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En général, les minerais de plomb sont traités au four à cuve. la charge étant maintenue avec une teneur en plomb ne dépassant pas 40% car autrement la perméabilité au gaz de la charge serait trop faible et le courant d'air passant dans le four rencontrerait une trop grande résistance ce qui ralentirait trop ou même arrêterait la réaction. Comme les concen- trés de flottation à grain fin dont on dispose actuellement ont une teneur en plomb allant jusqu'à 80 %, ceux-ci sont dilués à une teneur en plomb de
40% avant de les mettre dans le four, en général par incorporation de sco- ries et d'additions contenant des silicates ou de la chaux. Cette quantité diluée est mise sous forme de morceaux avant la concrétion.
Outre qu'il n'est pas techniquement avantageux de.diminuer une concentration après l'avoir déjà enlevée, d'influer par suite défavorablement sur l'encombrement et l'économie, de provoquer enfin une production de scories très élevée, la concrétion préalable nécessite des appareils supplémentaires avec frais d'amortissement et de fonctionnement correspondants.
On peut remédier partiellement à cet inconvénient en décompo- sant en plomb et anhydride sulfureux des minerais ou des concentrés de plomb riches par insufflation d'air sur des foyers Newman ou des installations
Schlippenbach d'après la réaction de grillage connue. Dans ce procédé la production moyenne du plomb est cependant au maximum de 80 %. Le restant doit être traité d'après le procédé décrit plus haut dans une installation de concrétion et au four à cuve.
Bien que ce procédé représente d'après soi un certain progrès par rapport au traitement au four à cuve il ne permet. cependant pas, de supprimer complètement le four à cuve et l'installation de concrétiono Outre la circulation très ramifiée de la matière, les charges en personnel de ce procédé sont relativement élevées et le personnel de service est fortement soumis à l'action des poussières.
On a encore proposé de traiter des minerais ou des concentrés de plomb riches en fondant le minerai avec de la soude, du charbon et de l'oxyde de fer dans des fours à réverbère à environ 1000 à 1200 , le soufre combiné au plomb étant fixé par la soude et l'oxyde de fer. On a encore proposé de remplacer une partie de la soude par NaCl ou autres sels de sodium. Ce procédé permet de travailler les concentrés même les plus riches sans concrétion préalable, il nécessite cependant des quantités sensibles de chaleur car la transmission de chaleur à l'intérieur d'une matière en grains au repos, comme cela a lieu exclusivement dans un four à réverbère. est, ainsi qu'on le sait, très mauvaiseo En outre, la phase sulfure fusible qui se forme après la fusion contient des quantités sensibles de plomb.
En opérant longtemps la phase sulfure s'appauvrit progressivement en plomb. cependant les durées de séjour qui seraient nécessaires pour extraire complètement le plomb de la phase sulfure ne sont pas admissibles économiquement. En effet les frais de chauffage seraient trop élevés, et en outre, le plomb métallique et le sulfure de plomb sont déjà volatils à cette température élevée, ce qui, pour un long traitement entraînerait des pertes en plomb. Après achèvement de l'opération, la phase sulfure est constituée surtout par du Na2S et du FeS. Ces matières sont susceptibles de dissoudre la gangue du minerai de sorte que l'on obtient un plomb métallique relativement pur. On n'obtient pas dans les procédés décrits jusqu'ici en une seule opération, la séparation du minerai d'avec les métaux l'accompagnant tels que le cuivre, l'arsenic et métaux analogues.
La présente invention est relative à un procédé permettant de traiter immédiatement même les concentrés les plus riches pour donner du plomb métallique avec séparation simultanée des métaux d'accompagnement sans qu'il soit nécessaire d'avoir des installations d'agglomération et de nettoyage du gaz. Il ne se produit pratiquement pas de perte de poussière ou de perte par évaporation du plomb ou du sulfure de plomb et la consommation de chaleur est sensiblement plus faible que dans les procédés décrits plus haut.
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Le procédé consiste essentiellement en ce que l'on fait fondre le minerai ou le concentré de plomb avec de la soude et du charbon dans un four tambour à des températures de 700 à 1000 , éventuellement une partie de la soude étant remplacée par du NaCl ou d'autres sels de sodium. La tem- pérature à utiliser dépend de la composition du minerai et elle est d'autant plus élevée qu'est élevée la teneur en gangue difficilement fusible, elle est, cependant, dans tous les cas, sensiblement inférieure à celle de tous les autres procédés décrits plus haut. On peut indiquer à peu près que la température est d'environ 200 plus faible que celle qui serait nécessaire pour effectuer cette réaction dans des fours à réverbère fixes.
