"Procédé de traitement de matières minérales".
La présente invention concerne le traitement de matières contenant des minerais et elle est spécifiquement destinée à l'enrichissement de minerais naturels, de minerais synthétiques, de laitiers et d'autres résidus provenant de traitements de matières minérales, ainsi que de minerais soumis à un traitement préliminaire destiné à rendre leur traitement ultérieur plus aisé.
Des procédé? de traitement de matières minérales utilisés actuellement à grande échelle dans le monde entier sont les procédés pyrométallurgiques qui permettent de former des éléments, leurs oxydes et d'autres composés auxiliaires. Dans ces procédés, la substance naturelle ou obtenue par synthèse est chauffée à des températures élevées, habituellement dans un milieu ambiant réducteur, en vue d'obtenir le produit final requis.
Ces procédés exigent généralement une grande quantité d'énergie qui augmente ainsi le coût de production du composé requis tandis que, en même temps, d'autres composés utiles peuvent subsister dans le résidu et ne pas être récupérés.
Par exemple, les laitiers produits au cours de la fusion
de minéraux stannifères renferment fréquemment des quantités appréciables de tantale, de même que d'importantes quantités d'autres métaux utiles mais, si ces quantités ne sont pas suffisamment élevées, ces laitiers sont souvent rejetés, étant donné que le pourcentage
de ces métaux n'est pas suffisant pour justifier la mise en oeuvre
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L'objet principal de la présente invention est de fournir des procédés perfectionnés pour le traitement de matières minérales qui peuvent être des minerais naturels ou artificiels en vue d'en récupérer économiquement un haut pourcentage des éléments utiles.
Sous un de ses aspects, l'invention fournit un procédé pour l'obtention de matières,ce procédé consistant à traiter la matière dans des conditions dans lesquels le pH est inférieur à 7 et en présence d'une source d'ions fluorure ou d'ions fluorure complexes en vue de dissoudre ainsi la matière, puis séparer, du liquide obtenu, les métaux requis, leurs sels ou leurs complexes chimiques.
Plus spécifiquement; l'invention concerne le traitement de la matière en présence d'un acide, de préférence, l'acide chlorhydrique, ainsi qu'en présence d'un fluorure normalement insoluble,
de préférence, le fluorure de calcium.
Sous un autre aspect de l'invention, la matière minérale est traitée, dans des conditions dans lesquelles le pH,est inférieur à 7, avec un sel d'un métal qui, par rapport au fluorure, a un coef-
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la source d'ions fluorure et celui des métaux, des sels métalliques ou de leurs complexes chimiques à récupérer.
Le pH requis peut être obtenu en utilisant un sel qui possède lui-même des propriétés acides en solution aqueuse dans certaines conditions, ou encore par l'addition de composés chimiques pouvant être des gaz qui, en eux-mêmes, peuvent ne pas intervenir dans la réaction. De préférence, la 'réaction est effectuée en chauffant les réactifs, de préférence, à une température ne dépassant pas le point d'ébullition.
On peut au besoin activer la matière minérale en vue d'accroître sa réactivité avant d'ajouter les autres composants. Le chauffage constitue une forme d'activation.
Le fluorure insoluble peut être sous une forme impure, par exemple, sous forme de fluorite ou, dans certains cas dans lesquels la précipitation de phosphate ne pose pas de problèmes, sous forme
de fluorapatite ou, en fait, d'une espèce complexe telle qu'un silicofluorure. L'invention est particulièrement applicable à une utilisation avec des éléments dont les fluorures ou les complexes contenant des fluorures ont de hauts coefficients de stabilité, par exemple,
le titane, l'aluminium, le cérium, le tantale, l'uranium, le plutonium, lé thorium, le zirconium, l'antimoine et le niobium.
L'invention est également très utile pour la récupération d'autres métaux, de leurs sels ou de leurs complexes lorsque ces métaux sont normalement contenus dans un réseau difficile à traiter.
Par exemple, les minerais principaux de lithium sont le spodumëne, le lépidolite, l'amblygonite et la pêtalite qui contiennent tous de l'aluminium dans les réseaux minéraux. La Demanderesse a constaté que l'aluminium formait des fluorures et des complexes libérant l'ion lithium (Li ), un sel de lithium pouvant être séparé au cours d'un traitement ultérieur. Pour autant que les conditions soient contrôlées, on n'observe pas une importante formation du fluorure de lithium insoluble.
