Brevet FR2230742A1 — publié le 19741220

La présente invention concerne un procédé et un appareillage pour la récupération sélective des métaux non ferreux a partir des laitiers de foursà réverbère en particulier la récupération du molybdène et du cuivre des laitiers au cuivre provenant d'un four à réverbère. Un laitier provenant de la fonderie au réverbère d'un concentrat de cuivre contient une concentration en molybdène suffisamment élevée pour justifier économiquement sa récupération. D'une manière générale, le molybdène présent dans le laitier résulte de l'inefficacité de la phase de flottation tendant à séparer la molybdènite du sulfure de cuivre préalablement à la phase de fonderie. L'analyse des laitiers au cuivre provenant defours à réverbère montre que le molybdène est réparti dans toute la phase vitreuse de silicate de fer. D'autres laitiers au cuivre tels que les laitiers au cuivre provenant de convertis sueur contiennent également du molybdène qui est occlus dans une phase de silicate de fer bien qu'à une concentration plus basse que celle que l'on trouve dans les laitiers au cuivre provenant de fours a réverbère. Bien que la présente invention vise particulièrement les laitiers provenant de fours a reverbère-en raison de leur teneur relativement élevée en molybdène, il est bien entendu que les autres laitiers tels que les laitiers à l'acier ou les laitiers de fonderie de cuivre contenant du molybdène et d'autres métaux non ferreux dans une phase au silicate de fer peuvent également etre traités selon l'invention. Pour la récupération du molybdène et du cuivre, le procédé selon l'invention comporte les quatre étapes suivantes 1. Extraction des composés métalliques contenus dans le laitier sous forme d'une matte fondue de sulfure métallique non miscible; 2. Traitement dela matte par oxydation à température élevée en vue de 11 obtention d'un oxyde; 3. Lixiviation du résidu calciné (oxyde) au moyen d'un acide ou d'une base pour en dissoudre les composés métalliques et 4. Obtention d'un composé de molybdène ou de cuivre par extrac tion au solvant ou précipitation de la liqueur de lixiviation riche en métaux. On connait divers procédés dans lesquels on élimine du la*ie-- des composés métalliques et dans des phases successives on oxyde ces composés métalliques, on les soumet à ane lixiviation puis on les traite par une extraction par solvant ou par précipitation. Un tel procédé est décrit dans le brevet U.S. 3 314 783 dans lequel on réduit le molybdène dans des laitiers de ferrosilicate en fer dans le laitier et on le recueille et onle concentre sous forme d'un produit de réduction métallique. Des additions mineures de soufre sont incluses dans le système réactionnel de maniere à provoquer la formation d'une matrice de sulfure métallique fragile pour les fines-particules métalliques. Les principaux avantages du présent procédé par rapport aux procédés antérieurs sont d'une part de nature économique, résultant d'une consomnation d'énergie plus faible, d'autre part du fait que l'on peut utiliser des fours de plus petite dimension et un processus moins coûteux de lixiviation à l'acide. L'un des buts de la présente invention est donc un procédé pour la récupération du molybdène et du cuivre dans les laitiers non ferreux de fours de fonderie, procédé dans lequel on extrait les composés métalliques contenus dans le laitier sous forme d'une matte de sulfure métallique contenant du fer et du soufre dans un rapport molaire du fer au soufre allant de 9:1 à 2:1. L'invention , sélon un mode de réalisation, vise un procédé pour la récupération du cuivre et du molybdène dans les laitiers de fours à réverbère, ce procédé consistant à extraire les composés métalliques du laitier sous forme d'une matte fondue de sulfure métallique non miscible, à traiter la matte par oxydation à haute température de manière à obtenir un oxyde, à soumettre cet oxyde à une lixiviation au moyen d'un acide ou d'une base pour en dissoudre les composés métalliques et à récupérer le cuivre et le molybdène par extraction par solvant ou précipitation dans la liqueur de lisiviation riche en métaux. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, ce procédé consiste à extraire un certain pourcentage du cuivre contenu dans le laitier de:onvertisseur puis à soumettre ce laitier à un traitement par le procédé précite en vue d'en récupérer le cuivre et le molybdène qui y restent encore. Pour la mise en pratique du procédé selon l'invention, l'invention vise un appareillage ayant la forme d'unaréacteur comportant un réservoir pour la laitier et des moyens pour chauffer ce laitier en vue de le maintenir à l'état fondu, ainsi qu'un agitateur pour mélanger les matières réactives dans le laitier fondu, cet agitateur comportant undlspositif rotatif de répartition d'un fluide en vue de répartir un réfrigérant fluide à l'intérieur de l'agitateur ainsi qu'une ou plusieurs lames métalliques destinées à agiter et mélanger la matière réactive dans le bain de laitier fondu, L'invention ainsi que son mode préféré de mise en pratique seront mieux compris grâce à la référence aux dessins annexés sur lesquels :: - la figure 1 est une représentation schématique d'un procédé de récupération du molybdène à partir de laitiers ferrugineux illustrant les divers appareils employés dans la mise en oeuvre dudu procédé selon l'invention. - la figure 2 est un schéma de circulation illustrant le procédé de traitement des laitiers en vue de la récupération du molybdè ne et du cuivre; - la figure 3 est un diagramme illustrant un systèmeà un seul étage conformé à la presen-te invention; - la figure 4 est un diagramme illustrant un système à trois étages selon l'invention - ia figure 5 est un graphique illustrant la concentration du produit en fonction de la récupération du molybdène et le coefficient de répartition pour un système à réacteur à écoulement à contre-courant à trois étages pour un laitier ayant une concentration initiale en molybdène de 0,3% en poids - la figure 6 est un graphique illustrant la concentration en produit en fonction du coefficient -de répartition et de la récupération du molybdène pour un système de réacteur à contre courant à trois étages; la figure 7 est un graphique illustrant les effets dela vitesse de l'agitateur sur l'extraction du molybdène; - la figure 8 est un graphique illustrant les valeurs du taux d'extraction du molybdène et du@cuivre pour le premier et le @oisième étage d'un réacteur à four à trois étages simulés; - la figure 9 est un diagramme de phase pour un système FeS;; - la figure 10 est un diagramme schématique illustrant le traite ment pyrométallurgique d'un laitier de convertisseur conformément la présente invention - la figure 11 est un schéma opératoire d'un procéde @@@@@é@ gique en @ ux étages pour débarasser de cuivre des la@tie@r type de convertisseur la figure 12 est un diagramme de circulation pour la récupé@@ tion combinée du cuivre et du molybdène à partir de laitier du type de convertisseur;; - la figure 13 est un graphique illustrant une réduction particu- lière de magnétite et de cuivre provenant d'un laitier de oonver- tisse - la figure 14 est un autre graphique illustrant la réduction du cuivre et de la magnétite provenant d'un laitier de convertisseur; - la figure 5 est un graphique illustrant le taux de réduction de C magnétite en fonction de la vitesse de l'agitation, la figure 16 est un graphique illustrant l'effet de la qualité de la matte et de ia concentration en silice sur la teneur en cuivre du laitier;; - la figure 17 est un diagramme schématique illustrant un traite ment pyrométallurgique en une étape unique des laitiers de convertisseur; - la figure 18 est un schéma d'écoulement d'un réacteur à deux étages; - la figure 19 est une diagramme d'écoulement pour un réacteur à trois étages; - la figure 20 est une coupe transversale d'un système pyrométal- lurgique comportant un agitateur refroidi par du fluide selon l'invention; - la figure 21 est une perspective avec arrachement partiel en section de l'agitateur de la figure 1;; - la figure 22 est une situe schématique illustrant l'écoulement du fluide à travers les lames de l'agitateur et ; la figure 23 est une vue en perspective de l'agitateur illustra@ une peau ou un revêtement de laitierprotecteur formé sur l'agi- tateur avec une portion de cette peau protectrice arrachée pour montrer les lames métalliques de l'agitateur. Selon la présente invention, la récupération du