FR2501721A1 - METHOD AND APPARATUS FOR CONCENTRATING NON-FERROUS METALS SUCH AS ANTIMONY AND TIN BY VOLATILIZATION FROM RESPECTIVE ORES OR BYPRODUCTS, AND PROCESS FOR OBTAINING ANTIMONY AND TIN IN THE METAL STATE - Google Patents
METHOD AND APPARATUS FOR CONCENTRATING NON-FERROUS METALS SUCH AS ANTIMONY AND TIN BY VOLATILIZATION FROM RESPECTIVE ORES OR BYPRODUCTS, AND PROCESS FOR OBTAINING ANTIMONY AND TIN IN THE METAL STATE Download PDFInfo
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Abstract
LE PROCEDE DECRIT DANS CETTE INVENTION EST CARACTERISE PAR LE FAIT QUE, EN UN SEUL STADE, ON OBTIENT, AVEC L'AIR ETOU AVEC L'OXYGENE ET DES COMPOSES CARBONES, EGALEMENT AVEC DU CHARBON DE MOINS BONNE QUALITE, UNE VOLATILISATION DES SULFURES ETOU DES OXYDES, LESQUELS SONT ENSUITE GRILLES EN PHASE GAZEUSE, PAR L'AIR ETOU PAR L'OXYGENE. UN APPAREIL POUR REALISER LE PROCEDE EST UN REACTEUR DE FORME TRONCONIQUE, COMPOSE D'UNE ENVELOPPE DE METAL 2 GARNIE INTERIEUREMENT D'UN MATERIAU REFRACTAIRE 3, LEDIT REACTEUR POUVANT TOURNER AUTOUR DE SON AXE 1 VERTICAL, ET EST MUNI AU FOND D'UN TROU D'ECOULEMENT 5, DE FACON QUE LE PRODUIT SOLIDE QUI Y EST CHARGE ADHERE SOUS L'EFFET DE PLUSIEURS FORCES EN JEU, AUX PAROIS INTERNES DU REACTEUR ET QUE LES SUBSTANCES LIQUIDES QUI SONT OBTENUES PUISSENT S'ECOULER PAR LE TROU D'ECOULEMENT 5. UTILISATION DE CE PROCEDE POUR OBTENIR EN UNE SEULE OPERATION SB OU SN A L'ETAT METALLIQUE.THE PROCESS DESCRIBED IN THIS INVENTION IS CHARACTERIZED BY THE FACT THAT, IN A SINGLE STAGE, WE OBTAIN, WITH ETO AIR WITH OXYGEN AND CARBON COMPOUNDS, ALSO WITH LOWER QUALITY COAL, VOLAUSE OF SULPHIDES AND OR OXIDES, WHICH ARE THEN GRILLED IN THE GASEOUS PHASE, BY AIR AND OR BY OXYGEN. AN APPARATUS FOR CARRYING OUT THE PROCESS IS A REACTOR OF TRUNCONIC SHAPE, COMPOSED OF A METAL ENCLOSURE 2 LINED INTERNALLY WITH A REFRACTORY MATERIAL 3, THIS REACTOR CAN ROTATE AROUND ITS VERTICAL AXIS 1, AND IS MOUNTED AT THE BOTTOM OF A HOLE FLOW 5, SO THAT THE SOLID PRODUCT LOADED THEREIN ADHES UNDER THE EFFECT OF SEVERAL FORCES IN PLAY, TO THE INTERNAL WALLS OF THE REACTOR AND THAT THE LIQUID SUBSTANCES WHICH ARE OBTAINED CAN FLOW THROUGH THE DRAIN HOLE 5 USE OF THIS PROCESS TO OBTAIN A SINGLE SB OR SN OPERATION IN A METAL STATE.
Description
Procédé et appareil pour la concentration de métaux non ferreux tels queProcess and apparatus for concentrating non-ferrous metals such as
l'antimoine et l'étain par volatilisation à antimony and tin by volatilization to
partir des minerais ou des sous-produits respectifs, et pro- from the respective ores or by-products, and
cédé pour obtenir l'antimoine et l'étain à l'état métallique. yielded to obtain antimony and tin in the metallic state.
