BE531514A - - Google Patents

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BE531514A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/34Obtaining zinc oxide
    • C22B19/36Obtaining zinc oxide in blast or reverberatory furnaces

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Description


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   La présente invention, due à la collaboration de MM. Stephen William Kenneth Morgan et George Kenneth Williams, se rapporte plus spéclalement à la fusion dans un four à cuve soufflé ou à soufflerie de matières métallifères contenant du plomb et du zinc et elle a pour objet un procédé de fusion au four à soufflerie d'une grande variété de matières métallifères ayant des teneurs en plomb et en zinc, procédé dans lequel la plus grande partie du plomb et la plus grande partie du zinc sont séparément recueillies sous   forme   métallique.

   Dans toute la présente description, on doit entendre par matières métallifères contenant du plomb et du zinc, les   minera@s,   les concentrés, les produits métallyrgiques et   n'Importe   laquelle des autres matières métallifères contenant du plomb ou du zinc ou bien du plomb et du zinc en quantité susceptible d'être recueillie sous forme métallique grâce au procédé conforme à l'invention de fusion au four à soufflerie. 



   Le minéral de zinc le plus abondant est son sulfure, la blende. 



   Dans un four à soufflerie utilisé pour la fusion du zinc, il faut que le zinc soit présent   principalement   sous la forme d'oxyde ou de composés oxy- génés. En conséquence, les minerais contenant des sulfures sont "rôtis" avant d'être chargés dans le four à soufflerie, ce rôtissage étant, de préférence,combiné avec un procédé de grillage ou pouvant être suivi de ce procédé, ce qui donne un produit se présentant dans une condition physi- que appropriée permettant son chargement dans le four. Bien qu'un tel rôtissage élimine la plus grande partie du soufre, une certaine quantité de soufre est encore présente dans le produit. De plus, des combustibles carbonés tels que du coke, contiennent presque toujours une certaine quantité de soufre.

   Lorsque l'on utilise un four à soufflerie pour effectuer la fusion de minerais de zinc oxydés ne contenant que de faibles quantités de plomb, on ne rencontre aucune difficulté sérieuse provenant de la présence de ce soufre. Une faible quantité de soufre se volatilise et se trouve présente sous forme de sulfure de zinc, dans les scories formées dans le condenseur et dans la poudre bleue récupérée par lavage à l'eau des gaz quittant le condenseur. La plus grande partie du soufre est présente dans le laitier soutiré de la partie inférieure du four; lorsqu'une quantité suffisante de soufre est présente pour saturer le   latier,   une matte riche en soufre, dont le principal composant est du sulfure ferreux, se sépare du laitier.

   Lorsque du cuivre et de l'argent sont présents dans le minerai de zinc, 11 est avantageux qu'une quantité suffisante de soufre soit présente pour former une matte, étant donné que le cuivre et l'argent sont ainsi recueillis sous forme de sulfures en solution dans le sulfure ferreux. 



   Lorsque l'on ajoute de faibles quantités de composés du plomb à la charge   zincifère   du four à soufflerie, la totalité du plomb se   volati,     lise   et 11 se produit une certaine augmentation de la quantité du soufre volatilisé. Tant que la quantité totale de plomb introduite n'est pas supérieure à environ un   dixième   du poids du carbone brûlé dans le four, la   quan-   tité supplémentaire de soufre volatilisé n'est pas importante et elle n'entraîne pas de sérieuses difficultés opératoires. Toutefois, des additions   supplémentaires   de plomb, provoquent des difficultés opératoires de deux sortes. 



   Quelquefois, l'introduction, dans la charge, de plomb se   mon-   tant à   15%   ou davantage du poids du carbone brûlé dans le four ne provoque pas de difficultés opératoires Immédiates. Une certaine quantité de plomb métallique est soutirée de la partie inférieure du four. La quantité de soufre volatilisé ne s'accroît pas anormalement. Après une certaine période de fonctionnement, en général quelques semaines, mais quelquefois   au'   bout de quelques jours seulement, si du plomb et du soufre sont présents dans la charge en de très grandes quantités, les pressions régnant dans le four s'accroissent anormalement. L'ouverture du four révèle alors que ceci est dü à l'accumulation croissante de cristaux aciculaires entremêlés de sulfure autour de la prise de récupération du four.

