BE560217A - - Google Patents

Description

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   La présente invention concerne un procédé pour l'ex- traction du soufre des métaux et un mélange de métal renfer- mant du soufre et l'étain, pour servir dans le procédé. 



   Un des   proolèmes   importants ayant trait à la fabri- cation d'alliages du commerce tels que du ferro-chrome est la production d'alliages appropriés à basse teneur en soufre. 



  Dans   l'état  actuel de la technique, on peut produire du fer-   ro-cbrome   à basse teneur en carbone et en soufre, en faisant réagir du ferro-chnome à forte teneur en carbone avec de la silice. Alors que ce procédé est efficace pour éliminer sensiblement la teneur en soufre, il produit cependant un alliage de ferro-chrome, à basse teneur en carbone, renfer- mant de grandes quantités de silicium. Lorsque du   ferro-chro-   me à forte teneur en carbone est   décarouré   avec des oxydes autres que la silice, seule une faible proportion de la te- neur en soufre est éliminée. 

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   Selon la présente invention, le procédé pour la fabrication d'un métal exempt de soufre, en partant d'un métal renfermant du soufre, par un traitement de chauffage sous vide comprend 1'incorporation, au métal, d'étain en une quantité approximativement suffisante pour pouvoir réagir avec tout le soufre, et le chauffage sous vide du métal et de l'étain à une pression et une température au-dessous des points de fusion du métal et de l'étain, pour provoquer la réaction de l'étain et du soufre à l'état solide.   L'inven-   tion réalise en outre un mélange de métal renfermant du sou- fre et étain pour servir dans la production d'un produit à basse teneur en soufre, sans qu'une quantité inadmissible d'étain reste dans le produit. 



   Dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on mélange intimement du métal ou un alliage renfermant du soufre, tel que du ferro-chrome, avec de l'étain ou d'autred métaux susceptibles de former un composé de sulfure volatil. 



  Dans des conditions de chauffage sous vide, l'étain réagit, avec le soufre à l'état solide à des températures bien au- dessous du. point de fusion de l'alliage, pour former un sulfure stanneux volatil, aisément éliminable. L'étain con- vient spécialement puisqu'il possède un bas point d'ébulli- tion et que l'étain non combiné   ou.   en excès peut se volati- liser aisément à des températures bien au-dessous des tempé- ratures se présentant normalement dans le chauffage sous vide,   Le   métal. ou   alliage,   renfermant du soufre, à traiter suivant le procédé de l'invention peut avoir une teneur éle- vée ou faible en carbone et il peut renfermer tous consti- tuants voulus comme par exemple des métaux tels que du chrome ou du. nickel.

   Pour plus de   simplicité,  l'invention sera expo- sée relativement à la décarburation de   ferro-chrome   à forte teneur en carbone, en utilisant de l'étain comme agent d'ad- dition. 

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   L'étain à utiliser   dans   le procédé de l'invention peut être utilisé sous sa forme   el@mentaire   comme constituant de l'alliage de chrome ou comme alliage ou   ferro-alliage   séparé, ou même comme minerai ordinaire de la cassitérite      d'étain, suivant les conditions particulières voulues. Par exemple, on peut utiliser un alliage de ferro-étain, conjoin- tement avec le ferro-chrome à forte tereur en carbone, ren- fermant du soufre, pour constituer les sources respectives de la matière d'étain et de ferro-chrome suivant le procédé de l'invention. 



   On peut obtenir une extraction améliorée du. soufre dans le chauffage sous vide de ferro-chrome à forte teneur en carbone, renfermant du soufre, en faisant réagir le soufre avec de l'étain à l'état solide pour avoir un sulfure volatil d'étain. A cet effet, le   ferro-chrome   à forte teneur en car- bone et l'étain sont dans des proportions telles que l'étain réagisse avec sensiblement toutes les impuretés de soufre contenues dans le   ferro-chrome.   



   Pour utiliser efficacement la réactivité existant entre   l'étain.   et le soufre, la quantité d'étain en présence dans le ferro-chrome devrait être au moins égale à celle qui est nécessaire pour une complète réaction avec le soufre renfermé. De préférence, on emploiera une quantité d'étain en excès, en sus de la quantité nécessaire pour réagir avec le soufre, l'excédent se volatilisant facilement aux tempé- ratures de décarburation utilisées dans la mise en pratique   de l'invention.    



   De préférence,, on pulvérise finement le ferro-chrome à forte teneur en carbone et l'étain ou un alliage   broyable   d'étain pour former des particules d'une grosseur de 0,044 mm ou plus petites et on les mélange aveo du minerai de chrome ou un autre oxyde approprié jusqu'à ce qu'un mélange sec, sensiblement homogène, soit obtenu. Une masse compacte de' 

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 ce mélange est ensuite convenablement liée, en utilisant par exemple   un:   liant de céréale et. de l'eau en quantité suffi-   sante   pour imprégner et plastifier' le mélange.

