FR2640283A1

FR2640283A1 - Procedes pour la recuperation d'aluminium libre et a partir de crasses en utilisant l'energie d'un plasma

Info

Publication number: FR2640283A1
Application number: FR8916104A
Authority: FR
Inventors: Richard Dale Lindsay; Jack Lee Dochterman; David Lloyd Cheek; Robert Lamar Kirkland
Original assignee: Plasma Energy Corp
Current assignee: Plasma Energy Corp
Priority date: 1988-12-08
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1990-06-15
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: GB2228014B; BE1006159A5; NZ231544A; GB8927768D0; AT399512B; AU4594589A; MY108494A; GB9309568D0; GB2228014A; JPH02225632A; DE3940212A1; AU639421B2; IE62891B1; AR245507A1; IE893924L; CH683181A5; ATA277889A; FR2640283B1; GB2264489B; GB2264489A

Abstract

L'invention concerne un procédé pour la récupération d'aluminium libre et de composés d'aluminium tels que des oxydes d'aluminium à partir de crasses d'aluminium. Dans ce procédé, les crasses sont placées dans un four 10, de préférence du type tournant, et chauffées au moyen d'un chalumeau à arc à plasma 30 utilisé de préférence avec de l'air comme gaz d'arc. La charge de crasses est chauffée et fondue par application d'énergie de plasma et l'aluminium libre est retiré du four. L'utilisation d'énergie de plasma pour le chauffage supprime le besoin d'un fondant salin. L'invention propose également un procédé pour transformer des composés non métalliques d'aluminium en oxydes d'aluminium sensiblement purs, en chauffant les composés avec un chalumeau à plasma utilisé avec un gaz oxydant comme gaz d'arc. Application à la récupération d'aluminium et de sous-produits d'aluminium à partir de matières résiduaires de la métallurgie de l'aluminium.

Description

La présente invention concerne la récupération

d'aluminium à partir de crasses d'aluminium. Plus parti-

culièrement, l'invention concerne un procédé pour la récupération d'aluminium métallique à partir de crasses d'aluminium dans un four, tel qu'un four tournant, chauffé par un chalumeau à arc à plasma, utilisé de préférence avec de l'air comme gaz de l'arc. De façon surprenante, il est possible de récupérer de l'aluminium libre et des sous-produits d'aluminium en un bon rendement sans recourir à un fondant salin dont l'utilisation s'accompagne de difficultés, y compris des problèmes

touchant à l'environnement.

Lorsqu'une masse d'aluminium est fondue dans un four à des fins de coulée ou autres, il se forme à la surface de l'aluminium fondu des crasses qui doivent être enlevées périodiquement, par exemple par écrémage ou une opération similaire. Les crasses enlevées contiennent des quantités substantielles d'aluminium libre ainsi que des oxydes d'aluminium, tels que la bauxite, et certains autres métaux et sels de métaux, tels que le magnésium, le manganèse et le lithium, selon la nature de l'aluminium ou alliage d'aluminium soumis au traitement. Les crasses peuvent également contenir une cértaine quantité de nitrures et de chlorures, éventuellement à cause de la

manière dont les crasses sont traitées.

Il est reconnu dans l'industrie que, pour des raisons économiques, il est important de récupérer l'aluminium libre, les oxydes d'aluminium et d'autres métaux existants comme sous-produits en les retirant des crasses. Il est cependant également reconnu que la récupération de ces matières à partir des crasses est difficile en raison, entre autres, de la nature des crasses et de la réactivité de l'aluminium. Dans un

procédé de récupération typique, les crasses sont norma-

lement fondues à haute température dans un four. Cepen-

dant, aux températures élevées, les crasses, et notamment l'aluminium libre présent dans les crasses, sont très sensibles à l'oxydation et ont de plus souvent tendance à prendre feu et à brûler en présence d'air. La combustion de l'aluminium peut diminuer fortement la quantité

d'aluminium récupérée.

Pour résoudre les problèmes associés au traitement des crasses et améliorer le taux de récupération de l'aluminium, il a été proposé de chauffer les crasses dans un four à induction en présence d'un fondant salin. Voir, par exemple, le brevet des E.U.A. N 3 676 105 au nom de McLeod et coll. L'utilisation d'un fondant salin, qui a tendance à agglomérer l'aluminium libre, n'est pas avantageuse en raison de coûts élevés et du fait que le sel, qui tend à être lixiviable par l'eau, doit à son tour être séparé de l'aluminium, ce qui entraîne des problèmes

relatifs au coût et à l'environnement.

