CH245135A - Procédé pour l'obtention de métaux. - Google Patents

Description

  Procédé pour     Pobtention    de métaux.    La     présente    invention a pour objet un  procédé pour l'obtention de métaux     plus          électro-négatifs    que le fer, en particulier du  cuivre, du plomb, de l'étain, du nickel, à  partir -de matières     contenant    un ou plusieurs  de ces métaux à l'état oxydé.  



  De telles     matières    peuvent     contenir    en  outre de l'oxyde de fer ou du fer métallique;  elles pourraient en particulier être pauvres  en métal à récupérer. Ces     matières    peuvent  être des minerais ou des déchets, comme par  exemple des crasses de     laitonnerie,    des boues  diverses de cuivre, des pièces d'appareils  partiellement ou complètement oxydées, etc.  



  Selon ce procédé, on chauffe     ces        matières     dans un four électrique et en     présence    d'un  agent réducteur, de chaux et -de silice, jusqu'à  fusion du tout, comme il est déjà connu. Ce  pendant, le procédé de l'invention est carac  térisé en ce que, pour     contrôler    la marche de  la.

   réduction, on travaille en     présence    d'oxyde  de fer et/ou de fer, et en ce que l'on règle  la quantité d'agent réducteur employée, de    manière que, pratiquement, tous les compo  sés de métaux plus     électronégatifs    que le  fer soient     totalement    réduits à l'état métalli  que, mais que tout le fer présent, soit à l'état  d'oxyde, soit à l'état     métallique,        reste    à l'état  d'oxyde, ou soit transformé dans cet état, de  manière à     obtenir,    d'une part, un laitier con  tenant pratiquement la totalité du fer à l'état  oxydé et, d'autre part, un bain contenant les  métaux formés à l'état métallique.  



  Comme on le comprend, le fer ou l'oxyde  de fer sert d'indicateur pour régler la marche  de la réduction. La présence de fer dans le  bain     métallique    indique un excès de réduc  teur et la présence d'oxyde de     métaux    plus  électronégatifs que le fer dans, le laitier in  diquent     un    manque de réducteur.

   La quantité  de ce dernier est donc à doser de manière  qu'elle soit juste suffisante pour éviter la  présence de fer métallique dans le bain.     On          obtient    en fin     d'opération    un alliage     conte-          nant    les métaux non     ferreux    des déchets  traités et un laitier     renfermant    tout le fer     à,         l'état oxydé ainsi que     les    impuretés non mé  talliques des matières traitées.

   L'alliage ob  tenu, dont la composition varie selon la cons  titution des matières     traitées,    peut être traité       subséquemment    par des méthodes connues,  pour enrichir sa teneur en l'un ou l'autre des  métaux non ferreux qu'il renferme; par  exemple; s'il est riche en cuivre, il pourra  être oxydé au     convertisseur,    pour ,donner  finalement, d'une part, du cuivre d'une pu  reté technique et, d'autre part,     des    oxydes  de métaux non     ferreux    (étain, plomb, zinc).       Ces        oxydes    pourront à nouveau être traités  selon le procédé. objet de l'invention, soit  seuls, soit en mélange avec des matières  fraîches.  



  Si les matières à traiter sont exemptes de  fer, on leur en ajoutera soit sous forme  d'oxyde de fer, soit     même    sous forme de  fer métallique qui sera     alors        oxydé    au cours  du procédé. Dans le cas où la     conductibilité     des     matières    à traiter (déchets extrêmement  pauvres)     n'est    pas     suffisante    pour un bon  amorçage du four électrique, l'adjonction de  fer métallique     (riblons)    sert également à ren  dre la masse à traiter suffisamment     conduc-          trice.     



  Le procédé selon la     présente    invention  permet de traiter     des    matières, même extrê  mement pauvres en métaux     non        ferreux    et  d'en récupérer ces derniers avec de     bons    ren  dements pour     obtenir    finalement ces métaux  à un degré de pureté bien suffisant pour les  besoins de l'industrie.

