BE709178A

BE709178A -

Info

Publication number: BE709178A
Authority: BE
Priority date: 1967-02-02
Filing date: 1968-01-10
Publication date: 1968-05-16

Description


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  " Procélé de traitement des   poussière.   et des oxydes mixtes métallurgiques ou pkmbo-zingueux contenant du soufre" 
La présente invention a trait à un procédé de traitement des poussières et des oxydes mixtes métal- lurgiques ou   plombo-zingueux   contenant du soufre, tels que ceux recueillis par de nombreux procédés métallurgi- que. sous forme de produits ou sous-produits destines à être retraités. Ces   poussières   et ces oxydes souvent con- %aminés par du minerai fin, des cendres, du carbone et des composés volatiles d'autres éléments, renferment ou- tre le zinc et le plomb, de l'étain, qui est moins désira- ble, ainsi que du cadmium, et doivent donc être traités avant   d'être   réintroduits dans le circuit de matières 

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 recyclées. 



   On connait un grand nombre de procédés de trai- teme nt pyro ou hydrométallurgique, maix ceux-ci revien- nent fréquemment oher ou ne donnent pas les résultats vou- lus d'enrichissement et de séparation ou bien ne se prê- tent pas au traitement des poussières dont certaines sont extrêmement fines et fortement contaminées. 



   C'est ainsi qu'il est par exemple connu de chauf- fer les oxydes mixtes à environ 1200 - 1400 C dans le four tournant, en atmosphère faiblement réductrice, les matiè- regs volatiles et plus spécialement le plomb en étant   expul-     sée   et ,le clinker obtenu étant constitué d'oxydée de zinc. 



  Mais ce procédé de   olinkérisation   ne convient qu'au trai- tement   ties   oxydes mixtes à teneurs assez faibles en plomb et fourmit une poussière   plombo-zingueuse   qui, en raison de ses propriétés physiques et chimiques   particulières,   ne peut être réinoorporée au circuit de   matières.   



   Parmi les oxydes mixtes de plomb et de zinc inaptes à la   clinkérisation   comptent ceux à proportion relativement élevée de scorie, qui sont, en général,   fret   fins et doivent être soumis à un   eupergrillage   avant le traitement, dans le four à ouve à plomb par exemple. Copeau dant, seules les fines à teneurs assez faibles en zinc peuvent être traitées dans le four à cuve, car les teneurs supérieures à 20% ne peuvent être fixées par la scorie d'une façon écomonique, D'autre part, la teneur en plomb de la charge du four ne doit pas dépasser   50%,   les teneurs supérieures en cet élément oonduisant à agglomérer la charge et à la rendre imperméable aux gaz. 



   Toutefois, les poussières d'une grande finesse   e   à teneurs assez élevées en zinc peuvent être traitées dans le four tournant, en atmosphère réductrice, avec ad- dition de combustible solide, le zino, le plomb, le oad- mium et l'étain étant alors volatilisés. Dans ce cas, les 

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 fumées sortant du four contiennent un oxyde de zinc con- tenant du plomb et qui doit être traitapar clinkérisation pour le plomb-métal, directement ou après élimination de la   apeuré   partie du zinc. 



   Il est également connu de fabriquer du plomb d'oeuvre dans le four tournant à flammes, à partir de poussière plombifère à faible teneur en zinc, avec   addi-   tion de fer métallique et de soude, le zinc étant enrichi dans une scorie sulfurée ferrugineuse. Les inconvénients de ce procédé résident dans les teneurs importantes de la scorie en plomb, fer, étain et de la poussière   secon-   daire en plomb, qui gênent beaucoup le traitement ulté- rieur de ces produits. 



   Les oxydes mixtes riches en étain peuvent être traités dans le four tournant avec addition de soude et de carbone de réduction. On recueille ainsi une scorie riche en zinc et en étain, ainsi qu'un plomb.-métal,, L'in-   oonvénient   de ce procédé est que la teneur en étain de la scorie est trop élevée et que le revêtement usuel du four est attaqué par la coulée alcaline. 



   Le but de l'invention est d'éviter les   incon-     vénients   précitée, ainsi que les émissions indésirables de poussières, et de réaliser un procédé de traitement de poussières et d'oxydes mixtes plombo-zingueux pouvant con- tenir du soufre, du oadmium, de l'étain, du thallium, de l'indium et du chlore, ce procédé permettant de séparer le plus complètement possible en une seule opération le plomb-métal, le zinc et l'étain. 



   . Pour atteindre ce résultat on mélange aux pous- sières ou aux oxydes mixtes du sulfate de baryum (barytine ou spath pesant) et un excès d'agent de réduction, on fait fondre ce mélange à   820 -   1000 C, on oxyde le zinc volati- lisé lors de la fusion et on l'élimine des gaz sortant du four, le soufre contenu dans la charge étant retenu dans une scorie de zinc et de baryum, qui peut, par suite du      

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 caractère amphotère du baryumet, éventuellement, du zinc, . absorber entre autres matières le   zinc,   plus   particulière-   ment dans ses composés le soufre et d'oxygène, et qui, grâce à ses bonnes propriétés énergétiques superficielles, permet d'éliminer les métaux formés et de les séparer dans un   mar ai s .   



