Brevet FR2081741A1 — publié le 19711210

La présente invention a pour objet un procédé d'élaboration et de récupération de métaux non ferreux présents dans les sédiments provenant Ce bcues d'origine thermale. Lors de la prospection dzs fonds marins au moyen de forages en profondeur, effectués en vue d'en extraire les richesses contenues dans leur sein, on a mis à jour, en plus du pétrole et du gaz naturel, des gisements de boues d r ori- gine thermale, dans lesquels se sont concentrés des mineraux de grande valeur , entre autres le fer et des métaux lourds autres que le fer.Tout comme le pétrole, ces boues d'origine thermale contenant des produits minéraux peuvent être amenées A la surface grâce à des conduites tubulaires et a des pompes Etant donné que ces produits minéraux se présentent dans les boues d'origine thermale sous une forme très finement divisée et avec des compositions différentes, leur élaboration.et la récupération des métaux non ferreux à partir de celles-ci se heurtent à des difficultés considérables. La présente invention se propose de mettre au point un procédé permettant d'élaborer et de récupérer, d'une manière simple et particulièrement économique, les substances minérales contenues dans les boues d'origine thermale. Pour obtenir ce résultat on soumet la boue d'origine thermale à une séparation entre les phases solide et liquide, de préfé- rence sur un filtre ou dans une centrifugeuse, après quoi on fait subir aux substances solides ainsi obtenues - éventuellement après un grillage oxydant préalable - une désagrégation pyrométallurgique par grillage chlorant ou sulfatant, ou encore par volatilisation chlorante dans un four,de préférence dans un four à plusieurs étages, un four à cuve ou un four à couches tourbillonnaires, puis une lixiviation.Cette désagré- gation métallurgique des métaux non ferreux contenus dans les matières solides, effectuée à l'intérieur des fours cités plus haut, permet, conformément à l'invention, une transformation facile de ceux-ci, grâce à une lixiviation ultérieure, en une forme facilement soluble dans l'eau ou les acides. A partir de cette solution, on peut récupérer sélectivement les métaux non ferreux, de manière connue, ceci par sédimentation, par précipitation chimique, par échange d'ions, par électrolyse, ou par une combinaison de plusieurs de ces procédés. Selon un mode préféré dtexécutton de la présente invention, on amène la boue d'origine thermale, avant la séparation des phases solide et liquide, en vue de 11 enrichir en fractions solides contenant du fer et des sulfures, dans un four à sédimentation, un cyclone ou un séparateur magnétique, ou bien, après avoir séparé les phases solide et liquide, on effectue une flottation. De cette manière, on réalise, trbs avantageusement, une séparation sélective et une accumulation des minerais de fer et des sulfures. Au cas où des métaux seraient encore présents dans la phase liquide rormée lors de la séparation entre solides et liquides, il est possible de récupérer les métaux en question à l'aide d'échangeurs d'ions. Selon un autre mode d'exécution de la présente invention, également intéressant, on effectue la lixiviation, en fonction 'du mode de grillage préalable, de manière connue, au moyen d'eau ou d'un acide ; quand le produit a été soumis à un grillage chlorant, on effectue la lixiviation au moyen d'un acide, tandis que pour les autres produits de grillage indiqués plus haut, cette lixiviation s 'opère avec de liteau. Conformément i un autre mode de sES^n n o- çre du procédé de l'invention, fort apprécié lui aussi, on soumet, avant l'opération de grillage, les substances solides, Q apparaissent lors de la séparation entre phases solide et liquide, à un lavage, puis à une flottation. Dans ces conditions, le lavage des substances solides précédant la flottation s'effec- tue avantageusement à l'aide d'eau douce, en vue d'éliminer les-sels métalliques dissous dans le produit, lesquels raient avoir une influence faucheuse sur l'opération de flottation. La description qui va suivre, en regard du dessin schématique annexé, fera mieux comprendre l'esprit de la présente invention. Pour l'enrichir en les substances solides (fer et sulfures) qu'elle contient, on amène la boue d'origine thermale, dans la direction indiquée par la flèche 1, jusqu'à un disposi tifd'enrichissement préalable 2, qui est par exemple un four à sédimentation, un cyclone ou un séparateur magnétique. Le mélange solide/liquide enrichi dans cette installation est ensuite soumis, dans un dispositif 3, qui est de préférence un filtre ou une centrifugeuse, à un traitement complémentaire, qui a pour résultat une séparation entre les phases solide et liquide.Après avoir subi éventuellement un grillage oxydant préalable dans un four 4 (représenté en tirets dans le dessin), les substances solides ainsi obtenues sont soumises, dans le four 5 > qui se trouve en aval du dispositif 3 de séparation entre phase solide et phase liquide, à un grillage chlorant ou sulfatant ou à une vaporisation chlorante. Pour le grillage