LU83260A1 - Procede pour la recuperation directe de rognure et de poudre de zinc metallique,en particulier a fines particules - Google Patents

Description

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Procédé pour la récupération directe de rognure? et de poudre de zinc métallique, en particulier à fines particules

La présente invention concerne la récupération de zinc 5 métallique qui est un résidu des opérations de traitement sous la l'orme de rognure et de poudre à fines particules·

Ces résidus métalliques ne peuvent pas être directement récupérés par une nouvelle fusion puisque les particules sont entièrement ou partiellement revêtues par une pellicule 10 d'oxyde ou par d'autres polluants qui empêchent ces particules d'être directement chargées dans un four de fusion où se trouve du zinc métallique en fusion»

On se référera par la suite à la poudre de zinc qui est un résidu du traitement dans la fabrication de l'acier 15 galvanisé ï c'est réellement un cas important et ennuyeux de récupération du zinc métallique ; bien entendu, ce qui est dit pour la présente invention peut être également appliqué aux résidus de zinc métallique ayant une quelconque autre origine, La poudre de zinc qui est un résidu du processus de 20 galvanisation de l'acier a, en général, une taille de particule très fine, j_égale ou inférieure à la maille 400 (37 p)^ ü n'est pas possible de la faire refondre à cause de son extrême finesse et également de la pellicule d'oxyde ou d'autres composés qui enrobent chaque granule individuel, 25 Quand la poudre métallique est.chargée dans un four de fusion, en fait, elle flotte sur le zinc métallique fondu et, presque immédiatement, elle brille et forme de l'oxyde de zinc sans fondre, î Même quand la transformation en agglomérés (ou bri-30 quettes) est utilisée pour la poudre, on obtient les mêmes résultats négatifs t les morceaux flottent sur le zinc fondu, ne sont pas mouillés par le bain métallique à cause de la pellicule qui enrobe les particules métalliques^et le zinc que ces morceaux contiennent est oxydé, bien que plus lentement, ’t “ “ ' " 1 - 2 - « f

Pour ces raisons, la technique classique de récupération du métal à partir des poudres ou de petites rognures » utilise les cycles usuels, c'est-à-dire soit par la voie hydrométallurgique (dissolution de la poudre dans des solutions di-5 luées de H2SO4, purification de la solution ainsi obtenue et dépôt électrolytique du zinc métallique k partir de cet électrolyte), soit par la voie thermique, pour obtenir le zinc sous sa forme d'oxyde pour le traiter ensuite comme un oxyde de zinc primaire· 10 Finalement, d'autres essais de récupération fournis sent le zinc sous la forme d'un sel de zinc, qui est traité

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comme mentionné ci-dessus· *

Ces procédés pour la récupération du zinc impliquent cependant des prix de revient qui sont du même ordre de gran-15 deur que ceux exigés pour le zinc primaire, d'autant plus que, dans la pratique, les mêmes cycles de traitement que pour le zinc primaire sont suivis·

Un objet de la présente invention est la fourniture d'un procédé qui consiste à traiter les poudres ou les rognures 20 de zinc métallique afin de détacher celui-ci de la coquille d'oxyde et de l'obtenir sous une forme essentiellement métallique·

Un autre objet de la présente invention est la fourniture d'un traitement des poudres ou des rognures de zinc afin qu'elles puissent être réintroduites, après transformation en 25 produits comprimés>ou simplement telles quelles, dans les fours de fusion sans aucun traitement chimique supplémentaire·

Le procédé selon la présente invention comprend les stades de traitement détaillés ci-dessous· Le premier stade consiste à lixivier la poudre métallique dans des solutions 30 acides qui contiennent des ions ammonium, tels que des solutions aqueuses de chlorure d'ammonium et/ou d'acide chlorhydrique tamponnée ayant une gamme de pH allant de 4,1 h 4,65· Les concentrations du chlorure d'ammonium sont comprises entre 50 g/litre et 300 g/litre et, de préférence, entre 150 grammes 35 par litre et 250 grammes par litre· _ / ^ '—p ^ - - 3 - i t >

Cette opération de lixiviation est effectuée à des températures voisines de la température ordinaire avec des durées de contact comprises entre 10 minutes et t>0 minutes et, de préférence, entre 15 minutes et 30 minutes, le rapport pon-5 déral de 1'agent lixiviant à la poudre traitée étant maintenu entre 0,2 et 2, et, de préférence, entre 0,8 et 1,2· L’opération est effectuée en continu ou en discontinu dans des appareils classiques, tels que des cuves verticales agitées, des cuves horizontales ou sensiblement horizontales ayant un sys-10 tème d’alimentation axial, des réacteurs à plateaux et appa- » reils analogues·

Après la lixiviation, la poudre traitée est séparée par filtration ou décantation. La liqueur lixiviante est recyclée et est enrichie avec du zinc par des opérations d'esso-15 rage appropriées et en la complétant avec une solution fraîche afin de maintenir son efficacité à un niveau désirable.

La poudre de zinc traitée de cette façon est sensiblement dépourvue de pellicules adhérentes d'oxyde et est imprégnée par la liqueur de lixiviation qui la protège des attaques 20 ultérieures.