La présente invention concerne un procédé qui per- met de réaliser des processus d'enrichissement en oxydes The present invention relates to a process which makes it possible to carry out oxidation enrichment processes.
d'antimoine et d'étain, en volatilisant, à température conve- of antimony and tin, by volatilising at a suitable temperature
nable, des produits les contenant, dans un pourcentage qui peut être quelconque, sous forme d'oxydes et de sulfures, et products containing them, in a percentage which may be of any kind, in the form of oxides and sulphides, and
l'appareil pour réaliser un tel traitement. the apparatus for performing such treatment.
Les produits utilisables peuvent être soit des matières premières primaires (minerais) soit des produits Usable products can be either primary raw materials (ores) or products
secondaires (résidus minéraux, scories, etc...). secondary (mineral residues, slag, etc ...).
Les modes opératoires les plus Importants vont être maintenant décrits tels qu'ils sont utilisés de nos Jours pour la concentration de métaux non ferreux tels The most important procedures will now be described as they are used today for the concentration of non-ferrous metals such as
que l'antimoine et l'étain.than antimony and tin.
Dans les procédés qui ont été généralement adoptés Jusqu'lcl pour l'antimoine, on suit trois modes opératolres In the processes generally adopted for antimony, three modes of operation are followed.
appelés communément les modes opératoires classiques, c'est- commonly referred to as conventional procedures, that is,
à-dlre: précipitation (procédé par vole humide), grillage et above: precipitation (wet process), roasting and
volatilisation, et grillage sans volatilisation. volatilization, and roasting without volatilization.
Le grillage avec volatilisation est adopté chaque fois que la matière de départ contient moins de 40% d'antimoine et d'autres métaux récupérables dans une phase blanche, tels Volatile roasting is adopted whenever the starting material contains less than 40% antimony and other recoverable metals in a white phase, such as
que le cuivre et les métaux précieux. than copper and precious metals.
Les autres procédés, précipitation, et grillage Other processes, precipitation, and roasting
sans volatilisation, sont utilisés chaque fois que les pro- without volatilisation, are used whenever
dults de départ contiennent au moins 40% d'antimoine et pas trop d'impuretés. Toutefois, les installations du procédé par vole humide, même si elles nécessitent un seul stade, sont utilisés, en dernier lieu, pour de très riches concentrés et Starting dults contain at least 40% antimony and not too much impurities. However, wet process installations, even if they require a single stage, are used, ultimately, for very rich concentrates and
pour de petits débits car leur utlllsation est très coûteuse. for small flows because their utlllsation is very expensive.
Les procédgsde grillage classiques sont caractérl- Conventional roasting procedures are typically
sés par les problèmes Issus des propriétés physico-chlmlques particulières du trlsulfate et du trioxyde d'antimoine, c'est-à-dire: - une tension de vapeur élevée et des points d'ébullition bas; - un point de fusion bas; Problems arising from the particular physicochemical properties of trisulfate and antimony trioxide, that is: - high vapor pressure and low boiling points; - a low melting point;
- une instabilité dans les milieux qui ne sont même que légère- - instability in environments that are only slightly
ment oxydants.oxidants.
Donc, ces procédés, du fait qu'ils se déroulent en plus d'un stade, nécessitent un recyclage des scories et un Therefore, these processes, because they take place in more than one stage, require slag recycling and
recyclage des blancs et produisent de grands volumes de pous- recycling of white wines and produce large volumes of
sières, avec des chutes de rendement qui leur sont liées, et ils with performance falls associated with them, and they
nécessitent le traitement d'un certain nombre de produits in- require the treatment of a certain number of
termédiaires.intermediates.
Un des comportements commun à l'antimoine et à l'étain dans la volatilisation est que les rendements les plus élevés sont obtenus par la volatilisation de leurs sulfures: il est donc nécessaire que, dans le traitement, quel que soit One of the common behaviors of antimony and tin in volatilization is that the highest yields are obtained by the volatilization of their sulphides: it is therefore necessary that, in treatment, whatever is
le procédé adopté, il n'y ait pas de conditions oxydantes. the process adopted, there are no oxidizing conditions.
