<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention concerne la séparation du plomb et du zinc de mélanges de ces éléments.
On connaît un procédé continu pour séparer le plomb du zinc par distillation sous vide, qui donne du zinc métallique contenant un peu de plomb à partir de plomb que l'on a désargenté en le traitant avec du zinc. Le zinc obtenu par cette distillation est destiné à être réutilisé dans la désargenture d'autres matières de plomb. Dans ce procédé, du plomb zincifère est distillé dans une chambre à vide pour produire de la vapeur de zinc qui se condense sur un noyau de zinc solide et qui s'écoule dans un bac collecteur. La teneur en plomb de ce zinc métallique est suffisamment élevée pour limiter le nombre d'utilisa- tions commerciales auxquelles il peut être appliqué.
On sait que l'on peut obtenir du zinc à faible teneur en plomb à par- tir de zinc contenant du plomb, par un procédé de distillation avec reflux à la pression atmosphérique. Dans un procédé connu, le zinc impur est volatilisé et la vapeur passe à travers une colonne à reflux contenant un grand nombre (géné- ralement supérieur à vingt) de plateaux pour la condensation et la réévaporà- tion, et le zinc qui est en substance exempt de plomb est condensé à partir de la vapeur qui sort de la partie supérieure de la colonne à reflux.
La présente invention consiste en un procédé de séparation du zinc pur de zinc à teneur en plomb faible suivant lequel on distille le zinc conte- nant du plomb sous vide à des températures d'.environ 450 à 500 C la vapeur obtenue étant ainsi pratiquement exempte de plomb. On peut ainsi 'distiller le zinc (qui contient environ 1% de plomb) sous vide, et sans utiliser aucune colonne à reflux, et on peut obtenir du zinc pratiquement exempt de plomb en condensant la vapeur de zinc ainsi obtenue.
La présente invention consiste également en un procédé suivant le- quel on distille du plomb contenant du zinc, sous vide, et on condense la vapeur de zinc contaminée par le plomb dans un courant de zinc en fusion mis en cir- culation, qui est à une température inférieure à celle du plomb contenant le zinc, la vapeur de zinc étant simultanément évaporée du courant de zinc en fusion mis en circulation et étant condensée dans une zone qui est à une température inférieure à celle du courant de zinc en fusion mis en circulation.
Dans une forme d'exécution de la présente invention, le plomb conte- nant du zinc, à une température supérieure au point de fusion du zinc, s'écoule à travers une zone annulaire extérieure d'un récipient évacué, un courant de zinc contenant du plomb en fusion à une température inférieure mais encore supérieure au point de fusion du zinc est mis en circulation à travers une zone annulaire intérieure du récipient évacué, et des dispositifs de refroidissement sont pré- vus dans une autre zone annulaire intérieure du récipient évacué. Une partie du zinc est ainsi évaporée du plomb contenant du zinc et est condensée dans le courant de zinc contenant du plomb en fusion.
De la vapeur de zinc est simulta- nément évaporée du courant de zinc contenant du plomb en fusion sur les c8tés in- térieurs de la zone annulaire intérieure et du zinc solide se condense et s' accumule sur la zone de refroidissement jusqu'à un point où sa température s'élè- ve jusqu'au point de fusion du zinc et ensuite le zinc condensé s'écoule sous forme de zinc en fusion, la quantité de zinc en fusion ainsi condensée étant approximativement égale à la quantité de zinc évaporée du plomb contenant du zinc..Le courant de zinc contenant du plomb en fusion mis en circulation est maintenu à une température supérieure au point de fusion du zinc mais inférieure à celle du plomb contenant du zinc, et le plomb s'accumule dans ce zinc conte- nant du plomb jusqu'à ce que ce dernier soit saturé de plomb,
et le plomb satu- ré de zinc se sépare d'une zone de l'installation de mise en circulation à l'ex- térieur du récipient évacué.