De la même manière, de nombreux autres éléments peuvent être libérés d'un réseau pour autant qu'un élément possédant un haut
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De façon inattendue, la Demanderesse a constaté que la solubilité du fluorure insoluble était remarquablement accrue et que
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pondante d'un certain nombre d'éléments contenus dans des substances pouvant englober des minéraux naturels, des minéraux artificiels, les laitiers et les résidus minéraux, etc. Dès que le réseau cris-
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ments présents dans la structure et qui n'ont pas de hauts coefficients de stabilité vis-à-vis des fluorures, peuvent également devenir solublès, étant donné que le procédé est normalement mis en oeuvre avec un excès. d'un acide ou d'un autre solvant et que ces éléments sont alors exposés à l'attaque par la solution de solvant. Par exemple, le feldspath est attaqué, l'aluminium étant complexé, tandis que les métaux alcalins entrent également en solution.
Lorsqu'on util ise un acide dans le procédé, il est préférable d'utiliser l'acide chlorhydrique, en partie du fait de son prix de revient avantageux vis-à-vis des acides plus exotiques et, en partie, également en raison du traitement relativement aisé des chlorures ou des complexes contenant un chlorure, ainsi que de la facilité relative avec laquelle l'acide chlorhydrique peut être récupéré en
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Lorsqu'on utilise un sel métallique comme solvant, il est préférable d'utiliser un sel ferrique (Fe3+) dont le coefficient de stabilité d'environ 5 se situe entre celui du calcium et celui de l'élément à extraire, par exemple, le zirconium pour lequel la va-
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que. Afin d'arrêter la précipitation d'oxyde ferrique, il est préférable d'ajouter une certaine quantité d'acide, de préférence,l'acide chlorhydrique, encore que cet acide puisse être ajouté en très petites quantités.
On comprendra que l'on peut également utiliser d'autres éléments ou composés dans certaines conditions en vue de régler la capacité d'oxydation ou de réduction de la solution, la seule condition préalable requise étant celle selon laquelle le coefficient de stabilité de tout complexe formé est supérieur à celui du calcium vis-à-vis des ions fluorures et inférieur à celui de l'élément à extraire.
Bien que, pour diverses raisons, en particulier, pour éviter des problèmes de manipulation, il soit préférable d'utiliser un fluorure normalement insoluble, l'invention englobe également l'utilisation d'autres composés fluorés.
Dans la pratique, il est préférable de ne pas utiliser un mélange, par exemple, d'acide chlorhydrique et d'acide fluorhydrique car, bien que ce mélange soit hautement réactif, le prix de revient de l'acide fluorhydrique est élevé, si bien qu'un procédé de ce type n'est pas économique et que le prix des matériaux de construction
du récipient réactionnel peut être extrêmement élevé en raison de
la nature corrosive du mélange.
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est très bénéfique, étant donné que les ions fluorure sont uniquement amenés en solution, tandis que ceux déjà dissous réagissent, maintenant ainsi les conditions d'équilibre si bien que, à aucun moment, le système ne contient aucune quantité importante d'ions fluorure actifs libres.
Au cours du déroulement de la réaction, il peut éventuellement se produire des réactions secondaires donnant lieu à l'hydrolyse d'une certaine quantité de la matière dissoute, soit en raison d'une élévation du pH ou d'une élévation de température, soit en raison d'un ensemencement ou d'autres phénomènes connus. 'Dès qu'il se produit une hydrolyse, il peut parfois être assez difficile de redissoudre le précipité et cette matière doit alors éventuellement être traitée séparément des éléments maintenus en solution..
Lorsqu'on utilise un acide comme solvant, on constate que des éléments tels que l'antimoine, le tungstène, le niobium et le tantale peuvent précipiter sous forme de complexes et il convient
de prendre des précautions pour contrôler 1 '.acidité et la température si ces éléments ne doivent pas être précipités; à titre de variante, on peut obtenir une précipitation Sélective par modification de l'acidité ou de la température, ou encore par hydrolyse. Les précipités peuvent parfaitement être sous forme d'oxydes, d'oxy-fluorures, d'oxyhydroxy-fluorures, d'oxy�chlorures, d'oxy�ydroxy-chlorures, etc. et la forme réelle du précipité dépend des conditions de précipitation....
