FR2675157A1 - Procede de fabrication de chrome metallique. - Google Patents

Abstract

Ce procédé de fabrication de chrome métallique ayant une pureté d'au moins 99% est caractérisé par le fait qu'il comprend une première étape de mélange d'oxyde de chrome et de carbone ou d'un composé du carbone, moulage du mélange en un produit compact ayant une masse volumique apparente de 0,5 à 3,0 g/cm3 , et chauffage du produit compact sous un vide d'au plus 6,67 x 103 Pa (50 mmHg), à une température de 1200 à 1500degré C, afin d'obtenir un produit de réaction (chrome brut) ayant une teneur en oxygène d'au plus 7% et une teneur en carbone d'au plus 5,3%; et une seconde étape de pulvérisation du chrome brut à une dimension de particule d'au plus 841 mum (20 mesh), moulage de celui-ci en un produit compact ayant une masse volumique apparente de 2,0 à 6,0 g/cm3 , puis chauffage du produit compact sous un vide d'au plus 6,67 x 103 Pa (50 mmHg), à une température de 1200 à 1500degré C.

Description

PROCEDE DE FABRICATION DE CHROME METALLIQUE

La présente invention porte sur un procédé de fabrication de chrome métallique Plus particulièrement, elle porte sur un procédé de fabrication de chrome métallique à partir d'oxyhydroxyde de chrome ou d'oxyde de chrome. On connaît à l'heure actuelle divers procédés pour la fabrication du chrome métallique Ils comprennent un procédé électrolytique suivant lequel une solution aqueuse de chrome et d'alun d'ammonium est réduite, un procédé suivant lequel de l'oxyde de chrome est réduit par le silicium ou l'aluminium, et un procédé suivant lequel de l'oxyde de chrome est réduit sous vide à l'aide de carbone ou d'un

composé du carbone en tant qu'agent réducteur.

Parmi eux, le procédé électrolytique nécessite du temps et des dépenses pour la fabrication, d'o il résulte que les coûts de production seront élevés Le procédé par réduction au moyen du silicium ou de l'aluminium est un système en discontinu, par lequel la qualité du produit varie de façon substantielle Il présente les autres inconvénients que l'agent réducteur, le matériau du four, etc, sont susceptibles d'être inclus dans le produit, ce par quoi la qualité sera faible, et que le rendement de chrome métallique est assez faible De plus, le procédé de réduction par le carbone de l'oxyde de chrome pose le problème que le chrome métallique obtenu de cette façon contient des quantités

substantielles d'oxygène et de carbone.

Dans ces conditions, les présents inventeurs ont conduit une recherche approfondie sur la fabrication de chrome métallique Comme résultat, il a été découvert qu'il est possible d'obtenir du chrome métallique ayant une pureté élevée, par un traitement réducteur, dans une période de temps extrêmement courte, à l'aide de 1 'oxyhydroxyde de

chrome comme matière de départ.

Sur la base de cette découverte, il est proposé, conformément à la présente invention, un procédé de fabrication de chrome métallique, qui comprend le mélange de carbone et/ou d'un composé du carbone à de l'oxyhydroxyde de chrome, suivi par un traitement thermique dans au moins une condition choisie dans le groupe de conditions consistant en une atmosphère sous pression réduite, une atmosphère de gaz

réducteur et une atmosphère de gaz inerte.

Comme résultat d'une nouvelle recherche sur un procédé de préparation de chrome métallique par réduction d'oxyde de chrome par le carbone, il a été découvert que le traitement de réduction peut être conduit dans une courte période de temps, et qu'on peut rendre minimale la perte de chrome par évaporation en conduisant la réduction par le carbone en deux étapes et en spécifiant les conditions de réduction. Sur la base de cette découverte, il est proposé, conformément à la présente invention, un procédé de fabrication de chrome métallique ayant une pureté d'au moins 99 %, procédé qui est caractérisé par le fait qu'il comprend: une première étape de mélange d'oxyde de chrome et de carbone ou d'un composé du carbone, moulage du mélange en un produit compact ayant une masse volumique apparente de 0,5 à 3,0 g/cm 3, et chauffage du produit compact sous un vide d'au plus 6,67 x 103 Pa ( 50 mm Hg), à une température de 1200 à 15000 C, afin d'obtenir un produit de réaction (chrome brut) ayant une teneur en oxygène d'au plus 7 % et une teneur en carbone d'au plus 5,3 %; et une seconde étape de pulvérisation du chrome brut à une dimension de particule d'au plus 841 pm ( 20 mesh), moulage de celui-ci en un produit compact ayant une masse volumique apparente de 2,0 à 6,0 g/cm 3, puis chauffage du produit compact sous un vide d'au plus 6,67 x 103 Pa ( 50 mm Hg), à une température de 1200 à

15000 C.

La présente invention va maintenant être décrite en

détail avec référence aux modes de réalisation préférés.

