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Publication number: BE582105A
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Description


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  " PROCEDE POUR LA   PRODUCTION   DE GAZ RENFERMANT DE L'ANHYDRIDE
SULFUREUX ".- 

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Suivant le brevet belge n    545.242   du 15 février 1956 déposé au nom de la demanderesse, on peut produire des gaz renfermant de l'anhydride sulfureux par grillage de mi- nerais sulfurés renfermant de l'antimoine et de l'arsenic, notamment par grillage de pyrites, au moyen d'oxygène ou de gaz oxygénés, dans des couches en mouvement turbulent, avec obtention de résidus pratiquement exempts d'antimoine et d'arsenic. A cet effet, l'oxygène nécessaire au grillage est amené, séparément, comme gaz frais, aux différentes couches en mouvement turbulent et le gaz de grillage formé dans la première couche en mouvement turbulent est évacué séparément du gaz de grillage d'au moins encore une couche en mouvement suivante.

   Le grillage est effectué à des températures com- prises entre 550 et 880 C, à savoir dans la première couche en mouvement turbulent avantageusement entre 750 et 800 C et dans la ou les couches suivantes, de préférence entre 750 et 880 C. A la température indiquée plus haut, de 750 à 800 C. il se produit, lors du grillage de minerais plombi- fères, également une volatilisation du plomb à raison d'en- viron 30 à 60% de la teneur en plomb de la matière à gril- ler. Pour l'utilisation ultérieure des résidus de grillage, il est toutefois désirable, à différents égards, que ces résidus présentent encore une teneur sensiblement plus fai- ble en plomb. 



   Or, on a trouvé qu'on peut également obtenir des résidus pratiquement exempts de plomb en effectuant le grillage en trois couches successives en mouvement turbulent, en amenant à chaque couche environ un tiers de la quantité d'oxygène nécessaire au total et en maintenant, dans la première couche, des températures comprises entre environ 

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550 et 800 C, de préférence entre 550 et   600 C,   dans la deuxi -me couche, des températures supérieures à 800 C, et dans la troisième couche, des températures comprises, de préfé- rence, entre 650 et   750 C.   



   A la dernière couche en mouvement turbulent, on peut amener un excès d'oxygène, de préférence, jusqu'à 50% de la quantité théoriquement nécessaire   dans.cette   phase de'. grillage, afin d'obtenir une bonne désulfuration de la ma- tière à griller. La substance solide peut, sous l'influence' de sa propre pesanteur, entrer d'une couche en mouvement tur- bulent dans la couche suivante. 



   Ce n'est qu'en divisant, conformément à la présen - te invention, le processus de grillage en trois stades qu'on atteint une volatilisation preqque complète du plomb, étant donné qu'il est ainsi possible de maintenir dans une des couches en mouvement turbulent une température supérieure à 800  et   d'y   effectuer un grillage partiel sans qu'on ait à craindre un ramollissement de la substance solide. 



   Si l'on maintenait déjà dans la première couche en mouvement turbulent les températures élevées nécessaires pour une élimination complète   dû:plomb,   il se produirait aussit8t un ramollissement ou une fusion de la matière amenée Dans la deuxième couche par contre, de tels phénomènes n'ap- paraissent qu'à des températures supérieures à environ 1000 C, étant donné que les produits de prégrillage ont des points de ramollissement généralement d'environ 200 à 250 C ' supérieurs à ceux de la matière de départ. 



   En outre, en maintenant dans la première couche en mouvement turbulent une température comprise, de préfé- rence, entre 550 et 600 C, les particules à griller n'écla- tent pas dans une large mesure comme lors du chauffage ra- pide, caractéristique pour le travail en couche en mouve- ment turbulent de la matière introduite dans cette couche, 

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 et l'on obtient un résidu à gros grains. Le fait que la gra- nulation grossière de la matière à griller est conservée exerce non seulement une influence favorable sur l'éli- mination du plomb et, notamment, sur celle de ltarsenic et de l'antimoine, mais est aussi d'une importance décisive pour le traitement ultérieur du résidu de grillage.

   Lors du grillage préalable dans la première couche en mouvement tur- bulent, la matière à griller est, à la température de 550 à 600 C choisie de préférence, débarrassée de sa teneur en arsenic et en antimoine,   jusqu'à   un reste d'environ 0,1   au total ; reste, ainsi que le plomb, sont volatilisés   dans la deuxième couche en mouvement turbulent. 



   En vue du traitement ultérieur des résidus obtenus lors du grillage, notamment des résidus renfermant du cuivre et du zinc, il est nécessaire de ne pas dépasser dans la troisième couche en mouvement turbulent, des températures supérieures à   800 C,   afin d'empêcher une formation de fer- rites de cuivre et de zinc. Dans la deuxième couche en mou- vement turbulent, il ne se forme pas de ferrites, même à des températures supérieures à 800 C, par suite du soufre encore présent'sous forme de sulfure.

   En effet, grâce à l'addition de l'oxygène par trois portions lors du grillage d'une pyrite renfermant 48% de soufre sous forme de sulfure, le produit de grillage sortant de la première couche en mouvement turbulent renferme environ 30% de soufre, celui de la deuxième couche environ 15%, tandis que le résidu de grillage obtenu dans la troisième couche en mouvement tur- bulent contient moins de 1% de soufre. 



