Brevet FR2124247A1 — publié le 19720922

La présente invention a pour objet un procédé de désulfuration du du coke. le soufre est un constituant indésirable des cokes en raison de sa tendance à passer dans le fer fondu. Il faut 5 l'éliminer du coke pour éviter les propriétés néfastes qu'il communique aux produits sidérurgiques. Cet élément provient, à son tour, du charbon cokéfié où il se présente sous deux formes : la pyrite et le soufre organique. Pendant la cokéfaction, la pyrite se transforme en sulfure de fer en perdant environ la 10 moitié du soufre qu'elle contenait, mais une grande partie de ce soufre est retenue par la matière organique du charbon et reste incorporée au coke produit. N'importe quel traitement capable de réduire le contenu en soufre pyritique du charbon ou de diminuer la capacité de 15 rétention du soufre par la matière organique du charbon pendant sa pyrolyse, doit conduire à l'obtention d'un coke dont la teneur en soufre soit nettement inférieure à celle qui est obtenue à partir du charbon non traité. Aussi bien la réduction de la teneur en soufre pyritique que la diminution de la réacti-20 tivité de la matière organique vis-à-vis du soufre, peuvent être obtenues selon l'invention, grâce à un traitement oxydant préalable du charbon. Ce traitement peut se faire conformément à l'invention avec des réactifs liquides tels que : solutions d'hypochlorites, 25 nitrates, permanganates, acides oxydants et eau oxygénée, ou mélanges de ces produits, soit dans l'installation d'épuration des charbons elle-même (lavoirs), soit par un lavage ultérieur, avant l'introduction cLes charbons dans les fours à coke. On procède de la manière suivante : 30 Dans un réservoir d'une capacité convenant au tonnage de charbon à traiter dans l'usine, on prépare une solution aqueuse des réactifs oxydants ou un mélange de ces réactifs. Cette solution peut contenir également d'autres réactifs non incompatibles, cfestinés à d'autres traitements du charbon. Lorsque 35 le traitement est effectué dans 1'installation d'épuration des charbons bruts elle-même, cette solution oxydante est apportée au moyen des dispositifs convenables de répartition, de pompage 72 01905 2 2124247 et de dosage,au courant général d'eau du lavoir dans les proportions adéquates, en fonction des caractéristiques du charbon à désulfurer. Le contact du charbon avec la solution oxydante est maintenu 5 pendant le temps nécessaire (qui peut varier entre 15 minutes et 24 heures) pour obtenir l'effet désulfurant recherché, après quoi on décante ou on sépare le charbon de la solution et on le lave avec de l'eau pour éliminer l'excès de réactifs et les résidus solubles résultant du traitement. La solution résiduelle 10 est évacuée, après neutralisation si elle présente une acidité notable,par les drains (canalisations d'écoulement d'eau) de l'installation. Ce n'est que dans le cas d'utilisation de solutions très concentrées de réactifs qu'il convient d'envisager la recirculation (recyclage) de cette solution. Le 15 charbon ainsi traité est prêt à être cokéfié. Lorsque le traitement est effectué sur des charbons préalablement épurés, la solution oxydante est conduite au réservoir qui contient le charbon à traiter. Le contact du charbon avec les liquides oxydants se prolonge ici pendant le 20 temps nécessaire pour obtenir les effets désulfurants désirés (ce temps peut varier de 15 minutes à 24 heures), après quoi l'excès de réactifs est éliminé grâce à un lavage à l'eau. Après ce lavage, le charbon est prêt à être cokéfié. On va maintenant décrire deux exemples de mise en oeuvre 25 de l'invention, donnés à titre non limitatif. Exemple 1.