Sur les dessins annexés: la Figure 1 est un graphique montrant les spectres de diffraction des rayons X par la méthode des poudres de chromes métalliques obtenus dans les Exemples 1 à 4; la Figure 2 est un graphique montrant les spectres de diffraction des rayons X par la méthode des poudres de

chromes métalliques obtenus dans les Exemples Compa-

ratifs 1 et 2.

Dans le premier aspect de la présente invention,

l'oxyhydroxyde de chrome est utilisé comme matière de départ.

Comme oxyhydroxyde de chrome de ce type, celui que l'on peut obtenir par le procédé décrit dans la demande de brevet européen EP-A-450 307, un procédé de traitement d'une solution aqueuse de chlorure de chrome par un gaz contenant du chlorure d'ammonium, ou un procédé de traitement d'hydroxyde de chrome en vue de la déshydratation, peuvent être utilisés de façon facultative Cependant, on préfère celui que l'on peut obtenir par le procédé décrit dans la

demande de brevet européen EP-A-450 307.

Comme type A, le Cr OOH que l'on peut obtenir par la mise en contact d'une solution aqueuse de dichromate de sodium (Na 2 Cr 2 07 2 H 20) avec un agent réducteur, tel que le carbone ou le monoxyde de carbone gazeux, peut être mentionné Sinon, comme type B, un mélange de Cr OOH et C, qui contient une quantité substantielle de C comme agent

réducteur, peut être mentionné.

Lorsque la réaction de réduction est conduite au moyen du type A, il existe un procédé d'obtention de chrome métallique par la réduction du carbone, comme représenté par30 le schéma réactionnel suivant: 1) 2 Cr OOH + 3 C 2 Cr + H 20 + 3 CO ou bien un procédé d'obtention de chrome métallique par réduction de gaz, comme représenté par le schéma réactionnel suivant: 2) 2 Cr OOH + 3 H 2 -* 2 Cr + 4 H 20 De plus, comme combinaison de ceux-ci, il existe un procédé dans lequel la majorité de l'oxygène est réduite par le carbone, et une quantité sous forme de traces d'oxygène résiduel est réduite par l'hydrogène gazeux, de la façon suivante: 3) Cr OOH + C/H 2 Cr + CO/H 20 Comme agent réducteur pour le procédé de réduction par le carbone, une poudre de carbone, telle que le graphite, le noir de carbone ou une matière carbonée, telle que le coke de pétrole, ou un composé du carbone, tel que Cr 23 C 6, Cr 7 C 3 ou Cr 3 C 2, est mélangé par une méthode appropriée Un tel oxyhydroxyde de chrome (Cr OOH) et l'agent réducteur se présentent sous des formes pulvérulentes Il n'y a pas de limitation particulière en ce qui concerne la dimension de particule Cependant, dans la plupart des cas, on préfère

une poudre fine.

Dans le cas de la réduction par le carbone, la proportion de mélange est, de préférence, de 90 à 110 %, de façon davantage préférée, de 97 à 103 %, de la quantité stoechiométrique Si la quantité est inférieure à cette plage, la réaction de réduction a tendance à être insuffisante Par ailleurs, si elle dépasse cette plage, une quantité substantielle de carbone a tendance à rester dans le

produit, ce qui n'est pas souhaitable.