L'invention sera décrite de façon plus détaillée avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
<Desc/Clms Page number 2>
La figure 1 est une coupe en élévation d'une forme d'appareil à dis- tiller suivant la présente invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; et, la figure 3 est une vue à plus grande échelle d'un détail de la figure 1.
Du plomb contenant environ 1% de zinc est introduit dans la chambre 1 par une conduite 2 située juste en dessous de la surface du plomb en fusion dans la paroi annulaire 3 à une température d'environ 560 C Le plomb contenu dans cette paroi monte derrière une bride rectangulaire 4 soudée à la partie supérieure du tube de propagation 5. Cette bride comporte des trous 6 à travers lesquels le plomb se répartit uniformément autour du périmètre du tube de pro- pagation 5. Ce tube comporte une lèvre 7 divergente vers l'extérieur au-dessus de laquelle le plomb s'écoule en un courant mince qui recouvre la surface inté- rieure de la paroi 5 d'une couche de plomb.
Les conditions d'évaporation dans la chambre, avec une pression inférieure à 10 mm de mercure, amènent le zinc contenu dans ce plomb à s'évaporer progressivement dans la zone extérieure 8 de la chambre, à mesure que le plomb descend le long de la paroi 5 pour pénétrer dans un bac 9, dont le fond est relié à un tuyau 10 qui aboutit à un bain de plomb contenu dans le pot 11 d'où il s'écoule continuellement ou peut être coulé de temps en temps ; longueur du tuyau 10 au-dessus du plomb contenu dans le pot 11 est supérieure à la hauteur d'une colonne barométrique de plomb. La va- peur de zinc passe vers l'intérieur vers un réseau annulaire de plaques incli- nées les unes au-dessus des autres qui sont dirigées alternativement vers 1 extérieur 12 et vers l'intérieur, 13 et comportent des tiges de liaison 12a et 13a (figure 3).
Ces plaques peuvent être construites en matière réfractaire ou en acier émaillé résistant à une corrosion par du zinc. Ces plaques sont alimen- tées d'un courant continu de zinc en fusion à une température d'environ 450 à 500 C. Après être passé sur les plaques, le zinc en fusion tombe dans un bac annulaire 14a relié par un tuyau 14b à un bain 14, d'où une pompe 15 le renvoie dans le tuyau 16 et dans un bac annulaire 17 d'où. il déborde pour s'écouler à nouveau sur les plaques. Le plomb qui est recueilli par le zinc se sépare du zinc dans le bain 14 et peut être soutiré en 18.
La vapeur de zinc contenue dans la zone 8, qui contient moins de 1% de plomb, se condense dans le zinc en fusion qui s'écoule sur les plaques dirigées vers l'extérieur 12 et se réévapore du zinc lorsqu'il s'écoule sur les plaques dirigées vers l'intérieur 13. Pendant la condensation, la température du zinc peut s'élever de 5 à 50 et tombe de la même valeur pendant la réévaporation.
La teneur en plomb de la vapeur de zinc contenue dans cette zone intérieure 19 est de 0,01% ou moins. Cette vapeur se condense sur le manchon de zinc 20, qui est formé pendant le processus de séparation par un dépSt solide sur le con- denseur 21 avec un tuyau de refroidissement 21a jusqu'à ce que la température sur la surface extérieure soit suffisante pour amener le zinc à rester liquide et à s'égoutter du manchon. Le zinc en fusion condensé descend dans le tuyau 25, dont l'extrémité inférieure est immergée dans du zinc en fusion contenu dans un pot 26, la longueur du tuyau 25 étant supérieure à la hauteur d'une colonne barométrique de zinc. On empêche toute vapeur de zinc qui pénètre dans le conden- seur 21 de former un dépôt solide en installant du dispositif de chauffage par irradiation 22.
Le séparateur froid 23 est amovible afin de pouvoir enlever tout dépôt susceptible de se former sur ses parois refroidies à l'eau. Le zinc ne peut pas monter dans le tuyau à vide 24.
Il est clair que la présente invention n'est pas limitée à la descrip- tion qui précède mais que de nombreux changements et modifications peuvent y être apportés sans sortir de son cadre.