BE543541A - - Google Patents

Description

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   L'invention est relative à   un,   procédé pour enlever   l'arsenic,  sous forme de As2O3de pyrite arsénicale gril- lée. On sait que le grillage de pyrite dans les fours à éta- ges fréquemment employés ne donne pas de résidu   arsenical,   mais que dans les étages supérieurs du four, où règne une température plus basse que dans les étages inférieurs, l'arse nie est expulsé de la pyrite et évacué du four avec les gaz de grillage formés. 



   Le grillage de la pyrite dans des fours à étages donne donc un résidu exempt d'arsenic (masse grillée, prin- cipalement- du Fe2O3),   qui , se   prête à la production immédiate   defer   dans les hauts-fourneaux ou permet d'abord d'en   extraira   de façon économique, d'autres matières importantes telles que le cuivre. 



   Par opposition au grillage dans les fours à étages,    on obtient un résida arsenical, contenant l'arsenic sous @   forme d'arséniate de fer, par suite des conditions de tempéra- ture différentes, au cours de l'exécution du procédé moderne de grillage de pyrite à l'état fluidifié. Lors de ce grilla- ge,de la pyrite fraîche est amenée en continu à un four conve, nant pour ce procédé, dans lequel est maintenue une suspen- .ion dense de particules largement grillées dans un courant de gaz montant, le gaz de grillage formé et une quantité de résidu correspondant à la quantité de pyrite franche intro- duite étant évacués en continu du four.

   L'arsenic.contenu , dans ledit résidu empêche un emploi direct pour la produc- tion de fer dans les hauts-fourneaux et rend l'extraction de sous-produits du résidu, tels que le cuivre, beaucoup plus coûteuse* 

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Pour obtenir un résidu exempt d'arsenic lors du grillage de pyrite à l'état fluidifié, le brevet britanni- que 677.050 a proposé un procédé pour griller le minerai de pyrite arsenical en deux phases.

   Dans la première phase, les conditions de réaction (température et concentration d'oxy- gène) sont tellement basses que l'arsenic présent est oxydé en As2O3 et évacué sous forme de vapeur pvec le gaz de   gril+-   ge formé, mais la pyrite n'est oxydée que partiellement et   contient encore beaucoup de soufre ;

   la seconde phase,   la température est plus élevée et la concentration   d'oxygène   est plus forte, en sorte que le résidu contenant beaucoup de soufre et obtenu dans la première phase est alors grillé ultérieurement* 
Un   désavantage   de cette méthode réside dans le   fai   que lors de la conversion des gaz de grillage en acide   sulfu   rique exempt d'arsenic, le As2O3   entraîné   par les gaz de grile lage doit être séparé d'un grand volume de gaz de grillage chauds, ce qui est assez coûteux et exige un appareillage   en..     comblant    
De plus, dans la première phase,

   il se produit sou- vent une concrétion du FeS formé dans cette phase selon l'é- quation 
FeS2   @   FeS + S en sorte   qu'il   est difficile de maintenir la masse à l'état fluidifié. 



   Or, on a découvert que l'obtention d'un résidu exempt d'arsenic ne nécessite pas un grillage en deux phases le grillage à l'état   fluidifié ,en   une seule phase, pendant laquelle la pyrite est complètement grillée et un résidu arsenical contenant l'arsenic sous forme   d'arséniate   de fer   (FeAsO  )est obtenu, permet d'enlever l'arsenic du résidu chaud en   ajoutant   audit résidu chaud un agent de réduction 

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 le FeS finement divisé du groupe comprenant le   FeS /ou   le 8 et on maintenant la masse à une température suffisamment élevée de façon à réduire l'arséniate de fer en arsénite de fer, qui ne résiste pas à l'action de la chaleur et se décompose on   As203   et oxyde de   er,

     le As2O3 étant évacué sous forme de . vapeur au moyen d'un courant de gaz non oxydant, par exemple 
CO2 ou N2. 



   Des essais ont prouvé que de faibles quantités des- dits agents de réduction suffisent pour obtenir un résidu exempt d'arsenic. On a découvert que, pour 100 parties en poids de résidu, une addition de 1 partie en poids d'un des- dits' agents de réduction suffisait à enlever tout l'arsenic d'un résidu de grillage contenant 1% de As. Lorsqu'on utili- se un quantité d'agent de réduction plus grande que celle exi. gée pour l'enlèvement de   l'arsenic,   on convertit également une partie du résidu en Fe3O4 et lorsqu'on ajoute environ 
5% de FeS2 ou de FeS et   3,5%'de   S, on obtient, outre une   éli-   mination de   l'arsenic,   une réduction en magnétite du résidu total se composant de Fe2O3.

