Brevet FR2081761A1 — publié le 19711210

L'obtention d'étain par volatilisation de celui-ci à partir de minerais qui le contiennent, ainsi que de tout autre type de matières qui le contiennent, est connue en général. Mais, pour des causes diverses, les procédés connus d'obtention de l'étain ne donnent pas de grands rendements, car il est difficile 5 d'obtenir un maximum de volatilisation de l'étain. La présente invention concerne un nouveau procédé de séparation d'étain par volatilisation presque totale de l'étain, jusqu'à obtention de résidus de 1% seulement ou même 0,5% dans la scorie qui reste à la fin du processus*complet. Ce procédé permet la récupération de l'étain avec un rendement maximum. 10 Ce procédé utilise comme produit initial n'importe quel minerai ou matière qui contient de l'étain et renferme notamment certaines quantités de soufre, FeO et Si02, et met en oeuvre du silicium sous forme d'alliage adéquat de ferro-silicium, matière existant sur le marché de ferro-alliages et qui remplit parfaitement les conditions que nécessite le procédé en question et pour l'ob-15 jectif détaillé ci-après. La volatilisation de l'étain est connue depuis des années tant sous forme de SnCl2 que de SnS qu'on réalise, dans le premier cas, au moyen de convertisseurs, où on brûle de l'air, de l'huile, du gaz ou un mélange de ceux-ci au travers de la charge. Mais on sait également que ce procédé est hautement 20 agressif tant pour les revêtements que pour les tuyauteries, filtres, etc.. Quant au second cas, il présente quelques particularités comme l'addition de S dans les matières si elles ne le contiennent pas, ainsi que l'élimination de gaz sulfureux, qui doivent se résoudre au moyen d'installations adéquates. C'est précisément cette présence de soufre dans des minerais d'étain qui 25 rend intéressante l'application du procédé mentionné. Si on applique un processus de réduction conventionnel à des minerais ou autres matières d'étain où existent S, Fe et d'autres composants comme Si02, AI2O3, etc., on peut obtenir une certaine quantité de métal non purifié renfermant un pourcentage élevé de fer, une scorie pouvant renfermer î a 2% 30 d'étain et 5 à 10% de FeO, suivant la composition des matériaux initiaux. Il se forme en outre, une mat te très importante de fer et d'étain, c'est-à-dire un sulfure complexe de Sn et Fe, où est retenue une grande partie de l'étain initial, qui peut atteindre une concentration d'environ 25%. Les processus de volatilisation d'étain sous forme de SnS essaient en 35 général d'obtenir des gaz ou poudres qu'on recueille dans les divers dispositifs de filtrage dont l'on dispose, pour donner la plus grande quantité possible d'étain, en sorte que, dans les matières résiduelles, il existe un minimum de ce dernier. 71 07077 2 2081761 Conformément à ce qui est exposé, il est évident qu'un pourcentage élevé d'étain reste dans la scorie et un autre dans la matte d'étain-fer, qui se forme par l'action du soufre présent, élément, d'autre part, nécessaire comme agent volatilisant du Sn en forme de SnS. Comme la formation de cette matte 5 est inévitable, il est nécessaire d'obtenir sa décomposition et la libération de l'étain retenu pour qu'on puisse le recueillir sous forme de gaz dans les dispositifs de filtrage. Pour décomposer cette matte, il existe quelques éléments comme le silicium ou 1:aluminium, qui, agissant sur les composants de la matte, permettent la libération de l'étain. 10 Comme on l'a dit antérieurement, c'est précisément par l'emploi de sili cium sous forme d'alliage de ferro-silicium que l'on atteint l'objectif poursuivi. Essentiellement, le procédé le 3.'investi.-n permet, par l'action du ferro-silicium sur la matte formée, la libération de l'étain, et donne à sa place an ferro-silicium à forte teneur en fer et faible teneur en silicium 15 et avec un contenu très réduit d'étain, inférieur à 2$, ce qui est l'objectif recherché. On peut donc affirmer que la rétention de l'étain est si minime qu'on peut la considérer comme une volatilisation suivie d'une récupération presque totale de'l'étain. 20 Le procédé de l'invention permet d'obtenir une extraction maximum. de l'é tain des matières d'entrée et, par conséquence, une rétention minimum de celui-ci dans les matières résiduelles. