BE531738A - - Google Patents

Description

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   Il est courant de fabriquer des combinaisons métalliques   i.nsolu-   bles par précipitation de solutions épurées correspondantes avec des acides, des alcalis ou des sels. La production de différents oxydes, hydroxydes, sels basiques et neutres, a acquis une importance technique particulière. On a aussi eu recours avec succès dans ce cas à des procédés électrolytiques. On sait également que des métaux dans des solutions de leurs sels ou dans d'au- tres solutions appropriées forment des couches de combinaisons difficilement solubles, par hydrolyse, oxydation et transformation en surface, que l'on peut par exemple utiliser dans l'industrie de la peinture métallique. Ce pro- cessus n'a toutefois pas encore donné lieu à une production des combinaisons résultantes sur une échelle industrielle.

   La présente invention remédie à cet inconvénient par le fait que des métaux se présentant sous une forme appropriée; par exemple sous forme de granules, sont soumis à un décapage suffisant à éli- miner de manière continue les couches et à mettre à nu des surfaces   métalli-   ques toujours nouvelles, et ce pendant qu'agissent des agents de réaction qui, à partir de combinaisons insolubles ou difficilement solubles des métaux en question, forment des couches persistantes. De cette manière, on peut, lors de réaction d'oxydation, d'hydrolyse ou d'autres réactions, arriver à une vi- tesse de transformation qui garantit des rendements satisfaisants au point de vue économique en produits de réaction correspondants. 



   En général, le décapage aura lieu de la manière suivante : le métal se présentant sous forme de morceaux, additionné des produits de réaction est brassé, agité, mis en rotation dans des tambours rotatifs,ou des cornues, ou soumis à un autre traitement de même nature. La réussite d'un dé- capage suffisant dépend des conditions dans lesquelles a lieu le brassage la rotation ou le traitement similaire. Est par exemple à prendre en sérieuse considération la forme sous laquelle se présente le métal à soumettre à la rotation. Se sont révélés particulièrement appropriés les granules d'une   di-   mension de 2 mm environ et plus. Un autre facteur déterminant du décapage est la pression à laquelle les morceaux de métal frottent l'un contre l'autre.

   Ce- ci peut être réglé par exemple par la hauteur de déversement des granules ou par l'application d'une pression supérieure à la pression atmosphérique dans le récipient de réaction. Dans une certaine mesure, il est également possible dans ce sens de tirer entièrement parti du poids propre des grains de métal : lors de l'emploi de réactifs fluides, on n'admet ceux-ci qu'en quantités suf- fisant uniquement à promouvoir un mouillage adéquat, donc n'allant pas jusqu'à recouvrir les granules complètement et d'une manière permanente.

   Pour   augmen-   ter l'effet de décapage, on peut encore ajouter aux granules des matières qui possèdent une propriété de polissage, comme par exemple le sable fin ou une autre matière de même nature, à conditions que celles-ci ne gênent en rien dans le produit final ou puissent en être éliminées facilement. 



   Il s'est avéré que, de cette manière, il est possible de tirer parti des influences réciproques de la surface du métal et des ions du même métal se trouvant en solution ou des constituants oxydants de la solution d'un autre genre, pour produire des combinaisons métalliques de façon économique. 



  Ainsi par exemple, on peut, à partir de grenailles de cuivre, produire avec de bons rendements de l'oxyde cuivreux, sous brassage ou agitation dans une solution de formiate de cuivre, de nitrate de cuivre ou de chlorate de sodium; à partir de mitrailles de fer en petits morceaux, produire grâce au même trai- tement avec de l'acide nitrique ou du chlorate selon les conditions d'essai,   du noir de rouille (Fe304) ou du jaune de fer (FeO (OH); à partir de bismuth granulé, produire avec de l'acide nitrique, du nitrate de bismuth basique.   