Lorsqu'une séparation. des éléments ou de leurs composés
est requise, on peut la provoquer en adoptant des techniques connues telles que la volatilisation, la précipitation, la formation de complexes, l'échange d'ions et autres...
Les composés métalliques précipités peuvent être traités
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des autres composants de moindre valeur tels que le fer. Dans la plupart des cas, il est plus, aisé de procéder à une séparation de
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tant d'une régénération à l'acide étant donné que,..dans ce dernier
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méthodes peut devenir malaisé.
Il peut être souhaitable de modifier le pH ou la concentration ionique de la solution en vue d'accroître le rendement en précipité et de faciliter la séparation du précipité du reste de la solution, pour retraiter ensuite le précipité et la solution avec un acide ou un alcali, ou encore par d'autres moyens en vue d'en récupérer les matières minérales utiles. En guise d'exemple, on mentionnera la précipitation aisée de tantale à partir de minerais en contenant, de laitiers ou d'autres résidus renfermant du tantale.
L'acide peut être récupéré en utilisant des installations de récupération d'acides classiques ou, par exemple, en employant
du carbonate ou de l'oxyxe de magnésium.
Dans un procédé connu, on fait passer des chlorures acidifiés riches en fer à travers un lit de carbonate ou d'oxyde de magnésium,provoquant ainsi une neutralisation grâce à laquelle tout le chlorure apparaît sous forme de chlorure de magnésium qui est approprié pour la régénération à l'acide.
On pense que le fluorure agit comme produit de remplacement. On considère que le fluorure de calcium n'est pas très soluble dans les acides, à moins qu'il n'ait une certaine volatilité. Toutefois, en présence d'une autre substance pour laquelle les coefficients de stabilité de ses fluorures ou de ses complexes de fluorures, sont supérieurs à celui du fluorure de calcium, même à une
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talement pour la fluorite minérale dans de l'acide chlorhydrique à
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l'autre élément. C'est ainsi que, lorsque le coefficient de stabilité du
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la solubilité de la fluorite, étant donné que l'ion fluorure est dissocié du calcium et il convient alors de dissoudre une plus grande quantité de fluorite pour approcher la solubilité d'équilibre. De la même manière, on comprendra que des effets semblables peuvent être obtenus avec une variété d'autres fluorures ou complexes, par exemple, les silicofluorures.
Le coefficient de stabilité du fluorure de calcium est trè
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rature) comparativement à celui d'éléments tels que le zirconium qu est de 8,8, du thorium, qui est de 7,8 et de l'uranium qui est de 7 si bien que, lorsque ces éléments sont présents, la fluorite entre rapidement en solution, pour autant que le réseau minéral soit en une structure susceptible d'être attaquée.
Ainsi qu'on le décrira ultérieurement, on peut utiliser l'ion ferrique (Fe3+) comme.élément intermédiaire dans la dissoluti d'autres ions qui, à leur tour, ont un coefficient de stabilité sup
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adopté ici consiste à rendre soluble le fluorure insoluble et à acc lêrer ainsi sa réactivité. Ce procédé offre des avantages évidents avec certaines matières minérales difficiles à traiter telles que le zircon.
Il existe un certain nombre de fluorures volatils et des éléments contenant ces derniers peuvent également réagir différemme
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ratoire.
Certains éléments tels que le zirconium contenu dans le zircon, présentent un réseau minéral très stable et, par conséquent dans les minéraux naturels, ces éléments.peuvent ne pas être dissou ou ne l'être que très légèrement en utilisant un acide et de la fluorite; toutefois, ainsi qu'on le décrira ci-après, on a constaté que ces éléments pouvaient être dissous plus rapidement dans certai nes conditions, lorsqu'un élément intermédiaire tel que l'ion Fe , est présent.
D'autre part, on a constate.que ces éléments devenaient très solubles lorsqu'ils sont contenus dans un laitier vitreux, la solubilité pouvant également être améliorée dans un laiti non vitreux et, évidemment, lorsque les minéraux sont en un état métamicte ou une modification différente (cristalline ou amorphe) suite à un chauffage au-delà de la température d'inversion ou d'une température de décomposition.
