et à le nettoyer, le trou 10 sert également à remplir l'espace 2. Comme trous de coulée servant à vider le four, on a les ouvertures 12, et comme trou de coulée pour l'en- lèvement continu du zinc1-'ouverture 13. Le gaz de gazogène pour le chauf- fage du dispositif est amené par le tuyau 14, l'air par le tuyau 15.
Le mélange gaz de gazogène-air va, par la tuyère 17 agencée dans l'arbre 16 du tambour ou cylindredans la chambre 2 et y est alluméo
Les gaz chauffants traversent la chambre 2, le tambour étant mis alors en rotation. Par les canaux à gaz 7, ils arrivent en même temps que les vapeurs de zinc dans les chambres de condensation 5, dont les pa- rois intermédiaires 4 les laissent passer par des ouvertures 8 en forme de fentes qui fonctionnent comme des aubes. Le dégagement du tambour dans la cheminée 18 se fait par le perçage 19 dans l'arbre du tambour 20.
Si le zinc qui se précipite à partir de la vapeur de zinc dans les chambres de condensation 5 ne doit pas se rassembler dans un bain com- mun, mais s'il faut dans un but de distillation fractionnée recueillir ce qui se dépose séparément dans chaque chambre 5, au lieu de pratiquer des fentes 8 dans les parois intermédiaires 4. on y prévoit des canaux à gaz 7.
Par le fait quun mélange des diverses.fractions dans tout l'espace de con- densation n'a pas lieu, on évite une souillure du zinc raffiné par des mé- taux étrangers, dans les chambres de condensation 5 les plus éloignées de l'espace de réduction 20
On peut procéder aussi de telle sorte que les parois intermé- diaires des premières chambres de condensation 5 sont pourvues de fentes 7 et les parois intermédiaires des dernières chambres de condensation 5 pour- vues de canaux à gaz 7.