BE888664A - Procede de recuperation de metaux non ferreux - Google Patents

Description

  "Procédé de récupération de métaux non ferreux"  <EMI ID=1.1> 

  
cupération de valeurs de métaux non ferreux à partir de minerais, de concentrés, de produits de grillage sous la forme d'oxydes, ou de scories, par la conversion de ces valeurs métalliques en sulfates en utilisant principalement un mélange de matières solides et de sels fondus comme agent sulfatant. Cet agent sulfatant se compose de sulfate de métal alcalin et de sulfate de fer (III) et d'un ou de plusieurs sulfates métalliques non ferreux préférés.

  
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tion est donc relatif à un procédé qui est largement utilisé par l'industrie métallurgique pour la.conversion sélective de valeurs de métaux non ferreux particuliers, qui seront représentés dans la description qui suit par le symbole Me, en leurs sulfates. Ces sulfates peuvent ensuite être séparés des résidus ou produits de queue et être convertis en hématite soluble par un simple processus de lessivage à l' eau. Les valeurs de non ferreux dans la solution peuvent ensuite être récupérées par des méthodes connues en soi.

  
Toutefois, la méthode connue, c'est-à-dire le grillage sulfatant, comporte certains inconvénients qui la rendent souvent inutilisable pour des applications plus étendues. Les principaux inconvénients consistent en des difficultés dans le contrale des conditions de réaction, telles que la température et la

  
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possible d'atteindre le rendement maximum de sulfate métallique soluble dans l'eau désiré et, simultanément, La conversion maximale de fer en hématite non soluble dans un temps de réaction raisonnable, et de plus, d'éviter la réaction de conversion thermodynamiquement favorable et, en particulier aux très hautes températures, également cinétiquement favorable entre l'hématite et l'oxyde métallique en ferrites. Un autre sérieux inconvénient est la formation d'une couche de sulfate sur les particules en réaction qui, dans certains cas, modifie fortement la vitesse de réaction.

  
D'une manière générale, on pense actuellement qu'au cours du grillage, la valeur métallique Me est convertie d'abord sous la forme d'oxyde de la manière suivante : 

  

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C'est ainsi que dans les particules en réaction, l'oxyde de la valeur métallique désirée MeO et l'oxyde de fer Fe203 sont simultanément présents. Il y a donc des conditions préalablement requises pour la formation de ferrites, en d'autres termes pour la réaction :

  

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D'une manière générale, on a montré que la totalité des réactions de sulfatation se produisait à travers la couche de sulfate qui s'est développée sur la surface des particules de MeO au cours de la sulfatation. C'est par cette couche que les ions en réaction doivent migrer avant de pouvoir réagir ultérieurement. La diffusion à l'état solide est un phénomène très lent, bien connu, en particulier lorsque l'espèce ionique

  
migrante est de grande dimension, telle qu'un ion d'oxygène (voir, par exemple, W. Jost et K. Hauffe : Diffusion, seconde édition, Steinkopf Verlag, Darmstadt, 1972). D'un autre côté, la réaction de formation de ferrites susmentionnée est également une réaction à l'état solide lorsque les oxydes diffusent les uns dans les autres par un mécanisme de contre-diffusion. Ce dernier phénomène est souvent sensiblement plus rapide que la réaction de sulfatation. Une explication généralement plausible à cela est que dans la réaction de formation de ferrites, seulement les espèces ioniques ayant de petites dimensions (par exemple, les ions métalliques) migrent les uns vers les autres

  
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K.Hauffe : Reaktionen in und an der festen Stoffen, Springer

  
 <EMI ID=7.1> 

  
 <EMI ID=8.1> 

  
Etant donné que l'argument le plus important en faveur des connaissances antérieures réside dans le fait expérimental que d'après les réactions entrant en ligne de compte impliquant l'oxyde de Me, c'est-à-dire les réactions (3) et (4), la réaction (4) se produit lorsqu'on est en présence de conditions thermodynamique ment favorables, la réaction de sulfatation (3)

  
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migration par diffusion des espèces en réaction à travers la couche de sulfate se développant.

