FR2527635A1 - Cobalt prodn. from oxidic material - by smelting using reducing gas plasma jet - Google Patents

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Nikolai Nikolaevich Rykalin
Vladimir Nikolaevich Kostin
Gugo Yanovich Konx
Albert Ivanovich Drugovsky
Jury Vladimirovich Tsvetkov
Sergei Alexeevich Panfilov
Valery Nikolaevich Smetanin
Vladimir Alexeevich Blinov
Tatyana Nikolaevna Bratenkova
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B4/00Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys
    • C22B4/005Electrothermal treatment of ores or metallurgical products for obtaining metals or alloys using plasma jets

Abstract

Cobalt is mfd. by plasma jet heating of oxidic cobaltiferous primary material to the m. pt. of cobalt and reducing the cobalt oxides to cobalt in the presence of a reducing gas, followed by desulphurisation of the resulting metal bath and removal of dissolved gases. The plasma jet is produced by passing the reducing gas across an electric discharge zone and heats the primary material to 1450-1580 deg. C. The amt. of reducing gas is 1.15-1.5 times the stoichiometric amt. for redn. of the cobalt oxides. The process gives high yields of high quality cobalt. Use of a reducing gas, instead of solid carbonaceous reductant of the electric arc and carbothermic redn. processes, gives improved working conditions and less environment pollution (by reducing CO evolution), improves reaction capacity, reduces reduction time and avoids subsequent operation such as decarburisation and deoxidation.

Description

La présente invention concerne le domaine de la metallurgie plasmatique, et notamment un procédé de fabrication du cobalt a l'état métallique. The present invention relates to the field of plasma metallurgy, and in particular a process for the manufacture of cobalt in the metallic state.

L'invention peut être appliquée avec une efficacité maximale à la réduction pyrométallurgique d'oxydes de métaux, avec action d'un plasma à basse température sur ces oxydes. The invention can be applied with maximum efficiency to the pyrometallurgical reduction of metal oxides, with the action of a plasma at low temperature on these oxides.

La consommation de cobalt à ltétat métallique croit d'année en année. De nouvelles usines sont mises en service pour la production de cobalt. Le cobalt trouve des applications de plus en plus étendues dans des branches de l'indus- trie, telles que la métallurgie de l'acier, l'électronique, l'électrotechnique, l'industrie nucléaire, etc. The consumption of cobalt in the metallic state increases from year to year. New factories are commissioned for the production of cobalt. Cobalt is finding increasingly widespread applications in branches of industry, such as steel metallurgy, electronics, electrical engineering, nuclear industry, etc.

On connaît trois procédés de fabrication pyrométallurgique du cobalt
- réduction d'une matière première cobaltifere oxydée par un réducteur solide à une température allant jusqu'à 1 200 C ;
- réduction d'une matière première cobaltifère oxydée, dans un courant de gaz réducteur (hydrogène), suivie de la fusion de la poudre de cobalt dans un four à induction
- réduction d'une matière première cobaltifère oxydee dans un four électrique au cours de la fusion avec un réducteur solide, aboutissant à l'obtention de cobalt fondu.
Three processes are known for the pyrometallurgical manufacture of cobalt
- reduction of a cobaltiferous raw material oxidized by a solid reducing agent at a temperature of up to 1200 C;
reduction of an oxidized cobaltiferous raw material in a stream of reducing gas (hydrogen), followed by the melting of the cobalt powder in an induction furnace
- reduction of an oxidized cobaltiferous raw material in an electric furnace during fusion with a solid reducing agent, resulting in the production of molten cobalt.