   Ce mode de comportement se rencontre souvent avec un four d'expérimentation relativement 

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 petit utilisant une prise de récupération en forme de gouttière retournée, ainsi qu'on l'a décrit dans le brevet britannique n    682.176   du
Quelquefois, l'introduction de quantités de plomb dans la charge allant jusqu'à 25% ou même davantage du poids de carbone brûlé a pour conséquence que l'on ne peut pas soutirer de plomb de la partie inférieure du four. Au contraire, la totalité du plomb se volatilise et en même temps la quantité de soufre volatilisée augmente considérablement.

   Une étude sta-   tistique   d'un grand nombre de données obtenues avec un four de dimensions normales montre que le rapport de soufre, supplémentaire volatilisé au plomb supplémentaire volatilisé (cette -quantité de plomb étant comprise entre 10% et environ 30% du poids du carbone brûlé) correspond très étroitement aux équivalents chimiques du soufre et du plomb, c'est-à-dire dans le rapport de   32/207.   On rencontre ce type de comportement,

   en particulier dans un four de dimensions normales travaillant à un taux de soufflage plus élevé par unité de surface et avec une charge plutôt plus grossière que celle qu'il est courant d'utiliser dans le petit four d'expérimentation Cette volatilisation associée du plomb et du soufre peut quelquefois se poursuivre au point que la quasi totalité du soufre se volatilise en ne laissent exceptionnellement qu'environ 0,2 à 0,3 % de soufre dans le laitier, bien que la quantité totale de soufre présent dans la charge soit suffisante pour donner 1,0   à   1,5 % de soufre dans le laitier, tout le reste étant volatilisé. 



   En combinaison avec ses essais sur un four de dimensions normales et ses recherches sur un four d'expérimentation, la demanderesse a procédé à des expériences de laboratoire afin d'élucider le mécanisme de ce transport de soufre dans le four. On a constaté que lorsque la charge introduite dans un four à soufflerie destiné à la fusion du zinc contient des oxydes de fer en tant que composant prédominant non zincifère en l'absence de chaux libre, la forme condensée thermodynamiquement stable dans laquelle le soufre présent peut exister à des températures inférieures à environ 1.050 C, est le sulfure de zinc, tandis qu'à des températures plus élevées le sulfure ferreux constitue la forme stable. Si de la chaux libre est présente, la forme stable du soufre est le sulfure de calcium aux températures régnant dans n'importe quelle zone du four à soufflerie.

   La température à laquelle les gaz quittent la charge du four est, en général, comprise entre 950  et   1.000 C,   de façon plus précise   975 C.   A   975 C   la pression de   vapair   du plomb est telle que, dans une vapeur de plomb saturée, le poids du plomb est égal à environ 7 % (les chiffres correspondant étant approximativement de 5% pour 950 C et de 10 % pour 1.000 C) du poids du carbone contenu dans l'oxyde de carbone et l'anhydride carbonique, ce poids du carbone correspondant, bien entendu, au poids du carbone brûlé dans le four . 



   Dans la réaction : 
ZnS + Pb (liquide) = Zn (gaz)   +   PbS (gaz), l'équilibre à   950 C-1.000 C   est tel, que le zinc étant présent en un volume de concentration de 5a 6%; la concentration en volume du sulfure de plomb dans le gaz représente environ 1/5 de la concentration en volume de la vapeur de plomb; ceci revient à dire qu'à l'état d'équilibre, du-sulfure de plomb (mais en quantités relativement faibles) sortirait du four sous forme de gaz.

