BE559319A - - Google Patents

Description

   <EMI ID=1.1> 

  
l'exécution concomitante de la purification de gaz par voie-humide

  
avec la préparation, par voie humide, d'oxydes métalliques, de façon

  
 <EMI ID=2.1> 

  
porte, en premier lieu, au lavage de l'hydrogène sulfuré à partir de

  
gaz de tous genres, par exemple de gaz provenant des cokeries.

  
 <EMI ID=3.1>  consistent soit à neutraliser l'hydrogène sulfuré constituant un

  
 <EMI ID=4.1> 

  
taire ou un sulfure insoluble. Ce dernier procédé peut être exécuté avec des sels de cuivre, du nickel, du zinc et du fer. Les solutions sont circulées et les sulfures métalliques qui se forment dans le dernier des cas cités sont, en règle générale, oxydés avec de l'air pour donner des sulfates,, alors que les sels métalliques, après solution dans le liquide de lavage. sont à nouveau utilisés pour la précipitation du SE?" La. régénération des solutions demande une forte quantité d'énergie, alors que le rendement en acide sul-

  
 <EMI ID=5.1> 

  
cas suffisant pour qu'un tel procédé soit réalisé de façon rentable-,

  
En ce qui concerne la séparation du métal, l'invention part du procédé connu, dans lequel on obtient des solutions de sels métalliques, par extraction de matière contenant du métal. Il est par exemple connu de soumettre des minerais, des résidus ou des poussières contenant du zinc, à une extraction par l'acide sulfurique ou par des solutions de sel d'ammonium, et d'utiliser, de manières diverses, les solutions soit parce que la teneur métallique est séparée par voie électrolytique ou que les solutions sont traitées chimiquement, par exemple pour la préparation de pigments,

  
ou encore que les solutions ammoniacales sont transformées en oxydes métalliques par cuisson. Afin que ces procéder soient économiques, le produit d'épuisement pour la séparation des composés métalliques, extraits, doit avoir une concentration assez élevée

  
de ces dernières. Si par exemple, la teneur en métal d'une solution ammoniacale de sel de zinc n'est pas en rapport avec la dépense en vapeur faite pour faire bouillir une telle solution, le procédé n'est pas économiquement viable. Un extrait sulfureux de zinc ne peut être soumis $ de façon rentable, à une électrolyse que si la concentration en zinc est assez élevée, Pour séparer le métal sous forme de composé, par exemple sous forme d'un sulfure, on doit utiliser des produits chimiques dont le prix limite l'emploi du procédé à des métaux précieux (argent, cuivre, cadmium, etc..)

  
ou bien encore on exige un tel degré de pureté des solutions de sels métalliques, par exemple dans le cas de la production de pigments à partir de solutions de zinc, qu'il ne peut être obtenu <EMI ID=6.1> 

  
il existe plusieurs corps à teneur métallique qui ne permettent pas d'atteindre, à l'extraction, une concentration suffisamment élevée.en sel métallique pour pouvoir- utiliser de façon économique les procédés par voies humides connues.

  
On voit donc que dans la purification des gaz par voie humide, la phase de chargement de la solution, résidant dans

  
 <EMI ID=7.1> 

  
relativement peu coûteux, alors que la phase de déchargement est chère en raison du fait qu'il faut défaire la combinaison à laquelle a participé la solution avec le SE^ dans l'exemple donné, avec élimination du soufre et reconstitution de la lessive pour lui conférer à nouveau son caractère d&#65533;absorption.

  
Dans la préparation de métaux à partir de solutions de fai-

  
 <EMI ID=8.1> 

  
la phase de déchargement ou de dégagement de la lessive, parce qu'il faut faire bouillir une solution, ou réaliser une électrolyse ou utiliser sans cesse des produits chimiques, alors que le chargement de la lessive en sels métalliques peut se faire, en règle générale, sans dépense d'énergie ou dépense en produits chimiques,.

  
La présente invention a pour objet d'obvier à l'inconvénient principal de la purification des gaz par voie humide, qui réside dans la dépense élevée à prévoir pour le dégagement de la lessive, ainsi qu'à l'inconvénient principal de la préparation du métal à partir de solutions peu concentrées de sels métalliques, qui réside dans la séparation du métal. Suivant l'invention, cet objet, est réalisé en associant d'une part la phase onéreuse de décharge ment de la préparation du. métal avec la phase de chargement, peu coûteuse, de la purification des gaz, et, d'autre part, la phase onéreuse de déchargement de la purification des gaz avec la phase de chargement peu coûteuse de la préparation du métal.

  
La présente invention permet le traitement lucratif.d'un grand nombre de matières premières ou de produits à teneur métallique, qui ne pouvaient être traités jusqu'à ce jour avec une certaine rentabilité.

