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Procédé pour le traitement de minerais et de produits métallurgiques complexes.
Il y a dans la nature de nombreux minerais qui contien nent à côté de métaux lourds par exemple le cuivre, comme constituant principal, des composés du zinc, principalement ZnS, mais dont on ne peut tirer parti que de façon peu avantageuse par les méthodes actuelles à cause d'une assez grande teneur en composés de Pb, sn, Cd, As, Sb ou Hg, etc..
On a déjà proposé de purifier de semblables minerais par une distillation fractionnée par exemple des sulfures de l'arsenic et de l'antimoine (brevets allemands 124886 et 132 138), mais cette séparation se produisait dans des fours à moufle ou des fours à récipients chauffés indirec- tement ou électriquement et il fallait par conséquent compter sur une consommation élevée de moyens de chauffage et de matériaux des cornues.
Dans le procédé qui fait l'objet de la présente inven- / tion,
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le traitement de semblables minerais complexes s'effectue de telle manière que la matière naturelle contenant du soufre ou sulfurée est soumise, aans des fours ouverts à chauffage direct, à une opération de distillation ou de sublimation de telle sorte que les sulfures le plus facile- ment volatils de Pb, Sn, Cd, As, Sb ou Hg s'échappent par distillation et sont recueillis séparément des sulfures des métaux plus difficilement volatils comme Zn, Fe, Co.
Le procédé est réalisé dans un four à réverbère dans lequel les gaz du foyer passent à travers la chambre du four, par exemple dans des fours à déplacement par palettes, des fours à étages ou aes fours rotatifs. En vue d'augmenta- le degré de volatilisation, la matière est avantageusement mise en mouvement mécaniquement, ce qui est réalisé au moyen d'un dispositif agitateur ou bien par la rotation du four. La conduite de l'opération peut, suivant la compo- sition de la matière de départ, se faire de façon continue ou discontinue.
Pour éviter toutefois dans l'opération de distillation un grillage prématuré des sulfures, il faut veiller à ce que les gaz de combustion soient pauvres en oxygène ou à ce que la matière soit mélangée à un peu de matières réductrices. on obtient ainsi que dans le voisi- nage immédiat des particules de matière une atmosphère gazeuse pratiquement exempte d'oxygène est maintenue tandis que dams les parties supérieures du four il règne une atmosphère oxydante et il se produit une combustion complè- te des gaz de chauffage et des distillats. On ne réalise pas seulement ainsi une économie considérable de combustible vu qu'une transmission directe de la chaleur de la flamme à la matière est possible, mais la chaleur de réaction mise en liberté par la combustion des sulfures volatils est un outre rendue utilisable dans le procédé même.
Les composés métalliques qui distillent peuvent par conséquent suivant le traitement ultérieur être condensés
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à l'état de sulfures, ou bien tandis qu'ils se trouvent en,, suspension dans les gaz, ils peuvent être oxydés et préci- pités d'une manière connue à l'état de composés oxydés.
On a donc la possibilité par le choix de la durée de la distillation et de l'élévation de la température, d'ob- tenir une séparation sous n'importe quelle forme désirée, et même lorsqu'en vue de l'obtention d'une purification poussée très loin, une petite partie des sulfures de métaux lourds est volatilisée également, on obtient dans le résidu de la distillation un fort enrichissement en Zn, Ou, etc...
Pour le traitement subséquent du résidu, il est avanta- geux dans certaines circonstances de le soumettre sans re- froidissement à une opération de grillage ou bien, avec addition d'agents réducteurs, à un traitement de volatilisa- tion, par exemple en vue de la production de ZnO. Le gril- lage put se faire dans un four séparé mais il peut aussi s'effectuer dans le même four lorsque, par exemple en cas d'emploi d'un four rotatif, on règle l'addition d'agents réducteurs de telle manière que la matière débarrassée des métaux qui y sont mélangés est également suffisamment pauv# en carbone pour être grillée dans la seconde partie du four. Les gaz de grillage sont alors chargés des composés métalliques volatilisés et doivent d'une manière connue être débarrassés de ceux-ci avant le traitement pour la production d'acide sulfurique.
Si en cas d'emploi d'un four réverbère on veut effectuer le traitement subséquent du résidu par une opération de volatilisation, par exemple pour la séparation de Zn et Cu, on emploie deux fours séparés pour recueillir, séparément des gaz de distillation, les gaz de l'opération de volatilisation.
Pour autant que c'est nécessaire en vue de l'opération de distillation ou d'un autre traitement subséquent du résidu, on peut pour élever le point de fusion de la matière
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faire dama l'opération de distillation une addition sous forme de sable, de calcaire, etc...
On peut traiter d'une manière analogue suivant le procédé décrit ci-dessus, outre des minerais, des produits métallurgiques sulfurés et également, avec addition de matière contenant du soufre, des produits non sulfurés de tous genrès.
