Brevet FR2128051A1 — publié le 19721020

On sait que la production de métaux a partir de leurs minerais par ségrégation de ces derniers consiste à faire réagir le minerai, à haute température, avec un mélange de carbone et d'un agent chlorurant. Le métal se volatilise sous forme de chlorure et précipite à l'état métallique sur les grains de carbone. ce métal, qui était disséminé dans le minerai, se trouve concentré en particules discrètes et de haute teneur qui sont aisément recueillies ensuite par séparation magnétique ou par flottation pour donner un concentré très riche en métal. En fait, l'extraction de ce dernier atteint 90% lorsque les conditions de traitement sont satisfaisantes. Dans le cas particulier de la production de nickel, la réaction de ségrégation doit avoir lieu vers 1.00000 et l'agent chlorurant peut être un chlorure alcalin ou alcalino-terreux, ou un mélange de tels chlorures. Ce peut être aussi un mélange gazeux contenant du gaz chlorhydrique, ainsi que les Demanderesses l'ont montré dans leur demande de brevet français déposée le 13 octobre 1969 sous le numéro 69-34.967 pour "Perfectionnements apportés au traitement des minerais par le procédé de ségrégation". Ce procédé connu présente l'inconvénient que lorsque l'on ajoute l'agent chlorurant au minerai, lequel est généralement préchauffé à une température voisine de 1.00000, il se produit un dégagement d'acide chlorhydrique plus rapide que celui qui serait nécessaire pour la chloruration, de sorte qu'une partie notable de cet acide s'échappe dans les gaz et est ainsi gaspillée. En outre, au cours du traitement, la teneur des gaz en oxyde de carbone augmente, ce qui risque de produire une réduction "in situ" à la suite de laquelle le nickel reste fixé dans sa gangue et ne peut plus en être délogé par ségrégation. Un but de la présente invention est de fournir un procédé du type décrit ci-dessus dans lequel la circulation des gaz dégagés par les réactions de ségrégation est plus rationnelle que dans les procédés connus, afin de favoriser la chloruration du minerai et d 'éliminer la réduction du nickel "in site". Un autre but de l'invention est de permettre la réalisation d'un appareillage simple et efficace pour la mise en oeuvre du procédé ainsi perfectionné. Selon l'invention, ces buts, et d'autres qui apparaitront par la suite, sont atteints lorsque l'agent chlorurant néces saire pour les réactions de ségrégation est un chlorure alcalin ou alcalino-terreux que l'on introduit à,la base d'un réacteur à lit fluidisé dans lequel le minerai à traiter se déplace en sens inverse des gaz dégagés par lesdites réactions. On voit que ce procédé se distingue de l'état antérieur de la technique par le fait que l'agent chlorurant ntest pas introduit dans le réacteur avec le minerai à traiter : l'introduction du premier a lieu à la Mase dudit réacteur et celle du second à son sommet. On pense que l'efficacité de cette solution, oui peut sembler peu rationnelle à première vue, résulte du fait qu'elle assure un contact prolongé entre le minerai et les gaz dégagés au cours des réactions de ségrégation, ce qui favorise la chloruration et diminue la réduction néfaste du métal "in situ". Le minerai est avantageusement introduit dans la partie supérieure d'un réacteur comprenant plusieurs lits fluidisés superposés qu'il traverse de haut en bas au moyen de trop-pleins, l'agent chlorurant entrant dans le lit inférieur. Le carbone nécessaire aux réactions est mélangé au minerai qui est avantageusement préchauffé à une température voisine de 1.0000C. La description qui va suivre et aui ne présente aucun caractère limitatif fera bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. Elle sera précisée par la figure annexée qui représente, de manière hautement schématique, la mise en oeuvre de l'invention. Sur cette figure, le trajet du minerai a été indiqué en traits pleins et celui des gaz de réaction en traits interrompus. Le dispositif représenté-comprend une pluralité de lits fluides superposés. Pour simplifier l'exposé, on supposera que le réacteur employé 1 comprend seulement un lit inférieur 2a et un lit supérieur 2b. Le minerai y est introduit en 3 en même temps que du carbone et il pénètre dans le lit supérieur 2b. Un trop-plein 4 permet de le faire passer dans le lit inférieur 2a d'ou il est extrait en 5 après ségrégation. De l'air est insufflé en 6 à la partie inférieure de l'appareil 1 pour réaliser la fluidisation. Cet air peut être additionné d'un combustible pour com-penser les pertes thermiques par combustion dans la masse, comme décrit dans la demande de brevet français déposée par les Demande resses pour "Procédé et appareillage pour la production de nickel par ségrégation de ses minerais en lit fluidisé" le même jour que la présente demande. Les gaz produits sont recueillis en 7 au sommet du réacteur 1. On voit que le minerai se déplaçant de haut en bas, circule à contre-courant par rapport aux gaz'ascendants dégagés par les réactions de ségrégation. Selon l'invention, l'agent chlorurant, qui peut être du chlorure de calcium, est introduit en 8 dans le réacteur 1 au niveau du lit inférieur 2a. L'expérience montre que, grâce ce procédé, les réactions ont lieu, à rendement égal, avec un bilan thermique meilleur et une consommation d'agent chlorurant moindre que dans les procédés connus. REVENDICATIONS 1") Procédé de production de nickel par ségrégation de ses minerais oxydés au moyen de carbone et d'un agent chlorurant à une température supérieure à 9500C, caractérisé par le fait que ledit agent chlorurant est un agent chlorurant solide comme un chlorure alcalin ou alcalino-terreux ou un mélange de tels chlorures que l'on introduit à la base d'un réacteur de ségrégation en lit fluidisé dans lequel le minerai se déplace en sens inverse des gaz dégagés par lesdites réactions. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le minerai traverse successivement plusieurs lits fluidisés superposés. 30) Appareillage permettant la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un réacteur à plusieurs lits fluidisés, des moyens pour introduire un agent chlorurant solide dans le lit inférieur et le minerai à traiter dans le lit supérieur, et un trop-plein reliant chaque lit fluidisé à celui qui est situé immédiatement au-dessous de lui.