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PROCEDE ET MODE DEMPLOI POUR L'AGGLOMERATION DES MINE- BAIS PULVERULENTS PAR BRIQUETTAGE AU'CHLORURE MAGNESIQUE"
Le procédé par briquettage au chlorure magnésique imaginé par le Dr.W.Schumacher pour l'agglomération des poussières entraînées par les gaz des Hauts fourneaux était basé sur oe fait que le durcissement de la poussiè- re comprimée était dû à l'oxydation par le chlorure magné- sique des parti cuits de fer ou des oxydes de fer conte- nues dans cris poussières.
Schumacher ajoutait du chloru- re magnésique ou du chlorure calcique en solution, à rai- son de 2kg/5 à 20 kg. par tonne suivant le cas et compri- malt la matière chauffée à 90 C, de préférence sous une pression de 400 kg. par cm2.
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Or, en pratique ce procédé, dans certains ces adonné des résultats concluants, tandis que dans d'autres ces ces résultats étaient absolument négatifs.
La cause de l'insuccès du procédé ne provient que du
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fait que lxoxydation par le ohlorure magnésique ne se pro- duisait que sur le fer métallique ou encore sur les 0%1- des de fer dont le degré d'oxydation était inférieur à
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celui correspondant à Jre203 (oxyde féerique}, et encore fallait-il que ces matières essentielles soient en quine titré suffisante, ce qui n#était pas toujours le cas, et spécialement pour les poussières de tbille fabrication,, ou le fer et les oxydes inférieurs qui auraient pu y être contenue,vont eu le temps sous l'influence des agents atmos- phériques de s'oxyder au maximum et de passer en tout, ou
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partie à l'état de 782 3' qui ne s'oxyde plus par le chie- rure magnésique.
Le Dr.Kippe à repris l'étude du procédé et a ajouté aux poussières, l'élément oxydable, le cément qui y manque ou pourrait y manquer sous forme de fer métallique en proportion variable de 1,2 ou 3 /.,provenant de paillettes de fonte finement mouluesou bien encore, ce qui pourrait se faire, mais plus difficilement, sous forme d'oxyde de
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fer inférieur à F8205 (par exemple des battttvres) finement moulues également et ajoutées en proportion 4 à 5 fois plus forte donc 12 à 20' .Soute la matière à agglomérer addi- tionnée de son cément est ensuite humectée par une solution chaude de préférence de chlorure magnésique à raison de 14kg
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par tonne et briquettée sous une pression de 600 k&fcm2.
Le procédé de M.le Dr.Kippe donne de bons résultats avec les poussières de gaz de HFx, surtout si celles-ci sont franches, de même qu'avec les résidus de pyrites grillées, les battitures franches et moulues en partie, mais moins bien
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B7&0 "d'outrés minerais tels que les menus de minerais de mi- nettes oaloareuses et silicieuses du bassin minier luxem-
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bourgeois et du.
bassin de l'Est français, et d'autres mine- rais menus dans lesquels du fer se trouve à l'état de
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peso oU.l'e003 tà moins que d*augmenter fortement le pouroentâge de fer métallique moulu ajouté au minerai et d'aug- monter la proportion de chlorure magnésique nécessaire àl'oxydation, dans des proportions telles que le procédé devient alors antiéconomique.
fauteur de le présenté invention , au cours de nom-
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breuaeshexpér1ences et de multiples essais, a trouvé, et ptest ce qui fait l'objet de la présente demande de bre- vet, que ltagglomération des minerais menus pouvait se faire dans de très bonnes conditions par le mode employé par le r.Sch8cher, sans devoir comme dans le procédé du Dr*Eippe ajouter du fer métallique finement moulu à la matière que lion veut agglomérer, et de plus, que suivant son procédé l'agglomération pouvait être faite avec tous les minerais menus indistinctement ,dans lesquels se trouve le fer sous forme d'oxydes à tous les degrés d'oxydation,
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même à l'état de Fezo3e soit sous forme de carbonate ou encore à l'état de sulfure sulfate c'est-à-dire sous une forme telle-qu'il puisse y être ramené, soit par grillage seul,
ou mieux par grillage et réduction consécutive sous
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forme de F8I04 oxyde magnétique.