   A la partie inférieure du four, où la température peut être de   1.100 C   ou davantage, l'équilibre entre le plomb liquide et le sulfure ferreux (avec le fer métallique) est tel qu'une concentration considérable de sulfure de plomb peut être présente à l'état   d'équilibre;   si de la chaux libre est présente, dans ce cas, l'équilibre s'établit avec formation de sulfure de calcium et présence dans le gaz d'une concentration plus faible, maïs encore appréciable, de sulfure de plomb, et la chaux, dans les parties supérieures du four peut réagir avec cette vapeur de sulfure de plomb ce qui fait que la quantité de soufre finalement volatilisée du four se trouve fortement réduite . 

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   A la lumière de ces études d'équilibre, on peut voir que si la quantité de plomb ajoutée à une charge ne dépasse pas environ 7% du poids du carbone   brûlée   la totalité de ce plomb peut se volatiliser sous forme de vapeur de plomb et tend à n'entraîner avec elle qu'un faible pourcentage de sulfure de plomb. Une fois que l'on a   Introduit   une plus grande quantité de plomb dans le four, il ne peut pas se volatiliser en totalité à partir des zones supérieures de la surface. Une certaine quantité de plomb li-   quide   descend jusqu'aux zones plus chaudes du four. Elle y réagit avec le sulfure de zinc, le sulfure de fer ou n'importe quels autres composés du soufre présents, pour former une concentration considérable de vapeur de sulfure de plomb.

   En remontant dans le four, cette vapeur de sulfure de plomb, si elle s'équilibre, la vapeur de zinc se trouvant dans la partie supérieure du four, réagit en majeure partie conformément à l'équation : 
PbS (gaz) + Zn (gaz) = Pb (liquide) + ZnS (solide) 
Une certaine quantité de ce sulfure de zinc peut se déposer sous forme d' un dépôt croissant. D'autre part, dans certaines conditions opératoires, cette vapeur de sulfure de plomb peut échapper à la réaction avec la vapeur de zinc se trouvant dans le four et être amenée comme telle jusqu'au nondenseur. Elle y réagit pour donner des gouttelettes probablement très petites, contenant du sulfure de zinc et du plomb en mélange intime. 



  Les gouttelettes mélangées de sulfure de zinc et de plomb ne sont pas fa-   cilement   entraînées vers le bas, par suite du jet de plomb qui remonte dans le condenseur, et elles se comportent comme des noyaux permettant le dépôt d'une quantité plus grande de zinc liquide, qui, à son tour, ne peut pas être facilement retenue dans le condenseur. Par voie de conséquence, il se forme davantage de scories dans le condenseur. Dans la mesure où les gout-   telettes   sont entraînées, elles sont recueillies avec le zinc condensé qui leur est associé, dans la poudre bleue ultérieurement récupérée dans les épurateurs à eau.

   En réalité, une étude statistique d'un certain nombre de périodes opératoires effectuées avec un four de dimensions normales a démontré que chaque quantité supplémentaire de   0,453   kg de soufre volatilisé du four provoque la formation de   6,70   kg supplémentaires de scories et de poudre bleue, contenant 2,491 kg de plomb et 2,763 kg de zinc. 



   A la lumière de ces faits, la demanderesse a constaté qu'il est nécessaire, lorsque l'on opère avec des minerais mixtes de plomb et de zinc de prendre des précautions spéciales pour éliminer le soufre plus complètement pendant le rôtissage qu'on ne   +'aurait   fait dans un autre cas. Une étude statistique des résultats montre que l'effet nuisible du soufre est proportionnel à la quantité présente. Dans les gammes que l'on peut pratiquement   obtenir,   il n'existe pas de limite inférieure au-dessous de laquelle le soufre présent peut être considéré comme n'étant pas nuisible. 



  Toutefois, tant que la teneur en soufre est inférieure à   0,8 % ,  l'effet n' est pas d'une gravité anormale. La demanderesse considère qu'une teneur de 1,5% en soufre, dans les matières métallifères chargées, constitue la limite maximum à tolérer pour obtenir des conditions opératoires raisonnables. 