Pour la compréhension générale de la présente invention,
on en décrira ci-aprës des formes de réalisation spécifiques à titre d'illustration.
Dans la première de ces formes de réalisation, on soumet
un laitier vitreux provenant de la fusion d'étain à un examen qualitatif par fluorescence aux rayons X et l'on constate qu'il contient des quantités appréciables de niobium, de zirconium, (le fer, de titane de silicium et de calcium, ainsi que des quantités moindres, mais néanmoins importantes d'étain, d'yttrium, de cêrium, de lanthane
et d'autres éléments de terres rares, de thorium, de tungstène et
de tantale. On observe également la présence d'une variété d'autres éléments en quantités encore plus réduites, par exemple, l'uranium.
On broie finement le laitier vitreux en vue de lui conférer
une grande surface spécifique etaccroître ainsi sa réactivité. On mélange
250 g du laitier ainsi broyé avec 60 g de fluorite brute qui est une matière non enrichie et contient dès lors les impuretés normales telles que le quartz, ainsi qu'avec 2,5 litres d'acide chlorhydrique il 33%.
Tout en agitant, on fait bouillir ce mélange pendant une heure, période au cours de laquelle la matière initiale est dissoute
à raison de 26,8%.
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observe une dissolution de 43,6%.
On répète ensuite à nouveau l'essai en procédant à une ébullition avec un acide à 25% et l'on constate que la solubilité atteint
23,6%.
Dans chaque cas, il se forme un fin précipité au cours de
la réaction.
On sépare la solution des résidus. Par des procédés d'hydrolyse normaux, par exemple, par chauffage, on provoque la précipitation de la solution obtenue à la température d'ébullition et l'on observe la formation d'une importante quantité de précipité.
1 En examinant ce précipité par fluorescence aux rayons X,
on constate qu'il contient une importante quantité de niobium et de tantale. La structure réelle du précipité n'a pas été entièrement étudiée, mais il semble qu'elle soit un mélange non stoechiomëtriquedesoxydes, des oxy-composés et des hydroxy-composés des éléments, ainsi que des oxy-halogénures et des oxyhydroxy-halogénures. En examinant les proportions relatives du tantale vis-à-vis de celles du niobium,
on constate que le précipité a une teneur en tantale nettement accrue comparativement à celle du niobium, cet enrichissement étant calculé par rapport aux pourcentages relatifs de la matière initiale. On soumet ensuite la solution à une évaporation jusqu'à ce qu'il se produise à nouveau une hydrolyse, moment auquel la matière insoluble est principalement constituée d'un mélange d'éléments tels que l'étain, le titane, le fer et le thorium. Les pourcentages de ces éléments sont plus élevés dans la liqueur résultant de l'essai effectué au point d'ébullition et on constate que cette liqueur contient moins de niobium, de tantane, de zirconium et de tungstène que celle obtenue dans l'essai effectué à la température plus basse.
On procède à un essai complémentaire concernant la teneur
en tantale et l'on constate qu'une longue période de contact à la température plus élevée mobilise tout d'abord le tantale tandis que, alors que la dissolution se poursuit, on observe alors le début de
la précipitation ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, le tantale étant précipité dans une large mesure à ce moment. Dès lors, lorsqu'il s'agit de séparer le tantale d'un minerai, il est souhaitable de maintenir les températures en dessous du point d'ébullition, à moins que l'on ajoute un agent complexant spécifique tel qu'un tartrate, etc. en vue d'inhiber,la précipitation.
Lorsque la liqueur obtenue lors de l'essai à plus basse température est chauffée à une température plus élevée, on observe une importante précipitation du niobium et du tantale.
On a également'constaté que le résidu subsistant après l'essai effectué à hautes températures permettait une série d'extrac-tions. Ainsi qu'on lra mentionné précédemment, l'extraction à haute température a tout d'abord pour effet de rendre solubles, puis de précipiter des éléments tels que le niobium, le tantale et le tunsgtêne. Ces éléments peuvent être rendus solubles, par exemple, au moyen d'acide sulfurique concentré avec addition d'un agent complexant connu approprié. L'avantage de ce procédé réside dans le fait que
la digestion préliminaire élimine les éléments inopportuns, permettant ainsi d'obtenir des quantités d'éléments utiles et relativement purs tels que, par exemple, le tantale.