molybdène, du cuivre et des autres métaux non ferreux présents dans le lai tier à traiter est basée sur l'extraction de ces métaux sous forme d'un sulfure de fer fondu qui est ultérieurement traité par grillage, lixiviation et récupération de métaux. A titre d'exemple, quand on traite selon l'invention un laitier classique de four à réverbère pour le traitement du cuivre, dans la phase de traitement du laitier, le molybdène présent dans le laitier à une concentration typique de l'ordre de 0,1 à 1,6 % en poids est extrait du laitier sous forme d'un produit à hautre concentration en molybdène. Cela est obtenu par mise en contact du laitier fondu avec une matte de fer dans laquelle le molybdène est préférentiellement transféré depuis le laitier. Ce transfert peut être obtenu dans un réacteur à four à plusieurs étages ou à étage unique. Tous les pourcentages indiqués dans la présente description sont des pourcentages en poids sauf indication contraire. Pour obtenir un coefficient relativement élevé de répartition, on maintient le rapport du fer au soufre dans la matte entre environ 2:1 et 9: 1, et de préférence 2:1 à 3:1, la température s'étageant entre le point de fusion du laitier (environ 10500C) et 1600C, de préférence entre 12000C et 13750C. Le coefficient de répartition du molybdène est défini comme étant le rapport de la concentration en molybdène dans la matte à la concentration du molybdène dans le laitier, dans un étage unique. Pour obtenir un rapport relativement élevé du fer au soufre, on forme la matte en fondant de la pyrrhotite (FeS) et en convertissant une portion de l'oxyde de fer (FeO) du laitier fondu en fer métallique (Fe) par addition d'un agent réducteur tel que le carbone.. Ce moyen pour. l'obtention d'un rapport élevé du fer au soufre est préférable à l'addition de fer à la matte car cette addition de fer est économiquement moins intéressante. Le produit de traitement du laitier peut contenir du molybdène, du cuivre et d'autres métaux non ferreux dans du sulfure de fer, et ces métaux doivent être séparés et récupérés. Le produit de traitement du laitier est prélevé séparément du laitier. On refroidit de préférence rapidement ce produit par exemple par trempe à l'eau de manière à l'amener à l'état granulé ou finement divisé en vue de son traitement ultérieur. En tant que produit métallurgique et en tant que tel, il constitue un concentrat duquel on peut extraire le molybdène ainsi que les autres métaux non ferreux. Le sulfure refroidi est oxydé dans un gril leur pour éliminer le soufre et former des oxydes de fer et des métaux non ferreux tels que le cuivre et le molybdène, ce dernier sous forme de molybdates. On recueille le molybdène du produit calciné. Dans l'étape de lixiviation, on amène le molybdène en solution soit basique, soit acide. Selonles conditions, on peut lixivier le cuivre (en système acide) et le récupérer chimiquement ou bien ne pas le lixivier et le retourner à la fonderie dans le résidu. Dans la phase finale, on purifie le molybdène et on le récupère dans la solution de lixiviation. Cela peut être réaliser par extraction par solvant ou par précipitation. Le présent procédé est destiné à l'application pour la récupération des métaux des laitiers à mesure de l'évacuation des laitiers des fours. Par suite, il ne nécessite pas une modification du fonctionnement de la fonderie. En fait, on peut mettre en pratique ce procédé dans une usine séparée de la fonderie et laquelle on amène le laitier fondu par des trains, des camions ou des grues. Quand on prélève les métaux, on rejette les résidus de laitiers selon des pratiques classiques. On doit noter cependant que l'étape de traitement du laitier selon la présente invention peut être réalisée dans la fonderie elle même avec les économies qui en résultent grâce aux moindres dépenses d'appareillage et de main-d'oeuvre. On donne ci-après divers paramètres utilisables pour uneusine prévue pour traiter 2000 tonnes par jour de laitier fondu provenant de 3 fours à réverbère produisant chacun environ 670 tonnes de laitiers ferrugineux par jour. Le laitier provenant de chaque four à réverbère est écumé deux à trois fois par équipe, ce qui produit environ 80 à 110 tonnes de laitier à chaque écumage. La composition moyenne du laitier est indiquée au tableau 1 ciaprès. TABLEAU 1 Constituant % en poids Fe2SiO4 ou 2FeO,Si02 57,72 e3 4 5,0 si02 5,0 Constituant % en poids CaSiO3 @5,0 MgSiO3 5,00 Al2O3,SiO2 8,00 Cu 0,50 @@ 0,30 FeS 0,64 impuretès complément On recueille le la@tier fondu dans un camion citerne placé @ous @@ @@t@ment du four à réverbère et @n 1 emmène par trains à l'usine de traitement de laitie@. La vitesse @oyenne de tr@@@port de la@tier à l'usine de t@eitement est de 83 tonnes à l'@eure ;; cepe@dant on peut facilement prévoir une vitesse de pointe de @0% plus@élevé, soit 125 tonnes par heure. Pour permettre la so@piesse des operations, @@@sine est p@èvue avec de@@ @tes par@llèles, cha@une prévue pour 66 t@nne@ @@neure d'alimentation. @es résultats expé@m@entaux montrent que le molybdène est extrait de la phase laitier dans la matte et que l'équilibre est atteint en 20 min@tes. Cette vitesse est atteinte avec une superficie interfacia@e entre la ma@te etle laitier (à l'état de repos)d'environ @ dm2 par @onne de laitier. On peut comparer l'extraction du molybdène du @@@tier @erdu selon la prése@te invention par analogis à un système d'extraction par solvant. On améne en contact deux phases, le @aitier fonduet en produit de rèaction fondu (ou matte) et la @@lybdene passe @e la phase laitier à la phase produit. @héorique- @@nt, @e transfert @e produit @@squ@@ ce qu@ un équilibre @ue soit @t@@@nt, qui est léfi@@ @r u@ coe@ cien@ de @@@@ @@@@@@ D. D = @MO CMO @ans laquelle XMO : % en poids du molybdène dans la matte CMO : % en poids du molybdène dans le laitier Dans un réacteur à l'équilibre, les produits sont en èquilibre thermo-dynamique et le système est décrit par l'équi libre matériel et le coefficient de repartition.On suppose qu'il n'y a pas de modification, ni en quantité ni en composition,de l'une quelconque des phases ou des composants@,s@ f en ce qui concerne le molybdène Ce système est illustré â la figure 3 dans laquelle S = pois de laitier M = poids dematte Co = concentration initiale en molybdène,(poids Mo/ poids @@ laitie@ C1 = concentration du molybdène dans le laitier trait@ poids Mo/ poids de laitier) X1 = concentration du molybdène dans le produit(poids Mo/poids de laitier) X2 = concentration du molybdène dans l'alimentation (poids Mo/ poids de laitier) A l'équilibre D = X1 (2) C1 et à l'équilibre matériel, S(C0-C1) = M (X1-X2) (3) le rendement est C0 - C1 M(X1-X2) (4) = C@ @@ o SC et si X1 = D C1, alors (C@ - C1) ~ MX1 ~ MDC1 (5) Co SC 0 SC0 c'est a dire que le rendement devient et la concentration du produit est définie par La concentration en produit est en relation avec le rapport du laitier à la matte, la concentration initiale et la répartition. A titre d'exemple, si le rendement est de 0,9(90%) la concentration initiale en laitier de 0,003 et le coefficient de répartition de 50, on tire de l'équation(6): 0,9 = 1 1+ 5 M x50 S M = 5,50 et la concentration en produit est X1=(5,56) (0,003) = 0,015,soit (1,5%) 1+5,56 50 Pour un coefficient de répartition donné,un réacteur à étage unique conduit à une basse concentration en produit si l'on veut atteindre une récupération élevée ou,à l'inverse,on peut sacrifier le rendement pour obtenir un produit à concentration élevée. En d'autres termes, un étage unique n'assure pas une souplesse adéquate au procédé. Par suite, on préfère un système de réacteur à contrecourant à étages multiples. Par une série d'analyses basées sur l'évaluation de la souplesse opératoire, de l'aptitude à l'opération, des pertes d'énergie et des prix de revient, on a sélectionné un système à trois étages pour ce processus d 'extraction de laitier. Ce système est illustré schématiquement aux figures 1 et 4. La composition du produit X1 et le rendement sont reliés aux conditions opératoires selon les équations & et 9 Rendement = ## - ## = ## # #### # ####### # ### (9) A partir de ces équations, on peut calculer le rendement et la composition du produit en fonction du coefficient de répartition et de la proportion du laitier par rapport à la matte. Ces calculs sont indiqués à la figure 5 sous forme de la courbe de concentration du produit en fonction de la récupération totale en molybdène pour des coefficients de