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"PERFECTIONNEMENTS APPORTES AU GRILLAGE DES MINERAIS OU MATIERES ANALOGUES,
Il est bien connu de griller les minerais sul- furés, arsenicaux, etc. et particulièrement la blende ou minerai sulfuré de zino par une opération en deux temps dont la première, généralement pratiquée dans un four à râblage méoanique abisse la teneur en soufre ou autre élément oombustible du minerai à un taux tel que la seconde opération, qui s'accomplit sur une grille à vent aspiré ou soufflé, soit praticable sans fusion préma- un turée du minerai occasionnée par/excès d'élévation de température, mais en produisant une désulfuration quasi totale du minerai aveo un léger frittage de la matière.
Il a été d'autre part proposé de griller les minerais sulfurés et analogues en projetant dans une enceinte, maintenue à haute température, le minerai fine- ment broyé et mis en suspension dans l'air et en l'y
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maintenant par divers artifices le temps nécessaire pour qu'il soit à peu près entièrement grillé.
L'inconvénient de la première méthode git dans les frais d'installation et d'exploitation requis par les deux opérations successives, avec refroidissement de la ma- tière entre les deux opérations. Celui de la seconde est de conduire à une matière imparfaitement désulfurée et se présentant sous forme d'une poudre fine convenant mal aux opérations métallurgiques ultérieures et, particulièrement, à la réduction au four à zinc, quand il s'agit de blende /grillée à réduire en la chauffant dans une cornue en mélange réductive avec une matière/telle que du charbon maigre.
L'objet de la présente invention est de réali- ser économiquement et efficacement le grillage et le frit- tage ou agglomération avec désulfuration totale des mine- rais sulfurés, arséniés ou autres et, plus particulièrement de la blende, en une seule opération.
Suivant la présente invention le minerai fin est mis en suspension dans de l'air ou du gaz, et est proje- té dans une chambre de combustion où il s'enflamme et grille et où il descend vers la fin de sa combustion sur une grille ou dispositif analogue à vent aspiré et/ou soufflé, de pré- férence mobile, sur laquelle la réaction de grillage s'achève en marne temps qu'il se produit un certain frittage.
Le minerai, broyé à un degré de finesse suffisant (ou reçu comme tel de la mine productrice) et éventuelle- ment séché et même préchauffé, de préférence au moyen de la chaleur des Gaz provenant de sa combustion même, est mis en suspension dans de l'air, de préférence préchauffé et est projeté par le courant d'air au moyen d'un ou de plusieurs brûleurs ou injecteurs dans une chambre de combustion construite en matériaux réfraotaires au feu et maintenue par la réaction elle-même, à une température-convenable
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qui sera, par exemple, pour de la blende, de l'ordre de
750 à. 1000 C. Le minerai, finement divisé s'enflamme aussitôt et grille rapidement en suivant une trajectoire quelconque mais combinée de façon à ce que vers la fin de sa combustion, les grains viennent se poser sur une grille à.
vent aspiré et/ou soufflé, de préférence mobile et formant chaîne continue ou sans fin, laquelle cons- titue le fond de la chambre de combustion. La réaction stachève sur cette grille et est poussée jusqu'au frittage, soit par simple aspiration de vent à travers la grille, soit si le minerai est encore trop riche en soufre par / soufflage pour éliminer l'excédent de soufre en main- encore 7 tenant @ le minerai/plus ou moins en suspension pour éviter la fusion prématurée, puis en faisant suivre immédiatement le soufflage d'une aspiration qui fixe leminerai sur la grille et l'agglomère en aohevant de le désulfurer. Dans le cas du soufflage, l'air soufflé sera suivant le cas, chaud ou froid et pourra même être du gaz chaud, plus ou moins riche, emprunté à la chambre de combustion.
Dans le cas de l'aspiration, le gaz aspiré provient directement de la partie inférieure de la chambre, laquelle est pourvue d'une ou plusieurs séries d'entrées d'air que l'on alimentera à volonté en air froid et en air chaud, suivant l'allure que prend la réaction sur la grille. Par exemple, si l'ignition se fait mal sur la grille parce que les grains arrivent trop froids en ce point de la chambre, on admettra du vent chaud et réciproquement. De même, on agira sur la quantité d'air admise pour régler la teneur en soufre du minerai au moment où il atteint la grille.
La deuxième opération, celle de l'aspiration, peut d'ailleurs se passer, dans le cas de la grille mobi- le, dans la partie de la chaine au-delà, de la chambre de
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combustion et, pour le cas où la matière serait trop fortement refroidie ou désulfurée, on peut même prévoir un brûleur chargé de la réallumer ou de'la réohauffer.
De même dans lapartie de la chaîne située avant la chambre de combustion, on peut prévoir une tré- mie permettant de garnir la grille mobile de morceaux d' agglomérés calibrés, de façon à former un lit poreux sur lequel viendra se déposer le minerai fin et on peut même prévoir un autre brûleur destiné à chauffer ce lit ou même à allumer un peu de combustible placé sur ce lit et destiné le porter à l'incandescence si ceci est jugé nécessaire pour une bonne désulfuration du minerai ensuite sur ,qui viendra se poser amorce lit pour y achever sa réaction.
