CH307705A - Procédé d'extraction directe d'un métal à partir de son sulfure. - Google Patents

Description

  Procédé d'extraction directe<B>d'un</B> métal à     partir    de son     sulfure.       La présente     invention    concerne l'extraction  directe, à partir de son sulfure, d'un métal à  un état (le     pureté    élevée.  



  On sait que les procédés utilisés     couram-          ment    pour l'obtention des métaux à partir de  leur sulfure comportent une première phase  d'oxydation, consistant généralement en un  grillage, puis une seconde phase de réduction  de l'oxyde conduisant au métal lui-même.  



  La     présente        invention    a pour but de réali  ser le     passare    du sulfure au métal en une  seule phase.  



  Elle a. pour objet un procédé d'extraction  directe d'un métal à partir de son sulfure.       Dans    la forme d'exécution préférée de ce pro  cédé, on fond, en présence de carbone, le sul  fure du métal à, extraire avec un sulfure  alcalin et un oxyde métallique.  



  On peut aussi remplacer le sulfure alcalin  et l'oxyde métallique par des réactifs leur       donnant    naissance dans     @    les conditions de la       réaction.     



  Il est. possible théoriquement de déplacer  le soufre d'un sulfure métallique par un métal  différent,     suivant    une réaction d'équilibre du  type         MlS    +     M         M1    +     hl S    (1)    Pratiquement, en raison de la température  (le fusion des sulfures, la réaction provoque  le déplacement de l'équilibre dans le sens non  satisfaisant. De plus, en raison également de  cette température élevée, les métaux considérés  peuvent être volatilisés, de sorte que l'appli-    cation de cette réaction n'est industriellement  pas applicable.  



  On pouvait prévoir, d'après les lois d'équi  libre     des    mélanges liquides binaires, que la  température de fusion d'un système constitué  par un sulfure d'un métal lourd et un sulfure  d'un métal alcalin serait     plus    basse que celle  de chacun des sulfures isolés.

   On a fait la  découverte ,inattendue que si l'on fond,  en     présence    de carbone, un sulfure d'un  métal lourd que l'on désire extraire avec  un sulfure d'un métal alcalin et un oxyde       métallique    ou des réactifs leur donnant nais  sance dans les conditions de la réaction, il se  produit simultanément une oxydation du sul  fure à l'état métallique et une réduction des  autres réactifs en présence, le sulfure de métal  alcalin se retrouvant soit non modifié quand  il est. introduit tel quel dans le système, soit.  à l'état naissant si on a introduit dans le  système des réactifs lui donnant naissance.  



  Parmi les différents modes de réalisation  de l'invention, le plus simple est celui dans  lequel on met en présence le sulfure de métal  lourd à oxyder, le sulfure alcalin, un oxyde  métallique et du carbone. Dans ce cas, le sul  fure est oxydé à l'état métallique, l'oxyde est  réduit à l'état de sulfure, le sulfure alcalin  reste inchangé et le carbone est oxydé à l'état  d'oxyde de carbone.

   Un exemple de cette réac  tion est fourni par la préparation de plomb  pur à partir de galène en présence d'oxyde  de zinc et de sulfure de sodium, selon la réac  tion           PbS    +     Zn0    +     Na2S    + C Pb +     ZnS    +     Na2S    + CO (2)    On remarquera que dans cette réaction le  sulfure de sodium n'intervient en réalité que  pour jouer un rôle de fondant, permettant de  réaliser la fusion à une température très infé  rieure à celle du sulfure. Ainsi, le sulfure de  plomb fond à environ 1200  C, le sulfure de  zinc à environ 1850  C, le sulfure de sodium  à environ 1000  C, tandis que le système pré  cédent entre en fusion entre 700 et 800  C.

    Grâce à cette propriété, on évite la volatilisa  tion du plomb et du zinc.  



  Par ailleurs, on a constaté que la réaction  se produit très rapidement et d'une faon  complète, l'oxyde de zinc étant probablement  d'abord réduit, de telle sorte que le zinc mé  tallique réagit avec le sulfure de plomb à  l'état     naissant,    en provoquant le déplacement  continu de l'équilibre.  



  En mettant. à profit le fait que le sulfure  de sodium peut être formé in situ, au lieu  d'être introduit. tel quel, un autre mode de  réalisation dé l'invention consiste à introduire  le sodium sous forme d'un sel réagissant avec  le sulfure à oxyder avec formation de sulfure  de sodium. On a fait la     constation    que,     dans     les conditions de la réaction, le carbone rédui  sait des corps qui, en principe, ne sont pas  attaqués à des températures aussi basses. Ainsi,  au lieu du système précédent, on peut utiliser  celui     contitué    par le sulfure de plomb, l'oxyde  de fer, le carbonate de sodium et le carbone.

    Il se forme ainsi, simultanément, du sulfure  de fer, du sulfure de sodium qui fond à très  basse température, tandis que l'oxydation du  sulfure de plomb donne naissance à du plomb  métallique que l'on peut récupérer.  



  On a. même pu mettre en pratique un autre  mode de réalisation     dans    lequel on introduit  seulement dans le système le sulfure de plomb,  le carbone et le carbonate de sodium. Dans ce  cas, la libération du plomb peut se représenter  par la réaction globale suivante:       PbS    +     C03Na2    + 2C<B>- < <U>></U></B> Pb +     Na2S    + 3C0  Ce mode de faire est applicable en parti  culier à l'obtention du plomb pur à partir de    la galène. Dans ce cas, le fondant alcalin  abaisse le point, de fusion du mélange à. une  valeur de 700 à 800  C, la masse étant. extrê  mement fluide, ce qui permet une séparation  parfaite du plomb métallique et de la scorie  sulfurée.

