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QUEBEC METALLURGICAL INDUSTRIES LTD., résidant à OTTAWA (Canada).
PROCEDE DE TRAITEMENT DES MINERAIS DE COBALT SULFUREUX CONTENANT DE L'
ARSENIC.
Cette invention se rapporte au traitement des minerais ou des con- centrats sulfureux de cobalt contenant de l'arsenic ou des matières analogues qui, outre le cobalt, le soufre et l'arsenic, contiennent du fer et le plus souvent d'autres métaux comme le nickel, le cuivre, le plomb et l'argent.
Elle a pour objet un procédé permettant de traiter les minerais, concentrats ou matières du type en question en vue d'obtenir un produit se prêtant à une lixiviation à l'aide d'eau, de manière à fournir une solution aqueuse renfer- mant la majeure partie du cobalt et présentant une forte proportion de co- balt par rapport au fero La récupération des métaux à partir de la solution aqueuse ne fait pas partie de l'invention.
Une matière ayant la composition indiquée ci-après est un exem- ple typique de celles qui sont aptes à être traitées par le procédé que pré- voit l'invention.
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Cobalt <SEP> ................ <SEP> 4,54% <SEP> Silice <SEP> ............. <SEP> 15,89%
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<tb> Arsenic <SEP> ........... <SEP> 15,16% <SEP> Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> ........... <SEP> 24,61%
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<tb> Nickel <SEP> ................ <SEP> 1,38% <SEP> Alumine <SEP> ........... <SEP> 11,94%
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Cuivre ................ 1,12% Chaux ................ 2,78%
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<tb> Soufre <SEP> ................ <SEP> 17,79% <SEP> Magnésie <SEP> ............... <SEP> 2,12%
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<tb> Argent <SEP> ................ <SEP> 15,6 <SEP> kg/t <SEP> Plomb <SEP> ................ <SEP> 1,3%
<tb>
La présence d'une notable quantité d'arsenic dans les minerais de cobalt a rendu très difficile la récupération des constituants métalliques et implique l'emploi de modes opératoires compliqués et coûteux.
Les procé- dés communément employés pour récupérer les constituants métalliques à par- tir des minerais sulfureux de cuivre et de nickel ne sont pas applicables, ainsi qu'on a pu le vérifier au traitement des minerais de cobalt sulfureux renfermant de l'arsenic
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Les minerais ou les concentrats de nickel sulfureux qui peuvent également contenir du cuivre et du fer mais qui ne renferment pas d'arsenic peuvent être soumis à une fusion avec un fondant approprié dans des conditions non oxydantes afin de donner lieu à une matte et à un laitier. Cette matte peut être aisément traitée au cours des phases ultérieures du procédé en vue de récupérer le nickel et le cuivre.
C'est ainsi que la matte peut subir une lixiviation avec une solution aqueuse diluée d'acide sulfurique pour donner lieu à une solution de sulfate de nickel, de cuivre et de fer, le sulfure d'hydrogène qui se dégage provoquant la précipitation du cuivre sous la for- me de sulfure de cuivre qu'on peut séparer de la solution par filtration, après quoi on peut ajouter de la chaux à la solution pour réduire son pH à une valeur d'environ 3,5, puis oxyder le fer en insufflant de l'air à travers la solution, ce qui précipite le fer sous la forme d'hydroxyde ferrique mé- langé à une certaine quantité de sulfate de calcium. Le fer précipité peut être éliminé par filtration, et le nickel aisément récupéré à partir du fil- trat.
Un autre procédé de traitement des minerais ou des concentrats sulfureux de nickel ou de cuivre consiste à les soumettre à une fusion pour donner naissance à une matte qu'on soumet ensuite à un grillage oxydant, après quoi on fait subir à la matière grillée un grillage sulfatant en présence de soufre ou d'une matière contenant un radical "sulfate", afin de transformer le cuivre et (ou) le nickel en sulfates tout en retenant le fer sous la forme d'oxyde de fer insoluble. On lessive ensuite la matière sulfatée à l'aide d'eau ou d'une solution aqueuse d'acide sulfurique.