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, et qui représente un mode 25 de réalisation de l'invention. Dans cet exemple, on effectue une série de phases en continu, à partir d'un four ou source de chaleur qui peut être un four électrique à arc, fermé, où se réalise tout le processus de volatilisation, équipé d'une sortie de gaz qui communique avec l'installation de recueil et filtrage des gaz qui, traités 30 par des méthodes conventionnelles et connues, donnent finalement de l'étain-métal. Dans une première étape, on procède à la préparation et au chauffage de ce four, pour, ensuite, y introduire les matières qui contiennent de l'étain (minéraux, scories, cendres, mattes, etc.) avec'addition d'une matière qui 35 apporte du soufre si les produits initiaux n'en contiennent pas, comme pyrites, anhydrites, plâtre, etc.. On introduit également un agent réducteur comme du coke, anthracite, etc., et ferro-silicium. Lorsqu'on atteint la température de réduction de l'étain (supérieure aux 71 07077 3 2081761 1 200 degrés centigrades), l'étain se volatilise sous forme de SnS, il se forme me scorie et une matte qui se décomposent ensuite avec libération de son êtain, qui se volatilise également, et il reste dans le four de la scorie et du ferro-silicium présentant les caractéristiques décrites antérieurement. 5 Aussitôt que la coulée des éléments résiduels s'est effectuée, le pro cessus se répète de nouveau de façon continue et, afin de donner de la fluidité à cette scorie, on peut ajouter des fondants conventionnels comme calcaire, aluminium ou similaires. On peut aussi renforcer l'effet volatilisant en soufflant de l'air sur le "bain. 10 Les additions de ferro-silicium peuvent se faire à divers moments, en partie avec la charge initiale, en partie avant chaque coulée, indistinctement. Comme vérification de ce qui précède, nous détaillons ci-après quelques exemples réalisés, tant à l'échelle du laboratoire qu'à l'échelle industrielle. X. Alimentation : matières de 3$ Sn, 5% FeO, 50$ SiÛ2, 27$ CaO 15 8$ de pyrite de fer 6$ de Fe-Si 10* d'anthracite Résidu : scorie avec 0,2$ Sn Fe-Si 1,7$ Sn 20 II. Alimentation : matières avec 20$ Sn, 23$ FeO 7,5$ pyrite 15$ SOtfCa 10$ anthracite Résidu : scorie avec 0,7$ Sn 25 Fe-Si avec 2,2$ Sn III. Alimentation : matières avec 20$ Sn, 23$ FeO 5$ SOifCa 10$ pyrite 5$ Fe-Si 30 10$ anthracite Résidu : scorie avec 0,15$ Sn Fe-Si 2,3 $ Sn Comme on peut le remarquer, tant dans la scorie que dans la matte de Fe-Si, le pourcentage d'étain est minimum, ce qui suppose, naturellement, un 35 maximum de volatilisation de celui—ci et un pourcentage élevé de récupération. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits, elle est susceptible de nombreuses autres variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on 71 07077 2081761 s'ecarte pour cela de l'esprit de l'invention. C'est ainsi que la forme du four, les matériaux initiaux et .dimensions peuvent être variables, ainsi que, tout ce qui est accessoire et secondaire du moment que cela n'altère, ne change ni ne modifie l'essentiel du procédé décrit. 71 07077 5 2081761 BEVEHDICATIOHS 1.- Procédé pour l'obtention d'étain par volatilisation de celui-ci à partir de minerais ou matières de tout genre qui le contiennent, caractérisé en ce qu'on l'effectue dans un four de caractéristiques adéquates pour obtenir des températures supérieures à 1 200 degrés centigrades, dans lequel on introduit des matières qui contiennent de l'étain, un produit qui contient du soufre, si lesdites matières n'en contiennent pas, un agent réducteur et du ferro-silicium. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise du ferro-silicium commercial, adéquat, qui agit sur la matte qui se forme, la décompose en libérant l'étain et s'allie au fer, donnant à sa place un ferro-silicium a forte teneur en fer et à faible teneur en silicium et avec une teneur d'étain inférieure à 2%. 3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, une fois effectuée la coulée des éléments résiduels, on répète le processus de façon continue, en ajoutant éventuellement des fondants conventionnels pour donner plus de fluidité à la scorie, et en soufflant éventuellement de l'air sur le bain pour renforcer l'effet volatilisant.