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'Procède pour la distillation de métaux volatilisables, p&r exemple de zinc.
Il a été proposé d'effectuer la distillation de métaux volatilisables, par exemple de zinc, cadmium, dans un moufle, monté dans un four tubulaire tournant, suivant l'axe de ro- tation de celui-ci. L' introduction de la matière de charge- ment s'effectue par exemple par une vis à 11-une des extrémités du tube, construit sous forme de moufle, tandis que l'évacua- tion du résidu ainsi que le dégagement des vapeurs métalliques et des gaz de réduction sont réalisés ensemble par l'autre ex¯ trémité du four. Dans le condenseur raccordé au moufle se for-
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me alors le métal liquide, qui est séparé des résidus par trop- plein.
Dans la réalisation de l'opération de distillation d'a- près le procédé décrit ci-dessus, le métal liquide, par exem- ple le zinc, se précipite sur les cendres qui se refroidissent lentement, de sorte qu'on n'obtient pas une séparation complè- te en métal liquide et cendres, étant donné qu'une partie du zinc condensé restera nécessairement toujours mécaniquement retenue dans les cendres.
Cet inconvénient est évité, conformément à la présente invention, par le fait que la séparation des cendres et du mé- tal, par exemple du zinc, est réalisée déjà dans le moufle lui- même à des températures auxquelles le métal ne se condense pas encore, par exemple pour le zinc à 900-1000 C.
Les va- peurs métalliques peuvent être évacuées sur le cote du moufle ou les cendres sont enlevées, ou au milieu du moufle, ou en- dore en un endroit qui est situé au voisinage de l'extrémité d'introduction de la charge du moufle. L' endroit d'évacuation des vapeurs métalliques doit en chaque cas être situé en un point où la charge du moufle possède une température si éle- vée qu'une condensation de vapeurs métalliques sur les parties froides de la charge est pratiquement évitée.
c'est seulement lorsqu'on évacue les vapeurs métalliques au voisinage de l'en- droit de chargement du moufle que la charge du moufle peut ê- tre maintenue sans inconvénient en-dessous du point de conden- sation des vapeurs, étant donné qu'une condensation partielle n'implique alors aucune perte de métal et que le métal, con- densé dans le charge, est à nouveau volatilise lors du chemi- nement ultérieur de la matière à travers la zone du moufle.
Les dessins ci-joints représentent schématiquement quel- {lues appareils appropriés pour la réalisation du procédé suivant l'invention.
La fige représente une vue en coupe longitudinale par
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un appareil avec un moufle disposé suivant l'axe de rotation du four;
La fig. 2 représente une vue en coupe longitudinale par- tielle, avec une autre disposition de l'évacuation des vapeurs de zinc;
La fig. 3 représente une vue en coupe longitudinale par un four tubulaire tournant dans lequel sont montés six moufles;
La fig. 4 est une vue en coupe transversale suivant la ligne A-B de la fig. 3;
La fig. 5 représente une vue en coupe longitudinale par un four tubulaire tournant avec six moufles et six conden- seurs;
La fig. 6 représente une vue en coupe transversale sui- vant la ligne C-D de la fig. 5.
Il sera décrit à titre d'exemple, dans ce qui suit, un procédé de distillation de zinc.
Dans toutes les figures, dans les différents exemples de réalisation, 1¯ désigne le four tournant et 2 le ou les moufles, qui sont disposés suivant l'axe de rotation du four ou essen- tiellement parallèlement a celui-ci. Il est représente schema- tiquement en 3, sur les fig, 1, 3 et 5, comme exemple de réali- sation, un dispositif de chargement à vis pour le chargement de la matière dans le ou les moufles; ce dispositif de char- gement est actionné à la main ou par une poulie. La charge à réduire et la matière réductrice sont chargées dans la trémie 4 et arrivent de celle-ci, par une fente ménagée dans l'envel&p- pe tubulaire de la vis, dans la vis 3. La trémie 4 est de po- sition fixe, tandis que l'enveloppe de la vis 3 tourne avec le four.
Entre la trémie et l'enveloppe de la vis se trouve un dispositif d'étanchéité. Dans les fig. 1, 3, 5 et 6 des dessins, 5 désigne le ou les condenseurs, qui servent à la précipitation des vapeurs de zinc, celles-ci pénètrent en 6 dans les divers condenseurs, tandis que les gaz perdus s'échappent de ceux-ci en 7. Sur les fig. 3 et 5, il est prévu des hottes 8, qui ser-
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vent à l'évacuation du zinc se trouvant encore dans les gaz perdus résultant de la condensation. Dans la forme de réalisa- tion suivant la fig. 1, les gaz de la condensation brûlent dans la chambre 9 et sont ramenés dans la chambre du four en- tourant le moufle.