Le gaz aspiré à travers le minerai et la grille, aussi-bien sous la chambre de combustion qu'au-delà de cette chambre, pourra être renvoyé dans la chambre de com- bustion à un niveau convenable. Il pourra aussi être employé avantageusement, s'il est pauvre en SO2 et suffi- samment chaud, comme gaz d'allumage transportant le minerai en suspension dans la chambra de combustion.
Pour régler la combustion des grains avant leur arrivée sur la grille, on réglera les quantités d'air respectivement employées pour injecter le minerai et intro- duites dans la chambre de combustion au différentes hauteurs. On réglera également leur température et celle du minerai injecté. En règle générale, sauf pour les minerais exceptionnellement humides, on obtiendra le séchage et préohauffage du minerai ainsi que le ohauffage ùe l'air en utilisant la chaleur du gaz qui quitte la chambre de combustion.
Ces gaz la quittent vers 700 900 C et sont ensuite refroidis et partiellement dépous- siérés dans une chambre à poussières, dont le ciel peut peuvent servir de séchoir à minerai et dont les parois/servir
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de récupérateur de chaleur pour la production de vent chaud, à moins qu'on ne préfère utiliser un jeu de tuyeux en fonte à placer dans les gaz. ou tout autre dispositif commu
De la chambre à poussières, les gaz refroidis vers 400 et 500 par exemple, se rendent dans un dépous- siéreur tel qu'un filtre électrique genre Cottrell puis de là, au dispositif de fabrication d'acide sulfurique ou à tout autre dispositif d'utilisation.
Les poussières déposées dans la chambre à poussières et éventuellement celles déposées dans le filtre électrique et 'lont la composition justifie le retraitement seront, soit traitées à part, soit mélangées avec du minerai frais pour être renvoyées dans la chambre de combustion.
Les figures 1, 2 et 3 ci-jointes, représentent, à titre d'exemple, un cas d'application de l'invention déorite oi-avant, dans lequel il s'agit plus particulière- ment de la désulfuration et de l'agglomération des mine- rais sulfurés de zinc, ou blendes.
La figure 1, représente une vue en élévation,
La figure 2, une coupe transversale en élévation et la figure 3 une vue en plan de l'appareil.
Dans ces figures 1 représente une chambre de combustion construite en ma- tériaux résistant à la température de service et qui pourra varier entre 700 et 1100 C. Cette chambre de combustion est supportée à une hauteur convenable au-dessus du sol, par une charpente appropriée, figurée sohématiquemento 2 (fig.2) est l'orifice d'évacuation des gaz produits par la combustion de la blonde.
3 (fig.3) sont les différents brûleurs figurés schématique- ment et au nombre de 4, amenant dans cette chambre de combustion, la blende en suspension dans le courant d'air, de nombre pouvant d'ailleurs varier suivant la disposition
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et les dimensions de la chambre de combustion et sui:. vant le tonnage traité.
4 sont des collecteurs communiquant avec la chambre de combustion par une série d'ouvertures (fig. 2) disposées à différents niveaux et permettant d'injecter dans la chambre de combustion, soit de l'air froid, soit de l'air chaud, soit du gaz de grillage plus ou moins pauvre, également froid ou chaud.
5 est la chaine sans fin constituée par les chariots d'un appareil analogue à celui connu dans la littérature,technique sous le nom d'appareil Dwight-Lloyd, et qui est disposée de telle façon que ses chariots, en passant sous la chambre de combustion, forment une grille mobile servant de fond à la dite chambre.
6 sont les boites d'aspiration ou de soufflage faisant partie du dit appareil et qui permettent, au moyen d'un ventilateur ou autre dispositif approprié, de faire passer à travers la grille et la matière qui garnit cette grille, un courant d'air ou de gaz allant de bas en haut ou de haut en bas.
7 (fig.l) est une trémie permettant de garnir la grille de morceaux de matière calibrés à dimension con- venable pour constituer un lit poreux, apte à recevoir la matière fine à travers laquelle on se propose de faire passer le courant gazeux.
8 et 9 (représentés iniquement sur la fig.l et omis volontairement sur la fig.3) sont des brûleurs à coke, huile lourde, goudron, gaz ou analogue, capables d' allumer ou de réchauffer la matière déposée sur le lit poreux mentionné ci-(-avant.
10 est la roue motrice déterminant la transla- tion des chariots formant grille mobile.
11 est l'extrémité de déversement des dits chariots.
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12 est une trémie destinée à recevoir la blonde qu'on se propose de traiter.
13 est une vis doseuse et d'alimentation, qui amène la blende dans les tuyaux d'aspiration 14 d'un ven- tilateur.
15 est un ventilateur, ou désintégrateur, ou aéro-broyeur qui mélange l'air et la blende en achevant éventuellement de désagréger cette dernière et refoule ensuite l'air et la blende en suspension par le tuyau 16 alimentant les différents brûleurs 3.
17 est un ventilateur soufflant raccordé, par des tuyauteries pourvues de régistres, avec les différen- tes boites 6 et permettant de souffler de l'air ou un gaz quelconque dans ces boîtes et, per suite, à travers la couche de matière qui garnit la grille.