On procède ensuite à une autre série d'essais en utilisant la stibiotantalite minérale provenant de Greenbushes (Australie Occidentale).. On soumet cette matière minérale à un traitement semblable à celui décrit précédemment. On constate que, au cours de la dissolution, la solubilité maximale obtenue est de 36$,étant donné que la dissolution d'un pourcentage plus important donne aussitôt lieu à une précipitation du type décrit ci-dessus.
Le tableau 1 ci-après illustre la solubilité de la stibiotantalite dans différentes conditions, ainsi que la solubilité d'un laitier d'étain et d'un laitier d'acier. Comme le démontrent les essais effectués avec la stibiotantalite, lorsqu'on n'utilise pas
de fluorite, la solubilité est très faible, ces essais montrant également qu'il se produit une reprécipitation du type décrit cidessus, par exemple, lorsqu'un mélange est porté à l'ébullition pendant 3 heures, même en utilisant différentes quantités de fluorite. On peut observer une anomalie semblable en ce qui concerne le laitier d'étain.
TABLEAU 1
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Comme on pourrait s'y attendre, l'antimoine s'avère être extrêmement soluble. Lorsque la liqueur est clarifiée et que de
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de la réaction de dissolution contenaient une matière en fines particules renfermant une grande quantité de tantale et de niobium.
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de la matière. pouvait être dissoute dans l'acide sulfurique et que
<EMI ID=26.1> <EMI ID=27.1> matières minérales, il est souhaitable de former un laitier par des procédés de fusion appropriés, sans nécessairement utiliser l'énergie pouvant être requise pour obtenir un métal ou son oxyde.
Le laitier ainsi formé peut être traité conformément à l'invention à des températures relativement basses et, normalement, sous pression atmosphérique en vue de dissoudre, puis de précipiter les divers éléments qui y sont contenus et présentent une certaine valeur marchande. Un exemple d'un procédé de ce type consiste à
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Un autre procédé encore consiste à former un laitier de zircon, par exemple, avec de la soude caustique. La masse transformée en laitier est ensuite traitée après l'avoir soumise à une lixiviation pour en éliminer le silicate et l'hydroxyde de sodium. Le précipité.résultant de l'hydrolyse finale est un mélange d'oxydes,d'oxyhydroxyfluorures,etc. qui, lors d'un chauffage, donne du tétrafluorure de zirconium, plus.un oxyde, etc., offrant ainsi un moyen de récupération du zirconium métallique par des procédés connus.
Ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, l'invention peut être mise en oeuvre d'une manière légèrement différente en utilisant un procédé en deux étapes ou un procédé dit "piggy-back".
Ce procédé est basé sur la différence de coefficient de stabilité entre la matière initiale, une matière intermédiaire et la matière devant être récupérée. En supposant que l'on utilise la fluorite qui, d'après la littérature, a, pour le calcium, un coeffi-
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des coefficients de stabilité extrêmement élevés telles que, par exemple, l'uranium, le plutonium, le thorium et le zirconium.
L'ion ferrique est introduit dans le système, ,de préférence, sous forme d'une solution de chlorure ferrique, encore que l'on puisse
<EMI ID=30.1> <EMI ID=31.1> cette dernière a tendance à se dissoudre en donnant lieu à la formation de ferrifluorures et d'autres complexes. Si le système contient un élément ayant un coefficient de stabilité supérieur à celui de l'ion ferrique, cet élément absorbe alors les ions fluorure du ferrifluorure et autres complexes pour former un fluorure ou des complexes de l'élément.
Spécifiquement, si le système contient, par exemple, de l'uranium et du zirconium, ces derniers absorbent le fluorure provenant du ferrifluorure et d'autres complexes en donnant lieu à la formation de fluorures d'uranium et de zirconium, ainsi que de complexes
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halogénures et autres, ou encore des complexes d'oxydation supérieurs pour autant que les conditions d'oxydation et autres soient approprie
On a constaté qu'en utilisant un système de ce type, on obtenait une dissolution plus rapide de l'élément requis comparativement à celle pouvant être atteinte jusqu'à présent.
Le tableau 2 ci-après illustre l'invention, à la fois dans son sens général qui concerne l'utilisation de variétés de béryl, ainsi que dans son sens plus limité qui concerne l'utilisation d'autres matières. Dans ce tableau, l'acide utilisé dans chaque cas est
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dant une heure.
