BE520953A

BE520953A -

Info

Publication number: BE520953A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PERFECTIONNEMENTS A LA CHLORURATION DE MINERAIS. 



   La présente invention est relative à un procédé de chloruration et de grillage de minerais, tels que des minerais de fer ou de manganèse, à l'effet d'éliminer certains métaux contenus, comme impuretés, dans le minerai. 



  Suivant l'invention, les impuretés métalliques sont éliminées sous forme de chlorures volatils, tandis que les autres métaux considérés comme les constituants principaux du minerai restent¯ dans   celui-cio   
Dans les procédés connus de grillage et de chloruration, il était d'usage jusqu'à présent de traiter des minerais de fer contenant du plomb, du cuivre, du zinc, du cobalt, du nickel,   etc..  dans un four à cuve, à l'effet d'en éliminer les métaux en question sous forme de chlorures se volatilisant à des températures élevées. Le chlore est introduit dans le procédé soit sous forme gazeuse, soit sous forme d'un sel, tel que le chlorure de calcium, tandis que le minerai à l'état divisé est chargé dans le four, par exemple sous forme de boulets mélangés à la substance comportant du chlorure. 



   L'élimination quantitative de métaux sous forme de chlorures, des minerais de fers nécessite la présence d'un certain excès de chlore, soit sous forme de chlore, soit sous forme de chlorure d'hydrogène. La quantité de chlore en excès dépend du type de métal à éliminer et de la température employée dans le procédé. Généralement on peut dire que des métaux, tels que Co et Ni, nécessitent une plus grande quantité de chlore libre en excès, tandis que des métaux tels que Cu,   Zn,   Pb, sont chlorés et peuvent être éliminés à l'aide d'une plus petite quantité de chlore en excèso De plus, on a découvert qu'une quantité de chlore libre plus élevée est nécessaire à température élevée qu'à faible température.

   Par ailleurs, l'élimination de certains métaux en particulier le cobalt et le nickel, offre des difficultés, à cause des points d'ébullition élevés des chlorures de ces métaux et à cause de leurs faibles pressions partielles aux températures ordinairement employéeso 
Toutefois, la quantité susmentionnée de chlore en excès nécessaire dans un four à cuve, pour obtenir les meilleurs résultats aux points de vue 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 chloruration et volatilisation, donne lieu à des pertes de chlore, qui ren- dent le procédé peu   économiqueo   
La présente invention a pour objet de réduire ces pertes, en re- cyclant le chlore provenant du four à cuve, en quantités aussi élevées que possible, dans le four à cuve et en   re-utilisant   ce chlore dans le procédé. 



   Si le minerai de fer contient des quantités assez importantes de métaux autres que le fer ou si du cobalt et/ou du nickel sont présents dans le minerai en quantités considérables, la quantité de chlorure, par exem- ple la quantité de chlorure de calcium, nécessaire pour obtenir la quantité requise de chlore en excès, devient tellement grande qu'elle exerce une in- fluence défavorable sur le procédé dans le four à cuveo Ainsi, les chlorures fondent à une température assez faible, soit à environ 600 - 700 C et peuvent amener toute la charge en fusion.

   Pour cette raison, on ne peut pas ajouter du chlorure de calcium au minerai de fer, en quantités excédant environ 10 à 12 % du poids total du mineraiAu surplus, il faut considérer le fait qu'a- vant que le mélange de minerai finement divisé et de sel ait été chauffé aux températures de volatilisation des chlorures de cobalt et de nickel, une gran- de partie du chlore a été éliminée sous forme de chlorure de calcium, à tel point que la teneur en chlore des gaz dans la zone la plus chaude du four, c'est-à-dire dans la zone où règne une température comprise entre 900 et 1100 C environ, est insuffisante pour empêcher la   réoxydation   des composés de nickel et de cobalt, dont les oxydes ne sont pas volatilso 
La présente invention est relative à un procédé pour le grillage chlorurant de minerais dans un four   à   cuve,

   en vue d'éliminer de ces mine- rais des métaux, tels que, par exemple, Cu, Zn,   Ni,   Co, etc.o., dans lequel procédé on mélange au minerai un sel chloré, on chauffe le mélange aggloméré de minerai et de sel chloré à une température suffisante p our que les métaux précités soient chlorés et volatilisés et on introduit du gaz préchauffé dans le four à cuve, à contre-courant dudit mélangeo La nouvelle particularité du procédé suivant l'invention réside dans le fait que les gaz d'échappement con- tenant du chlore et du chlorure d'hydrogène, provenant de la chloruration et de la volatilisation des métaux en question, constituent une partie des gaz chauds introduits dans le four à contre-courant du mélange de minerai et de sel chloréo 
Les gaz d'échappement, contenant du chlore et du chlorure d'hy- drogène,

   sont avantageusement amenés à passer par un précipitateur Cottrell, en vue d'en séparer les chlorures métalliques volatiliséso Dans le cas où les gaz d'échappement contiennent As, S, SO2, SO3, ces gaz sont lavés dans des fours de lavage de construction connueo La fraction des gaz d'échappement à recycler dans le four à cuve est préchauffée à une température convenable pour l'utilisation des gaz en question dans le procédéoSi le minerai con- tient Co et/ou   Ni,   les gaz d'échappement sont chauffés à une température al- lant de 1100 à 1200 C. Le chauffage peut se faire dans un récupérateur ou par combustion d'huile. 