18 est un ventilateur analogue capable de souffler de l'air dans les collecteurs 4.
19 est un ventilateur aspirant sur les boîtes 6 et refoulant le gaz ainsi obtenu dans les collecteurs 4 ou éventuellement, contrairement à ce qui est figuré à la fig.l, vers un point d'utilisation quelconque.
L'appareil fonctionne comme suit : La blende fine, éventuellement broyée, séchée et mène pré- chauffée, de préférence en utilisant la chaleur des gaz s'échappant de la chambre de combustion, par un moyen quelconque, non figuré, est chargée dans la trémie 12 et débitée par la vis doseuse 13 en quantité convenable dans le tuyau d'alimentation 14 de l'appareil 15, chargé de la mettre en suspension dans l'air ou le gaz amené par le tuyau 14 en quantité convenable, et réglé au moyen d'un régistre ou dispositif analogue.
L'appareil 15 est, soit un ventilateur, soit un désintégrateur, soit un aéro-broyeur ou tout autre appareil @
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capable de mélanger la blende avec l'air, tout en séparant soigneusement toutes les particules qui auraient tendance d'adhérer les unes au autres. La plupart des appareils utilisés pour le charbon pulvérisé peuvent convenir. On amènera à cet appareil, par le tuyau 14, de l'air, de préférence préchauffé, ou même du gaz de grillage chaud, suffisamment pauvre en SO2, tel que celui qui pourrait être fourni par le ventilateur 19 par exemple. La suspen- sion de blende dans l'air ou le gaz est refoulée par 1' appareil 15 à travers le tuyau 16, vers les différents brûleurs 3 prévus sur la chambre de combustion.
Grâce à sa siccité et à la température de l'air qui la véhicule, la blende s'enflamme dès son arrivée dans la chambre de combustion, maintenue à température convenable par la réaction elle-même.
Les gaz de grillage s'élèvent vers la voûte, accompagnés d'ailleurs par l'air ou le gaz injecté au moyen des collecteurs 4, et se rendent par le conduit 2 vers les dispositifs de récupération de chaleur utilisés comme dit ci-avant, soit pour sécher et préchauffer la blende, soit pour préchauffer l'air ou le gaz destiné à la réaction, puis entrent dans un dispositif de dépoussiérage approprié, tel qu'un Cottrell, et ensuite ilssont dirigés vers les appareils de fabrication d'acide sulfurique, ou tout autre dispositif d'utilisation.
Les petites particules de blende descendent lente- ment dans l'atmosphère de la chambre de combustion, tout en continuant à brûler. On aura d'ailleurs soin de propor- tionner la section de la chambre, la quantité d'air ou de gaz insufflée et la finesse de la blende pour que la vitesse descendante des particules de blende dans le courant ascen- dant de gaz soit suffisamment faible pour donner à la blende le temps nécessaire à sa désulfuration au degré dé- siré.
L'air et le gaz total sont distribués dans la chambre
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de combustion en quantité convenable par les collecteurs 4 et les orifices correspondants de façon à former avec l'air ou le gaz ayant servi à insuffler la blende, la quantité totale requise pour maintenir une bonne combustion, tout en obtenant un gaz à teneur convenable en SO2 pour l'utilisation qu'on se propose d'en faire. La température aux différents points de la chambre de combustion est réglée en agissant à volonté sur les quantités, la composition et la température du gaz ou de l'air injecté à travers les bruiteurs 3 et à travers les orifices correspondant aux collecteurs 4.
A la fin de sa chute, la blende vient se déposer sur la grille des chariots formant grille mobile en-dessous de la chambre de combustion ou sur le lit de matière calibrée dont on a garni les barreaux de grille de façon à former un lit poreux facilitant la distribution de l'air à travers la couche de blende.
On règle alors le soufflage d'air à travers les pre- mières bottes rencontrées par les chriots formant grille mobile dans le sens de leur déplacement indiqué par une flèche, de façon à compléter la désulfuration de cette blende, tout en. la maintenant en suspension ou semi-suspension sans lui permettre de se déposer en couche stable et tassée sur la grille mobile, ceci afin dtaviter toute fusion prématurée, lorsque la teneur en soufre est encore trop élevée.
En effet, grâce au courant d'air soufflé à travers la grille les particules de minerai qui tendent à se déposer sur la grille sont renvoyées en l'air, puis le courant d'air les trans- porte vers le haut perdant très rapidement sa vitesse par suite de la section de passage plus grande qui lui est, offerte par la chambre de combustion; les particules de minerai retombent à nouveau vers la grille pour aussitôt arriver dans le voisinage immédiat de cette dernière et être saisies à nouveau par le cou- rant gazeux rapide et recommencer le même cycle.
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Une fois la désulfuration suffisamment avancéepour qu'on n'ait plus à craindre, en procédant par espiration, une fusion trop prononcée et prématurée de la matière, on actionnalors sur les boites suivan- tes, le ventilateur aspirant, de façon à terminer la réaction de désulfuration totale tout en frittant suf- fisamment la matière pour lui faire perdre son état physique de poussière fine, sans toutefois la fondre.