Mais ces procédés simples ne sont pas applicables au traitement des minerais de cobalt sulfureux contenant de l'arsenic. C'est ainsi que si l'on soumet cette matière à la fusion de la manière usuelle en présence d'un fondant, il se forme un laitier et un speiss. Ce dernier ne peut être facile- ment lessivé à l'aide d'un acide pour dissoudre les constituants métalliques.
Si l'on soumet un concentrat arsenical de sulfure de cobalt à un grillage oxydant, la matière grillée contient encore une quantité tellement grande d'arsenic qu'on ne peut la sulfater et qu'une récupération satisfaisan- te du cobalt ne peut être obtenue par lixiviation même à l'aide d'une solu- tion acide.
Le procédé qui fait l'objet de la présente invention est fondé sur plusieurs constatations et découvertes : Suivant un aspect de l'invention, on chauffe un minerai ou un concentrat de cobalt ou une matière analogue con- tenant de notables quantités de fer, de soufre et d'arsenic dans des condi- tions sensiblement non oxydantes et à une température supérieure au point d'é- bullition des sulfures d'arsenic (707 C) et supérieure également au point de sublimation de l'arsenic mais inférieure à la température de fusion de la ma- tière dans des conditions permettant aux vapeurs de s'échapper, ce qui permet d'évacuer par volatilisation la majeure partie de l'arsenic contenu dans la matière tout en retenant la majeure partie du soufre qui s'y trouve.
L'atmosphère dans laquelle la matière peut être chauffée peut ê- tre réglée de manière à ménager des conditions d'oxydation douces, surtout dans la zone où la température est la plus basse, de façon à permettre la formation de trioxyde d'arsenic dont le point de sublimation est voisin de 193 C.
Un appareil qui convient pour la mise en oeuvre de ce procédé tel que le prévoit l'invention est un appareil de réaction à solides fluidifiés de type classique, du type général décrit dans le brevet américain N 2.503.788 déposé le 29 Novembre 1945, dans lequel les matières solides sont chauffées à la température désirée tout en étant maintenues sous forme d'une couche con- stituée par ces matières solides à l'état de fine division en suspension dans
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un gaz inerte. Les conditions qui règnent dans les couches de solides flui- difiés usuelles sont, en effet, idéales pour permettre aux vapeurs volatiles produites de s'échapper. La matière ainsi traitée peut être mélangée à un fondant et soumise à la fusion, ce qui donne lieu à une matte et à un laitier.
Il est préférable de mettre en pratique le procédé tel qu'il vient d'être indiqué (procédé qui constitue un des aspects de l'invention) dans un four électrique de type classique muni de deux électrodes connectées à une source d'énergie électrique et traversant des orifices pratiqués dans la partie supérieure de ce four, l'équipement étant étudié de façon que les électrodes puissent être réglées en vue de les maintenir à l'écartement con- venable et à la distance voulue du bain résultant de la fusion de la matière et formant une nappe liquide à la partie inférieure du four. Un orifice doit être ménagé à la partie supérieure du four, de préférence non loin d'une de ses parois latérales, pour l'enfournement de la matière qui est appelée à ê- tre traitée.
Quand un four électrique est utilisé pour la mise en pratique du procédé suivant l'invention, on peut enfourner graduellement un mélange formé d'un fondant tel que de la chaux calcinée et (ou) de la silice et du minerai ou concentrat de cobalt ou la matière analogue, afin d'établir et de mainte- nir une couche de ce mélange sur l'appui constitué par une des parois laté- rales du four, de préférence hors du contact direct de l'arc électrique qui jaillit entre les électrodes.