   Cette magnétite s'obtient le plus souvent à l'état très fin et constitue alors un excel- lent agent d'alourdissement pour le lavage en suspension, qui est appliqué pour le lavage de charbon brut. La réduc- tion commence déjà à 400-500 C'   à     700-80000,   la réduction est rapide et complète.' Comme il s'agit là de la température à laquelle la pyrite grillée sort 'du   fourn   lesdits, agents de réduction peuvent être ajoutés à la pyrite grillée immé- diatement après que celle-ci a quitté le four; l'addition d'une quantité supplémentaire de chaleur au mélange de réac- tion est alors   inutile.   



   Le soufre introduit avec les agents de réduction est converti en S02 ,qui s'échappe sous forme concentrée. A la température qui règne, le As2O3 formé est volatil et s'é-   @   

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 chappe en compagnie du SO2 Par refroidissement du mélange de gaz, lèdit As2O3 est obtenu sous forme solide et peut être enlevé du   gaz.;   l'appareillage nécessaire   àpette   fin est peu encombrant, puisque les volumes de.gaz à traiter sont assez petits. 



   Le SO2 exempt de As2O3 eput être converti, par exem- ple, de la façon usuelle en M2SO4, éventuellement après avoir été mélangé au gaz de grillage obtenu lors du grillage pro- prement dit de la pyrite. L'enlèvement de l'arsenic du résidu doit s'effectuer tout en faisant passer un courant de gaz non oxydant tel que CO2, N2 ou SO2. La quantité de gaz néces saire est assez petite, puisque le gaz sert uniquement de moyen de transport pour le As2O3 libéré 
Le procédé selon l'invention sera expliqué ci-après à l'aide de l'exemple suivant (voir figure). 



   D'un four de grillage 1, dans lequel du minerai de pyrite (pyrite de Tharsis à 0,6% de cendres) a été grillé à l'état fluidifié à l'aide   d'un   gaz oxygéné, 800 kg de pyri- te grillée contenant 3% de FeAsO et ayant une grosseur de grains de   0,15-3 mm,   ont été amenés par heure et en continu par une conduite 2, munie d'une soupape 3,à une température de 800 C à l'extrémité d'alimentation d'un tuyau mélangeur et transporteur isolé 4 qui est muni d'une vis sans fin 5. De plus, 40 kg de pyrite d'une grosseur de grains de 0,1-3 mm ont été introduits par heure de 'la soute 6 dans le tuyau méla geur par une conduite 7 et un dispositif de   dosage'$.   



   A l'autre extrémité du tuyau mélangeur un gaz iner te-, par exemple du CO2,a été amené par la conduite 9, la -soupape 10 et une bague de dispersion 11, de façon à engen- drer et à maintenir une atmosphère inerte dans le tuyau. Pen- dant son séjour dans le   tuyau . - mélangeur,   la pyrite grillée et la pyrite fraîche sont mises en contact intime l'une avec 

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 l'autre, le nombre de révolutions de la vis sans fin et les dimensions du tuyau étant tels que le séjour est environ d'u- ne heure. Au bout de cette période, la réduction était en- tièrement finie. 



   Le As2O3 et le SO2 formés pendant la réduction ont été évacués par une conduite d'évacuation de gaz 12. Dans un dispositif de condensation non représenté sur le dessin, le As2O3 s'est déposé sous forme d'une fine poudre blanche et le SO2, exempt de As2O3, a été réuni au gaz de grillage évacué du four   1,   après quoi ce mélange a été transporté vers? l'usine d'acide sulfurique. 



   Par la conduite 13, de la magnétite exempte   d'ar-   senic (grosseur de grains 0,1 mm) a été évacuée en confina vers un récipient de trempe rempli d'eau et a été ensuite séparée de la gangue, éventuellement présente, de façon con- nue, au moyen de séparateurs magnétiques. 



   REVENDICATIONS. - 
1.- Procédé pour enlever l'arsenic du résidu obtenu par le grillage à l'état fluidifié de pyrites arsenicales et contenant l'arsenic sous forme d'arséniate de fer, carac- térisé en ce que, dans un courant de gaz inerte et en main- tenant une température d'au moins 400 C, ledit résidu est mis en contact avec une quantité d'agent de réduction   solide   le FeS2 ' du groupe   comprenant/le   FeS et le S telle que le   FeAsO   sot converti en oxyde de fer et en   AsO ,   lequel As2O3 est   en    suite évacué du résidu par le courant de gaz inerte.

Claims (1)

1. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réduction a lieu à une température de 700-800 C.

   3. - Procédé selon les revendications 1 et 2, ca- ractérisé en ce que la quantité d'agent de réduction est chor <Desc/Clms Page number 6> sie de façon que, outre la réduction de FeAsO4 en As2O3, le résidu de pyrite se composant de Fe203soit converti en magnétite.

   4. - Procédé pour enlever l'arsenic du résidu obtenu par le grillage de pyrite, en substance/tel que décrit plus haut.