répartition de 30,45 et 80. Sur la figure 6, on a porté la concentration en produit en fonction du coefficient de répartition. Toutes les données sont calculées pour une composition initiale du laitier de 0,3% en poids de molybdène. On voit plus clairement sur la figure 1 le mode de réalisation de l'invention dans lequel le laitier et la matte sont mis en contact l'un avec l'autre à contre-courant. Dans le but d'obtenir ce contact à contre-courant on utilise un réacteur 10 à étages multiples. Bien que trois réacteurs 12, 14 et 16 soit représentés à la figure 1, on peut utiliser deux ou plus de trois réacteurs. Les réacteurs 12, 14 et 16sont montés en série grâce à des conduites supérieures et inférieures respectivement 18 et 20. Comme on le voit sur la figure 1, les conduits inférieurs 20 permettent l'écoulement du laitier dlun réacteur à l'autre tandis que les conduits supérieurs 18 permettent l'écoulement du laitier d'un réacteur à l'autre. Les contenus des trois réacteurs sont agités au moyen d'un dispositif d'agitation 22 comprenant un agitateur mécanique à lames de cuivre refroidies à l'eau. Le laitier provenant d'un four à réverbère est intro duit dans le réacteur de traitement de laitier 10 par hersage dans un lessiveur 24 situé sur un réacteur 12. Les autres cons tituants du réacteur 10 tels que la pyrite de fer, le fer et le soufre, sont ajoutés dans le réacteur 10 au moyen de trémies 26 equipeesde laveurs 28 répartissant les matières aux réacteurs 12,14 et 16. Les trois réacteurs de traitement 12, 14 et 16 réunis en série sont prévus de manière à assurer des rendements élevés en molybdène et une grande souplesse d'ensemble du procé dé. Pour traiter 66 tonnes par heure en se basant sur l'alimenta tion en laitier, chaque unité 12,14 et 16 doit pouvoir contenir 22 tonnes de laitier.Chaque réacteur 1 @@@ et 16 contient au maximum de @5 tonnes de matte@ @@ @atte est introduite de man@ère continue dans chaque four et @ chaque é@u@pe, la matte est é@a@uée du p@@@ier réacteur 12 dans lequel est introduit le laitier.Onn évacue que la moiti@ de la matte à chaque fois. La superficie interfaciale au repos entre le laitier et la matte est de @@ x 2,25dm2 = 18 dm2/tonne de laitier mais @ 22 tonnes une agitation mécanique du laitier assure une augmentation de @a superfic@@ s@@ective interfaciale Le produit de traitement du laitier peut contenir du molybdène, du cuivre et d'autres métaux non ferreux Pour réc@@@rer ces mètaux,@e produit de traitement du laitier, rep@é@enté par la flèche 11 sur la figure 1, est prélevé séparément du laitier.Le produit est ensuite ref@oid@ de préférence par pulvérisations d'eau au moyen de glicleure 30 ce qui l'amè@e à l'état finement divis@ en vue du traitement ultérieur, Le su@furerefroidi granulé obtenu est ensuite oxydé dans un grilloir 32 pour en éliminer le soufre et former les @@ydes des métaux On obtiant @n produit calciné dans @e grilloir 32, produit dans léquel on récupère les métaux. Dans la phase de lixiviation, on améne le molybdène sous forme de solution basique ou acide dans des bacs de lixiviation 34. A@rès filtration, le molybdène est passé dans la solution de lixiviation dans laquelle on peut le purifier et le @écupérer. Le résidu de lixiviation qui contient le cuivre peut être retourné à la fonderie. Comme on le voit sur la figurel@on utilise 3 fours @@ réacteurs agités par un dispositif ag@tateur 22 @@@@ un contre @@ @@@t de la @@@@ fondu et da @@@@e fo@d@@ @ ext@a@@@@ On mai@@@e@@ de pr@@@vence la @emp@ @@@ @u systém@ e@@@@ @@@@ et @300@ @râ@e au bas point de f@s@@@dusulfure@La tempéra@@ @ du @@@@@@@e est typ@quement de @@50 C. Comme on @'empliquer@ cependant plus @o@n @a température opératoire est déterminée par la compo @@@ion d@ l@ matte. @@e composition typiqu@ de la matte de sulfure est la suivante @ Fe 65-70 Mo 6-16 Cu 6-10 S 24-30 Fe/S 2-3 On peut soumettre le produit de traitemer a @a@@ - y à une pré-lixiviation acide pour en dissoudre une fraction de sa teneur en fer. Comme il est bien connu dans cette technique, on emploie normalement l'acide sulfurique dans cette pré-lixivia- tion. Ce traitement peut être réalisé avant le passage ars la grilloir 32. Dans la phase de grillage selon l'invention, l-s solides sont g@illés ou oxydés à 800 C pour éliminer 95% du soufre produire un produit calciné oxydé. Dans l'étape de lixiviation, on peut lixivler le produit calciné aussi bien par un acide que par une base Quand on utilise un acide, 85-95% du molybdène sont solubilisés dans l'acide sulfurique en même temps que 80% du cuivre et environ 5% du fer. Dans l'étape de récupération ou de purification, n extrait le molybdène dans la solution aqueuse au moyen d'une extraction par solvant et on le récupère sous forme de (NH4)2Mo04 Les exemples suivants illustrent les trois étapes principales du procédé selon l'invention, à savoir - 1)extraction du molybdène et cuivre dans les laitiers fondus; - grillage d'une matte de sulfure de f a-et de Mo-Cu - 3) lixiviation du Mo-Cu contenu dans le produit calciné provenant du grilloir. EXEMPLE 1 On refond une charge de 113 kg de laitier de fours à réverbère de cuivre dans un four chauffé par rayonnement à partir d'éléments chauffants au carbure de silicium. La composition approximative du laitier est donnée aU7 tableau 2 ci-dessous TABLEAU 2 Composant Composition (% en poids) FeO 46,5 Fie304 AJ 5 Spi02 41,0 A1203 3,72 CaO 2,18 Cu 0,48 Mo 0,33 Impuretés complément On fond le laitier à environ 1050 C. On introduit dans la laitier fondu un agitateur mécanique refroidi à l'eau, consistant en trois lames de cuivre équidistantes de 75 mm de long sur 50 mm de large. I1 se forme une revêtement solide de laitier sur les lames de l'agitateur immédiatement au moment de son contact avec le laitier fondu. Les lames sont introduites à environ 10 cm au dessous de la surface de la fusion qui a 30 cm de profondeur. On peut modifier la vitesse de rotation de l'agitateur entre 0 et 350 tours minute.La température du laitier est maintenue entre 1200 et 12500C pendant le traitement. Tout en agitant le laitier à basse vitesse (10 tours/ minute), on introduit dans le four 2,26 kg de pyrite (FeS2) et 1,72 kg de coke sous forme de boulettes composées et on les fond de manière à produire une matte de FeS.On utilise le coke pour réduire le FeO du laitier en fsr et enrichir la matte de FeS en fer. Les ctacentrations en molybdène et en cuivre du laitier sont mesurées en fonction du temps, sans agitation, comme indiqué au tableau 3 ci-dessous TABLEAU 3 Temps (minutes) Mo(%en poids) Cu(% en poids) 0 0,33 0,48 20 0,325 (0,551) 30 0,335 0,45 40 0,323 0,45 Temps Mo Cu 50 0,322 0,47 60 0,333 0,48 70 0,283 0,423 80 0,307 0,423 La matte produite qui contient finalement le molybdène et le cuivre extraits a la composition indiquée au tableau 4 ci-après. TABLEAU 4 Composant Concentration (% en poids) O 5,26 Cu 6,35 Fe 58,2 S 17,6 Laitier 12,6 TOTAL 100 Si l'on considère le fer dans la laitier, la matte a un rapport du fer au soufre de 58,2) - (0,395) (12,651 = 3,0 (17,6) Cela représente une matte enrichie en fer par comparaison au FeS (Fe/S= 1,75). Ce résultat montre qu'une extraction négli- geable du molybdène et du cuivre swest produite en 80 mn sans agitation quand bien même que la composition de la matte ait été favorable à l'extraction du molybdène et du cuivre. On peut en conclure que les médiocres taux d'extraction du molybdène et du cuivre sont dûs à un médiocre contact entre le laitier et la matte de FeS. EXEMPLE 2 Pour démontrer l'effet de l'agitation mécanique, on répète l'exemple 1 : on refond dans le même four une charge de 113 kgs de laitier. Onajoute une petite quantité de Na2Mo04 au laitier pour auster la concentration en molybdène. On agite la masse en environ à 300 tours/minute pendant 10 minutes et on prélève un échantillon. Les concent @ons en molybdène et en cuivre sont respectivement de @@5 et 0,462 % en poids. On introduit 4,5 kgs de concentrat de pyrite (FeS2) dans le four pour obten@@ une matte de sulfure de fer. On place sur le dessus de la masse en fusion 1,35 kg de charbonde bois en briquettes pour maintenir une atmosphère réductrice dans le four.On agite le système pe@@@nt 25 mn et onprélève des échantillons de laitier pou@ @@@@@e le @xtractions du molybdène et du cuivre. Entre 25 et 55 mn @'expérience, il n'y a pas d'extraction du molybdène dans la matte @e FeS. On ajoute 2,7 kg de clous entre 55 et 70 minu@@@ pour enr@chir la matte en fer. En raison du temps