  
Il est bien connu, par exemple, que la sulfatation de composés de nickel est très difficile à réaliser à cause de la couche de sulfate non poreuse qui n'offre pas de nouveaux chemins réactionnels pour la phase gazeuse, par exemple, sous la forme de fissures ou de pores. On a observé expérimentalement que le nickel non sulfaté se trouvait principalement sous la forme de ferrite. C'est ainsi que l'on peut décrire brièvement la technique antérieure de la sulfatation.

  
Lorsque l'on réalise un grillage sulfatant avec des

  
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tion de ferrites si l'on souhaite opérer sous des conditions réactionnelles dans lesquelles le fer et la valeur métallique désirée Me doivent être partagés sélectivement.

  
Des essais ont été réalisés pour éliminer les inconvénients susmentionnés qui se produisent d'une façon caractéristique dans la sulfatation de la phase gazeuse au moyen d'un contrôle très précis de l'atmosphère gazeuse et de la température, par exemple à l'aide d'un réacteur à lit fluide, ou bien par l'utilisation de certains additifs.

  
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que le rendement des valeurs métalliques, telles que Cu, Co, Ni et Zn, peut être accru par un grillage sulfatant des concentrés avec l'addition de petites quantités de chlorure inorganique,

  
 <EMI ID=12.1> 

  
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pour la marne application. De plus, le brevet des Etats-Unis

  
 <EMI ID=14.1> 

  
 <EMI ID=15.1> 

  
On suppose, à cet effet, que le sulfate de sodium réagit avec

  
 <EMI ID=16.1> 

  
ordinairement connu comme étant un agent de sulfatation à l'état liquide très efficace :

  

 <EMI ID=17.1> 
 

  
La formation de pyrosulfate suivant la réaction (5) est également la base d'un procédé décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 4 110 106, dans lequel le mélange de réaction est formé de sulfates de potassium et de sodium. Le pyrosulfate est connu depuis longtemps d'après la littérature comme agent de sulfatation (voir, par exemple, Ingraham et collaborateurs, Can Met Quart. 5 (1965) n[deg.] 3, pages 237-244, Can Met Quart 7 (1968) n[deg.] 4, pages 201-204 et pages 206-210).

  
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couvert dès 1905 par N.V. Hybinette (brevet allemand n[deg.] 200372).

  
Les facteurs communs en ce qui concerne les procédés dont question ci-dessus résident dans le fait que le réactif efficace dans la sulfatation est le trioxyde de soufre présent dans la phase gazeuse et que le but est d'obtenir une sulfatation sélective, c'est-à-dire que les réactions soient réalisées

  
 <EMI ID=19.1> 

  
décompose tout en donnant de l'hématite Fe203. Ces conditions réactionnelles dépendent, suivant la thermodynamique du systè-

  
 <EMI ID=20.1> 

  
rature du système en réaction, de telle sorte que la températu-

  
 <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
invention diffère de ce qui précède, par le fait que le réactif utilisé pour la sulfatation est composé principalement de sulfate de fer (III), que l'on ajoute au mélange de réaction et par le fait que l'on réalise l'opération à une gamme de températures

  
 <EMI ID=23.1> 

  
seul soit avec une masse fondue formée d'un sel. 

  
Sur la base de ce qui précède, on peut dire qu'il y a au moins deux manières d'influencer les deux réactions entrant en ligne de compte, c'est-à-dire la réaction de formation de ferrites (4) et la réaction de formation de sulfates (3) . On peut les utiliser ensemble ou séparément de la façon suivante : <EMI ID=24.1>  pas stable et c'est ainsi que la réaction de formation de ferrites est totalement évitée, ou bien b) en favorisant la vitesse relative de la réaction de sulfatation par séparation de la couche de sulfate formant barrière, une fois qu'elle est formée.