   Son exécution pratique       est    en outre moins onéreuse que la récupéra  tion du cuivre par voie chimique, laquelle       nécessite    des installations     relativement    im  portantes en regard des     tonnages        traités    et  dont le rendement est faible par suite de       l'importance    des masses traitées en regard du  cuivre récupéré.  



       Le    procédé selon     l'invention    peut être       réalisé    en pratique comme suit:  On détermine par analyse la teneur en  métaux     non    ferreux des matières à traiter.  Cette teneur permet de déterminer la quantité  de réducteur (charbon) à mélanger aux ma  tières. .Si     ces        dernières    ne     contiennent    pas de    fer, on leur en ajoute soit sous forme d'oxyde,  soit sous forme métallique     ,si    elles sont     très     oxydées, afin d'obtenir un mélange suffisam  ment     conducteur    pour l'amorçage du four.

    On     mélan.g,e    encore auxdites matières de la  chaux, de la silice et éventuellement un fon  dant.  



  On charge le mélange intime     desdites    ma  tières, du charbon, de la chaux, de la silice,  additionné ou non d'oxyde de fer ou de fer  et de fondant     dans    un four à arc électrique  triphasé, à garnissage basique. On chauffe la  charge jusqu'à fusion tout en la brassant.  Elle se sépare en laitier et bain métallique.  Si la quantité de réducteur a été -correcte  ment déterminée, le laitier est pratiquement  exempt de métaux non ferreux et le bain est  pratiquement exempt de fer. Si tel n'est pas  le cas, on ajoute du réducteur à la charge.  Si du fer a été ajouté à l'état métallique, il  ne l'aura été qu'en quantité inférieure à celle  qui est entièrement oxydable par l'oxygène  présent dans la charge comme oxyde de métal  non ferreux.  



  Quand le traitement est bien mené, le lai  tier obtenu en fin     d'opération    ne contient que  des traces de métaux non ferreux (eu, Pb,  Sn), mais, par contre, il renferme la majorité  du fer et des impuretés minérales des ma  tières de départ. Des analyses du laitier ou  du bain métallique permettent de conduire  le traitement. En pratique, des opérations  successives seront conduites par analogie, la  constitution     des    matières à traiter étant ap  proximativement connue.     Lorsque    les ana  lyses montrent que le traitement est     terminé,     c'est-à-dire que le laitier est     pratiquement     exempt de métaux non ferreux et le bain  exempt de fer, on sépare le bain métallique  du laitier.

   Le métal obtenu peut être coulé en  gueuses dans du sable.  



  <I>Exemple:</I>  4 tonnes de crasses de     laitonnerie    titrant       19,8%    de cuivre ont été     -mélangées    avec de  la silice, de la chaux et de la     magnésie,    de  manière à donner un mélange de la compo  sition suivante:

             Cu0    24;80       Pbo        1,18%          Snoz    5       NiO        0,510%          FeO    10,5 %       Zn0    22,50  Silice,     chaux,          magnésie        35,50%     La quantité théorique de réducteurs cal  culée sur la teneur en oxyde de cuivre, plomb,  étain, nickel, était de 187,8 kg en carbone  pur.  



  En admettant un rendement de<B>70%</B> du  carbone de la charge, il est     nécessaire    d'ajou  ter 270 kg de carbone pur au mélange     ci-          dessus,    sous forme de     poussier        d'anthracite     ou de charbon de bois.  



  Le traitement d'une telle charge a permis  d'obtenir 10:35 kg d'un alliage ayant une  teneur de 76 % de cuivre. Le poids du cuivre  récupéré est donc -de     7$'6    kg. En fin d'opéra  tion, le laitier ne renfermait que 0,2% de  Cu, ce qui ne représente que 6, kg de cuivre  perdu dans le laitier.  