Le premier de ces procédés ne permet pas d'obtenir un metal de haute qualite, car tout le soufre et les autres impuretes, présentes en petites quantités dans la matière premiere cobaltifère oxydée, passent entièrement dans le métal et abaissent son taux--de cobalt
Le second des procédés précités (réduction de la matière première cobaltifère oxydée par l'hydrogène sans fusion de la matiere à traiter) est appliqué à l'élaboration d'alliages durs au cobalt. Il convient de signaler parmi les inconvénients de ce procédé la grande durée ae la réduction qui se déroule à des températures relativement basses.
The first of these processes does not make it possible to obtain a high quality metal, because all the sulfur and the other impurities, present in small quantities in the oxidized cobaltiferous raw material, pass entirely into the metal and lower its rate - of cobalt
The second of the aforementioned processes (reduction of the cobaltiferous raw material oxidized by hydrogen without melting the material to be treated) is applied to the development of hard cobalt alloys. Among the drawbacks of this process, it should be pointed out that the long duration of the reduction which takes place at relatively low temperatures.

Le procédé le plus répandu est le troisième : c'est ä-dire la réduction de la matiere premiere cobaltifere oxy aée au four électrique au cours de la fusion avec un réducteur solide. Selon ce procédé, on charge dans le four de fusion la matière cobaltifére oxydée mélangée avec le réducteur solide. Pendant la fusion réductrice, on accorae une attention particulière à la plénitude de la réduction des composes du cobalt, å l'élimination des impuretés et à la désultura- tion du métal. En tant que réducteur pendant la fusion, on empioie d'ordinaire au coke de petrole, quelquefois un granuiat de graphite. The most widely used method is the third: that is, the reduction of the raw material oxy cobaltiferous in the electric furnace during the melting with a solid reducing agent. According to this process, the oxidized cobalt material mixed with the solid reducing agent is loaded into the melting furnace. During the reductive fusion, special attention was paid to the fullness of the reduction of the cobalt compounds, the removal of impurities and the desulturation of the metal. As a reducing agent during smelting, petroleum coke is usually used, sometimes a graphite aggregate.

La fusion est réalisée dans des fours électriques à resistance avec des éléments chauffants en charbon, ou bien dans des fours électriques à arc amorcé entre des électroues.  The melting is carried out in electric resistance ovens with coal heating elements, or in electric arc furnaces ignited between electrodes.

La fusion réductrice de la matière première cobalti férue oxydée est un processus périodique comprenant six opérations
- préparation et enfournement de la charge
- fusion, réduction
- décarburation
- désoxydation
- désulfuration
- coulée du métal.
The reductive fusion of the oxidized fiery cobalti raw material is a periodic process comprising six operations
- load preparation and charging
- merger, reduction
- decarburization
- deoxidation
- desulfurization
- metal casting.

La durée d'élaboration, selon le type de four, est de 6 à 8 heures. La charge introduite dans le four se compose de 75 à 88 % de matières cobaltifères - protoxyde-oxyde de cobalt et produits de recyclage (déchets, fraction magnétique du laitier, métal de rebut) - et de 12 à 25 % de réduc- teur ; coke de pétrole, petit coke, débris et granulats de graphite. The production time, depending on the type of oven, is 6 to 8 hours. The charge introduced into the furnace is made up of 75 to 88% of cobaltiferous materials - cobalt oxide-oxide and recycling products (waste, magnetic slag fraction, scrap metal) - and 12 to 25% of reducing agent; petroleum coke, small coke, graphite debris and aggregates.

on tant que désoxydant ajoute pendant la fusion, on utilise du silicium et/ou de 11 aluminium.  if as deoxidizer is added during melting, silicon and / or aluminum is used.

Pour decarburer le métal, on ajoute au bain du protoxyde-oxyde de cobalt. To decarburize the metal, cobalt protoxide-oxide is added to the bath.

Pour la désulfuration, on réalise de 1 à 5 bains de laitier à la chaux, en chargeant dans le four de la craie ou du calcaire, du fluorure de calcium et de la soude.  For desulphurization, 1 to 5 lime slag baths are produced, by loading chalk or limestone, calcium fluoride and soda into the oven.

La quantité de laitier produite va jusqu'à 10 ,c0 de la quantité de métal élaboré (cobalt marchand) avec une teneur en cobalt allant jusqu'a 20 0.  The quantity of slag produced goes up to 10, c0 of the quantity of metal produced (merchant cobalt) with a cobalt content of up to 20 0.