   Les ingrédients imprégnés s'ont pressés de préférence sous forme de comprimés et sèches,, en les chauffant doucement, à une   température-d'en-   viron   200 'C'.   Ensuite, la matière en forme de comprimés est décarburée en la soumettant à un chauffage sous vide à une pression d'environ 2 mm Hg absolue et à une température suf- fisante pour provoquer'une réaction à l'état solide, mais au-dessous. du point de fusion de tous les composants de   la   charge, de préférence entre 1100 C et 1450 C. 



   Suivant une variante, on peut allier l'étain à du ferro-ohrome à forte teneur en carbone, soit par sa simple adjonction dans les creusets recevant le ferro-chrome du four de fusion, soit sous forme d'adjonction d'alliage pen- dant la fusion de la charge de   ferro-chrome   à forte teneur en carbone. Si elle est ajoutée pendant la fusion, la   matiè-   re d'adjonction d'étain peut être de l'étain métallique, du ferro-étain ou de la   cassitérite   minérale. 



   On décrira. maintenant plus particulièrement le procé- dé de l'invention dans les exemples suivants, dans lesquels toutes les valeurs des pourcentages sont en poids : 
Exemple 1 - 
On a préparé, de manière connue, un bain de ferro- .chrome fondu, à forte teneur en carbone. On a ajouté au ferro. chrome à forte teneur en carbone de l'étain sous forme de 
70 % de ferro-étain d'étain qui   s'assimilait.au   ferroèchrome à mesure que celui-ci coulait dans les creusets. On a ensuite refroidi, écrasé et broyé le ferro-chrome résultant pour former des particules d'une grosseur ne dépassant pas   0,04-4-   mm.

   Puis le   ferro-chrome   a été mélangé avec du minerai de chrome broyé et avec un liant à base de céréale dans la pro- portion suivante : 

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 EMI5.1 
 Ferro-chroo-e . 818 1; 
Minerai de chrome 318 kg 
Liant de céréale , 18,2 kg . 



     L'analyse   du minerai-,de chrome était à peu près la suivante :   Cr03     54   % 
FeO 14% 
Al2O3 10% 
 EMI5.2 
 sj¯à 2 3 ,# ¯ 
MgO 16   %   
CaO 1% On a ajouté suffisamment   d'eau,   pour imprégner le mélange et pour faciliter la,   fabrication   de comprimés à partir dudit mélange. Ensuite, une charge composée de   14.900   kg de   oompri-   més séchés a été décarburée, en la chauffant sous vide de manière classique., 
On trouvera inscrite ci-dessous, dans le Tableau I, la composition du ferro-chrome obtenue à partir du. produit décarburée, réalisé conformément au procédé de la présente invention, en comparaison de la composition originale du ferro-chrome à forte teneur en carbone. 



   TABLEAU 1 
 EMI5.3 
 
<tb> Charge <SEP> initiale <SEP> Produit <SEP> de <SEP> ferro-
<tb> 
<tb> de <SEP> chrome <SEP> obtenu, <SEP> sui-
<tb> 
 
 EMI5.4 
 ferrachxorae vaut l'invention. --------------- 
 EMI5.5 
 
<tb> Or <SEP> 65,9 <SEP> % <SEP> 63,79 <SEP> %
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Si <SEP> 1,84 <SEP> 0,72
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> SiO2 <SEP> 0,16 <SEP> 3,35
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> C <SEP> 4,87 <SEP> 0,12
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> S <SEP> 0,060 <SEP> 0,01
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Sn <SEP> 0,17 <SEP> 0,002
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Fe <SEP> et <SEP> impuretés
<tb> 
<tb> 
<tb> fortuites <SEP> reste <SEP> reste
<tb> 
 Exemple II- 
Dans une série d'essais semblables à celui réalisé 

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 dans l'exemple I, on a fait des adjonctions différentes d'é- tain sous forme de concentrés de cassitérite contenant 71,88 d'étain.

   Dans ces essais., l'étain étaitt en quantité moindre que celle (0,23% en poids) nécessaire pour sa réaction avec tout le soufre se trouvant dans le ferro-chrome. Avant le traitement, le ferro-chrome à forte teneur en carbone conte- nait 0,064   %   de soufre. Les analyses des produits obtenus sont indiquées dans le Tableau II. 



