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Perfectionnements aux procédés pour l'extraction de métaux de laurs Minerais ou d'autres produits qui.. las contiennent.
Cette invention se rapporte à des procédés pour l'extraction des métaux de leurs minerais ou d'autres produits qui les contiennent.
Il doit être entendu que l'expression "minerai" employée ci-dessous dans la description et les revendications ne désigne pas uniquement les minerais dans la stricte acception du mot mais également d'autres résidus de produits métallurgiques et des composés de différentes espèces conte- nant des métaux, le terme "minerai" étant employé pour plus de concision, comme couvrant tous ces produits.
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La principal but de l'invention est d'extraire le métal des minerais de qualité inférieure à une température relativement basse et de manière à ne pas former de scories.
Dans ce but, suivant l'invention, le muerai après avoir été soumis, si nécessaire,, à un traitement préliminaire, comme c'est décrit ci-dessous, et soumis à un lavage dans du métal fondu de façon à enlever la majeure partie du métal des au- tres matières auxquelles il est combiné.
Afin de bien faire comprendre l'invention et d'en permettre aisément la mise en pratique, on va décrire ci-des- sous le traitement d'un minerai par le procédé suivant la présente invention.
La minerai à traiter est d'abord réduit à des di- mensions telles qu'il devient très sensible à l'action chimi- que et permet à l'excédent des matières de rebut, telles que la gangue, d'être éliminées par gravité ou par d'autres moyens, Il est à remarquer toutefois, que le présent procédé ne néces- site pas un degré de concentration auetil élevé que l'exigent habituellement les procédés métallurgiques ordinaires employés jusqu'à présent qui donnent lieu généralement à une perte no- table de la matière de valeur.
Après concentration dans la mesure voulue, la matiè- re est calcinée si c'est nécessaire, en présence d'air ou d'un autre véhicule de l'oxygène, de manière à convertir to- talement ou partiellement tous les sulfures présents dans les oxydes. Pendant qu'elle est encore chaude, la matière est alors mélangée avec un agent réducteur solide tel que le char- bon, ou bien, on fait passer un agent réducteur gazeux, tel que l'oxyde de carbone é travers la matière chauffée. On a trouvé que, industriellement, le gaz de gazogène, c'est-à-dire un mélange composé principalement d'hydrogène et d'oxyde de
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carbone, constituait un agent réducteur très efficace.
On a trouvé aussi que la réduction est facilitée quand le gaz se meut rapidement par rapport aux particules broyées et en ou- tre que le gaz réducteur agit plus' favorablement sous pression.
Les particules ont aussi moins de tendance a. forcer des sco- ries si elles sont de leur côté maintenues en mouvement les unes par rapport aux autres ; méthode appropriée pour réa- liser ces conditions est de chasser l'air et les particules à travers un système de tuyaux chauffés, par exemple au moyen d'un mécanisme semblable à celui employé dans une soufflerie crdinaire à jet de sable. Pour certains minerais, il peut être nécessaire d'ajouter une matière semblable au sable de quartz et d'empêcher la fusion du minerai sous forme de scorie pendant les opérations de calcination et de réduction ci- dessus mentionnées.
Après que le métal du minerai a ainsi été réduit entièrement ou partiellement à l'état métallique, on peut augmenter la concentration davantage par gravité ou spéciale- ment par flottation; cette dernière opération peut être faci- litée par la réduction prescrite précédemment.
Le minerai dont la concentration a été poussée, ou qui provient directement de l'opération de réduction, est alors lavé dans du métal fondu qui enlève la majeure partie du métal du minerai., Le métal fondu employé dans l'opération de lavage peut être formé soit du métal désiré, soit d'un al- liage fondu mieux approprié pour dissoudre le métal désiré une température convenable.
Si c'est nécessaire, le minerai induit peut être lavé dans le métal ou l'alliage fondu en deux ou plusieurs opérations à des températures différentes, de manière à séparer partiel- lement divers métaux, s'il s'agit d'un minerai complexe, ou à
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contribuer au raffinage du métal désiré, s'il s'agit d'un minerai relativement simple. Dans certains cas, le lavage peut être aidé par l'addition d'une faible quantité de résine ou autre fondant.