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Au cas où cette dernière opération par aspiration devrait se faire au-delà de la chambre de combustion, parce qu' un mauvais réglage de la dite chambre aurait permis à de la blende encore trop riche en S de se déposer sur la grille mobile et aurait exigé un soufflage plus prolongé, il est prévu des boites d'aspiration aupplémentaires au-delà de la chambre de combustion. Il est prévu de même, un dispositif d'allumage ou de chauffage 9, capable de remédier au contraire, à une désulfuration trop prononcée de la matière avant qu'elle n'arrive aux boîtes sous aspiration, désulfuration trop prononcée qui aurait comme conséquence de ne pas permettre à l'aspiration de produire le frittage désiré.
Dans ce cas, le brûleur 9 fournirait l'appoint de oalories voulu, appoint que l'on pourrait aussi, mais ceci n'est pas figuré dans les dessins annexés, fournir conjointement en déposant à la surface de blonde, à sa sortie de la chambre de combustion une mince couche de combustible de fable valeur, tel que le charbon que 1' on récupère dans les laveries de résidus de fours à zinc.
Il est de même possible, dans le cas où le pre- mier stade d'achèvement de désulfuration sur grille de la blende, c'est-à-dire le stade de soufflage, ne donnerait pas une action suffisamment énergique, d'augmenter cette aotion en injectant dans l'air de soufflage destiné à ces boîtes, soit du charbon pulvérisé, soit un combustible liquide ou gazeux quelconque qui, en s'enflammant au con- tact de la blende incandescente qui se dépose continuel- lement sur la grille, aotiverait la réaction. Une faible proportion de CO2 dans les gaz de grillage est, en effet, sans inconvénient notable pour certaines utilisations de ces gaz.
On peut, de même, activer la réaction du souf- flage en prévoyant un brûleur 8, chargé de chauffer au rouge la couche de matière en morceaux calibres,, déposée,,
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sur la grille par la trémie 7 et on peut aocroitre cette action en même temps qu'on la rend plus éoonomique en utilisait un mélange ou un dépôt sur cette matière oali- brée, d'un combustible bon marohé tel que le charbon de laverie, mentionné ci-avant.
Il y a lieu de remarquer que, de toute façon, une partie de la matière très fine, mise eh suspension dans les gaz, sera entraînée avec eux et se déposera plus loin dans les récupérateurs, filtres électriques (Cottrell) etc.
Cette matière peut purement et simplement être renvoyée en circuit avec la blende crue alimentée dans la trémie 12.
Elle peut également, soit telle quelle, soit après gra- nulation ou nodulisation, être rechargée par une trémie supplémentaire, non figurée, sur la couche de morceaux calibrés garnissant la grille mobile, de façon être dé- sulfurée par l'action des gaz incandescents provenant de la chambre de combustion et de la couche de blende incan- descente qui se déposera sur elle dans la chambre de com- bustion.
Il va de soi qu'on peut également traiter oes matières séparément, par un procédé connu, tel que, par exemple, le procédé repris par le brevet belge antérieur N 339.030 du 26/1/27 mais qui pourrait parfaitement s' accomplir sur le même appareil Dwight, par exemple en pré- voyant en-dessous de la grille mobile et avant son entrée sous la chambre de combustion, des boites d'aspiration permettant de désulfurer cette matière allumée par le brûleur 8, avant qu'elle n'arrive en-dessous de la cham- bre de combustion.
Le gaz provenant du soufflage à travers les premières trémies est évacué automatiquement à travers la chambre de combustion où. son oxygène achève d'ailleurs de se combiner avec la blende. Les gaz, généralement pauvres, aspirés à travers les trémies sous aspiration, peuvent être
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utilisés au lieu d'air chaud, en n'importe quel point de l'appareil, c'est-à-dire qu'ils peuvent être soufflas dans les trémies 6 marchant en soufflage ou dans n'importe lequel des collecteurs 4, qui alimentent la chambre de combustion en air. Ils peuvent également, parce que chauds, 'convenir pour mettre la blende en suspension et faciliter son allumage.
Normalement, la chambre de combustion sera main- tenue sous unttrès légère dépression à sa partie inférieure, grâce à l'aotion dds dispositifs aspirant les gaz de gril- lage vers les points d'utilisation. Ceci permet de se con- tenter d'une étanchéité très approximative pour le joint entre la chambre de combustion et la grille mobile. Il va de soi que l'on peut également se dispenser de souffler l'air supplémentaire par les collecteurs 4 et se borner à laisser l'air extérieur entrer dans la chambre de combus- tion par des orifices judicieusement disposés, sous l'ac- tion de la dépression modérée qui règne dans la dite chambre.
Il y a lieu de remarquer que la difficulté que l'on rencontre généralement pour désulfurer à fond de la blende fine prégrillée sur un Dwight Lloyd, provient du manque de porosité de la dite matière, que l'on doit corriger par un artifice quelconque, par exemple, tel que revendiqué dans le brevet belge antérieur ? 339.030 du 26/1/27 et que, d'autre part, il n'est pas économique d'arriver au même résultat en diminuant l'épaisseur de la couche au-delà de oertaines limites parce que les frais d'allumage deviendraient excessifs..