Le débit d'enfournement du mélange ainsi consti- tué est réglé de telle sorte qu'au fur et à mesure que la matière se meut pro- gressivement du sommet de la couche en question vers sa base, la température de la matière soit élevée au-dessus du point d'ébullition des sulfures d'ar- senic et au-dessus également de la température de sublimation de l'arsenic mais au-dessous de la température de fusion de la matière et soit maintenue dans cette gamme de températures désirée jusqu'à ce que la majeure partie de l'arsenic contenu dedans ait été éliminée par volatilisation. Au moment où chaque volume de matière enfourné atteint la base de la couche, il fond et forme par suite de cette fusion un bain qui occupe la partie inférieure du four; ce bain est formé d'une couche inférieure de matte et d'une couche su- périeure de laitier.
Ce laitier et cette matte peuvent être défournés pério- diquement de la manière usuelle suivant les besoins par des orifices prévus à cet effet dans la paroi latérale du four. Pendant le traitement, des fumées épaisses se dégagent ; s'échappent à travers la couche poreuse, puis passent à travers les orifices de la partie supérieure du four, ce qui main- tient dans celui-ci une atmosphère sensiblement non oxydante. De cette fa- çon, la majeure partie de l'arsenic contenu dans la matière est éliminée a- vant que cette dernière ne soit fondue, et la matte produite renferme la ma- jeure partie du soufre contenu dans le minerai.
Pendant ce traitement de la matière, il est essentiel de mainte- nir l'une au moins des électrodes espacées hors du contact direct du bain ré- sultant de la fusion de la matière, tout en entretenant un circuit électri- que entre elles et en formant un circuit comprenant l'arc électrique. C'est ainsi que les électrodes peuvent être maintenues constamment au-dessus du bain en question et selon un espacement tel qu'un arc électrique traverse l'espace qui les sépare. Si désiré, les électrodes peuvent être disposées se- lon un espacement tel, aussi bien entre elles que par rapport au bain, que l'arc jaillisse entre une des électrodes et le bain et aussi entre ce bain et l'autre électrode.
Le traitement effectué ainsi qu'il vient d'être dit d'une matière contenant du cobalt et de l'arsenic (originellement 15,16% d'arsenic et 17,8% de soufre en poids) et sa fusion subséquente produisent une matte contenant de l'arsenic et du soufre selon des proportions respectives en poids égales à 2,9 et 24 %. Ainsi, les éliminations de l'arsenic et du soufre sont repec- tivement de l'ordre de 93% et de 35% en poids. La récupération en pourcentage
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des constituants métalliques dans la matte a été de l'ordre de 95,4% de co- balt, 92,2 % de nickel, 91,2 % de cuivre et 96,5 % d'argent.
Par contraste, quand la même matière arsenicale renfermant du cobalt est soumise à un gril- lage oxydant pendant une heure à 500 C, puis pendant une heure à 800 c, les éliminations d'arsenic et de soufre sont respectivement égales à 55% et à 88,7% en poids, et la matière grillée contient au moins 8% d'arsenic. Des variations à la technique du grillage ne donnent pas de différence sensible dans ces résultats.
Suivant un autre aspect de l'invention, la matte produite comme décrit ci-avant est séparée'du laitier et est soumise à un broyage (de pré- férence en milieu humide) jusqu'à ce que 80% à 90% au moins de cette matte ait une grosseur particulaire telle que les grains passent à travers un ta- mis n 200.On fait sécher la matte broyée, si cela est jugé nécessaire, et on la soumet à un grillage oxydant afin d'éliminer la majeure partie du sou- fre (95 à 98 %) en même temps qu'une nouvelle quantité d'arsenic. La tempé- rature qu'on fait agir doit être suffisamment élevée pour permettre l'éli- mination du soufre sous forme de sulfure.
Une température de couche compri- se entre 500 et 550 C. environ et appliquée pendant une heure est recomman- dée mais on peut traiter avec succès une matte grillée à 700 C par la métho- de opératoire subséquente. Le grillage peut être effectué dans n'importe quel appareil approprié comme un four rotatif ou un appareil de grillage convenable.
