CH97276A - Procédé pour l'extraction du zinc de produits zincifères. - Google Patents

Description

  Procédé pour l'extraction du zinc de produits     zincifères.       La présente invention se rapporte<B>à</B> un  procédé pour     Fextraction    du zinc de produits       zincifères    (minerais, produits de concentration  de minerais de zinc et résidus de zinc), en  traitant ces produits de telle manière     que     presque tout leur contenu en zinc devienne  soluble dans l'acide sulfurique dilué ou dans  l'eau et puisse en être extrait par     lixiviation.     



  Suivant ce procédé on oxyde ces produits       zincifères    par grillage en présence d'air, en  extrait par     lixiviation   <B>à</B> l'aide d'acide sulfuri  que dilué les composés de zinc<B>y</B> devenus  solubles par ce grillage oxydant, chauffe le  résidu de cette     lixiviation    contenant encore  des composés de zinc insolubles dans l'acide  sulfurique dilué, dans une atmosphère     sulfa-          tante    pour transformer lesdits composés de  zinc insolubles en composés de zinc faciles<B>à</B>  extraire     par    une     lixiviation   <B>à</B> laquelle on  soumet ensuite le résidu.  



  Suivant un exemple de réalisation prati  que de ce procédé, on chauffe le minerai, pro  duit<B>de</B> concentration ou résidu, dans une  atmosphère oxydante, jusqu'à une température  de<B>7600 0,</B> pour lui faire subir un ,grillage    oxydant", de manière<B>à</B> transformer une  quantité aussi grande que possible de son  contenu en zinc en composés solubles dans  l'acide sulfurique dilué, après quoi ces com  posés de zinc solubles en sont extraits par       lixiviation    avec de l'acide sulfurique dilué.

    Le résidu, contenant des composés<B>de</B> zinc  dans des combinaisons telles que ferrite de  zinc,     ferrate    de zinc, silicate<B>de</B> zinc et     spinel          (ZnO,        A120'),    qui sont insolubles dans l'acide  sulfurique dilué, est alors chauffé dans une  atmosphère sulfatante, qui peut être consti  tuée par de la vapeur d'eau et de l'anhy  dride sulfureux     (SO')    et de l'oxygène, ou de  l'anhydride sulfureux     (SO2)    et de l'air, jus  qu'à une température     qui    transformera le zinc  contenu dans ces combinaisons insolubles en  composés de zinc solubles;

   le résidu sulfaté  est alors lessivé dans de l'eau, ou dans la  solution neutralisée provenant du lessivage  du produit ayant subi le grillage oxydant.  Pendant le chauffage du résidu dans l'atmos  phère sulfatante, opération qui peut, pour plus  de facilité, être appelée<B>le</B> ,grillage sulfa  tant", l'oxyde ferrique présent agit comme      catalyseur et active la réaction entre l'an  hydride sulfureux     (SO2)    et l'oxygène pour  former de l'anhydride sulfurique     (SO3),    qui,  <B>à</B> son tour, se combine avec l'oxyde de zinc  et forme du sulfate de zinc, en attaquant  ainsi les composés de zinc renfermant du fer,  de sorte que le zinc, qui existait auparavant  sous forme de composé insoluble dans l'acide  sulfurique dilué, est rendu soluble dans cette  solution ou l'eau, en même temps,

   il se  forme     une    faible quantité d'oxyde ferreux,  de sulfate ferrique et de' sulfate ferreux;  les composés ferreux sont oxydés<B>à</B> l'état  ferrique par l'addition d'un agent oxydant tel  que le bioxyde de manganèse     (MriO')    pen  dant le lessivage suivant le ,grillage sulfa  tant" et l'es composés ferriques formés se  séparent alors de la     solution.par    hydrolyse  sous forme d'hydroxyde ferrique, en     entrai-          nant    avec eux, par adsorption,     Parsenic,    l'an  timoine, le sélénium, le tellure     etc.,    pouvant  exister dans la solution.  



  Si l'on désire empêcher l'accumulation  d'acide sulfurique dans un procédé cyclique,  le grillage sulfatant peut être poursuivi<B>à</B>  une température suffisamment élevée pour  attaquer     une    partie, aussi grande qu'on le  désire, de sulfate de zinc et transformer     celui-          ci    en oxyde de zinc soluble dans     J'acide    sul  furique dilué.  



  Des     jessives    contenant les composés de  zinc en dissolution, le zinc peut être extrait  par un procédé d'électrolyse quelconque.  



  Le zinc non combiné restant dans le pro  duit après le grillage sulfatant peut être dis  sous par l'addition d'une faible quantité  d'acide sulfurique<B>à</B> la lessive, ou peut être  dissous par l'électrolyte régénéré provenant  de l'extraction du zinc des lessives par pro  <B>cédé</B> électrolytique.  