   Au lieu de sulfate de baryum pur on peut utili- ser un minerai plomb-zinc à haute teneur en sulfate de baryum, tel par exemple que minerai gris. 



   L'addition de sulfate de baryum ou de minerai gris doit être réglée de façon à volatiliser à peu près la moitié du zinc et à l'éliminer des fumées Sous forme d'oxyde de zinc. 



   De bons résultats ont été obtenus avec un rap- port poids du zinc poids de la barytine de 1/0,5 à   1,7   correspondant à un rapport molaire barytine/zino de 1/7 à 2,5. 



   Une addition de barytine particulièrement appro- priée correspond à un rapport zinc/barytine de   1/0,5 à   
1,4. 



   L'étain reste en majeure partie dans le plomb d'oeuvre tandis que le oadmium, le thallium et l'indium s'enrichissent dans la poussière seoondaire à forte teneur en zinc. 



   De préférence, le nouveau procédé est mis en oeuvre dans un four tournant, auquel l'air de combustion préchauffé à environ 200 -   300 0   est amené suivant le sys- tème à contre-courant, sans admission d'air secondaire, 
Dans ces conditions, un débit considérable de gaz passe du four à la tubulure d'évacuation, ces gaz étant chargez d'oxyde de zinc provenant de la scorie. 



   Pour enrichir les métaux secondaires on évacue les fumées du tour, de préférence spatialement séparées 

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 ou   fractionnées,   puis on les   filtre.   



   Le plomb d'oeuvre s'écoulant du four peut être exposé à l'air, conformément à   l'invention,   jusqu'à ce qu'une partie substantielle du zinc qu'il contient soit vaporisée et oxydée à la surface du bain. 



   La poussière secondaire recueillie est extraite des fumées par filtrage, comme il est oonnu. Elle renferme environ 4 à   10%   de plomb. 



   Selon l'invention, on peut   récupérer   une autre partie du zinc dissous dans le plomb d'oeuvre en coulant ce plomb à 800 -   900 0   dans un pot contenant du plomb solide. Dans ce pot, le plomb liquide est refroidi jusqu'à une température légèrement supérieure au point de fusion de ce métal alors que le plomb solide fond. Ensuite, on peut soutirer à la partie inférieure de ce pot du plomb titrant au moins 95% de Pb tandis que l'on enlevé l'écume   plombo-zingueuse   surnageant le bain, afin de la remettre dans le circuit. 



   Le rendement en plomb du plomb d'oeuvre obtenu par le nouveau procédé varie de 70 à 95% et   se   situe, en général, au-dessus de 85%. 



   La poussière secondaire réoupérée des fumées peut être olinkérisée et la poussière ainsi reoueillie peut être traitée pour obtenir entre autres substances du plomb et du oadmium. 



   Le procédé oonforme à la présente invention permet de traiter toutes les poussières et tous les oxydes mixtes contenant du plomb et du zino, quels que soient leur grosseur de grain et le rapport du plomb au zinc. 



   En particulier, il permet de traiter les   mélan-   ges d'oxydes à teneurs égales en plomb et zinc, à l'opposé des procédés connus qui utilisent une addition de soude. 



   De plus, il convient parfaitement pour le trai- tement des poussières riches en soufre et pauvre enétain, 

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 la scorie reoueillie, exempte d'alcalis à l'opposé   desdits ,   procédés connus, pouvant être employée après séparation du sine, par exemple comme ballaste. 



   En outre, par   suite   de l'addition de sulfate de baryum, plus de 90% du soufre de la soorie sont pré- sents soue forme de combinaison solide, si bien qu'il ne peut se former le bioxyde de soufre, qui est   extrêmement   nocif et gênant. 



   La scorie de baryte recueillie par le procédé objet de   l'invention   contient environ 20 à   35%   de zinc, mais très peu de plomb et d'étain. Dans les procédés usuels, au contraire, un pourcentage considérable d'étain passe dans la scorie riche en zinc, ce qui cause des diffi- cultés   particulières   à la transformation ultérieure de cette scorie* Mais la scorie de baryte peut être envoyée sans   difficulté   à la récupération du   zinc,   car sa teneur en étain n'est pas supérieure à 0,1%. 



   Un autre avantage du procédé selon la présente invention réside dans la basse température de fusion, qu'il utilise, 820 à   1000 0,   en sorte qu'une très petite proportion de plomb-métal se vaporise. 



   Enfin, le sulfate de baryum attaque beauooup moins le garnissage du four que la soude, qui coûte d'ail- leurs plus oher. 