On mélange de l'eau à la matte grillée, puis on ajoute de l'a- cide sulfurique concentré pour transformer en sulfates les constituants mé- talliques. L'eau et l'acide peuvent être mélangés et ajoutés ensemble à la matte grillée, ce qui permet une humidification plus effective des particu- les au moyen d'une plus petite quantité d'acide. Si la matte provient d'une matière ayant la composition qui a été indiquée à titre illustratif au dé- but de ce texte, on peut faire agir environ 10% d'eau et 33% d'acide sulfu- rique (en poids) par rapport à la matte grillée. On fait sécher le mélange, puis on le grille à l'air libre sous une pression sensiblement égale à la pression atmosphérique et à une température de couche supérieure à 575 C. environ, mais inférieure à 650 C. environ. La température à préférer est de 620 G environ.
On la fait monter très lentement jusqu'à la température de grillage désirée.
Si l'on prélève des échantillons de la matière grillée à des in- tervalles de temps prédéterminés au cours du grillage et qu'on lessive à l'eau, on constate que l'extraction est demeurée relativement constante et .représente de 90 à 95% du cobalt. Le rapport entre la quantité de cobalt et la quantité de fer est extrêmement faible dans les solutions obtenues par lixiviation d'échantillons de produit calciné prélevés peu de temps après le début du grillage. Mais ce rapport augmente en fonction du temps de gril- lage jusqu'à atteindre une valeur maximum compatible avec un taux d'extrac- tion élevé du cobalt, après quoi un nouveau grillage peut provoquer une bais- se du taux d'extraction du cobalt.
Il s'en suit qu'en poursuivant le gril- lage pendant un certain laps de temps, on peut obtenir un matériau grillé apte à être soumis à une lixiviation aqueuse en vue d'obtenir une solution contenant au moins 90% environ du cobalt et dans laquelle le rapport entre la quantité de cobalt et la quantité de fer soit égal à 4 sur 1 ou même plus grand. La durée de grillage qui est nécessaire variera selon les circonstan- ces, notamment suivant le type d'appareil de grillage qu'on emploiera et suivant la quantité de matière soumise au grillage. Cette durée peut d'ail- leurs être déterminée aisément par tâtonnements dans chaque cas. Un brassage ou ringardage périodique et intéressant toute la masse de la matière trai- tée est désirable pour assurer une température uniforme au lit de matière.
Les changements de couleurs fournissent d'ailleurs une indication du progrès de la réaction et guident l'ouvrier qui surveille le travail; ces changements sont approximativement les suivants :
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<tb> Etat <SEP> de <SEP> la <SEP> matière <SEP> Couleur <SEP> de <SEP> la <SEP> matière
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<tb> Addition <SEP> d'acide <SEP> sulfurique <SEP> et
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<tb> produit <SEP> calciné <SEP> desséché <SEP> à <SEP> 100 C <SEP> Lavande <SEP> pâle
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<tb> Chauffage <SEP> à <SEP> 300 C. <SEP> Jaune
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<tb> Chauffage <SEP> à <SEP> 400 <SEP> - <SEP> 500 Ce <SEP> Vert
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<tb> Chauffage <SEP> à <SEP> 500 C.
<SEP> Café <SEP> au <SEP> lait
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<tb> Chauffage <SEP> à <SEP> 600 <SEP> - <SEP> 625 C. <SEP> Vin <SEP> de <SEP> porto <SEP> riche
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<tb> (calcination <SEP> terminée)
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<tb> Chauffage <SEP> à <SEP> 675 C. <SEP> Début <SEP> de <SEP> virage <SEP> au <SEP> noir
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<tb> Chauffage <SEP> à <SEP> 700 C<, <SEP> (surchauffe
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<tb> sans <SEP> lixiviation <SEP> possible) <SEP> Noir
<tb>
Si le produit calciné vient à être surchauffé accidentellement, on peut le traiter à nouveau à l'aide d'acide sulfurique et lui faire su- bir un nouveau grillage pour donner des résultats satisfaisants.
