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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR L ELIMINATION DU PLOMB DE MINERAIS DE ZINC,
PAR GRILLAGE EN DEUX PHASES.
Il est connu, lors du grillage dans des fours à étages de mine- rais de zinc contenant du plomb, d'éliminer le plomb, par une conduite ap- propriée de la température, en majeure partie dans les quatre premiers éta- ges. Les autres étages servent alors uniquement, soit au grillage préalable de la blende jusqu'à une teneur en soufre généralement comprise entre 4 et 10%, soit au grillage à mort jusqu'à une teneur en soufre d'environ 1%. Par ce mode de grillage, le plomb vaporisé est éliminé, dans des installations d'é- puration de gaz, sous forme de poussière volante ou, lors de l'épuration par voie humide, 'sous forme de schlamm ou boue. La poussière, ou le schlamm con- tient alors plus de 50% de plomb qui peut être récupéré par fusion.
De plus récent procédés, tels que le grillage en suspension, selon Trail ou Nichols- Freeman,le procédé de fluidification, ou des procédés analogues, ne permet- tent pas cette récupération du plomb ou ne permettent qu'une récupération incomplète. Dans ces procédés, ni le produit de grillage, ni les poussières volantes ne contiennent de quantités de plomb directement utilisables. Si l'on obtient le zinc par électrolyse de sulfate, à partir de minerais grillés selon ces procédés, le plomb reste bien dans les résidus et peut être récu- péré, mais seulement avec une dépense considérablement plus élevée que lors du grillage ci-dessus indiqué dans des fours à étages.
Si l'on obtient le zinc par voie thermique, à partir du minerai grillé selon les récents procé- dés indiqués, une assez grande partie du plomb est perdue et le zinc est souillé par du plomb. De plus, les ouvriers fondeurs chargés de la marche des fours à zinc sont exposés au danger d'un empoisonnement par le plomb.
Les nouveaux procédés de.grillage ont toutefois, vis-à-vis de l'ancien grillage,dans des fours à étages, de gros avantages auxquels on devrait renoncer, si l'on attache du prix à une récupération du plomb, lors
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du grillage des minerais de zinc.
Or, on a trouvé que les avantages des deux procédés de grillage se combinent, lorsque les minerais de zinc, contenant du plomb, subissent un grillage préalable dans un four mécanique à plusieurs'étages d'un type quelconque, à des températures supérieures à 800 C, avec vaporisation pratiquement totale du plomb, et sont, immédiatement après, grillés à mort, d'une manière quelconque, par exemple selon le procédé de grillage en suspen- sion ou selon un procédé de fluidification ou analogueo Ce mode de travail se distingue du processus connu pour la blende, de division en prégrillage, et en supergrillage sur une vande de frittage, le soufre étant grillé dans la première phase jusqu'à, par exemple, 8% et dans la deuxième phase jusqu'à 1%.
Selon la présente invention, on parvient, au contraire, dans la première phase à une vaporisation du plomb poussée au maximum avec une diminution de la teneur en soufre relativement faible au point que la blende ayant subi un grillage préalable peut être grillée à morto sans chauffage aupplémen- taire.
La première phase du procédé, au cours de laquelle s'opère en majeurq partie la vaporisation du plomb, peut être effectuée dans un four ne comportant, par exemple, que trois à cinq étageso On peut toutefois également utiliser un four à un nombre plus élevé de soles, divisés en deux ou plusieurs sections qui, relativement au passage du minerai, fonc- tionnent en parallèle, mais qui, vis-à-vis du trajet du gaz, sont disposées en série.
Si l'on grille dans un four moderne à plusieurs étages, par exem- ple, un minerai de zinc à environ 3% de plomb; la teneur en plomb, pour des températures de grillage supérieures à 800 C, est déjà abaissée au troisième étage à 0,3% alors que la teneur en soufre n'est ramenée qu'à 22%. Au qua- trième étage, la matière à griller ne contient plus que 0,2 % de plomb et 18% de soufre. Si l'on fait alors sortir du four la matière à griller du troisième ou du quatrième étage, la teneur en soufre est suffisante pour per- mettre le grillage à mort, sans addition de combustible, selon un procédé quelconque, par exemple par grillage en suspension ou par fluidification.