La fusion achevée, le métal est coulé dans des lingotieres, puis, sous forme de lingots, il est envoyé au tonnelage pour l'élimination du laitier. When the fusion is complete, the metal is poured into ingot molds, then, in the form of ingots, it is sent to the barrel for the elimination of the slag.

L'extraction du cobalt par le procédé indiqué s'éleve à 98,7-99 %, dont
- dans le métal marchand 95 à 97 ,-o - dans la poussiére ................. U,7 à 1,5 %
- dans le laitier. 1,0 à 2,5 %
Les pertes irrémédiables s'élèvent à 1,0 à 1,3 %.
The extraction of cobalt by the process indicated amounts to 98.7-99%, of which
- in merchant metal 95 to 97, -o - in dust ................. U, 7 to 1.5%
- in the slag. 1.0 to 2.5%
Irretrievable losses amount to 1.0 to 1.3%.

Les principaux inconvénients du processus examiné, ainsi que de sa réalisation technologique, sont
- la grande durée de l'élaboration
- la nécessite de remplacer fréquemment les electrodes
- la basse tenue du garnissage et de certaines de ses parties constitutives
- l'irrégularité du régime électrique de la fusion
- les pertes au feu accrues et l'entraînement augmenté de poussière contenant du cobalt
- le bruit accru (pour les fours à arc indépendant)
- la grande quantité de produits recyclés
- la nécessité de réaliser plusieurs bains de laitier pour extraixe le soufre
- les grandes pertes de métal dans le garnissage et le laitier
- le fort dégagement de fumée.
The main disadvantages of the process examined, as well as its technological realization, are
- the long duration of the elaboration
- the need to frequently replace the electrodes
- the low resistance of the lining and certain of its constituent parts
- the irregularity of the electrical regime of fusion
- increased fire losses and increased entrainment of dust containing cobalt
- increased noise (for independent arc furnaces)
- the large quantity of recycled products
- the need to carry out several slag baths to extract the sulfur
- large losses of metal in the lining and slag
- the strong release of smoke.

Les inconvénients indiqués du processus, ainsi que son rendement peu elevé, rendent d'actualité le probleme de la transformation des matières premières cobaltifères oxydées par réduction avec mise en oeuvre d'un plasma à basse-tempé- rature. The indicated drawbacks of the process, as well as its low yield, make the problem of the transformation of oxidized cobaltiferous raw materials by reduction with the use of a plasma at low temperature topical.

Les tentatives faites pour résoudre ce problème ont conduit à l'apparition du procédé de réduction carbothermique de la matiere premiére cobaltifre oxydée, avec chauffage au plasma d'arc dans une installation à plasma å creuset (lingotiére). Attempts to solve this problem have led to the appearance of the process of carbothermic reduction of the oxidized cobaltiferous raw material, with arc plasma heating in a crucible plasma plant (ingot mold).

Ce procédé consiste en ce qui suit. This process consists of the following.

Une charge granulée, à grosseur de grains de 1 à 2 cm, constituée par du protoxyde-oxyde ae cobalt, au petit coke et un liant, est introduite dans un creuset (20 S0 du poids total Cie la charge) qui est placé dans une enceinte. L?énceinte est mise sous un vide ae 0,67 xl02 Pa (0,5 mm Hg) et lavée à l'argon tecnnique, puis on met en action le générateur de plasma. A granulated charge, with a grain size of 1 to 2 cm, consisting of a cobalt protoxide-oxide, with small coke and a binder, is introduced into a crucible (20 SO of the total weight of the charge) which is placed in a pregnant. The enclosure is placed under a vacuum at 0.67 x 10 2 Pa (0.5 mm Hg) and washed with technical argon, then the plasma generator is activated.

