BE1001775A6 - Procede et installation de traitement de poussieres de plomb et unite comprenant une telle installation. - Google Patents

Procede et installation de traitement de poussieres de plomb et unite comprenant une telle installation. Download PDF

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Abstract

Le procédé de traitement de poussières de plomb contenant du chlorure de plomb, procédé dans lequel on traite ces poussières dans un milieu acide, est caractérisé en ce qu'on traite ces poussières de plomb avec du zinc métallique dans un milieu acide chlorhydrique et en ce qu'on sépare un précipité de plomb du milieu. L'installation (1) de traitement de poussières de plomb contenant du chlorure de plomb pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisée en ce qu'elle comprend une cuve (5) destinée à contenir les poussières de plomb, un milieu acide chlorhydrique et du zinc métallique et un système de séparation (7) destiné à séparer dudit milieu un précipité de plomb produit dans la cuve susdite (5).

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PROCEDE ET INSTALLATION DE TRAITEMENT DE POUSSIERES DE 
PLOMB ET UNITE COMPRENANT UNE TELLE INSTALLATION       
La présente invention est relative à un procédé et à une installation de traitement de poussières de plomb contenant du chlorure de plomb. 



   De telles poussières de plomb proviennent par exemple de la combustion de batteries à plaques de plomb. Lorsque ces batteries ont des séparateurs en chlorure de polyvinyle, leur combustion provoque la formation de chlorure de plomb. 



   Il est connu de traiter ce chlorure de plomb dans des fours rotatifs en présence de soude caustique. 



  Un tel traitement présente l'inconvénient de polluer l'environnement. 



   Le procédé et l'installation suivant l'invention ont pour objet la production d'un précipité ou cément de plomb sensiblement exempt de chlore et de soufre. 



   Le procédé suivant l'invention dans lequel on traite ces poussières dans un milieu acide est essentiellement caractérisé en ce qu'on traite ces poussières de plomb avec du zinc métallique, de préférence, sous forme de poussières, dans un milieu acide chlorhydrique et en ce qu'on sépare un précipité métallique de plomb du milieu, le pH du milieu étant avantageusement inférieur à 2. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   De préférence, on traite les poussières de plomb à une température inférieure à 50  C et, avantageusement d'environ 20 à 30  C. 



   Selon une autre particularité du procédé suivant l'invention, on utilise environ 0,33 kg de zinc métallique par kg de plomb contenu dans les poussières de plomb à traiter. 



   L'installation suivant l'invention de traitement de poussières de plomb contenant du chlorure de plomb comprend une cuve destinée à contenir les poussières de plomb en milieu acide chlorhydrique et du zinc métallique, et un système de séparation destiné à séparer dudit milieu un précipité de plomb produit dans la cuve susdite, ce système étant, de préférence, un filtre. 



   Dans une forme de réalisation de l'invention, le filtre est muni d'une amenée d'eau de manière à permettre un lavage d'un gâteau déposé sur le filtre et l'installation comprend une pompe à vide qui crée une dépression en dessous du gâteau du filtre de manière à faciliter la séparation du précipité de plomb du milieu. 



   D'autres particularités et détails du procédé de traitement suivant l'invention et de l'installation suivant l'invention ressortiront de la description détaillée suivante dans laquelle il est fait référence aux dessins annexés. 



   Dans ces dessins : 

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 la figure 1 montre schématiquement une installation de traitement suivant l'invention, et - la figure 2 montre schématiquement une deuxième forme de réalisation d'une installation de traitement suivant l'invention. 



   Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques. 



   Le procédé de traitement de poussières de plomb contenant du chlorure de plomb comprend les étapes suivantes : - on traite les poussières de plomb avec du zinc métallique dans un milieu acide chlorhydrique, et - on sépare un précipité de plomb du milieu. 



   De façon avantageuse, on traite les poussières de plomb avec des poussières de zinc métalliques, ces poussières ayant une granulométrie inférieure à 100 microns et, de préférence, inférieure à 25 microns. 



   Le milieu chlorhydrique a un pH inférieur à 2, par exemple de 1,5. 



   Le traitement des poussières de plomb se fait avantageusement à une température inférieure à 50  C et, de préférence, d'environ 20 à 30" C. 



   Selon une forme de réalisation du procédé suivant l'invention : 

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 - on traite les poussières de plomb avec des poussières de zinc métallique dans un milieu acide chlorhydrique ; - on sépare par filtration un précipité de plomb dudit milieu, et - on lave le précipité de plomb obtenu par filtration au moyen d'un liquide de lavage tel que de l'eau. 