nécessaire pour chauffer et fondre les clous en fer on estime que la matte @he en fer s'est formée 85 mn après le début de l'essai. On e@t@@@@ ensuite @apidement le molybdène pendant les 20 mn suivan@es de 0,32 à 0,16%. Cela représente : 0,32 - 0,16 # # x 100 = 0,32 - 0,11 76% @@ @aximum. Des résultats apparaissant au tableau 5 ci@dessous, on peut conclure que dans le four mécaniquement agité, avec une matte @@che en fer, on peut atteindre des extractions rapides de molybdène. TABLEAU 5 Durée Mo(%en poids) Cu(%en poids) Agitation Matte (tour/mn) 0 0,36 0,48 300 0 10 @,365 0,46 300 0 25 0,368 0,49 280 FeS2 @,376 @,50 280 FeS2 0,383 @@@1 280 FeS2 @,366 @,40 280 clous ajoutés @,32 0,43 280 clous fondus @ 0,2@ 0,42 280 Fe-Fe/S Matte 10@ 0,16 @,35 280 Fe-Fe/S Matte 120 0,11 0,29 0 Fe-Fe/S Matte EXEMPLE 3 Pour éva@@er les variables importantes d@ @@ dans l'extraction des métaux du laitier on réalise @n nombre d'expériences.Les principales variables considérées @ont@ vitesse d'agitation, rapport pondéral de la matte fondue an lai tier fondu rapport cu fer au soufre dans la matte On mesure l'effet de l'agitation sur le @@ taux d'extrac@ tion du molybdène dans l'intervalle de 100 à 250 tours/mn. taux d'extraction mesurés sont indiqué à la figure 7 A irc, tours/mn , le taux d'extraction est très lent. Des taux d'extrac@ tion plus lents se produisent à des vitesses d'agitation ci c-ifl de 100 tours/mn. Les taux d'extraction sont notablement p plus élevés à 150 et 200 tours /mn;à 250 tours/mn, le taux "app@@ent" d'extraction est plus bas qu'aux vitesses plus basses efF résulte de la dispersion de fines goutelettes de matte dans le laitier aux vitesses d'agitation très élevées et du fait que ces gouttes ne se séparent pas rapidement du laitier, il semble que le molybdène n'est pas extrait du laitier.Ainsi, il existe une vitesse optimale d'agitation qui assure à la une extraction rapide et une séparation de la matte des phases laitier. Chaque système a ses conditions optimale propres, qui dépendent de la géométrie@des agitateurs et du bain de laitier. Le rapport pondéral de la matte fondue au laitier fondu est important car il affecte le contact interfacial entre les deux phases. A 100 tours/mn, les chiffres révèlent des vitesses d'extraction notablement plus élevées avec un rapport matte à laitier de 60 :250 par rapport au rapport de 30:250. A 150 tours/mn. la vitesse initiale d'extraction du molybdène est plus élevée pour un rapport plus élevé matte à laitier mais les extractions totales de métaux sont comparables après 20 mn Ainsi La proportion de la matte au laitier est importante en particu- lier i x vitesses les plus basses de l'agitation. Enfin la-composition de la matte, à savoir le rapport du fer au soufre, affecte la répartition du molybdène entre la matte et le laitier et par suite les forces d'entraînement ou lepotentielchimique d'extraction. Elle affecte également le degré d'achèvement de l'extraction. EXEMPLE 4 Pour démontrer les performances d'un réacteur à contrecourant à 3 étages du type illustré à la figure 1, on simule le premier et le troisième étage d'une unité à trois étages. Les résultats sont réunis à la figure 8 et font apparaitre que l'on peut atteindre des vitesses d'extraction rapides dans les deux étages. Ainsi, le laitier contenant initialement 0,4% en poids de Mo et 0,48 en poids de Cu peut être nettoyé jusqu'à 0,03% en poids de Mo et 0,1% en poids de Cu conformément au présent procédé. On soumet plusieurs mattes contenant Mo,Cu , Fe et S à une oxydation dans un four rotatif pour éliminer le soufre et former un produit calciné oxydé dans lequel on peut lixivier le molybdène et le cuivre. Les poids et les compositions de quatre mattes sélectionnées soumises à ce grillage sont indiqués au tableau 6. Les poids et les compositions du produit calciné sont également indiqués. TABLEAU 6 Mattes Mo-Cu-Fe-S destinées à l'oxydation Compositions pondérales DANS LA MATTE Lixiviation nO Poids total Composition (%en poids) Temp. (g) (g) M o Cu Fe S OC 1 741,5 1,90 14,1 54,2 20,5 800 2 405,0 6,72 6,07 54,2 13,0 800 3 820,0 6,98 7,6 53,3 12,9 700 4 744,1 1,95 14,1 54,9 20,8 700 GRILLAGE PRODUITS CALCINES A LA SORTIE Lixiviation nO Poids total(g) Composition (%en poids) Mo Cu Fe S 1 733,1 1,76 13,7 53,0 0,63 2 401,2 6,20 5,6 46,9 0,38 3 801,9 6,80 5,4 50,2 3,0 4 740,5 1,80 12,4 51,8 2,9 PRODUITS LA SORTIE DU LAVEUR Lixiviation nO Poids total(g) Composition (% en poids) M o Cu Fe S 1 1,75 0,94 10,8 7,71 15,5 2 0,35 0,62 0,69 2,75 14,4 3 0,37 0,72 7,56 4,90 17,8 4 0,39 0,41 3,16 9,55 15,4 Pratiquement la totalitédu molybdène et du cuivre est conservée dans le produit calciné.A 8000C, plus de 95% du soufre sont éliminés de la matte tandis qu'à 7000C, 75 à 85% seulement du soufre sont éliminés. On fait passer la totalité des gaz sortant du grilloir à travers un laveur aqueux pour recueillir les poussières et le molybdène vaporisé (voir tableau6) Des quantités négligeables de molybdène et de cuivre sont perdues en raison des poussières et de la vaporisation. Les produits calcinés après grillage des mattes sont sélectivement lixiviFs dans l'acide sulfurique et dans les produits alcalins. Les résultats sont réunis au tableau 7. Après grillage à 8000C, on lixive dans H2SO4 unequantité de 78% de Mo et 20 à 60% de Cu. Par comperaison , 78% de Mo et seulement 0,1-0,2 %deCu sont lixiviés par NaOH. Un grillage à 7009C conduit à des extractions plus basses en Mo (45 et 59% dans H2SO4 et 19 et 46% dans NaOH) et des lixiviations plus élevées du fer dans H2SQ4. TABLEAU 7 Extractions par un acide ou par alkali Lixiviation de mattes provenant des expériences de grillage Lixiviation acide Lixiviation n Mo% Cu% Fe% Consomnation d'acide g acide/ g dc- produits calcinés 78,1 19,6 0,68 --- 84,9 60,@ 8,3 --- 44,6 9,9 45,6 0,34 58,6 86,2 10,1 0,@@ Lixiviation alcaline Lixiviation n Mo% Cu% Fe% Consomnation d'alcali g alcali /g de produits calcinés 1 77,7 0,19 0 --- 2 78,0 0,1 0 3 18,9 0,19 9 0,05 4 46,4 0,04 0 0,10 EXEMPLE 6 Une pré-lixiviation de la matte par un acide fort @@@@ @t l@ fer de la matte.On soumet @ mattes à un pré@traite- @e@ @ar du H2SO4 5N comme ill@@@ @ au @@@@eau @@ indiqué dan@ @e b@@@eau, la @eneur en @ est rédui@e de 54-5@% à @1@@@% dans les experiences 7 et 8 et à 1@% dans l'expérience 4 Dans les limites des erreurs d'expérience, la totalité du @@bdène et du cuivre est conservée dans le résidu solide @@i se trouve enrichi en molybdène et en cuivre grâce à l'élimination du je et du soufre. TABLEAU 8 Compositions avant pré lixiviation et grillage INTRODUCTION MATTE ACT@ Expé. Composition en poids % N Poids(g) Vol Con@ Mo Cu Fe S (1) g/l 4 1467,5 1,95 14,1 54,9 20,8 4500 245 (5N) 7 1451,8 1,90 14,1 54,2 20,5 4500 245 (5N) 8 1592,0 6,72 6,07 54,2 13,0 4500 245 (@ PRE LIXIVIATION SOLIDES A LA SORTIE Exp.N Poids total(g) Composition en poids % Mo ~~~~~~~~~~~~~~ Mo Cu Fe S 4 491,0 5,31 40,2 17,2 16,1 7 604,4 4,14 31,5 31,0 15,2 8 937,0 11,1 10,2 31,7 7,78 FILTRAT A LA SORTIE Exp.n Volume(1) Acide g/l Composition en g/l Mo Cu Fe 4 2,475 26,6 0,002 0,012 92,9 7 2,600 53*l 0,014 0,058 82,6 8 3,500 0,355 0,002 0,011 92,3 PRODUIT LAVE A LA SORTIE Exp.N. Volume (1) Mo Cu Fe 4 6,650 0,017 0012 71,0 7 5,225 0,003 0,019 72,3 8 3,650 0,004 0,008 58,5 On oxyde ces résidus prélixiviés dans le four rotatif puis on les soumet à une lixiviation à l'acide sulfurique et dans la soude. Les résultats du grillage sont réunis au tableau 9. A 7000C la totalité du soufre de la matte n'est pas oxydée, tandis qu'à 8000C plus de 95% du soufre est oxydé. TABLEAU 9 Compositions des mattes-Mo-Cu-Fe-S pré-lixiviées oxydées MATTE A L'INTRODUCTION Poids Composition (Poids en %) Temp. Ex. N Total (g) Mo Cu Fe S C 4 345,2 5,31 40,2 17,2 16,1 800 7 514,3 4,14 31,5 31,0 15,2 700 8 894,0 11,1 10,2 31,7 7,8 700 GRILLAGE- PRODUITS CALCINES A LA SORTIE EXP.N Poids Composition (Poids en total (g) Mo Cu Fe S 4 338,9 4,90 37,6 16,6 4,5 7 498,6 4,00 32,4 33,3 0,4 8 853,8 11,4 10,2 31,4 0,56 RESIDUS LAVES A LA SORTIE Exp.N Poids total(g) Composition (Poids en %) Mc Ct Ee S 4 3,10 2,71 16,3 8,69 17,1 7 3,59 2,08 17,0 11,4 17,7 8 1,26 8,77 9,35 8,80 16,8 Les résultats de lixiviation à l'acide et à la soude caustiquesont réunis au tableau 10. D'une manière générale, les extractions du molybdène dans l'acide et la base sont plus élevées pour la matière prélixiviée que pour la matière non prélixiviée. TABLEAU 10 Extractions par lixiviation à l'acide ou à l'alcali des mattes oxydées prélixiviées