Dans l'art antérieur, il a été proposé de récupérer de l'aluminium métallique à l'état gazeux en dissociant des sels d'aluminium à des températures d'au moins 2500 à 5500 C. Le chauffage à la haute température nécessaire, comme décrit dans le brevet des E.U.A. N 3 938 988 au nom de Othmer, peut être effectué en utilisant l'énergie de plasma émanant d'un chalumeau à arc à plasma. Selon le procédé décrit, un liquide refroidissant est utilisé pour refroidir instantanément un mélange d'aluminium et

d'autres gaz élémentaires pour accomplir la séparation.

Cette façon de procéder n'est pas favorable au traitement de crasses et n'est pas intéressante en pratique pour le traitement de crasses, aussi bien du point de vue du coût

que de l'écologie.

L'utilisation d'un générateur de jet de plasma a également été suggérée pour réduire divers oxydes de métaux, y compris les oxydes d'aluminium. Voir, par exemple, le brevet des E.U.A. N 4 177 060 au nom de Tylko, o du carbone et de l'alumine sont envoyés à un lit de réacteur en fusion maintenu dans une chambre de réaction, la réduction carbothermique ayant lieu par application d'énergie de plasma fournie par un chalumeau à plasma. L'utilisation de carbone dans la réduction de l'alumine, qui est une réaction chimique, est nettement différente du traitement de crasses o est seulement

demandée une séparation de matières.

Par conséquent, il existe dans l'industrie un important besoin d'un procédé perfectionné pour récupérer de l'aluminium libre, des composés d'aluminium tels que les oxydes d'aluminium, et d'autres métaux existants comme sous-produits, à partir de crasses d'aluminium. Il est particulièrement souhaitable qu'un tel procédé soit rentable et qu'il offre toutes garanties au point de vue écologique. La présente invention fournit un procédé pour la récupération d'aluminium libre et d'oxydes d'aluminium à partir de crasses d'alumnium, consistant à chauffer les crasses dans un four à haute température en utilisant un chalumeau à arc à plasma, alimenté de préférence avec de l'air comme gaz d'arc, sans utiliser de fondant salin ajouté. On a découvert avec surprise que l'utilisation de l'énergie de plasma émanant d'un canon ou chalumeau à plasma dans un four, tel qu'un four tournant, réalise la séparation de l'aluminium libre des crasses résiduaires et son agglomération sans qu'il soit besoin d'un fondant salin. On pense que le four tournant agissant de concert avec les courants de plasma provenant du chalumeau à plasma provoque l'agglomération de l'aluminium libre tandis qu'il est chauffé, sans la nécessité de sels ajoutés. Il est préférable que le chalumeau ou canon à plasma soit orienté vers les parois du four, plutôt que directement sur la charge, de sorte que les crasses soient chauffées indirectement par les parois du four. Ce chauffage indirect des crasses élimine ou réduit l'effet de nitruration lorsqu'on utilise de l'azote comme gaz d'arc, ou la formation d'oxydes lorsqu'on utilise de l'air comme gaz d'arc. De préférence, le four tournant comporte un mécanisme de basculement qui est avantageux pour soutirer l'aluminium fondu et enlever les résidus solides

du four.

Comme avantage supplémentaire de la présente invention, on a constaté que, dans l'utilisation du four tournant chauffé par énergie de plasma, les oxydes d'aluminium - qu'il soient initialement présents dans les

crasses ou formés pendant le traitement des crasses-

s'accumulent sur les parois du four en garnissant inté-

rieurement le four. L'aluminium libre qui fond à plus basse température que les oxydes s'agglomère à l'intérieur du garnissage accumulé d'o il peut être facilement retiré du four. L'oxyde d'aluminium accumulé peut être enlevé périodiquement des parois du four, par

exemple après chaque cycle ou après deux ou trois cycles.

La possibilité d'exécuter le traitement de crasses sans avoir besoin d'un fondant salin pendant le traitement des crasses permet d'éviter les graves problèmes de pollution posés par la production de vapeurs du sel et supprime le besoin de rejeter des sels lixiviables par l'eau. Les sels, du fait qu'ils sont lixiviables par l'eau, sont gênants dans certains sites d'enfouissement car ils sont entraînés dans le sol par les eaux résiduaires ou de pluie, en suscitant de graves problèmes de pollution. En outre, le résidu des crasses, n'étant pas dilué par un fondant salin, reste solide et il est

facilement retiré de l'aluminium libre en fusion.