  
Le grillage sulfatant ordinaire avec des réactifs gazeux n'offre en pratique aucune possibilité d'opérer suivant la solution a) ou b) . La situation est tout à fait différente lorsque l'on utilise les caractéristiques de la phase de masse fondue formée du système ternaire de certains sulfates. Le sys-

  
 <EMI ID=25.1> 

  
quel A représente un ion de métal alcalin (ordinairement le sodium ou le potassium) ou l'ion NE +

  
En premier lieu, on discutera des principes de base du procédé de la présente invention. On se référera, dans le cours de la description, aux dessins et tableaux de la façon suivante :
La figure 1 représente un graphique montrant le dia- <EMI ID=26.1> 

  
rature et la pression partielle de S03 dans l'atmosphère gazeuse comme variables. Le diagramme montre les courbes d'équilibre pour le sulfate de fer (III) avec respectivement les activités

  
 <EMI ID=27.1>   <EMI ID=28.1> 

  
maximale à une pression de 1 bar) lorsque le mélange initial

  
 <EMI ID=29.1> 

  
(courbe 5), et lorsque le mélange initial est formé d'air indus-

  
 <EMI ID=30.1> 

  
 <EMI ID=31.1> 

  
La figure 2 et le tableau 2 qui s'y rapporte, donnent les valeurs de l'énergie de Gibbs molaire (appelée antérieurement énergie libre) par rapport à la température pour la réaction
 <EMI ID=32.1> 
 <EMI ID=33.1> 

  
Tableau 2 : (voir également figure 2)

  
Réactions d'équilibre des différents sulfates métalliques représentés sur la figure 2
 <EMI ID=34.1> 
 Tableau 2 (suite)

  

 <EMI ID=35.1> 


  
Les réactions connues les plus importantes techniquement pour lesquelles on dispose de valeurs thermodynamiques exactes, sont rassemblées sur la figure 2 et dans le Tableau 2. Malheurement, pour certains des métaux concernés par la présente invention, les résultats disponibles aux alentours des valeurs thermodynamiques requises sont insuffisants pour calculer des courbes similaires à celles présentées sur la figure 2. C'est ainsi que, par exemple, on peut supposer que la courbe appropriée pour l'uranium se situe entre les courbes 14 et 15. Par conséquent, la courbe appropriée pour le cérium se situe entre les courbes 7 et 9. Les réactions d'équilibre se rapportant à la figure 2, sont décrites dans le Tableau 2.

   Les réactions du Tableau 2 et les valeurs AG[deg.] respectives provenant de la figure 2, peuvent être combinées, et il est donc facile de calculer les conditions thermodynamiques préalables pour les réactions (8) sous différentes températures. 

  

 <EMI ID=36.1> 


  

 <EMI ID=37.1> 
 

  
 <EMI ID=38.1> 

  
décomposition thermique du mélange (Na, H30) -jarosite. La figure 3 représente un diagramme de phases du système Na SO -

  
 <EMI ID=39.1> 

  
8 (1963) page 1351.

  
Le mécanisme de la sulfatation suivant l'invention est le suivant : 

  
Lorsque l'on chauffe sous des conditions oxydantes,

  
 <EMI ID=40.1> 

  
quantité de composé (ordinairement du sulfure) du métal désiré et le mélange riche en Na du système partiel binaire appartenant au système ternaire susmentionné (àtitre d'exemple, on

  
 <EMI ID=41.1> 

  
mencement, la masse fondue contient 17 moles pour cent de

  
 <EMI ID=42.1> 

  
périeures, la quantité de phase liquide dans le mélange augmente et elle est capable de dissoudre l'oxyde de Me qui est formé par la réaction avec l'oxygène atmosphérique (et également de dissoudre la petite quantité de sulfate de Me qui est probablement formée). Si la matière de départ consiste en le composé NaFe(SO4)2 fondant d'une manière inappropriée, qui est également incorporé dans le système binaire précité, il se forme une phase de masse fondue à la température de 650[deg.]C, qui contient

  
 <EMI ID=43.1> 

  
précipite. Elle présente à ce moment une activité de 1 et elle a une forte tendance à se décomposer sous les conditions de la figure 1, courbe 1, pour autant que cette tendance ne soit pas <EMI ID=44.1> 

  
 <EMI ID=45.1> 

  
déjà présente dans la phase liquide, reste essentiellement intacte à cause des conditions d'activité favorables.

