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procède et appareil pour la production de magnésium
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,La présente invention est relative à la réduction thermique de matières calcinées contenant du magnesium,d.n des cornues en métal et est particulièrement combinée pour éviter des riques, de dangers et réaliser des économies danS la pro- duction commerciale de magnésium l'état de métal substantiel- lement pur.
Dans le brevet déposé en Belgique ceour par la de-
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manderesse, pour .procédé et appareil pour la -récupération des métaux olatilisablesi on a décrit un procédé et rcprésen'bé un appareil pour la :t'cuperation de métaux vo.atilisabloa,y compris le magnésium;) par sublimation et débarrassée d'autres métaux de tensions de vapeur différentes L'invention ici décrite vise particulièrement le frac tionnement et i?enlévemont séparé des métaux extraits de la chax ge de matière à traiter se trouvant dans le récipient de chauf-. fage Il.
Cette demande se rapporte à des points importants de l'invention ns Jon'application à la réduction thermique di- recte par le ferrosilicium de matières calcinées et de préfé- rence sous forme cristalline.. contenant du magnésium ainsi que cela ressortira de la description en référence au dessin annexé dans lequel :
La fig. 1 est une vue schématique d'un foyer en perspective.
La fige 2 est une vue en coupe de la partie de la cornue constituant condenseur
La fig. a est une vue similaire d'une variante
La fig. 4 est une vue similaire d'une autre variante.
Dans le dessina représente un foyer dans lequel se trouve une batterie de cornues en métal 9 horizontales,la partie 3 de chaque cornue où s'opère la réduction se trouve dans
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le foyer m1 de chauffage et la partie 4 oh S"opère la con- densation est en dehors du foyer pour le chargement et le
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déchargement à lapression atmosphérique* Le foyer peut être chauffé de toute manière appropriée pour constituer en fait un réservoir de chaleur constante dont les cornues absorbent les calories pour chauffer uniformément la charge qu'elles
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contiemientt.
On utilisera de préférence un chauffage électrique pour produire une 2?a'serye de chaleur constante avec une atmozmère neutre contralée. Si l'on utilise du gaz,, de l'huile ou autres c01D.bustible.i)' on prendra soin d' éviter les gaz corro- alfa qui réagissent avec le métal des cornues.. L'alliage d'a-
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cier rézistant à 1a chaleur dont sont constituées les cornues est coûteux et la longue durée d'usage des cornue0et essen- tielle pour une exploitation économique,,
Dans la partie extérieure ou zone de condensation de chaque cornue se trouve un condenseur amovible 5, sa partie
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voisine du foyer est appliquée fortement en e contre la. ¯ :: oi d 4::.. cornue et l'autre extrémité ? est en contact thermique avec la paroi de la cornue sur Une- 4t*L"1e :L' I,..t'âvT'1 r p:4.
Oomm représenté sur la figure 2g ce contact thermique est ob- tenu par.une bande 8 conductrice de la chaleur en cuivre;; laiton ou matière analogue qui peut être fixée au condenseur ou à la cornue de toute manière appropriée.
L'ouverture de la cornue est fermée par un couvercle
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9 qui est assujetti fortemsnt à la cornue par tout moyen con-. venable 10.
Le condenseur est fermé par la plaque 11 pourvue d'une ouverture 12. Les ressorts en spirale 13 engagés sur les boulons 14 exercent une pression sur la plaque 11 pour appli... quer fortement le condenseur sur son siège ménagé dans la cor- nue. Des moyens pour produire une pression réduite dans la cor- nue sont indiqués par le tuyau 15. Un refroidisseur le dans lequel peut circuler de l'eau entoure l'extrémité extérieure
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de la co r'iu8
La plaque 11 qui ferme le condenseur supporte un dis- positif de condensation fractionnée consistant en une série de
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disques espacés 1!la 18 la destinés à constituer un parcours relativement long pour le cheminement des vapeurs.