Les résultats avantageux de la présente invention sont obtenus en utilisant divers gaz d'arc pour le générateur de plasma, y compris l'air, l'azote, l'hydrogène, l'oxyde de carbone, l'anhydride carbonique, l'argon, le méthane, ainsi que des mélanges de ces gaz. Le

taux de récupération d'aluminium libre et de sous-

produits utiles de l'aluminium est plus élevé et, de surcroît, les problèmes associés à l'élimination de sels sont absents. Bien que divers gaz d'arc soient utilisables, on préfère largement l'utilisation d'air

comme gaz d'arc. L'utilisation d'air offre, comparati-

vement à celle de l'azote: (1) 40 % de chaleur délivrée en plus avec la même énergie électrique fournie (kW.h), ce dont il résulte de plus courts temps de traitement et des capacités de traitement notablement supérieures, c'est-à-dire à peu près deux fois plus élevées; (2) une formation réduite de nitrures, du fait que la région la plus chaude du plasma, qui est la plus proche du chalumeau, est oxydante et non nitrurante; (3) la formation d'un oxyde, A1203, qui est stable et ne pose pas de problèmes pour l'environnement contrairement à un nitrure, produit par l'azote, qui est instable et peut poser un problème pour l'environnement; et (4) une plus grande économie, car l'air est meilleur marché que l'azote ou l'argon, ou tout autre gaz d'arc

inerte disponible.

En particulier, pour une puissance électrique fournie de un mégawatt et 2, 83 m3 d'air (à température et pression normales; en abrégé TNP) par minute introduit comme gaz de plasma, les calculs sont les suivants: 2, 83m3(TPN)/min d'air x 0,2 (02) x 60m = 1,435 gMole 23,67m (TPN)/Kg-Mole h h 1,435Kg-Mole x 32Kg 45,91Kg de Kg-Mole 2 Al + 3/2 02 1 203 1,435Kg-Mole de 02 consomme 1,913Kg-Mole de Al

1,913Kg-Mole de Ai = 27KQ x 1,913Kg-Mole = 51,65Kg d'a-

Kg-Mole luminium qui est brOlé en Al 203.' Pour une charge de 2268 kg de crasses contenant 50 d'aluminium qui est fondue en une heure, seulement 4, 6 % de l'aluminium sont oxydés, c'est-à-dire: 51,65Kg

= 4,6 % de Al.

1134Kg de Al disponible Les 4,6 % d'aluminium oxydés sont déterminés pour une enthalpie de chalumeau constante de 5,89 kW m3 (TPN)/h une teneur en aluminium constante de 50 % et un rendement

thermique constant du système produisant 1134 kg d'alu-

minium fondu en une heure à une puissance électrique

fournie d'un mégawatt. Une série de pourcentages d'oxy-

dation peut être établie en fonction de variables indé-

pendantes d'enthalpie, de rendement thermique et de teneur

en aluminium.

La preuve qu'il existe un supplément d'environ 40 % de chaleur délivrée ressort des données de génération de chaleur suivantes: 399,09K Cal &000gMole 0,957Kg - Mole d'A1203 x x g - Mole kg - Mo.le 381,729 k Cal

= 444 kW/h.

860 k Cal/kW-h Par conséquent> l'air donne lieu à un dégagement de chaleur total de 1,444 mégawatt pour une puissance électrique fournie de un mégawatt, en produisant ainsi un

accroissement de 40 % de chaleur délivrée.

La preuve de l'efficacité économique est établie par ce qui suit: - 2,83m (TPN)/min x 60min 17,67 $ Coût de N2 = 30 $/h = lOom (TPN) 2,83m3(TPN) /min x 60min 88,34 $ coût de Ar = 150 $/h x 100m (TPN)

Coût de l'air = 8 $/h à un coût d'énergie de 0,06 $/kW/h.

Lorsqu'on traite des alliages d'aluminium contenant des métaux plus réactifs que l'aluminium, tels que le magnésium, le lithium, etc., le magnésium et le lithium sont oxydés en priorité et la consommation de ces métaux s'effectue en premier lieu, ce qui entraine une plus faible perte d'aluminium et offre des avantages analogues

quant à la chaleur délivrée.

