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La présente invention a pour objet une matière com- posée de particules contenant du ferro-silicium, en parti- culier une matière ayant une teneur élevée en particules de forme spécialement arrondie ou même globulaire et de surface particulièrement lisse et uniforme, ainsi qu'un procédé de préparation de cette matière.
La matière d'après l'invention est spécialement appropriée à la préparation de liqueur denses utilisées pour le traitement de minerais et de grenailles métalliques, Dans ce traitement, la concentration sur liqueurs denses a gagné une importance particulière. Les liqueurs denses em- ployées contiennent, comme matière dense, de la-poudre de ferro-silicium contenant 14 à 16% de silicium, la grosseur de 40 70% des particules de cette poudre étant, en règle générale, inférieure à 60 microns, Ce procédé demande, d'unel
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part, que le poids .i;cifi.ue de la dispersion cuit aussi élevé que possible, correspondant à une forte COll(':(;ltl:
'.1tiol1 de la. poudre de f erro-silicium et, d'autre, part, que la dispersion se coupure nces3lreY-'é..nt encore co. J.Je un liqui- de malgré la teneur élevée en poudre de f,rl'o-silicium..
Or, la d;}r:lanù...:resD3 a trouvé que l'on pouvait obtenir une matière dont la Liajeure partie (par 8:;:8 :cIJle environ plus de 85i) est composée - - particules contenant du ferro-n-ili- cium et ayant une sur Tacs particulièrement lisse et unifor-
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me et uns forme arrondie globulaire. Ces particules contien-
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nant du ferro-silicium d'une teneur d'environ 10 1, 25Í en silicium et d'environ 0,08 O,5 d'aluminium.
Ces particules à surface particulièrement lÜ..::e et uniforme et de forme arrondie globulaire qui constituent plus ds S5 iI1d )n de
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la matière, coexistent avec d'autres particules ayant appro-
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ximativement la même composition .:13.1;:;, possédant une surface rude à arêtes et pointes vives. l'J.'J.3 la temur en aluminium est élevée (entre'les 15r.it =& d'environ 0,08 à G, 5, ¯ .. °ntion- nées ci-dessus), plus 1?. portion de particules à surface par- ticulièrement lisce et de forme globulaireest grande. En général, cette proportion 3U:J jusque environ 95% et, d!1S des cas spéciaux jusqu'à ICC;:.
La grandeur des deux variétés da particules est es-
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sentiellement la même, le diantre des particules étant
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d'environ 1).t à 100 pt.
Outre les quantités de ferro-silicium et d'aluminium indiquées C1-d2:duS, les particules peuvent également con- tenir d'autres métaux qui peuvent 'être incorporés 3. la masse de ferro-silicium fondu, si -l'on ajoute 8. cette dernière, au lieu d'all111iniu.m métallisé, 1ll,: quantité C01'1',,!.:.:;pondc.rlGi} d'alliées d' alu:.Iiraünr., D.v ex-,le, 5U... contenant aviron 80% '1 t lluninièPr et des '::iUClnt.i. i:;s; relative -eut prîtes d'au moine une des substance.. telle, 4ue U CulJ.rc, du silicium, du a,.n.a.n's., du chrome, du :narz.';:.i.Lz;I et du for, afin d'ajus-
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ter la masse fondue à la teneur en aluminium nc::;irc: d'après l'invention.
On peut appliquer d'une manière p:.!rt1 culH:x'fJI'wn!; avantageuse, une telle matière selon l'invention a la pré- paration de liqueurs denses. Lorsqu'on utilise cette r.mtiè- re dans les procédés de concentration sur liqueurs denses, la corrosion et la décomposition sont considérablc:uuir;t ré- duites et sont pratiquement insignifiantes par suite de l'état des surfaces par-ticulière.-ient lisses de la plupart des particules . De plus,grâce à l'état des surfaces par- ticulièrement lisses et uniformes et par suite de la forme ronde des particules, les pertes en poudre par adhérence de celle-ci aux minerais ou à des grenailles métalliques sont minimes, ce qui diffère des liqueurs denses obtenues à partir de poudres de ferro-silicium préparées selon les méthodes connues.