Ensuite, le mélange pulvérulent ou un produit moulé obtenu par le moulage de l'oxychlorhydrate de chrome au moyen d'un liant, tel que le poly(acétate de vinyle), l'alcool polyvinylique ou l'amidon, est introduit dans un four de traitement thermique et soumis à une réaction de réduction par un gaz, tout en maintenant la température à un niveau d'au moins 12000 C, dans une atmosphère sous pression réduite, sous une pression dans le four de 6,67 à 1,33 x 104 Pa ( 0,05 à 100 mm Hg), dans une atmosphère réductrice sous pression réduite, par un gaz réducteur, tel que l'hydrogène ou dans une atmosphère sous pression normale d'un gaz inerte, tel que l'argon. Par ailleurs, lorsque la réaction de réduction est conduite au moyen du type B, la teneur en carbone exerce une influence sur le chrome métallique ainsi produit Par exemple, si la teneur en carbone dépasse la quantité stoechiométrique, le produit de réduction sera un mélange de chrome métallique et de carbure de chrome Par ailleurs, si la teneur en carbone est inférieure à la quantité stoechiométrique, la réduction de l'oxyhydroxyde de chrome a

tendance à être insuffisante.

Par conséquent, si la teneur en carbone dans la matière de départ pour la réaction de réduction n'est pas la quantité stoechiométrique, on préfère ajuster la matière de départ pour amener la teneur en carbone au niveau de la quantité stoechiométrique, par addition, par exemple, d'une teneur en carbone, telle que le graphite, le coke ou Cr 23 C 6 ou

d'une teneur en oxygène, telle que Cr O 3 ou Cr 203.

Ensuite, une telle matière de départ est moulée par l'addition d'un liant analogue à celui décrit en ce qui concerne le type A, puis soumise à une réaction de réduction de la même manière que dans le cas du type A Que ce soit avec le type A ou le type B, le produit moulé peut être soumis à un traitement thermique dans une seule étape, en

continu, jusqu'à calcination à une température élevée.

Cependant, un traitement thermique dans un système à deux étapes ou à trois étapes est également préféré, dans lequel une opération de chauffage préalable est conduite à une température de 300 à 500 'C pour décomposer un produit de décomposition intermédiaire, puis le liant est décomposé à une température de 800 à 1000 'C, pour achever la calcination, en cas de besoin Le temps de traitement peut être ajusté en

fonction de la relation et de l'élévation de la température.

La température de calcination dans cette réaction n'est pas particulièrement limitée pour la production de chrome métallique d'une qualité désirée Pour obtenir du chrome métallique d'une qualité élevée, le produit de réduction obtenu peut encore être soumis à un traitement tel que la pulvérisation et le moulage, en faisant suivre par une

seconde réduction.

Ainsi, en vertu d'une surface spécifique importante et de la fine dimension de particule de Cr OOH, il est possible d'obtenir du chrome métallique ayant une pureté élevée, dans un laps de temps extrêmement court, par comparaison avec le chrome métallique que l'on peut obtenir par le procédé électrolytique ou la réduction classique de

l'oxyde de chrome.

Le premier aspect de la présente invention va maintenant être décrit plus en détail avec référence aux Exemples Cependant, il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune manière limitée par de tels

Exemples spécifiques.

EXEMPLE 1

1000 g de poudre de Cr OOH (type A) et 187,5 g de poudre de coke ont été mélangés à l'aide d'un mélangeur usuel pour poudres, et le mélange a été encore malaxé au moyen d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 15 % Ce produit malaxé a été moulé à l'aide d'une presse hydraulique usuelle, et le produit moulé obtenu a été séché dans l'air, puis placé dans un four de chauffage et maintenu à 9000 C, pendant 30 minutes, puis à 1400 'C pendant 90 minutes Pendant cette opération, le vide dans le four a été maintenu pour être de 6,67 x 102 Pa ( 5 mm Hg) Après refroidissement, le produit calciné obtenu a été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi, comme représenté sur la Figure 1, seul le pic de Cr a été identifié, et Cr O 3 et Cr 23 C 6 n'ont pas été identifiés De plus, les valeurs analytiques (LECO-C 5244, TC 136) de C et O

restants étaient de respectivement 0,25 % et 0,30 %.