   On va maintenant décrire l'invention à l'aide des exemples suivantes 
Premier exemple. 



   100 parties en poids de poussière de   ploab   ren- fermant 41% de plomb, 35% de zino, 3,9% de soufre et re- cueillie dans le processus de   olinkérieation   ont été   mélan-   gés avec 49 parties en poids d'un mélange de spath pesant 
80% concassé et de minerai plomb-zinc et 18,5 parties en poids de ooke de réduction.

   Ce mélange brut a été fondu 

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 dans le four tournants flammes, à 820 - 990*0# 
On a obtenu par cet essai 75 parties en poids de scorie de baryte à   25,7%   de zino, 2% de plomb, 0,09% d'étains 13,3% de soufre,   27   parties en poids de   poussière   secondaire à 55% de zinc, 15% de plomb,   0,25%   d'étain et 36 parties en poids de plomb d'oeuvre à 97% de plomb, 0,24% de zinc et 0,84%   d'étain.   



   La soorie de baryte a pu être envoyée sans dif- ficulté à la récupération du zinc. 



    Deuxième exemple.   



   100 parties en poids d'un mélange d'oxydes plombo-zingueux et de concentré de plomb sulfure renfer- mant   41%   de plomb, 35% de zinc et 3,9% de soufre ont été mélangées avec 49 parties en poids de spath pesant 80% concassé   et 18,5   parties en poids de   ooke   de réduction. 



  Ce mélange a été fondu dans le four tournant, dans les   marnes   conditions que celles décrites pour le premier exem-   ple.   



   La scorie de baryte, la poussière secondaire et le plomb d'oeuvre obtenus par cet essai avaient une   compo-   sition analogue à celle des produits obtenus par l'essai précédant* 
 EMI7.2 
 Tr.qlaième-.Mxemvle. 



   100 parties en poids de poussière de plomb ren- fermant 41% de plomb, 33,4% de zino, 4,5% de soufre et 0,8% d'étain ont été mélangées aveo 41 parties en poids de spath pesant 96% concassé et   18,5%   parties en poids de coke de réduction. Ce mélange a été fondu dans le four tournant, dans des conditions semblables à celles décrites pour le premier exemple, 
Dans cet essai on a recueilli 70 parties en poids de scorie de baryte à 26% de   zinc,     2,04%   de plomb, 0,09% d'étain,   12,7%   de soufre, 25,3 parties en poids de 

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 poussière secondaire à   55,4   de   zinc,   14,4% de plomb, 0,37%   d'étain,   3,1% de soufre et 36 parties en poids de plomb docuvre à   97,2%   de plomb, 1,

  7%   d'étain   et 0,09% de   zinc$   
Tous ces essaie font apparaître que les pous- sières et les oxydes mixtes de zinc et de plomb contenant du soufre peuvent être traités économiquement par le nou- veau procédé pour le plomb d'oeuvre, une scorie riche en zinc et soufre et une   poussière   secondaire. L'étain   s'en-     richit   dans le plomb d'oeuvre alors que les autres élé- mente métalliques sont récupérés dans une large mesure aveo la poussière secondaire.

Claims

RESUME La présente invention a trait à un procédé de traitement des poussières et des oxydes mixtes métallurgi- ques ou plombo-zingueux contenant du soufre par une scorie riche en zinc et en soufre, et une poussière secondaire clinkérisable, ledit procédé étant remarquable en ce qui concerne les points suivants, pris isolément ou en combi- naisons 1 ) on mélange aux poussières ou aux oxydas mixtes du sulfate de baryum (barytine ou spath pesant) et un excès d'agent de réduction, et on fait fondre ce mélan- ge à 820 - 1000 0; 2 ) on oxyde le zinc volatilisé lors de la fu- sion et on l'élimine des gaz sortant du four; 3 ) le rapport poids du zinc/poids de la barytine est de 1/0,5 à 1,7; 4 ) on emploie un minerai plomb-zinc à forte teneur en sulfate de baryum;

5 ) on traite des oxydes mixtes plombo-zingueux pauvres en plomb avec des minerais gallènifères ou concen- trés ; <Desc/Clms Page number 9> 6 ) on emploie du cohepur comme réducteur; 7 )on expose le plomb liquide à l'air, on oxyde le zinc ainsi vaporisé et on le récupère avec la poussière secondaire dee fumée.; 8 ) le plomb d'oeuvre liquide partiellement d'zingué, est dirigé sur un pot contenant du plomb solide, où.11 est refroidi à une température légèrement supérieure au point de fusion, l'éoume zingueuse étant évacuée et le plomb soutiré à la partie inférieure de ce pot; 9 ) ladite écume est réincorporée au circuit de matières recyclées;

10 ) on évacue les fumées du tour, spatialement séparées ou fractionnées, puis on les filtre*