  
En même temps, étant donné que la quantité du troi-

  
 <EMI ID=46.1> 

  
Na2S04 augmente, la quantité totale de la phase liquide augmente et, par conséquent, sa capacité d'humidifier le mélange de réaction et de dissoudre le produit de réaction formé MeO ou MeS04 augmente également. Si la température de réaction est constante, le procédé de dissolution est un procédé autocatalytique. Elle

  
 <EMI ID=47.1> 

  
soit par la quantité totale de la matière qui peut être dissoute, soit, en principe, par le fait que le mélange est saturé avec le sel dissous MeS04, auquel cas le sel commence à précipiter. 

  
On a noté expérimentalement que la formation de la

  
 <EMI ID=48.1> 

  
lides en dessous de 605 [deg.]C.

  
Bien que la description ne concerne que des mélanges ternaires pour illustrer les buts de la présente invention, on notera que ces mélanges ternaires ne constituent en aucun cas une limitation à l'invention. Un but de la présente invention consiste donc également à extraire des valeurs métalliques à partir de concentrés complexes contenant plusieurs métaux. Un autre but de l'invention consiste à utiliser du sulfate de Na-K-Fe comme matière de départ.

  
On notera en particulier que les réactions de ce type qui apparaissent dans les masses fondues de sels ioniques sont extrêmement rapides, parce qu'elles sont en fait des réactions de transfert de charge qui se produisent entre des constituants ioniques de la façon suivante :

  

 <EMI ID=49.1> 


  
A la suite de cette réaction, l'hématite produite (Fe203) se sépare par précipitation de la masse fondue à cause de sa faible solubilité, tandis que la valeur métallique désirée Me reste dans la masse fondue comme espèce ionique et est récupérable par différentes méthodes.

  
Lorsque l'on réalise la sulfatation avec le procédé de la présente invention, on doit faire particulièrement attention à ce que la quantité de sulfate de fer -(III) dans le mélange de réaction soit suffisante pour obtenir une conversion totale en ce qui concerne l'oxyde ou les oxydes métalliques désirés suivant la réaction 7.

  
C'est ainsi que l'on ne doit pas permettre au sulfate de fer (III) présent dans le mélange de réaction de se décomposer exagérément, du moins avant que la totalité de la valeur métallique Me ne soit sous la forme sulfatée. Sa quantité doit être optimalisée en choisissant la température et la pression de S03 dans l'atmosphère gazeuse environnante de la manière connue et contrôlée, de telle sorte qu'il y ait toujours suffisamment de sulfate de fer (III) disponible pour être utilisé suivant la réaction 7.

  
 <EMI ID=50.1> 

  
mosphère gazeuse n'a en principe aucun autre rOle dans les réactions que celui de maintenir le sulfate de fer (III) stable aux très hautes températures, ce qui s'avère avantageux.

  
On peut utiliser comme matière de départ d'origine naturelle pour l'application de la présente invention, divers minerais et concentrés sulfurés qui contiennent presque toujours également du fer. Les minéraux présents dans ces minerais sont d'une façon caractéristique la pyrite, la pyrrhotite, la galène, la sphalérite, la pentlandite, la chalcopyrite, la cubanite, la bornite, la covellite et la millérite. C'est ainsi qu'en réalisant l'oxydation nécessaire au traitement préliminai-  re sous les conditions contrôlées et à basse température, il est  possible d'obtenir comme produit de réaction, une partie du fer existant et du métal désiré déjà sous la forme de sulfate étant

  
 <EMI ID=51.1> 

  
l'oxydation, tandis que le reste du métal désiré s'oxyde en l'oxyde correspondant. On notera en particulier que, lors de

  
 <EMI ID=52.1> 

  
exothermique et la chaleur dégagée provoque aisément un surchauffage local. Le Tableau 1 représente les points d'inflammation de différents minéraux sulfurés. 