7 EXEMPLE 2

1000 g de poudre de Cr OOH (type A) et 187,5 g de poudre de coke ont été mélangés de la même manière qu à l'Exemple 1, et le mélange a été encore malaxé au moyen d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 10 % Cette poudre malaxée a été moulée, et le produit moulé ainsi obtenu a été séché, puis placé dans un four de chauffage et maintenu à

900 C pendant 30 minutes, puis à 14000 C pendant 90 minutes.

Pendant cette opération, le vide dans le four a été maintenu pour être de 1,33 x 103 Pa ( 10 mu Hg) Après refroidissement, l'échantillon a été encore pulvérisé et moulé, et le produit moulé a été placé dans un four de chauffage et traité à 14000 C pendant 120 minutes, sous un vide de 6,67 x 102 Pa

( 5 mm Hg).

Le produit calciné obtenu a été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi une monophase cristalline de Cr a été identifiée, et, comme résultat de la même analyse qu'à l'Exemple 1, le produit a été confirmé comme étant du chrome très pur, contenant peu d'impuretés à un niveau de 0,01 % de

C et 0,03 % de 0.

EXEMPLE 3

1000 g de poudre de Cr OOH (type B), contenant une teneur en carbone supérieure à la quantité stoechiométrique, et 55,6 g de Cr 203 contenant la source d'oxygène nécessaire pour éliminer la teneur de carbone en excès par le schéma réactionnel de C + O CO, ont été mélangés, et le mélange a été malaxé au moyen d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 10 %, et moulé Le produit moulé ainsi obtenu a été séché, puis placé dans un four de chauffage et maintenu

à 9000 C pendant 30 minutes, puis à 13500 C pendant 60 minutes.

Pendant cette opération, le vide dans le four a été maintenu à un niveau de 6,67 x 102 Pa ( 5 mm Hg) Le produit calciné obtenu a été soumis par une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi seul un pic de Cr a été identifié, et à partir des mêmes résultats analytiques qu'à l'Exemple 1, C représentait 0,28 %, et O représentait

0,35 %.

EXEMPLE 4

g de poudre de Cr OOH (type B), contenant une teneur en carbone sensiblement égale à la quantité stoechiométrique, ont été malaxés avec une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 15 %, et l'on a fait suivre par un moulage Le produit moulé ainsi obtenu a été séché et placé dans un four de chauffage, et maintenu à 900 OC pendant 30 minutes, puis à 14000 C pendant 40 minutes, sous un vide de

6,67 x 102 Pa ( 5 mm Hg).

Le produit calciné obtenu a été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi seul un pic de Cr a été identifié, et, comme résultat de la même analyse qu'à l'Exemple 1, C

représentait 0,3 %, et O représentait 0,3 %.

EXEMPLE COMPARATIF 1

1000 g de Cr 203 disponible dans le commerce (pour pigment) et 237 g de poudre de coke ont été mélangés, et le mélange a été encore malaxé au moyen d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 10 %, en faisant suivre par un moulage Le produit moulé ainsi obtenu a été séché, puis placé dans un four de chauffage et maintenu à 9000 C pendant minutes, puis à 4000 C pendant 120 minutes, sous un vide de

6,67 x 102 Pa ( 5 mm Hg).

Le produit calciné obtenu a été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi, comme représenté sur la Figure 2, des pics de Cr et Cr 23 C ont été identifiés, et, comme résultat de la même analyse qu'à l'Exemple 1, C représentait 1,65 %, et O

représentait 1,76 %.

EXEMPLE COMPARATIF 2

1000 g de Cr 203 disponible dans le commerce (pour pigment) et 237 g de poudre de coke ont été mélangés, et le mélange a été encore malaxé à l'aide d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 10 %, et l'on a fait suivre par un moulage Le produit moulé ainsi obtenu a été séché, puis placé dans un four de chauffage et maintenu à 900 QC pendant minutes, puis à 1350 C pendant 240 minutes sous un vide de 6,67 x 102 Pa ( 5 mm Hg). Le produit calciné obtenu a été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi des pics de Cr et Cr 23 C 6 ont été identifiés, et comme résultat de la même analyse qu'à

l'Exemple 1, C représentait 1,93 %, et O représentait 2,23 %.

Comme décrit dans ce qui précède, conformément au premier aspect de la présente invention, du chrome métallique peut être obtenu d'une manière extrêmement simple dans une courte période de temps, par le procédé de réduction de

l'oxychlorhydrate de chrome.