On regle au générateur ae plasma le débit de gaz plasmagène (argon) et la puissance. L'arc de plasma fait fondre la char- ge versée dans le creuset, et, à des intervalles de temps é- gaux, on verse le reste de la charge sur le bain de métal. Le processus de réduction a un caractère violent et il est accompagné par un dégagement de carbone sous forme de noir qui se dépose sur les parois de 11 enceinte dans laquelle est placé le creuset. Lors de la fusion Co, Ni, Fe et Cu passent entièrement dans le métal. Le processus est critique quant au rapport carbone/cxygene et le métal peut etre carbure.The plasma gas flow rate (argon) and the power are adjusted in the plasma generator. The plasma arc melts the charge poured into the crucible, and, at equal time intervals, the rest of the charge is poured onto the metal bath. The reduction process has a violent character and is accompanied by a release of carbon in the form of black which is deposited on the walls of the enclosure in which the crucible is placed. During the fusion Co, Ni, Fe and Cu pass entirely into the metal. The process is critical as to the carbon / oxygen ratio and the metal can be carbide.

La valeur pratique de ce processus est abaissée par la nécessité de la préparation préliminaire d'une matière granulée et par l'utilisation du plasma à basse température en tant que source de chauffage seulement. The practical value of this process is lowered by the necessity of the preliminary preparation of a granulated material and by the use of plasma at low temperature as a heating source only.

De plus, dans le cas de la réduction de la matière première cobaltifère oxydée par un réducteur solide, il faut introduire dans le four à plasma des produits scorifiants, decarburants et désoxydants, ctest-å-dire que l'organisation du processus d'élaboration dans le four à plasma, dans le cas ae la réduction de la matiere première cobaltifère oxydée par un reducteur solide, diffère peu des processus réalisés dans les fours électriques à chauffage indirect (four électrique à résistance et four électrique à arc indépendant). De la sorte, ce procédé présente tous les inconvénients énumérés plus haut de la fusion réductrice au four électrique, sauf ce qui concerne le rendement.  In addition, in the case of the reduction of the cobaltiferous raw material oxidized by a solid reducing agent, it is necessary to introduce into the plasma furnace scorifying, decarburizing and deoxidizing products, ie the organization of the production process in the plasma oven, in the case of the reduction of the cobaltiferous raw material oxidized by a solid reducing agent, differs little from the processes carried out in electric furnaces with indirect heating (resistance electric oven and independent arc electric oven). In this way, this process has all the drawbacks listed above of the reductive fusion in an electric furnace, except as regards the yield.

On s'est propose de creer un procédé de fabrication de cobalt à l'état métallique à partir d'une matière premiére cobaltifére oxydée qui aurait un rendement élevé, serait écd- nomiquement plus avantageux et écologiquement propre, tout en accroissant la capacité réactionnelle du gaz réducteur. It has been proposed to create a process for the manufacture of cobalt in the metallic state from an oxidized cobaltiferous raw material which would have a high yield, would be economically more advantageous and ecologically clean, while increasing the reaction capacity of the reducing gas.

La solution consiste en un procédé de fabrication de cobalt à l'état métallique à partir d'une matière première cobaltifère oxydee, par chauffage de cette matière premiere oxydée à l'aide d'un jet de plasma jusqu'à la température de fusion du cobalt et de réduction des oxydes de cobalt en métal en présence d'un gaz réducteur, désulfuration du bain de uetal obtenu et élimination des gaz qui-y sont dissous, caractérisé en ce que suivant l'invention, le jet de plasma est engendré en faisant passer le gaz réducteur à travers une zone on est amorcée une décharge électrique, la matiere première oxyde est chauffée jusqu'à une tempéxature comprise entre environ 1 450 (;;et environ 1 580 OC, et la quantité de gaz réducteur nécessaire à la réduction des oxydes de cobalt est comprise entre environ 1,15 et environ 1,5 fois la quantité stoechiométrique de gaz réducteur. The solution consists in a process for manufacturing cobalt in the metallic state from an oxidized cobaltiferous raw material, by heating this oxidized raw material using a plasma jet to the melting temperature of the cobalt and reduction of cobalt oxides to metal in the presence of a reducing gas, desulfurization of the uetal bath obtained and elimination of the gases which are dissolved therein, characterized in that according to the invention, the plasma jet is generated in passing the reducing gas through an area an electrical discharge is initiated, the raw material oxide is heated to a temperature of between approximately 1,450 (;; and approximately 1,580 OC, and the quantity of reducing gas necessary for the reduction of cobalt oxides is between about 1.15 and about 1.5 times the stoichiometric amount of reducing gas.