Au cours des expérimentations qui ont porté sur l'emploi d'un four à moufle et d'une quantité de 6,8 kg de matte calcinée, on a constaté qu'après un grillage sulfatant pendant lequel la charge de matière était chauffée lentement jus- qu'à la température de grillage préférée et pendant un temps au moins égal à deux heures, puis maintenue à la température préférée pendant une nouvelle période allant de 1 heure 30 minutes à 2 heures avec un brassage ou ringar- dage périodique et intégral pour donner au lit de matière une température uniforme, les proportions relatives entre la quantité de cobalt et la quan- tité de fer dans des solutions obtenues par lixiviation du produit grillé à l'aide d'eau bien chaude étaient d'environ 4 à 1.
Un grillage supplémen- taire poursuivi pendant quelque temps à la température préférée n'a eu que peu d'effet sur les proportions sus-indiquées ou sur le taux d'extraction du cobalt.
Après que la matière a été ainsi sulfatée, elle est soumise à une lixiviation à l'aide d'eau (de préférence à une température comprise entre 30 C et 80 C) pour fournir une solution contenant 90 à 95% du cobalt et plus de 60% du nickel, du cuivre et de l'argent contenus dans la matte.
La majeure partie du fer est demeurée dans le résidu de la lixiviation en même temps qu'une petite quantité de nickel, de cuivre et d'argent. Le rap- port entre la quantité de cobalt et la quantité de fer dans la solution ré- sultant de la lixiviation est de l'ordre de 4 à 1 et souvent notablement plus élevé.
S'il est vrai que l'état de fine division de la matière soumi- se à une lixiviation par l'eau contribue à assurer une valeur élevée au taux d'extraction du cobalt, ce taux élevé ne peut être obtenu sans (a) une élimination poussée de l'arsenic provenant du minerai ou concentrat de co- balt ou de la matière analogue soumise au traitement, comme décrit ci-avant, avant sa fusion pour donner lieu à la matte, et (b) la soumission de la mat- te à l'état finement divisé à un grillage oxydant avant l'opération de gril- lage de sulfatation. L'état d'extrême division de la matte paraît favoriser l'élimination ultérieure de l'arsenic au cours du grillage oxydant.
Les fac- teurs additionnels qui contribuent principalement à donner une valeur élevée
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au rapport entre la quantité de cobalt et la quantité de fer dans le liqui- de de lixiviation ou de lessivage sont l'état de division poussée de la ma- tière soumise à l'opération de sulfatation et la continuation de chauffage pendant cette opération pendant le laps de temps nécessaire pour décomposer la majeure partie des sulfates de fer formés au cours du stade introductif de l'opération de sulfatation. La valeur élevée du rapport en question (co- balt/fer) dans la liqueur de lixiviation facilite grandement l'élimination du fer à partir de cette liqueur avant la précipitation du cobalt et réduit aussi la perte en cobalt qui accompagne cette élimination du fer.
On avait pensé quelques années avant la présente invention (voir le brevet américain N .1.590.525 déposé le 10 Octobre 1922) à griller des minerais contenant du fer, du nickel et du cobalt à une température de l'or- dre de 482 à 538 C en présence de soufre pour donner naissance à des sels métalliques solubles. Les minerais ne contenaient pas d'arsenic. Mais quand on faisant monter la température pour rendre le fer insoluble, une certaine quantité de nickel et de cobalt était également rendue insoluble.
Pour pa- rer à ceci, on ajoutait du sulfate de sodium ou de potassium, afin de donner naissance à des sels doubles ou composés solubles par combinaison avec les métaux non ferreux qui sont stables à une température comprise entre 621 et 704 C. Mais le sel.du métal alcalin n'agit pas sur le sulfate de fer au même degré que les sulfates de nickel et de cobalt, de sorte que le fer so- luble revient à l'état insoluble.