Danse les fige 1 et 2, il est prévu une in- clinaison de 4 % pour l'installation de four, tandis que les fig. 3-6 représentent des fours disposés horizontalement.
Dans beaucoup de cas, il peut être avantageux de modifier cet- te inclinaison du four suivant la matière première a traiter, en ce qu'on peut ainsi obliger par exemple des matières diffi- ciles à réduire, par une inclinaison appropriée du four, en remplissant fortement le moufle, à passer très lentement à travers la zone de réduction, Dans certains cas, une disposi- tion horizontale du four ne sera pas encore suffisante; on doit au contraire incliner le four de telle manière que la matière chemine en montant dans le moufle.
Le chauffage du four tournant s'effectue, dans la forme de réalisation sui- vant la fig. 1, par un brûleur 10, sur les fig. 3 et 5, par un brûleur 11, qui passe , travers l'arbre creux de la vis de chargement, pour l'évacuation des gaz de combustion, il est prévu des tubulures 12 dans les têtes de four sur les fig.1,3 et 5.
Dans l'appareil suivant la fig, 1, la matière de charge- ment du moufle, qui est introduite par la vis 3 ou nlogue dans le moufle et qui chemine à travers le moufle dans la direction de la flèche x, est évacuée par la tubulure latéra- le 13 et arrive dans le serpentin 14, dans lequel des obtura- teurs, registres ou analogues sont avantageusement disposés de manière à former des sas, en vue de l'obturation. L' évacuation des cendres s'effectue en 15. L'entrée des cendres dans le con- denseur 5 est empêchée par une bague de retenue en 6.
Ce mode d'évacuation présente l' avantage que les cendres sont très rapidement refroidies, étpnt donné qu'elles sont rapidement entrainées vers l'extérieur au moyen de la tubulure 13. L'en-
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trée des vapeurs de zinc dans le serpentin 14 est empechée par le dispositif d'obturation simple ou multiple, par suite de l'évacuation rapide des cendres, les vapeurs de zinc n'ont pas l'occasion de se condenser sur les cendres. Cette forme de réalisation présente en outre l'avantage pratique que les opérations dans le moufle peuvent être observées directement par les ouvertures 7 et 6 et qu'on peut, dans certains cas par l'introduction d'une barre de fer appropriée par les ou- vertures 7 et 6, empêcher des formations d'adherences dans le moufle.
Il peut fréquemment être recommandable de laisser une barre de fer de ce genre pendant la manche du four dans le moufle et de la faire aller dans certains cas jusqu'à la vis de chargement, de sorte qu'on peut alors, par suite du mouvement de rotation du four, obtenir, au moyen de cette bar- re, un mélange encore plus intime de la charge du moufle et par suite une réduction plus rapide et plus uniforme. Dans la forme de réalisation représentée schématiquement sur la fig.1, le chauffage du moufle s'effectue suivant le principe à con- tre-courant par rapport au cheminement de la matière dans le moufle. En plaçant ce dispositif de chauffage sur le côté de chargement du moufle, on peut également réaliser un chauffage du moufle à équi-courant.
'Dans la forme de réalisation suivant la fig. 2, la ma- tiére chemine également dans la direction de la flèche x à travers le moufle 2. Une tubulure pénètre en 16 à l'intérieur du moufle; les vapeurs de zinc sont évacuées par celle-ci dans la chambre annulaire 17 et de celle-ci latéralement par une conduite 18, tandis que la charge continue à cheminer & tra- vers le moufle dans la direction de la flèche x.
on determine la hauteur de la tubulure ? 6 de telle manière que, même lorsqu'elle se trouve dans la position inférieure, la matière ne chemine pas au-dessus de son bord supérieur, mais psse devant ses traces latérales extérieures' on évite ainsi que, même dans la position inférieure de la tubulure, il puisse
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pénétrer des matières solides cet-te tubulure, pour autant que de petites particules dematière pénètrent ven-
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tuelleli1en t dans If tubulure, elles retombent u-1f1dlteameCt e nouveau hors de celle-ci dns le position upérj.eure de cette tubulure.
Pour le reste, on peut, en vue de r'-,Íllener en arrière de? parties de la charge, qui auraient éventuel- le:nent pénétré dans la tubulure, prévoir d3ng 12 chL,i2ore E;mn.llé,ire 17 un dispositif jroii:1¯gé.nt ce mouvement de re- tour, par exemple des filets de vis -19.