Les autres étages du four peuvent alors servir également à la vaporisation du plomb, en amenant, par exemple au quatrième ou au cinquième étage, du minerai brut frais qui est retiré du huitième étage avec une teneur en soufre également suffisante pour permettre le grillage à mort sans chauffage supplémentaire. Etant donné que l'on obtient des blendes qui sont déjà pra- tiquement débarrassées de plomb au troisième étage, et que l'on construit des fours ayant plus de huit étages, on peut prévoir à l'intérieur du même four, non seulement deux mais également trois, ou même quatre sections d'é- limination du plomb et multiplier de manière correspondante le débit de mine- rai par rapport à la charge normale des fours.
Etant donné que l'on arrive, dans la phase de séparation du plomb, à brûler le moins de soufre possible, il est avantageux, particulièrement lors du traitement de minerais pauvres en soufre dans des fours à plusieurs étages subdivisés, d'amener de la chaleur aux sections inférieures, au moyen d'air de combustion fortement réchauffé au préalable, ou par chauffage sup- plémentaire, .Les sections supérieures n'exigent pas de chauffage supplénen- taire, carlegaz entraine la chaleur de grillage provenant des sections inférieures.
Lors du grillage dans dès fours à étages, le gaz de grillage entraine beaucoup moins de poussières que dans les procédés de grillage plus récents précédemment décrits. Il est par suite possible, en opérant selon la présente invention, de réopérer, lors de l'épuration du¯gaz de grillage de la phase de séparation du plomb, pratiquement la totalité du plomb contenu dans le minerai sous forme de poussière volante ou de schlamm à teneur en plomb particulièrement élevée. Les poussières, obtenues à partir du gaz de grillage final, ne contiennent pratiquement plus que du zinc.
A titre nullement limitatif, on a représenté au dessin annexé un exemple de réalisation du procédé selon l'invention, appliqué dans un
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four de grillage à plusieurs étages.
Dans ce dessin : la figo 1 est une vue en coupe verticale du four à plusieurs é- tages et la figo 2 est une vue en plan du four selon la figo la
Dans l'exemple représenté aux fig. 1 et 2, M indique le four à plusieurs étages et S un four "Fluo-solid", a1 indique le chargement de la blende au premier étage et a2 le chargement de la blende au cinquième étage du four multi-étagé, b1, b2 les sorties des résidus de grillage provenant des 4ème et 10ème étages, .± l'entrée de l'air chaud, d la dérivation de gaz du 5ème au 4ème étage, . la sortie du gaz du four à étages e2la sortt.e du gaz du four "Fluo-Solid",f l'arrivée d'air et g l'amenée d'air frais.
Comme on le voit, les résidus provenant des 4ème et loème étages du four multi-étagé sont conduits dans le four "fluo-Solid".
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour l'élimination du plomb de minerais de zinc, par grillage en deux phases, caractérisé en ce qu'on vaporise la majorité du plomb dans un four mécanique à plusieurs étages de type quelconque, en opé- rant à des températures supérieures à 800 C et en ce qu'immédiatement après, le minerai ayant ainsi subi un grillage préalable est retiré du four et sou- mis à un grillage complet, de manière quelconque, sans chauffage additionnel ou apport de chaleur.
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METHOD AND DEVICE FOR THE ELIMINATION OF LEAD FROM ZINC ORE,
BY GRILLING IN TWO PHASES.
It is known, during roasting in kilns with zinc ore stages containing lead, to eliminate the lead, by a suitable control of the temperature, in major part in the first four stages. The other stages are then used only, either for the preliminary roasting of the blende up to a sulfur content generally between 4 and 10%, or for death roasting up to a sulfur content of about 1%. By this method of roasting, the vaporized lead is removed, in gas purification plants, in the form of flying dust or, in the wet scrubbing, in the form of slurry or sludge. The dust or slime then contains more than 50% lead which can be recovered by melting.
Newer processes, such as roasting in suspension, according to Trail or Nichols-Freeman, the fluidization process, or similar processes, do not allow this recovery of lead or only allow incomplete recovery. In these processes, neither the roasting product nor the flying dust contain directly usable amounts of lead. If zinc is obtained by electrolysis of sulphate, from ores roasted by these processes, lead remains well in the tailings and can be recovered, but only at a considerably higher expense than in the above roasting. suitable for stacked ovens.
