BE375839A - - Google Patents

Description

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 procédé de transforma, tien de ferro-phosphore riche en silicium en un   ferro-phosphore   de teneur élevée en phosphore mais exempt de silicium ou pauvre en   siliciuo   
Le fer phosphoreux obtenu au cours de la fabrication du   phosphore à   partir de phosphates bruts par le procédé thermique et constituant un sous-produit lorsqu'on utilise des matières premières ou des additions contenant du fer, présente des com- positions chimiques qui diffèrent suivant le mode opératoire que l'on utilise;

   en particulier, on obtient presque toujours, dans la réduction en présence de silice, des alliages contenant également de grandes quantités de silicium et proportionnellement moins de phosphore, Toutefois, comme la valeur marchande du   ferro-phosphore   est déterminée exclusivement   d'âpres   la teneur en phosphore, et comme on prescrit aussi;, dans beaucoup de cas, 

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 une teneur maxima en silicium,   il   arrivait fréquemment jusqu'ici que le fer phosphoreux ainsi obtenu ne constituait que diffici- lement ou pas du tout un produit vendable. 



   On a déjà proposé, pour obtenir un ger phosphoreux à pourcentage élevé, de refondre, avec des matières contenant du phosphore, en particulier du phosphate   soluble   dans le citrate, du fer phosphoreux de qualité inférieure obtenu à partir d'un minerai de fer, de phosphate tricalcine et de charbon sous forme de produit principal par un procédé rappelant celui de la fabri- cation du fer brut, et ne contenant par conséquent qu'une très faible quantité de silicium libre. 



   La présente invention a pour objet un procédé permettant de transformer en un produit   pratiquement   exempt de silicium et contenant une forte proportion de phosphore, un ferro-phos- phore plus ou moins riche en silicium, mais pauvre en phosphore, obtenu dans la volatilisation du phosphore lorsqu'on.utilise des matières premières ou des additions contenant du fer. 



     Conformément à   l'invention, le ferro-phosphore silicieux obtenu dans la volatilisation du phosphore est mélangé, le cas échéant lorsqu'il est encore liquide, avec de nouvelles quantités de phosphate, de préférence de phosphate tricalcique et refondu dans une atmosphère non oxydante, le phosphate étant réduit par le silicium contenu dans le ferro-phosphore. La silice qui se produit alors se combine avec la chaux libérée du phosphate pour donner un laitier de silicatem tandis que le phosphore libéré par la réduction est absorbé en partie par le ferro-Phosphore débarrassé du silicium, avec formation d'un al- liage contenant une proportion plus forte de   phosphore.toutefois   il s'échappe aussi en partie à l'état élémentaire.

   Cette partie peut être condensée de façon connue en dehors du four, où elle peut être brulée pour donner de l'acide phosphorique. 



   On ne pouvait pas prévoir que la réaction avec le phosphate ajouté est nette et presque intégrale, même lorsque le ferro- phosphore qui sert de matière première contient relativement peu 

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 de silicium, car l'on devait plutôt   supposes*   que le fer phosphoreux déjà fondu en présence de phosphates et servant ici de matière première se   rouve,   en ce qui concerne sa teneur en silicium et en phosphore, dans un état d'équilibre empêchant toute action réductrice du silicium sur de nouvelles quantités de phosphate,   Cepen   dant la réaction, qui commence à 1450 C environ, est rapide et complète entre   15002   et 1600 C 
Comme il ne se produit pas, pendant la   conv@exsion   de gaz susceptible de diluer de la vapeur de phosphore,

   la pression partielle du phosphore régnant dans le four est très élevée, de sorte que le fer phosphoreux débarrassé du silicium contient des quantités de phosphore qu'il était tout à fait impossible d'atteindre jusqu'ici et qui peuvent aller   jusqu'à   30%. En mélangeant du   ferro-phosphore   avec du phosphate, dans   desproportions   appropriées,, il est très facile, même en traitant du fer phosphoreux de compositions diffé- rentes et de provenance quelconque;, de produire des alliages de cons titution uniforme, très riches en phosphore et pauvres en silicium. 



   Pour que la réaction soit nettce et rapide, on a reconnu qu'il est bon d'utiliser le phosphate de calcium en excès ( d'environ 50% par exemple) par rapport à la quantité théorique nécessaire à l'oxyda- tion du silicium. 



   La séparation entre le ferro-phosphore très riche en phosphore et le laitier de silicate qui se produit en même temps est nette, grâce à la différence considérable des poids spécifiques des deux phases, de sorte que le   ferro-phpsphore   et le laitier peuvent être extraits du four séparément par   couléeo   
Exemple 1.

   On a fait fondre dans un four électrique et dans une atmosphère non oxydante   1   partie en poids]) de ferro-phosphore ayant la composition suivante : 42,8% de silicium, 10% de phosphore, le reste étant du fer et des impuretés, avec 3,6 parties de phosphate 
Pebble contenant 14,04% de phosphoreo 
On a obtenu à la coulée : 0,64 parties de ferro- phosphore ayant la composition suivante : 0,4% de Si, 28,6 de P, le reste étant 

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 du fer et des impuretés, et 3,1 parties en poids d'un laitier fluide ayant la composition suivante : 30,6% de SiO2   54,4%   de   CaO,   9,2% de 
P2O5, tandis que 0,29 partie en poids de phosphore a été volatilisée. 



     Exemple 3 :  On a chargé un four électrique à fonctionnement continu avec : 
2250 kg. de ferro-phosphore ayant la composition suivante : 
18,8% de Si, 16,6% de P, le reste étant du fer et des impure- tés, et 4050 kg. de phosphate Pebble contenant   14,04%   de phosphore. 



   On a obtenu : 1925 kg. de ferro-phosphore ayant la composition suivante: 
0,9% de Si, 29,0f de P, le reste étant du fer et des impuretés, et 4015 kg. de laitier ayant la composition :   343, il%   de SiO2,   49,5%   de Ca 0,   6,5%   de P2O5 et 283   kg. de   phosphore élémentaire par condensation*- 
Le rendement en phosphore élémentaire est un peu supérieur au rendement théorique, parce que le carbone de l'électrode participe à la réduction du phosphore.

Claims (1)

1. RESUME.

   Procédé de transformation du ferro-phosphore riche en sili- cium en un ferro-phosphore exempt de silicium ou pauvre en silicium et contenant une forte proportion de phosphore, caractérisé par ce fait que l'on fait fondre le ferro-phosphore avec du phosphate, de Préférence en excès, dans une atmosphère ngn oxydante, Dans un tel procédé le fer phosphoreux que l'on doit débar- raser du silicium est de préférence introduit à l'état liquide dans le four à refondre qui contient le phosphate nécessaire,