Procédé de fabrication de sulfures par réduction de sulfates, et four pour l'exécution de ce procédé. L'invention est relative à un procédé de réduction de sulfates, pour la préparation de sulfures, en particulier des métaux alcalino- terreux, et à un four pour l'exécution de ce procédé.
On sait qu'on peut obtenir, à l'aide de réducteurs carbonés, la réduction des sulfates, et en particulier des sulfates alcalino-terreux, par voie ignée; il se produit des sulfures et il se dégage de l'oxyde de carbone, de l'acide carbonique etc.
La réaction étant endothermique et l'affi nité des corps en présence étant faible, il est nécessaire de traiter un mélange très intime des "corps primitifs, en assurant un chauffage de toute sa masse.
On a déjà cherché à opérer cette réduc tion en chauffant la masse sous une faible épaisseur afin d'éviter une très grande dépense de combustible pour élever toute la masse à la température nécessaire. Cette manière de faire n'est pas pratique, et l'on risque de provoquer une double décomposition, car le sulfure très pulvérulent obtenu est très oxy- dable, surtout à chaud. En outre, elle exige un prix très élevé de première installation et d'entretien, étant donné qu'il faut chauffer le mélange pulvérulent, et surtout défourne: le produit à l'abri de l'air, ou laisser refroidir ledit produit dans le récipient dans lequel il a été chauffé, ce qui rend difficile un travail continu.
L'invention a pour but de permettre d'effectuer cette réduction de façon pratique et économique.
Dans le procédé suivant l'invention, on introduit dans un four des agglomérés cons titués par un mélange contenant le sulfate à réduire, finement pulvérisé et un réducteur carboné et chauffe la masse desdits agglo mérés à l'aide d'un fluide gazeux qui la traverse et qui est tel que l'atmosphère soit réductrice dans ledit four.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution du four pour la mise en ceuvre de ce procédé. Ce four est représenté schématiquement, en coupe verti cale; il est particulièrement adapté à la réduction des sulfates alcalino-terreux, et surtout de sulfate de calcium pour la pro duction de sulfure de calcium.
Ce four comporte une cuve e verticale, qui peut être cylindrique, cylindro-conique ou de section rectangulaire. Au tiers environ de sa hauteur à partir de sa base, débouchent dans cette cuve des tuyères ou brûleurs bi, livrant passage aux gaz chauds d'un foyer soufflé (non représenté) qui peut être cons titué par un gazogène.
A la partie supérieure du four est prévue une trémie c pour l'introduction dans le four de la matière à y traiter et, à sa partie inférieure, une chambre d pour la sortie hors dudit four du produit fabriqué; lesdites trémie et chambre sont étanches et établies de façon à permettre d'éviter les rentrées d'air dans le foin-; la trémie c possède, dans ce but, un obturateur c mobile horizontalement, et un clapet cl.
Un dispositif de refroidissement des ma tières traitées est prévu à la partie inférieure du four de façon que le produit à défourner soit refroidi et s'oxyde le moins possible. Il comprend. une chambre annulaire j placée sous la paroi cc de la cuve, à laquelle elle fait suite. Cette chambre est divisée par des chicanes annulaires horizontales fixées alter nativement à sa paroi intérieure et à sa paroi extérieure. Un tuyau g, débouchant dans la partie inférieure de cette chambre, y amène de l'air refoulé par une machine (non repré sentée); un tuyau<I>la,</I> partant de la partie supérieure de la chambre, conduit l'air réchauffé à un gazogène.
Un embranchement hl permet de faire passer une partie de cet air au tuyau i allant du foyer au four.
La chambre j peut être faite en fonte. Le fond de la cuve du four est formé par une grille constituée par deux éléments horizontaux, dont l'un, d\, est mobile hori zontalement et sert à obturer les intervalles entre les barreaux de l'autre quand les agglo mérés ne doivent pas passer entre ceux-ci.
A l'aide de ce foui-, on peut exécuter le procédé comme suit: On agglomère du plâtre cuit finement pulvérisé, eau de prise y contenue, avec une quantité déterminée d'un réducteur carboné, également finement pulvérisé, tel que du charbon, et on constitue par moulage sous pression, avec l'agglomérat ainsi obtenu, des morceaux e de grosseur et de forme appro priées telles que lesdits morceaux, une fois introduits dans le four et soumis à l'action des gaz chauds, offrent dans leurs intervalles un passage facile auxdits gaz chauds, et puissent aisément descendre sans former de voûtes.
On donne aux agglomérés de préférence une forme sphérique ou ovoïde et on s'arrange pour que, le foin, étant en fonctionnement normal, l'atmosphère dans ledit four soit réductrice et que, par exemple, il y règne une légère surpression.
On petit obtenir, de cette façon avec marche continue, un excellent rendement en consommant une quantité de combustible de chauffage bien plus réduite qu'avec les pro cédés actuels.
Il est entendu que, si la quantité d'oxyde de carbone et d'acide carbonique sortant par le tuyau f est suffisante - l'appareil étant prévu pour une fabrication importante -, on peut avoir recours à des moyens propres à permettre de récupérer l'oxyde de carbone issu de la réaction.