If the zinc is thermally obtained from the ore roasted according to the recent methods shown, a fairly large part of the lead is lost and the zinc is contaminated with lead. In addition, the foundry workers in charge of the operation of the zinc ovens are exposed to the danger of lead poisoning.
The new roasting processes have, however, over the old roasting in deck furnaces, major advantages which should be waived, if one attaches the price to a recovery of lead, when
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roasting of zinc ores.
However, it has been found that the advantages of the two roasting processes combine when the lead-containing zinc ores are pre-roasted in a mechanical multistage furnace of any type at temperatures above 800. C, with practically total vaporization of the lead, and are, immediately afterwards, roasted to death, in any way, for example by the roasting process in suspension or by a process of fluidization or the like. of the process known for blende, of dividing into pre-roasting, and super-roasting on a sinter vand, the sulfur being roasted in the first phase to, for example, 8% and in the second phase up to 1%.
According to the present invention, on the contrary, in the first phase, a vaporization of the lead is achieved which is pushed to the maximum with a relatively low reduction in the sulfur content to the point that the blende having undergone a preliminary roasting can be roasted à morto without heating. additional.
The first phase of the process, during which most of the lead vaporization takes place, can be carried out in a furnace comprising, for example, only three to five stages o However, it is also possible to use a furnace with a higher number soles, divided into two or more sections which, relative to the passage of the ore, work in parallel, but which, with respect to the path of the gas, are arranged in series.
If one roasts in a modern multi-stage kiln, for example, a zinc ore with about 3% lead; the lead content, for roasting temperatures above 800 C, is already lowered on the third stage to 0.3% while the sulfur content is only reduced to 22%. On the fourth floor, the material to be roasted contains only 0.2% lead and 18% sulfur. If the third or fourth stage grilling material is then taken out of the oven, the sulfur content is sufficient to permit grilling to death, without the addition of fuel, by any process, for example by grilling in the oven. suspension or by fluidization.
The other stages of the furnace can then also be used for the vaporization of lead, by bringing, for example to the fourth or fifth stage, fresh raw ore which is withdrawn from the eighth stage with a sulfur content also sufficient to allow roasting to death. without additional heating. Since blends are obtained which are already practically free of lead on the third stage, and since furnaces having more than eight stages are constructed, it is possible to provide inside the same furnace, not only two but also three or even four lead removal sections and correspondingly multiply the throughput of the ore over the normal load of the furnaces.
Since in the lead separation phase, as little sulfur as possible is burned, it is advantageous, particularly when processing low-sulfur ores in furnaces with several subdivided stages, to supply heat in the lower sections, by means of strongly preheated combustion air, or by additional heating,. The upper sections do not require additional heating, because the gas generates the scorching heat coming from the lower sections.
When roasting in multi-deck ovens, the roasting gas causes much less dust than in the more recent roasting processes described above. It is therefore possible, by operating according to the present invention, to re-operate, during the purification of the roasting gas from the lead separation phase, practically all of the lead contained in the ore in the form of flying dust or of schlamm with particularly high lead content. The dust, obtained from the final roasting gas, contains almost nothing but zinc.
In no way limiting, there is shown in the accompanying drawing an exemplary embodiment of the method according to the invention, applied in a
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multistage roasting oven.
In this drawing: figo 1 is a vertical sectional view of the multi-stage oven and figo 2 is a plan view of the oven according to figo la
In the example shown in FIGS. 1 and 2, M indicates the multi-stage furnace and S a "Fluo-solid" furnace, a1 indicates the loading of blende on the first stage and a2 the loading of blende on the fifth stage of the multi-stage furnace, b1, b2 the outlets of roasting residues from the 4th and 10th floors,. ± the hot air inlet, d the gas bypass from the 5th to the 4th floor,. the gas outlet of the multi-stage oven e2la the gas outlet of the "Fluo-Solid" oven, f the air inlet and g the fresh air supply.
As can be seen, the residues coming from the 4th and 10th floors of the multi-stage oven are led into the "fluo-Solid" oven.
CLAIMS.
1. Process for the removal of lead from zinc ores, by roasting in two phases, characterized in that the majority of the lead is vaporized in a mechanical multistage furnace of any type, operating at higher temperatures. at 800 ° C. and in that immediately thereafter, the ore thus having undergone pre-roasting is removed from the furnace and subjected to complete roasting in any manner whatsoever without additional heating or the addition of heat.