   Cette     dernière    constitue un     sous-          produit    de très grande valeur, que l'on récu  père par dissolution dans l'eau et     eoneentra-          tion    dans les conditions classiques à la teneur  commerciale de 60     11/o    de     Na.S.     



  Il reste un insoluble     contenant    les impure  tés du minerai et le<B>Pb'</B> avant éventuellement  échappé à la réaction. Le rendement est prati  quement total. De plus, en raison de la basse  température de réaction, aucune volatilisation  (le métal ne se produit. Enfin, la réaction ne  conduit à aucune formation de     az    sulfuré.  L'appareillage est ainsi simplifié     #à.    l'extrême  puisqu'il se réduit à un simple four de réac  tion     ,sans    nécessiter de système de     récupération     des fumées.  



  Le présent procédé est toutefois applicable  aussi à l'extraction du zinc, molybdène et bis  muth à partir de leurs     sulfures,    la     fusion     s'effectuant également à une température de  700-800  C.  



  Les exemples suivants permettent de voir  comment on peut mettre en pratique les trois  modes de réalisation précédents de l'invention.  <I>Exemple 1:</I>  On mélange 3 tonnes de     galène    avec 1700     k;r     (le sulfure de sodium commercial à 60 0/0.  1050 kg     d'ox5    de de zinc constitué par de la  blende grillée et 150 kg de charbon sous forme  d'anthracite ou de coke.

   On chauffe le mé  lange à fusion (800  C environ), on le coule  dans une lingotière dans laquelle le plomb  forme à la partie inférieure un lingot presque       pur        (99,7-99,8%)        de        2550        kg.        Le        rendement          est.        de        97,98        %.        La.        scorie        solide        contient        tout     le zinc à l'état de sulfure et tout le sulfure  de sodium inaltéré.

   Par lessivage à. l'eau et.  filtration, on récupère, d'une part, la solution  de sulfure de sodium que l'on concentre et  recycle, d'autre part, le sulfure de zinc que      l'on peut griller pour être réutilisé. On remar  quera, que, dans ces conditions, la totalité du  soufre de la, galène a été utilisée.  



  On peut remplacer dans les mêmes condi  tions le sulfure de sodium par les quantités cor  respondantes de sulfate de sodium et de char  bon.  



  <I>Exemple 9:</I>  On mélange une tonne de galène, 150 kg  (le carbonate de soude, 300 kg d'oxyde de fer       oonst.itué    par un résidu de pyrite grillée et  100 kg de charbon. On obtient une fusion très  rapide à. 700-800  C et le rendement est de       97,99        %        du        plomb        d'une        pureté        de        99,9        0/0.     



  <I>Exemple 3:</I>  On mélange 3 tonnes de galène et 1,350  tonne de carbonate de sodium     Solvay,    ainsi  que 0,3 tonne de charbon. Le mélange entre  en fusion à 700 C environ, on le coule dans  une lingotière à. la partie inférieure de la  quelle le plomb métallique forme un lingot     à,     l'état presque pur avec un rendement de 98  à     991/o.    On peut éventuellement faciliter en  core la réaction en ajoutant un peu d'oxyde  de zinc. On retrouve tout le soufre du minerai  sous forme de sulfure de sodium récupérable.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé d'extraction directe d'un métal à partir de son sulfure, caractérisé en ce qu'on fond, en présence de carbone, ledit sulfure avec au moins un composé tel que le produit final renferme un sulfure de métal alcalin, le mélange initial contenant par ailleurs un com posé apte à agir comme fondant. SOUS-REVENDICATIONS 1.. Procédé suivant la revendication, dans lequel on fond en présence de carbone le sul fure du métal à extraire avec un sulfure alca lin et un oxyde métallique. 2. Procédé suivant la revendication, dans lequel on fond en présence de carbone le sul- fure du métal à extraire avec des réactifs don nant naissance dans les conditions de la réac tion à un sulfure alcalin et à un oxyde métal lique. 3.

   Procédé suivant la sous-revendication 2; dans lequel on fait fondre simultanément, en présence de carbone, le sulfure du métal à extraire, un carbonate de métal alcalin et un oxyde métallique. 4. Procédé suivant la sous-revendication 2, clans lequel on fait fondre simultanément, en présence de carbone, le sulfure du métal à extraire et un carbonate de métal alcalin. 5. Procédé suivant la sous-revendication 3, dans lequel ledit oxyde métallique est de l'oxyde de fer. 6. Procédé suivant la. sous-revendication 1, dans lequel ledit oxyde métallique est de l'oxyde de zinc. 7.

   Procédé suivant. la. revendication, dans lequel le métal à extraire à partir de son sulfure est le plomb. 8. Procédé suivant la revendication, clans lequel le métal à extraire à partir de son sulfure est le zinc. 9. Procédé suivant la revendication, dans lequel le métal à extraire à partir de son sul fure est le molybdène. 10. Procédé suivant la revendication, dans lequel le métal à extraire à partir de son sulfure est le bismuth. 11. Procédé suivant la sous-revendication 7, dans lequel la température de fusion est de 700 à 800 C. 12. Procédé suivant la sons-revendication 8, dans lequel la température de fusion est de 700 à 800 C. 13. Procédé suivant la sous-revendication 9, clans lequel la température de fusion est de 700 à 800 C. 14.

   Procédé suivant la sous-revendication 10, dans lequel la température de fusion est de 700 à 800<B>0</B> C.