   Lorsque les poussières de plomb contiennent également du sulfate de plomb, on traite au moins une partie du milieu obtenu lors de la filtration (ce milieu contenant, de préférence, également l'eau de lavage) par un chlorure d'un élément dont le sulfate est insoluble, par exemple le chlorure de calcium, de manière à obtenir une solution de chlorure de zinc et un précipité que l'on sépare l'un de l'autre par filtration. 



   La figure 1 montre schématiquement une installation 1 de traitement de poussières de plomb contenant du chlorure de plomb. 



   Cette installation 1 est destinée à traiter des poussières de plomb provenant d'une unité comprenant un four 2 de refonte de batteries à plaques de plomb et à séparateurs en chlorure de polyvinyle. Ces poussières contiennent dès lors du plomb sous forme de chlorure de plomb et de sulfate de plomb. 



   Cette installation 1 comprend une trémie 3 destinée à contenir des poussières de plomb, une trémie 4 destinée à contenir des poussières de zinc et une cuve de réaction 5, destinée à contenir un milieu acide chlorhydrique. Dans ce milieu sont amenées, par des vis 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 sans fin 6, les poussières de plomb et de zinc. 



   Ce milieu acide chlorhydrique est amené dans la cuve 5 par un conduit 33. Ce milieu contient également avantageusement du chlorure de zinc. 



   Dans cette cuve 5, une réaction se produit entre le chlorure et le sulfate de plomb et le zinc métallique de manière à former un précipité de plomb et du chlorure et du sulfate de zinc en solution. 



   Le contenu de la cuve 5 est ensuite amené vers un filtre 7 de manière à séparer le précipité de plomb du milieu, ce dernier étant amené par un conduit 9 dans un séparateur de gouttelettes 8, la vitesse de séparation du plomb du milieu 3 étant améliorée par une pompe à vide 10 créant une dépression dans le séparateur de gouttelettes 8. 



   Le liquide contenant du sulfate et du chlorure de zinc est ensuite amené grâce à une pompe 11 montée sur le conduit 12 dans une cuve de stockage 13 avant que ce liquide ne soit amené dans une installation de traitement 14 par une pompe 15 montée sur un conduit 29. 



   L'installation 1 montrée schématiquement à la figure 2 est similaire à celle représentée à la figure 1. Toutefois, elle se distingue par le fait qu'elle peut fonctionner sensiblement en continu. 



   Cette installation 1 comprend donc des trémies de stockage 3,4 destinées à contenir respectivement,des poussières de plomb et des poussières de zinc, une cuve de réaction 5 munie d'un agitateur 30, 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 des filtres 7, un séparateur de gouttelettes 8, un pompe à vide 10 et une cuve de stockage 13. 



   Les poussières de plomb et de zinc sont amenées en continu dans la cuve de réaction 5 grâce à des vis sans fin 6. 



   On amène ainsi en continu dans la cuve de réaction 5 1190 kg/h de poussières de plomb ayant à titre d'exemple la composition suivante : Pb 70 % en poids Cl 16 % en poids S 6 % en poids Sn 0,8 % en poids As 0,2 % en poids   Cu 0,03 % en poids   O2 12 % en poids 
350 kg/h de poussière de zinc et 8340   kg/h   d'une solution acide chlorhydrique contenant du chlorure de zinc et du sulfate de zinc. 



   En général, on utilise moins de 0,5 kg de zinc, et de préférence environ 0,33 kg de zinc par kg de plomb contenu dans les poussières de plomb à traiter. 



   Le pH du milieu réactionnel de la cuve 5 est d'environ 1.5. Ce pH est ajusté par addition au milieu d'acide chlorhydrique. La réaction des poussières de plomb et des poussières de zinc dans le milieu provoque un dégagement de chaleur, de sorte que la température du milieu atteint 40 à 50   C. On obtient ainsi des billes de plomb métalliques présentant un diamètre de 2 à 3 mm. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   Par le fond de la cuve 5 on soutire en continu 9880 kg/h d'une solution que l'on amène sur un filtre 7. Lorsqu'un premier filtre 7 est utilisé pour la séparation du plomb de la solution, le deuxième filtre 7 qui porte un gâteau de plomb est soumis à un lavage au moyen d'un liquide tel que de l'eau. Après ce lavage, le gâteau est enlevé du filtre 7 de manière à permettre à ce filtre de séparer à nouveau le plomb contenu dans le milieu. 