Le disque inférieur 19 est hors de contact thermique avec la paroi du condenseur et reste à une température plus élevée que les au-
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tres disquesa 00noeo montré dans les figures 3 et 43 13extrimîtè extérieure de la cornue est quelque peu allongée aU-delà de la zone occupée par le condenseur amovible 5 pour faciliter le
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re:t.::oid1Iemnt' d.e la zone de condensation fractionnée de la cornue.
Dans la figure 3, la plaque de fermeture du coraeniiqur ,Tc. s'éttnd u-de!1. de la paroi du condenseur amovible pour venir en contact avec la paroi de la cornue pour :::'ac11 i:e.' plus encore le l'etro:idis8e#nt de la zone de condensation frac- tiOm..'Ch Banitf la. fig.4 cette plaque llb est plus épaisse sa périphérie pour permettre un plus grand contact ther--- mique en 20 et 21 aree la paroi du condenur. amovible d'une parts et celle de la cornue, d'autre part. le fonctionnement de l'appareil est le suivant:
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1a c7r6r.VgeL <o8 forme de briquettes de matière contenait le magnésium et de terroii1icium, est massivement placée dans les diverses cornues. 'Le condenseur amovible et le con- denseur de fractionnement sont mis en place et le vide est . fait dans les cornues pour y produire la pression réduite désirée* La température au voisinage immédiat de la zone
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de réduction des cornues étant d'environ 1150co, le magnésium
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sodium et autres corps contenus dans la charge sont Volatilisée sans qu'il en résulte de substantiels dommages pour les cornues,.
Les vapeurs de métal passant de la zone de réduction de la cor- nue dans la zone de condensation.
Les vapeurs heurtant le disque 19 sont déviées vers la paroi du condenseur amovible où le magnésium se
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condense en un bloc.comme montré èri 22.
Les vapeurs de métal à plus haute tension de va- peur passent autour du disque 19, puis par les perforations du disque 18 et sont condensées dans la zone plus froide du condenseur de fractionnement pour en etre enlevées, séparé- 'ment du magnésium.
Le contact thermique de cette;partie supérieure du condenseur amovible avec la paroi de la cornue, qui est re- froidie par la circulation d'eau assure la chute de tempéra- ture nécessaire pour former des fractions distinctes séparées des métaux sublimés.
Le disque 19 étant hors de contact thermique direct avec la paroi du condenseur et restant chaud assure le dépôt du magnésium seul sur la paroi du condenseur amovible où il
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s*accumule en un bloc avec un rebord s'avançant vers l'inté- rieur comme montré en 2s. Cette structure du condensat de magnésium est importante., elle s'oppose à l'ignition lorsque le métal se trouve exposé à l'air atmosphérique, Sa= 8 rfro.- disseR;rt-1;ettem3nt au-dessous de la température de conden- sation du métal. Il faut faire observer que le seul contact
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thermique que le disque chaud 19 a avec la cornue s'opère indirectement par les minces tiges de support 24.
Lorsque le cycle de chauffage de la charge de la cornue est achevé en casse le vide et la cornue est déchargée à l'air. Le condenseur de fractionnement est d'abord enlevé entraînant avec lui la partie de métal.pyrophorique qui s'enflamme très rapidement quand il est chaud au moment de son exposition à l'air et qui., s'il n'était pas enlevé, risquerait d'enflammer le magnesium chaud se trouvant dans
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la cornue. Le condenseur amovible avec le naqnnsilam par est c0"$ en1vé 'tare q"J!'i7 soit 'G!.,8a''8 4'avoF.T recours à un refroidissement supplémentaire.pour éviter l'ignition.
De cette façon; le feu et le danger d'explosion sont éliminés et en même temps, il en résulte une perte minimum de la chaleur initiale de la cornue.
