CH346030A

CH346030A - Procédé de déferrage de matières titanifères

Info

Publication number: CH346030A
Authority: CH
Inventors: Greffe Andre
Original assignee: Electro Chimie Metal
Priority date: 1955-06-30
Filing date: 1956-06-29
Publication date: 1960-04-30

Description

Procédé de déferrage de matières titanifères La présente invention est relative au déferrage de matières titanifères, notamment de l'ilménite.

L'un des procédés de déferrage actuels consiste à soumetre le minerai à une fusion réductrice, le ré ducteur étant en général une matière carbonée, de préférence avec addition d'un fondant tel que par exemple de la chaux, de la soude ou de la magnésie.

On obtient ainsi d'une part une fonte, d'autre part un laitier contenant de l'oxyde de titane. On a proposé diverses voies pour séparer ensuite la fonte du laitier, en particulier de conduire l'opération de fusion réductrice de façon telle que l'on obtienne un laitier fluide qui puisse être séparé de la fonte par différence de densité.

Cependant ces procédés sont d'un emploi difficile et nécessitent en particulier un contrôle très étroit de la température d'opération et de la quantité de car bone employé. Si la température est trop basse et/ou si la quantité de carbone est trop faible, la réduction de l'oxyde de fer est incomplète et le laitier contient une quantité trop importante de fer. Si la quantité de carbone est trop forte et/ou si la température est trop élevée, une partie de l'oxyde de titane est éga lement réduite ; on obtient alors des oxydes infé rieurs du titane et même du carbure de titane.

De plus le fondant employé, chaux, soude ou magnésie en particulier, reste dans le laitier, ce qui représente un gros inconvénient pour son traitement chimique ultérieur en vue de l'extraction du titane.

D'autres procédés consistent à soumettre le mi nerai à une réduction sans fusion puis à séparer en suite le fer de la matière titanifère par des opérations mécaniques, ou à faire suivre une telle réduction par une oxydation formant des oxydes de fer plus ou moins hydratés, que l'on peut ensuite séparer méca niquement de la matière titanifère.

Mais ces derniers procédés comportent des sépa rations mécaniques coûteuses ; de plus le fer y est sé paré sous une forme présentant une faible valeur économique.

La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Elle concerne un procédé de déferrage de matières titanifères, notamment d'ilménite, qui consiste à effectuer successivement une réduction par tielle du minerai à l'état solide, puis une fusion, de préférence sans refroidissement intermédiaire en in troduisant directement dans un four le minerai ré duit ; la réduction est toutefois conduite de façon telle que la quasi-totalité du fer soit amenée à l'état de fer métallique sans qu'une portion sensible de l'oxyde de titane le soit également ;

la masse est en suite fondue et se sépare en deux couches liquides, la couche inférieure faite d'un métal ferreux, la cou che supérieure d'un laitier fluide très riche en TiO2.

Pour réaliser ce procédé on peut se servir d"un réducteur solide, tel que le coke. Dans ce cas, on broie finement, d'une part le composé à traiter, d'autre part le réducteur. On choisit de préférence un coke ayant une teneur en cendres inférieure à 10%.

On peut également se servir d'un réducteur ga zeux tel que du gaz à l'eau, du gaz de gazogène, ou du gaz de haut fourneau, de l'hydrogène. Dans ce cas on dirige le gaz réducteur à travers une couche de minerai.

La réduction se fait à une température inférieure à celle qui permettrait une réduction de l'oxyde de titane avec formation d'oxydes inférieurs ou de car- bure. La température employée est d'ordinaire com prise entre 900o et1200,,C. Elle dépend cependant de la nature du réducteur employé, un réducteur gazeux exigeant une température moins élevée qu'un réducteur solide.

La fusion, pour laquelle on n'ajoute habituelle ment pas de fondant, peut s'effectuer par tout moyen connu, par exemple au four électrique, et donne deux couches liquides, la couche inférieure faite de fer ou de fonte liquide, la couche supérieure d'un laitier constitué par de l'oxyde de titane, éventuellement une partie des cendres apportées par le réducteur et un peu de fer. Il est évident que le laitier est d'autant plus riche en titane que le minerai contient moins d'impuretés autres que le fer, que le réducteur utilisé contient moins de cendres et que la réduction a été mieux conduite. La fusion se fait le plus souvent à une température supérieure à16500C.

Le procédé groupe de nombreux avantages dont certains peuvent d'ailleurs être obtenus isolément par d'autres procédés.

Les avantages du présent procédé sont les sui vants a) On ne réduit que l'oxyde de fer, sans réduire l'oxyde de titane, ce qui limite la quantité de réducteur à employer.

b) On obtient lors de la fusion une scorie fluide qui permet une bonne décantation, donc une séparation facile du fer métallique.' c) On peut, en alimentant le four avec des ma tières chaudes résultant de l'opération précé dente, réduire la consommation d'énergie.

d) L'oxyde de titane obtenu est très concentré et n'est ordinairement pas pollué, ni par des oxydes inférieurs ou des carbures, de la soude ou de la chaux ou toute autre matière prove nant du fondant. En appliquant le procédé selon l'invention on peut obtenir un laitier titrant jusqu'à 95 % de TiO . Ce chiffre ne peut évidemment être atteint que si l'on a traité des minerais assez purs.

e) Le fer est éliminé sous une forme facilement valorisable.

Exemple On a traité une ilménite de composition
EMI0002.0022

TiO2 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 63,34%
<tb> FeO <SEP> total <SEP> .... <SEP> 27,90%
<tb> SiO2 <SEP> . <SEP> ....... <SEP> 0,48%
<tb> A1203 <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1,40()/o
<tb> Perte <SEP> au <SEP> feu <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,10% Ce minerai a été broyé de façon à ce qu'il passe en totalité au tamis 40.

Le réducteur employé était du coke de gaz, contenant environ 10% de cendres et 1% de matières volatiles, broyé de façon à ce qu'il passe en totalité au tamis 80.

On a mélangé 100 parties d'ilménite et 10 parties de coke ; puis on a chauffé le mélange à 120011C pendant une heure.

Le produit ainsi réduit a été porté immédiatement sans qu'on le laisse refroidir dans un petit four élec trique dans lequel il a été fondu vers 1650C. On a obtenu deux couches ; la couche inférieure, consti- tuée par une fonte titrant C environ 1,80%, Si en- viron 0,2'%, Ti traces,

la couche supérieure par un laitier contenant 94,78% de TiO., et dont la teneur en fer exprimée en FeO était de 3,67 % ; une partie de ce fer y était contenue sous forme de fer métalli que à l'état de très fines particules non décantées.

Claims

REVENDICATION Procédé de déferrage de matières titanifères, no tamment d'ilménite, caractérisé en ce qu'on effectue successivement une réduction partielle du minerai à l'état solide conduite à une température suffisam ment basse pour que la quasi-totalité du fer soit amenée à l'état de fer métallique sans qu'une portion sensible de l'oxyde de titane soit réduite, puis une fusion du produit obtenu conduisant à deux couches liquides constituées, la couche inférieure de fonte, la couche supérieure d'un laitier fluide très riche en TiO,. SOUS-REVENDICATIONS 1.

Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que l'opération de fusion à lieu après réduc tion partielle sans intercaler une opération de refroi dissement intermédiaire. 2. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce qu'on emploie comme réducteur du coke pau vre en cendres finement broyé. 3. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce qu'on emploie comme réducteur des gaz ré ducteurs. 4. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce qu'on exécute la réduction entre 900"C et 1200o C. 5. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce qu'on exécute la fusion au-dessus de 1650C.