Revendications
1.- Procédé pour le traitement de minerais complexes et de produits métallurgiques par distillation partielle ou sublimation partielle de leurs sulfures, caractérisé en ce qu'une séparation des différents constituants métalliques se fait par traitement dans un four à réverbère ou un four tubulairee rotatif à chauffage direct tandis que par l'ad- jonction de réactifs réducteurs on maintient, dans le cou- che de matière et dans le voisinage immédiat de celle-ci une atmosphère pauvre en oxygène de telle sorte qu'on évite une oxydation des sulfures avant leur volatilisation,
2.
- Forme de réalisation du procédé suivant la revendi- cation 1, caractérisée en ce qu'on mélange à la matière du soufre ou des matières contenant du soufre pour produire une sulfuration des métaux dont les sulfures sont suscepti- bles d'être volatilisés.
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Process for the treatment of ores and complex metallurgical products.
There are in nature many ores which contain, alongside heavy metals, for example copper, as the main constituent, zinc compounds, mainly ZnS, but which can only be exploited to little advantage by current methods. because of a rather high content of compounds of Pb, sn, Cd, As, Sb or Hg, etc.
It has already been proposed to purify similar ores by fractional distillation of, for example, sulphides of arsenic and antimony (German patents 124886 and 132,138), but this separation took place in muffle furnaces or vessel furnaces. heated either indirectly or electrically and therefore a high consumption of heating means and retort materials had to be expected.
In the process which is the subject of the present invention,
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the treatment of such complex ores is carried out in such a way that the natural material containing sulfur or sulphide is subjected, in open furnaces with direct heating, to an operation of distillation or sublimation so that the sulphides easiest- volatiles of Pb, Sn, Cd, As, Sb or Hg escape by distillation and are collected separately from the sulphides of more difficult volatile metals such as Zn, Fe, Co.
The process is carried out in a reverberant furnace in which the gases from the hearth pass through the furnace chamber, for example in pallet displacement furnaces, deck furnaces or rotary furnaces. With a view to increasing the degree of volatilization, the material is advantageously set in motion mechanically, which is achieved by means of a stirring device or alternatively by the rotation of the oven. The operation may, depending on the composition of the starting material, be carried out continuously or discontinuously.
In order to prevent premature sulphide roasting in the distillation process, however, care must be taken to ensure that the combustion gases are low in oxygen or that the material is mixed with a little reducing material. in this way, in the immediate vicinity of the particles of matter, a gaseous atmosphere practically free of oxygen is maintained while in the upper parts of the furnace an oxidizing atmosphere prevails and complete combustion of the heating gases takes place and distillates. This not only achieves a considerable saving of fuel since a direct transmission of heat from the flame to the material is possible, but the heat of reaction released by the combustion of the volatile sulphides is also made usable in the process. very process.
The metal compounds which distil can therefore, following further processing, be condensed.
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in the form of sulphides, or else while in suspension in the gases, they can be oxidized and precipitated in a known manner in the form of oxidized compounds.
There is therefore the possibility, by the choice of the duration of the distillation and of the rise in temperature, to obtain a separation in any desired form, and even when with a view to obtaining a purification pushed very far, a small part of the heavy metal sulphides is also volatilized, one obtains in the residue of the distillation a strong enrichment in Zn, Ou, etc ...
For the subsequent treatment of the residue, it is advantageous in certain circumstances to subject it without cooling to a roasting operation or, with the addition of reducing agents, to a volatilization treatment, for example with a view to the production of ZnO. The roasting can be done in a separate oven, but it can also be done in the same oven when, for example when using a rotary oven, the addition of reducing agents is regulated in such a way that the material freed of the metals mixed therein is also sufficiently low in carbon to be roasted in the second part of the furnace. The roasting gases are then charged with the volatilized metal compounds and must in a known manner be freed from them before the treatment for the production of sulfuric acid.
If, when using a reverberation furnace, it is desired to carry out the subsequent treatment of the residue by a volatilization operation, for example for the separation of Zn and Cu, two separate furnaces are used to collect, separately from the distillation gases, the gas from the volatilization operation.
To the extent necessary for the distillation operation or other subsequent treatment of the residue, it is possible to raise the melting point of the material
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make dama the operation of distillation an addition in the form of sand, limestone, etc ...
It is possible to treat in an analogous manner according to the process described above, besides ores, sulfurized metallurgical products and also, with the addition of material containing sulfur, non-sulfurized products of all kinds.
Claims
1.- Process for the treatment of complex ores and metallurgical products by partial distillation or partial sublimation of their sulphides, characterized in that a separation of the various metal constituents is carried out by treatment in a reverberation furnace or a rotary tubular furnace with direct heating, while by adding reducing reagents, an oxygen-poor atmosphere is maintained in the layer of material and in the immediate vicinity thereof, so that oxidation of the sulphides before their volatilization,
2.
An embodiment of the process according to claim 1, characterized in that sulfur or sulfur-containing materials are mixed with the material to produce sulphurization of metals whose sulphides are liable to be volatilized.
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