  Voici encore, à titre d'exemple, des ana  lyses de coulée et de laitier en fin de trois  opérations  
EMI0003.0018     
  
    Goulée <SEP> OpérationI <SEP> OpérationlI <SEP> OpérationIII
<tb>  Cu <SEP> en <SEP> % <SEP> <B>82,9</B> <SEP> 62,3, <SEP> 62,3
<tb>  Pb <SEP> en <SEP> % <SEP> 4, &  <SEP> 7,54 <SEP> env.15
<tb>  Sn <SEP> en <SEP> % <SEP> 7,03;

   <SEP> 2.1,85 <SEP> env.17
<tb>  Ni <SEP> en <SEP> % <SEP> 0,97 <SEP> 5,,35 <SEP> 3;3
<tb>  Fe <SEP> en <SEP> % <SEP> 0,,34 <SEP> 0,2 <SEP> 0,4
<tb>  Zn <SEP> en <SEP> % <SEP> 3,36 <SEP> 2,07 <SEP> 1,5-7
<tb>  Laitier <SEP> Opération <SEP> I <SEP> OpérationII <SEP> OpérationIII
<tb>  SiO, <SEP> en <SEP> % <SEP> 17 <SEP> 20,3 <SEP> 21,1
<tb>  Sn02 <SEP> en <SEP> % <SEP> traces <SEP> - <SEP>   FeO <SEP> en <SEP> % <SEP> 41,1 <SEP> 2<B>1</B>2,5 <SEP> 22,4
<tb>  ZnO <SEP> en <SEP> % <SEP> 13 <SEP> - <SEP>   CaO <SEP> en <SEP> % <SEP> 2!0, <SEP> - <SEP>   M.go <SEP> en <SEP> % <SEP> 4 <SEP> - <SEP>   CuO <SEP> en <SEP> % <SEP> 0,4 <SEP> 1 <SEP> 1,5't2
<tb>  NiO <SEP> en <SEP> % <SEP> - <SEP> 0,05 <SEP> 0,1       En oxydant, par exemple, le métal ob  tenu par l'opération I, au convertisseur, on  peut, d'une part,

       obtenir    du cuivre d'une  pureté     technique    et, d'autre part, un laitier  formé par les oxydes des autres. métaux non  ferreux et de     l'oxyde    de cuivre pour une  teneur en cuivre -de     18,    à 20%. Ces oxydes  peuvent être à nouveau traités selon le pro  cédé revendiqué.  



  On peut ainsi facilement récupérer jus  qu'à<B>9,9%</B> du cuivre se trouvant dans des  déchets pauvres en .ce métal.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour l'obtention de métaux plus électronégatifs que le fer à partir de ma tières contenant l'un au moins de ces métaux à l'état oxydé, selon lequel on chauffe ces matières dans un four électrique et en pré sence d'un agent réducteur, de chaux et de silice, jusqu''à fusion du tout, caractérisé en ce que pour contrôler la, marche de la réduction, on travaille en présence d'oxyde de fer et/ou de fer et en ce que l'on règle la quantité d'agent réducteur -employée -de manière que, pratiquement,

   tous les composés de métaux plus électronégatifs que le fer soient totalement réduits à l'état .métallique, mais que tout le fer présent, soit à l'état -d'oxyde, soit à l'état métallique, reste à l'état d'oxyde ou soit transformé dans cet état, de manière à obtenir, d'une part, un laitier con- tenant pratiquement la totalité du fer à l'état oxydé et, d'autre part, un bain conte nant les métaux formés à l'état métallique. SOUS-]REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que l'on emploie un four à gar nissage basique. 2.

   Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que l'on emploie un four à arc. 3. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que l'on mélange intimement- les matières, l'agent réducteur, l'oxyde de fer ou le fer, la chaux et la silice. 4. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que l'on chauffe les matières également en présence d'un fondant. 5.

   Procédé selon la revendication et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que i'on règle la composition de la masse chauf fée au four électrique, par adjonction de fer métallique, de telle sorte qu'elle sôit suffi samment conductrice pour permettre un bon amorçage du four. 6. Procédé selon la revendication, -carac- térisé en ce que le produit métallique coulé est ensuite passé -au convertisseur pour en éliminer certains des métaux constituants sous forme d'oxydes. 7.

   Procédé selon la revendication et la sous-revendication 6, caractérisé en ce que les oxydes obtenus par le traitement au con vertisseur constituent une partie au moins des matières à traiter.