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Perfectionnements à l'extraction des métaux des minerais.
La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés à l'extraction des métaux des minerais, et elle vise plus particulièrement l'extraction de l'étain, du bismuth, de l'arsenic et de l'antimoine des minerais qui en contiennent.
On a constaté que, par un traitement thermique spécial de minerais renfermant des métaux ou des métalloïdes (désignés collectivement dans ce qui suit par le mot "métaux") qui forment des composés relativement volatils, par exemple des sulfures, on peut séparer et extraire ces métaux par volatilisation des composés volatifs et que le procédé est applicable avec
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succès à des mènerais tels que des minerais pauvres d'étain, renfermant trop peu d'étain pour leur traitement industriel par les procédés actuels.
La présente invention a donc pour objet un procédé pour l'extraction de métaux, et plus particulièrement de l'étain, des minerais, procédé qui consiste à soumettre, à haute température, les particules de minerai broyé, à l'action d'un courant de gaz renfermant de l'anhydride sulfureux, de manière à convertir les métaux en composés volatils.
Le gaz qu'on fait passer à travers le minerai peut être l'air, et l'anhydride sulfureux peut être formé par réaction entre l'oxygène de l'air et le soufre contenu dans le minerai même à l'état de sulfure ou ajouté au minerai.
La température atteinte devrait, notmalement, dépasser 700 mais rester inférieure au point où une formation notable de scories se manifeste dans le minerai. Certains minerais consistant en des sulfures contiennent une quantité suffisante de soufre combustible pour permettre d'atteindre et de maintenir la température nécessaire, sans addition d'un autre combustible, mais il entre dans le cadre de l'invention de mélanger au minerai une certaine proportion de sulfure, par exemple, de pyrite de fer ou de soufre natif afin d'amener la teneur en soufre du mélange à une valeur de 12 à 14% par exemple.D'autres combustibles, tels que le coke ou le charbon, peuvent être substitués en tout ou en partie au sulfure de fer ou au soufre ajoutés.
Dans l'application normale du procédé, chaque particule de minerai est soumise à une succession de traitements qui consiste à chauffer d'abord, dans des conditions non oxydantes, en présence d'anhydride sulfureux et de vapeur d'eau, à élever ensuite progressivement la température à-700 ou davantage et à refroidir finalement dans des conditions oxydantes.
Dans la mise en oeuvre du procédé, on broie d'abord le
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minerai à une grosseur telle qu'elle permette, à la température
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appliquée, la libération des métaux à extraire. Souvent, il n'est pas nécessaire de broyer le minerai plus finement que pour permettre le passage par un tamis ayant 20 ouvertures par 2,5 centimètres et, dans certains cas, la matière peut même avoir 12 1/2 mm. de grosseur.
Le minerai broyé peut être mélangé à une certaine proportion, par exemple de 10 %, d!eau avant qu'on l'introduise dans le four, lequel est de préférence d'un type adapté à la combustion avec tirage par le haut. On met en train la combustion, électriquement ou au moyen d'un lit de charbons, et cette combustion se poursuit à travers la charge, en volatilisant presque complètement l'étain, l'arsenic, l'antimoine et le bismuth présents. Lorsque la teneur en soufre est celle indiquée plus haut, ciest à dire de 12 à 14 %, ces éléments sont chassés sous la forme de leurs sulfures volatils. Lorsqu'on applique la combustion avec t.irage par-dessous, on étend le mélange sur une grille et on applique une succion par-dessous, le minerai étant allumé par-dessus au moyen d'une flamme.
L'épaisseur de la charge peut varier entre 15 et 30 centimètres ou davantage suivant les conditions du travail.
Dans certains cas, on peut améliorer les résultats en ajoutant à la charge une certaine proportion d'un chlorure, tel que le chlorure de sodium, qui peut, avec avantage, être employé à l'état de solution aqueuse. Mais il est bien entendu que la présence de chlorures n'est pas essentielle pour l'invention.
La présente invention peut être exécutée au moyen d'un appareil à fritter, de type connu, pourvu d'une hotte et d'un carneau pour recueillir les composés métalliques volatilisés.
