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PROCEDE ,DE 'GRILLAGE DE MINERAIS, PRODUITS METALLURGIQUES ET ANALOGUES, EN
PARTICULIER DE;LA BLENDE.
L9invention est relative à un procédé de grillage de minerais, produits métallurgiques, etc.. en particulier de la blende, avec obtention simultanée de plomb et d'autres constituants métalliques volatils.
Dans le grillage de minerais, produits métallurgiques, etc., il est avantageux de conduire l'opération de manière que les constituants métalliques volatils de valeur, tels que le plomb et le cadmium, soient entièrement éliminés de la matière brute et soient ensuite récupérés sous forme concentrée. Il est connu que dans des appareils'à grande vitesse de grillage, par exemple dans des appareils de grillage-frittage ou dans des fours de grillage dans lesquels le minerai est mis en suspension, les com- posants métalliques volatils, malgré une réaction intense à des tempé- ratures de 1100 C et davantagene sont éliminés qu'imparfaitement de la charge à cause de la courte durée de séjour.
Dans des fours de grillage mécaniques à températures plus basses, s'élevant jusque 900 C environ, on n'arrive à volatiliser le plomb contenu dans les blendes qu'à raison d'en- viron 20 à 25% malgré une durée de grillage de 8 à 10 heures. Cependant, il n'existe pas de fours mécaniques pour des traitements de plus longue durée à des températures plus élevées.
L'invention apporte une solution au problème qui consiste à conduire l'opération de grillage de manière que les constituants volatils soient pratiquement entièrement éliminés et récupérés. La solution consis- te à griller la matière brute à grains fins ayant une teneur en soufre d'en- viron 5%, sous forme de conglomérats ou de briquettes dans un four à cuvé à des températures d'environ 980 à 1020 , et à séparer les constituants métalliques volatils des gaz de grillage. Contrairement aux procédés de grillage exécutés jusqu'à présent, on opère donc suivant 1'invention sur
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une haute colonne de charge.
D'autres avantages du procédé de grillage conforme à l'inven- tion résident en ce qu'il permet au four à cuve de fonctionner avec la quantité d'air théoriquement nécessaire, ou avec un très léger excès d'air.
La teneur en soufre du minerai est par conséquent transformée en un gaz-*- de grillage de haute concentration en SO2. A cause de la faible quantité d'air, il s'établit dans le four et à la sortie du gueulard une faible vi- tesse des gaz. La matière brute étant en outre traitée sous forme de con- glomérats ou de briquettes, la portion de poussières entraînées sous forme solide est très faible.
La teneur en soufre d'environ 5% suffit à chauffer la charge du four à une température de 980 à 1020 C dans la zone de réaction. Cette température suffit à la volatilisation des constituants métalliques, comme par exemple le plomb et le cadmium. Une agglomération par frittage de la charge du four ne peut pas se produire, ce danger n'apparaissant qu'à des températures élevées.
Si la masse à griller a une teneur en soufre supérieure à en- viron 5%, on l'amène à cette teneur par un grillage préalable. On peut également utiliser un mélange de portions grillées à mort et non grillées dont la teneur en soufre dans le mélange atteint environ 5%.
La forme de conglomérats donnée à la charge du four peut s'ob- tenir par arrosage goutte à goutte de la matière brute à fins grains avec de l'eau dans un tambour rotatif aboutissant à la formation de boulettes.
Les boulettes qui se forment ainsi atteignent de préférence un diamètre d'environ 10 à 30 mm. La mise en forme peut également s'effectuer par pressage de la matière brute en petites briquettes, par exemple ovoïdes.
De la blende de flottation prétraitée de cette façon,conte- nant des composants de plomb et de cadmium, est par exemple grillée dans un four à cuve possédant une grille et ayant un diamètre de 3 à 4 m, en maintenant une hauteur de charge d'environ 6 m au-dessus de la grille.
On insuffle l'air nécessaire à la réaction par en-dessous à travers la grille. Pendant la marche, il s'établit dans la zone supérieure du four une température moyenne d'environ 500 C. Dans cette zone, la matière brute est séchée et préchauffée. Suit alors la zone de réaction, ayant une hauteur d'environ 3 m et une température d'environ 980-1020 C. Au-dessus dé la grille s'établit de nouveau une zone de température plus faible à cause du vent introduit à cet endroit. Cette région peut être considérée comme zone de refroidissement. Il est important que la charge du four demeure suffisamment longtemps dans la zone de réaction, jusqu'à ce que les constituants plomb et cadmium volatils soient éliminés en très grande proportion. En règle générale, cette durée est d'environ 10 à 12 heures.
En maintenant ces conditions, la durée de passage totale de la charge du jour est d'environ 24 heures.
Les gaz de grillage qui se dégagent du four sont conduits tout d'abord à travers un séparateur de poussières, de préférence un séparateur centrifuge ayant un diamètre de quelques décimètres. A cet endroit se séparent les poussières qui sont entraînées de la charge du four sous for- me solide et contiennent essentiellement du zinc. Les gaz de grillage parviennent ensuite dans un second séparateur de poussières, par exemple un séparateur électrostatique. Au plus tard jusqu'à 'ce'moment, la témpéra- ture des gaz est suffisamment descendue pour que les constituants métalli- ques volatils soient devenus solides et soient contenus dans les gaz de grillage sous forme de particules de poussières. Ces poussières sont pré- cipitées sous une haute concentration dans le second séparateur de pous- sières.
Pour la récupération de la poussière formée par les constituants métalliques volatils, on peut faire passer les gaz de grillage par une tour de lavage au lieu d'un second séparateur de poussières.
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Exemple d 9 appli cati on.
On grille dans un four à cuve sous forme de boulettes une blende préalablement grillée, qui contient 5,3% de soufre,, 2,8% de plomb et 0,18% de cadmium. Le four est conduit de manière que la charge sé- journe pendant environ 12 heures dans la zone de réaction principale, où règne une température moyenne de 980 . Ainsi,la matière brute est gril- lée jusqu'à une teneur en soufre sulfure inférieure à 0,1%, le plomb con- tenu est volatilisé à raison de 97,5%, et le cadmium à raison de 83%.
La concentration des gaz de grillage atteint 8,5% de SO2. On fait passer les gaz de grillage qui sortent du four à travers un séparateur centrifu- ge ayant un diamètre de quelques décimètres. A cet endroit se séparent les particules de poussièresqui sortent de la charge sous forme solide et qui sont essentiellement zincifères, avec un rendement d'environ 96%.
La poussière qui se précipite dans un séparateur de poussières électrosta- tique monté à la suite, et qui consiste en constituants métalliques vola- tils solidifiés cpntient 58,5 % de plomb et 3,8 % de cadmium. Cette pous- sière peut être traitée comme plomb d'oeuvre directement ou après lixi- viation du cadmium.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de grillage de minerais, produits métallurgiques, etc.., en particulier de la blende, avec obtention simultanée de plomb et d'autres constituants métalliques volatils9caractérisé en ce qu'on grille de la matière brute à grains fins, ayant une teneur en soufre d'environ 5%, sous forme de conglomérats ou de briquettes, dans un four à cuve à des températures d'environ 980 à 1020 , et on sépare les constituants métalli- ques volatils des gaz de grillage.