- Le charbon à traiter est une houille sèche donnant une flamme de 0,5 à 12 mm de hauteur, avec 37 % de matières volatiles et un indice de gonflement au creuset égal à 8. Il contient au 30 total 1,41 i° de soufre, dont la moitié environ de soufre pyritique (0,75 i°). Le coke obtenu dans les conditions habituelles à partir de cette houille contient 1,32 % de soufre. Le traitement selon l'invention a été réalisé avec de l'acide nitrique à 40 fo pendant une heure en éliminant l'excès 35 d'acide par un lavage à l'eau. Le charbon ainsi traité ne contenait que 1,12 f» de soufre et le coke obtenu à partir de ce charbon contenait seulement 72 01905 3 2124247 1 ,03 $> de soufre. Exemple 2. - Le charbon à traiter est une houille contenant 32 $ de matières volatiles ayant un indice de gonflement égal à 7 5 et se présentant sous forme de grains de 0,5 à 10 mm. Son contenu en soufre est de 1 ,09 i° et le coke obtenu à partir de cette houille contient 1 ,04 de soufre. Le traitement a été réalisé avec une solution d'hypochlorite de sodium à 10 fo, acidifiée avec de l'acide chlorhydrique jus-10 qu'à un pH égal à 5, pendant deux heures. L'opération a été suivie d'un lavage à l'eau pour éliminer l'excès de réactif. Le contenu en soufre du charbon ainsi traité est descendu à 0,94 io et le coke obtenu à partir de ce charbon ne contenait que 0,75 de soufre. 15 Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de 20 l'invention, et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. 72 01905 4 2124247 REVENDICATIONS 1Procédé de désulfurâtion du coke par traitement préalable du charbon par des réactifs oxydants en solution, caractérisé par la mise en contact du charbon, soit pendant le processus d'épuration quand il s1 agit de charbons bruts, 5 soit dans un silo, réservoir ou récipient d'une contenance et d'une nature adéquates s'il s'agit de charbons déjà épurés, avec une solution aqueuse d'au moins un réactif oxydant choisi par exemple parmi l'eau oxygénée, l'acide nitrique, les nitrates, les hypochlorites, les permanganates ou les autres 10 ions et acides oxydants. 2.- Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la nature et la concentration des réactifs employés seuls, mélangés entre eux ou mélangés à d'autres réactifs destinés à d'autres traitements du charbon, dépendent de la teneur en soufre 15 pyritique, de la répartition de la pyrite dans la masse du charbon, de la dimension des grains de charbon et de la qualité de celui-ci, la solution précitée étant amenée au moyen d'un réseau de distribution approprié, dans le courant général d'eau du lavoir mis en oeuvre dans le processus d'épuration précité 20 ou dans le silo, réservoir ou autre récipient qui contient le charbon à traiter, en choisissant la concentration et la durée du traitement dans chaque cas particulier, de façon à atteindre le but recherché. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en 25 qu'il s'applique à des charbons de n'importe quelle qualité, aux mélanges de charbons et aux mélanges de charbons et de brais, semi-cokes et autres produits destinés à l'obtention de coke. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3» caractérisé 30 en ce qu'on recycle la solution de réactif oxydant jusqu'à son épuisement, pour traiter de nouvelles quantités de charbon., 5.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le temps de contact du charbon avec la 72 01905 5 2124247 solution varie de 5 minutes à 24 heures suivant la concentration de la solution utilisée et l'importance des effets désulfurants désirés. 6.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que le charbon traité se présente sous forme de grains dont les dimensions sont comprises entre 0,5 et 12 mm, soit d'une manière naturelle, soit par trituration de grains ou fragments de dimensions supérieures. 7.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce qu'après obtention de l'effet oxydant,le charbon est séparé et lavé à l'eau pour éliminer l'excès de réactif et les résidus solubles qui se sont produits, en évacuant l'eau de lavage, le charbon étant alors prêt à être cokéfié. 15 8.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution de réactif oxydant est utilisé à une température comprise entre 0°C et 50°C. 9.- Produits, notamment charbon désulfuré et coke désulfuré, obtenus par le procédé selon l'une quelconque des revendications 20 1 à 8.