Une telle réalisation du procédé abaisse notableaent le taux d'impuretés dans le cobalt métallique, grâce à la suppression du recours à un réducteur solide. En outre, ceci se traduit par un abaissement du taux d'oxyde de carbone dans les fumées, ce qui améliore l'écologie de 11 environnement et les conditions de travail. L'utilisation du gaz réducteur en tant que gaz plasmagene accroît sa capacité réactionnelle, ce qui réduit la duree de la réduction des oxydes de cobalt en métal. Such an implementation of the process significantly lowers the level of impurities in the metallic cobalt, thanks to the elimination of the use of a solid reducing agent. In addition, this results in a lowering of the carbon monoxide content in the fumes, which improves the ecology of the environment and the working conditions. The use of the reducing gas as the plasma gas increases its reaction capacity, which shortens the time for reduction of the cobalt oxides to metal.

Si la quantité de gaz réducteur utilisée dans le procédé est inférieure à 1,15 fois la quantité stoechiometrique, on obtient un cobalt métallique à teneur accrue en oxydes*, et si la quantité de gaz réducteur utilisée dans le procédé est superieure à 1,5 fois la quantité stoechiométrique, an obtient un cobalt métallique à taux accru de rer résultant de la réduction de la matière premiere cobaltifère oxydée
L'utilisation d'une quantité de gaz reaucteur dans la plage indiquée, s'étendant d'environ 1,15 à environ 1,5 fois la quantité stoechiométrique de gaz réducteur, assure l'obtention d'un cobalt métallique à taux minimal d'impuretés, par exemple de fer.Le choix des valeurs extrêmes de la température du processus, environ 1 450 OC et environ 1 580 DC, est déterminé par la température de fusion du cobalt (limite inférieure) et par les conditions de service du garnissage du creuset en céramique et de la voute du four (limite supérieure), afin d'assurer un service prolongé de ce garnissage.
If the amount of reducing gas used in the process is less than 1.15 times the stoichiometric amount, a metal cobalt with increased oxide content * is obtained, and if the amount of reducing gas used in the process is greater than 1.5 times the stoichiometric amount, an obtains a metallic cobalt with increased rate of rer resulting from the reduction of the oxidized cobaltiferous raw material
The use of an amount of reactive gas in the range indicated, ranging from about 1.15 to about 1.5 times the stoichiometric amount of reducing gas, ensures obtaining a metallic cobalt at minimum rate d impurities, for example iron. The choice of the extreme values of the process temperature, approximately 1450 OC and approximately 1580 DC, is determined by the melting temperature of the cobalt (lower limit) and by the conditions of service of the lining. ceramic crucible and the vault of the oven (upper limit), in order to ensure prolonged service of this filling.

En outre, dans le procédé exposé, l'hydrogène du gaz réducteur participe à la désulfuration du cobalt métallique, en réagissant avec le soufre se trouvant dans le bain et en formant avec lui des composés volatils, ce qui se traduit par l'élimination du soufre du bain et l'abaissement du taux de soufre dans le cobalt métallique obtenu. Cette derniere circonstance a pour effet une réduction du nombre d'opérations de traitement, en supprimant, par exemple, la réalisation de bains de laitier pour éliminer le soufre. Il en résulte une diminution de la durée de mise en oeuvre du processus et un abaissement des pertes de métal dans le laitier. In addition, in the process described, the hydrogen in the reducing gas participates in the desulfurization of the metal cobalt, by reacting with the sulfur in the bath and forming with it volatile compounds, which results in the elimination of the bath sulfur and lowering the sulfur level in the metallic cobalt obtained. This latter circumstance has the effect of reducing the number of treatment operations, by eliminating, for example, the production of slag baths to remove the sulfur. This results in a reduction in the duration of implementation of the process and a reduction in the losses of metal in the slag.

