<Desc/Clms Page number 1>
Prooédé pour la préparation et la précipitation @ d'oxydes finement divisés et de matières ana- logues.
-------
La présente invention se pose le problème de fournir un procédé à l'aide duquel on peut fabriquer et précipiter des oxydes finement divisés, des sulfures et des composés analogues, spécialement des oxydes métalliques très fins et très purs, en grandes quantités industrielles.
Le nouveau procédé est destiné de préférence à être effectué dans des fours électriques qui contiennent une petite chambre de fu- sion ou n'ont pas de chambre de fusion du tout, mais ont par contre une chambre de vaporisation de dimension appropriée
Pour résoudre ce problème, les matières de départ mé- langées intimement à des gaz véhiculaires sont conduites dans une installation fermée de façon étanche aux gaz depuis la chambre de réaction jusqu'à et y compris le dispositif de précipitation pour l'oxyde de la matière analogue, dans le oas le plus simple dans une conduite de gaz. La sortie du gaz de la chambre de préoipitation est également reliée à la chambre de réaction.
Dans ce système de canal le gaz
<Desc/Clms Page number 2>
est mis en circulation de façon répétée et seul le gaz con- sommé lors du procédé est remplacé dans ce circuit, avantageu- sement sous la forme chimiquement élémentaire.
Les matières de départ peuvent être mélangées intimement aux gaz véhiculaires sous la forme de poudres, de matières so- lides ou également de gouttelettes pulvérisées sous une fines- se appropriée. Les matières de départ peuvent en outre possé- der l'état de la vapeur saturée ou être de nature gazeuse.
Les gaz véhiculaires peuvent consister en le gaz qui sert à la transformation de la matière de départ. Ils peuvent repré- senter toutefois aussi un mélange de gaz chimiquement actifs et inertes ou se composer finalement -quoique dans des cas rares- exclusivement de gaz inertes. De semblables gaz sont choisis lorsque les matières de départ ont été incorporées au gaz véhiculaire en mélange intime déjà dans le rapport nécessaire pour la réaction.
La présente invention ne se rapporte pas à l'introduc- tion de mélanges susceptibles de réaction dans une chambre de gaz et aucunement non plus aux moyens pour la fabrication d'un semblable mélange intime ; en outre l'invention se sert pour cette phase du procédé de l'état existant et riche de la technique. L'objet de l'invention est au contraire le fait que les matières de départ intimement mélangées à des gaz véhiculaires sont mises en réaction pendant l'écoulement à travers l'installation, que les oxydes, sulfures, eto., finement divisés obtenus sont enlevés de l'installation par précipitation et que pour le reste seul le gaz consommé au cours du procédé est remplacé, avantageusement sous une for- me chimiquement pure.
On utilise avantageusement en outre, pour entretenir la circulation, l'énergie d'écoulement des matières envoyées dans l'installation.
On parvient à obtenir à l'aide du nouveau procédé, dans la chambre de précipitation, des oxydes métalliques de struo-
<Desc/Clms Page number 3>
tures pouvant être choisies à volonté et en partie complète- ment nouvelles qui présentent des traits caractéristiques lors des essais morphologiques.
On peut produire par exemple des particules secondaires tassées de façon extrêmement meu- ble qui sont tassées de façon très meuble sur des portions de sphère en particules primaires, c'est à dire pour exprimer les choses de la manière usuelle, des flocons en forme de bulles; des particules tertiaires qui consistent en des par- ticules secondaires un peu denses et en d'autres un peu meu- bles, des particules en plusieurs couches par exemple celles dont le noyau consiste en un métal pur tandis que la périphé- rie est une pellioule d'oxyde ou de matière analogue.
Tout ceci peut se régler à volonté par les moyens de la présente invention et être employé industriellement.
En outre la oonsommation de ohaleur du procédé est abaissée à une fraction minime de celle des procédés connus.
Une installation pour la réalisation du procédé suivant l'invention est représentée schématiquement au dessin annexé.
Un mélange intime consistant en des gaz véhiculaires et en des matières de départ, avantageusement à l'état chauf- fé, entre par une tuyère 1 dans le circuit 3. fermé de façon étanohe au gaz. Ce mélange circule en tourbillonnant dans la conduite de gaz 2; un ohauffage électrique à induction est prévu en 3. Les produits de réaction prenant naissance sont transférés par une grille en aubes 4 dans un réservoir 5. La vis sans fin 10 sert à l'évacuation des oxydes, sul- fures, etc., finement divisés hors de l'installation,après éclusage par la fermeture 6 étanohe au gaz., D'autres subs- tances peuvent être introduites dans le circuit par la con- duite 7 Le gaz entrant par la tuyère 7 peut également servir à entretenir un mouvement rapide d'écoulement. Le chauffage auxiliaire 9 oompense les pertes de chaleur.