Ces inconvénients sont évités dans le présent appareil, l'allumage n'étant en général pas nécessaire, puisque la blende de la chambre de combustion tombe sur la grille à l'état incandescent et, par suite, on peut limiter l'épaisseur de la couche autant que désirable en augmentant la vitesse de translation de
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la grille mobile pour un même débit de blende. D'autre part, il y a lieu de remarquer que la blende se dépose progressivement sur la grille au fur et à mesure de la progression des chariots sous la chambre de combustion, ce qui permet à une partie de la couche, de se désulfu- rer sous épaisseur très mince, avant que son épaisseur totale ne soit formée.
Enfin, il est possible de con- 'duire l'opération de soufflage de telle façon que la dé- sulfuration/s'accomplit dans la matière maintenue en suspension dans la zone immédiatement au-dessus de la grille amène les grains très petits de blende à une température telle que, en s'entredioquant dans les gaz ils se soudent les uns aux autres et retombent alors dé- finitivement sur la grille, grce à leur grosseur accrue, ce qui donne alors à la matière la perméabilité suffi- sante pour achever commodément la désulfuration et le frittage par aspiration.
Dans les cas extrêmes, où l'on souffrirait néanmoins de manque de porosité, rien ne s' au moyen de l'air supplémentaire pu par un moyenmécanique opposerait oe que l'on injecte/au niveau inférieur de la chambre à poussières, une matière combustible en pou- dre, telle que par exemple, du charbon maigre, de 1' la anthracite, du coke, de/sciure de bois, etc.;ou une substance en grains plus gros, apte ou non à se décompo- ser telle que par exemple du sulfate de zinc en grains, de la blende déjà supergrillée en grains d'un calibre suf- fisant, etc. pour que ces matières en se déposant sur la grille en même temps que la blende de la chambre de oom- bustion, produisent artificiellement la porosité voulue pour obtenir le résultat désiré.
Il va de soi qu'on peut également utiliser l'action propre de ces matières dans la zone inférieure de la chambre de combustion telle que 1' action réohauffante du charbon ou refroidissante du ZnSO4.
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Enfin si le calibre des grains ou morceaux de matière à introduire dans la chambre de combustion est assez conséquent on utilisera avantageusement un dispo- sitif d'introduction mécanique installé sur le ciel de la chambre de combustion, de façon à ce que ces grains tombent et viennent par leur poids propre se déposer sur la grille, en mélange avec le minerai fin.
Revendications et Résumé.
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1. Procédé de grillage de minerais et/ou matières ana- logues qui consiste en ce que le minerai fin est mis en suspension dans de l'air ou du gaz, et est projeté dans une chambre de combustion où il s'enflamme et grille et où il se dépose vers la fin de sa combustion sur une grille ou dispositif analogue à vent aspiré et/ou soufflé sur laquelle la réaction de grillage s'achève en marne temps qu'il se produit un certain frittage,
2. Procédé tel que revendiqué sous 1, dans lequel 1' achèvement du grillage du minerai préalalblement porté à l'incandescence, est obtenu en le maintenant en semi- suspension au-dessus d'une grille à vent soufflé,
3.
Procédé tel que revendiqué sous 1 ou 2, dans lequel l'achèvement du grillage du minerai préalablement porté à l'incandescence et son frittage subséquent sont obtenus par des opérations successives de soufflage et d'aspira- tion à travers une grille.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"IMPROVEMENTS IN THE GRILLING OF MINERALS OR SIMILAR MATERIALS,
It is well known to roast sulphurous ores, arsenicals, etc. and particularly the blende or sulphide ore of zino by a two-step operation, the first of which, generally carried out in a mechanical grating furnace, lowers the content of sulfur or other oombustible element of the ore at a rate such as the second operation, which s' carried out on a suction or blown wind grid, either practicable without premature melting of the ore caused by / excess of temperature rise, but producing an almost total desulphurization of the ore with a slight sintering of the material.
It has also been proposed to roast the sulphide ores and the like by projecting into an enclosure, maintained at high temperature, the finely ground ore suspended in the air and in it therein.
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maintaining by various devices the time necessary for it to be almost completely toasted.
The drawback of the first method lies in the installation and operating costs required by the two successive operations, with cooling of the material between the two operations. That of the second is to lead to an imperfectly desulphurized material in the form of a fine powder which is ill suited to subsequent metallurgical operations and, particularly, to reduction in a zinc oven, when it is a question of blende / roasted at reduce by heating it in a retort in a reducing mixture with a material such as lean charcoal.
The object of the present invention is to achieve economically and efficiently the roasting and the sintering or agglomeration with total desulfurization of sulphide, arsenic or other ores and, more particularly of blende, in a single operation.
According to the present invention, the fine ore is suspended in air or gas, and is projected into a combustion chamber where it ignites and grates and where it descends towards the end of its combustion on a grate. or similar device with suction and / or blown wind, preferably mobile, on which the scorching reaction is completed in time that some sintering takes place.