Si l'on se réfère maintenant au deuxième aspect de la présente invention, l'oxyde de chrome, en tant que matière de départ dans ce procédé, peut être un oxyde de chrome trivalent, tel que le tri ou dioxyde de chrome ou l'oxychlorhydrate de chrome Cependant, on préfère utiliser l'oxychlorhydrate de chrome L'oxyde de chrome de départ peut contenir des composants volatils, qui peuvent être éliminés pendant le procédé de la présente invention, tels que du carbone, de l'eau et des substances peu volatiles ou des substances organiques décomposables, dans la mesure o

ils peuvent être éliminés.

Comme carbone ou composé du carbone à utiliser comme source de carbone pour la réduction dans le procédé de la présente invention, une matière carbonée, telle que du graphite, du noir de carbone ou du coke de pétrole, ou un carbure de chrome, tel que Cr 23 C 6, Cr 2 C 3 ou Cr 3 C 2, ou d'autres

composés du carbone, peuvent être utilisés.

L'oxyde de chrome de départ et le carbone ou le composé du carbone se présentent, de préférence, sous des formes pulvérulentes, et les poudres fines sont

particulièrement préférées.

Comme liant à utiliser dans la présente invention, on peut mentionner l'alcool polyvinylique, le poly(acétate de vinyle), le polyvinyl butyral, l'amidon, la dextrine ou une résine. Le rapport de mélange au moment du mélangeage de la source de carbone avec l'oxyde de chrome à la première étape du procédé de la présente invention, peut être de 90 à 110 %, de préférence, de 97 à 103 %, de la quantité stoechiométrique représentée par le schéma réactionnel ( 1) ou ( 2): Cr 2 03 + 3 C = 2 Cr + 3 CO ( 1) 2 Cr OOH + 3 C = 2 Cr + 3 CO + H 20 ( 2) Si le rapport est inférieur à 90 %, la réaction de réduction a tendance à être insuffisante, et s'il dépasse %, le carbone a tendance à rester dans le produit, ce qui

n'est pas souhaitable.

On ajoute un liant au mélange pulvérulent, et le mélange est ensuite malaxé La quantité du liant varie en fonction des dimensions de particule ou des propriétés

physiques de l'oxyde de chrome et de la source de carbone.

Elle est habituellement de 0,1 à 5 % en poids, sur la base de la quantité totale du mélange pulvérulent Pour le malaxage, un malaxeur ou un mélangeur qui sont couramment utilisés

peuvent être employés.

Le moulage de la première étape est destiné au moulage du mélange malaxé en blocs de type brique ou de type billot, ou en briquettes Dans le cas des blocs de type brique ou de type billot, le moulage est conduit sous une pression de moulage de 981 à 49050 N/cm 2 ( 0,1 à 5 tonnes/cm 2), de préférence, de 1962 à 29430 N/cm 2 ( 0,2 à 3 tonnes/cm 2), et dans le cas des blocs de type briquette, le moulage est, de préférence, conduit sous une pression ne dépassant pas

98100 N/cm 2 ( 10 tonnes/cm 2).

il De plus, la masse volumique apparente du produit

compact ainsi obtenu est, de préférence, de 0,5 à 3,0 g/cm 3.

Le produit compact ainsi obtenu est soumis à une réaction de réduction, sous un vide d'au plus 6,67 x 103 Pa ( 50 mm Hg), de préférence, de 1, 33 x 102 à 1,33 x 103 Pa ( 1 à mm Hg), à une température de 1200 à 15000 C, de préférence, de 1350 à 14500 C Dans ce cas, le traitement thermique peut être conduit en une seule étape, en continu, à la température de réaction Cependant, on préfère également un traitement thermique en deux étapes ou trois étapes, dans lequel une opération de chauffage préliminaire est conduite à une température de 300 à 500 C, afin de décomposer la majorité des substances décomposables, puis le liant est complètement décomposé à une température de 800 à 1000 C, en cas de besoin, puis la réaction est conduite Il n'y a pas de raison particulière de limiter le temps pour l'élévation de température et le maintien de la température, et le temps

peut être prolongé en cas de besoin.

Dans le procédé de la présente invention, il est nécessaire que les teneurs en oxygène et en carbone dans le produit de réaction (chrome brut), que l'on peut obtenir par la réduction de la première étape, soient respectivement d'au plus 7 % et d'au plus 5,3 % Ceci peut être accompli par le

contrôle du temps de réduction.