La
<Desc/Clms Page number 4>
soupape 8, rendue étanche de façon appropriée, fonotionne en cas de petites variations de pression du circuit.
Le nouveau procédé offre de nombreux avantages dont quel- ques principaux seulement sont indiqués ci-après :
Tous les apports pour le mélange intime des substances de départ dans les gaz véhiculaires, qui se transforment en énergie de pression ou d'écoulement, interviennent à l'avan- tage de la circulation du gaz dans l'installation. L'écoule- ment tourbillonnant à grand indice de Reynolds, auquel on doit s'attendre en cas de gaz chauds, a une action d'autant plus avantageuse qu'il conduit plus fortement à un tourbil- lonnement.
Le réseau de conduites dans lequel s'effectuent la circulation et la réaction peut être établi de la manière la plus simple aveo des parois lisses partout et sans pièces rapportées notables, de telle manière qu'il règne partout un écoulement statiquement uniforme et qu'on peut entretenir des températures d'une élévation inaooutumée sans danger de surchauffe locale. Le nouveau procédé fonctionne avec la même économie d'énergie par le fait qu'il peut être monté à la suite de nombreuses installations de production dans les- quelles les matières de départ sont obtenues, par exemple à partir de minerai sous la forme de gaz ou de vapeur, de pou- dres ou de gouttelettes, de températures élevées.
De même les matières véhiculaires peuvent, pour autant qu'elles sont disponibles à l'état chaud dans un autre procédé théorique quelconque, être introduites directement dans le circuit avec utilisation de la chaleur qu'elles contiennent. La consommation d'énergie supplémentaire pour le procédé est extrêmement minime. Il en est de même pour la consommation des gaz protecteurs qui sont nécessaires en quantités tel- lement limitées que même des gaz rares peuvent être employés si les substances à mettre en réaction l'exigent. Des vi-
<Desc/Clms Page number 5>
tasses d'écoulement et des températures désirées peuvent être maintenues avec le nouveau procédé de façon extrêmement préoise. Par conséquent les réactions partielles du procédé d'ensemble se déroulent toujours, comme on l'a démontré en pratique, aux mêmes endroits du circuit.
Lorsque des métaux par exemple forment plusieurs oxydes et sulfures, on peut placer un dispositif de soutirage dans le circuit pour la pré- aipitation des oxydes désirés chaque fois sous la forme pure, aux endroits voulus du circuit où ces composés prennent nais- sance suivant l'expérience. Un avantage important du nouveau procédé consiste en outre en ce que les produits de réaotion obtenus peuvent être séparés-dans une gamme étendue de gros- seurs de particules. Des produits extrêmement fins s'obtien- nent en cas de circulation une seule fois. Si l'on fait par- courir aux oxydes, sulfures, eto., le circuit plusieurs fois et si on les soumet à des influences de température appro- priées, il se produit, à volonté des particules secondaires et tertiaires en tassement meuble ou dense, jusqu'à des gra- nulats de grosseur de grains importante.
Le nouveau procédé offre en outre d'une manière simple une possibilité précieu- se en pratique mais inaooutumée de fabriquer des produits de réaction à plusieurs couches, par exemple des oxydes in- férieurs aveo une pellicule extérieure en un oxyde élevé, des particules d'oxyde avec une pellicule extérieure tellu- rée ou sêléniée. Il est finalement inutile d'expliquer spé- oialement que la vitesse dtéooulement et l'enrichissement des matières de départ dans les gaz véhioulaires laissent dans l'application pratique un large jeu pour obtenir des tassements meubles ou denses de partioules et s'approcher par des influences de température d'une condensation qui donne des particules sphériques ou d'une sublimation à par- ticules dont la cristallité est bien développée.
<Desc/Clms Page number 6>
Un avantage particulier et très important est que, dans le nouveau procédé, des installations de dépoussiérage sont évitées ou réduites au minimum, tandis que jusqu'à présent elles occupent un espace plusieurs fois aussi grand que le four électrique et représentent au point de vue de la technique du procédé un corps étranger à l'intérieur de l'installation, car les phases favorisant ou dirigeant le procédé ne peuvent s'exécuter que difficilement à l'intérieur des installations de dépoussiérage.