   Les gaz d'échappement chauds à recycler, contenant du chlore et du chlorure d'hydrogènes sont alors introduits dans la zone la plus chaude du four= 
La fraction des gaz d'échappement non recyclée dans le four à   cuve est utilisée pour régénérer le CaCl2, qui peut alors être recyclé, tout en remplaçant ladite fraction des gaz d'échappement par de l'air frais, qui   est introduit dans le four à cuve par le fond de celui-ci.

   Le chlore des gaz d'échappement introduits dans une tour à chaux est converti en HC1, par com- bustion dans de l'hydrogène ou par réaction avec H2O à une température appro- priée, le chlorure d'hydrogène étant subséquemment absorbé dans de l'eau, après quoi ce chlorure est admis à réagir avec CaO ou CaCO3, 
Le gaz, contenant du chlore et du chlorure d'hydrogène, recyclé dans le procédé suivant l'invention augmente la concentration en chlore et en chlorure d'hydrogène dans la zone la plus chaude du four de réaction, à tel point que la réoxydation des métaux est empêchée et que même les chloru- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 res métalliques les plus difficiles à volatiliser sortent quantitativement avec les gaz d'échappement du four à réaction.

   Le produit grillé obtenu dans le procédé est exempt d'impuretés et les métaux éliminés du minerai sont ob- tenus sous la forme de composés présentant une valeur économique considérable. 



   Suivant une variante particulière de l'invention, la quantité de chlore, qui est éliminée sous forme de chlorures métalliques du système de grillage, peut être réduite ou soustraite à sa   re-utilisation   dans le grilla- ge chlorurant, en mélangeant un peu de soufre au mélange de minerai et de chlo- rure destiné à être charge dans le four à cuve ou en ajoutant du SO2 ou SO3 aux gaz d'échappement. Les oxydes mentionnés en dernier lieu réagissent avec les chlorures métalliques contenus dans les gaz d'échappement, en formant des sulfates, tout en libérant du chlore, qui peut être recyclé au stade de gril- lage.

   Ou bien, si on ajoute du soufre au four à cuve, en mélange avec le mé- lange de minerai et de sel (chlorure), le soufre sera oxydé dans le four à cuve et éliminé sous forme de gaz dans le système de gaz d'échappement où le gaz est amené en contact avec les chlorures métalliques, qui réagissent alors de la manière décrite plus haut, après quoi le chlore libéré est récupéré. 



   REVENDICATIONS.      



   1. Procédé de chloruration et de grillage de minerais, à l'effet d'en séparer les impuretés métalliques sous la forme de chlorures volatils, le restant des constituants principaux du minerai étant retenu dans celui-ci, dans lequel procédé on charge un mélange aggloméré de minerai et d'un sel chloré, présent en une quantité propre à produire un excès de gaz de chloruration, par rapport à la quantité de métal à chlorer, dans un four à cuve, on chauffe la charge à une température comprise entre environ 700 C et environ   1250 C   convenant pour la chloruration et la volatilisation par introduction de gaz chauffé à contre-courant vis-à-vis de la charge de minerai, et on recycle le gaz chauffé introduit à contre-courant, ce gaz contenant les gaz d'échappement,

   renfermant du chlore et du chlorure d'hydrogène et provenant du processus de grillage, et servant à chlorurer et à griller la charge suivante de minerai à traiter, les gaz recyclés étant refroidis, débarrassés des chlorures métalliques volatils et réchauffés.

Claims

2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel un minerai de fer ou un minerai de manganèse est chloruré, en vue de le débarrasser du Cu, Zn, Ni et métaux analogues sous forme de chlorures, sans en éliminer le Fe, Mn, Ti et la matière constituant la gangue.

3. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel les gaz d'échappement contenant du chlore et du chlorure d'hydrogène sont filtrés dans un électrofiltre et lavés, après quoi une partie de ces gaz est recyclée dans le four de réaction.

4. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel les gaz d'échappement chauffés, contenant du chlore et du chlorure d'hydrogène, sont introduits dans la zone la plus chaude du four de réactiono 50 Procédé suivant la revendication 1, dans lequel les gaz d'échappement à recycler, contenant du chlore et du chlorure d'hydrogène, sont préalablement chauffés.

60 Procédé suivant la revendication 1, dans lequel une partie des gaz d'échappement provenant de la volatilisation est amenée à passer à travers une solution contenant du calcium, de manière à former du chlorure de calcium utilisé pour agglomérer le minerai, cette partie des gaz d'é.chap- pement étant remplacée par du gaz oxygéné frais, qui est introduit dans le four à cuve, près du fond de celui-cio 7.

Procédé suivant la revendication 1. dans lequel le chlore présent dans les gaz d'échappement est converti en acide chlorhydrique, ce <Desc/Clms Page number 4> dernier acide étant mis en réaction avec une base de chaux de manière à former du chlorure de calcium, qui sert à agglomérer une nouvelle quantité de minerai à traiter. - 80 - Procédé suivant la revendication l, dans lequel du soufre est oxydé dans le four à cuve, après quoi les oxydes de soufre s'échappant sous forme gazeuse, dans les gaz d'échappement du four à cuve sont amenés en contact'avec les chlorures métalliques de manière à former des sulfates et du chlorure libre, ce dernier étant recyclé dans le four à cuve.

9. Procédé suivant la revendication 8, dans lequel des gaz d'oxydes de soufre sont introduits directement dans le système de gaz d'échappement du four à cuve,de manière à réagir avec les chlorures métalliques sortant du four à cuve .et à libérer du .chlore.