Dans la forme de réalisation suivant la fin. 3, le ra2.- tière de chargement passe de la trémie 4 par la vis 3 dans
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une avant-.chambre 20, qui est reliée rigidement a six moufles 2, de sorte que la matière chargée pénètre dans ceux de ces six moufles qui se trouvent, au moment considéré du charge-
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ment, à la partie inférieure de l' avant¯chaanbre 20. pour em- pêcher la matière chargée de retomber en assez grande quan- tité des moufles dans la position supérieure de ceux-ci, il est prévu des rebords de retenue 21.
A l'extrémité de dé- chargement, tous les moufles débouchent dans une chambre com- mune 22, dans laquelle le condenseur 5 est disposé de telle manière que la matière arrive, par l'intervalle .annulaire 23
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entre le condenseur 5 et la paroi de la chambre 22, & leori- fice d'évacuation 24, tandis que les vapeurs de zinc peuvent pénétrer par l'ouverture 6 dans le condenseur 5. Il est sup- posé que le condenseur est relié rigidement à la chambre 22 et au four 1. et tourne avec le four. Les résidus sont, de mê- me que dans le cas de la fig, 1, amenés de l'orifice d'eva- cuation 24 dans la chambre annulaire 25, dans laquelle un ou plusieurs organes obturateurs sont avantageusement dis-
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posés de manière a former des sas. jes residus refroidis sortent de la chambre annulaire 25 par la tubulure 26.
Le chauffage du four s'effectue par le brûleur l', qui passe à travers l'arbre creux de la vis de chargement 3. Les gaz de chauffage entourent tous les six moufles et pénètrent en
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27 dans l'intervalle annulaire, qui est compris entre la paroi de la chambre 22 et la paroi intérieure du four, Ils sont ensuite entrainés a l'extérieur à partir de cet inter- valle annulaire.
Dans cette forme de réalisation suivant les fig. 3 et 4, les cendres et les vapeurs métalliques sont évacuées toutes deux concentriquement à l'axe de rotation du four à partir de la zone de réduction, l'évacuation des gaz de réduction s'ef- fectuant dans le condenseur axial 5, et l'évacuation des cendres s'effectuant dans l'espace annulaire 22 entourant le condenseur.
Dans la forme de réalisation suivant les fig. 5 et 6, les gaz de réduction sont séparés de la matière de chargement, à l'extrémité d'introduction de cette matière de chargement; le genre de construction de tout le four tournant est pour le reste analogue à celui des fig. 3 et 4. La matière de char- gement amenée de la trémie 4 par la vis 3, tombe en 28 dans l'avant-chambre 29, dans laquelle sont disposés six conden- seurs distincts 5, de telle manière que la matière de charge- ment est soumise à un haut degré un chauffage préalable, par la quantité de chaleur dégagée lors de la condensation, dans son trajet à partir de son endroit d'entrée de l'exté- rieur, le long des condenseurs, jusqu'à son endroit d'entree dans les moufles 2.
L'évacuation des cendres peut, dans cette forme de réalisation, être effectuée de façon très simple, en ce que les extrémités 30 des moufles sont prolongées travers la tête du four correspondant eux gaz d'échappement et sont fermées par exemple par de simples couvercles obturateurs, qu'on ouvre périodiquement. Les vapeurs de zinc et les gaz de réduction, qui se dégagent dans les moufles 2, passent, à contre-courant par rapport à la matière, vers les condenseurs et pénètrent par les ouvertures 6 dans ceux-ci.
Les gaz de condensation sortant des condenseurs sont évacués en ?,
Une autre forme de realieation du procédé consiste
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effectuer le chargement à travers la paroi du four et éva- cuer les vapeurs de zinc ainsi que les résidus suivant l'axe du four ou parallèlement à celui-ci. Ce procédé pourrait être réalisé avec une construction du four analogue à celle de la fig. 3, en donnant à la tubulure 26 la forme d'une palette qui, lors de la rotation du four, reçoit et entraine la ma- tière. La matière chargée est alors périodiquement retenue dans la chambre du moufle par les obturateurs, disposés dans la chambre annulaire 25, et pénètre par la tubulure 24 dans la chambre annulaire 23.
De cette avant-chambre, la charge arrive dans les moufles 2, qu'elle parcourt alors dans la direction de la flèche y, tandis que les vapeurs de zinc pé- nètrent, dans la direction opposée, dans le condenseur 5.L'é- vacuation des cendres à partir du moufle peut être réalisée de façon .analogue à celle représentée schématiquement sur la fig. 5 en 30. Lors de l'utilisation d'un seul moufle, cette dernière forme de réalisation peut également être ef- fectuée avec un appareil suivant la fig. 2; l'amenée de la charge s'effectue par la tubulure 18, la chambre annulaire 17 et la tubulure 16. La charge chemine alors dans la direc- tion de la flèche x à travers le moufle, tendis que les va- peurs de zinc sont entrainées en sens inverse.