   L'opération de lavage du gâteau est réalisée au moyen d'une amenée 34 d'eau sur le gâteau. La quantité de liquide de lavage utilisée est avantageusement d'au moins 1 kg par kg de plomb présent dans le gâteau. Dans le cas où le liquide de lavage est de l'eau, cette quantité est avantageusement d'au moins 1 litre, de préférence, d'environ 2,4 Jitres par kg de plomb présent dans le gâteau. 



   Le liquide de lavage, après son passage à travers le gateau, est amené via le séparateur de gouttelettes 8 dans la cuve de stockage 13. 



   Le filtre 7 sépare le milieu en un précipité de plomb métallique et en une solution contenant du chlorure de zinc et du sulfate de zinc, cette solution s'écoulant dans le séparateur de gouttelettes 8, avant d'être amenée par la pompe 11 dans la cuve de stockage 13. 



   On récupère grâce à ces filtres 7 environ 20 tonnes de plomb par jour. Dans le précipité de plomb métallique se retrouvent encore des impuretés ou des métaux nobles tels que arsenic, antimoine, cuivre, étain et argent. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



   Une pompe 15 aspire en continu de la cuve 13 la solution contenant du chlorure de zinc mélangée au liquide de lavage, et amène une partie de ladite solution par des conduits 16,17 vers une cuve de réaction 5, tandis que l'autre partie est amenée par des conduits 16,18 vers une installation de traitement 19 de la solution de zinc. 



   De préférence, on recycle dans la cuve de réaction 75 à 85 % du milieu obtenu lors de la séparation du plomb par un filtre 7 et on traite les 15 à 25 % restants dudit milieu dans l'installation de traitement. 



   A titre d'exemple, la pompe 15 amène 8340 kg/h de la solution de la cuve 13 vers la cuve de réaction 5 et environ 2690 kg/h de ladite solution vers l'installation de traitement 19. 



   L'installation de traitement 19 de la solution contenant du chlorure de zinc et du sulfate de zinc est destinée à la fabrication d'une solution contenant uniquement du chlorure de zinc valorisable. 



   L'installation de traitement 19 comprend une cuve 20 destinée à contenir une partie du milieu provenant du séparateur ou filtre 7 et un réactif constitué d'un chlorure d'un élément dont le sulfate est insoluble, tel que le chlorure de calcium, de manière à obtenir une solution contenant essentiellement du chlorure de zinc et des précipités. Lorsqu'on utilise le chlorure de calcium, les précipités sont des particules de sulfate de calcium. Ce réactif est stocké dans une trémie 22 et est amené par une vis sans fin 23 dans la cuve 20 munie d'un agitateur 21. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 



   On soutire en continu par le fond de la cuve 20 la solution contenant du chlorure de zinc et des précipités. 



   Cette solution est amenée par une pompe 25 montée sur un conduit 24 à un filtre 26, ce filtre 26 étant destiné à séparer les précipités de ladite solution. Le filtrat est ensuite amené par un conduit 27 dans une cuve de stockage 28. 



   Lorsqu'on traite dans l'installation 19, 2690 kg/h d'une solution contenant du chlorure de zinc et du sulfate de zinc, on utilise environ 250 kg/h de chlorure de calcium de manière à obtenir une solution contenant un précipité et du chlorure de zinc. Cette solution après passage par un filtre présentant une surface de filtration de 150 m2contenait 150 g de zinc par litre. 



   L'installation représentée à la figure 2 permet de traiter des déchets de plomb sous forme de chlorure et de sulfate et de transformer ces déchets en billes de plomb exemptes de soufre et de chlore de sorte que ces dernières peuvent être réutilisées dans des fours de fusion sans risque de pollution de l'atmosphère. 