   Il était de pratique courante d'ajouter de la chaux à la charge du four à soufflerie pour obtenir un laitier de composition appropriée. 



  Du point de vue de la composition du laitier, la forme de la chaue introduite importe peu et on a fait des expériences   consistant   à ajouter la chaux sous forme d'un laitier,la chaux étant déjà combinée sous forme de silicate de calcium. Toutefois, on a découvert que la quantité de soufre volatilisé se trouve réduite lorsque de la chaux labre, telle quelle, est présente dans la charge. On a expliqué cela grâce aux expériences précitées de laboratoire par la formation de sulfure de calcium. En conséquence, lors de la fusion de minerais mixtes de plomb et de zinc, il est préférable que de la chaux libre soit présente dans la charge.

   On a constaté que,   même   si la chaux est incorporée au minerai avant qu'il soit grillé ou grillé-rôti, une grande partie de la chaux est encore présente à l'état libre ou au moins 

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 sous la forme d'un composé qui est sensiblement aussi actif que la chaux 11bre en ce qui concerne la réduction de la volatilisation du soufre hors du four. 



   Un autre mode opératoire que l'on a trouvé intéressant pour réduire la quantité de soufre volatilisé consiste à introduire du fer métallique dans la charge. Celui-ci est plus efficace pour favoriser la retenue du soufre que les composés de fer oxydé qui sont presque toujours présents. 



  Toutefois, ce mode opératoire est en général, moins préférable que celui qui consiste à utiliser de la chaux,   à   la fois parce que la chaux est quelque peu plus efficace et parce que l'addition de chaux est souvent nécessaire en tant que composant du laitier,tandis que pour obtenir un laitier approprié, on ne désire pas, en général, ajouter davantage de fer. 



   Avec des minerais mixtes de plomb et de zinc, il n'est pas désirable qu'une quantité suffisante de soufre atteigne la partie inférieure du four pour constituer une matte sulfurée. On doit donc avoir recours à un autre mode opératoire pour récupérer toute quantité d'argent et de cuivre présente. La demanderesse a constaté que lorsque l'on soutire du plomb métallique, de la partie inférieure du four, il en résulte une dissolution presque complète de l'argent et la plupart du cuivre, ce qui fait que l'on peut encore récupérer ces métaux. 



     On   a ainsi constaté que, contrairement à toute attente, 11 était important de maintenir la teneur en soufre de la charge en fusion, aussi basse que possible, étant donné que la présence simultanée de plomb et de soufre produit des effets nuisibles inattendus, à la fois dans le four et dans le condenseur. 



   L'invention concerne donc un procédé permettant de fondre dans un four à soufflerie des matières métallifères contenant du plomb et du zinc ainsi que du soufre, procédé dans lequel on traite d'abord la matière métallifère pour réduire la teneur en soufre de la charge à envoyer au four au dessous de   1,5 %   et, de préférence, au-dessous de 0,8 %. 



   Il a été constaté, en outre, que plus la température à laquelle les gaz sont extraits de la charge en fusion est basse, plus est basse la quantité de vapeur de sulfure de plomb entraînée par les gaz et, par conséquent, plus est basse la quantité de vapeur de sulfure de zinc présente dans le condenseur.

   Les gaz, à l'endroit où ils sont en contact ultime avec la charge du four doivent être à une température à laquelle la vapeur de zinc qui s'y trouve contenue ne peut pas réagir avec l'anhydride   carboni-   que pour produire de l'oxyde de zinc conformément à la réaction :
Zn + C02 = ZnO + CO La constante d'équilibre de cette réaction est telle que, par exemple un gaz contenant en volume   6%   de vapeur de zinc, 7% d'anhydride carbonique et 25 % d'oxyde de carbone ne restera constamment stable qu'à des températures supérieures à   965 C,   tandis qu'un gaz contenant 6 % de vapeur de zinc, 10% d'anhydride carbonique et 22 % d'oxyde de carbone ne restera constamment stable   qu'à   des températures supérieures à 1.000 C.