  Dans le cas de minerais<B>de</B> zinc dans la  composition desquels le fer n'entre pas en  quantité suffisante pour effectuer la réaction,  il peut être nécessaire d'ajouter un catalyseur  tel que de l'oxyde ferrique, ou un composé  de fer qui donnera lieu<B>à</B> la formation d'oxyde  ferrique pendant le grillage sulfatant, en vue    d'activer la décomposition et la     recombinaisoi#,     des composés de zinc.  



  Le procédé peut être exécuté par exemple  comme suit<B>à</B> l'aide d'une installation     poss6-          dant    les éléments ci-après mentionnés.  



  Le minerai est grillé dans un four dans  une atmosphère d'air,<B>à</B> une température ap  propriée pour transformer une quantité aussi  grande que possible du minerai de zinc en  composés de zinc solubles.  



  Le produit de calcination provenant de ce  four de grillage oxydant est amené<B>à</B> un ap  pareil dit<B>,</B> cuve<B>à</B> bain neutre     11,    où il ren  contre un courant d'électrolyte partiellement  neutralisé. Dans cet appareil, le produit de  la calcination et l'électrolyte partiellement  neutralisé sont violemment agités pour com  pléter la neutralisation, et le contenu de la  cuve est alors envoyé<B>à</B> un appareil dit  <B>.</B> séparateur neutre     I',    où les matières solides  grossières sont séparées du liquide et en  voyées<B>à</B> une cuve dite ,cuve<B>à</B> acide".  



  Du séparateur neutre, le liquide passe<B>à</B>  des appareils dits      & ëbourbeurs    neutres,     oit    les  matières solides fines et les boues sont sépa  rées du liquide et dirigées<B>à</B> la<B> </B> cuve<B>à</B> acide<B>"</B>  précitée.  



  Des     débourbeurs    neutres le liquide passe  <B>à</B> une cuve dite<B>,</B> cuve<B>de</B> précipitation<B>Il,</B> où  le cuivre, le cadmium et d'autres impuretés  existant dans le liquide en sont précipités  par une addition de fine poussière de zinc et  agitation de ladite poussière avec le liquide,  ce dernier passant ensuite<B>à</B> des ,filtres",  où il est clarifié avant de pénétrer dans un  réservoir dit ,réservoir d'emmagasinage de  l'électrolyte<B>Il.</B>  



  De ce réservoir     d%mmagasinage    de l'élec  trolyte le liquide purifié est envoyé<B>à</B> des       électrolyseurs,    où<B>le</B> zinc est récupéré sous  forme de zinc métallique et     oit    le solvant  acide est régénéré et passe<B>à</B> un réservoir dit  réservoir d'emmagasinage d'acide<B>Il.</B>  



  De ce réservoir d'emmagasinage d'acide  le solvant acide régénéré passe<B>à</B> la<B>,</B> cuve  acide<B>Il</B> précitée     oit    il rencontre le courant de  matières solides grossières et fines     et    de boues      séparées du liquide par le<B>,</B>séparateur neutre"  et les<B> </B>     débourbeurs    neutres<B>Il</B> et est partielle  ment neutralisé par les composés solubles de  zinc<B>y</B> contenus.  



  <B>De</B> la ,cuve<B>à</B> acide", l'électrolyte par  tiellement neutralisé et les matières solides  passent<B>à</B> un appareil dit ,séparateur acide"       qui    sépare du liquide les matières solides     gros-          sîùres    et les évacue comme  résidus".  



  Du séparateur acide, le liquide passe<B>à</B>  des appareils dit     ,débourbeurs    acides" où les  matières solides fines et les boues sont sépa  rées du liquide et évacuées aussi comme  ,,résidus"; le liquide passe alors<B>à</B> la cuve  <B>à</B> bain neutre précitée où il rencontre le pro  duit d'une nouvelle calcination provenant du  four de grillage oxydant et est neutralisé  avant de recommencer<B>le</B> cycle complet du  procédé.  



  Les deux sortes de matières solides les  sivées ci-dessus évacuées comme ,résidus"  sont     ainen6es   <B>à</B> un four dit ,four de grillage  sulfatant" et<B>y</B> sont chauffées dans une at  mosphère de vapeur d'eau, d'anhydride sul  fureux<B>(SOI)</B> et d'oxygène, ou d'anhydride  sulfureux<B>(SOI)</B> et d'air.. jusqu'à une tempé  rature de<B>650 0 0</B> et en présence d'un cata  lyseur. Pendant le grillage, les composés  d'oxyde<B>de</B> zinc insolubles dans l'électrolyte  au lessivage précédent, sont transformés en  composés de zinc solubles. dans     lacide    sul  furique dilué ou dans l'eau.  