   Etant donné que/une partie de la matière grillée est entraînée avec le gaz du grillage, sous forme de pous- sières volantes, lors de chaque couche en mouvement tur- bulent, il est indiqué de séparer ces dernières dans un cy- clone ou dépoussiéreur chauffé, maintenu à peu près à la 

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 même température que la couche en mouvement turbulent qui le précède, et d'amener ces poussières, encore chaudes, à la couche suivante en mouvement turbulent, simultanément avec la matière à gros grains provenant de cette même couche. La matière à gros grains est, de préférence, introduite dans cette dernière couche par   l'drifice   de sortie des poussières du cyclone. 



     Grâce   à des surfaces de réfrigération montées dans les différentes couches en mouvement   turbulent,   on peut éva- porer l'excès de la chaleur de réaction, qui n'est pas né- cessaire pour maintenir la température désirée dans chaque couche et pour couvrir les pertes causées par le rayonnement thermique ; cette chaleur peut être utilisée le cas échéant simultanément avec la chaleur sensible des produits de gril- lage, notamment des gaz de grillage, pour la production d'eau chaude ou de vapeur. 



    EXEMPLE.-   
Dans une couche en mouvement turbulent chauffée à 600 C, on introduit, à l'heure, 4750 kg de pyrites ayant une grosseur de grains maximale de 10 mm et renfermant 46,2% de soufre, 1,0% de As, 0,08% de Sb et 0,5% de Pb, ainsi que 3600 m3N   d'air.   A l'aide de surfaces de réfrigé- ration, on maintient dans la couche une température de 600 C, Il se forme, à   l'heure,   2580 m3N de gaz de grillage renfer- mant   20,5%   de SO2, qu'on fait passer par un cyclone chauffé à   590 C.   Les poussières volantes séparées dans ce cyclone et le produit de prégrillage retiré directement de la couche en mouvement turbulent, d'un poids total de   3620   kg et   d'une   teneur en S de 30,5% , en As de 0,041%, en Sb de 0,

  048% et en Pb de   0,65%,   sont amenées, en continu, à une deuxième couche en mouvement turbulent maintenue, également au moyen 
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 de surfaces-de-r4frie ration, à une température de 860'C et recevant à l'heure   3400     m3N   d'air. 

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   De la deuxième couche en mouvement turbulent s'é- chappent, par heure, 3110 m3N de gaz de grillage, renfermant   13,4%   du SO2, qu'on fait passer par un cyclone et le produit de grillage évacué directement de la deuxième couche en mouvement turbulent, d'un poids total de 3.380 kg et d'une teneur en S de 14,5%, en As de   0,08%,   en Sb de 0,011% et en Pb de   0,026%,   sont amenées, en continu, à une troisième couche en mouvement turbulent, maintenue, par des surfaces de réfrigération, à une température de 750 C et dans laquelle on insuffle 3800 m3N d'air par heure. On obtient, par heure,   3240   kg de résidus de grillage, d'une teneur en S de 0,8%, en As de 0,008%, en Sb de 0,011% et en Pb de 0,027%, ainsi que 3580 m3N de gaz de grillage renfermant   8,8%'de   SO2.

   La hauteur des différentes couches en mouvement tur- bulent s'élève à 70 cm. Les gaz de grillage provenant des trois couches en mouvement turbulent sont soumis, séparé- ment, à une épuration complète, puis sont envoyés aux trai- tements ultérieurs. 

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

Claims

REVENDICATIONS. - l.- Procédé pour la production de gaz renfermant de l'anhydride sulfureux et pour l'obtention de résidus de grillage pratiquement exempts d'arsenic et d'antimoine, par grillage par paliers de minerais renfermant du soufre gril- lable, de l'antimoine et/ou de l'arsenic, ainsi que du plomb, notamment par grillage de pyrites, dans des couches en mou- vement turbulent, avec de l'oxygène ou des gaz oxygénés, amenés séparément, sous forme de gaz frais, aux différentes couches en mouvement turbulent pour le prégrillage et le postgrillage, avec évacuation séparée de ces couches du gaz de grillage formé et en évitant d'amener de la matière soli- de séparée d'une couche en mouvement turbulent à une couche précédente étant caractérisé en ce qu'on- effec- tue le grillage,

en vue d'obtenir des résidus de grillage <Desc/Clms Page number 7> pratiquement exempts de plomb, en trois couches successives en mouvement turbulent, en amenant à chaqùe couche environ un tiers de la quantité d'oxygène nécessaire au total et en maintenant dans la première couche, des températures compri- ses entre 550 et 800 C, de préférence entre 550 et 600 C, dans la deuxième couche, des températures supérieures à 800 C et pouvant atteindre environ 1000 C et dans la troisiè- me couche, des températures comprises entre environ 550 et 800 C, de préférence entre 650 et 750 C.

2. - Procédé suivant la revendication 1, caracté- risé en ce qu'on sépare, dans des cyclones chauffés, les poussières entraînées par le gaz de grillage hors de la couche en mouvement turbulent, et on les amène, à chaud, simultanément avec le produit de grillage à gros grains pro- venant de cette couche en mouvement turbulent, à la couche suivante en mouvement turbulent.

3. - Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on fait passer le produit de grillage à gros grains par l'orifice de sortie àe poussières du cy- clone chauffé pour l'introduire dans la couche en mouvement turbulent suivante.

4.- Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on utilise l'excès de la chaleur de réaction, qui n'est pas nécessaire pour maintenir la tempé- rature désirée dans chaque couche en mouvement turbulent et pour couvrir les pertes causées par le rayonnement ther- mique, le cas échéant simultanément avec la chaleur sensible des produits de grillage, pour la production d'eau chaude ou de vapeur.