  
Tableau 1 : Points d'inflammation de certains minéraux

  
 <EMI ID=53.1> 

  
Chemistry and Metallurgy, McGraw-Hill Inc, Chatman, 1978, p. 45)

  
 <EMI ID=54.1> 

  

 <EMI ID=55.1> 


  
A l'aide d'une analyse thermique, on a noté que l'oxydation et la conversion en sulfates se font à des températures qui sont légèrement supérieures (50[deg.]-150[deg.]C) aux températures d'inflammation. Sous ces conditions, une partie importante du fer et de la valeur métallique désirée est sous la forme de sulfate, ce qui est préférable à la fois du point de vue d'une formation beaucoup plus aisée de la masse fondue ternaire et d'une plus petite consommation de sulfate de fer (III).

  
Lorsque l'on oxyde, par exemple, de la chalcopyrite dans une atmosphère d'air, on a noté (F.Habashi:Chalcopyrite, its Chemistry and Metallurgy, McGraw-Hill Inc., Chatman 1978, p. 51) que la quantité de cuivre soluble dans l'eau était de
40 à 60% et que la quantité de fer était de 10 à 15% de la quantité nécessaire lorsque l'on opère à 500[deg.]C. 

  
L'application du procédé de la présente invention n'est en aucun cas limitée aux minéraux ou concentrés sulfurés qui contiennent du fer. Toutefois, l'application décrite dans le cadre de la présente invention offre une solution appropriée du traitement des substances contenant du fer étant donné que les matières de départ sont formées de composants réactionnels, tels que les éléments Fe, Me, S et 0, qui sont sous une forme appropriée pour l'application du procédé. De plus, la chaleur de réaction appréciable lorsque la matière sulfurée s'oxyde, est un avantage important pour l'économie thermique du procédé,

  
 <EMI ID=56.1> 

  
cédé.

  
Lorsque l'on effectue un examen thermodynamique de la réaction (7) sous la forme de ses composants (figure 2) :

  

 <EMI ID=57.1> 


  
on observe que la réaction (8) est favorable du point de vue thermodynamique pour la plupart des métaux importants. L'exception la plus importante est l'aluminium. C'est ainsi qu'en se référant aux théories de thermodynamique bien connues et, d'un autre côté, à la vitesse sensiblement plus élevée des réactions ioniques dans les masses fondues de sels comparativement à la vitesse des réactions à l'état solide, on peut supposer à juste titre

  
que le procédé, à l'exception de l'aluminium, est applicable à

  
la production des métaux présentant un intérêt industriel lorsqu'on les convertit à partir de leur forme oxyde en leur forme sulfate .

  
La mesure dans laquelle il est possible d'utiliser sa forme sulfata pour extraire une valeur métallique Me par un simple processus de lessivage à l'eau, dépend dans divers cas à la fois de la solubilité du sulfate métallique en question, et également des méthodes utilisées pour séparer les substances nuisi-

  
 <EMI ID=58.1> 

  
Récemment, le procédé pour la précipitation de composés de fer (III) sous la forme d'un composé de jarosite à partir des solutions moyennement acides décrites initialement par Steinveit (brevet norvégien n[deg.] 108047) a trouvé une très large appli-. cation, en particulier dans l'industrie du traitement du zinc.

  
Un autre procédé connu pour précipiter le fer est le procédé dit à la goethite (brevet belge n[deg.] 724214 ; brevet australien

  
n[deg.] 424095).

