Brevet FR2201344A1 — publié le 19740426

L'invention concerne la transformation de l'alunite en vue d'obtenir des produits tels que l'alumine, l'acide sulfurique, le sulfate de potassium, etc. L'invention concerne plus précisément un procédé de grillage de l'alunite, qui constitue une partie de processus de transformation de l'alunite et a pour but le traitement préliminaire de celle-ci, à savoir, sa déshydratation et l'élimination de soufre lié dans le sulfate d'aluminium. Comme on le sait, pour éliminer le soufre lié dans le sulfate d'aluminium, on soumet l'alunite à un grillage dans un milieu réducteur. Actuellement, dans la pratique industrielle de la transformation de l'alunite pour le grillage réducteur de celle-ci, une grande extension a été donnée à l'utilisation, en tant que réducteurs, de produits pétroliers tels que le kérosène, l'huile solaire, etc. voir par exemple, les certificats d'Auteurs d'URSS n" 108 047, et n 176 571. Le principal inconvénient du procédé décrit ci-dessus consiste en ce que le produit traité est pollué par du carbone sous forme de noir et par des substances goudronneuses. Ceci implique une opération supplémentaire d' épuration du résidu solide de l'alunite. En outre, un inconvénient de ce même procédé consiste en ce que le gaz sulfureux se formant lors du grillage contient des produits pétroliers n'ayant pas réagi, ce qui complique le procédé de fabrication de l'acide sulfurique et altère la qualité de cet acide. La littérature technique indique également que l'on peut utiliser le soufre élémentaire en tant que réducteur pour le grillage de l'alunite. Mais aucune étude concrète n'a été faite pour réaliser ce procédé dans la pratique (ceci est signalé, par exemple, dans l'ouvrage de Laboutine G. "Les alunites", éditions Métallurgia, Moscou, 1965). Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients précités des procédés connus de grillage réducteur de l'alunite. L'invention a pour but de fournir un procédé de grillage de l'alunite dans un milieu contenant du soufre et de découvrir le caractère optimal que doit avoir l'admission du soufre dans la zone de grillage. Suivant l'invention, lors du grillage de l'alunite dans un milieu contenant du soufre élémentaire, on injecte le soufre dans la zone de grillage par pulvérisation. Le plus avantageux est d'injecter le soufre à l'état fondu. D'une manière concrète, le soufre fondu est injecté à une température de 140 à 1800C. On donnera ci-après une description détaillée de l'invention dans une forme de mise en oeuvre concrète. Comme on le sait, l'alunite est un minéral qui peut être représenté par la formule chimique suivante (K, Na)2So4.AL2(So4)3 2AL2 0 6H20 Pratiquement on soumet au grillage réducteur le minerai d'alunite, y compris le minerai enrichi. D'ordinaire, le minerai contient de 30 à 70% d'alunite. Le grillage conforme à l'invention est applicable à un minerai d'alunite ayant n'importe quelle teneur en alunite, y compris l'alunite pure. Le minerai d'alunite (ou l'alunite pure) est d'abord concassé, puis broyé dans des broyeurs à boulets. Ceci fait, le produit est grillé dans des fours à lit fluidisé aux régimes connus, appliqués au grillage de l'alunite dans un milieu contenant des produits pétroliers en tant que réducteurs. Les fours à lit fluidisé utilisés dans le procédé de l'invention sont connus et utilisés pour le grillage de l alunite dans un milieu de produits pétroliers, la seule différence consistant en ce qu'ils sont dotés de dispositifs pour l'injection et la pulvérisation du soufre. Le grillage peut être réalisé en deux stades. Au premier stade, il est effectué à une température de 400 à 540"C. On obtient alors, principalement, la déshydratation de l'alunite qui peut être complète ou partielle, selon les prescriptions imposés pour le processus ultérieur de transformation de l'alunite. Au second stade, le grillage de l'alunite est effectué à une température de 520 à 6000C. On injecte alors dans la zone de cuisson, par pulvérisation, du soufre élémentaire à l'état fondu. I1 est avantageux de maintenir la température du soufre fondu entre 140 et 1800C, ce qui confère une fluidité suffisante au soufre et rend commode son amenée au point d'injection et sa pulvérisation. Bien qu'il soit préférable d'injecter le soufre à l'état fondu, on peut néanmoins pulvériser le soufre à l'état solide. Au second stade de grillage de l'alunite, le sulfate d'aluminium est réduit en oxyde d'aluminium avec dégagement de gaz sulfureux. Le processus se déroule selon la réaction suivante (K, Na)2S04.A12(S04)3 . 2A12 + 1,5 S 3au203 + (K,Na)2SO4 + 4,5 SO2(gaz). Le grillage de l'alunite peut aussi être effectué en un stade, sans déshydratation préliminaire. Dans ce cas on l'effectue comme décrit plus haut pour le second stade. La nature du grillage (à un ou deux stades) est déterminée par la concentration requise de gaz sulfureux. Une haute concentration requiert la déshydratation préliminaire de l'alunite. Le gaz sulfureux s'étant formé par suite du grillage de l'alunite peut être utilisé pour la fabrication de l'acide sulfurique et d'autres composés du soufre. Le résidu solide résultant du grillage de l'alunite se compose d'un mélange, constitué principalement d'oxyde d'aluminium et de sulfates de métaux alcalins, ainsi que de produits stériles dans le cas où le produit de départ est un minerai d'alunite. Ledit résidu solide est ensuite transformé en produits commerciaux, principalement en alumine et sulfate de potassium. Le processus de transformation ultérieure du résidu solide n'est pas décrit, car il ne fait pas partie de la présente invention. - REVENDICATIONS 1 - Procédé de grillage de l'alunite dans un milieu contenant du soufre élémentaire, caractérisé en ce qu'on injecte le soufre dans la zone de grillage par pulvérisation. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on injecte le soufre à l'état fondu. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on injecte le soufre fondu à une température de 140 à 1800C.