CH264674A - Procédé de fabrication de chrome métallique. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication de chrome métallique.    Les minerais de chrome renferment en  général des proportions importantes de fer. Le  problème de l'élimination du fer de ces mine  rais se pose dans un grand nombre de cas et,  en particulier, lorsque l'on se propose d'ex  traire des minerais le chrome à l'état pur ou  presque pur.  



  Les procédés thermochimiques utilisés pour  réaliser ce déferrage consistent. essentiellement  à charger au four électrique le minerai à trai  ter, mélangé avec un réducteur convenable en  quantité judicieusement dosée et à réaliser,  dans ce four, la réduction de l'oxyde de fer  contenu dans le minerai et, par suite, l'élimi  nation du fer sous forme métallique.  



  Les réducteurs utilisés de préférence pour       cette    opération sont. le carbone et le silicium.  Du fait de l'équilibre existant entre le fer et  le chrome contenus dans la phase métallique,  d'une part. et les oxydes correspondants du  minerai fondu, d'autre part, il est nécessaire,  si l'on veut atteindre des teneurs très basses  en oxyde de fer dans le minerai, de réduire  une partie de l'oxyde de chrome du minerai.  Ceci a pour effet d'appauvrir en oxyde de  chrome le minerai ainsi déferré, ce qui rend  la suite des opérations, par exemple l'extrac  tion du chrome à l'état pur, plus difficile et  plus onéreuse.  



  Dans le cas de l'emploi du carbone comme       réducteur,    le dosage rigoureux en est difficile.  On est conduit à ajouter un excès de réduc-         teur    dans le lit de fusion, ce qui entraîne une  réduction supplémentaire d'oxyde de chrome  et un appauvrissement encore plus marqué  du minerai fondu en cet. oxyde.  



  L'emploi du silicium présente un inconvé  nient différent: celui de donner lieu, au cours  de la réduction, à la formation d'une     quan-          tité    importante de silice qu'il. est nécessaire  de     saturer    par de la chaux si l'on veut éviter  que le chrome obtenu à partir du minerai dé  ferré contienne des quantités importantes de  silicium. Cette silice formée et la chaux né  cessaire pour la saturer viennent encore diluer       l'ox@-de    de chrome contenu dans le laitier  formé à la suite de l'opération de     déferrage.     



  La     présente    invention a pour objet. un pro  cédé pour obtenir; à partir d'un minerai de  chrome très riche en fer, un chrome métalli  que pratiquement pur, procédé qui permet  d'éviter les inconvénients ci-dessus mentionnés.  CC procédé est caractérisé en ce qu'on soumet  le minerai, à l'état fondu, à l'action réduc  trice de chrome pratiquement pur ou d'un       ferrochrome    très riche en chrome, en ce que  l'on sépare la phase métallique obtenue du  laitier qui la surmonte,

   ce laitier solidifié et  broyé étant soumis à un triage magnétique  polir en extraire les inclusions métalliques et  le minerai     ainsi        déferré    étant alors soumis à  un traitement de réduction en vue de l'obten  tion du chrome métallique pratiquement pur  recherché.      Au cours de la réduction initiale, le  chrome réagit avec l'oxyde de fer contenu  dans le minerai, en donnant naissance, d'une  part, à un ferrochrome relativement pauvre  en chrome et, d'autre part, à de l'oxyde de  chrome     qui    s'introduit dans le laitier. Ce lai  tier lui-même ne contient plus que des pro  portions très faibles de fer à l'état d'oxyde.  



  En outre, on a constaté qu'après réduction  par le chrome de l'oxyde de fer contenu dans  le     minerai,    il reste, dans le     laitier    final, des  proportions relativement importantes du     ferro-          chrome    formé au cours de la réduction et  disséminé dans le laitier sons forme de goutte  lettes. Comme ce     ferrochrome    est riche en fer,  ces gouttelettes apportent une contribution  importante, pouvant aller jusqu'à 90<B>/%", à</B> la  teneur totale en fer du laitier, le fer sous  forme     d'inclusions    métalliques venant s'ajou  ter à la faible quantité de fer restée sous forme  d'oxyde.

   Or, on a découvert que l'alliage mé  tallique obtenu au cours de la réduction a une  composition telle qu'il présente des propriétés  magnétiques, ce qui permet précisément d'ex  traire du laitier, après broyage, les inclusions  métalliques qu'il contient.  



  On peut utiliser comme réducteur, pour le       déferrage    du minerai, le chrome pratiquement  pur obtenu par le procédé faisant l'objet de  l'invention ou un     ferrochrome    très riche en  chrome, par exemple à 70 % de chrome. Le  ferrochrome obtenu après l'opération de ré  duction est     évidemment    appauvri en chrome,  par rapport à l'alliage initial, mais peut être  utilisé commercialement comme ferrochrome  pauvre. La quantité d'alliage réducteur mise  en     aeuvre    doit être calculée en fonction du  pourcentage de chrome qu'il renferme, en vue  d'obtenir, en fin d'opération de réduction, un  alliage ferrochrome titrant par exemple plus  de 20 % de chrome.  



  La réduction du minerai déferré peut  être réalisée, par exemple, de faon connue,  par     aluminothermie    ou à l'aide de carbone.  