La possibilité d'utiliser l'air comme gaz d'arc et les meilleurs résultats ainsi obtenus sont surprenants. On devait s'attendre à ce que le gaz à préférer soit l'azote ou un autre gaz non oxydant tel que l'argon, le néon, etc., de manière à éviter l'oxydation et la combustion de

l'aluminium qui auraient dû se produire en présence d'air.

Cependant, on a constaté qu'en utilisant de l'azote comme gaz d'arc, il se produit une nitruration, causant des difficultés dans l'utilisation du chalumeau et entraînant une perte substantielle d'aluminium; tandis que non seulement l'air ne provoque pas de combustion à un degré important, mais il apporte en outre des résultats très avantageux. Il ne se produit pas d'oxydation excessive de l'aluminium lorsque l'air est utilisé comme gaz d'arc en raison de la quantité limitée d'air qui est admise à traverser le chalumeau à plasma, et, en conséquence, la combustion de l'aluminium est limitée. La perte d'aluminium est plus faible que la perte due à la nitruration lorsque l'azote est utilisé comme gaz d'arc et, de plus, on obtient une plus grande chaleur délivrée avec la même énergie électrique fournie. Il en résulte un plus court temps de traitement et une capacité de traitement des crasses notablement supérieure, qui est à

peu près deux fois plus grande.

Une forme de réalisation actuellement préférée de l'invention sera maintenant décrite en regard des dessins annexés sur lesquels: la Figure 1 est un schéma de déroulement du procédé de la présente invention; la Figure 2 est une représentation schématique d'un système préféré de four tournant, de chalumeau à arc à plasma et d'alimentation utilisé dans le procédé de la présente invention; la Figure 3 est une vue en élévation latérale du four et du chalumeau à plasma représentés sur la Figure 2, la Figure 4 est une coupe schématique du chalumeau à arc à plasma utilisé dans la présente invention; et la Figure 5 est un profil de température comparatif obtenu en utilisant de l'air et de l'azote comme gaz d'arc. En se reportant à la Figure 1, dans le procédé de la présente invention, les crasses sont pesées et introduites dans un four 10. Après le chargement du four avec les crasses, un chalumeau à arc à plasma 30 est mis en position dans le four et les crasses sont chauffées jusqu'à leur état fondu. L'aluminium libre en fusion est récupéré. La poussière retirée du four, qui coisiste en oxyde d'aluminium à 99 % environ, est envoyée à un filtre à manches. Le laitier ou résidu qui se forme sur les parois du four est enlevé du four par raclage et il est de préférence réintroduit dans le four avec de nouvelles crasses, ou traité ultérieurement par un chalumeau à plasma, comme cela sera développé ci-après, pour donner

des produits non métalliques (PNM) utiles.

Le four préféré, tel que représenté sur les Figures 2 et 3, est un four tournant basculant. Ainsi, le four comporte un tambour tournant 12 supporté par un bâti 14, qui est entrainé sur des rails 15 par une courroie 16 et une poulie 18 au moyen d'un moteur électrique (non représenté). On voit également sur les Figures 2 et 3 que le tambour, portant le chalumeau 30, bascule autour d'un point de pivotement 20, de préférence sous l'action d'un cylindre à air 22, pour permettre de retirer commodément l'aluminium libre fondu. Par conséquent, il faut que les conduites d'alimentation du chalumeau à plasma soient

flexibles.

Le chalumeau à plasma 30 est amené en position de façon amovible dans le couvercle 26 du four 10. Le chalumeau monté sur le bâti 14 est déplacé verticalement entre ses positions de travail et de repos par un cylindre à air 34. Une fois qu'il est en position dans le four, le

chalumeau peut être animé d'un mouvement oscillant de va-

et-vient à l'intérieur du four autour d'un point de pivotement 36 sous l'action d'un cylindre à air 38 de manière à couvrir toute la surface du four. Le chalumeau est installé indépendamment du tambour 12 pour permettre la rotation du tambour. Cette installation indépendante du chalumeau confère avantageusement, de plus, une caractéristique de sécurité au système de four. Tel qu'il est conçu, le système de four permet l'éjection du chalumeau à plasma hors du four au cas o la flamme du chalumeau disparaîtrait pour quelque raison que ce soit, par exemple une coupure de l'alimentation en énergie du chalumeau, une fuite d'eau, etc. Selon cette conception de four, une porte prévue sur la chambre du four est ouverte

en même temps que se produit l'éjection du. chalumeau.