L'utilisation d'un gaz réducteur abaisse le taux de carbone dans le cobalt métallique, ce qui améliore la qualité du métal et réduit la durée du processus, gracie à la suppression d'opérations de traitement, telles que la dëcarbura- tion du cobalt métallique et sa désoxydation subséquente. The use of a reducing gas lowers the level of carbon in the metal cobalt, which improves the quality of the metal and reduces the duration of the process, thanks to the elimination of treatment operations, such as the decarburization of cobalt. metallic and its subsequent deoxidation.

il est avantageux de remplacer le gaz réducteur, passant à travers la zone où est amorcée la décharge électrique, par un gaz neutre pour l'affinage du bain de cobalt métalli- que, ce qui permet de débarrasser le bain de cobalt de l'hydrogène du gaz réducteur qui y est dissous. it is advantageous to replace the reducing gas, passing through the zone where the electrical discharge is initiated, with a neutral gas for refining the metal cobalt bath, which makes it possible to rid the cobalt bath of hydrogen reducing gas dissolved therein.

I1 est recommandé, lors de l'affinage du bain de cobalt métallique, d'élever sa température jusqu'à la température de coulée allant jusqu'à environ 1 650 OC, afin d'obtenir un métal de qualité après sa coulée en lingotieres.  It is recommended, during the refining of the metal cobalt bath, to raise its temperature to the casting temperature of up to about 1,650 OC, in order to obtain a quality metal after its casting in molds.

Les autres buts et avantages de l'invention seront rendus plus compréhensibles par l'exemple de réalisation concret donné ci-aprs et par la Fig. unique du dessin annexér qui représente schématiquement un four de fusion à plasma avec un creuset en cramique et une électrode de sole, pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication de cobalt suivant 1'invention, en coupe longitudinale. The other aims and advantages of the invention will be made more comprehensible by the concrete example of embodiment given below and by FIG. single drawing of the accompanying drawing which schematically shows a plasma melting furnace with a ceramic crucible and a hearth electrode, for the implementation of the cobalt manufacturing process according to the invention, in longitudinal section.

Le procédé de fabrication de cobalt est réalisé dans un four 1 de fusion à plasma, comprenant un creuset 2 en céramique, fermé par un couvercle 3 à garnissage qui comporte une tubulure 4 d'évacuation de la fumée. Dans un trou 5, né- nagé dans la partie centrale du couvercle 3, est placé un générateur 6 de plasma, dont l'électrode de travail est raccor dée au pôle négatif d'une source d'énergie électrique (non représentée). Le pale positif de la source d'énergie électrique est raccordé à une électrode 1, qui est située dans la soie du creuset 2. Dans la paroi latérale du creuset 2 est ménagée une ouverture 8 de coulée munie d'un bec 9. The cobalt manufacturing process is carried out in a plasma melting furnace 1, comprising a ceramic crucible 2, closed by a cover 3 with lining which comprises a pipe 4 for evacuating the smoke. In a hole 5, made in the central part of the cover 3, is placed a plasma generator 6, the working electrode of which is connected to the negative pole of a source of electrical energy (not shown). The positive blade of the electric power source is connected to an electrode 1, which is located in the tang of the crucible 2. In the side wall of the crucible 2 is formed an opening 8 for casting provided with a spout 9.