Lf8ute' a pu ainsi après un simple grillage à 650 ou 700* , agglomérer sans aucun apport de fer métallique des mines de minettes s11ioieuses et caloareuses, mais il vaut mieux, au point de vue de la généralité du procédé,
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soumettre d'abord la matière à un grillage à I00!Q environ, soumettre ensuite la matière grillée chaude, sortant du four, à une réduot1on vase clos où elle est mélangée avec I ou 2 /.
de poussier de coite, ou d'une matière contenant cette
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morne proportion de 0, pour ramener le Te20g formé par gril- lage à l'état de P03046 La matière chaude sortant du vase clos
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est refroidi en partie à l'abri de l'air pour éviter la réoxydation du Fe3o4 ,mais rapidement, pour éviter la répxydation du Fe3O4 formé, soit par de l'eau, soit par ajoute de minerais orna froids, soit par toutautre moyen, elle est ensuite humectée légèrement par une solution diluée de chlorure magnésique, telle que la brique sé.. chés contienne une proportion de 3 pour mille de Mg C12 c'est-à-dire 3kg par tonne dans tous les Geai elle est fi- nalement soumise chaude encore au briquettage sous une pression de 300 kg.
par cm2 minimum .
Les briques après un séchage de 36 heures, comme dans les procédés précédents peuvent être chargées aux HFx.
L'auteur a pu de cette façon'agglomérer dans de très bonnes conditions, soit seules soit en mélange en diverses proportions: 1) des poussières de HFx de franche ou vieille fabri- cation.
2) des battitures de fraîche ou vieille fabrication.
3) des résidus de pyrites.
4) des menus de minettes calcareuses ou silicieusexs.
On peut même ajouter dans chaque cas 10 à 20 /. de poussier de coke et de matières inertes telles que du mine- rais de Une menu, sans nuire aux qualités des briquettes agglomérées et à leur bonne tenue au feu.
Il faut noter que le grillage et la réduction préa- lable du minerai exigé par le procédé ne constitue pas . en somme une perte, puisqu'il s'y produit une réduction préliminaire du minerai, et un enrichissement de celui-ci du à l'évaporation de l'eau et à la décomposition des car- bonates qui de toute façon aurait dû se faite dans le HF. lui-mtme.
Les avantagée du nouveau procédé comportent!
1) L'emploi de la matière permettant l'agglomération c'est-à-dire ,le Fe3O4magnétique et attirable à l'aimant ob- @
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tenue par oxydation totale ou partielle, puis réduction consé- cuti va des oxydes de Fe contenus dans le minerai lui-même.
?.) l'agglomération dans les mêmes conditions, de tous les minerais ferrugineux indistinctement, pauvres ou riches.
3) Une dépense en Chlorure magnésique (MgC12) ne dé- passant peu 3 kg. par tonne de minerai aggloméré dans tous les case et marne moins, jusqu'à atteindre même I kg.5 environ.
4) Comme conséquence du paragraphe 3) faible dégagement de chlore auxhauts-fourneaux, oe qui dans le cas présent n'entraîne pas le moindre inconvénient dans l'utilisation ultérieure du gaz (moteur).
5) Une pression de briquettage plus faible que dans le procédé Kippe et même que dans le procédé Schumacher.
6) Des frais d'agglomération moins élevés du fait d'une consommation moins élevée en chlorure.
En outre le procédé présente le grand avantage de pouvoir séparérau cours de l'opération par voie électromagnétique ou électrostatique , l'oxyde magnétique de la gang stérile, et aussi enrichir le minerai soumis au traitement.
7) Le procédé envisagé permet seul l'agglomération des minerais de fers: a) sulfureux et sulfatés par suite de l'élimination du S. au grillage. b) des minerais contenant des carbonates de Fe et surtout' de Ca comme, c'est le cas pour les minettes cal- careuses, par suite de la décomposition préalable des carbonates pendant le grillage, car il est constaté que les briquettes de minerais caloareux, bien que s'agglomérant donnent des briquettes qui se réduisent en poussières sous l'action de la chaleur du HF.
Afin de mieux faire ressortir lé mode d'emploi du pro- cédé envisagé ci-dessus, les dessins annexés représentent :
La fig.l une vue schématique en élévation d'une instal- lation pour l'agglomération des minerais pulvérulents par
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briquettage au chlorure magnésique, suivant le procédé en- visagé.
La fig.2 une vue schématique d'une variante d'exécu- tion dana le mode remploi du procède
En se reportant à la fig.l, l'installation envisagée se compose essentiellement d'un four de grillage rotatif 1 mais qui peut être d'un système quelconque en communication par un couloir 2 avec un réservoir cylindro-cônique 3, garni intérieurement de matériaux réfractaires, muni d'une part à la partie inférieure dtune vis transporteuse. 4 dont la gaine 5 est entièrement fermée et à double paroi, où on peut faire circuler de l'eau, soit sur toute sa Ion* gueur, soit sur une partie seulement;
et d'autre part à la partie supérieure avec un tpbe vertical 6 par lequel on peut y introduire du poussier de coke amené et dosé par une vis transporteuse 7. La vis transporteuse 4 est reliée à son extrémité avec une chaîne à godets 8, qui déverse dans une trémie de grande capacité 9.