Le résidu de la-charge est alors enlevé et la cornue est prete à recevoir une nouvelle charge. On opère succes- sivement de la même manière pour les diverses cornues, sans qu'il soit besoin de les enlever du foyer.
On remarquera que la partie de la cornue où s'opère la réduction est relativement longue par rapport à la partie où s'opère la condensation. On a remarqué que cette derniè- re ne doit avoir qu'environ le sixième de la longueur de la cornue.
Cela est dû à la condensation et l'enlèvement séparés du sodium et du magnésium qui tout en évitant le danger d'incen-
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die réclame un moindre refroidissement de la zone de condensa- tion de la cornue.
Cela,en outre,, n'exige qu'un minimum de métal coû-
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teux pour la cornue par 1.3.og, de magnésium produit puisque environ les cinq-sixièmes de la cornue sont utilisés pour
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transmettre la chaleur à la charge à réduire. ' La oharpe sous forme de briquettes de matière cristallisée calcinée contenant de la magnésie, et de ferro-
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silicium est de préférence, chauffée a l'air libre a environ
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850-a dans un but de dégazage avant son :introduction,, chaude, dans 1e foYe..
.jD?Qk.TIQN3 F' 1; 1) procéda de production de magnésium-métal par
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réduction directe par chauffage pour 1)rmer des vapeurs du métal en partant d'une matière contenant de la magnésie et de ferrosiliciums. sous pression réduite, dans 3,a zone de ré- duction d'une cornue en métal placée à demeure dans un foyer. une des extrémités de la cornue'étant en dehors du foyer et constituant la zone de condensation pour recevoir les vapeurs
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caractérisé en ce que 1'écoulem9nt des vapeurs dans la zone de condensation de la cornue .est retardé en un point situé à une certaine distance de 11.
extr$m1 té extérieure de la co8- nue pour condenser les Tapeurs de magnésium sous torse d'un bloc, pour former une zone relativement froide voisine de l'extrémité extérieure de la cornue et pour permettre d'en- lever le magnesium chaud de la cornue à la pression atmos-
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sphérique sans ignition. 2) procédé tel que revendiqué sous lî caractérisé en ce que les vapeurs métalliques restantes sont condensées dans une zone relativement froide voisine de l'extrémité ex-
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térieure de la cornue et recueillies séparément du magnesium.
8) procédé tel que revendiqué sous 1 ou e, carac-. térisé en ce que les vapeurs de métal sont condensées fraction.'1ellement dans la partie de la cornue située hors du foyer et les fractions chaudes du métal solide sont enlevées
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séparément de la cornue à la pression atmosphérique, 4) procédé tel que revendiqué sous -il, 2 ou 3, ca- ractérisé en ce que les cornues en métal sont chauffées dans
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le foYer à une température vlh-isine de 1160*0
5) Procédé tel que revendiqué dans n'importe la- quelle des revendications précédentes,,
caractérisé en ce que les vapeurs de sodium et de métaux pyrophoriques analogues sont condensées dans une zone relativement plus froide de la
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cornue et ces métaux condensés sont enlevés de :La coxrue b. la pression atmosphérique n.llt l'enlèvement du magnésium* 8, appareil pour la production de masses cohèreates de magnésium en partant d*une X'c.cl'le par réduction thermique, sous pression réduite avec du feTTosi1iciun, comprenant un foyer une pl'..;.j;{'.lo1 t6 de cornues en métal comportant une partie ou s" opère la réduction et ia volailisation =:L,ije4,,ue d-iis 1? :roy--,i, b la température d'opéras ticii e; au moins une :;X1r'tie de son extrémité hors du foyer constituant condenseur pour les vapeurs de métal;
une fermesure amovible pour chaque cornue et des moyens pour pronk duire une pression réduite dans les cornues, caractérisé en ce que chaque condenseur comprend une zone relativement chaude et une zone plus froide séparées par une aspiration retardant et déviant la vapeur et pourvue d'un passage pour ladite vapeur.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.