chlorant ou sulfatant, on peut envisager des fours à plusieurs étages ou des fours à cuve > tandis que pour la volatilisation chlorante on met en jeu avantageusement des fours à couches tourbillonnaires. Dans ces conditions, le grillage chlorant, ainsi que le grillage sulfatant, peuvent autre réalisés avantageusement dans un système de fours.Il est bon d'effectuer le grillage oxydant dans un four à étages, ceci de telle manière qu'il ne reste encore que d'environ 2 à 5 % de soufre dans le produit grillé. On soumet ensuite les sulfures présents dans le produit grillé à un grillage chlorant, avec addition de chlorure de sodium. Lors de cette opération de grillage, il se produit, sous l'action de la chaleur à l'intérieur du four, une transformation du soufre,en anhydride sulfureux, lequel provoque à son tour la décomposition du chlorure de sodium. Sous l'action du chlore ainsi libéré, les métaux non ferreux passent sous une forme soluble dans les acides. Après le grillage chlorant, on amène le produit dans un récipient 6, muni d'un agitateur, dans lequel le produit de grillage est soumis à une lixiviation à l'aide d'un 1,acide de tour".L'expression "acide de tour" désigne un acide composé de H20, S02, HCl, S03 et H2S04. Dans le cas d'un grillage non chlorant dans le four 5, la lixiviation du produit de grillage dans le récipient 6 s'effectue, de manière connue, à l'aide d'eau. Après cette lixiviation a lieu la séparation sélective des métaux, de manière connue, par voie métallurgique. Dans le cas où les fractions restant après la lixiviation contiennent, en plus de Fe20D, encore d -né taux non ferreux, on peut récupérer ceux-ci grâce à une nouvelle lixiviation de ces fractions. Pour isoler le fer on envoie au haut-fourneau, sous une forme appropriée, le Fie 203 qui s'est accumulé dans les fractions restantes. il peut éventuellement y avoir intérêt, ceci en fonction des minéraux présents dans la bouillie d'origine thermale, à amener les sédiments provenant de boues d'origine ther male, sans séparation préalable sous l'action de la pesanteur ou d'un champ magnétique, dans le dispositif de séparation des phases solide et liquide 3, par l'intermédiaire de la conduite 7, indiquée en tirets sur le dessin. On peut aussi, ainsi qu'il est également indiqué en tirets, soumettre les substances solides qui apparaissent lors de la séparation des phases solide et liquide, avant l'opération de grillage dans le four 5, à un lavage, puis à une flottation dans le dispositif 8.Le concentré formé lors de la flottation-est renvoyé, par l'intermédiaire d'une conduite 9, dans le dispositif de séparation des phases solide et liquide 3,tandis que les stériles sont évacués du dispositif de flottation 8 et hors de l'installation suivant la direction de la flèche 10. De cette manière on obtient avantageusement, dès les premières étapes de l'opération > une séparation sélective des minéraux ferrifères et des minerais sulfureux, d'une part, et des autres minéraux présents dans la boue, d'autre part. Si, par ailleurs, la boue d'origine thermale ne contient pas de sulfures, ou n'en contient que de faibles proportions, on peut se passer de la flottation, ainsi que du grillage oxydant, c'est-à-dire qu'on effectue seulement un grillage chlorant, dans le four 5, des substances solides formées dans le dispositif de séparation des phases solide et liquide 3. Le procédé conforme à l'invention n'est pas limité à cet exemple d t application, mais on peut faire varier ou choisir à volonté les étapes de I'opération, en fonction des minéraux présents dans la boue thermale. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'élaboration et de récupération des métaux non ferreux présents dans les sédiments de boues d'origine thermale, caractérisé en ce que l'on soumet la boue à une séparation des phases solide et liquide en 3 (cf. dessin annexé) , de préférence dans un filtre ou une centrifugeuse, puis on fait subir une lixiviation aux substances solides ainsi obtenues, éventuellement après un grillage oxydant préalabile, une dégradation pyrométallurgique par un grillage chlorant ou sulfatant ou par une vaporisation chlorante dans un four 5, de préférence dans un four à plusieurs étages, un four à cuve ou un four à couches tourbillonnaires. 2.- Procédé selon la revendication 1, daractérisé encre que l'on amène la boue d'origine thermale, avant la séparation des phases solide et liquide, dans'un four à sédi- mentation, un cyclone ou un séparateur magnétique, en vue d'accumuler les composantes solides ferrifères et sulfureuses qu'elle contient, ou bien on la soumet à une flottation après la séparation des phases liquide et solide. 3.- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que liron soumet, avant l'opération de grillage, les substances solides, qui apparaissent lors de la séparation des phases solide et liquide, à un lavage, puis à une flottation. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 9, caractérisé en ce que l'on effectue la lixiviation, selon le type.du grillage préalable, au moyen de l'eau ou d'un acide.