Le four 1 sera chauffé au gaz de HF ou bien de etc- gène, mais il peut être chauffé d'une manière quelconque soit à l'huile soit au charbon, lignite etc.
L'atmosphère du four dont la température doit aatein- dre 1000 à 1100 au foyer sera oxydante.
Comme dans toutes les installations de briquettage, l'installation sera complétée par une série de trémies 10, destinées à recevoir les diverses matières à agglomérer et qui ne nécessitent pas de grillage préalable telles que poussier de coke, minerai de Mn été... Ces trémies ont la vi- dange réglée au moyen de doseurs 11 et la matière s'écou- le dans une vis transporteuse 12 commune à toutes les trémies;
les diverses matières s'y mélangent intimement et arrivent à une chaîne à godets 13 qui les déverse dans une vis transporteuse malaxeuse 14 où tombe la solution de chlorure magnésique venant d'un réservoir 15 et finalement
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sont amenées humectées à la presse à briquetter 16 donnant une pression minimum de 300 kg par cm2 desservie elle-même par une courroie transporteuse 17 qui évacue les produits briquettes vers un hall de séchage où sur wagons.
Une variante de cette installation est représentée à la fig.2 et consiste à supprimer le réservoir vase clos 3 )la vis 4, la chaîne à godets 8,et à les remplacer par une simple vis transporteuse 18 à double enveloppe étanche à circulation d*eau qui vient déverser dans la trémie 9 le minerai chaud calciné sortant du four 1. la marche du procédé dans cette installation se fait comme suit:
Le minerai à grille accumulé dans la trémie 19, voir fig.l, est amené par un alimentateur 20 à une chaîne à godets 21 qui le déverse à l'intérieur du four 1 par l'in- termédiaire de la trémie 22 du conduit 23. La circulation de la flamme et du minerai dans le four 1 se fait en sens inverse, le minerai entrant par la boite de fumée et sor- tant par le foyer*
A la sortie du four,le minerai qui a été soumis dans le four pendant un certain temps à une température oxydante de 1000 au.moins y est oxydé ,décarbunaté et désulfuré,et tombe à cette température par le couloir 3 dans le vase clos ±, où il s'accumule.
Pendant que le minerai incandescent grillé tombe dans le vase clos 3, arrive en même temps, dosée à la proportion de 1 à 2 /. par la vis 7 et le conduit 6, le poussier destiné à opérer la réduction du minerais.
Ce poussier et la minerai sont donc ainsi intimement en contact pendant le temps nécessaire et à une température plus que suffisante pour que là réduction du Fe2O3 provenant du grillage du minerai se produise et se transforme entiè- rement en Fe3O4, ce qui est le résultat cherché.
Le minerai réduit est alors extrait régulièrement du
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vase clos 3 par la vis 4 où il se refroidit au contact de l'enveloppe 5 à circulation d'eau.
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La réoxydation du Fe304 formé, est ainsi empêchée et quoique chaud encore, mais refroidi suffisamment ,il peut 'être accumulé en vue dubriquettaga dans la trémie 9.
La suite de l'opération se fait alors suivant le procès* sus connu. Chaque trém3a IQIO déverse dans la transporteuse 1S ies divers matériaux, poussier de ooke, minerais dans les proportions que l'on veut réaliser au moyen des de* s aurs 11,
Au bout de la vis 12 ,la chaîne à godets 13 les reprend pour les rejeter dans la vis malaxeuse 14 où arrive en môme tempe du réservoir 15 et réglée par le robinet 34, et le
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tuyau 25, la solution de chlorure magnéelque chaude (ou s ré- chauffant par la chaleur encore contenue dans les minerais
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mélangés) à une température de 90 à 100' 0, ce qui facilite et hôte beaucoup la réaction et la rapidité du durcissement.
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Dans tous les cas, cette solution de JfgC12 est composée de telle façon que quelle que soit la dilution par l'eau que ton doit ajouter afin dlhumeater la matière, la quant tinté de chlorure magnésique contenu dans la matière agglo- mérée ne dépasse pas 3 kg par tonne de matière s fiche.
A la sortie de la vis 5 on peut disposer éventuelle-
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ment un séparateur magnétique oa électrostatique ,qui re- cueillera le fer en le séparant de sa gangue stérile ou autres impuretés en procurant ainsi un enrichissement en fer, de la matière soumise au traitement.
Pour un bon briquettage, la matière doit être humec-
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tée de telle façon qu'il niy ait pas excès d*eau ce que l'on reconnaît lorsque la matière serrée dans la main forme une boule compacte qui ne suinte pas et ne tohe pas.
Il va de soi que les dessins schématiques représentant le mode dtemploi du procédé ne figurent qu'à titre d'exemple et que le mode d'emploi du procédé peut comporter d'autres
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dispositions et Cl'tSgenCeMentl3 des engins.