Ensuite, pour adresser à la deuxième étape le chrome brut obtenu dans la réaction de réduction de la première étape, le chrome brut est pulvérisé à une dimension d'au plus 841 pm ( 20 mesh), et lorsque le rapport du carbone

restant à l'oxygène dans le produit pulvérisé est sensible-

ment égal à la quantité stoechiométrique pour former le CO gazeux qui sera évaporé, le produit pulvérisé est moulé par l'addition d'un liant, et lorsque le rapport ne correspond pas à la quantité stoechiométrique, un oxyde de chrome ou une source de carbone contenant de l'oxygène ou du carbone dans une quantité égale à la quantité stoechiométrique ( 5 g/i kg de chrome brut), est ajouté et mélangé au produit de chrome brut pulvérisé, et le mélange est moulé par l'addition d'un liant. La quantité du liant est, de préférence, de 0,1 à 2,0 % en poids, sur la base du chrome brut Le moulage est de préférence conduit sous une pression de moulage de 9810 à 98100 N/cm 2 ( 1 à 10 tonnes/cm 2), pour former un produit moulé de type briquette La masse volumique apparente du produit moulé est étroitement corrélée à la masse volumique apparente du chrome métallique résultant En conséquence, la masse volumique du produit moulé est habituellement de 2,0 à

6,0 g/cm 3, de préférence, de 3,0 à 6,0 g/cm 3.

Les conditions de réaction pour la deuxième étape peuvent se situer dans les mêmes plages de conditions que

celles définies pour la première étape.

Le chrome métallique obtenu par le procédé conforme au deuxième aspect de la présente invention est très dense, avec une pureté d'au moins 99 %, et les composants non-métalliques, tels que le carbone ou l'oxygène, sont en quantité extrêmement faible Ainsi, le chrome métallique

obtenu est de qualité véritablement excellente.

De plus, lorsque de 1 'oxychlorhydrate de chrome est utilisé, le temps de réaction peut être raccourci de façon substantielle, ce par quoi il n'est pas observé d'évaporation

substantielle de chrome pendant la réaction.

Le deuxième aspect de la présente invention va maintenant être décrit avec référence aux Exemples, mais il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune

manière limitée par de tels Exemples spécifiques.

EXEMPLE 1

1000 g de poudre de Cr 203 ayant une dimension moyenne de particule de 2 pm et 238,8 g de poudre de coke ayant une dimension d'au plus 74 pm ( 200 mesh), ont été mélangés à l'aide d'un mélangeur pour poudres, et 100 ml d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 10 % ont été ensuite ajoutés, et le mélange a été malaxé Ce produit malaxé a été moulé par une presse hydraulique sous une pression de 1962 N/cm 2 ( 0,2 tonne/cm 2), sous la forme d'un bloc de type brique de 200 x 100 x 25 mm Après séchage, le produit moulé obtenu, ayant une masse volumique apparente de 2,5 g/cm 3, a été placé dans un four de chauffage et maintenu à 900 'C pendant 30 minutes, puis à 14000 C pendant 2 heures supplémentaires Pendant cette opération, le vide dans le four était de 6,67 x 102 ( 5 mm Hg) Après refroidissement, le produit de réaction obtenu représentait 687 g Le produit de réaction a été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi, en plus d'un pic de Cr, Cr 203 et Cr 23 C 6 ont été détectés, et les valeurs analytiques du carbone restant et de l'oxygène restant

étaient respectivement de 0,98 % et 1,65 %.

g de ce produit de réaction ont été pulvérisés à une dimension d'au plus 150 pm ( 100 mesh) Ensuite, 1,81 g de poudre de coke et 30 ml d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 40 % y ont été ajoutés, et le mélange a été malaxé Ce produit malaxé a été moulé par une machine de formation de briquettes, sous une pression de moulage de 39240 N/cm 2 ( 4 tonnes/cm 2), pour obtenir sept briquettes en forme d'amande, la longueur maximale, la largeur maximale et

l'épaisseur maximale étant respectivement de 40, 35 et 20 mm.

Après séchage, les briquettes ayant une masse volumique apparente de 4,5 g/cm 3 ont été placées dans un four de chauffage et maintenues à 9000 C pendant 30 minutes, puis à 14000 C pendant 4 heures Pendant cette opération, le vide régnant dans le four était de 6,67 x 102 ( 5 mm Hg) Après la

réaction, 627 g de chrome métallique ont été obtenus.