  Le produit de la calcination du four de  grillage sulfatant passe alors<B>à</B> une cuve dite  cuve<B>à</B> sulfate,     o-à    il rencontre un courant  d'eau, ou une partie du liquide débordant des       débourbeurs    acides ou des     d6bourbeurs    neu  tres, ainsi que de l'électrolyte régénéré en  quantité nécessaire pour dissoudre tous les  composés de zinc solubles dans ce milieu, et       c*est    dans cette cuve qu'est ajouté du bioxyde  de manganèse     (MnO2)    pour oxyder les com  posés ferreux et les amener<B>à</B> l'état<B>de</B> com  posés ferriques.  



  De la cuve<B>à</B> sulfate, le liquide s'écoule  <B>à</B> travers une batterie de débourbeurs<B>à</B> sul  fate jusqu'à la cuve<B>à</B> bain neutre, oh il ren  contre du produit de calcination frais pro-    venant du four de grillage oxydant et     Félec-          trolyte    partiellement neutralisé provenant des  débourbeurs acides, et les matières solides  passent desdits débourbeurs<B>à</B> sulfate au re  but ou sont soumises<B>à</B> un autre procédé  pour la récupération des autres matières<B>y</B>  contenues.  



       Un    minerai de     marmafite    contenant<B>56,8</B>     1/o          de        zinc,        10        %        de        fer        et        33,2        %        de        soufre,     traité par le procédé suivant l'invention, a       fourni        au        grillage        oxydant,        74,

  2        %        de        sa        te-          lieur    eu oxyde de zinc<B>à</B> l'état soluble dans       l'acide        sulfurique        dilué        (HIS04)        et        25#2        %        de          ferrite        de        zinc,        contenant        8,

  2-%        d'oxyde        de          zinc        et        17        %        d'oxyde        ferrique,        insoluble        dans     cette solution. Ce produit de calcination a  fourni<B>à</B> la     lixiviation   <B>à</B> l'acide. sulfurique     di-          luô    la totalité de sa teneur en zinc rendue  soluble.

   Après avoir été grillé dans une     at-          mosphùre    d'anhydride sulfureux<B>(SOI)</B> et d'air,  opération par laquelle le ferrite de zinc fut  transformé en sulfate de zinc, en oxyde de  zinc et en oxyde ferrique, on put récupérer  du résidu presque la totalité de sa teneur en  composés de zinc solubles, l'analyse finale de       ce        résidu        montrant        seulement        0,8        %        de        la        te-          neur    primitive en zinc, ce qui correspond<B>à</B>  un rendement total de<B>99,

  2</B>     0/0.     



  Le terme ,résidu de zinc", tel qu'il a été  utilisé dans la description pour désigner des  matières premières<B>à</B> employer dans le pro  cédé, se rapporte<B>à</B> la fois aux résidus lessivés  provenant de procédés d'électrolyse du zinc,  aux résidus de cornues provenant d'usines de  distillation du zinc, aux résidus provenant des  trieurs     Wetherill    et autres opérations de récu  pération de zinc, aux scories de cubilots souf  flés traitant des minerais de zinc et<B>à</B> toute la  classe de matières contenant des composés  oxydés de zinc sous forme de combinaisons  ,insolubles dans l'acide sulfurique dilué. Par  minerais de zinc, il faut entendre les sulfures,  carbonates et silicates     zincifères.  

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé pour l'extraction du zinc des pro duits zincifères, caractérisé en ce qu'on oxyde ces produits par grillage en présence d'air cri extrait par lixiviation <B>à</B> l'aide d'acide sulfu rique dilué les composés de zinc<B>y</B> devenus so lubles par ce grillage oxydant, chauffe le ré sidu de cette lixiviation contenant encore des conipos(îs de zinc insolubles dans J'acide sul furique dilué,

   dans une atmosphère sulfatante pour transformer lesdits composés de zinc insolubles en composés de zinc faciles<B>à</B> ex traire par une lixiviation <B>à</B> laquelle on sou met ensuite le résidu. SOUS-REVENDICATIONS <B>1</B> Procédé suivant la revendication, dans le quel le chauffage du résidu contenant en core des composés de zinc insolubles dans l'acide sulfurique dilué, dans une atmos phère sulfatante a lieu en présence d'un catalyseur. 2 Procédé suivant la revendication, dans<B>le-</B> quel les composés de zinc solubles, formés dans l'atmosphère sulfatante, sont dissous en présence d'un agent oxydant.

   <B>3</B> Procédé suivant la revendication, dans le quel le zinc du ré,;idu contenant des com posés de zinc insolubles dans l'acide sul furique dilué, est transformé dans l'atmos phère sulfatante, cri sulfate de zinc, dont on retire<B>le</B> zinc métallique par électrolyse. 4 Procédé suivant la revendication, dans le quel le zinc du résidu contenant des com posés de zinc insolubles dans l'acide sul furique dilué, est transformé dans l'atmos phère sulfatante, en sulfate de zinc qu'on transforme par chauffage subséquent au moins partiellement en oxyde de zinc.