LIXIVIATION A L'ACIDE Lixiviation nO Mo Cu Fe Consomnationen acide % % % g acide/g produits - -- calcinés 4 83,6 61,9 6,2 0,30 7 78,6 54,3 3,5 0,29 8 94,1 80,4 4,7 0,19 LIXIVIATION A L'ALCALI Lixiviation n" Mo Cu Fe Consomnation en alcali 8 % % g d' alcali/g produits ~ calcinés 4 39,7 0 0 0,10 7 83,6 0,05 0 0t05 8 75,7 0,07 0 0,10 Comme indiqué précédemment, une caractéristique importante du procédé selonl'invention consiste à mélanger le laitier avec la matte de composition spécifique à une température spécifique en vue d'extraire les composés métalliques du laitier dans la matte. On peut modificer la composition de la matte en fonction de la température du système et vice versa. Un intervalle complet de compositions de mattes et de températures utilisables pour la phase d'extraction est illustré à la figure 9. A la figure 9, la courbe 90 représente le point de fusion des systèmes FeS pour diverses concentrations en Fe et S. La courbe 92 est une courbe qui montre les limites inférieures des températures pour la mise en contact des laitiers avec des mattes diverses des compositions selon l'invention.A propos de la courbe 92, on ne peut utiliser que des températures supérieures à la courbe 92 au cours de la phase d'extraction pour les compositionsde matte indiquées à leur coordonnée de composition correspondante.On doit cependant noter que la mise en oeuvre l@ plus économique du procédé intervient quand on maintient une température située sur la courbe ou juste au dessus La zone hachurée indiquée par la référence 94 désigne l'intervalle préféré de températures et de compositions de matte tandis que la zone hachurée 96 indique un Intervalle de températures et de compositionsde matte susceptibles d'être utilisées. Dans la fonderie des concentrats de cuivrepar les procédés classiques, une partie impor@ante du molybdène contenu est recueil dans les laitiers de fours à réverbère généralement r@jetés en tant que déchet. Le procédé selon l'invention a principalement pour objet de récupérer les métaux non ferreux dans @es laitiers. On peut traiter par ce procedé les laitiers de convertisseurs de cuivre pour en extraire le cuivre.Cependant,du fait de la concentration élevée du cuivre dans ces laitiers, il est économiquement avantageux d'extraire d'abord un certain pourcentage du cuivre conten@ dans le laitier,puis ensuite de traiter le laitier restant par le procédé précédemment décrit pour en ré@u pérer du cuivre additionnel ainsi que le molybdène. Dans la fonderie classique des concentrats de sulfure de cuivre il y a deux phases d base On fond e concentrat pour obtenir une matte de sulfure de fer et d cuivre dans un four du type à réverbère. On transfère ensuite la matte fondue dans un convertisseur où, dans une première étape, le sulfure de fer est oxydé, ce qu@ conduit à de l'a@hydride sulfureux et à un oxyde de fer@ On fait réagir cet oxyde de @e@ @e@ @n flux silice @@@@ @@@mer @ laitier.Dans une @ec@@@e étape, on @xyde le sulfure de cuivre pour @@@@ @@ du cuivre et de @'anhydride sulfur@@@@ E@ @aison du p@@@@@ @@ @@@@@@@@@ système @près la première etap@ et de @gitation du système au cours de la conversion, il y a dans les laitiers du convertisseur une concentration @otable en cuivre après la @@@mière étape, nominalement 1 @ 5 mais pouvant aller jusqu'à 10% du poids du laitier selon la pratique et le laitier.Dans les fonderies traditionnelles, on recueile le cuivre dans le laitier du convertisseur en retournant la matière fon@ au four à réverbère@ Là, la magnétite du laitier d@ @ v@@@@ @aur est réduite et convertie avec addition d'unflux de @@ @@ en @ laitier de ferro@silicate,le cuivre étant abaissé 5 0,5% e@ moins. Dans les dernière années, on s'est tourné@ vers une récupération du cuivre dans les laitiers du type convertisseur par broyage et flottation. Par le terme "laitier de type converti@@ seur" on désigne un laitier contenant une forte proportion de magnétite (Fe304) et une faible proportion de silice@ si tel laitier contient par exemple7-30% de magnétite et @0-@@% de silice SiO2). Les pourcentages indiqués ici,comme déjà rappelé,sont bien entendu en poids. L'avantage principal du procédé de broyage @ flott@tion est qut l'on peut utiliser un flux faible en silice st ainsi, les exigences en carburant du four à réverbère sont plus basses que dans la piupart des autres méthodes; au surplus se procédé reduit l'accumulation de la magnétite dans les fours à réverbére. Le procédé de broyage-flottation produit un concentrat de cuivre et un résidu finement broyé de silice et d'oxyde defer. Il n'est pas possible de récupérer d'autres composés métal@@ @s dans c résidu. On a egalement récupéré du cuivre ds laitiers de four a éclair dans un four électrique. En maintenant le laitier à l'état fondu pendant un certain nombre d'heures, on peut séparer le cuivre sous forme d'une matte que l'on retourne ultérieurement au convertisseur. Un exemple des procédés antérieurs est décrit dans le brevet U.S. 3 506 435. Dans ces procédé antérieur , on introduit le laitier de four à réverbère ou de convertisseur fondu dans un convertisseur à moitié rempli de sulfure de fer fondu. On souffle de l'air ou un gaz inerte dans le système pendant quelques minutes ec on sépare les phases On extrait le cuivre du laitier que l'on rejette et l'on répète le processus jusqu'à ce que - matte de sulfure s'accumule jusqu 10%en cuivre, point auquel 1. matte est retournée à la fonderie. Bien que la teneur en cuivre du laitier puisse être réduite à 0,1% Cu, ce procédé est soumis à des limitations thermo-dynamiques. On a trouvé que la matte de fer-sulfure utilisée dans ce procédé a une efficacité limitée dans la réduction du laitier oxydé. En outre, les mattes contenant plus de 10% en cuivre ne sont pratiquement pas utilisables. Dans un autre brevet US. 3 314 783, on réduit un laitier fondu contenant 0,3% de molybdène et 5% decuivre pour obtenir une concentration du molybdène et du cuivre dans un produit de réduction métallique. De petites additions de soufre sont incluses dans le système réactionnel pour conduire à une matrice de sulfure métallique fragile servant à inclure les fines particules métalliques. Selon une caractéristique de la présente invention, la récupération du cuivre des laitiers de convertissear contenant des quantités notables de magnétite est obtenue par mélangeage d'une matière carbonée solide dans le laitier pour réduire la teneur en magnétite et en oxyde de cuivre du laitier avant la poursuite du traitement du laitier comme préalablement décrit, pour en récupérer du cuivre additionnel aussi bien que du molybdène et d'autres métaux non ferreux. Ce procédé de récupération du cuivre d'un laitier de convertisseur va maintenant être décrit en détail en se référant en particulier aux figures 10 à 19 du dessin annexé. Le cuivre est présent dans un laitier fortement oxydé sous deux formes 1. sous forme de métal entrainé et de sulfures 2. de cuivre soluble (oxydé). Dans les réacteurs à étage unique antérieurs, les produits (à l'exclusion des laitiers ou du cuivre) contiennent en général 5 à 10% de cuivre tandis que le résidu de laitier contient 0,1 à 0,58 de ce composé métallique. Dans le présent procédé, il est possible de nettoyer les laitiers jusqu'à une concentration de 0,1 à 0,52 en métal (cuivre) tout en produisant une phase cuivre ou phase produit contenant 20 à 808 du métal sous forme d'une matte ou d'un métal, ou encore d'un alliage, selon la répartition entre les phares et le nombre de fours réacteurs. La teneur en cuivre soluble est ilee, Ileimo-dynamique- ment, au potentiel en oxygène du laitier. Pour abaisser la teneur en cuivre à un niveau acceptable de 0,5 % en poids au moins, on doit chimiquement réduire le laitier. Selon la présente invention, cela est réalisé par réduction au moyen d'une matière carbonée (charbon, coke etc...). Comme les matières carbonées "flottent" sur le laitier fondu, leur efficacité de réduction est médiocre à moins qu' elles ne soient refoulées dans la matière fondue. Selon une autre caractéristique de l'invention, on travaille la matière carbonée dans le laitier fondu grâce à un agitateur mécanique à lames métalliques refroidies par l'eau du type décrit précédemment à propos de l'extraction du cuivre, du molybdène et des autres métaux non ferreux du laitier de fours à réverbère. Si on conduit la réduction dans un four-unique, on peut extraire le cuivre; par contre la qualité du produit peut être médiocre. De