Le stade de traitement ultérieur consiste à agglomérer la poudre telle qu'obtenue de la filtration sous la forme d'un tourteau (humide) et la liqueur de mouillage est un auxiliaire utile afin d'améliorer la mouillabilité des particules métal-25 liques par le bain de zinc en fusion tout en facilitant simultanément à la fois la fusion et la fluidification.

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Ce stade peut être effectué avec des procédés classiques pourvu que des particules individuelles et cohérentes puissent être obtenues. Selon un procédé préféré, la transfor— 30 mation en agglomérés est effectuée sous une pression de 1000 à 2000 bars, et on obtient ainsi des agglomérés ayant une densité comprise entre 5,8 et 5,9· Ces agglomérés sont alimentés directement dans le four de fusion sans aucun traitement supplémentaire· 35 La présente invention est illustrée par l'exemple jCi~ ' —».

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i . , ' ! * - 4 - descriptif et non limitatif ci-après.

EXEMPLE

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Dans une cuve en matière plastique ayant un volume 1 d'environ 100 litres, équipée d'un agitateur et remplie avec 5 60 litres d'une solution de chlorure d'ammonium (concentration 200 grammes par litre), on introduit en continu pendant environ 10 minutes et tout en agitant la liqueur, 50 kg de poudre de zinc (renfermant 94 fe de zinc métallique)·

Une fois l'addition terminée, on continue d'agiter •JO pendant encore dix minutes puis on laisse les produits solides v se déposer·

La liqueur surnageante est récupérée par siphonnage et, après avoir été complétée convenablement avec du chlorure d'ammonium frais, est recyclée ; la poudre humide est enlevée 15 et transformée directement en agglomérés. La machine k agglomérer utilisée est une machine du type à fonctionnement discontinu capable d'exercer une pression totale de 40 tonnes, qui, lorsqu'elle est répartie sur une surface de 28,2 cm^ (diamètre d'un aggloméré 6 cm) donne une pression unitaire d'environ h 20 1400 bars·

On obtient 79 agglomérés pesant environ 650 g chacune et ayant un volume d'environ 110 cm-> à 115 cnt* (diamètre d'environ 6 cm pour une épaisseur d'environ 4 cm).

La liqueur essorée pendant la transformation en agglo-25 mérés a été également recueillie et recyclée tandis que les quantités de chlorure d'ammonium restant dans chaque aggloméré sont d'environ 2 g·

Dans un four de fusion à induction ayant une capacité totale de 100 kg de métal fondu, rempli avec exactement 40 kg 30 de zinc en fusion, à la température régulée d'environ 5ü0wC- 510°C, on introduit de 8 à 10 agglomérés chaque fois, attendant ensuite que la température du bain métallique atteigne de nouveau la valeur affichée. Avec le type de four ainsi utilisé, la fusion de l'ensemble des 79 agglomérés prend 50 à 60 minutes. 35 ; L'essai donne 82,5 kg de zinc métallique et 5,8 kg de _ » .

• - 5 - « tuthie , cette dernière contenant encore 4 kg de zinc, surtout sous forme d'oxyde de zinc et en partie sous forme de chlorure de zinc·

Le complément par rapport aux 50 kg de poudre de zinc 5 de départ (pouvoir réducteur 94 fo) contenant 47 kg de zinc métallique est le suivant : 42,5 kg de zinc métallique correspondant è. 90,4; i» du métal des poudres et à, 85 fi de la poudre de départ, et 4 kg de zinc sous forme d'oxyde de zinc correspondant k 8,5 # des 10 poudres· ' Le procédé selon la présente invention est extrêmement simple et bon marché, puisqu'il permet en pratique de débarras-! ser complètement la poudre et la rognure de zinc métallique de l'enveloppe d'oxyde, sans aucune attaque appréciable du 15 métal sous cette forme*

La consommation moyenne rapportée au chlorure d'ammonium est limitée à 3 kg par tonne de poudre traitée· Le rendement en métal pour une poudre ayant un pouvoir réducteur de 93 % à 94 ’fo atteint 90 °/o du poids initial de la poudre. La 20 petite quantité de zinc qui n'apparaît pas dans le complément n'est pas perdue cependant, puisqu'elle est récupérée à partir des produits essorés de la liqueur de lavage et à partir de la tuthie qui est généralement formée quand le zinc est fondu par les procédés classiques· ”25 Une caractéristique non négligeable de la présente invention réside dans le fait que chaque fois que l'on veut t 1 avoir la totalité du zinc purifié, ou une partie de celui-ci, sous forme de poudre, il est possible depuis le tout premier stade de traitement d'obtenir un tel produit, car il faut 30 effectuer seulement un seul stade de lixiviation et une opération de séchage finale* ‘ J·-' ---

Claims (2)

1. 3· Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le stade de la lixiviation est effectué avec des durées de contact de 10 minutes à 60 minutes, et de 20 préférence comprises entre 15 minutes et 30 minutes, le rapport pondéral de la liqueur de lixiviation à la poudre traitée étant maintenu entre 0,2 et 2, et de préférence entre 0,8 et 1,2.
2. 4, Procédé selon l'une quelconque des revendications 25 1 à 3, caractérisé par le fait que l'agglomération est effec— * - * tuée en transformant en agglomérés le tourteau humide de la poudre lixiviée sous une pression de 1000 à 2000bars· t