  
Il existe plusieurs produits contenant des oxydes métalliques, dont la teneur en métal est tellement faible que la préparation du métal, suivant le procédé connu, n'est économiquement pas possible. A ces produits appartiennent, en particulier, plusieurs poussières de hauts-fourneaux, ou cadmies, qui sont trop

  
 <EMI ID=9.1> 

  
mais pas assez riches pour se prêter à la récupération du zinc dans une usine à zinc. C'est la raison pour laquelle de telles poussières vont, en règle générale, au crassier. L'invention permet leur emploi rentable. 

  
En ce qui concerne la purification des gaz , l'invention comporte également l'avantage qui réside dans le fait que le gaz est purifié parfaitement et de façon certaine, en une seule phase opératoire, en sorte que se trouva éliminée une post-purification que l'on doit habituellement réaliser dans les procédés par voie humide. Un autre avantage de la purification des gaz suivant l'invention réside dans le fait que cette dernière peut être mise

  
en oeuvre indépendamment de la composition du gaz et d'autres impuretés que peut contenir le gaz. La température, la pression

  
 <EMI ID=10.1> 

  
plication du procédé.

  
Une application préférentielle de l'objet de l'invention

  
 <EMI ID=11.1>  cipitation de ce dernier sous forme d'un sulfure métallique, au moyen d'une solution d'un sel métallique, procédé qui est, en premier, caractérisé par le fait que l'on utilise, pour précipiter l'hydrogène sulfuré, une solution de sel métallique obtenue pendant la préparation d'un métal par voie humide, par extraction d'un oxyde métallique ou de matières contenant d'autres composés métalliques, avec des solutions aqueuses. La solution qui subsiste après la séparation du sulfure métallique précipite pendant la purification du gaz, est utilisée en recirculation pour l'extraction dans la préparation du métal.

  
.Pour l'exécution du procédé suivant l'invention on peut utiliser, comme solution aqueuse, suivant la constitution du gaz, d'une façon connue en soi, une solution de sel ammoniacal tel que carbonate d'ammonium, chlorure d'ammonium, et autres produits semblables, ou une solution acide telle que solution d'acide sulfurique.

  
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le choix

  
de la solution peut, compte tenu de la préparation du métal dans

  
le but de séparer divers métaux, être fait de-telle manière que certains composés métalliques seuls, tels qu'oxyde de zinc, oxyde de cuivre, oxyde d'argent, oxyde de cadmium, soient dissous, d'autres composés métalliques, tel qu'oxyde de fer, oxyde de plomb, oxyde d'étain, par exemple, subsistent à l'état non dissous:

  
 <EMI ID=12.1> 

  
tion choisie, l'invention prévoit que la précipitation des sulfures, par exemple, est opérée dans le cadre du lavage du gaz suivant une précipitation fractionnée, en deux ou plusieurs paliers, et dans l'ordre de la solubilité des sulfures.

  
Enfin, on peut ajouter des ions de sulfure à la partie de la lessive à évacuer, afin de retenir, sous forme de sulfures, les résidus du métal que peut contenir cette lessive. 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
Les combinaisons suivantes représentent, à titre d'exemple, des modes d'exécution particulièrement avantageux du procédé conforme à l'invention.

  
Dans la mesure où il s'agit dans la purification du gaz, d'éliminer l'hydrogène sulfuré des gaz provenant des fours de coke, cette élimination est combinée avec le traitement des cadmies ou des boues provenant des gueulards des hauts-foumeaux,

  
et l'on utilise comme produit d'extraction de l'hydrogène sulfuré, de l'eau ammoniacale.

  
En combinaison avec l'élimination de l'hydrogène sulfuré, d'un gaz ne comportant pas d'ammoniac, tel que gaz de synthèse, gaz naturel et gaz de raffinerie, on peut traiter des poussières d'oxydes métalliques contenant de l'oxyde de zinc, de l'oxyde de cuivre, de l'oxyde de plomb.

  
'Pour éliminer l'hydrogène sulfuré de gaz industriels, on soumet à l'extraction des résidus de pyrites grillées par une solution d'une lessive caustique, la liaison de l'hydrogène sulfuré se faisant sur le sulfate de zinc..

  
L'invention concerne en outre une installation pour la mise en oeuvre du procédé indiqué. Cette installation est caractérisée par le fait qu'un laveur à gaz ou barbotteur, traversé par le gaz à épurer, est associé en circuit ouvert ou fermé avec un extracteur traversé par la matière à teneur métallique à '.extraire, mise sous forme d'une boue, la réalisation étant telle que la solution chargée, sortant de l'extracteur soit amenée au laveur et qu'éventuellement la solution libérée du dépôt et sortant du laveur, soit ramenée à l'extracteur*

  
Pour l'extraction, on utilise de préférence un extracteur

  
à contre-courant, dont les dimensions sont adaptées à la vitesse de solution de l'oxyde métallique et à la vitesse da chute de la poussière. 