   Afin de réduire la quantité de vapeur de sulfure de plomb entraînée à partir du four, il est désirable que les gaz quittent la charge du four à une température   n'excé-   dant que légèrement la température d'équilibre à laquelle la vapeur de zinc pourrait réagir avec l'anhydride carbonique pour produire de l'oxyde de zinc. 



  On a également constaté que dans la forme antérieurement préférée de prise de récupération du gaz (en gouttière retournée), au-dessous du niveau supérieur de la charge en fusion, les gaz étaient surchauffés légèrement audessus de leur température d'équilibre. En captant les gaz à la partie supérieure de la charge, on a constaté que la teneur en sulfure de plomb se trouvait réduite étant donné qu'en cet endroit les gaz sont refroidis approximativement jusqu'à la température d'équilibre suivant la réaction réversible :

   
 EMI4.1 
 

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On va maintenant décrire l'invention, à titre d'exemple, dans son application au traitement d'un minerai mixte de sulfure de plomb et de zinc contenant au   moins 5 %   de plomb, dans le cas où la totalité des ingrédients de la charge en fusion, autres que la matière carbonée, est grillée avec   rôtissage   simultané du minerai sulfuré. 



   La charge du four à soufflerie est constituée par de la matière grillée poreuse grossière et par de la matière carbonée   (habituellement   du coke et pour plus de commodité, on lui donnera le nom de   coke).   



  La matière grillée contient la totalité des Ingrédients de la charge en fusi-on autre que le coke. Outre qu'il assure le mélange de tous ces ingré-   dients,   le grillage sert également à rôtir le minerai brut ou   grais   de sulfure de plomb et de zinc et à calciner la quantité de pierre à chaux correspondant à celle qu'il faut pour fournir la chaux (qui a pour double but d'empêcher une volatilisation anormale du soufre hors du four à soufflerie et de donner un laitier ayant la composition désirée). 



   Le combustible nécessaire au grillage est le soufre combustible contenu dans le minerai de sulfure de plomb et de zinc et, étant donné que la quantité optimum de combustible nécessaire au grillage est un facteur déterminé, la quantité de minerai est, dans son ensemble, en corrélation avec la charge de grillage. Ainsi, la charge habituelle de grillage contient, de préférence, de 6 à 7 % en poids de soufre mais la teneur en soufre peut varier depuis environ 4 % jusqu'à. atteindre 9 %, ce qui dépend dans une certaine mesure, de la nature des autres ingrédients de la charge; en particulier, plus la teneur en plomb de la charge est élevée, plus la teneur en soufre nécessaire dans la charge de grillage est faible.

   La teneur en soufre du minerai est habituellement comprise entre 14% et 33%, des teneurs en soufre plus faibles se rencontrant, en général, avec des minerais contenant les plus hauts rapports de plomb à zinc. Lors de la préparation d'une charge de grillage, la quantité des autres ingrédients mélangés au minerai. est habituellement de 2,5 à 5 fois aussi grande que la quantité de minerai brut. La majeure partie de ces autres ingrédients de charge peut être composée de fines provenant d'une charge similaire précédemment grillée, de laitiers de four soufflé à plomb à teneur élevée, en oxyde de zinc (par exemple de 10 à 20%) et d'autres matières appropriées contenant du zinc et/ou du plomb en une quantité assurant la fusion au four à soufflerie. 



   D'autres ingrédients de la charge de grillage sont des agents fondants tels que de la pierre à   chaux   et du sable (silice) en des quantités permettant d'obtenir un laitier de composition appropriée ainsi que des scories et de la poudre bleue provenant de l'étage de condensation de la vapeur de zinc. Pour   obtenir   une bonne élimination du zinc lors de la   fu-   sion au four à soufflerie de minerais contenant du plomb et du zinc, la demanderesse préfère former un laitier à point de fusion relativement élevé, et les proportions satisfaisantes d'oxyde ferreux (FeO), de chaux (Ca0), et de silice (Si02) dans un tel laitier, sont respectivement d'environ 1 :   1,5 :   1,5.