Conformément à l'invention, un résultat analogue est obtenu mais de fagon entièrement différente avec une matière sulfurée contenant du co- balt et de l'arsenic. Ainsi, la matière résultant du grillage oxydant est soumis après refroidissement-et après addition d'acide sulfurique et d'eau à une autre opération de grillage à une température comprise entre 575 C et 650 C environ. Tandis que cette opération de grillage se déroule, il arrive un moment où le rapport entre la quantité de cobalt dissoute et la quantité de fer qui se trouve dans la solution préparée par lixiviation du produit à l'aide d'eau augmente sans réduire pour autant l'extraction du cobalt.
Il en résulte qu'en poursuivant ensuite l'opération de grillage pendant un laps de temps prédéterminé, on peut obtenir une matière grillée se prêtant à une lixiviation par l'eau en vue de l'obtention d'une solution contenant la majeure partie du cobalt et dans laquelle le rapport entre la quantité de cobalt et la quantité de fer est de 4 à 1 ou supérieur. L'état de divi- sion extrêmement poussé de la matière soumise à cette dernière opération de grillage rend plus complète la dissociation préférentielle du sulfate de fer à la température de travail.
L'invention est encore illustrée par l'exemple spécifique sui- vant :
On chauffe dans un four électrique une charge totale contenant 300 kg environ de concentrats sulfureux contenant du cobalt et de l'arsenic comme précédemment décrit, de manière à éliminer l'arsenic, tout en faisant fondre la matière. On sépare la matte résultante du laitier, on la concasse et on la broie jusqu'à ce que 90% de cette matte ait une grosseur particu- laire telle que les particules traversent le maillage d'un tamis N 200, puis on soumet la matière à un grillage oxydant dans un appareil de grilla- ge à sole unique avec dispositif de ringardage mécanique.
On maintient cet appareil de grillage à une température de 500 C., de telle sorte que la tem- pérature au sein du lit de matière soit d'environ 600 C. On mélange une partie de cette matte ainsi grillée à des concentrats dans la proportion de 3 kgs. de matte grillée pour 20 kilos de concentrats, afin de constituer la charge d'enfournement destinée au four électrique de fusion. Grâce à ce moyen, l'oxyde de fer qui se trouve dans la matte grillée sert de fondant pour la silice qui se trouve dans les concentrats, de sorte que la charge devient auto-fondante, en même temps que la qualité de la matte est améliorée par
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suite de l'augmentation du rapport entre la quantité de cobalt et la quantité de soufre contenues dans la charge appeléeà subir la fusion.
Si l'on fait fondre 300 kilos de concentrats, on recueille 130 kilos de laitier, 130 kilos de matte et 95 kilos de poussière. Les données provenant de cet essai sont synoptisées dans le tableau N . 1.
TABLEAU N 1
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<tb> Matières <SEP> chargées <SEP> et <SEP> produites <SEP> par <SEP> la <SEP> fusion <SEP> électrique <SEP> de
<tb> concentrats <SEP> de <SEP> cobalt <SEP> arsenicaux.
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<tb>
<tb>
Matière <SEP> à <SEP> l'entrée
<tb>
<tb> Concentrats <SEP> Matte <SEP> grillée <SEP> remise <SEP> dans <SEP> le
<tb>
EMI7.2
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ cycle
EMI7.3
<tb> Poids <SEP> en <SEP> kg <SEP> : <SEP> 300449
<tb>
<tb> pour <SEP> cent <SEP> : <SEP> Analyse <SEP> Analyse
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<tb> Fe <SEP> 18,2 <SEP> 35,9
<tb>
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<tb> Co <SEP> 4,65 <SEP> 11,99
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<tb>
<tb> Ag <SEP> (kg/tonne) <SEP> 13,51 <SEP> 31,66
<tb>
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<tb>
<tb> Ni <SEP> 1,40 <SEP> 3,8
<tb>
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<tb>
<tb>
<tb> Cu <SEP> 1,09 <SEP> 2,83
<tb>
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<tb>
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<tb>
<tb> As <SEP> 14,8 <SEP> 2,11
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> S <SEP> 17,68 <SEP> 9,90
<tb>
<tb>
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<tb>
<tb>
<tb> Pb <SEP> 1,33 <SEP> 0,
60
<tb>
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EMI8.1
<tb> Matériaux <SEP> à <SEP> la <SEP> sortie
<tb> Laitier <SEP> Matte <SEP> (1) <SEP> Poussière
<tb> Poids <SEP> en <SEP> kg <SEP> 130 <SEP> 130
<tb> pour <SEP> cent <SEP> : <SEP> Répart. <SEP> anal. <SEP> (2) <SEP> Répart. <SEP> anal. <SEP> (2) <SEP> Répart. <SEP> anal.