Le procédé conformément à la présente invention est représenté par une alternative des procédés classiques et The process according to the present invention is represented by an alternative of conventional methods and
est réalisé en une seule étape avec contrôle du milieu, volati- is achieved in a single step with control of the medium, volati-
lisation des sulfures et grillage, ou post-combustion dans la sulphide and roasting, or post-combustion in the
phase gazeuse desdits sulfures pour obtenir des produits con- gas phase of said sulphides to obtain
centrés qui sont riches, comme on le désire, en antimoine et centered which are rich, as desired, in antimony and
en étain.in tin.
De plus, le procédé suggéré ici, permet de réaliser des économies considérables de combustible, si bien que même du In addition, the process suggested here allows considerable fuel savings, so even
charbon de moins bonne qualité peut être utilisé à l'état pul- coal of lower quality may be used in the pulp
vérisé, sans qu'on soit obligé d'utiliser du gaz naturel ou du coke. Un premier objet de la présente invention est un checked, without having to use natural gas or coke. A first object of the present invention is a
procédé pour la concentration des oxydes. Tout d'abord, on pro- process for the concentration of oxides. First, we
voque une volatilisation des sulfures et des oxydes contenus dans les matières de départ, en exploitant la chaleur de réaction d'un produit carboné et d'un auxiliaire de combustion (air et/ou oxygène), après quol on réalise, dans la phase vapeur, le grillage des sulfures et des oxydes avec de l'air et/ou avec de l'oxygène. Les températures de traitement doivent dépasser d'au moins 50 C les températures d'ébullition des sulfures et/ou des oxydes contenus dans les matières premières, de façon à the volatiles of the sulphides and oxides contained in the starting materials are volatilised by exploiting the heat of reaction of a carbon product and a combustion auxiliary (air and / or oxygen), after which it is realized, in the vapor phase , roasting sulphides and oxides with air and / or with oxygen. The treatment temperatures must exceed by at least 50 ° C the boiling temperatures of the sulphides and / or oxides contained in the raw materials, so as to
provoquer la volatilisation. (En règle générale, on part de tem- cause volatilization. (As a general rule, we start from
pératures de 15001C et plus).temperatures of 15001C and above).
La fraction non-volatlle du chargement, oui sera retrouvée dans les scorles, aura des concentrations en divers The non-volatile fraction of the load, yes will be found in scorles, will have concentrations in various
composants telles, que is scorie pourra fondre à faible tempé- components such that slag can melt at low temperatures
rature et, à n'importe quelle vitesse, en dessous de 12000C. Donc, on ajoutera des quantités convenables de CaO, SIO2 et autres oxydes dans les matières de départ chaque fois que de erature and, at any rate, below 12000C. Therefore, suitable amounts of CaO, SiO 2 and other oxides will be added to the starting materials whenever
telles conditions ne seront pas rencontrées en totalité. such conditions will not be met in full.
Comme autre procédé, on peut obtenir l'antimoine ou l'étain à l'état métallique. S'il en est ainsi, on réduit les oxydes et/ou les sufures pour obtenir le métal au moyen de As another method, antimony or tin can be obtained in the metallic state. If so, the oxides and / or the suffixes are reduced to obtain the metal by means of
carbone et d'oxyde de carbone et les métaux concernés se vola- carbon and carbon monoxide and the metals involved
tilisent.tilisent.
Un second objet de la présente invention est l'appa- A second object of the present invention is the
reil pour réaliser le procédé.to carry out the process.