L'ouverture de la porte empêche une montée de pression et supprime tout risque d'explosion. En outre, selon cette conception du système de four, il est fait usage d'un système de surveillance et contrôle par lequel le système est commandé par ordinateur en fonction des

divers apports envoyés au système de four.

Les chalumeaux à plasma qui sont utilisables dans le procédé de l'invention sont du type à transfert et du type sans transfert, disponibles dans le commerce chez Plasma Energy Corporation, Raleigh, Caroline du Nord, E.U.A. Des chalumeaux appropriés sont également décrits dans le brevet des E.U.A. N 4 383 820 au nom de Camacho et le

brevet des E.U.A. N 4 559 439 au nom de Camacho et coll.

La Figure 4 des dessins montre une coupe simplifiée d'un chalumeau à arc à plasma approprié. Comme représenté, le chalumeau conçu pour fonctionner dans le mode à arc transféré comprend une électrode 40, un collimateur 42, un générateur de tourbillons 44, un moyen d'admission d'eau 46 pour le refroidissement du mécanisme du chalumeau et un moyen d'évacuation d'eau 48. Un moyen d'admission de gaz 43 envoie du gaz au générateur de tourbillons 44 entre l'électrode 40 et le collimateur 42. Dans le système générateur de plasma, la base du four et les crasses qui sont chauffées font office de masse pour recevoir l'arc transféré en provenance de l'électrode 40. Comme le montre la Figure 2, un distributeur eau/gaz et une source d'énergie électrique alimentant le chalumeau débitent dans une boîte de jonction énergie/eau à partir de laquelle le chalumeau est alimenté. Le gaz d'arc, de préférence de l'air, est ionisé entre le générateur de tourbillons et le collimateur. On a également constaté qu'il est possible d'obtenir un meilleur taux de récupération d'aluminium libre en l'absence de fondant salin lorsqu'on utilise un chalumeau

à plasma à arc non transféré dans lequel la cathode est-

l'électrode avant et l'anode est l'électrode arrière. Des chalumeaux de ce type sont fabriqués par Plasma Energy Corporation, par exemple sous la désignation PT250N. On pense que le meilleur résultat peut être obtenu du fait que la flamme de plasma émanant de ce type de chalumeau contient un grand nombre d'ions actifs. Si la cathode était l'électrode arrière, ces ions se recombineraient avant de quitter le chalumeau et d'atteindre la surface de travail. La cathode avant produit donc des espèces d'ions plus actives. Ces espèces plus actives exaltent la faculté de séparer l'aluminium libre des crasses résiduaires sans recourir à un fondant salin. L'expression "arc non transféré" est employée ici dans son sens usuel signifiant que l'anode et la cathode se trouvent toutes deux dans le chalumeau. Au contraire, dans un chalumeau à arc transféré, l'une des électrodes est constituée par la

surface de travail ou se trouve au niveau de celle-ci.

L'invention sera décrite plus particulièrement par

les exemples non limitatifs suivants.

Exemple 1

Dans le four tournant 10, on place 2268 kg de crasses d'alliage d'aluminium contenant environ 50 % d'aluminium. On abaisse en position le chalumeau à plasma 30 à arc non- transféré de modèle PT250N, fabriqué par Plasma Energy Corporation, et on l'oriente au moyen du cylindre à air 38 pour qu'il touche sensiblement le centre du fond du tambour 12 du four. On envoie au chalumeau 30 de l'énergie électrique, de l'eau de refroidissement et de l'air comme gaz d'arc. Tandis que le tambour 12 du four est entrainé en rotation, on chauffe la charge jusqu'à l'état fondu, puis on poursuit le chauffage en dirigeant le chalumeau 30 vers la paroi du four pendant une période d'une heure. On retire ensuite le chalumeau et l'on déverse l'aluminium fondu en faisant basculer le tambour du four. La charge de 2268 kg produit 1077,3 kg d'aluminium allié pur. On enlève le laitier du fond du tambour par raclage pour obtenir 1243 kg d'oxyde d'aluminium. De plus, on récupère 45,4 kg d'oxyde d'aluminium par le filtre à manches. L'accroissement du poids total est dû à l'oxygène présent sous forme d'oxydes. Dans cet exemple, le taux de récupération d'aluminium allié pur est de 47,5 % de la charge initiale, le résidu consistant principalement en oxyde d'aluminium utilisable et en un mélange d'oxydes métalliques stables formés comme sous-produits. Ces résultats se démarquent du taux de récupération habituel d'environ 35 % d'aluminium libre qui peut être atteint avec un four tournant en utilisant un sel comme fondant. Par exemple, on a constaté que si les crasses contiennent 50 % d'aluminium libre, le taux de récupération obtenu en utilisant un fondant salin est d'environ 35 % d'aluminium, tandis que les 65 %