<SEP> (2)
<tb>
<tb>
<tb> Fe <SEP> 11,8 <SEP> 21,8 <SEP> 41,4 <SEP> 76,6 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 1,6
<tb>
<tb> Co <SEP> 0,85 <SEP> 5,7 <SEP> 13,82 <SEP> 93,3 <SEP> 0,21 <SEP> 1,0
<tb>
<tb> Ag <SEP> (kg/t) <SEP> 1,27 <SEP> 0,09 <SEP> 36,50 <SEP> 2,69 <SEP> 6,00 <SEP> 0,32
<tb>
<tb> Ni <SEP> 0,16 <SEP> 3,5 <SEP> 4,37 <SEP> 96,5 <SEP> trace-
<tb>
<tb> Cu <SEP> 0,12 <SEP> 3,45 <SEP> 3,26 <SEP> 93,6 <SEP> 0,14 <SEP> 2,95
<tb>
<tb> As <SEP> 0,06 <SEP> 0,2 <SEP> 2,92 <SEP> 8,4 <SEP> 43,3 <SEP> 91,4
<tb>
<tb> S <SEP> 0,53 <SEP> 1,2 <SEP> 24,7 <SEP> 56,0 <SEP> 2,26 <SEP> 3,7
<tb>
<tb> Pb <SEP> néant <SEP> - <SEP> 0.69 <SEP> 21,1 <SEP> 3,5 <SEP> 78,9
<tb>
Notes explicatives du tableau N 1 : - (1) L'analyse du laitier intéresse la totalité de celui-ci, y compris les particules de matte entraînées.
Des échantillons de laitier propre ont révélé à l'analyse des valeurs plus faibles, qui témoignent d'u- ne répartition abaissée dans une mesure correspondante pour le laitier.
(2) La quantité restante (39,1 %) du soufre chargé est présumée se retrouver dans le gaz qu'on recueille.
On a soumis au grillage les 130 kilos de matte pour produire 149 kilos de produit calciné, dont on a prélevé 44,9 kilos pour les renvoyer dans le cycle de traitement dans le four électrique et dont on a utilisé les 104,1 kilos restants pour-l'opération de sulfatation.
Cette opération de sulfatation consiste à mélanger les 104,1 ki- los de matte grillée, par fractions successives de 6,8 kilos, avec 33 % de son poids d'acide sulfurique concentré et 11,7 % de son poids d'eau, l'a- cide et l'eau ayant été préalablement mélangés. On soumet au séchage chaque fraction successive du mélange sulfaté, on le place sur un plateau de fer et on le chauffe dans un four électrique à moufle en procédant périodique- ment à un ringardage manuel pendant toute la durée de l'opération de trai- tement thermique. On fait monter graduellement la température du moufle de 350 G (température de début) jusqu'à 620 C (température du lit de matière au bout de deux heures). On maintient ensuite le lit de matière à cette tem- pérature de 620 C. pendant 4 heures de plus.
Le produit calciné a pris à ce moment une couleur rouge vif. On le défourne alors. Les 104,1 kilos de matte grillée donnent naissance à 117,4 kilos de produit grillé sulfaté.