   Bien qu'ayant un point de fusion élevé, un tel laitier est fluide et s'écoule librement, grâce au procédé de la demanderesse, procédé dans lequel les tuyères du four à soufflerie sont alimentées avec de l'air   préa-   lablement chauffé. L'incorporation d'agents fondants dans la charge de grillage assure un mélange plus   Intime   de cette dernière avec les autres ingrédients de la charge, ce qui entraîne une amélioration des réactions de fusion dans le four à soufflerie.

   L'incorporation de pierre à chaux dans la charge de grillage est avantageuse et importante, étant donné que si on l'ajoute telle quelle à la charge du four à soufflerie, sa calcination dans le four absorbe tellement ;le chaleur au voisinage de la partie supérieure de la charge de fusion qu'il est impossible d'atteindre et de maintenir la température élevée envisagée des gaz du four à cuve au-dessus du niveau supérieur de la charge. En outre, l'incorporation de pierre à chaux telle quelle dans la charge de fusion est Indésirable en raison de la grande quantité d'anhydride carbonique que sa calcination introduirait 

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 dans les gaz du four à soufflerie.

   Ainsi qu'on l'a noté précédemment, une ,certaine quantité de la chaux doit être présente en tant que chaux libre, ou sous une autre forme active, de manière à réduire au minimum la volatilisation du sulfure de plomb. 



   Dans l'ensemble, on récupère environ 90% de la vapeur de zinc entrant dans le condenseur par barbotage dans le plomb sous forme de zinc métallique en fusion. Les 10% restants de la vapeur de zinc sont récupérés dans les scories périodiquement retirées du condenseur et dans la poudre bleue séparée par lavage des gaz de sortie du condenseur. Aussi bien les scories que la poudre bleue contiennent du plomb dont une certaine   quan-   tité est entraînée hors du plomb en fusion barbotant dans le condenseur, tandis qu'une certaine quantité provient de la vapeur de plomb contenue dans les gaz du four à soufflerie, qui dépend, dans une certaine mesure au moins, des quantités relatives de plomb et de zinc contenues dans la charge de matière grillée introduite dans le four.

   Dans la mise en oeuvre courante, conforme à l'invention de la fusion, au four à soufflerie, de minerais de plomb et de zinc, les scories et la poudre bleue contiennent toutes deux d'ordinaire, par analyse, environ 35 % de zinc et 35 % de plomb La vapeur de plomb telle que celle qui peut se condenser dans le condenseur par barbotage dans le plomb est absorbée par la circulation du plomb en fusion et du zinc métallique du système de condensation, et son accumulation dans ce dernier peut exiger d'extraire de temps en temps du système une certaine quantité de plomb et de zinc en fusion. La quantité de scories remise en circulation et de poudre bleue comprise dans la charge de grillage est d'approximativement 4 % en poids calculé par rapport au poids à sec de la charge de grillage. 



   Les divers ingrédients de la charge de grillage sont envoyés en quantités prédéterminées, à un malaxeur où l'on ajoute une quantité d'eau suffisante (pas moins de 5% et habituellement environ 6 % calculé d'après le poids à sec des autres ingrédients) pour former une masse analogue à une pâte qui peut être traitée, de façon satisfaisante, dans un malaxeur. Après un mélange intime, on envoie la charge de grillage à une machine à griller, telle qu'une machine à griller classique à tirage descendant et le gaz de sortie de la machine est envoyé à une installation de fabrication d'acide sulfurique. 



   La matière grillée obtenue grâce à cette machine doit être poreuse et avoir une faible teneur en soufre. La teneur en soufre dans la matière grillée ne doit pas dépasser 1,5 % et elle doit être, de préférence inférieure à 0,8 % en poids, pour des raisons que l'on a exposées précé-   demment.   La matière grillée passe de la machine sur un tamis, avantageusement du type à   barreaux,   sur lequel la matière grillée grossière est séparée de la matière grillée fine. Dans le cas où l'on n'obtient qu'une quantité insuffisante de fines de matière grillée lors du tamisage pour disposer de la quantité requise permettant de préparer la charge de matière grillée, on peut broyer une certaine quantité de la matière grillée grossière pour obtenir la quantité voulue de matière grillée fine.