Dans ce qui suit on donnera, à titre d'exemple et en se référant au dessin schématique annexé, la description d'un mode de mise en oeuvre de l'invention dans son application au traitement d'un minerai renfermant une faible proportion, par exem-
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ple 1 % d'étain.
Sur le dessin, la figure 1 est un schéma de fabrication du procédé appliqué à un mélange de minerais oxydés et sulfurés et la figure 2 est une coupe verticale d'un type de four qu'on peut employer pour le traitement intermittent des mi- nerais.
Suivant la figure I, des minerais oxydés et sulfurés sont emmagasinés respectivement dans des silos 11 et 12. On fait passer le minerai oxydé par un premier concasseur 13 et par un broyeur fin 14 qui peut être un moulin à barres ou un moulin à boulets capable de réduire le minerai à une grosseur correspondant à environ 10 mailles par 2,5 centimètres, le minerai passant ensuite à une trémié d'emmagasinage 15. On fait passer de la même façon le minerai sulfuré par un premier concasseur 16 et par un broyeur fin 17 pour le conduire à une trémie d'emmagasinage 18. Un mélange de minerais broyés est conduit des trémies 15 et 18 à un mélangeur 19 et de là à une trémie d'attente 20 d'où il peut être amené, suivant les besoins, au four où doit avoir lieu le traitement thermique du minerai.
Le four représenté par la figure 2 est formé d'une enveloppe 21 en tôle d'acier revêtue intérieurement de manière réfractaire 22 et est pourvu de barreaux de grilles de combustion 23 à section en T. La partie inférieure du four est terminée par une chambre conique 24 présentant un conduit 25 pour insuffler de l'air à travers la charge. Le sommet du cône est pourvu d'une ouverture de déchargement 26 présentant un registre 27 destiné à l'enlèvement de toute matière qui tomberait d'entre les barreaux 23. Le four est monté sur un arbre horizontal 28 tournant dans des supports 29 ; un engrenage à vis sans fin 30 et 31 permet de faire basculer le four et celui-ci est recouvert d'une hotte amovible 32 présentant un conduit 33 pour l'évacuation de la matière volatilisée.
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L'écartement des barreaux 23 est choisi de façon 'il
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empêche des quantités appréciables de minerai broyé de tomber dans la chambre 24.
La charge de minerai mélangé et broyé, qui peut contenir environ 10 % d'eau et entre 12 et 14 % de soufre, est introduite dans le four de manière à former un lit de 23 à 30 centimètres d'épaisseur et on allume cette charge en faisant passer un courant électrique par certains barreaux 23 ou par tous ces barreaux (qui peuvent être faits en un alliage de nickel-chrome et qui peuvent être montés en série et (ou) en parallèle) pour amener au point d'inflammation la charge en contact avec eux, ou en 'brûlant du gaz au-dessous de ces barreaux. On amène le four sous la hotte 32, disposée de manière à s'adapter étroitement sur ce four et on insuffle de l'air par le conduit 25. les composés métalliques volatils sont chassés par le conduit 33 à mesure que la charge brûle de part en part.
Après que la charge a été consumée, ce qui exige environ 20 minutes, on enlève la hotte 32; on fait basculer le four pour décharger le combustible brûlé et on y introduit une nouvelle charge de minerai.
Des extractions dépassant 95 % de l'étain peuvent être réalisées.
Il est bien entendu que dans le cas d'un minerai sulfuré d'une richesse convenable, contenant par exemple de 12 à 14 % de soufre, il peut être inutile d'employer du minerai oxydé. Pour obtenir les meilleurs résultats, on doit surveiller soigneusement les conditions de façon à produire un mélange d'oxyde et de soufre d'une composition aussi uniforme que possible.
Suivant un autre mode d'exécution du procédé, on introduit le mélange de minerais oxydés et sulfurés dahs des fours en forme de cuve roulant sur une voie, de façon qu'on puisse amener chacune des cuves à son tour au-dessous de la hotte d'un carneau, pour recueillir les matières solides volatiles.