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Dans le tableau 2 ci-dessus, l'utilisation de chlorure ferrique assure la dissolution de la fluorite (à l'exception de matières siliceuses résiduelles, etc.), ce qui signifie que le poids des résidus donne une mesure assez précise de la quantité de solution formée. Il importe de noter qu'avec des éléments légers tels que
le béryllium, on doit utiliser une quantité considérable de fluorure.
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5,05$ et Al = environ 10,05% et, étant donné que le rapport entre
le béryllium et le fluorure est d'environ 9 : 38, pour l'aliminium, le rapport est de l'ordre de 27 : 114. En supposant que, par exemple,
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utiliser une quantité considérable de fluorite ou de n'importe quel autre fluorure complexe pour obtenir une réaction se déroulant entièrement au-delà du premier coefficient de stabilité.
A titre d'exemple, on,effectue l'essai ci-après:
On ajoute 5 g de pechblende à 100 ml d'une solution de
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bouillir le mélange obtenu et.après ébullition pendant 5 minutes, on observe une dissolution complète de la pechblende.
On observe une tendance à une légère précipitation d'oxyde ferrique et; afin de l'éviter, on ajoute simplement une petite quan-
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1 g de fluorure de calcium. La dissolution de ce mélange se produit à nouveau après une ébullition pendant 5 minutes.
Antérieurement, pour dissoudre.la pechblende, il était souhaitable de chauffer, pendant des périodes relativement longues, un acide concentré contenant la pechblende;.:dès lors, on constate que, sous chacun de ses aspects, l'invention surpasse nettement les procédés de la technique antérieure.
On a constaté qu'en oxydant du tétrafluorure d'uranium et d'autres complexes formés au cours de la réaction, on pouvait former de l'hexafluorure d'uranium qui, du point de vue commercial, est évidemment une matière des plus intéressantes qui constitue un point
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Si l'on place le tétrafluorure d'uranium dans un bain électrolytique, l'uranium est attiré par la cathode , ce qui peut constituer un procédé direct pour l'obtention d'uranium métallique pur. On comprendra que le fer est également attiré par la cathode mais, en raison de la présence d'acide dans la soluti.on, le fer serait immédiatement dissous sans contaminer l'uranium obtenu. Evidemment, dans un procédé de ce type, il n'est pas nécessaire d'ajouter du chlorure ferrique.
Dans le cas de minéraux encore plus difficiles à traiter
que la pechblende, il peut être très avantageux d'utiliser un sel plutôt qu'un acide comme agent dissolvant et de former des ions pour une matière intermédiaire, ce procédé s'avérant non seulement utile pour d'autres minerais uranifères, mais pouvant également être utilisé avec le zircon qui est un silicate de zirconium dont le traitement est normalement considéré comme très difficile, mais qui peut être dissous conformément à cet aspect de l'invention, étant donné que le procédé dit "piggy-back permet essentiellement de dissoudre une plus grande quantité de fluoruresou de fluorures complexes, si bien que l'on dispose d'une plus grande quantité de fluorure pour la réaction. En dissolvant du zircon par ce procédé, on peut récupérer du zirconium pur en soumettant les complexes d'halogénures formés à un traitement approprié.
Lors de l'exploitation de minerais uranifères, les procédés connus de séparation de l'uranium laissent subsister, dans les résidus, la majeure partie des constituants hautement radio-actifs.
Etant donné qu'ils sont souvent broyés finement, ces résidus sont lixiviés relativement aisément par les eaux de surface. Ces produits de lixiviation présentent un danger considérable pour l'environnement, car on admet généralement que cette lixiviation est rapide lorsque la matière a été broyée.
Cet aspect sera examiné en se référant au tableau 3 ciaprès et aux diagrammes annexés.