The ore, crushed to a sufficient degree of fineness (or received as such from the producing mine) and possibly dried and even preheated, preferably by means of the heat of the gases resulting from its actual combustion, is suspended in the air, preferably preheated and is projected by the air current by means of one or more burners or injectors into a combustion chamber constructed of fireproof materials and maintained by the reaction itself, at a temperature -suitable
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which will be, for example, for blende, of the order of
750 to. 1000 C. The ore, finely divided ignites immediately and grills quickly following any path but combined so that towards the end of its combustion, the grains come to rest on a grate.
suction and / or blown wind, preferably mobile and forming a continuous or endless chain, which constitutes the bottom of the combustion chamber. The reaction is completed on this grid and is pushed until sintering, either by simple suction of wind through the grid, or if the ore is still too rich in sulfur by / blowing to remove the excess sulfur in hand - again 7 holding the ore / more or less in suspension to avoid premature melting, then immediately following the blowing of a suction which fixes the ore on the grate and agglomerates it before desulphurizing it. In the case of blowing, the blown air will be, depending on the case, hot or cold and may even be hot gas, more or less rich, borrowed from the combustion chamber.
In the case of aspiration, the aspirated gas comes directly from the lower part of the chamber, which is provided with one or more series of air inlets that will be supplied at will with cold air and hot air. , depending on the pace of the reaction on the grid. For example, if the ignition is bad on the grate because the grains arrive too cold at this point of the chamber, we will admit hot wind and vice versa. Likewise, we will act on the quantity of air admitted to regulate the sulfur content of the ore when it reaches the grid.
The second operation, that of aspiration, can moreover take place, in the case of the mobile grid, in the part of the chain beyond, of the chamber of
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combustion and, in the event that the material is too strongly cooled or desulphurized, it is even possible to provide a burner responsible for re-igniting it or reheating it.
Likewise, in the part of the chain located before the combustion chamber, a hopper can be provided making it possible to line the mobile grid with pieces of calibrated agglomerates, so as to form a porous bed on which the fine ore will be deposited and we can even provide another burner intended to heat this bed or even to light a little fuel placed on this bed and intended to bring it to incandescence if this is considered necessary for a good desulphurization of the ore then on, which will come to rest primer reads to complete its reaction.
The gas sucked through the ore and the grate, both under the combustion chamber and beyond this chamber, can be returned to the combustion chamber at a suitable level. It can also be used advantageously, if it is poor in SO2 and sufficiently hot, as an ignition gas transporting the ore suspended in the combustion chamber.
In order to regulate the combustion of the grains before they arrive on the grate, the quantities of air respectively employed to inject the ore and introduced into the combustion chamber at different heights will be regulated. Their temperature and that of the ore injected will also be adjusted. As a general rule, except for exceptionally wet ores, drying and preheating of the ore as well as heating of the air will be achieved by using the heat of the gas leaving the combustion chamber.
These gases leave it at around 700 900 C and are then cooled and partially dusted in a dust chamber, the top of which can serve as an ore dryer and whose walls / serve
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heat recovery unit for the production of hot wind, unless it is preferred to use a set of cast iron pipes to be placed in the gases. or any other common device
From the dust chamber, the gases cooled to around 400 and 500 for example, go to a dust collector such as an electric filter of the Cottrell type, then from there to the device for producing sulfuric acid or to any other device. use.
The dust deposited in the dust chamber and possibly those deposited in the electric filter and whose composition justifies the reprocessing will either be treated separately or mixed with fresh ore to be returned to the combustion chamber.
The attached FIGS. 1, 2 and 3 represent, by way of example, a case of application of the invention previously described, in which it is more particularly a question of desulfurization and of agglomeration of zinc sulphide ores, or blendes.
Figure 1 is an elevational view,
Figure 2 is a cross section in elevation and Figure 3 is a plan view of the apparatus.
In these figures 1 shows a combustion chamber constructed of materials resistant to the operating temperature and which may vary between 700 and 1100 C. This combustion chamber is supported at a suitable height above the ground, by an appropriate frame. , shown sohematically 2 (fig. 2) is the orifice for evacuating the gases produced by the combustion of the blonde.
3 (fig. 3) are the various burners shown schematically and 4 in number, bringing into this combustion chamber, the blende in suspension in the air stream, the number of which may also vary according to the arrangement
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and the dimensions of the combustion chamber and sui :. before the tonnage processed.
4 are collectors communicating with the combustion chamber by a series of openings (fig. 2) arranged at different levels and allowing the injection into the combustion chamber, either cold air or hot air, or more or less lean roasting gas, also cold or hot.
5 is the endless chain formed by the carriages of an apparatus similar to that known in the literature, technical under the name of Dwight-Lloyd apparatus, and which is arranged in such a way that its carriages, passing under the chamber of combustion, form a mobile grid serving as the bottom of said chamber.
6 are the suction or blowing boxes forming part of said apparatus and which allow, by means of a fan or other suitable device, to pass through the grid and the material which lines this grid, a current of air or gas going from bottom to top or top to bottom.
7 (fig.l) is a hopper making it possible to line the grid with pieces of material sized to a suitable size to constitute a porous bed, capable of receiving the fine material through which it is intended to pass the gas stream.
8 and 9 (only represented in fig. 1 and intentionally omitted in fig. 3) are burners for coke, heavy oil, tar, gas or the like, capable of igniting or heating the material deposited on the porous bed mentioned here - (- before.
10 is the driving wheel determining the translation of the mobile grid carriages.
11 is the discharge end of said carriages.
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12 is a hopper intended to receive the blonde that we propose to treat.