  
On connaît plusieurs composés de jarosite (jarosites

  
 <EMI ID=59.1> 

  
ment du zinc industriels. Les jarosites forment une série de composés dans lesquels le métal alcalin peut être substitué d'une manière isomorphe par un autre ion. Leur formule chimique peut être décrite sous la forme générale suivante :

  

 <EMI ID=60.1> 


  
C'est ainsi qu'une partie des ions alcalins sont

  
 <EMI ID=61.1> 

  
cas en particulier avec la jarosite de sodium ; ordinairement, au moins 20% du sodium ont été substitués par l'ion hydronium. Au contraire, dans le cas de la jarosite de potassium, le pourcentage de substitution est sensiblement plus faible. La décomposition des jarosites mixtes se fait comme décrit dans le Tableau 3. On notera qu'au-dessus de la température de 370[deg.]C, le double sulfate dont question ci-dessus répondant à la formule chimique générale AFe(S04)2 se forme dans le mélange. Ce type de jarosite partiellement décomposée contient, en plus de ce double sulfate, également différentes quantités d'hématite Fe203 et de sulfate ferrique Fe2(S04)3, suivant le degré de la

  
 <EMI ID=62.1> 

  
de départ particulièrement appropriée pour les applications du procédé de la présente invention en formant, ainsi que cela a été décrit, le double sulfate impur AFe(S04)2, où le symbole A

  
 <EMI ID=63.1> 

  
combinaison de ceux-ci. En utilisant des composés de jarosite comme matière de départ, il est possible d'atteindre la situation où les sulfates alcalins et de fer présents dans le procédé peuvent, dans une large mesure, être remis en circulation et, par conséquent, les problèmes d'environnement qui sont caractéristiques du procédé à la ja&#65533;osite peuvent être réduits et le coût entraîné par les réactifs peut être diminué. La quantité d'hématite qui est formée dans le mélange de réaction peut être filtrée par une simple filtration mécanique avant la précipitation de la jarosite et elle peut donc former un sous-produit intéressant ou un but pour un traitement ultérieur. Il est souvent à conseiller de décomposer thermiquement le sulfate de fer
(III) avant de le dissoudre, soit dans une autre partie du réacteur soit dans un réacteur séparé.

   La formation de ferrites peut donc être évitée parce que les valeurs métalliques existent déjà sous la forme de sulfate et il est donc beaucoup plus facile de contrôler la température parce que les réactions, dans ce cas, ne sont pas exothermiques. 

  
La récupération de métaux en les convertissant d'abord en sulfates a été appliquée ou suggérée pour l'application aux métaux suivants : cuivre, cobalt, nickel, zinc, manganèse, béryllium, uranium, thorium, cadmium, magnésium et aux métaux de terres rares, tels que le lanthane, le cérium, etc. Sur la base d'examens thermodynamiques, on notera que tous les métaux susmentionnés peuvent être pris en considération lorsque l'on applique le procédé de la présente invention. Tous ces métaux forment également un sulfate qui se dissout suffisamment dans l'eau.

  
 <EMI ID=64.1> 

  
relle pour l'application du procédé en question se compose des sulfures ou oxydes des métaux susmentionnés, ou bien de matières qui sont aisément converties sous la forme de sulfure ou d'oxyde. De même, les ferrites de différents métaux peuvent

  
 <EMI ID=65.1> 

  
tion. De plus, le procédé de l'invention est directement applicable à certains silicates, carbonates et phosphates, soit tel quel soit combiné à un traitement d'oxydation ou de sulfatation.

  
L'invention sera mieux comprise en fonction des exemples suivants, qui ne constituent en aucun cas une limitation

  
à colle-ci.

