CH237041A - Procédé pour l'obtention de produits sidérurgiques de qualité supérieure à partir de minerais et résidus industriels. - Google Patents

Description

  Procédé pour l'obtention de     produits    sidérurgiques de qualité     supérieure    à partir  de minerais et résidus industriels.    La présente invention a pour objet un  procédé pour l'obtention directe de produits  sidérurgiques de qualité supérieure, en par  tant de minerais et de résidus industriels  contenant de l'oxyde de fer à un degré d'oxy  dation différent de la magnétite.

   Il permet  d'employer des minerais même si menus,  friables, poussiéreux et pauvres, qu'ils ne  pourraient pas être convenablement utilisés  dans l'industrie sidérurgique classique, ainsi  que des résidus industriels contenant du fer,  tels que ceux qu'on obtient des bauxites après  l'extraction de l'aluminium, ceux qu'on ob  tient des     pyrites    après leur grillage dans les  fabriques d'acide sulfurique, etc.  



  On a observé que les composés oxygénés  du fer, à part quelques-uns tels que par exem  ple les     silicates,    dans lesquels le fer est à un  état d'oxydation différent de celui de la ma  gnétite, lorsqu'ils sont portés à la tempéra  ture de l'incandescence (environ 1000  C) dans  un milieu neutre ou oxydant suivant ledit de  gré d'oxydation, se transforment en magnétite    (Fe3O4).

   A la suite de cette observation, on  a envisagé le procédé objet de l'invention et  suivant lequel on chauffe la matière première,  définie ci-dessus, jusqu'à l'incandescence en  atmosphère non réductrice, de façon à trans  former l'oxyde de fer en magnétite; on refroi  dit rapidement le produit en l'absence d'agents  oxydants, on sépare la magnétite des     impu-          retés    et on la réduit par     -chauffage    en pré  sence d'un agent     réducteur.     



  Pratiquement, le chauffage progressif de  la matière à traiter pour la. porter à l'état       d'incandescence    peut se faire sans aucune dif  ficulté pratique     industrielle    dans un four  tubulaire     tournant,    chauffé à son     extrémité     de sortie par une     soûrce    quelconque de cha  leur:

       brûleurs:    à gaz ou à mazout,     dispositif     électrique, etc. ayant bien présent que     1a_    vi  tesse de     rotation    -du four doit     être    réglée     dans     chaque cas suivant la     nature    du minerai ou  des résidus industriels de façon qu'il en     sorte     à  l'état     d'incandescence.         Les réactions concernant la plupart des       minerais    de fer ou des résidus industriels con  tenant du fer sont les suivantes:  Si le minerai ou le résidu contient du fer  sous la forme d'hydrate (Fe2[OH]6):  6 Fe2O3 = 4 Fe' 04 + O2.  



  Si le minerai ou le résidu contient du fer  sous la forme d'hydrate (Fe2[OH]6):  6 Fe(OH)6 = 4 Fe3O4 + 18 H2O + O2.  



  Si le minerai (des résidus industriels de ce  genre n'existant pas) contient du fer sous la  forme d'oxyde hydraté iFeO.OH):  12 FeO . OH = 4 F7e3O4 + 02 + 6 H2O.  Si le minerai contient le fer sous la forme  d'hydroxyde à différentes proportions d'hy  drate par rapport à l'oxyde (et celle-ci est la  forme la plus répandue dans certains pays  d'origine volcanique et ces minerais ne sont  généralement pas utilisés dans la sidérurgie  classique à cause de leur état poussiéreux ou  de leur friabilité), résultant d'une oxydation  et d'une hydratation naturelles des pyrites de  fer (FeO . OH + Fe2O3), la réaction donne de  même de la magnétite, de l'eau et de l'oxy  gène:  x F eO . OH + x Fe2O3  = Fe3O4 + x H2O + x O2.  



  Si le minerai contient de l'oxyde pauvre,  ferreux (FeO) et en particulier du carbonate  de fer (Sidérite, FeCO3):  6 FeO + O2 = 2 Fe3O4  ou bien  FeCO, = FeO + CO2  et  6 FeO + O2 = 2 Fe3O4.  Pratiquement, la première opération (le  chauffage de la matière première jusqu'à l'in  candescence) demande de une heure et demie  à. deux heures et il est bien à observer que,  quelle que soit la     source    de chaleur dans l'in  térieur du four, on doit avoir une atmosphère  oxydante, ou tout au plus neutre, jamais ré-         ductrice,    pour empêcher la     formation,    de  l'oxyde pauvre de fer     FeO.     



