BE556045A

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Publication number: BE556045A
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Description

La présente addition concerne des perfectionnements apportés aux procédés de production de concentré de titane par fusion réductrice de minerais titanifères.

Dans le brevet principal, on a décrit une méthode permettant d'obtenir, par une réduction sélective des oxydas de for contenus dans le minerai titanifère ( ilménite),une

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fonte fusible qui se sé.are c:j.. lu ciment du Initier titanique également liquide.

Le principe Ce ce procédé consiste à utiliser,dans le mélange, deux réducteurs différents dont les actions inter- viennent successivement on fonction de la température.

Les deux réducteurs sont constitués par : 1 - de la poudre de fer, 2 - et du carbone ( graphite, coke pulvérulent, etc..)
A la suite de récherches et de nombreux essais,il a été constaté que la première réaction de réduction (par la poudre de fer) se produit instantanément dès que la température de réaction est atteinte et que cette réaction est¯ toujours terminée avant que ne commence la réaction de réduction par le
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deuxième réducteur, cI cst-?'--ùire par le carbone.

La présente addition a pour but d'utiliser cette propriété remarquable et de substituer au, genre de four prévu dans le brevet principal le four électrique à arc.

En effet, le four prévu dans le brevet principal est un four où la transmission de la chaleur aux matières trai- tées peut se faire de trois Manières différentes : - soit par convection ( contact direct de la matière et de la flamme), - soit par radiation de la flamme des parois et principalement de la voûte du four qui sont chauffées par contact avec la flam- me, - soit par conductibilité, à travers une dans laquelle
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est enfermée la matiurc C1lG.ui''C:'.

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entre la paroi du four ( en graphite) formant cathode et une anode en graphite également, ( on pourrait aussi faire jaillir l'arc entré deux électrodes en graphite plongeant dans le creu- set).

Le mélange à traiter est versé par petites portions dans le creuset du four et se trouve directement en contact de l'arc donnant une température très élevée.Suivant les condi- tions opératoires et la forme du four cette température est comprise entre 1. 800 et 2.800 C. Le mélange fond immédiatement mais les deux réactions de réduction se sont quand même effectuées successivement et complètement.

Le mélange une fois-fondu, on poursuit le chauffage. pendant une dizaine de minutes et pendant ce temps se réalise parfaitement la séparation de la fonte liquide de la scorie également liquide. Il n',y a plus alors qu'à 'couler séparément - la fonte et le laitier:
Les avantages de l'application.du four électrique à arc au procédé, objet du brevet principal, consistent non .seulement en une grande rapidité d'exécution de l'opération, mais encore, et surtout,en une plus grande souplesse dans le choix des constituants pour la confection de la ccorie.

Dans le brevet principal on formait un laitier sodi- que dont le point de fusion est peu élevé ( formation du composé 3 TiO2,Na2O et demandant pour sa confection une quantité non négligeable de carbonate de sodium ( 25% du poids de l'ilménite - provenance malaise - mise en oeuvre).On formait ainsi deux composés chimiques distincts:titanate de sodium et fonte.

En utilisant le four électrique/la scorie est simplement constituée par la gangue ( oxydes divers constituant les impuretés du minerai utilisé) et TiO2. Pour faciliter

la séparation de cette scorie de la fonte formée, quelques pourcents . (de 1 à 10%) seulement de composés chimiques appelés fondants seront suffisants pour abaisser la viscosité de la scorie et permettre ainsi de la couler facilement.

Comme fondants on pourra utiliser par exemple de la chaux vive CaO, de la fluorine CaF et en général tout composé
2 augmentant la fluidité du laitier.

A titre d'exemples, non limitatifs, on peut réaliser les deux mélanges suivants : 1.' 100 Kgs ilménite de provenance malaise
5,4 - poudre de fer,
9,8 - coke pulvérulent,
7,4- chaux vive CaO
II.- 100 Kgs ilménite de provenance malaise
5,4- poudre de fer,
9,8 - coke pulvérulent,
3- fluorine CaF2 qui sont traités au four électrique à arc.