   On a encore trouvé une méthode particulièrement favorable et simple du point de vue processus pour produire des oxydes ou des hydroxydes; les grenailles de métal ou des métaux en petits morceaux sont traités le cas échéant en présence d'eau et de faibles quantités de substances agissant comme catalyseurs, telles que des acides, des alcalis ou des sels, sous pression ou sous pression et température élevée , avec de l'air de l'air enrichi en oxygène ou de l'oxygène, et ce de telle manière que 

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 les granules sont soumis à un mouvement de décapage dans des conditions où l'atmosphère gazeuse peut avoir un effet sur la surface du métal. Il importe dans ce cas que la quantité totale de liquide suffise à mouiller suffisamment les granules sans toutefois les recouvrir complètement et de manière permanente.

   Aux termes de cette invention, on réussit par exemple à produire avec de très bons rendements, de l'oxyde cuivreux à partir de granules de cuivre, sous pression avec de l'air ou de l'oxygène et augmentation de la température, du noir de rouille ou du jaune de fer à partir de mitrailles de fer L nouveau selon les conditions d'essai, et entre autres des hydroxydes et oxydes d'Al, Zn, Cd, Mg, Ni, Sn, Pb dans des conditions correspondantes. 



   Comparativement aux méthodes chimiques de fabrication par précipitation ou par voie électrolytique, ce procédé constitue une simplification que l'on ne peut imaginer pouvoir encore augmenter. On peut partir d'un métal pur produit par la voie sidérurgique habituelle. La fabrication et l'épuration de solutions, le traitement de lessives résiduaires, le traitement de sous-produits, disparaissent complètement ou dans une très grande mesure. 



  La consommation de produits chimiques est extrêmement réduite. Le produit obtenu s'élimine du récipient de réaction par agitation avec de l'eau. 



   On a trouvé un autre avantage : en changeant la pression et la température ainsi que par addition par exemple de produits véhiculeurs   fine--.   ment divisés, on peut déterminer la réaction de façon à donner des produits avec des qualités différentes au point de vue granulométrie, coloration, densité, possibilité de suspension etc.. Le travail à des températures plus élevées s'est en outre révélé favorable, car de ce fait la vitesse de réaction est considérablement augmentée. 



   L'objet de l'invention n'est pas limité à la production d'oxydes ou d'hydroxydes à partir des métaux purs correspondants. On a trouvé que des alliages aussi peuvent être traités et ce de façon par exemple à ce qu'un constituant de l'alliage soit obtenu sous forme d'oxyde respectivement d'hydroxyde, tandis que le ou les autres constituants passent en solution et peuvent en être récupérés, ou de façon que plusieurs ou tous les constituants de l'alliage soient obtenus sous forme d'un mélange d'oxydes respectivement d'hydroxydes, qui peut alors être soumis à une séparation, lorsque ce processus parait plus avantageux que d'autres procédés. 



   Les exemples suivants serviront à mieux expliquer l'objet de l'invention : Exemple 1 : 
En vue de la production de noir de rouille   Fe304,   on a brassé à température élevée 800 gr de grenailles de fer ou de mitrailles constituées par des clous avec 650 cm3 de lessive provenant d'une opération préalable,et on a additionné en 1/2 heure 67 gr HNO3s = 1,33. L'acide nitrique est dans ce cas réduit en NH3 qui peut être recueilli ou être transformé en sels d'am-   monium   par addition de quantités correspondantes d'autres acides   (H2S04,   HCl). 



  On a pu récupérer 135 gr de noir de rouille à 72% Fe. La lessive filtrée put à nouveau être utilisée après séparation d'une partie servant à la valorisation de NH3. 



  Exemple 2 : 
En   vue   de la fabrication d'oxyde cuivreux Cu2O, on a brassé 850 à 1000 kg de grenailles de cuivre avec 500 litres d'une solution de nitrate de cuivre dans un récipient de réaction en cuivre, à des températures supérieures à 90 . Après une heure, on pouvait déjà évacuer par litre de lessive de 100 à 350 gr d'oxyde d'une couleur rouge bien marquée, la quantité dépendant de la densité de la solution de nitrate de 'cuivre utilisée. Du HNO3 additionné ou formé par hydrolyse, dissout le cuivre métallique hors des grenailles et forme de l'oxyde d'azote, qui peut être utilisé d'une manière connue; la lessive est à nouveau utilisable après remplacement des pertes. 