Du fait de la plus basse température on évite dans une grande mesure une vaporisa- tion du plomb ou du sulfure de plomb car la bonne transmission de chaleur permet d'avoir une courte durée de charge et on ne peut plus déceler de per- tes en service par vaporisation. Le progrès le plus important obtenu par le procédé de l'invention consiste cependant en ce que la phase sulfure est dès le début pratiquement débarrassée du plomb de sorte qu'il n'est pas né- cessaire de traiter spécialement cette phase pour en extraire le plomb et que la totalité du plomb contenu dans la charge peut être obtenue directement très pur en une opération.
Un autre avantage essentiel du procédé consiste en ce qu'il est possible d'obtenir ureséparation du plomb d'avec les métaux d'accompa- gnement en une seule opération. On a, en effet, trouvé que la soude ne fixe que le S associé au plomb, mais pas le soufre associé à Ou ou à As. Le cui- vre et l'arsenic passent par suite dans la phase sulfure et on obtient dans la phase métallique un plomb ne contenant pas ces métaux.
Par contre, l'an- timoine et les métaux précieux restent dans le plomb et on peut les en sé- parer au moyen des procédés habituels de raffinage lorsque l'on ne préfère pas obtenir directement du plomb dur, c'est-à-dire laisser l'antimoine dans le plomb Les métaux précieux ne sont par suite, pas perdus dans la phase . sulfure dont le traitement ne paye en général que pour des teneurs élevées en cuivreo
En outre, le bismuth éventuellement présent, qui ainsi qu'on le sait. constitue l'impureté la plus nuisible car on ne peut l'enlever qu'à grand'peine par raffinage, passe également, pour la plus grande partie, dans la phase sulfure de sorte que pour des teneurs en bismuth qui ne sont pas trop élevées, on peut obtenir en une seule opération, un plomb avec une teneur en bismuth encore admissible.
On peut encore obtenir une autre économie de la dépense de chaleur d'environ 20% en utilisant un four tambour court, c'est-à-dire un four tournant avec flamme en retour dont la longueur inférieure n'est pas sensiblement plus grande que son diamètre intérieur.
Une variante du procédé consiste en ce que la matière première finement divisée est granulée avant d'être mise dans le four tournant et pour cela on a constaté qu'il était avantageux d'effectuer cette granulation avec de l'eau chaude à environ 50 à 70 . Grâce à cela, on a une diminution sensible de la durée de séjour de la charge car le four peut être mis en ro- tation immédiatement après le chargement de sorte qu'on peut utiliser à plein l'avantage de la bonne transmission de chaleur par rapport au four fi- xe. non seulement pendant une partie, mais .encore pendant toute la durée de fonctionnement. En outre, le mélange intime des éléments de la réaction agit favorablement sur la durée de la réaction de la sorte naturellement , la consommation de combustible diminue encore, et en fait de 20 à 30 %.
On peut réduire aussi la durée de l'alimentation par l'angle de talus plus fa- vorable des granules et éviter la perte des poussières. Finalement, cette façon de procéder permet également de réaliser une certaine économie en pro- duits chimiques car le mélange intime des constituants permet une utilisa- tion sans résidu des produits chimiques ajoutés. La perte par poussière est réduite à un minimum que l'on ne peut plus déceler en service. De même na- turellement. il ne se produit pas de perte de plomb dans les gaz d'échappe-
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ment.,
REVENDICATIONS.
Procédé de traitement de matières premières sulfureuses riches en plomb par fusion avec de la soude, du charbon et éventuellement de l'oxyde de fer. caractérisé par les points suivants pris isolément ou en combinaison :
1) La fusion se fait dans un four tambour à flamme à des températures inférieures à celles qui sont nécessaires pour la fusion dans un four à réverbère fixe. de préférence à 700 - 10000.
2) La quantité de matières premières riches en plomb est mise sous forme de granule avec la soude. le charbon et éventuellement l'oxyde de fer au moyen d'eau chaude dont la température est de préférence de 60 - 70 avant d'être envoyée dans le four tambour.
3) On utilise pour la fusion un four tambour court de préférence à axe horizontal, dont la longueur utile n'est sensiblement pas plus grande que son diamètre intérieur.
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