En utilisant la; matière d'après l'invention, on peut obtenir des liqueurs denses de poids spécifique plus élevé que celui des liqueurs denses contenant du ferro-silicium
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obtenu de manière connue, par exemple par broyage de ferrez silicium à 15% dont les particules sont à arêtes et à poin- tes vives. Si l'on utilise de la poudre de ferro-silicium
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obtenue par broyage et d'une teneur de 15oe en silicium, on . arrive à des liqueurs denses d'un poids spécifique maximum d'environ 3,2 La matière de ferro-silicium d'après l'inven- tion permet d'obtenir des liqueurs denses d'un poids spéci- fique de 3,45 qui peut atteindre 3,9 si la proportion de
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particules de foré globulaire est considérable.
De plus grâ- ce à l'état de surface lisse des particules, on peut rédui- re considérablement la viscosité des liq. e::u; denses, tout en maintenant la teneur en matière dense.
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Selon le procédé de l'invention, il est éjulèvent ,v::...atageux d'obtenir une matière composée de particules continent du ferro-silicium p: r ato.:is¯tion d'une masse de fc-rro-silicium fondu d'une teneur d'environ 10-25,,,, en sili-
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ci- , et d'environ @@@@ à 0,5% etde préférence de 0,1 à 0,3% en aluminium.
On peut atomiser une masse fondue de ce genre en milieux gazeux ou de vapeur tels que la vapeur d'eau ou des gaz, et en particulier de la vapeur d'eau sous forte pression d'environ 6-13 atmosphères. On peut aussi utiliser des gaz sous forte par exemple l'azote, l'air, etc. à environ 6-13 atmo. res.
Pendant l'at nation, la température de la masse fondue peut varier entre 1200 et 1600 C environ. Entre ces limites, la température de la masse fondue pendant l'a- tomisation n'influe pas sur la forme des grains.
Il est très important que la teneur en aluminium de la masse fondue soit comprise dans les limites indiquées plus haut. Si la concentration en aluminium est considéra- blement inférieure ou supérieure à 0,08-0,5%, on obtient une matière de ferro-silicium qui ne contient pas une pro- portion suffisante de grains de forme arrondie et à surface lisse, mais des particules présentant des arêtes et des pointes de sorte que la matière ne convient pas à la prépa- ration de liquaurs denses.
Si l'on veut appliquer le procédé-de l'invention à une masse fondue contenant plus de 0,5% d'aluminium, on doit ajouter à celle-ci une certaine quantité de silice, par exemple sous forme de quartzite, de cailloux quartzeux, de quartz, de gravier, de sable quartzeux ou de silicates riches en silice, de façon que la teneur de la masse fondue en aluminium soit réduite à environ 0,08-0,5%, et l'on pourra ensuite atomiser la masse fondue comme indiquée plus haut. Comme masses fondues de ce genre on peututiliser, en général, celles contenant jusqu'à environ 5% d'aluminium.
Lorsqu'on veut utiliser une masse fondue dont la teneur en aluminium est inférieure à 0,08%, on ajoute à celle-ci une quantité d'aluminium telle que la teneur de la masse fondue en aluminium est portée à environ 0,08-0,5%, et l'on pourra ensuite l'atomiser de la manière indiquée
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ci-dessus. Comme alliages d'aluminium on mentionnera-, par
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exemple, ceux contenant environ 8ou5 d'aluminium et! a.u moins une des substances telles que du cuivre, du silicium, du manganèse, du chromium, du magnésium et du fer.
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On peut aussi rajuster la D1:,..tJCO fond.ue à la teneur en aluminium nécessaire selon l'invention on procédant pomme suit : on introduit d'abord de la silice, par exemplesous
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forme de quartaite, de milieux quartzeux, de quartz, de gravier, de sable qusrtseux ou de silicates riches en silice, de maniera à enlever complètement l'aluminium présent dans la nasse fondue. Ensuite on ajouta, à cotte dernière, de l'aluminium sous foras métallique ou d'alliages d'aluminium en quantité telle que la teneur de la nasse fondus en alu-
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minium est portée d 0,08 à 0,5%.