Le chrome métallique obtenu a été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi seul un pic de Cr a été détecté Les quantités de carbone et d'oxygène dans le chrome métallique étaient de respectivement 0,009 % et 0,039 % La perte de chrome par évaporation était de 0,5 % à la première étape et

de 1 % à la deuxième étape.

EXEMPLE 2

1550 g de poudre de Cr 203, et 370 g de poudre de coke, telles qu'utilisées à l'Exemple 1, ont été traités et moulés de la même manière qu'à l'Exemple 1, pour obtenir un bloc de type billot (partie supérieure: 200 X 1001 x 30 H mm, 5 partie de pied:301 x 30 H x 1 QQL mm) Après séchage, on a fait réagir le produit moulé ayant une masse volumique apparente de 2,5 g/cm 3, dans les mêmes conditions qu'à l'Exemple 1 Le produit de réaction représentait 1059 g Le produit de réaction a été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi, en plus d'un pic de Cr, Cr O 3 et Cr 23 C 6 ont été détectés, et les valeurs analytiques du carbone et de l'oxygène restants étaient respectivement de 0,89 % et 1,18 % Ce rapport était proche du rapport stoechiométrique, et aucun ajustement de

carbone ou d'oxygène n'a été conduit.

Le produit de réaction obtenu à la première étape a été pulvérisé, pour obtenir une poudre présentant une distribution de la dimension des particules telle que les particules de 841 pm à 150 pm ( 20 à 100 mesh) représentaient 10 % et les particules d'au plus 150 pim ( 100 mesh) représentaient 90 % 1000 g d'une telle poudre et 43 ml d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 40 % ont été ajoutés, et le mélange a été moulé dans les mêmes conditions qu'à l'Exemple 1, pour obtenir dix briquettes ayant la même forme qu'à l'Exemple 1 Après séchage, on a fait réagir les briquettes ayant une masse volumique apparente de 4,7 g/cm 3, dans les mêmes conditions qu'à l'Exemple 1, pour obtenir

977 g de chrome métallique.

Le chrome métallique obtenu a été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi seul un pic de Cr a été détecté De plus, le carbone et l'oxygène représentaient respectivement 0,007 % et 0,010 % La perte de chrome par évaporation était

sensiblement la même qu'à l'Exemple 1.

EXEMPLE 3

1550 g de poudre de Cr 203, et 367 g de poudre de coke, telles qu'utilisées à l'Exemple 1, ont été traités et moulés de la même manière qu'à l'Exemple 1, pour obtenir un produit moulé ayant la même forme qu'à l'Exemple 2 Après séchage, on a fait réagir le produit moulé ayant une masse volumique apparente de 2,5 g/cm 3 dans les mêmes conditions qu'à l'Exemple 1 Le produit de réaction obtenu représentait 1073 g Le produit de réaction a été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi, en plus d'un pic de Cr, Cr 2 C 3 et Cr 23 C 6 ont été détectés, et les valeurs analytiques du carbone et del'oxygène

restants représentaient respectivement 1,76 % et 1,65 %.

Ce produit de réaction a été pulvérisé pour obtenir une poudre d'au plus 150 pm ( 100 mesh) A 950 g de cette poudre, on a ajouté 22 g de Cr 203 et 41 ml d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 40 %, et le mélange a été traité de la même manière qu'à l'Exemple 1, pour obtenir dix briquettes Après séchage, on a fait réagir les briquettes ayant une masse volumique de 4,5 g/cm 3 dans les mêmes conditions qu'à l'Exemple 1, pour obtenir 918 g de chrome métallique. Le métal obtenu a été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi seul un pic de Cr a été détecté Le carbone et l'oxygène dans le chrome métallique représentaient respectivement 0,011 % et 0,019 % La perte de chrome par

évaporation était sensiblement la même qu'à l'Exemple 1.