  
 <EMI ID=14.1> 

  
sertion, dont le fond est réalisé de manière à constituer le récipient de dépôt pour le sulfure métallique qui se forme,

  
Le laveur, ou l'installation de lavage, peut être subdivisé en plusieurs paliers dans lesquels se séparent individuellement divers sels ou sulfures métalliques, dans l'ordre de leur solubilité.

  
Entre l'extracteur et le laveur, on peut prévoir des récipients collecteurs qui permettent un travail discontinu, ce qui

  
 <EMI ID=15.1> 

  
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme de réalisation de.l'installation conforme à l'invention..

L'installation représentée, qui sert au traitement des

  
 <EMI ID=16.1> 

  
cadmies pour l'obtention du zinc, traitement qui est lié à l'épuration du gaz provenant de cokerie, par élimination de l'hydro'-' gène sulfuré, comprend essentiellement une tour de lavage 1 et un extracteur ou récipient des boues 2. à chacun desquels est associé un filtre 3-4 et un réservoir-collecteur 5, 6, avec les pompes-nécessaires 7,8,9 ainsi que les conduites de liaison et les soupapes (ces dernières n'étant pas représentées).

  
 <EMI ID=17.1> 

  
du sel métallique quitte le filtre par passe par le réservoir collecteur 6 et est envoyé, au moyen de la pompe 8, soit par la  <EMI ID=18.1> 

  
 <EMI ID=19.1> 

  
Dans cette dernière on fait passer au moyen des conduites-

  
 <EMI ID=20.1> 

  
lavage, le gaz provenant des fourneaux de coke et qui est à, net-

  
 <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
voir collecteur 5, tandis que le sulfate de zinc résiduel, qui esi à l'état solide, est prélevé en 0. A partir du réservoir collecteur 5, le liquide de lavage est, au moyen de la pompe 7, ramené soit par la conduite p dans la tour de lavage 1, soit, dans le but d'être rechargé avec du sel métallique, dans l'extracteur 2 ou dans le réservoir collecteur 6, dans l'exemple représenté par

  
 <EMI ID=24.1> 

  
Afin d'enlever préalablement l'alcali tel que le chlorure de potasse que peut éventuellement contenir la poussière des hauts-fourneaux, l'extracteur 2 peut être précédé d'un mélangeur ou agitateur 10 et d'un filtre 11. L'agitateur 10 est alimenté

  
 <EMI ID=25.1> 

  
 <EMI ID=26.1> 

  
filtre 11 que la solution de sel alcalin quitte en il alors que

  
 <EMI ID=27.1> 

  
teur.

  
L'extraction peut également se faire à contre-courant,

  
en opérant en sorte que la poussière de hauts-fourneaux descende lentement dans le produit d'épuisement montant, les dimensions de cet extracteur à contre-courant étant adaptées à la vitesse de solution de l'oxyde métallique et à la vitesse de descente de la poussière.

  
Pour illustrer l'invention on donnera ci-après un exemple numérique. 

  
 <EMI ID=28.1> 

  
poussière de hauts-fourneaux contenant .20 % de zinc, au moyen de l'eau ammoniacale contenue dans ce gaz ? désigne que les volumes sont évalués aux conditions normales). La poussière des hauts-fourneaux, ainsi que le produit- d'épuisement sont amenés dans l'extracteur, ce qui se traduit par le fait que le zinc de ladite poussière entre en solution, suivant une quantité d'envi-

  
 <EMI ID=29.1> 

  
le zinc sous la forme d'un sel complexe d'ammonium est introduite, après, séparation de la poussière lavée, dans le laveur ne comportant aucune pièce d'insertion, dans lequel elle s'écoule en pluie, en contre-courant par rapport au gaz, le zinc se liant avec l'hydrogène sulfuré et se déposant dans le fond du laveur sous

  
la forme de sulfure de zinc en boue. La solution qui en sort est à nouveau utilisée pour l'extraction de poussières provenant des hauts-fourneaux. Le sulfure de zinc est prélevé, sous la forme d'une boue épaisse, dans le fond du laveur, il est passé par un filtre et il est avantageusement envoyé sous forme de pâtes pour être utilisé de toute manière appropriée; ainsi, dans une cokerie, il peut être grillé pour donner de l'oxyde de zinc, le bioxyde de soufre qui se forme pouvant être utilisé pour la préparation d'acide sulfurique.