On se reportera aux figures 1 et 2 des planches ci- Reference is made to Figures 1 and 2 of the plates
jointes. Le réacteur a une forme de tronc de cane, et est attached. The reactor has a cane trunk shape, and is
composé d'un ou plusieurs troncs de cane, remplacés éventuel- composed of one or more trunks of cane, possibly replaced
lement par leurs surfaces enveloppantes externes ou internes, et disposés avec leur axe géométrique vertical, ledit réacteur by their outer or inner enveloping surfaces, and arranged with their vertical geometric axis, said reactor
pouvant tourner autour dudit axe 1, et étant formés d'une enve- being rotatable about said axis 1, and being formed of an enve-
loppe métallique 2, garnie intérieurement de briques réfrac- metal louvre 2, internally lined with refractory bricks
taires 3. La vitesse angulaire de rotation et l'angle 4, entre les génératrices des surfaces internes des parois des corps tronconiques (ou leurs surfaces enveloppantes) et la verticale 3. The angular velocity of rotation and the angle 4, between the generatrices of the internal surfaces of the walls of the frustoconical bodies (or their enveloping surfaces) and the vertical
sont tels, que la phase solide reste, d'un point de vue dyna- such that the solid phase remains, from a dynamic point of view
mique, en équilibre sous les actions concourantes du poids, des forces d'inertie de rotation, et des forces de frottement sur les parois internes, tandis que la phase liquide s'écoule vers in equilibrium under the concurrent actions of weight, rotational inertia forces, and friction forces on the inner walls, while the liquid phase flows towards
la base du réacteur qui a un trou d'écoulement 5. the reactor base which has a flow hole 5.
Le diamètre intérieur de la plus grande base du réacteur peut être choisi entre 1 et 10 mètres, la dimension préférable étant entre 2 et 6 mètres, tandis que le diamètre The inside diameter of the largest base of the reactor can be chosen between 1 and 10 meters, the preferable dimension being between 2 and 6 meters, while the diameter
intérieur de la plus petite base varie de 0,2 à 1 mètre. Inside the smaller base varies from 0.2 to 1 meter.
Le diamètre du trou d'écoulement doit avoir une dimension comprise entre 5 et 301 du diamètre intérieur le plus grand Jusqu'à atteindre même 100% du diamètre intérieur The diameter of the drainage hole should be between 5 and 301 of the largest inside diameter. Even up to 100% of the inside diameter
de la plus petite base en fonction du débit potentiel de l'ins- the smallest base according to the potential flow rate of the
tallation.tallation.
L'angle 4 entre la génératrice du cône et la ver- The angle 4 between the generator of the cone and the
ticale peut varier entre 10 et 60 , des valeurs supérieures à étant préi'rables. 'Dans le cas d'un appareil formé de plus d'un tronc de cône, ou d'une surface courbe enveloppante, les génératrices et leurs tangentes ne doivent pas avoir les tical can range from 10 to 60, with values higher than being pre- 'In the case of an apparatus consisting of more than one truncated cone, or an enveloping curved surface, generators and their tangents shall not have the
unes par rapport aux autres une inclinaison supérieure à 30 ). against each other an inclination greater than 30).
La vitesse de rotation du corps conique doit demeurer entre The rotational speed of the conical body must remain between
et 80 tpm.and 80 rpm.
Il y a, de plus, de 2 à 4 tuyaux (buses)(6,7) dont l'extrémité débouchant à l'intérieur du réacteur est inclinée convenablement, et qui peuvent être déplacés le long d'un axe vertical et sont utilisés à la fois pour charger le There are, in addition, 2 to 4 pipes (nozzles) (6,7) whose end opening into the reactor is tilted properly, and which can be moved along a vertical axis and are used both to load the
produit d'alimentation et le combustible. feedstock and fuel.
En outre, à travers un ou plusieurs tuyaux 8, (Jusqu'à 4 tuyaux, maximum) qui sont nécessairement parallèles aux génératrices de la surface interne et, plus exactement, à travers les perforations 9 faites tout le long du tuyau et si possible régulièrement espacées les unes des autres, on In addition, through one or more pipes 8, (up to 4 pipes, maximum) which are necessarily parallel to the generatrices of the inner surface and, more exactly, through the perforations 9 made all along the pipe and if possible regularly spaced apart from one another,
insuffle continuellement de l'air et/ou de l'oxygène préchauf- continuously infuse air and / or preheating oxygen
fés. La vitesse du courant de l'auxiliaire de combustion a une composante centrifuge radiale et une composante tangentielle par rapport à la trajectoire du point o le courant frappe la paroi du réacteur et selon une direction concordant avec le mouvement de façon à ne pas gêner les conditions dynamiques Fez. The flow velocity of the combustion auxiliary has a radial centrifugal component and a tangential component with respect to the trajectory of the point where the current strikes the reactor wall and in a direction consistent with the movement so as not to interfere with the conditions dynamic
de la charge qui est maintenue dans le réacteur, soit la char- of the charge that is kept in the reactor, that is, the
ge liquide soit la charge solide.liquid state is the solid charge.