  Le refroidissement de la matière incan  descente peut se faire facilement et sans au  cun danger en la faisant tomber à sa sortie  du four tournant.     directement    dans un bac  contenant de l'eau, ce qui évite naturellement  toute possibilité d'une     suroxydation    de la  magnétite qui s'est formée.  



  Naturellement, la magnétite ainsi obtenue  est     séparée    des impuretés primitivement con  tenues dans le minerai ou dans le résidu indus  triel soumis au traitement, ce qui peut se faire  au moyen d'un séparateur électromagnétique  convenable: cette épuration peut     être    poussée  pratiquement à un maximum moyennant, un  broyage relativement poussé du produit re  froidi avant de le passer au séparateur ma  gnétique. Avec un broyage limité à l'obten  tion d'un produit de finesse correspondant à  un tamis ayant 60 à 100 mailles au cm', sui  vant la nature de la matière traitée, on peut  obtenir dans le produit épuré un degré de  pureté entre 95 et<B>97%</B> en réduisant à une  quantité pratiquement presque négligeable la  perte de fer dans le refus de la séparation  électromagnétique.

    



  La magnétite épurée constitue naturelle  ment une matière première de grande valeur  pour la sidérurgie, et on en peut obtenir di  rectement, de     façon    simple et économique, des  produits sidérurgiques de qualité supérieure.  Pour cela, on peut opérer de la.     façon    sui  vante: on mélange la magnétite (après l'avoir       séchée)    avec un agent réducteur convenable:  charbon de bois, menu de coke ou poussière  de graphite, etc. en quantité variable suivant  le type du métal qu'on se propose d'obtenir,  c'est-à-dire des fontes plus ou moins carbu  rées (type suédois ou type anglais ou bien les       "aciérées).    des aciers durs, des aciers doux,  etc.

   Le mélange     magnétite-charbon    est intro  duit dans un deuxième four tubulaire tour  nant, qui peut. être chauffé de la même façon  que le four de magnétisation en en réglant  la. vitesse de rotation de façon que la réduc  tion de la magnétite soit poussée au maximum  et que le produit en sorte à la     température         d'environ 1000-1100  C. Le produit sortant  de ce four étant du fer réduit     partiellement     fondu de façon à prendre l'aspect de boulets  plus ou moins compacts, est fait tomber di  rectement à la température susmentionnée  d'environ 1000  C, dans un four de fusion,  dans lequel il fond très rapidement, et est  coulé successivement dans des lingotières ou  dans des moules.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS: I. Procédé pour l'obtention de produits sidérurgiques de qualité supérieure à partir de minerais et de résidus industriels conte nant du fer à un degré d'oxydation différent de celui de la magnétite, caractérisé par le fait que l'on chauffe jusqu'à l'incandescence la matière première en atmosphère non ré ductrice, de façon à transformer l'oxyde de fer en magnétite, on refroidit rapidement le produit en l'absence d'agents oxydants, on sépare la magnétite des impuretés et on la réduit par chauffage en présence d'un agent réducteur. II.

   Installation pour la réalisation du pro cédé suivant la revendication I, caractérisée par le fait qu'elle comporte un four tubulaire tournant, légèrement incliné, pour le chauf- fage de la matière à traiter, un bac contenant de l'eau et destiné au refroidissement rapide de la magnétite incandescente hors du contact avec l'air ambiant, un dispositif pour la sépa ration électromagnétique de la magnétite des impuretés, puis un autre four tubulaire tour nant où la magnétite est réduite par des agents réducteurs mélangés avec elle,

   et enfin un four de fusion pour la fusion des boulets de fer sortant du four tubulaire et où ces derniers sont transformés dans le produit sidérurgique désiré. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé par le fait que la magnétite est obte nue en chauffant assez lentement la matière première dans une atmosphère oxydante jus qu'à ee qu'elle soit incandescente et ensuite en la refroidissant très rapidement à l'abri d'agents oxydants. 2.

   Procédé selon la revendication I, carac térisé par le fait que la magnétite est obtenue en chauffant assez lentement la matière pre mière dans une atmosphère neutre jusqu'à ce qu'elle soit incandescente et en la refroidis sant très rapidement à l'abri d'agents oxy- dants.