Les données résultant de cette opération de sulfatation sont synoptisées dans le tableau N . 2 qui suit :
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TABLEAU n 2
EMI9.1
<tb> Matières <SEP> chargées <SEP> et <SEP> produites <SEP> au <SEP> cours <SEP> du <SEP> traitement
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> sulfatation <SEP> de <SEP> la <SEP> matte <SEP> grillée.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
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<tb>
<tb>
Matières <SEP> à <SEP> l'entrée <SEP> Matière <SEP> à <SEP> la <SEP> sortie <SEP> (1)
<tb>
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<tb> Matte <SEP> grillée <SEP> SO4H2 <SEP> Eau <SEP> Produit <SEP> calciné <SEP> sulfaté
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<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Poids <SEP> en <SEP> kg <SEP> 104,1 <SEP> 34,3 <SEP> 12,1 <SEP> 117,4
<tb>
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<tb> Analyse <SEP> %
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<tb> Fe <SEP> 35,9 <SEP> - <SEP> - <SEP> 32,2
<tb>
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<tb>
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<tb>
<tb>
<tb> Co <SEP> 11,99- <SEP> - <SEP> 10,73
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ag <SEP> (Kg/tonne) <SEP> 31,66 <SEP> - <SEP> - <SEP> 28,23
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ni <SEP> 3,8 <SEP> - <SEP> - <SEP> 3,39
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Cu <SEP> 2,83 <SEP> - <SEP> - <SEP> 2,
53
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> As <SEP> 2,11 <SEP> - <SEP> - <SEP> 1,89
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> S <SEP> 9,90 <SEP> 32,0 <SEP> - <SEP> 9,96
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pb <SEP> 0,60 <SEP> - <SEP> 0,54
<tb>
Note explicative du tableau N 2 : (1) Les gaz n'ont été ni recueillis, ni échantillonnés.
On soumet la matière sulfatée indiquée ci-avant à une lixivia- tion par de l'eau à une température de $0 Ce pendant une heure, en lessi- vant 31,7 kilos de produit calciné par 63,4 litres d'eau. Le résidu de li- xiviation pèse, après filtration, 53,5 % du poids du produit calciné sul- faté avant le lessivage.
Le tableau N . 3 qui suit indique l'analyse de la solution de lixiviation et l'extraction en pourcentage à partir du produit calciné sul- faté :
<Desc/Clms Page number 10>
TABLEAU N 3
EMI10.1
<tb> Filtrat <SEP> provenant <SEP> de <SEP> la <SEP> lixiviation <SEP> aqueuse <SEP> du
<tb> produit <SEP> calciné <SEP> sulfaté
<tb>
<tb> Elément <SEP> Analyse <SEP> (Gr. <SEP> par <SEP> litre) <SEP> Extraction <SEP> (%)
<tb>
<tb>
<tb> Fe <SEP> 11,2 <SEP> 7,0
<tb>
<tb> Co <SEP> 48,2 <SEP> 89,8
<tb>
<tb> Ag <SEP> 2,54 <SEP> 45,9
<tb>
<tb> Ni <SEP> 12,85 <SEP> 76,0
<tb>
<tb> As <SEP> 0,2 <SEP> 2,1
<tb>
<tb> Cu <SEP> 9,75 <SEP> 77, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
<tb> S <SEP> 39,8 <SEP> 90, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
Rapport Co : Fe = 4,3 à 1.
Les détails de mise en oeuvre du procédé peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques.
REVENDICATIONS..
1.- Procédé de traitement d'une matière contenant du cobalt, du fer, du soufre et de l'arsenic, caractérisé en ce qu'on chauffe cette ma- tière dans des conditions sensiblement non oxydantes à une température si- tuée au-dessus du point d'ébullition des sulfures d'arsenic et supérieure à la température de sublimation de l'arsenic mais inférieure à la tempéra- ture de fusion de cette matière et dans des conditions permettant aux va- peurs produites de s'échapper jusqu'à ce que la majeure partie de l'arse- nic contenu ait été éliminée de la matière, ce qui donne lieu à un produit comprenant le cobalt et la majeure partie du soufre contenu dans la matiè- re.