Comme il va de soi, et comme on l'a d'ailleurs déjà laissé entendl-e, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à celui des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant plus spécialement été indiqués ci-dessus: elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celle où pour fabriquer du sulfure de calcium on utiliserait, au lieu d'un agglo méré de plâtre avec un réducteur carboné, un aggloméré formé avec du gypse ou de l'anhydrite, un réducteur carboné et une matière agglomérante à base de carbone, telle, par exemple, que du brai.
Process for the manufacture of sulphides by reduction of sulphates, and furnace for carrying out this process. The invention relates to a process for reducing sulfates, for the preparation of sulfides, in particular alkaline earth metals, and to a furnace for carrying out this process.
It is known that it is possible to obtain, with the aid of carbonaceous reducing agents, the reduction of sulphates, and in particular of alkaline-earth sulphates, by the igneous route; sulphides are produced and carbon monoxide, carbonic acid etc. are given off.
The reaction being endothermic and the affinity of the bodies present being low, it is necessary to treat a very intimate mixture of the "primitive bodies, while ensuring heating of all its mass.
An attempt has already been made to effect this reduction by heating the mass to a small thickness in order to avoid a very large expenditure of fuel to raise the entire mass to the necessary temperature. This procedure is not practical, and there is a risk of causing a double decomposition, because the very pulverulent sulphide obtained is very oxidizable, especially when hot. In addition, it requires a very high price for first installation and maintenance, given that it is necessary to heat the pulverulent mixture, and above all to remove: the product away from air, or to allow the said product to cool in the container in which it has been heated, which makes continuous work difficult.
The object of the invention is to make it possible to carry out this reduction in a practical and economical manner.
In the process according to the invention, agglomerates consisting of a mixture containing the sulphate to be reduced, finely pulverized and a carbonaceous reducing agent are introduced into an oven, and the mass of said agglomerates is heated using a gaseous fluid which contains it. passes through and which is such that the atmosphere is reducing in said furnace.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the oven for carrying out this process. This oven is shown schematically, in vertical section; it is particularly suited to the reduction of alkaline earth sulphates, and especially of calcium sulphate for the production of calcium sulphide.
This furnace has a vertical vat, which may be cylindrical, cylindrical-conical or of rectangular section. At about a third of its height from its base, open into this tank nozzles or dual burners, providing passage to the hot gases of a blown hearth (not shown) which can be constituted by a gasifier.
At the upper part of the furnace is provided a hopper c for the introduction into the furnace of the material to be treated therein and, at its lower part, a chamber d for the exit from said furnace of the manufactured product; said hopper and chamber are airtight and established so as to make it possible to avoid re-entry of air into the hay; the hopper c has, for this purpose, a shutter c movable horizontally, and a valve cl.
A device for cooling the processed materials is provided at the bottom of the oven so that the product to be removed is cooled and oxidizes as little as possible. He understands. an annular chamber j placed under the wall cc of the tank, to which it follows. This chamber is divided by horizontal annular baffles fixed alternately to its inner wall and to its outer wall. A pipe g, opening into the lower part of this chamber, brings there air discharged by a machine (not shown); a pipe <I> la, </I> starting from the upper part of the chamber, leads the heated air to a gasifier.
A branch hl allows part of this air to pass through the pipe i going from the hearth to the oven.
Chamber j can be made of cast iron. The bottom of the furnace tank is formed by a grid made up of two horizontal elements, one of which, d \, is movable horizontally and serves to close the gaps between the bars of the other when the agglomerates must not. pass between these.
With the aid of this foui-, the process can be carried out as follows: Finely pulverized baked plaster is agglomerated, setting water contained therein, with a determined quantity of a carbonaceous reducing agent, also finely pulverized, such as charcoal, and forming by pressure molding, with the agglomerate thus obtained, pieces of suitable size and shape such that said pieces, once introduced into the furnace and subjected to the action of hot gases, offer in their intervals easy passage to said hot gases, and can easily descend without forming arches.
The agglomerates are preferably given a spherical or ovoid shape and arrangements are made so that, with the hay, being in normal operation, the atmosphere in said oven is reducing and that, for example, there is a slight overpressure.
We can obtain, in this way with continuous operation, an excellent efficiency by consuming a much smaller amount of heating fuel than with current processes.
It is understood that, if the quantity of carbon monoxide and carbonic acid exiting through the pipe f is sufficient - the apparatus being intended for a large production -, it is possible to have recourse to suitable means to make it possible to recover the carbon monoxide resulting from the reaction.
As it goes without saying, and as we have moreover already let it be understood, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to that of the embodiments of its various parts, having been more especially indicated above: it embraces, on the contrary, all the variants, in particular that in which to manufacture calcium sulphide one would use, instead of an agglomerate of plaster with a carbonaceous reducing agent, an agglomerate formed with gypsum or anhydrite, a carbonaceous reducing agent and a carbon-based bonding material, such as, for example, pitch.