  
Avec la quantité journalière supposée, à titre d'exemple^

  
 <EMI ID=30.1> 

  
duit environ 4 t. de soufre, et l'on obtient pour cette quantité

  
 <EMI ID=31.1>  mique ce sulfure de zinc est grevé du prix de revient des poussières de hauts-fourneaux, des frais de transport de ces poussières, des salaires à verser pour la fusion du sulfate de zinc,

  
de la perte du zinc dans l'usine à zinc, des salaires à payer

  
pour le traitement du gaz et pour l'extraction, ainsi que des

  
charges diverses attachées au capital pour l'installation. Mais

  
étant donné que le montant provenant de la vente du sulfate de

  
zinc est bien supérieur aux frais à envisager, le procédé est économiquement très rentable.

Claims (1)

1. 'RESUME. <EMI ID=32.1>

   1 - Procédé de nettoyage et d'épuration des gaz, plus particulièrement pour éliminer des gaz l'hydrogène sulfuré par précipitation de ce dernier sous la forme d'un sulfure métallique

   au moyen d'une solution d'un sel métallique, caractérisé par le

   fait que l'on utilise pour ladite précipitation une solution

   d'un sel métallique qui est obtenue pendant la préparation d'un métal par voie humide, par extraction avec des solutions aqueuses

   de matières contenant de l'oxyde métallique et autres composés métalliques, la solution qui subsiste après la séparaticn du

   sulfure métallique précipité pendant le nettoyage des gaz étant, avantageusement, à nouveau recirculée pour l'extraction opérée

   pendant la préparation du métal.

   2 - Modes d'exécution d'un procédé suivant 1, caractérisés

   par les points-suivants pris séparément ou en combinaison :

   a) pour l'extraction de solutions de sels amnoniacales, on utilise des solutions de sels d'ammonium, de préférence du

   <EMI ID=33.1>

   préférence 5 %.

   b) Pour l'extraction, on utilise des solutions acides, de préférence des solutions de l'acide sulfurique. c) Dans le cas de la séparation de divers métaux, le choix de la solution est, compte tenu de la matière à teneur métallique, opéré de telle manière que seuls certains composés métalliques, tels que par exemple l'oxyde de zinc, l'oxyde de cuivre l'oxyde d'argent et l'oxyde de cadmium, sont dissous alors que certains autres composés métalliques tels que par exemple de l'oxyde de fer, l'oxyde de plomb et l'oxyde d'étain, restent

   à l'état non dissous.

   d) Pour la séparation des métaux extraits, la précipita- <EMI ID=34.1>

   l'ordre de la solubilité des sulfures$

   e) Par addition d'ions de sulfures, on récupère sous forme de sulfure les restes du métal extrait que peut encore contenir la partie de lessive à évacuer. f) Dans le but d'enlever d'hydrogène sulfuré de gaz provenant des fourneaux de cokea la solution de sel métallique est obtenue en soumettant les poussières provenant des hautsfourneaux, ou cadmies, ou les boues provenant de ces fourneaux, à une extraction au moyen d'une eau anmoniacale ne contenant pas de l'hydrogène sulfuré..

   g) Dans le but d'enlever l'hydrogène sulfuré d'un gaz ne contenant pas de l'ammoniaque, tel que par exemple un gaz de ' synthèse, un gaz naturel&#65533; un gaz provenant d'une raffinerie, la solution de sel métallique est obtenue en soumettant à l'extraction des poudres d'oxydes métalliques..qui contiennent de l'oxyde ,de zinc, de l'oxyde de cuivre, de] l'oxyde de -plomb"

   ,h) Dans le but d'enlever l'hydrogène sulfuré des' gaz industriels, on obtient la solution de sel métallique en soumettant des résidus de pyrites grillées à une extraction au moyen d'une solution de lessive caustique, la liaison de l'hydrogène sulfuré se faisant sur le sulfate de zinc.

   <EMI ID=35.1>

   1 et éventuellement suivant 2, caractérisé par le fait qu'un laveur à gaz ou barbotteur, traversé par le gaz à épurer, est associé en circuit ouvert ou fermé avec un extracteur traversé par la matière à teneur métallique à extraire, -mise sous forme d'une boue, la réalisation étant telle que la solution chargée, sortant de l'extracteur, soit amenée au laveur et qu'éventuellement la solution libérée du dépôt et sortant du laveur, soit ramenée à l'extracteur.

   <EMI ID=36.1>

   caractérisées par les points suivants pris séparément ou en combinaison :

   a) On utilise un extracteur à contre-courant, dont les dimensions sont adaptées à la vitesse de dissolution de l'oxyde métallique et à la vitesse de chute de la poussière. b) On utilise un laveur sans pièce d'insertion et dont le fond est réalisé de manière à constituer le récipient de dépôt pour le sulfure métallique qui se forme. c) Le laveur est subdivisé en plusieurs paliers ou <EMI ID=37.1>

   bilité, divers sels métalliques ou sulfures métalliques.

   d) Entre l'extracteur et le laveur, on prévoit des <EMI ID=38.1>