  On peut également réduire ce minerai dé  ferré en deux stades. A cet effet, au cours du  premier stade, on fait     agir    tout d'abord, sur    le     minerai    déferré, avec ou     sans        intermélange     violent des éléments     réagissants    et en pré  sence d'une base telle que la chaux, un     silico-          chrome    pauvre en silicium, ce qui donne lieu,  d'une part, à du chrome métallique industriel  et, d'autre part, à un laitier contenant de la  silice, de la chaux et de l'oxyde de chrome,  ce laitier étant soumis, au     cours    du second  stade,

   à l'action d'un     silico-chrome        riche    en       siliciiun,    préparé au four électrique par action  de quartz et de carbone sur une partie du  minerai déferré à     réduire,    ce second stade,  effectué de préférence avec     intermélange    vio  lent des phases en présence, donnant lieu,  d'une part, à un laitier contenant     uniquement     de la silice et de la chaux, laitier qui est éli  miné et, d'autre part, à un     silico-chrome    qui  peut être utilisé dans le premier stade d'une  opération telle que celle qui vient d'être dé  crite.  



  Voici un exemple de réalisation du pro  <B>cédé</B> objet de l'invention.    <I>Exemple:</I>    On a fondu, au four électrique, un mé  lange de 300 kg de minerai de chrome titrant       Cr,O,    45,90     %    et     FeO:    14,34 % et de 300 kg  de chaux. Lorsque la fusion a été complète, on  a chargé à la surface du bain 156 kg de     ferro-          chrome    contenant     67,50, ô    de chrome.

   On a  obtenu, après coulée, 587 kg de laitier et 94 kg  de métal qui avaient respectivement les ana  lyses suivantes  <I>Laitier:</I>  Fe total (Fe métallique     -I-    Fe oxyde) 3 %       Cr.03    40,80       Si0_    2       A1,O        ï    12 %       CaO    31,80       11M0    10,23  <I>Métal:</I>  Cr<B>31,58%</B>  Fe 67,80  Après broyage, le laitier ainsi obtenu a été  déferré par triage magnétique.

   Le laitier ainsi  déferré contenait:      Fe total (Fe     métallique--    Fe oxyde)     0,28;ô          Cr_O"    39,88  Sur 565 kg de ce laitier, conservé à l'état  fondu dans un four électrique aménagé à cet  effet, on a fait réagir 135 kg de     silico-chrome     broyé, partiellement     désilicié,    titrant 31  de silicium et provenant de la deuxième phase  de l'opération. Lorsque l'alliage a été entière  ment fondu et la réaction pratiquement ter  minée, on a. laissé décanter le métal, puis on  l'a soutiré.

   On a obtenu 175 kg de chrome  métal titrant         Ci-        \18,20          F\e    0,95  Si     0,-15          C   <B>0,055%</B>    Sur le laitier conservé dans le four élec  trique, on a. ensuite ajouté 120 kg de     silico-          chrome    titrant 60,20 de silicium et<B>0,70</B> de  fer. On a chauffé. Quand la réduction a été  pratiquement complète, on a séparé l'alliage  de la scorie.

   On a ainsi obtenu 148 kg de       silico-chrome    partiellement     désilicié    titrant  <B>317,</B> de silicium et 0,80     %    de fer qui a été  utilisé dans la première phase de l'opération  suivante.    La scorie, qui ne contenait plus que 0,80     %     d'oxyde de chrome, a été envoyée au remblai

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour obtenir, à partir d'un mine rai de chrome très riche en fer, un chrome métallique pratiquement pur, caractérisé en ce qu'on soumet le minerai, à l'état. fondu, à. l'action réductrice de chrome pratiquement. pur ou d'un ferrochrome très riche en chrome, en ce que l'on sépare la phase métallique ob tenue du laitier qui la surmonte, ce laitier solidifié et broyé étant soumis à un triage magnétique pour en extraire les inclusions métalliques et le minerai ainsi déferré étant alors soumis à un traite ment de réduction en vue de l'obtention du chrome métallique pratiquement pur recherché. SOUS-RE VENDICATIONS 1.

   Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que la réduction du minerai a lien dans un four électrique. 2. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que la réduction du minerai a lieu en présence d'un fondant. 3. Procédé selon la. revendication et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que la réduction du minerai a. lieu en présence de chaux. 4. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que l'on utilise comme réducteur un ferrochrome titrant environ 70 % de chrome. 5. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que l'on utilise comme réducteur le chrome métallique pratiquement pur ob tenu par le procédé. 6.

   Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que la quantité de réducteur uti lisé est déterminée en vue d'obtenir, pour le ferrochrome constituant un sous-produit de cette réduction, une teneur en chrome supé rieure â. 20 %. 7. Procédé selon la, revendication, caracté risé en ce que l'on effectue la réduction du minerai déferré par aluminothermie. 8. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que l'on effectue la réduction du minerai déferré par du carbone. 9.

   Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que l'on effectue la réduction du minerai déferré en deux stades, à savoir: une première phase au cours de laquelle on fait agir sur ledit minerai, en présence d'une base, un silico-chrome relativement pauvre en sili cium., ce qui donne lieu à. la formation du chrome métallique pratiquement pur recherché et d'un laitier résiduel, et une deuxième phase au cours de laquelle on soumet ce laitier rési duel à l'action d'un silico-chrome relativement riche en silicium, le silico-chrome relativement pauvre en silicium obtenu au cours de cette seconde phase étant utilisé pour réaliser la première phase de réduction du minerai dé ferré. 10.

   Procédé selon la revendication et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que l'on prépare le silico-chrome riche en silicium utilisé pour la seconde phase de réduction en faisant réagir du quartz et du carbone sur une partie du minerai déferré à réduire. 11. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 9 et 10, caractérisé en ce que la préparation du silico-chrome riche en silicium a lieu dans im four électrique. 12.

   Procédé selon la revendication et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que l'on effectue l'une au moins des deux phases de réduction du minerai déferré avec intermé- lange violent des phases en présence.