Le procédé est mis en oeuvre de la façon suivante. La matière de départ, une matière premiere 10 cobaltifère oxydée, est introduite dans le creuset 2 en céramique. Elle y est chauffée par la chaleur du jet de plasma Il du générateur 6 de plasma, jusqu'à une température se situant entre environ 1 450 0C et environ 1 580 C. Le jet de plasma Il est engen are en faisant passer un gaz réducteur, par exemple de l'hydrogne, naturel brut ou de conversion, mélangé avec un gaz neutre, à travers la zone ou est amorcée une décharge électrique. La décharge électrique est amorcée entre l'électrode de travail du générateur de plasma et le bain 12. The process is carried out as follows. The starting material, an oxidized cobaltiferous raw material, is introduced into the ceramic crucible 2. It is heated there by the heat of the plasma jet II of the plasma generator 6, to a temperature of between approximately 1,450 ° C. and approximately 1,580 C. The plasma jet It is generated by passing a reducing gas , for example hydrogen, raw natural or conversion, mixed with a neutral gas, through the area where an electrical discharge is initiated. The electric discharge is initiated between the working electrode of the plasma generator and the bath 12.

Les oxydes de cobalt sont réduits en métal sous l'action du gaz réducteur à capacité réactionnelle accrue, introauit en quantité se situant entre environ 1,15 et environ 1,5 fois la quantité stoechiométrique. En même temps le bain lde cobalt métallique est désulfuré, gråce à la formation d'hy drogène sulfuré qui est évacué avec la fumee par la tubulure 4. Le niveau nécessaire de la température, de 1 450 à 1 580 est maintenu au cours de la réduction par régulation de la puissance du générateur o de plasma. The cobalt oxides are reduced to metal under the action of the reducing gas with increased reaction capacity, introauit in an amount ranging between about 1.15 and about 1.5 times the stoichiometric amount. At the same time the metal cobalt bath is desulphurized, thanks to the formation of hydrogen sulphide which is evacuated with the smoke by the pipe 4. The necessary level of temperature, from 1450 to 1580 is maintained during the reduction by regulation of the power of the plasma o generator.

Après achevement des processus ae réduction des or - des de cobalt en métal et désulfuration du bain de cobalt metallique obtenu, on effectue l'affinage du bain de cobalt, pour éliminer l'hydrogène qui y est dissous. Pour cela on remplace le gaz réducteur, passant à travers la zone ou est amorcée la décharge électrique, par un gaz neutre, par exemple de l'argon. Lors de l'affinage, la température du bain de cobalt est élevée jusqu'à environ 1 680 c (la température de coulée du métal) pour obtenir à itissue de la coulée en lingotires un métal de qualité. After completion of the processes for reducing the cobalt gold to metal and desulfurization of the metal cobalt bath obtained, the cobalt bath is refined, to remove the hydrogen which is dissolved therein. For this, the reducing gas is replaced, passing through the zone where the electrical discharge is initiated, by a neutral gas, for example argon. During the refining, the temperature of the cobalt bath is raised to approximately 1,680 c (the temperature of casting of the metal) to obtain, after casting molds, a quality metal.

EXEMPLE
Une matiere première cobaltifère oxydée ayant la composition suivante : Co = 71 ,%, Ni = 0,25 %, Fe = 0,28 =0, cu = 0,02 %, Mn = 0,07 %, O s 0,012 %, S =-0,2 %, à grosseur de particuies # 3 mm, a été réduite dans le four à plasma représenté à la figure, avec une puissance du générateur de plasma de 70 kW. A travers le générateur de plasma on a introduit un gaz contenant de l'hydrogène H2 ou un gaz de synthë- se (CO+H2), en quantité egale à 1,4 fois la quantité stoechio- métrique. La température du bain a été maintenue au niveau de 1 480 à 1 520 C.
EXAMPLE
An oxidized cobaltiferous raw material having the following composition: Co = 71,%, Ni = 0.25%, Fe = 0.28 = 0, cu = 0.02%, Mn = 0.07%, O s 0.012%, S = -0.2%, with particle size # 3 mm, was reduced in the plasma oven shown in the figure, with a power of the plasma generator of 70 kW. Through the plasma generator, a gas containing hydrogen H 2 or a synthesis gas (CO + H 2) was introduced, in an amount equal to 1.4 times the stoichiometric amount. The temperature of the bath was maintained at the level of 1480 to 1520 C.