Le même dispositif de compression que celui mention-' ne ci-dessus pour empêcher la scorification des particules en les maintenant en mouvement les unes par rapport aux au- tres, ce qu/on obtient par exemple par l'emploi d'un mécanisme semblable à celui dont on fait usage dans une soufflerie à jets de sable, peut être utilisé pour chasser les particules après réduction en-dessous de la surface du métal fondu dans l'opération de lavage;
celle-ci peut toutefois être exécutée autrement à l'aide de tout dispositif mécanique désiré, attendu qu'il suffit que les particules soient enrobées de métal en fusion et le lavage est effectué par tension superficielle, étant donné que le métal réduit quitte la gangue et est in- corporé dans la masse fondue, la gangue s'élevant à la surfa- ce relativement exempte de métal.
Si l'opération de lavage n'élimine pas de minerai la totalité du métal ou des métaux voulus, le résidu du minerai est traité par un réactif chimique, sous forme d'un gaz ou d'un liquide, et avec ou sans l'aide de la chaleur ou de l'électricité, de manière à rendre les produits désirés volatilisables ou solubles, les séparant ainsi complètement de la matière de rebut. Ceci peut aussi litre effectue par éta- pes lorsqulil existe plus d'un métal à récupérer. Les produits ainsi obtenus peuvent alors être traités-encore'par la voie chimique usuelle, par exemple par electroylse, cristallisation fractionnée, ou leur équivalant.
- Il peut être nécessaire d'aider la dissolution chi- mique des métaux en soumettant la résidu des minerais prove- @
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nant du lavage à une réduction supplémentaire, ainsi qu'en rebroyant et en concentrant par gravité ou par flottation, cette dernière opération étant réalisée spécialement dans le cas où le réactif chimique employé est coûteux.
La récupération finale du résidu du métal adhérant aux particules après le lavage peut être facilitée en permet- tant aux particules de glisser de haut en bas dans une élec- trode en forme de rigole en charbon ou en métal, et les batti- tures de métal adhérentes aux particules sont alors facilement dissoutes et récupérées par le procédé électrolytique usuel, mais en tout cas, la dissolution chimique des particules par un agent chimique est rendue relativement aisée après l'opéra- tion de lavage car le métal restant sa trouve dans un état, da très fine division. un avantage important du mode de traitement suivant la présente invention est d'éviter la scorie et les pertes résultantes ordinairement occasionnées par la production de scorie.
Le présent procédé est particulièrement applicable à l'extraction de l'étain de ses minerais, tels que la cassitérite qui est le minerai le plus commun servant à la production de l'étain, insoluble dans presque tous les réactifs, et bien qu'il soit très facile de réduire ce minerai à l'état d'étain métallique en le chauffant avec un agent réducteur, il est fort difficile de consolider les particules d'étain réduit à moins que la matière de la gangue ne se trouve en faibles quan- tités, tandis qu'en employant la méthode suivant la présente invention on évite les lourdes pertes inhérentes à une concen- tration poussée. n
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Improvements in processes for the extraction of metals from laurs ores or other products which contain.
This invention relates to methods for extracting metals from their ores or other products that contain them.
It should be understood that the expression "ore" used below in the description and the claims does not mean only ores in the strict sense of the word but also other residues of metallurgical products and compounds of different species containing. relating to metals, the term "ore" being used for brevity, as covering all such products.
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The main object of the invention is to extract the metal from lower grade ores at a relatively low temperature and so as not to form slag.
For this purpose, according to the invention, the muerai after having been subjected, if necessary, to a preliminary treatment, as described below, and subjected to washing in molten metal so as to remove the major part. of the metal of the other materials to which it is combined.
In order to make the invention fully understood and to allow it to be put into practice easily, the treatment of an ore by the process according to the present invention will be described below.