La fonte s'est rassemblée au fond du creuset,la scorie à la surface. On a coulé le laitier titanique dans un bac rempli d'eau, puis la fonte ( reconnue comme étant d'excel- lente qualité) a été versée dans une lingotière.

La scorie est très friable ;une fois séchée, elle a été broyée très facilement.

La composition moyenne des scories obtenues a été de : 90/95% TiO
2 moins de 1% de for-exemprimé en Fe2 03).

On a reconnu quo ces scories constituaient une excellente matière première pour la fabrication de l'oxyde de titane -pistent, suivant les procèdes décrits dans les brevets

français ? 1.108.062 et 1.109.087 de la demanderesse.

Il est à remarquer que pendant la fusion au four électrique à arc, il n'a été constaté, à aucun moment,un épaississement du laitier, phénomène ayant pour conséquence directe une séparation difficile et incomplète de la fonte de la scorie ; alorsque,dans le cas de la fusion au four rotatif par exemple, avec du .carbonate de sodium comme indiqué dans le brevet principal, si les conditions strictes de la co'nduite de l'opération ne sont pas respectées ( température . trop élevée, temps de chauffage trop long) ce phénomène risque de se produire.

A remarquer encore qu'il est bien évident que l'on . obtiendrait de bons résultats si l'on traitait à 900/1.000 C ( dans un four approprié) d'abord l'ilménite seule avec de la poudre. de fer en quantité calculée pour transformer tout le
Fe 0 en FeO, que l'on ajoute ensuite au'mélange ainsi trai-
23 té le charbon et le fondant et que l'on assure la fusion et la séparation fonte/laitier par un traitement au four électrique à arc.' @
Ce procédé perfectionné permet donc d'obtenir au four électrique à arc d'une manière rapide, directement et facilement,des scories titanifères très riches en TiO2 (90/95%) .et pratiquement exemptes de fer ( moins de 1% exprimé en
Fe2 03 ) en réalisant, de plus,

une économie substantielle sur la quantité et sur le prix des fondants utilisés.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

-REVENDICATIONS - 1. - Perfectionnements ¯apportés au procède de produc- tion de concentre-de titane par fusion réductrice de minerais titanifères objet du brevet principal, caractérisés en ce que ' : ' l'on utilise un four électrique à arc- donnant des températures très élevées - pour réaliser cette opération,.la réduction <Desc/Clms Page number 6> EMI6.1 sélective des minerais ti-ti,;>5 .F'I res- ( 1 '-''Ït,) obtenue par l'audition do dcu" i".'<ô;.ct<u:.s iJf,rol1t8 ( poudre de fer et chrrbon) co,-::e ? il 0S't e:¯13¯rm dans le brevet principal,ayant toujours lieu IMlis G:J traduisant iï ^:;ntanLnent à la température du four électrique a arc.

2;- Perfcctionncutents selon la revendication l,carac- térisés en ce que, à la température du four électrique à arc, EMI6.2 le minerai titanifère se sépare, metue sans adjonction de fon- dants, en iieu.z constituants : fonte et laitier.

3.- Perfect1oJl1l,el.,Gnts selon les revendications 1 et 2, caractérisés en ce que la poudre de fer, transformée d'abord EMI6.3 en oxyde de fer FeO puis en fer métallique joue vis-'.-vis de la formation de la fante un rôle analogue à celui des fondants alcalins ou alcalino-terreux pour l'obtention de scories dans la fusion des divers Minerais tie fer.

4.- Perfectionnements selon la revendication 1, EMI6.4 caractérisés en ce que l"adjonction d0 quelques pourcents de f0n(,ant ( de 1 a 10µ1) alcalino-terreux : chaux vive Ca0 ou fluorine CaF2 est possible, dans le seul but de fluidifier EMI6.5 1. : scorie, de permettre do la couler facilDr:lel1t et, la scorie étant de ce fait plus fluide, d'assurer une séparation complète fonte/laitier.