En dernier lieu, il y a un tuyau central (10) pour charger un auxiliaire de combustion, qui est utilisé aussi pour Finally, there is a central pipe (10) for charging a combustion aid, which is also used for
brûler l'oxyde de carbone résultant. burn the resulting carbon monoxide.
La charge peut être une matière première primaire et/ou une matière première secondaire aui contiennent des The filler may be a primary raw material and / or a secondary raw material that contains
sulfures et des oxydes d'antimoine et d'étain avec une dimen- sulphides and oxides of antimony and tin with a
sion de grain comprise entre 0,01 mm et 5 mm. grain thickness between 0.01 mm and 5 mm.
Les produits peuvent être introduits à la partie Products can be introduced to the party
supérieure du réacteur, éventuellement déjà mélangés au com- reactor, possibly already mixed with the
bustible, ce dernier ayant aussi une dimension de grain fine, ou bien ils peuvent être introduits d'une manière discontinue par les tuyaux appropriés (6,7) tandis que le produit contenant le charbon est aJouté par un des tuyaux qui n'a pas encore servi, de façon à fournir les conditions thermiques voulues the latter also having a fine grain size, or they may be introduced discontinuously through the appropriate pipes (6, 7) while the product containing the coal is added by one of the pipes which does not have still served, so as to provide the desired thermal conditions
pour le procédé.for the process.
Comme auxiliaire de combustion, on peut utiliser l'air, éventuellement préchauffé à 600 C et enrichi en oxy- As a combustion aid, it is possible to use air, optionally preheated to 600 ° C. and enriched with oxygen.
gène, ou l'oxygène pur, éventuellement préchauffé à 200 C. gene, or pure oxygen, possibly preheated to 200 C.
La vitesse de réaction du procédé est très grande à cause de la très grande surface de contact entre les phases, The reaction rate of the process is very high because of the very large contact area between the phases,
ce qui est une conséquence directe à la fois de la fine granu- which is a direct consequence of both fine granulation
lO lation du produit chargé et du mouvement de rotation du réac- the charged product and the rotational movement of the reaction
teur. La présente invention est lllustrée par l'exemple tor. The present invention is illustrated by the example
descriptif et non limitatif ci-après. descriptive and not limiting thereafter.
A partir d'un sulfure, un produit concentré ayant une teneur en antimoine de 50 à 60%, on obtient un produit ayant une teneur en oxyde de 80% avec des rendements de 95% et plus,et un débit de lO kg/mln en utilisant un réacteur tronconique en t8le métallique garni intérieurement de briques réfractaires, et ayant les spécifications suivantes: - diamètre de la plus grande base 1600 mm - diamètre de la plus petite base 400 mm - hauteur du tronc de c8ne 1000 mm - angle de la génératrice du cône avec la verticale approx. From a sulfide, a concentrated product having an antimony content of 50 to 60%, a product having an oxide content of 80% with yields of 95% or more and a flow rate of 10 kg / ml is obtained. using a frustoconical reactor made of metal plate lined internally with refractory bricks, and having the following specifications: - diameter of the largest base 1600 mm - diameter of the smallest base 400 mm - height of the trunk 1000 mm - angle of the Generator of cone with vertical approx.
30 Les valeurs des grandeurs caractéristiques du traitement sont présentées ci-dessous: - vitesse de rotation du c8ne 350- 35 tpm - débit du courant d'air 4m3 normaux par min. - vitesse d'alimentation du charbon 3 kg par min. - vitesse d'alimentation de la charge mélangée à 0,05 kg de charbon par kg de charge 15 kg par min.The values of the characteristic quantities of the treatment are presented below: Cone speed of rotation 350 rpm flow rate of the air flow 4 m 3 normal per min. - Charcoal feed rate 3 kg per min. feed rate of the feed mixed with 0.05 kg of coal per kg of feed 15 kg per min.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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ST | Notification of lapse |