restants consistent en oxyde d'aluminium et autres sous-

produits de l'aluminium en mélange avec jusqu'à 15 % environ d'aluminium. Cette proportion relativement élevée d'aluminium libre doit être soit récupérée séparément, soit convertie en oxyde d'aluminium étant donné que la teneur en aluminium libre est trop élevée pour permettre l'utilisation du sous-produit en tant qu'oxyde. Par contre, dans le procédé de la présente invention, lorsque les crasses contiennent 50 % d'aluminium, on récupère environ 47 % à 50 % d'aluminium libre, le reste étant de l'oxyde d'aluminium et un mélange d'oxydes métalliques stables avec moins d'environ 3 % d'aluminium libre. Les oxydes peuvent donc être effectivement utilisés comme produits à base d'oxyde d'aluminium sans traitement supplémentaire étant donné que la faible teneur en

aluminium n'est pas préjudiciable.

Exemple 2

On répète le procédé de l'Exemple 1. Cependant, dans le cas présent, le gaz d'arc est de l'azote. Pour un temps de réaction de deux heures, c'està-dire deux fois le temps employé avec de l'air comme gaz d'arc, les quantités récupérées sont les suivantes: 998 kg d'aluminium allié

pur; 1243 kg de laitier; et 22,7 kg de poussière.

Les avantages offerts par l'utilisation d'air comme gaz d'arc sont manifestés par le profil de température comparatif que montre la Figure 5. Comme on le voit sur la Figure 5, en partant d'un four froid et avec de l'azote comme gaz d'arc, le cycle de chauffage demande 178 minutes, la température maximale d'évacuation s'approchant de 1200 C. Par contre, en utilisant de l'air avec un four froid, la température maximale d'environ 850 C est atteinte en 80 minutes environ. Ce profil de température est analogue à celui obtenu avec de l'azote

dans un four chaud.

L'avantage apporté par l'utilisation d'air comme gaz d'arc dans la récupération d'aluminium est démontré dans les exemples présentés cidessus. Cependant, bien que l'air soit le gaz d'arc oxydant préféré, il est possible et avantageux d'utiliser d'autres gaz d'arc oxydants, y compris l'oxygène, des mélanges d'oxygène et d'air ou des mélanges d'air et d'azote, ainsi que des gaz tels que l'azote, l'hydrogène, l'oxyde de carbone, l'anhydride carbonique, le méthane et des mélanges de ces gaz, et de bénéficier encore d'un avantage substantiel comparativement aux procédés de l'art antérieur o est utilisé un fondant salin. Cela est possible en particulier par le fait que, après le traitement de crasses d'aluminium et d'alliages d'aluminium dans un.système de four tournant utilisant soit un chalumeau à plasma, soit des combustibles fossiles, on peut soumettre à une oxydation ménagée par plasma le produit résiduel de type réfractaire qui s'accumule sur la paroi du four et qui est constitué d'oxydes métal-liques mélangés et/ou de nitrure d'aluminium, ainsi que de proportions mineures de chlorure d'aluminium, de nitrures de magnésium et d'aluminium retenu. Ainsi, le produit résiduel de type réfractaire est traité dans le système de four à plasma o le chalumeau à plasma est utilisé pour introduire de l'oxygène, des mélanges air-oxygène (contenant plus de 50 % d'oxygène), des mélanges C02 -oxygène (contenant plus de 40 % d'oxygène), ou des mélanges oxygène-argon (contenant plus de 40 % d'oxygène) comme gaz d'arc pour oxyder le résidu et abaisser les teneurs en nitrures, chlorures et métaux à moins de 1 %. Avec certains alliages, il est être souhaitable d'introduire un fondant pour faciliter ou accélérer le processus. Lorsque le fondant représente moins de 5 % de la charge, les sous-produits résultants, qui sont sensiblement tous des oxydes, sont utilisés

ensuite dans des applications connues en tant que réfrac-

taires et autres.