   La matière grillée grossière est de dimension appropriée au traitement dans un four à soufflerie et, à cet effet, elle doit être supérieure à 25,4 mm mais inférieure à 76,2 mm. 



   Dans le cas où le fondeur de minerai de zinc ne pratique pas le grillage du sulfure, mais rôtit le minerai de sulfure pour former des composés de zinc oxydés, le minerai rôti peut être grillé au coke et la matière grillée résultante peut être fondue . On peut obtenir un produit approprié grillé au coke en vue de la fusion conforme à l'invention en grillant une charge ayant approximativement la composition suivante :

   
Minerai rôti 57 parties 
Matière remise en circulation (scorie, etc.. 12 " 
Pierre à chaux 23 

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Sable 6 parties 
Coke 2 "
Le but du grillage au coke est d'obtenir la totalité du gâteau de matière grillée sous une forme appropriée permettant la fusion dans un four   à   soufflerie sans avoir à recycler le produit   grillé.   Toutefois, on obtient toujours de la matière fine, habituellement en faible quantité, et celle-ci est remise en circulation en vue de son grillage avec une autre charge de minerai rôti. 



   La matière grillée grossière et le coke sont envoyés, en proportions convenables, en vue de leur fusion à un dispositif de chauffage préalable. La charge préalablement chauffée, habituellement à une température d'environ 850 C, est introduite dans la partie supérieure du four   à   soufflerie par l'intermédiaire d'un dispositif de chargement obturé de façon appropriée. L'air introduit par des tuyères, près de la partie inférieure du four à soufflerie, est chauffé préalablement par exemple à une température d'environ   600 C   et, de   préférence,   à une température aussi élevée que possible. Le laitier et le plomb en fusion sont soutirés de la partie inférieure du four.

   Les gaz du four à soufflerie   s'accumulent   dans la partie supérieure du four au-dessus du niveau de la oharge à une température initiale normale d'environ 970 C et ils ont une composition initiale qui est habituellement à peu près la suivante : 
Zinc 5 - 6 % 
Plomb   0,1 - 0,2   
Anhydride carbonique   6 - 8   
Oxyde de carbone 24 - 27 
Azote   61 - 63   
Une quantité contrôlée d'un gaz contenant de l'oxygène, tel que de l'air, de l'air enrichi en oxygène ou de l'oxygène, est introduite dans les gaz du four à cuve soufflé s'accumulant au-dessus du niveau de la charge, de manière à élever la température des gaz, par exemple, au moins jusqu'à   1.000 C,   par l'oxydation de l'oxyde de carbone,

   ainsi qu'on   l'ex-   plique plus complètement dans la demande de brevet britannique n    36.214/   53 du 
Après un tel chauffage, les gaz du four à soufflerie   oontien-   nent environ 1% de plus d'anhydride carbonique et environ 2 % de moins d'oxyde de carbone, tandis que les concentrations en zinc et en plomb peuvent être légèrement réduites par suite de la dilution provoquée par   l'introduction   de n'lmporte quelle quantité d'azote.

   L'air, en raison de sa haute teneur en azote, doit être chauffé préalablement jusqu'à une température d'environ 600 C, et cette température doit, de préférence, être aussi élevée que possible, lorsqu'on l'utilise en tant que gaz contenant de l'oxygène, mais le chauffage préalable de l'oxygène (utilisé comme gaz contenant de l'oxygène) est inutile, étant donné qu'il ne contient aucun diluant et que son effet de refroidissement sur les gaz du four à soufflerie est négligeable.