13 is a metering and feeding screw, which brings the blende into the suction pipes 14 of a ventilator.
15 is a fan, or disintegrator, or aero-mill which mixes the air and the blende, possibly completing the disintegration of the latter and then discharges the air and the blende in suspension through the pipe 16 supplying the various burners 3.
17 is a blowing fan connected, by pipes provided with registers, with the different boxes 6 and allowing air or any gas to be blown into these boxes and, subsequently, through the layer of material which lines the chamber. wire rack.
18 is a similar fan capable of blowing air into the collectors 4.
19 is a fan sucking on the boxes 6 and delivering the gas thus obtained into the collectors 4 or possibly, contrary to what is shown in fig.l, to any point of use.
The apparatus works as follows: The fine blende, possibly crushed, dried and pre-heated, preferably using the heat of the gases escaping from the combustion chamber, by some means, not shown, is charged into the combustion chamber. hopper 12 and delivered by metering screw 13 in a suitable quantity into the supply pipe 14 of the apparatus 15, responsible for suspending it in the air or gas supplied by the pipe 14 in suitable quantity, and adjusted to by means of a register or similar device.
The apparatus 15 is either a fan, or a disintegrator, or an air-mill or any other apparatus @
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capable of mixing the blende with the air, while carefully separating any particles which would tend to adhere to each other. Most of the devices used for pulverized coal may be suitable. Air, preferably preheated, or even hot roasting gas, sufficiently low in SO2, such as that which could be supplied by the fan 19 for example, will be brought to this apparatus, via the pipe 14. The suspension of blende in air or gas is discharged by the apparatus 15 through the pipe 16, to the various burners 3 provided on the combustion chamber.
Thanks to its dryness and the temperature of the air which conveys it, the blende ignites as soon as it arrives in the combustion chamber, maintained at a suitable temperature by the reaction itself.
The roasting gases rise towards the vault, accompanied moreover by the air or the gas injected by means of the collectors 4, and go through the pipe 2 to the heat recovery devices used as mentioned above, either to dry and preheat the blende or to preheat the air or gas intended for the reaction, then enter a suitable dust collector, such as a Cottrell, and then are sent to sulfuric acid manufacturing apparatus , or any other device for use.
The small particles of blende slowly descend into the atmosphere of the combustion chamber, while continuing to burn. Care will also be taken to proportion the section of the chamber, the quantity of air or gas blown in and the fineness of the blende so that the descending speed of the blende particles in the ascending stream of gas is sufficiently low to give the blende time to desulfurize to the desired degree.
Air and total gas are distributed in the chamber
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combustion in a suitable quantity by the manifolds 4 and the corresponding orifices so as to form with the air or the gas having served to blast in the blende, the total quantity required to maintain good combustion, while obtaining a gas with a suitable content of SO2 for the intended use. The temperature at the various points of the combustion chamber is regulated by acting at will on the quantities, composition and temperature of the gas or air injected through the sounders 3 and through the orifices corresponding to the manifolds 4.
At the end of its fall, the blende is deposited on the grid of the carriages forming a mobile grid below the combustion chamber or on the bed of calibrated material with which the grid bars have been lined so as to form a porous bed. facilitating the distribution of air through the blende layer.
The blowing of air through the first bundles encountered by the carriages forming a movable grid is then adjusted in the direction of their displacement indicated by an arrow, so as to complete the desulphurization of this blende, while. maintaining it in suspension or semi-suspension without allowing it to settle in a stable and compacted layer on the mobile grid, in order to avoid any premature melting, when the sulfur content is still too high.
In fact, thanks to the current of air blown through the grid, the ore particles which tend to settle on the grid are sent back into the air, then the current of air carries them upwards, losing very quickly its speed as a result of the larger passage section offered by the combustion chamber; the ore particles fall again towards the grate to immediately arrive in the immediate vicinity of the latter and be seized again by the rapid gas current and start the same cycle again.
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Once the desulphurization is sufficiently advanced so that we no longer have to fear, by proceeding by inhalation, a too pronounced and premature melting of the material, we then actuate on the following boxes, the suction fan, so as to terminate the reaction. of total desulfurization while sintering the material enough to cause it to lose its physical state of fine dust, without however melting it.
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In the event that this last operation by suction should be done beyond the combustion chamber, because a bad adjustment of the said chamber would have allowed blende still too rich in S to be deposited on the mobile grate and would have more prolonged blowing is required, additional suction boxes are provided beyond the combustion chamber. Likewise, an ignition or heating device 9 is provided, capable of remedying, on the contrary, too pronounced desulfurization of the material before it arrives at the boxes under suction, too pronounced desulfurization which would have the consequence of do not allow suction to produce the desired sintering.
In this case, the burner 9 would provide the required supplement of oalories, which could also be added, but this is not shown in the appended drawings, to be provided jointly by depositing on the surface of blonde, at its exit from the combustion chamber a thin layer of low-value fuel, such as charcoal, which is recovered from zinc kiln tailings laundries.