Exemple 1

  
Pour résoudre les conditions opératoires utilisables avec différentes matières de départ, on réalise une série d'expériences avec un concentré de cuivre qui contient du cuivre sous la forme de chalcopyrite. L'analyse du concentré montre qu'il contient 28,0% de Cu et 3,8% de Zn. Les expériences sont

  
 <EMI ID=66.1> 

  
Na, ou bien avec de la jarosite de Na-K qui contient 0,43 mole de Na et 0,37 mole de K (par mole du composé de jarosite), ou

  
 <EMI ID=67.1> 

  
agent donneur de sulfate. Les expériences sont réalisées dans un four de laboratoire ordinaire dans des creusets ouverts et dans une atmosphère d'air. Les résultats sont les suivants :

  

 <EMI ID=68.1> 

Exemple 2

  
On utilise le môme concentré que dans l'exemple 1, à

  
 <EMI ID=69.1> 

  
teneur en 02 en recouvrant les creusets avec des couvercles. On enregistre les résultats suivants :

  

 <EMI ID=70.1> 
 

  
On réalise également une expérience dans laquelle on

  
 <EMI ID=71.1> 

  
autoclave. Il apparaît qu'après une période de réaction de
25 minutes, la matière est encore présente principalement sous la forme de sulfure. C'est ainsi qu'on peut conclure qu'une quantité disponible suffisante d'oxygène est l'une des conditions principales lorsque l'on réalise une sulfatation suivant le procédé de la présente invention.

Exemple 3

  
On réalise un traitement similaire à celui décrit dans les exemples 1 et 2, avec plusieurs concentrés à base de Co contenant entre 18 et 20 moles % de Co. On obtient les résultats suivants :

  

 <EMI ID=72.1> 

Exemple 4

  
On réalise un traitement similaire à celui décrit

  
 <EMI ID=73.1> 

  
 <EMI ID=74.1> 

  
 <EMI ID=75.1> 

  
résultats suivants :

  

 <EMI ID=76.1> 
 

  
En d'autres termes, on peut réaliser la sulfatation dans la masse fondue sans trioxyde sulfurique atmosphérique, comme cela a été précisé.

Exemple 5

  
On obtient une masse fondue à partir de sulfates de K,  de Na et de Cu avec le rapport molaire 1/1/1. On ajoute 200 mg 

  
 <EMI ID=77.1> 

  
pendant 1 heure. La quantité de fer soluble dans l'eau qui a  réagi pour former le sulfate est de 0,6 mg. C'est ainsi que le  Fe203 n'est que très légèrement soluble dans les conditions de masse fondue en question.

Exemple 6

  
On réalise un traitement similaire à celui décrit  dans les exemples 1, 2 et 5, sur de la scorie déversée provenant 

  
de l'installation de concentration de scorie d'un fondeur de cuivre. L'analyse de la scorie donne 0,45% de Cu, 3,5% de Zn,

  
1,3% de Mg et 0,82% de Ca. Les composés sont présents principalement sous la forme de silicates. Le traitement est réalisé à

  
une température de 630[deg.]C dans de l'air atmosphérique et la durée

  
de la réaction est de 1 heure. Le rapport silicate/sulfate dans

  
le mélange est de 1/1. On obtient les résultats suivants :

  

 <EMI ID=78.1> 


  
On peut préciser que le procédé de la présente invention est applicable également à la scorie siliceuse qui est une  matière difficile à traiter économiquement par d'autres procédés,

Claims (11)

et que le procédé de la présente invention est également applicable à de faibles concentrations métalliques de la matière de départ. Exemple 7 On réalise un traitement similaire à celui décrit dans <EMI ID=79.1> (rapport molaire de 1/1), et sur le concentré de cuivre de l'exemple 1. La température est de 600[deg.]C, et la durée de réaction est de 1 heure. Le rapport concentré de Cu/sulfate est de 200 mg/ 400 mg. Le rendement en cuivre soluble dans l'eau est de 93%. REVENDICATIONS

1- Procédé de récupération de métaux non ferreux, tels que le cuivre, le cobalt, le nickel, le zinc, le manganèse, le béryllium, l'uranium, le thorium, le cadmium, le magnésium et

les métaux de terres rares, à partir de leurs minerais, concentrés, produits de grillage du type oxydes, tels que les ferrites et scories, par conversion de ces valeurs métalliques en sulfates