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Le tableau 3 ci-dessus illustre des applications de la présente invention et la mise en oeuvre de procédés plus classiques pour le traitement de minerais uranifères, tandis que les diagrammes qui sont des courbes d'irradiation à différents niveaux d'énergie, illustrent la matière indiquée dans ce tableau. Dans le diagramme I, la courbe (a) illustre un échantillon provenant de South Alligator
(Australie) et ayant une teneur initiale en uranium de 3,11%. La courbe (b) illustre le résidu de cet échantillon après traitement par un procédé classique à l'acide sulfurique/dioxyde de manganèse dési-
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contient encore une importante quantité de plomb, d'uranium.et de bismuth radio-actifs. Ce résidu est celui obtenu après traitement pendant une heure. La courbe (c) montre la radio-activité du résidu après traitement pendant 15 minutes seulement en utilisant le procédé de l'invention et alors que l'acide chlorhydrique représente seulement 10% de la solution de traitement. On peut constater aisément l'élimination à peu près complète des composants radio-actifs.
Dans le diagramme II, la courbe (a) montre le résidu d'un échantillon provenant de South Alligator après ébullition pendant
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diagramme montre le résidu illustré par la courbe (a) après traitement par le procédé de l'invention en utilisant de l'acide chlorhy-
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Le diagramme III illustre l'activité du résidu d'un échantillon provenant de South Alligator après ébullition pendant une heure
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et 35 g de NaCl. Si l'on établit une comparaison avec la. courbe (a)
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<EMI ID=56.1> l'acide sulfurique, la radio-activité du résidu est encore considérable. En utilisant le procédé de l'invention et en l'appliquant
à ces résidus, la radio-activité est pratiquement nulle, même après, un traitement de 15 minutes. Comme le montre le tableau 3 ci-dessus, il importe de noter que le procédé de l'invention est supérieur au procédé connu actuellement en ce qui concerne la rapidité de l'extraction de l'uranium. Il est encore plus important de constater que, alors que, dans les procédés connus, 1!oxydation d'un minerai urani-
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lité de l'uranium (étant donné que, dans la littérature, il est
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le procédé de la présente invention, on ne rencontre aucune de ces difficultés. En conséquence,.'comme on pouvait s'y attendre, des minerais difficiles à traiter tels que la davidite et la brannerite
(voir tableau 3) sont susceptibles d'être,traités suivant l'invention.
La caractéristique peut être la plus importante réside.dans. le fait que le procédé de la présente invention trouve également des applications dans l'extraction,de.produits de fission provenant des résidus des réacteurs nucléaires ce qui, en fait, s'est avéré tout à fait exact, si bien que, dans l'utilisation de procédés de séparation connus, il existe des applications distinctes dans ce domaine de la
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dans une pile nucléaire. Après traitement conformément à la présente
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Bien qu'il n'apparaisse pas spécifiquement sur des isotopes normaux, l'effet de l'invention sur le plomb,, radio-actif .peut être. observe on examinant les diagrammes annexés, démontrant ainsi l'utilité du procédé de l'invention dans le traitement de minerais tels
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<EMI ID=64.1> Il est possible de modifier le système, de façon à pouvoir recycler les composants actifs. Si l'ion ferrique est transforme en ion ferreux, le fluorure de calcium se reforme, étant donné que
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cède ou être récupère par dès procédés connus. En utilisant les procédés classiques, il est très difficile d'obtenir du fluorure.
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d'acide fluorhydrique, étant donné que les fluorites minérales sont habituellement contaminées, par exemple, par des matières siliceuses.
L'invention peut. également donner de très bons résultats lorsqu'elle est utilisée conjointement avec des dépôts minéraux renfermant des composants qui, en eux-mêmes, ne forment pas des. complexes de fluorures, en admettant que d'autres en forment. Par exemple, on trouve normalement le lithium principalement dans le lépidolite, le spodumène, la pétàlite et l'amblygonite, la première de ces matières étant un fluohydroxy-silicate de lithium/aluminium,
les deuxième et troisième, un silicate de lithium/aluminium et la dernière, un fluophosphate de lithium/aluminium. Dans chaque cas,
les réseaux de ces matières minérales sont difficiles à traiter,
mais on a constaté qu'en appliquant l'invention, 1'aluminium réagis- sait pour former des fluorures et des complexes, permettant ainsi
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Suivant les conditions, le fluorure de lithium insoluble peut être précipité, mais l'ion peut être maintenu en solution en vue d'une précipitation ultérieure, soit sous forme 'du fluorure, soit, plus généralement, sous forme 'du chlorure.
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<EMI ID=70.1> étant la dêshydroxylation des argiles pour obtenir des réseaux actifs, ou l'utilisation d'inversions minérales connues, par exemple, l'inversion de spodumène a en spodumène 0 pour obtenir des réseaux cristallins qui sont aisément attaqués par le procédé.