The ore to be processed is first reduced to such dimensions that it becomes very sensitive to chemical action and allows excess waste material, such as gangue, to be removed by gravity. or by other means. It should be noted, however, that the present process does not require a higher degree of concentration than is usually required by the ordinary metallurgical processes employed heretofore which generally give rise to no loss. - table of valuable matter.
After concentration to the desired extent, the material is calcined, if necessary, in the presence of air or another oxygen carrier, so as to fully or partially convert all the sulphides present in the oxides. While still hot, the material is then mixed with a solid reducing agent such as carbon, or else a gaseous reducing agent, such as carbon monoxide is passed through the heated material. It has been found that, industrially, the gasifier gas, that is to say a mixture composed mainly of hydrogen and oxide of
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carbon, was a very effective reducing agent.
It has also been found that reduction is facilitated when the gas moves rapidly relative to the ground particles and furthermore the reducing gas acts more favorably under pressure.
The particles also have less tendency to. forcing schoolchildren if they are on their side kept moving in relation to each other; A suitable method of achieving these conditions is to expel air and particles through a system of heated pipes, for example by means of a mechanism similar to that employed in a sandblast blower. For some ores it may be necessary to add a material similar to quartz sand and to prevent the melting of the ore as slag during the calcination and reduction operations mentioned above.
After the metal in the ore has thus been reduced wholly or partially to the metallic state, the concentration can be increased further by gravity or especially by flotation; the latter operation can be facilitated by the reduction prescribed previously.
The ore whose concentration has been increased, or which comes directly from the reduction operation, is then washed in molten metal which removes most of the metal from the ore., The molten metal used in the washing operation can be formed either from the desired metal or from a molten alloy more suitable for dissolving the desired metal at a suitable temperature.
If necessary, the induced ore can be washed in the molten metal or alloy in two or more operations at different temperatures, so as to partially separate various metals, if it is an ore complex, or
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contribute to the refining of the desired metal, if it is a relatively simple ore. In some cases washing can be aided by the addition of a small amount of resin or other flux.
The same compression device as that mentioned above to prevent slagging of the particles by keeping them in motion with respect to each other, which is obtained, for example, by the use of a similar mechanism to that used in a sand blower, can be used to drive off particles after reduction below the surface of the molten metal in the washing operation;
this can, however, be carried out otherwise using any mechanical device desired, since it suffices that the particles are coated with molten metal and the washing is carried out by surface tension, since the reduced metal leaves the gangue and is incorporated into the melt with the gangue rising to the relatively metal-free surface.
If the washing operation does not remove all of the desired metal or metals from the ore, the ore residue is treated with a chemical reagent, in the form of a gas or a liquid, and with or without the using heat or electricity, so as to render the desired products volatilizable or soluble, thereby completely separating them from the waste material. This can also be done in stages when there is more than one metal to be recovered. The products thus obtained can then be further treated by the usual chemical route, for example by electroylse, fractional crystallization, or their equivalent.
- It may be necessary to aid the chemical dissolution of metals by subjecting the residue of ores from- @
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from washing to further reduction, as well as by regrinding and concentrating by gravity or by flotation, the latter operation being carried out especially in the case where the chemical reagent employed is expensive.
The final recovery of the metal residue adhering to the particles after washing can be facilitated by allowing the particles to slide up and down through a channel-shaped carbon or metal electrode, and the metal shreds. adhering to the particles are then easily dissolved and recovered by the usual electrolytic process, but in any case, the chemical dissolution of the particles by a chemical agent is made relatively easy after the washing operation because the remaining metal is in a state. , da very fine division. an important advantage of the method of treatment according to the present invention is to avoid slag and the resulting losses ordinarily caused by the production of slag.
The present process is particularly applicable to the extraction of tin from its ores, such as cassiterite which is the most common ore used in the production of tin, insoluble in almost all reagents, and although it It is very easy to reduce this ore to the state of metallic tin by heating it with a reducing agent, it is very difficult to consolidate the particles of reduced tin unless the matrix material is in small quantities. While employing the method according to the present invention, the heavy losses inherent in high concentration are avoided. not