à l'aide d'un traitement thermique régulier sous des conditions oxydantes dans la gamme de températures de 400 à 800[deg.]C, et de préférence de 600 à 700[deg.]C, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on forme un mélange de réaction de la matière de départ contenant au moins une des valeurs métalliques susmentionnées, c'està-dire le minerai, le concentré, le produit grillé du type oxyde ou la scorie, de sulfate de fer (III) et soit de sulfate de métal alcalin soit de sulfate d'ammonium, ou bien un composé contenant ces sulfates, ou bien encore un mélange de tels sulfates dans lequel le rapport molaire du sulfate de fer (III) est d'au moins 0,1, et de préférence d'environ 0,5, le métal alcalin étant choisi dans le groupe comprenant le sodium, le potassium, le lithium et les mélanges de ces éléments, la quantité totale de sulfate de fer (III)

correspondant au moins à la quantité stoechiométrique nécessaire pour réagir avec la valeur métallique Me suivant la réaction (8) :

<EMI ID=80.1>

et à choisir les conditions réactionnelles, par exemple la tem-

<EMI ID=81.1>

zeuse, de manière à ce que la décomposition thermique du sulfate de fer (III) soit pratiquement empêchée.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé

en ce que le mélange de réaction-comprend un minerai, un concentré, un produit grillé du type oxyde ou une scorie des valeurs métalliques susmentionnées, ainsi qu'un composé du type jarosite

<EMI ID=82.1>

sium, de l'ammonium ou un mélange de ceux-ci.

3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le mélange de réaction comprend un minerai, un concentré, un produit grillé du type oxyde ou une scorie, ainsi qu'un com-

<EMI ID=83.1>

tassium, de l'ammonium ou un mélange de ceux-ci, et en ce que le composé impur est préparé par un traitement thermique du composé de jarosite précité.

4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on traite le mélange de réaction

<EMI ID=84.1>

<EMI ID=85.1>

conditions contrôlées telles que le sulfate de fer (III) dans le mélange de réaction ne se décompose pratiquement pas thermiquement.

5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fer soluble dans l'eau est précipité sous la forme d'un composé du type jarosite ou goethite.

6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on empêche l'accès du fer dans la solution en le convertissant en hématite par un contrôle de

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trôle de la température dans une autre partie de réacteur ou dans un autre réacteur. après avoir utilisé d'abord le sulfate de fer (III) de la manière indiquée.

7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, combiné au procédé de grillage sulfatant connu, caractérisé en ce que la quantité de sulfate de fer (III) dans le mélange de réaction est plus petite que la quantité stoechiométrique suivant la réaction (8) :

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et en ce que la conversion est menée à bonne fin à l'aide du trioxyde de soufre gazeux présent dans l'atmosphère gazeuse.

8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 4, 6 et 7, caractérisé en ce que la matière de départ du mélange de réaction comprend, à la place de sulfate de fer (III), du sulfate de fer (II) qui est converti en sulfate de fer (III)

sous des conditions d'oxydation.

9. Procédé suivant la revendication 1, pour la récupération de cuivre à partir de minerais, de concentrés, de produits du type oxydes grillés ou de scories au moyen d'un traite-ment thermique réalisé dans la gamme de températures allant de

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posé de cuivre et de sulfate de fer (III) et de sulfate de sodium ou d'un composé contenant ces sulfates, ou bien d'un mélange de tels composés dans lequel le rapport molaire du sulfate de fer (III) se situe entre 0,15 et 0,5, la quantité de sulfate de fer (III) correspondant au moins à la quantité stoechiométrique nécessaire pour convertir le cuivre.

10. Procédé de récupération de métaux non ferreux à partir de minerais, de concentrés, de produits de grillage du type oxydes ou de scories, tel que décrit ci-dessus, notamment dans les exemples donnés.

11. Métaux non ferreux, tels que le cuivre, le cobalt, le nickel, le zinc, le manganèse, le béryllium, l'uranium, le thorium, le cadmium, le magnésium et les métaux de terres rares, lorsque récupérés par le procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.