   Le seul sous-produit de cette installation formé est le gypse ou sulfate de calcium à raison d'environ 300 kg par 1200 kg de poussières de plomb traitées. Ce sous-produit peut encore être utilisé pour la fabrication de plâtre.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de poussières de plomb contenant du chlorure de plomb, procédé dans lequel on traite ces poussières dans un milieu acide, caractérisé en ce qu'on traite ces poussières de plomb avec du zinc métallique dans un milieu acide chlorhydrique et en ce qu'on sépare un précipité de plomb du milieu.
    2- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on traite ces poussières de plomb avec des poussières de zinc.
    3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise un milieu acide chlorhydrique, ayant un pH inférieur à 2.
    4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise un milieu acide chlorhydrique, ayant un pH égal à 1,5.
    5. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise des poussières de plomb et/ou de zinc d'une granulométrie inférieure à 100 microns, de préférence, inférieure à 25 microns. ' 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on traite les poussières de plomb à une température inférieure à 50 C, et de préférence d'environ 20 à 30 C. <Desc/Clms Page number 11>
    7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise moins de 0,5 kg de zinc métallique par kg de plomb contenu dans les poussières de plomb à traiter.
    8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'on utilise environ 0,33 kg de zinc métallique par kg de plomb contenu dans les poussières de plomb.
    9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on sépare le précipité de plomb du milieu par filtration.
    10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'on lave le précipité de plomb obtenu par filtration avec un liquide de lavage.
    Il. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'on lave le précipité de plomb avec de l'eau.
    12. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce qu'on utilise au moins 1 litre d'eau par kg de plomb.
    13. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'on utilise 2,4 litres d'eau par kg de plomb. <Desc/Clms Page number 12>
    14. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel les poussières de plomb à traiter contiennent du sulfate de plomb, caractérisé en ce qu'on traite au moins une partie du milieu obtenu lors de la séparation du précipité de plomb par un chlorure d'un élément dont le sulfate est insoluble, de manière à obtenir une solution de chlorure de zinc et un précipité contenant un sulfate dudit élément- 15. Procédé suivant la revendication 14, caractérisé en ce que ledit élément est le calcium.
    16. Procédé suivant la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce qu'on sépare le précipité de la solution de chlorure de zinc.
    17. Procédé suivant la revendication 16, caractérisé en ce qu'on sépare le précipité par filtration.
    18. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise au moins une partie du milieu obtenu lors de sa séparation du précipité de plomb pour le traitement de poussières de plomb par du zinc métallique.
    19. Procédé suivant les revendications 10 à 14 et 18, caractérisé en ce qu'on traite environ 15 à 25 % du milieu obtenu lors de la séparation du précipité de plomb par un chlorure d'un élément dont le sulfate est insoluble et en ce qu'on utilise 75 à 85 % dudit milieu pour le traitement de poussières de plomb. <Desc/Clms Page number 13>
    20. Procédé suivant les revendications 10 et 19, caractérisé en ce qu'on ajoute audit milieu le liquide de lavage.
    21. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on traite des poussières de plomb obtenus lors du grillage de batteries à plaques de plomb et à séparateur en chlorure de polyvinyle.
    22. Installation (1) de traitement de poussières de plomb contenant du chlorure de plomb pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une cuve (5) destinée à contenir les poussières de plomb, un milieu acide chlorhydrique et du zinc métallique et un système de séparation (7) destiné à séparer dudit milieu un précipité de plomb produit dans la cuve susdite (5).
    23. Installation de traitement suivant la revendication 22, caractérisée en ce que le système de séparation (7) est un filtre.
    24. Installation suivant la revendication 23, caractérisée en ce que le filtre (7) est muni d'une amenée d'eau (34) de manière à permettre un lavage d'un gâteau déposé sur le filtre (7).
    25. Installation suivant la revendication 23 ou 24, caractérisée en ce qu'elle comprend une pompe à vide (10) créant une dépression en dessous du gâteau du filtre (7) de manière à faciliter la séparation du précipité de plomb du milieu. <Desc/Clms Page number 14>
    26. Installation suivant la revendication 24, caractérisée en ce qu'elle comprend un conduit (16, 17) reliant le filtre (7) à la cuve (5), de manière à renvoyer dans ladite cuve (5) une partie du milieu.
    27. Installation suivant l'une quelconque des revendications 22 à 26, caractérisée en ce qu'elle comprend une cuve (20) destinée à contenir au moins une partie du milieu provenant du système de séparation (7) et un réactif constitué d'un chlorure d'un élément, dont le sulfate est insoluble, de manière à obtenir une solution contenant essentiellement du chlorure de zinc et un précipité contenant un sulfate dudit élément.
    28. Installation suivant la revendication 27, caractérisée en ce qu'elle comporte un filtre (26) permettant de séparer le précipité du chlorure de zinc.
    29. Unité de traitement de batteries à plaques en plomb et à séparateurs en chlorure de polyvinyle comprenant un four de refonte, caractérisée en ce qu'elle est associée à une installation de traitement (1) suivant l'une quelconque des revendications 22 à 28.
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