Brevet FR2083475A1 — publié le 19711217

On connaît et l'on utilise à l'échelle industrielle divers procédés de récupération de déchets ou débris de plomb dans le but, le plus souvent, d'aboutir à la production de plomb pur. Les fabriques d'accumulateurs, en revanche, qui doivent utiliser des alliages plomb-antimoine pour la fabrication de grilles ou plaques d'accumulateurs sont donc plus particulièrement intéressées à l'obtention directe, à partir des fours de récupération, d'un alliage plomb-antimoine. Attendu qu'au cours de la refonte des débris d'accumulateurs, l'on traite simultanément les parties métalliques (grilles, collecteurs, etc..) et la pâte, qui est la partie active de l'accunlulateur, composée d'un mélange d'oxydes et de sulfates de plomb, l'alliage que procure le cycle de récupération présente une teneur d'antimoine qui est généralement assez faible.Pour élever cette teneur jusqu'à la valeur nécessaire pour permettre la fabrication de grilles, il convient d'opérer des additions d'antimoine pur à alliage récupéré, grâce à une refu- sion effectuée dans des fours appropriés. Le but de la présente invention consiste à obtenir directement, à partir du four de récupération, un alliage plomb-antimoine ayant la teneur voulue d'antimoine. Ce but est réalisé, suivant l'invention, en ajoutant à la charge de débris à traiter, dans le four de récupération, un minérai d'antimoine, notamment de l'anti monlte ( Sb2S) ). Ce procédé permet d'une part de gagner du temps et, d'autre part, de réduire sensiblement les frais de production, attendu que le prix de revient du minerai est particulièrement faible, eu égard à celui de l'antimoine pur. En outre, suivant l'invention, il est possible de réaliser un accroissement du rendement en alliage de plomb dans le four de récupération, ainsi qu'une diminution conséquente et ultérieure du prix de revient final de l'alliage, en ajoutant à la charge de déchets ou débris à traiter, en plus du minerai d'antimoine, des teneurs adéquates de minerai de plomb, notamment de la galène ( PbS ). Cycle métallurique Suivant un premier mode de réalisation de l'invention, des débris ou déchets d'accumulateurs, composés, ainsi qu il est dit plus haut, d'un mélange de parties métalliques ( constituées par du plomb pur et d'alliage plomb-antimoine ) et de parties non métalliques ( constituées par des oxydes et du sulfate de plomb ), ainsi que par la matière plastique et le brai qui composent les éléments séparateurs et une partie de l'enveloppe, sont introduits dans un four, qui peut être du type à cuve, à réverbère ou rotatif, avec des quantités appropriées d'agents réducteurs ( charbon de bois et fer sous forme de ferraille légère,). h cette charge on ajoute une certaine quantité de minerai d'antImoine, notamment de l'antimonite ( Sb2S, ) convenablement broyé et enrichi, afin de réduire au minimum le pourcentage de gangue. La teneur en antimoine ainsi ajouté varie selon la teneur moyenne en antimoine de la charge à récupérer, et aussi de la teneur finale en atimoine que l'on désire obtenir. Ainsi, notamment, le pourcentage d'antimonite à ajouter pour la production d'un alliage utilisable tel quel pour la fabrication de grilles d'accumulateurs varie entre 2 et 10 ss en poids, calculés d'après le poids de la charge de déchets ou débris.En revanche, pour obtenir un alliage à teneur plus élevée en antimoine, utilisable comme alliage-mère pour la production d'alliages plomb-antimoine pour grilles dlaccumula- teurs ou pour d'autres applications, le pourcentage dlanttimonite ajouté dépasse les 10 #, car il peut atteindre les 30 ffi ou davantage. Les réactions que l'on exploite lors de la mise en oeuvre de l'invention sont les suivantes En meme temps que ces réactions, la charge réagit avec le carbone et le fer, suivant les équations Pour faciliter l'achèvement des réactions sus-indiquées, il convient de porter progressivement la température de la masse jusqu'j environ 1000 C. Au terme de la réaction, l'alliage est prélevé et dirigé vers les phases de traitement ultérieures. Les impuretés éventuellement contenues dans le minerai d'antimoine ( As, Pb, Sn, Ag, Cu ) peuvent se retrouver dans l'alliage plomb-antimoine sans cependant créer dtinconvénients, attendu que ces éléments sont considérés comme favorables à la conduction d'électricité ou à la fluidité, ainsi qutà la résistance r.