   L'o-   xydation   de l'oxyde de carbone par la quantité d'oxygène du gaz contenant de l'oxygène élève suffisamment la température des gaz du four à soufflerie (par exemple, au moins jusqu'à 1.000 C), ce qui permet leur déplacement et leur envoi à la zone de refroidissement brusque du condenseur à une température supérieure à celle à laquelle n'importe quelle quantité appré-   ciable   de vapeur de zinc réagit avec   l'anhydride   carbonique présent dans les   gaz .   



   Les gaz du four à soufflerie, chauffés comme décrit précédemment jusqu'à une température sensiblement supérieure à leur température Initiale normale, sont transférés, par l'intermédiaire d'un système approprié de carneaux, aboutissant à un condenseur du type à refroidissement brusque, tel par exemple que le condenseur à deux étages à barbotage dans le plomb et au sé- 

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 parateur de zinc métallique en fusion, associé au dit condenseur que décrit le brevet britannique n  686.542 du
Le système à carneaux est du type calorifugé afin de réduire au minimum toute déperdition appréciable de chaleur véhiculée par les gaz au cours de leur passage du four à soufflerie à la zone de refroidissement brusque du condenseur, de sorte que,

   même si la teneur en anhydride carbonique des gaz s'est accrue jusqu'à environ   10%   par suite de l'oxydation mentionnée précédemment de l'oxyde de carbone, la vapeur de zinc n'a pratiquement aucune tendance à réagir avec l'anhydride carbonique contenu dans les gaz. 



   De façon commode, on soutire de la partie inférieure du four dans un creuset (ou bien dans une poche de coulée) où, après décantation le laitier qui surnage et le plomb métallique décanté peuvent être séparés de toute manière appropriée. Dans une variante, le four à soufflerie peut être pourvu d'un avant-creuset servant à recueillir le plomb métallique en fusa.on. Le plomb métallique en fusion peut contenir de l'argent,de l'or, du cuivre, de l'étain, de l'antimoine et du bismuth, dans le cas où la charge de fusion contient n'importe lequel de ces métaux en des quantités appréciables.

   Le zinc métallique en fusion récupéré de l'étage de condensation con-   tient   entre 0,9% et environ 2% de plomb, et il peut contenir du cadmium et de l'arsenic ainsi qu'une partie de l'étain, de l'antimoine et du bismuth, dans le cas où ceux-ci sont présents en quantités appréciables dans la charge de fusion.

Claims (1)

  1. RESUME.
    La présente invention a pour objet un procédé de fusion dans un four à soufflerie de matières métallifères contenant du plomb et du zinc ainsi que du soufre, ce procédé présentant les caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison : 1. On traite d'abord la matière métallifère pour réduire au-dessous de 1,5% la teneur en soufre de la charge à envoyer au four; 2. On réduit au-dessous de 0,8% la teneur en soufre de la charge ; 3. Les gaz sont captés à la partie supérieure de la charge ; 4. La charge du four à soufflerie est constituée par une matière grillée poreuse et grossière et par de la matière carbonée; 5.
    De la chaux libre est présente dans la charge en quantité suffisante pour réagir avec une partie appréciable des composés sulfurés présents dans la charge et dans les gaz pour former du sulfure de calcium et empêcher par suite, de façon appréciable, la volatilisation du sulfure de plomb 6. On introduit du fer métallique dans la charge dans le but de fixer le soufre ; 7. La température des gaz à l'endroit où ils sont en contact ultime avec la charge n'est que légèrement supérieure à la température d' équilibre au-dessous de laquelle la vapeur de zinc pourrait réagir avec 1' anhydride carbonique pour former de l'oxyde de zinc en empêchant par suite le passage du sulfure de plomb au condenseur; 8.
    Une quantité contrôlée d'un gaz contenant de l'oxygène est In - troduite directement dans le produit gazeux extrait de la charge, et le produit gazeux est chauffé, par l'oxydation résultante de l'oxyde de carbone, jusqu'à une température suffisamment élevée pour empêcher d'une manière certaine, qu'une quantité appréciable de la vapeur de zinc ne réagisse avec l'anhydride carbonique au cours du passage du produit gazeux au condenseur.
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