Le tableau 4 ci-après illustre, parmi d'autres, cet aspect de l'invention.
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Dans chaque cas, les matières- concernées sont le spodumène
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lyse des matières initiales, le déroulement de la réaction sans l'addition de fluorite et de la réaction avec addition conjointe
de fluorite et de chlorure ferrique, la variation de la température d'ignition et le déroulement de la réaction en utilisant de l'acide sulfurique au lieu d'acide chlorhydrique.
Dans chaque cas, la réaction est effectuée au point d'ébullition et dans chaque cas également, on poursuit la réaction pendant 2 heures, sauf lorsqu'on utilise de l'acide sulfurique et du chlorure de sodium.,auquel cas la réaction est poursuivie pendant 1 heure Un domaine d'application également important de l'invention est celui de la préparation de mélanges de sables minéraux. Dans
la séparation de ces mélanges qui peuvent contenir du rutile, du zircon, de la monazite et une variété d'autres constituants minéraux .quel'on trouve dans l'industrie des "sables de plages" et ailleurs, il arrive fréquemment que les grains minéraux soient enfermés dans une gangue,continue ou d'une autre nature,d'un mélange d'oxyhydroxycomposés, alumineux et ferrugineux.. Ce dépôt est particulièrement évident dans les régions où la latéritisation/bauxitisation est active. A moins que.ces gangues ne puissent être éliminées de ces grains minéraux, la séparation des différents constituants minéraux par des procédés classiques tels qu'une séparation électrostatique, ne permet pas d'obtenir une subdivision fiable en espèces minérales <EMI ID=78.1>
fluorures ou dé complexes de fluorures (en particulier, le fluorure de calcium sous forme de fluorite Minérale), le chauffage d'une bouillie,même pendant une courte période, dans des conditions acides permettait d'éliminer ces gangues, ainsi qu'on pouvait s'y attendre en raison du principe général de l'invention.
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constaté que l'or n'était pas altéré âpres avoir soumis le minerai
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le chlorure ferrique et l'application un :.nouveau traitement permet' tent d'extraire la totalité de l'or. Il existe des moyens connus pour extraire l'or d'une solution.
L'invention est également utile pour le traitement de nickel latéritique et d'autres minerais pouvant être très difficiles
à traiter. Lorsque ces minerais sont traités par le procédé de l'invention, le fer est éliminé, si bien que le nickel ou d'autres sels métalliques peuvent être attaqués.
L'invention peut également être .appliquée au traitement de minerais de manganèse, étant donné que l'oxyde manganique a un haut coefficient de stabilité et peut être utilisé en association avec des nodules de manganèse qui sont généralement considérés comme difficiles à traiter.
Il est entendu que 1!invention peut être appliquée à des procédés en.discontinu ou en continu, tandis que l'on peut éventuellement faire réagir à deux ou plusieurs reprises les minéraux à traiter dans des récipients réactionnels différents.
De même, l'hydrolyse peut être effectuée par n'importe quel procédé connu, par exemple:, par évaporation d'une partie du liquide et addition d'eau, d'eau bouillante ou de vapeur d'eau à ce dernier, par formation d'un germe et addition de ce dernier au liquide, par évaporation jusqu'à siccité et redissolution des espèces non hydrolysées, par simple évaporation ou par d'autres procédés.
Le type d'hydrolyse adopté peut être choisi de façon à assurer une précipitation sélective de certains éléments utiles et, comme l'indique la présente spécification, la température peut également être choisie pour dissoudre ou précipiter sélectivement des com-
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De;nombreuses modifications peuvent être envisagées dans
le cadre des critères généraux de l'invention en ce qui concerne l'acide utilisé, la concentration, la température, la durée de dissolution et, même, la pression étant: donné que, dans certaines condi-
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REVENDICATIONS
1. Procédé pour l'obtention de métaux ou de leurs sels à partir de matières minérales, caractérisé en ce qu'il consiste à traiter la matière dans des conditions dans lesquelles le pH est inférieur à 7 et en présence d'une source d'ions fluorure ou d'ions fluorure complexes, de façon à dissoudre la matière, puis séparer,
du liquide obtenu, les métaux, leurs sels ou leurs complexes requis.