EXEMPLE 4

1000 g de poudre fine de Cr OOH à teneur en eau, contenant 53,1 % en poids de chrome et 180 g de poudre de coke d'au plus 75 pm ( 200 mesh), ont été mélangés à l'aide d'un mélangeur pour poudres, et 100 ml d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 15 % ont été encore ajoutés, et le mélange a été malaxé Ce produit malaxé a été moulé à l'aide d'une presse hydraulique, sous une pression de 2452,5 N/cm 2 ( 0,25 tonne/cm 2), pour obtenir deux produits moulés ayant la même forme que l'Exemple 1 Après séchage, les produits moulés ayant une masse volumique apparente de 1,2 g/cm 3 ont été placés dans un four de chauffage et maintenus à 900 C pendant 30 minutes, puis à 1400 'C pendant 30 minutes supplémentaires Pendant cette opération, le vide était de 6,67 x 102 Pa ( 5 mm Hg) Après refroidissement, les produits obtenus représentaient 550 g Les produits de réaction ont été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi, en plus d'un pic de Cr, Cr 203 et C 23 C 6 ont été détectés, et les valeurs analytiques du carbone et de l'oxygène restants représentaient

respectivement 1,15 % et 1,71 %.

500 g de ce produit de réaction ont été pulvérisés à une dimension d'au plus 150 pm ( 100 mesh), puis 0,68 g de poudre de coke et 30 ml d'une solution aqueuse d'alcool polyvinylique à 40 % ont été ajoutés, et le mélange a été malaxé Le produit malaxé a été moulé dans les mêmes conditions qu'à l'Exemple 1, pour obtenir cinq briquettes ayant la même forme qu'à l'Exemple 1 Après séchage, les briquettes ayant une masse volumique apparente de 4,5 g/cm 3 ont été placées dans un four de chauffage et maintenues à

9000 C pendant 30 minutes puis à 14000 C pendant 3 heures.

Pendant cette opération, le vide dans le four était de 6,67 x 102 Pa ( 5 im Hg) Après la réaction, 480 g de chrome métallique ont été obtenus Le chrome métallique a été soumis à une analyse de diffraction des rayons X par la méthode des poudres, ce par quoi seul un pic de Cr a été détecté, et le carbone et l'oxygène représentaient respectivement 0,008 % et 0,021 % De plus, la perte de chrome par évaporation représentait sensiblement O à la première

étape et 0,7 % à la seconde étape.

Comme décrit dans ce qui précède, dans le procédé conforme au deuxième aspect de la présente invention, la réduction du carbone est conduite en deux stades et les conditions appliquées pendant la réduction sont spécifiées, ce par quoi du chrome métallique peut être obtenu par réduction par le carbone, avec une perte minimale de chrome par évaporation et par une courte durée du traitement de réduction.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1 Procédé de fabrication de chrome métallique ayant une pureté d'au moins 99 %, caractérisé par le fait qu'il comprend: une première étape de mélange d'oxyde de chrome et de carbone ou d'un composé du carbone, moulage du mélange en un produit compact ayant une masse volumique apparente de 0,5 à 3,0 g/cm 3, et chauffage du produit compact sous un vide d'au plus 6,67 x 103 Pa ( 50 mm Hg), à une température de 1200 à 15000 C, afin d'obtenir un produit de réaction (chrome brut) ayant une teneur en oxygène d'au plus 7 % et une teneur en carbone d'au plus ,3 %; et une seconde étape de pulvérisation du chrome brut à une dimension de particule d'au plus 841 pm ( 20 mesh), moulage de celui-ci en un produit compact ayant une masse volumique apparente de 2,0 à 6,0 g/cm 3, puis chauffage du produit compact sous un vide d'au plus 6,67 x 103 Pa ( 50 mm Hg), à une température de 1200 à

15000 C.

2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à la seconde étape, de l'oxyde de chrome ou une source de carbone est ajouté et mélangé au chrome brut pulvérisé, dans une quantité correspondant à la quantité stoechiométrique ( 5 g/l kg de chrome brut), o la quantité stoechiométrique est la quantité théorique nécessaire pour convertir tout le carbone et/ou l'oxygène dans le chrome brut

pulvérisé, en monoxyde de carbone.

3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'oxyde de chrome est un oxyde de chrome trivalent. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que 1 'oxyde de chrome est 1 'oxyhydroxyde de chrome. 5 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le produit compact à la première étape est un

bloc de type brique ou un bloc de type billot.

& 6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le produit compact à la première étape est de

type briquette.

7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le produit compact à la seconde étape est de

type briquette.