Pour la co'imodité des opération.:;, il est généralement avantageux d'enlever d'abord l'aluminium de la nassefondue dont la teneur en aluminium peut indifféremment être supé-
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rieure à 0,5% ou comprise entre 0, 08 et 0,5% ou inférieure à 0,08%. Ensuite, on rajuste la ma^c, fonilue à la teneur désirée en aluminium, d'environ 0,, ? a 0,5 , '3:-: ajoutant des quantités appropriées de métal:' -.:-J.':Ü:1Ïa!11 ou d'alliages d'aluminium, par exemple C3.)... in.di'-..:Y.'fi .;.31u;3 haut.
Dans la plupart .3 8:-;::;, la iL.;t.,3,j;:J fondue de ferro-si- licium ne contient pas, s. a :1:;".#t, 0,02 \ bzz -l'aluminium.
En général, la concentration en aluminium est trop basse ou trop élev:)(3 p-.r suite Su ,101,3 de préparation ,la la masse fondue. Cela peut dépendre de la (le la matière pre- mière en aluminium ou bien d'autrfc., f.actE!Ur,3' tels. <lue le re;';ête.ent du iaw, las aû':.t.i.cn; de fusion, la scorie ou là température de la ruine fondue. Si, j5, .I:' le re- vêtement du four contient de l'acide silicique, la faible teneur de la .l.±1..8;e fondue en aluminium o.wL réduibo par oxy- dation et devient trop basse pour la réalisation du procédé selon l'invention. La teneur de la mâtiné première en alu-
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minium peut varier entre de larU;8fJ limit-co.
Par exemple, daan
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ri le j do ,r2'o-:,i "lLlC l'un trouve <3..-ij 1.-. co troc et rui contient 25, 4-5 \...\1 75± do :.ilici¯wt, le t:::: a:n on '.a.W7.u.-1?2ltLit 8.3t do C,2 \ 5,.'. ïuulfoij si 11l yY'..'t::.'C'3 d'jeu un four électrique ..:O-...L.L' la Cmttî:tlttLIli.LUn ,.it,L1' .le, ;¯ci;k't1.1:.; denses, un FCI'l'O-.ii7.cz.wn conbonuat 15. de aiI¯ici¯ula, ûi- rectc:knt J. partir de ek1l'IJOü, de qu-arts ou do c01!'..:aux de fer, il eo-c néce:J3.::il d'utiliser, comuig mitl;r'.3 2' :Ltz-.C', des produits bruts e ouvres en aluminium qui sont, par conséquent, coûteux , afin d'arriver à la teneur en alumi-
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nium d'après l'inv<3±l --'11 sans application d'autres mesures.
Co-'-me masse de ferro-silicium fondu on peat aussi utiliser pour lo procède de l'invention I2 ferro-silicium obtenu comme sous-produit dans la préparation des carbures.
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Etant donna '¯D.\ ce ferro-silicium contient 15 à 20% de sili- cium et 0,5 à 5% d'aluminium, il est nécessaire de le ra- juster de la manière indiquée plus haut, :.. une teneur en aluminium de 0, 08 à 0,5%.
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Pour ramener des :."':::'S'-:>8::; fondues ayant une concentra- tion en aluminium trop élevée la teneur en aluminium d'a- près l'invention, on peut -abord enlever le-la niasse fondue- toute la quantité d'aluminium présente, en ajoutant, par
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exemple, de l'acte silici;'".1.e, et 7 -.incorporer ensuite la quantité d'aluminium nécessaire selon l'invention sous forme de métal d'aluminium ou d'alliage d'aluminium, après avoir'
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éliminé les scories, et juste avant 1 . ato:.iso.".on de la masse fondue. Il est toutefois égal9sent possible d'utiliser un revêtent de four cO!i!.];José -1e pierres constituées princi- paleGent par de l-aciù, silici.ue. D3 ce cas il n'est pas nécessaire d'ajouter de l'aci ¯e siliciquo.