Le processus de réduction s'est déroulé calmement, sans éjection de matière première;
La fin du processus de reduction a éte déterminée d'apres l'augmentation du taux d'hydrogène dans les fumées, après quoi le cobalt métallique a été débarrassé de H2 et des impu retés non métalliques provenant du garnissage, par introduc- tion d'un gaz neutre (argon) à travers le générateur 6 de plasma.
The reduction process proceeded calmly, without ejection of raw material;
The end of the reduction process was determined from the increase in the hydrogen level in the fumes, after which the metallic cobalt was freed of H2 and the non-metallic impurities from the packing, by introduction of a neutral gas (argon) through the plasma generator 6.

Au cours de l'affinage, le cobalt métallique a éte chauffé jusqu'à une température de 1 620 à 1 650 C, puis il a été coulé du four uans des lingotières. During the refining, the metallic cobalt was heated to a temperature of 1,620 to 1,650 C, then it was poured from the oven into molds.

La composition du métal obtenu était : Co = 99,5 %,
Ni = 0,3 %, Fe w 0,09 %, Cu = 0,03 cas C = 0,01 %, S = 0,003 %, Mn = 0,004 %.
The composition of the metal obtained was: Co = 99.5%,
Ni = 0.3%, Fe w 0.09%, Cu = 0.03 case C = 0.01%, S = 0.003%, Mn = 0.004%.

Le procédé de fabrication de cobalt faisant l'objet de la présente invention peut être mis en oeuvre dans le four à plasma à creuset en céramique decrit en détail dans le ore- vet des Etats-Unis d'Amerique nu 4 002 466.  The process for the production of cobalt which is the subject of the present invention can be carried out in the plasma furnace with a ceramic crucible described in detail in the orifice of the United States of America bare 4,002,466.

Claims (3)

R X V E N I) 1 C A r I O N SR X V E N I) 1 C A r I O N S 1 - Procédé de fabrication de cobalt à l'état métallique å partir d'une matière première cobaltifére oxydée, par chauffage de cette matiere première oxydée à l'aide d'un jet ae plasma jusqu'a la température de fusion du cobalt et de réduction des oxydes ae cobalt en métal en présence arun gaz réducteur, désulfuration du bain de métal obtenu et élimination aes gaz qui y sont dissous, caractérisé en ce que le jet plasma est engendré en faisant passer le gaz réducteur à travers une zone ou est amorcee une décharge électrique, la ma tiére premiere oxydée est chauffée jusqu'à une température comprise entre environ 1 450 OC et environ 1 580 OC, et la quantité de gaz réducteur nécessaire à la réduction des oxydes de cobalt est choisie entre environ 1,15 et environ 1,5 fois la quantité stoechiométrique de gaz réducteur. 1 - Process for the manufacture of cobalt in the metallic state from an oxidized cobaltiferous raw material, by heating this oxidized raw material using a plasma jet to the melting point of the cobalt and of reduction of cobalt oxides to metal in the presence of a reducing gas, desulfurization of the metal bath obtained and elimination of the gases dissolved therein, characterized in that the plasma jet is generated by passing the reducing gas through an area or is primed an electric discharge, the oxidized raw material is heated to a temperature between approximately 1,450 OC and approximately 1,580 OC, and the quantity of reducing gas necessary for the reduction of the cobalt oxides is chosen between approximately 1.15 and about 1.5 times the stoichiometric amount of reducing gas. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que l'on remplace le gaz réducteur, passant à travers la zone où est amorcee la décharge électrique, par un gaz neutre pour l'affinage du bain de cobalt métallique. 2 - Method according to claim 1, characterized in that one replaces the reducing gas, passing through the area where the electrical discharge is initiated, by a neutral gas for refining the bath of metallic cobalt. 3 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caracterisé en ce que, lors de l'affinage du bain de cobalt, on élève sa température jusqu'à la température de coulée allant jusqu'à environ 1 650 OC.  3 - Process according to claim 1 or 2, characterized in that, during the refining of the cobalt bath, its temperature is raised to the casting temperature up to about 1,650 OC.
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