It is likewise possible, in the event that the first stage of completion of desulphurization on the blende grid, that is to say the blowing stage, does not give a sufficiently vigorous action, to increase this aotion by injecting into the blowing air intended for these boxes, either pulverized coal or any liquid or gaseous fuel which, on contact with the incandescent blende which is continuously deposited on the grate, ignites, would stimulate the reaction. A low proportion of CO 2 in the roasting gases is, in fact, without significant drawback for certain uses of these gases.
Likewise, the blowing reaction can be activated by providing a burner 8, responsible for heating to red the layer of material in calibrated pieces ,, deposited ,,
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on the grid by the hopper 7 and we can increase this action at the same time as it makes it more economical by using a mixture or a deposit on this oalibrated material, of a cheap fuel such as washing coal, mentioned above.
It should be noted that, in any case, a part of the very fine material, suspended in the gases, will be carried along with them and will be deposited further on in the recuperators, electric filters (Cottrell) etc.
This material can simply be returned to the circuit with the raw blende fed into hopper 12.
It can also, either as it is, or after granulation or nodulization, be recharged by an additional hopper, not shown, on the layer of calibrated pieces lining the mobile grid, so as to be desulfurized by the action of the incandescent gases. from the combustion chamber and the layer of glowing blende which will be deposited on it in the combustion chamber.
It goes without saying that one can also treat these materials separately, by a known process, such as, for example, the process taken up by the previous Belgian patent N 339,030 of 26/1/27 but which could perfectly be accomplished on the same Dwight apparatus, for example by providing below the movable grate and before its entry under the combustion chamber, suction boxes making it possible to desulphurize this material ignited by the burner 8, before it arrives below the combustion chamber.
The gas coming from the blowing through the first hoppers is automatically evacuated through the combustion chamber where. its oxygen also completes its combination with the blende. The gases, generally poor, sucked through the suction hoppers, can be
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used instead of hot air, at any point of the device, that is to say they can be blown into the hoppers 6 operating by blowing or into any of the collectors 4, which supply air to the combustion chamber. They may also, because they are hot, be suitable for suspending the blende and facilitating its lighting.
Normally, the combustion chamber will be kept under a very slight negative pressure at its lower part, by virtue of the devices drawing the grilling gases to the points of use. This makes it possible to be satisfied with a very rough seal for the seal between the combustion chamber and the mobile grate. It goes without saying that one can also dispense with blowing the additional air through the manifolds 4 and limit oneself to letting the outside air enter the combustion chamber through orifices judiciously placed, under the pressure. tion of the moderate depression which prevails in the said chamber.
It should be noted that the difficulty that is generally encountered in thoroughly desulfurizing fine blende pre-grilled on a Dwight Lloyd, comes from the lack of porosity of the said material, which must be corrected by any device, for example, as claimed in the earlier Belgian patent? 339.030 of 26/1/27 and that, on the other hand, it is not economical to achieve the same result by reducing the thickness of the layer beyond certain limits because the ignition costs would become excessive ..
These disadvantages are avoided in the present apparatus, the ignition not being in general not necessary, since the blende of the combustion chamber falls on the grate in the incandescent state and, consequently, one can limit the thickness of the fire. layer as much as desired by increasing the translation speed of
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the mobile grid for the same flow of blende. On the other hand, it should be noted that the blende is gradually deposited on the grid as the carriages advance under the combustion chamber, which allows part of the layer to be desulfurized. rer under very thin thickness, before its total thickness is formed.
Finally, it is possible to conduct the blowing operation in such a way that the desulphurization takes place in the material held in suspension in the area immediately above the screen to bring the very small grains of blende. at a temperature such that, by intermingling in the gases, they weld to each other and then fall back definitively on the grid, thanks to their increased size, which then gives the material sufficient permeability to complete conveniently desulfurization and suction sintering.
In extreme cases, where one would nevertheless suffer from a lack of porosity, nothing could be done by means of the additional air or by a mechanical means would oppose oe that one injects / at the lower level of the dust chamber, a material powdery fuel, such as, for example, lean coal, anthracite, coke, sawdust, etc.; or a coarser-grained substance, whether or not apt to decompose as such. as, for example, zinc sulphate in grains, blende already super-roasted in grains of a sufficient size, etc. so that these materials, by depositing on the grid along with the blende in the combustion chamber, artificially produce the desired porosity to obtain the desired result.
It goes without saying that the proper action of these materials can also be used in the lower zone of the combustion chamber, such as the reheating action of the coal or the cooling action of ZnSO4.
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Finally, if the size of the grains or pieces of material to be introduced into the combustion chamber is sufficiently large, a mechanical introduction device installed on the top of the combustion chamber will advantageously be used, so that these grains fall and come by their own weight to deposit on the grid, mixed with the fine ore.
Claims and Summary.
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1. Process for roasting ores and / or the like, which consists of the fine ore being suspended in air or gas, and is projected into a combustion chamber where it ignites and roasts and where it is deposited towards the end of its combustion on a grate or similar device with sucked and / or blown wind on which the scorching reaction is completed in time that some sintering takes place,
2. A method as claimed in 1, in which the completion of the roasting of the pre-incandescent ore is obtained by keeping it in semi-suspension above a blown grate,
3.
A process as claimed in 1 or 2, in which the completion of the roasting of the previously glowed ore and its subsequent sintering are obtained by successive blowing and suction operations through a grid.
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