éca- nique, de l'alliage. Dans le second mode de réalisation de l'invention, des teneurs adéquates de concentré de trinerai de plomb ( galène ) scnt ajoutés aux déchets ou débris qui constituent la charge, en rempla- cement total ou partiel du carbone, afin d'exploiter les réactions suivantes Dans ce cas, c'est-à-dire lorsqu'on ajoute simultanément des minerais de plomb et d'antimoine aux déchets d'accumulateurs, il convient de veiller tout particulièrement au calcul de la composition de la charge, afin d'obtenir un alliage final ayant la composition désirée, surtout lorsqu'il soit être utilisé direete- ment pour la fabrication de grilles d'accumulateurs. En général, le pourcentage de PbS ajouté sera compris entre 2 et 20 ss du poids, calculé d'après le poids de la charge. Exemnle 1 Dans un four rotatif d'un diamètre d'environ 2,50 ni et d'une longueur d'environ 4 m, on charge 5 500 kg de déchets d'accumulateurs 800 kg de déchets de fer ( barils ) 300 kg de charbon de bois 200 kg de carbonate de soude 220 kg de concentré d'antimonite ( à 60 ss de Sb ). La composition moyenne des déchets est la suivante PbS04 .......... 35 % Pb02 ----. 20 % PbO 2% Matières non-métal liques 5 5 'oct, Pb et Pb-antimonieux .. le reste. Ceci correspond à une teneur en Pb d'environ 4 400 kg a 2,5 - 3 % de Sb. L'addition de 220 kg d'antimonite correspond à environ 132 kg d'antimoine, suffisants pour porter la teneur finale de cet élément, dans l'alliage obtenu, à une valeur comprise entre 5,5 et 6 #. La masse, dans le four de traitement, est chauffée à environ 10000C pendant le temps nécessaire pour compléter les réactions ( 5 à 6 heures ), puis on effectue la coulée. P#emDle 2 Dans le même four rotatif, on charge 5 000 kg de déchets d'accumulateurs 800 kg de déchets de fer 100 kg de charbon de bois 1 000 kg de concentré de galène ( à 75 ss de Pb 250 kg de concentré d'antimonite ( à 60 g de Sb ) ce qui correspond à une teneur en Pb d'environ 4 750 kg à 2,5 % de Sb. L'addition de 250 kg d'antimonlte correspond à envIron 150 kg de Sb, suffisants pour porter la teneur finale de cet élément dans l'alliage à la valeur désirée. Le cycle d'élaboration de la charge ne varie pas sensiblement par rapport à celui de ltexemplé 1 ci-dessus. On remarquera que, grâce à l'usage du concentré de galène, la quantité nécessaire de carbone est sensiblement diminuée, attendu que celui-ci est remplacé en grande partie par le sulfure de plomb en ce qui concerne son action réductrice des oxydes et sulfates de plomb. R^V IXDICATIONS 10 Procédé de récupération de déchets et débris d'accumulateurs pour produire un alliage plomb-antimoine à teneur élevée en antimoine, notamment pour grilles d'accumulateurs, varie térisé par le fait que l'on ajoute directement à la charge de dé- chets a traiter, dans le four de récupération, un minerai d'antiw moine 20 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le minerai d'antimoine est l'antimonite. 30 Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que, pour la production d'un alliage pour grilles daccumulateurs, le pourcentage d'antimonite ajouté à la charge varie entre 2 et 10 % en poids. 40 Procédé selon lrune des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que, pour la production d'alliages à teneur plus exerce en antimoine, utilisables comme alliage-mère dans la production d'alliage plomb-antimoine, le pourcentage dtantimonite ajouté à la charge est supérieur à 10 #, et peut atteindre Jusqu'S 40 $, de préférence. 50 Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé par le fait que l'on ajoute egalement à la charge un minerai de plomb, de préférence de la galène. 60 Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le pourcentage de galène ajouté à la charge varie entre 2 et 20 %en en poids, calculés d'après le poids de la charge 70 Procédé selon 1 une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé par le fait que l'on chauffe la masse de déchets et débris à traiter, dans un four de récupération, jusqu'à une température d'environ 1 000 C.