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    Exemple 3   
Dans un autoclave horizontalurotatif, on dispose, en vue de la production d'oxyde cuivreux Cu2O, 1,5 T de grenailles de cuivre avec de fai- bles quantités d'eau (100 litres) additionnée provenant de condensation avec de la vapeur directe, on ajoute environ 3/4 litre H2SO4 et 1/2 litre HCl, et on admet de l'air à une pression d'environ 6 atm et à une température de travail de 120-125 .Après 1 à 1,1/2 h, on pouvait déjà   récupérer   de 50 à
80 kgs d'oxyde, l'autoclave étant prêt pour une nouvelle opération.

   L'addi- tion de grenailles avait lieu après environ 10 charges, suivant la quantité de métal transformé,   Exemple 4   
Par brassage de 2 ,5 kg de grenailles d'un alliage constitué par 80% de cuivre et 20% de nickel, dans une solution qui contenait 28 gr H2SO4 et 2 gro HCL, sous une pression de 6   atm   et une température 'de 120 à 125 , on obtint en une heure 100 gr d'oxyde exempt de nickel, la quantité de nickel correspondant à la quantité d'oxyde récupérée étant restée en solution. 



  Exemple 5
Par traitement correspondant à l'exemple 3, de grenailles d'un alliage constitué par 90% Cu et   10%   Sn, on obtint un mélange d'oxyde cuivreux et de bioxyde d'étain, duquel on put éliminer le bioxyde d'étain par un traitement alcalin par exemple. 



    REVENDICATIONS.  

Claims (1)

1. 1. Procédé de fabrication de combinaisons métalliques insolubles par l'action de réactifsformant une couche , fluideset/ou gazeux, sur des métaux se présentant sous forme de morceaux, caractérisé par le fait que le métal sous une forme appropriée, par exemple sous forme de granules, est soumis pendant l'action des réactifs en question, à un décapage suffisant à l'élimination continue de la couche formée 2Procédé suivant la revendication 1,, caractérisé par le fait que le décapage a lieu par rotation des granules de métal mélangés aux réactifs formant couche, par brassage, agitation, rotation du récipient de réaction ou par un autre moyen de même nature.

   3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le décapage est réglé par la hauteur de déversement du métal en morceaux et/ ou par application dans le récipient de réaction d'une pression supérieure à la pression atmosphérique et/ou par addition à la masse de réaction de matières polissantes et/ou par utilisation dans de récipient de réaction de faibles quantités de matières fluides, suffisant à une humidification appropriée des grenailles de métal, mais ne pouvant toutefois recouvrir delles-ci complètement et de manière permanente.

   4. Procédé suivant les revendications 1-3 caractérisé par le fait que les métaux sont traités avec des solutions de leurs mons propres, acides, alcalis, ou solutions de sels.

   5. Procédé suivant les revendications 1-4 caractérisé par le fait que les réactions sont accélérées par application de températures plus élevées.

   6. Procédé suivant les revendications 1-3 caractérisé par le fait que les métaux sont transformés sous pression et température plus élevée avec de l'air, de l'air enrichi en oxygène, ou de l'oxygénée 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que la transformation des métaux a lieu en présente d'eau et de sels, alcalis ou acides catalyseurs, de telle manière que la phase gazeuse arrive agir sur la surface mouillée du métal. <Desc/Clms Page number 4>

   8. Procédé suivant les revendications 1-7 caractérisé par le fait que, comme composants métalliques, on utilise des alliages, dont les constituants se comportentde Tanière égale au similaire sous les conditions de réaction, de telle sorte que l'on obtient un mélange.

   9. Procédé suivant les revendications 1-3, caractérisé par le fait que la transformation des métaux a lieu en présence de matières finement divisées, qui servent de produits véhiculeurs pour les produits de ré acti on.

   10. Procédé suivant les revendications 1-7 caractérisé par le fait que, comme composante métalliques, on utilise des alliages dont les constituants se comportent différemment dans les conditions de réaction de telle-sorte qu'il est possible de séparer les produits respectivement les constituants de l'alliage.