Exemple 3

Les 1243 kg de laitier et 22,7 kg de poussière récupérés dans l'Exemple 2 ci-dessus, constitués de 30 % de nitrure d'aluminium, 3 % d'aluminium libre fondu retenu dans le résidu et, pour le reste, d'un mélange d'oxydes métalliques, sont chauffés dans un four tournant avec le chalumeau à plasma 30 à une température de 1460 C en utilisant le chalumeau à plasma avec un débit réglé de 4,25 m3 (TPN) d'oxygène par minute avec une puissance électrique de 1 MW. Après 45 minutes de fonctionnement, on arrête le four et retire la charge. La charge consiste en

oxydes métalliques mélangés sensiblement purs (oxy-

des/spinelles de Al, Mg, Al-Mg).

Ainsi est supprimé l'inconvénient normalement associé à la nitruration ou à la présence dé chlorures et

autres sous-produits.

Comme s'en rendra aisément compte l'homme de l'art, diverses modifications peuvent être apportées aux formes de réalisation décrites ci-dessus sans sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, on peut utiliser des fours autres qu'un four tournant en apportant les modifications qui conviennent. En outre, bien que la

présente description soit principalement axée sur le

traitement de crasses, il est également possible de récupérer de l'aluminium et des sous-produits d'aluminium à partir de déchets d'aluminium selon l'invention, notamment en utilisant de l'air comme gaz d'arc pour le

chalumeau à plasma.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé pour la récupération d'aluminium libre à partir de crasses d'aluminium ou de déchets d'aluminium, caractérisé en ce qu'il consiste à placer une charge de crasses d'aluminium ou de déchets d'aluminium dans un four (10) équipé d'un chalumeau à arc à plasma (30) pour chauffer ladite charge; à chauffer ladite charge en appliquant de l'énergie de plasma à la charge, cette énergie de plasma étant engendrée en fournissant de l'air audit chalumeau pour l'ionisation; à poursuivre le chauffage jusqu'à ce que ladite charge soit fondue; et à

retirer dudit four de l'aluminium libre à l'état fondu.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en

ce que de l'azote est mélangé à l'air.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en

ce que de l'oxygène est mélangé à 1' air.

4. Procédé pour la récupération d'aluminium libre à partir de crasses d'aluminium, caractérisé en ce qu'il consiste à placer une charge de crasses d'aluminium dans un four (10) équipé d'un chalumeau à arc à plasma (30) pour chauffer ladite charge; à chauffer ladite charge en lui appliquant de l'énergie de plasma engendrée par ledit chalumeau à arc à plasma tout en agitant suffisamment la charge dans ledit four pour agglomérer l'aluminium libre dans le four tandis qu'il passe à l'état fondu; à poursuivre le chauffage jusqu'à ce que ladite charge soit complètement fondue et que l'aluminium libre soit aggloméré dans le four; et à retirer dudit four l'aluminium libre à l'état fondu; ledit procédé étant

exécuté en l'absence complète de fondant salin ajouté.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que de l'air est fourni en tant que gaz d'arc audit

chalumeau à arc à plasma.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en

ce que de l'oxygène est mélangé à l'air.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications

4 à 6, caractérisé en ce que ledit four est un four tournant.

8. Procédé pour transformer en oxydes d'aluminium sensiblement purs une matière solide contenant un mélange de constituants non métalliques à base d'aluminium comprenant au moins un corps choisi parmi les nitrures d'aluminium et les chlorures d'aluminium, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer ledit mélange de constituants avec un chalumeau à arc à plasma en introduisant un gaz oxydant comme gaz d'arc, puis à récupérer lesdits oxydes

d'aluminium sensiblement purs.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite matière solide est le résidu obtenu par le traitement de crasses d'aluminium et l'enlèvement

d'aluminium libre de ces crasses.

10. Procédé selon la revendication 8 ou 9,

caractérisé en ce que le gaz oxydant est l'oxygène.

11. Procédé selon la revendication. 8 ou 9, caractérisé en ce que le gaz oxydant est un mélange d'air

et d'oxygène contenant plus de 50 % d'oxygène.

12. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le gaz oxydant est un mélange d'anhydride carbonique et d'oxygène contenant plus de 40 % d'oxygène.

13. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le gaz oxydant est un mélange

d'oxygène et d'argon contenant plus de 40 % d'oxygène.