Si la teneur de la mas.e fondue en aluminium est déjà supérieure à celle nécessaire selon l'invention, il est évident possible d'atteindre la concentration en aluminium remise en ajou-
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tant simplement la uantiGé d'acide silicÍque nécessaire, en tenant corrpte d'une perte de fu.ion possible. Si la auan. tt6 -Minium présente initiale..nt dans fond.e k - ,'aluminium présente initialement dans la e fondée
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est trop faible, on ut également utiliser un 1!.L'Ocd.j cor- respondant sensiblement analogue.
Exemple 1 - Dans un four électrique à rev8teIll8nt de cl1uI'bon et de corindon, on fuit fondre 300 kilogrammes de copeaux de . ou de grem'i 11e de fer cer/e-t 150 kilo-r¯ar.mes de ferro-silicin2.1 contenant 45% de silicium et environ 1,5% d'aluminium avec des cailloux
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quartzeux, du quarts". Le, du quartz ou du sable quartzeux en quantité correspondante à 5 kilogrW:l1lles de silice. La température de.fusion est d'environ 1350 . Après un temps de fusion d'environ 1 heure au cours duquel le gaz occlu s'échappe, on ajoute à la masse fondue environ 1 kilogramme d'aluminium juste avant l'atomisation de la masse fondue au moyen de vapeur d'eau sous une pression de 9,5 atmosphè- res. Après cette opération, la teneur en aluminium est d'en- viron 0,2%.
On obtient une matière ferro-silicium composée
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de 90% en poids de grains arrondis et à surface lisse.et qui est très appropriée à être utilisée pour des liqueurs denses. La température à laquelle se fait l'atomisation peut varier entre environ 1200 et 1600 C, étant donné qu'entre ces limites la température n'influence pas essen- tiellement sur la forme des grains.
Si l'on s'abstient d'ajouter de l'aluminium peu de temps avant l'atomisation, la teneur de la masse fondue eh aluminium est seulement de 0,06%, c'est-à-dire qu'elle est hors des limites de teneur nécessaire suivant le procédé selon l'invention. Une masse fondue- ayant une teneur en aluminium si faible produit une matière de ferro-oilicium qui ne contient presque pas de particules à surface lisse.
Exemple 2 -
Dans un four électrique à revêtement do charbon et
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de corindon on fait fondre 150 kilerLllill1l3:J de copeaux de far ou de grenaille de fer et 300 kilogrammes de ferre-silicium contenant environ 25% de silicium et environ 0$9,el. d'alxuni-
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$@@@@ avec des caill @@@ quartzeux, du quartzite, au quartz ou du sable quartzeux en quantité correspondante à 3 kilogram- mes de silice. La température de fusion est d'environ 1400 et la durée de fusion est d'environ 1. heure. Ensuite on atomise la masse fondue à l'aide de vapeur d'eau à 10,5 atmosphères.
On ajoute une quantité de SiO2 telle que la teneur en aluminium de la masse fondue s'élève à 0,2% et soit, par conséquent dans les limites reprises par l'inven- tion. On obtient une entière de ferro-silicium composée de
95% en poids, de gratis arrondis à surface lisse et qui est très appropriée à la préparation de liqueurs denses. La température à laquelle s'effectue l'atomisation peut varier entre environ 1200 et 1600 C, étant donné qu'entre ces li- mites la température n'influence pas essentiellement sur la forme du grain.
Exemple 3 -
Dans un four électrique à revêtement contenant du quartz ou de l'acide silicique, on fait fondre 350 kilo- grammes de ferro-silicium obtenu dans un four à carbure et contenant 19% de silicium et 2% d'aluminium avec 80 kilo- grammes de grenailles de fer ou de copeaux de fer. La tempé- rature de fusion est d'environ 1500 C. Après environ 1 heu- re de fusion, on enlève les scories forcées. Ensuite on in- troduit dans la masse fondue 850 grades d'aluminium ou un alliage d'aluminium équivalent et l'on atomise aussitôt la masse fondue au moyen d'azote à 8 atmosphères. On obtient une matière de ferro-silicium composée de 90% en poids de grains arrondis et à surface lisse et qui est très appro - priée à être utilisée pour la préparation de liqueurs den - ses.
La température à laquelle s'effectue l'atomisation, peut varier entre environ 1200 et environ 160000, étant donné qu'entre ces limites la température n'influence pas essentiellement sur la forme du grain.