   TABLEAU II 
 EMI6.1 
 
<tb> Adjonction <SEP> d'étain <SEP> Constituants <SEP> du <SEP> produit
<tb> 
<tb> % <SEP> pds. <SEP> de <SEP> H. <SEP> c. <SEP> Fe <SEP> Cr
<tb> 
 
 EMI6.2 
 ------------¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ 
 EMI6.3 
 
<tb> Maximum. <SEP> Minimum
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 0,10 <SEP> C <SEP> 0,01 <SEP> 0,01
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> S <SEP> 0,027 <SEP> 0,018
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Sn <SEP> 0,001 <SEP> 0,001
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 0,15 <SEP> C <SEP> 0,01 <SEP> 0,01
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> S <SEP> 0,018 <SEP> 0,015
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Sn <SEP> 0,,001 <SEP> 0,001
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 0,20 <SEP> C <SEP> 0,013 <SEP> 0,013
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> S <SEP> 0,011 <SEP> 0,012
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Sn <SEP> 0,001 <SEP> 0,

  001
<tb> 
 
Les résultats de ces essais montrent que la combinai- son d'étain et de ferro-chrome à forte teneur en carbone 'convient admirablement pour abaisser sensiblement la teneur 
 EMI6.4 
 ep soufre pendant la décarburaio.. du ferro-chrocie à forte teneur en carbone, sans un. passage bien important de l'adjonc tion d'étain dans le produit résultant de ferro-chrome à basse teneur en carbone.

   Par suite de.la réactivité de l'é- tain et du soufre à l'état solide dans des conditions de chauffage sous vide et par suite de la basse température d'ébullition de l'étain, une élimination du soufre   jusqu'à.   ce qu'il ne reste plus que 0,01   %,   en même temps qu'une élimination presque complète de l'étain du   praduit   de ferro- chrome à basse teneur   e   carbone peut être réalisa Lorsque la quantité d'étain employée est inférieure à la quantité nécessaire pour réagir avec tout le soufre renfermé, l'éten- due. de lt extraction du soufre s'en trouve directement   affec-'   

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 tée de façon   correspondante.  

Claims (1)

1. - R E S U M E- A - procède pour la fabrication d'un métal exempt de son= fre, en partant d'un métal renfermant du soufre, par un- trai- tement de chauffage sous vide, caractérisé par les points sui- vants, séparément ou en combinaisons : 1 - Il comprend l'incorporation, au métal, d'étain en une quantité approximativement suffisante pour pouvoir réagir avec tout le soufre., et le chaufage sous vide du mé- tal et de l'étain à une pression et une température au-des- sous des points de fusion. du métal et de 1 étain, pour provo- quer la. réaction de l'étain et du soufre à l'état solide.

   2 - Le mé tal renfermant du soufre est un alliage de ferro-chrome renfermant du soufre.

   3 - Le métal renfermant du soufre est un alliage de ferro-chrome et d'étain.

   4 - L'étain et l'alliage de ferro-chrome renfermant du soufre sont pulvérisés pour former des particules d'une .grosseur de moins de 0,044 mm.

   5 - Un oxydant pulvérisé est ajouté à l'étain et au métal renfermant du soufre.

   6 - Le métal renfermant du soufre est un ferro-chro- me à forte teneur en carbone, renfermant du soufre, et le produit étant un ferro-chrome à basse teneur en carbone, sensiblement exempt de soufre.

   7 - L'étain est sous forme d'un alliage de ferro- étain ou d'étain métallique ou de cassitérite minérale.

   8 - L'étain. est prévu en excédent de la quantité nécessaire pour réagir avec tout le soufre.

   9 - La. quantité de soufre extraite est sensiblement proportionnelle à la quantité d'étain en présence, allant jusqu'à la quantité nécessaire pour réagir avec tout le sou- fre . <Desc/Clms Page number 8>

   B - Mélange d'étain et de métal renfermant du soufre pour la production d'un produit de. métal à basse teneur en soufre, caractérisé par les points suivants, séparément ou en combi- naisons : 1 - L'étain oontenu est susceptible de réagir pendant le chauffage sous vide à l'état solide pour former un composé de soufre volatil, sans qu'une quantité inadmissible d'étain. reste dans leproduit.

   2 - Le métal du mélange renfermant du soufre, est un ferro-alliage renfermant du soufre.

   3 - Ledit métal renfermant du soufre est un fero- chrome renfermant du soufre.

   4 L'étain est sous forme d'alliage de ferro-étaino.

   5 - L'étain est sous forme d'étain métallique.

   6 - L'étain. est sous forme de cassitérite minérale.

   7 - La. quantité d'étain utilisée correspond à celle nécessaire pour réagir avec sensiblement tout le soufre.

   8 - Ladite quantité est en excès par rapport à celle nécessaire pour réagir avec tout le soufre .

   @ 911- la quantité de soufre extraite est sensiblement proportionnelle à la quantité d'étain en présence allant jus- qu'à la quantité nécessaire pour réagir avec tout le soufre.

   10 - Le métal renfermant du soufre est un ferroechro- me renfermant du carbone et du soufre.