préférence, on doit concevoir un système en étapes ou à étages pour assurer une récupération élevée en cuivre et une qualité élevée de ce cuivre. La récupération pyrométallurgique du cuivre dans les laitiers fondus à haute teneur en magnétite est basée sur la réduction chimique. La solubilité du cuivre est abaissée à mesure que la teneur en Fe304(potentiel en oxygène) est elle même réduite au-dessous de 5% en poids. Les laitiers à haute teneur en magnétite sont complexes du point de vue du cuivre qu'ils contiennent, qui est une combinaison de métal entraîne, de sulfure et de cuivre dissout. Dans les laitiers de convertisseurs classiques, la teneur et la composition des composés de cuivre varient au cours de tout le cycle du convertisseur et le cuivre entraîné est fonction du mode opératoire du convertisseur.Les laitiers provenant des convertisseurs , des fours à éclair et des fours Noranda varient en composition de fer, Fe304, silice et cuivre. Des valeurs typiques de ces compositions sont réunies au tableau 11 ci-après. D'une manière générale la teneur en silice varie de 20 à 29% et celle en magnétite de 15 à 25%. TABLEAU 11 Compositions de laitiers typigues à haute teneur en magnétite @% en poid@ Type de laitier Convertisseur Four à Four Noranda éclair Cuivre 4 - 3 1- 1,5 # 12 Silice 20 - 29 29- 30 22 - 24 Fer-Total 46 - 49 44- 46 # 36 Magnétite 20 - 25 10- 13 20 - 25 soufre ---- ---- # 1 La solubilité du cuivre dans le laitier est liée au p@tentiel en oxygène du laitier comme l'illustre l'équation 10 : (10) 2 Cu (1) + Fe2O3 (1) =Cu2O(1)+2 FeO (1) L'équilibre de la réaction est défini par :: Keq = aCu2O a2FeO (11) # aCu2 aFe2O3 Ainsi, à toute température, l'activité du cuivre dans le laitier (Cu2O) est déterminée par l'activité du cuivre dans la matte ou dans le cuivre insoluble et les activités de Fe@ et Fe2O3. Ces dernières sont à leur tour fo@ction de la teneur en silice du laitier. L'activité de Fe2O3 est exprimée par @ (12) Fe2O3 (1) = 2FeO (1) + O2 (13) 2Fe2O@ @a@O @ @@@ (14) @Cu = KXC@a @Fe3O4 Ainsi, la teneur en cuivre dissout,dans le laitier est rel@ée à la concentration en magnétite dans le laitier @@Fe3O@) et du cuivre dans la matte (XCu).Les concentrations élevees en cuivre soluble dans les laitiers à haute teneur en magnétite résultent du potentielen oxygène et de la qualité de la matte. De manière correspondante, il est nécessaire de réduire le potentiel en oxygène au cours de la réduction @@imi- que et C.a qualité de .a matte en vue d'éliminer laitier de convertisseur fondu. On peut @éduire la magnétite et l'oxyde de @l. soit par le carbone (par exemple le charbon ou l@ coke) soit par du soufre labile provenant de pyrite ou encore par un concentrat de cuivre. Les compositions de produits à 1 équi libre ont été calculées pour la réduction par un composé ca ca boné et la pyrite ou une réduction par concentrat. Le carbone réduit la magnétite du laitier en produisan de l'oxyde de carbone ou de l'anhydride carbonique suivant les deux équations ci-après (15) Fe3O4 + C (s) 3 3 FeO + CO (1) (1) (g) (16) Fe3O + 1/2C = 3Fe0 + 1/2CO@ (1) (s) (1) (g) Si les gaz produits sont en équilibre avec tier, on peut prévoi@ la composition à l'équilibre grâce a l'équation 17 : (17) Fe3O4 + CO = 3Fe0 + C02 L'énergie libre pour la réaction a été calculée à 1127 1227 et 13270C et les résultats sont réunis au tableau 12 ci-après. TABLEAU 12 Calais de T l'èquilibre pour la réduction de La magnétite Energie libre de formation (kcal/mole Fe304) 1400 K 1500 K 1600 K Produits 11270C 12270C 13270C CO2 - 94,72 - 94,73 - 94,74 3FeO(1) -127,80 -124,38 -120,99 Réactifs C0 - 56,19 - 58,24 - 60,28 Fe304(S) -160,60 -153,5 -146,35 Reaction - 5,73 - 7,37 - 9,10 K8 = e -# F 7,82 11,8 17,42 R T On peut estimer le rapport du C02 au CO à partir de la constante d'équilibre et des activités de Fie 304 et FeO, respectivement, en se référant à l'équation (18) PCO2 aFe3O4 = K8 # # PCO a3FeO Selon la concentration, l'activité de la magnétite depuis 1' unité (saturation) à 0,1 (à savoir approxima tivement 10% en poids dans le laitier). L'activité du FeO variera de façon correspondante de 0,6 à 0,4. Le rapport du CO2 au CO était calculé pour un laitier contenant 25% en poids de SiO2 et 10 à 30% en poids de Fe304 et il est indiqué ci-dessous au tableau 13. TABLEAU 13 Rapport estimé CO2/CO à l'équilibre dans les gaz de réduction a Fe3O4(%en poids) Fe304 aFeO aFe3O4 [PCO2 / PCO] # # aFeO3 1127 C 1227 C 1327 C 30 1,0 0,4 15,6 122 184 272 20 0,5 0,47 4,8 37,5 56,6 84 15 0,2 0,55 1,2 9,4 14,2 20,9 10 0,1 0,60 0,46 3,6 5,4 8,0 Ces calculs indiquent que pendant tout le cours de la réduction, C02est le produit gazeux prédominant. (Dans ces calculs, on suppose qu'il n'y a pas de carbone solide dans le sys tème,e qui devrait en fait être le casr pour réduire CO2en CO). L'énergie requise pour la réduction carbothermique du laitier est fonction de la quantité de C02 produite. Le critère primaire pour un processus de traitement pyrométallurgique du laitier est une récupération élevée du cuivre, c'est à dire que le laitier nettoyé doit contenir moins de 0,5% en poids de cuivre. I1 est également désirable de produire un cuivre de haute qualité ou une phase contenant le cuivre à haute qualité. Dans un four unique, il est théoriquement possible d'atteindre un produit d'un type laitier à basse teneur en cuivre à condition que la magnétite soit réduite à moins de 5% en poids. Pcur tenir compte des pertes par entrainement, il est préférable de produire une matte contenant moins de 40% de cuivre. I1 est cependant possible d'atteindre des récupérations élevées en cuivre tout en produisant un produit ou une phase contenant du cuivre à haut pourcentage (plus de 60% en poids de cuivre.) dans un système de réacteur-four à étages multiples dans lequel le laitier s'écoule à travers successivement deux ou plusieurs fours puis est prélevé du système. Dans un tel système à multi étages, on ajoute de- la pyrite ou un concentrat de cuivre à l'étage final et on le fait cheminer à contre-courant par rapport au laitier enrichi en cuivre. Un tel contact à contre-courant est obtenu de façon avantageuse grâce à un réacteur à multi-étages identifié par la référence générale 100 sur la figure 10 et pratiquement identique à celui représenté dans le haut de la figure 1, comprenant trois réacteurs 112, 114 et 116, bien que l'on puisse bien entendu n'en utiliser que deux ou plus de trois. Les réacteurs sont réunis en série par des conduits supérieurs 118, 119 et inférieurs 120 et 121. Les conduits inférieurs permettent l'écoulement de la matte d'un réacteur à l'autre tandis que les conduits supérieurs permettent l'écoulement du laitier d'un réacteur à l'autre. Le contenu des réacteurs est agité au moyen d'un dispositif d'agitation 122 comprenant un agitateur mécanique refroidi à l'eau comportant des lames métalliques comme il sera décrit plus en détail ci-après. Le laitier de convertisseur est introduit dans le réacteur par un laveur 124 disposé sur le réacteur 112. La matière carbonée telle que le charbon ou le coke est ajouté au réacteur par une trémie 126 équipée de laveurs 127, 128 et 129 repartissant également les matières dans les réacteurs 112@ 114 et 116. Une trémie 130 est prévue également pour introdui@e des pyrites de fer ou du concentrat de @uivre dans le réacteur 116. Le produit de traitement du laitier ou phase contenant la cuivre, représente par la fléche 111, est prélevé séparément du laitier. Le procédé selon la présente invention repose sur le fai@ @@e le sulfure de fer présente de l'affinité pour le cuivre. Cel@ est illustré graphiquement à la figure @@ sur laquelle @@ a p@r@é la concentration en cuivre dans la laitier eséquilibre avec @a concentration en cuivre dansla matte et dependant de la con@ @tration du Fe3O4 dans le laitier. En d'autres termes, plus la concentration en Fe3O4 dans le laitier est basse et plus @asse est la concentration du cuivre dansle laitier. On peut effectuer la réduction au moyen de s'importe que@ agent réducteur connu tel que @es matières c@@@@@ant du carb@ne ou du fer, mais de préférence @n utilise des matières carbonées du fait de leur bon marché. Il est cependant essentiel que le laitier soit mélangé au cours de l'addition du @arbone pour éviter la flottation du carbone et le dépôt du Fe3O4. En bref, le procédé de la présente invention fait interveni@ un mélangeage du réducteur dans le laitier pour le réduire et extraire de ce dernier ses teneurs e@ @ @re sous @orm@ @@ cuivre, de sulfure de cuivre o@ de matte de sulfure @@@@@@@@@@@@@ peu@ @@@@@@er la @e@@ @ion @@@@ @@@@@ @@@ à toute @@@@@@@@@@ @ op@@@@@@@ @@@@@ @ @@@@@ du lai@@@@@@@@@@@ 50 C@ @@@@@@@ce @ @200@ @250@@ Un ayanta@ @aieu@ @@ lait@@@@@ pyr@@ @@ @@rgique du laitier selon l'invention par rapport au prr@@dé p@@@broyage et flottation est qu'il est po@sible de @@@@p@@er ultér@eurement le mo@ybdène. Le procédé d'ensemble dans @quel on récupère le cuivre et le molybdène des laitiers du type convertisseur est illustré schématiquement à la figure 12. Dans @e procédé combiné, l'installation comprend deux sections@ dans la première section on produit u@ produit ou phase à haut pourcentage en cuivre et dans la seconde section nr, obtient une matte de molybdène par le procédé pré@ Pour illustrer de nombreux points discuté. ecédemment on a réalisé des expériences pilotes.Le but de ces expéri@ es est de confirmerla théorie sur laquelle repose la présente @@en@ tion en mesurant la vitesse et le degré de séparation du cuivre des laitiers de convertisseur. Cette vitesse et ce degré de séparation ont été détermines par les etapes suivantes 1. Coalescence et dépôt du métal entraîné et de la matte 2. @éduction de la magnétite 3. Réduction du cuivre et extraction dans la matte A partir de ces expériences, on a conclu que le four à réacteur bien agité assure une vitesse accélérée dans les trois étapes, ce qui conduit à une récupération d'ensemble supérieure du cuivre. Les expériences ont été conduites dans un four pilote du type représenté à la figure 20 et décrit plus en détail ci-après. On forme dans un réfractaire coulable un creuset d 1 environ 38 cm de diamètre et 60 cm de profondeur Ce four est chauffé par deux rangées horizontales d'éléments chauffants d'une puissance maximum de 80 kw. (Ce procédé de chauffage a été choisi de préférence à un arc électrique pour éviter ia réduction chimique par électrodes de carbone). Un agitateur mecanique à trois lames de 15 cm de diamètre est installe à travers le toit dufour. Cet agitateur en cuivre refroidi à l'eau peut être abaissé ou relevé dans le four et entraîné en rotation à une vitesse allant de O à 350 tours/mn. Il se forme un solide revêtement de laitier sur les lames et l'arbre de l'agitateur dès son contact avec le laitier. fondu. On introduit. initialement dans le four 27 à à 45 l.g 4e laitier. Une fois que ce laitier est refondu, on procède à une nouvelle addition. Quand le niveau du bain atteint l'agitateur, on peut considérablement accroître la vitesse d'addition et de fusion Normalement, il faut 3 à 4 heures pour complètement refondre 113 kg de laitier. L'entrée d'air dans le four est réduite à un minimum par un courant constant d'azote envoyé à travers l'orifice de chargement. On utilise dans les expériences deux tonnes de laitier de convertisseur broyé ,obtenu au premier et au dernier écumage du cycle d'un convertisseur. Dans certaines expériences, un laitier réduit est ré-oxydé jusqu a une teneur désirable en magnétite pour éliminer une longue période de rechauffage. Au moment approprié, on ajoute du charbon pour la réduction et on introduit de la pyrite ou de la pyrrhotite pour contrôler la composition de la matte. On immerge l'agitateur dans le laitier fondu à environ 10 cm au dessus du fond du creuset et on ajuste la vitesse à la valeur désirée pendant toutes les périodes expérimentales. On maintient une petite quantité de charbon de bois ou de charbon sur la surface du bain pour empêcher toute oxydation du laitier. L'écume n'a jamais été un sérieux problème sauf avec un laitier de convertisseur qui contenait plus de 35% de magnétite. Les échantillons sont prélevés de deux manières différentes. Une première méthode consiste à utiliser une tige de fer refroidie et l'autre consiste à utiliser un creuset en argile à feu et écoper la fusion.La méthode à la tige peut indiquer des gradients de concentration en cuivre en fonction de la profondeur dans le laitier mais elle souffre souvent d'erreurs sur la concentration en magnétite. Le gradient de concentration en cuivre en fonction de la profondeur du bain de fusion n'est pas important dans la plupart des expériences. La technique de prise d'échantillons au creuset est employée dans toutes les expérlences sauf indication contraire. Les échantillons sont broyés jusqu'à - 400 mailles et on utilise la spectroscopie aux rayons X pour en déterminer la teneur en Cu, S, Fe et Si02. On détermine la teneur en magnétite par la technique classique de dissolution à l'acide. On réalise plusieurs expériences pour déterminer la vitesse de réduction de la magnétite de la réduction du cuivre et du dépôt du cuivre. Les paramètres importants du procédé, qui influencent ces vitesses sont 1. L'effet d'agitation, de réduction et de dépôt 2. L'effet des réducteurs (charbon, sulfures) Ces paramètres vont être décrits ci-après 1. Effet de l'agitation sur la vitesse de réduction Des exemples typiques de réduction de la magnétite et de l'extraction du cuivre sont indiqués aux figures 13 et 14. La magnétite est réduite de 28 à 11-13% en poids , tandis que la teneur en cuivre du laitier est diminuée jusqu'à 1-088. Le cuivre contenu dans le laitier est attribué à la fois à l'entraînement et à la dissolution. La concentration en cuivre dans le laitier suit étroitement la réduction de la magnétite dans ces expériences. Une quantité suffisante de charbon pour réduire l'oxyde ferrique du laitier jusqu'à saturation en fer est toujours présente dans le réacteur. La concentration à l'équilibre ferrique à l'interface des particules individuelles de carbone est définie comme étant approximativement 7% Fie 304 dans le laitier du type convertisseur à 12000C. L'état d'oxydation relative du laitier est défini comme suit C-C* C-C dans laquelle C = ?a concentration en magnétite au temps t, C représente la concentration en magnétite initiale et o la concentration en magnétite à l'équilibre dans un laitier saturé en fer.Comme on le voit sur la figure 15, les résul tats expérimentaux sont bien en corrélation avec la cinétique d'une réaction du premier ordre, la vitesse de réduction de la magnétite du laitier augmentant avec la vitesse de l'agitateur. Au-dessus de 280 tours/minute, la magnétite est réduite jusqu'à la saturation en fer (7% Fe304) en une heure. Dans les limites de l'erreur expérimentale,la constante de vitesse de réduction de la magnétite est reliée à la vitesse de l'agitateur (en tours/mn)de la manière suivante k(Min 1) = (1,4+0,5) x 10 -3 TPM (3+ 0,9). 0 L'observation visuelle du laitier agit indique qu'il se forme normalement un tourbillon intensif autour de l'arbre de l'agitateur et que les particules de charbon commencent à se déplacer dans le bain de laitier quand la vitesse de l'agitateur dépasse 200 tours/mn. 2. Effet des réducteurs Le charbon (ou le coke) et la @@@@ (@@ le sulfure) sont considérés comme bon réducteurs dela magnétite dans le laitier à la fayalite. L'addition de pyrite avec le charbon accroît légèrement la réduction de la magnétite. Un facteur @'addition du charbon est défini comme le rapport entre la quantité ré@lle de l'addition de charbon à la guantité stoichiométriquement exigée de c@@rbon. Plusieurs expériences ont été faites dans le but d'étudier les effets des proportions de charbon et de sulfure dans le laitier @ur la réduction et l'extraction de la magnétite du cuivre respectivement. Les @ésultats de ces expèrie@ces sont ré@nis au tableau 14 ci-après :: TABLEAU 14 Résumé des conditions d'es@ax de réduction d@ la magnétite Essai n CS-22 CS-28 CS-26 CS-27 CS-19 CS-21 CS-20 CS-18 Vite@@e d'agitateur 250 250 270 250 @40 230 200 210 (TPM) Addit @n de char 2,26 2,26 3,17 2,26 2,26 2,26 2,26 2,26 bon(k@ ) ++ Pyrite(kg) 15,4 2,26 4,5 4,5 0,9* 4,5 4,5 0 Teneur initiale 13 17 30 27 15 10 17 18 en magnétite(%) Quantite de 101,9 113,2 113,2 113,2 1@@,9 101,9 113,5 113,5 laitier(kg) Rapport stoichio metrique de l'addi-3,7 2,5 1,1 1,0 @,7 10 2,5 2,5 tion de charbon + @@@@@@te de @tesse @@M@ 0,056 0,036 0,@@@ @,@@@ @3@@@ @@@@@ 0,017 0,@@@ @@ @@ charbon total utili@ @@@ @@@@@ à la a@ ité st @@n@ométriquement nécessaire @@ Le @ha@@@@n contien@ 52% de charbon fixé @@@ sous forme de Fes @ @ addition sous forme d@ @@@@@@ntrat de cuivre Les constantes cinétique augmentent avec le rapport stoichiométrique du charbon par rapport au laitier Cette constatation indique que la vitesse de réduction peut é@ @@due @@ti- male en recouvrant le bain de laitier par du charbon @@ @@ une augmentation de 3 fois en utilisant 10 fois la quan@@té stoichiométrique de charbon. Comme la concentration en SiO2 du laitier affecte les activités des oxydes de fer, on a fait des essai @our mesurer la vitesse de réduction de la magnétite à diffé@ teneurs en silice. On aréduit deux laitiers à 25 et à 30% ce SiO2 à 12% de Fe3O4 par des quantités semblables de charbon et de pyrite à 250-260 Tours/mn. La vitesse de réduct@ @@n de ces deux laitiers a été trouvée très semblable dans les limites de l'erreur expérimentale. Théoriquement, la concentration du cuivre dans le fait tier peut être abaissée à moins de 0,3% en poids si le potent@el d'oxydation du laitier est abaissé à 10-11 atmosphères (7% Fe@O4- saturation en fer). Cependant, il peut ne pas être possible ou désirable de réduire le niveau d'oxydation au-dessous de 7 à 12% @n poids de Fe3O4, auquel cas le laitier contient plus de @@@% en poids de cuivre soluble au contact avec les ma@tes à haut@ qualité. En outre, il y a entraînement mécanique de goutel@ @es de matt te dans Le laitier ce qui ajoute à la teneur en cuivre du laitier.Les vitesses élevées d'agitation mécanique3 essentiel les pour une réduction rapide d'oxyde de fer par le charbon ou ie coke,donnent naissance à de fines dispersions de matte dans les laitiers et dans un procédé industriel il est essentiel que cette matte soit séparée efficacement et rapidement du laitier Des expèriences ont été réalisées pour déterminer les condit @as nécessaires pour une coalescence et un dépot rapide: du cuivre @ntraîné. Dans un laitier fondu de 30 cm de profondeur, le cuivre mi à 0,5% en poids dans les 10 mn à 5-60 Tours/mn après réd@ @00 tours/mn. Dans un certain nombre d'expériences, on a demontré qu'après réduction à des vitesses d'agitateur de 150 à 300 tours@mn la teneur en cuivre du laitier pourrait être de 1 à 2% mais qu'en diminuant la vitesse de l'agitateur à 50 tours/mn la teneur en suivre tomberait jusqu'à une valeur de "quasi équilibre en 5 à 15 mn. Cette valeur di "équilibre" a été trouvée fonction à la fois de la qualité de la matte et de la concentration en silice du laitier comme le montre la figure 16.Les données numériques relatives à la figure 16 sont réunies au tableau 15 ci-après TABLEAU 15 Composition du laitier (% en poids) ESSAI Fe3O4 SiO2 S 7 13 24 4 8 10 30 3 10 7 31 1,5 11 9,5 31 1,5 14 11 25 1,7 15 13 25 1,5 16 15 25 1,4 17 12,7 26 1,1 18 12,5 29 0,7 20 8,5 25 2,6 21 7 27 2,0 22 7 30 2,6 23 14 29 1,7 26 28 9 29 1,1 Ces résultats indiquent qu'avec des qualités de matte supérieure à 35%, la concentration de "quasi équilibre" en cuivre est de 0,6 à 0,8e en poids pour des laitiers à30 et 25% de silice, respectivement. Comme la réduction directe des laitiers de convertisseur donne lieu à une séparation du cuivre sous forme d'une matte à haute qualité (nominalement supérieure à 40X en cuivre) il estnécessaire de prévoir un "lavage" de la pyrite ou du concentrat en cuivre pour réduire le cuivre à 0,5% en poids ou moins. Ainsi, on peut ajouter de la pyrite ou des concentrats de cuivre au réacteur 116 par la trémie 130(voir figure 10). Les résultats de la figure 16 montrent que selon la teneur en silice du laitier, un lavage au sulfure produisant une qualité de matte inférieure à 25%en poids de cuivre peut diminuer la teneur en cuivre du laitier (soluble et entraîne) à moins de 0,5% en poids. En bref, un lavage àla pyrite ou au concentrat de cuivre est essentiel pour atteindre des laitiers acceptables contenant moins de 0,5% en poids de cuivre. Le procédé selon l'invention, dans lequel on utilise un réacteur à étage unique pour traiter un laitier sera encore illustré par l'exemple non limitatif suivant. Pour calculer les compositions en m.-tiëres et en énergies ainsi que les dimensions du réacteur,on part des hypothèses suivantes 1. La magnétite est réduite par une matière carbonée (par exemple le charbon) 2. Les gaz produits contiennent des concentrations égales de C0 et CO2, le mélange qui est en équilibre avec la magnétite à 8% en poids dans le laitier; 3. La température du laitier est maintenue de façon continue à 12500 et le four fonctionne à 12500C; 4.Le concentrat en cuivre , CuFeS2, est ajouté pour accroître la teneur en cuivre du laitier de 1 à 2,1% en poids.(Cela est équivalent à 6,3% en poids du laitier ajoutés sous forme de CuFeS2 ou 4,4 % en poids ajoutés sous forme de FeS2). La composition des matières apparaissant dans le tableau ci-dessous se réfère à un réacteur à étage unique 140 (voir figure 17) et à 100 tonnes de laitier introduit. Le laitier est introduit dans le réacteur par une trémie142 représentée par la flèche 143. La composition approximative des 100 tonnes de laitier estwindiquee au tableau 16 ci-dessous: TABLEAU 16 Tonnes Fe3O4 25 FeO 46 SiO 25 Cu 3 S 1 On introduit du charbon par une trémie 144 comme représenté par la flèche 145. Po@@ 10% @onnes de laitier, on utilise 2,0 tonnes de charbon avec @@e teneur en charbon de 1,6 tonnes. Le charbon contient 0,2 tonnes d'eau Le charbon et le laitier sont mélangés par un agitateur 122 (à environ 250 tours mn) pour réduire la teneur en magnétite du laitier. La matte @@@ obtenue à partir du concentrat de cuivre qui est ajouté @ar la trémie 144 dans le réacteur 140 tandis que l'agitateur tourne à 250 tours/mn. Pour traiter 100 @onnes de laitier, la t@@eur en CuFeS2 du concentrat de cuivre doit s'élever à 6,0 @onnes. Tandis que le laitier est en cours de traitement, les gaz qui se dégagent quittent le réacteur par l'orifice à travers lequel passe le dispositif d'agitation 122, @omme il est représenté par la flèche 146.La composition des gaz @é@@appement, en moles, est indi@@de an ta@leau @@ @@-aprè@ TABLEAU 17 Composant Moles/c@nt tonnes d'alimentation CO @9 CO2 49 S2 @@ H2O 100 Le laitier traité est évacué par l'orifice 148, @a composition résultante de 100 tonnes de laitier traité, en tonnes est donnée au tableau 18 ci-dessous @ TABLEAU 18 Composant Tonn@ Fe3O4 8,0 Fe@ @@ Si@ @@ @u 1,0 S 2,@ @o@@@sition de la mait@ @@@@@@@@lte prélevée par le find du @@@@@eur @@@ comme l'indiq@@ @@ @@@@@ 149 est donnés du tableau 19 ci-dessous @ TABLEAU 19 on@es % @@ poids Cu 5,46 69,2 Fe 12,2 S 1,44 18,2 @,90 Confo@méme@ à ce mo@e de réalisation de l'invention @ magnétite dans le laitier est réduite de 25 à 8% e@ @o@ds et la guantité de cuivre dans le laitier est rédui@ @ 3 à 1% en poids.La teneur finale en cuivre incl@@ @ f@ le cuivre soluble et le suivre entraîné. Théoriquement la réfuc@ tion exige @43 kg de carbone @u 0,6 tonnes de cha@@@@@ @@@@ on @@i@ au@ tonnes de charbon pour prévoir un @e@t i@ dépassement dû à l'@@filtration d'air et assurer le @e@t réd@@ @@ @u@ @@@ @e@ le laitier de soufre et @ss@rer @@ ce@tai@e @llution de la matte, on ajoute au four e@viron @ 6 tonnes d@ @@entrat de cuivre@ la matte obtenue contient 69% @@ vre. Les composants CO-CO2 dans les gaz @'écha@@@ment so@@ @@ equilibre @@imique avec la m@@@étite du laitier. @@@xemple s@ @@@ @on limit@tif illustre un mode de réalisation de ave@ tion @@ns lequel le laitier est traité dans un réacteur à étages mul@@pl@@. Dans un cas, on ajoute au réacteur 112 par le laveur 124(voir figure 10) environ 1560 tonnes de laitier par jour, ayant la composition indiquée au tableau 20 ci-des@ous : : TABLEAU 20 Cu S Mo FeO Fe3O4 SiO To@@@s par jour 170 17 6,3 515 390 3@@ % 11 1,0 0,4 33 25 @@ L@ @@ @@é@@@@e à travers les réacteurs 112. @@4 @@@ @n se@ @@@@ en é@@@@ traité dans ces réacteurs, le @@@@ est @@@@@ge de manière continue par l'agitateur 122(250 @@@ s/m@ et @@ @@@@@er est maintenu à une température de 1250@ Au@@@rs de l'éc@@lement à travers les réacteurs, la magnétite @u laitier est réduite et le cuivre soluble CuO est réduit et extrait sous forme de Cu2S en même temps que du métal entraîné. Au cours de la réaction, on ajoute du sulfure de fer et du charbon au réacteur par la trémie d'alimentation 126. Le sulfure de fer ajouté doit être suffisant pour représenter 79 tonnes de fer par jour et 91 tonnes de soufre par jour; on doit utiliser 45 tonnes de charbon contenant 50-80% de carbone pour réduire la teneur en magnétite du laitier. Le laitier prélevé par l'orifice 131 a la composition indiquée au tableau 21 ci-dessous TABLEAU 21 Cu S Mo FeO Fe3O4 SiO 8 44 6,3 830 70 376 Tonnes par jour 0,5 3,1 0,4 58 5 Avec 1560 tonnes de laitier par jour traitées, on peut obtenir 1425 tonnes par jour d'un laitier ayant la composition indiquée au tableau 21. Le laitier qui quitte le réacteur 116 par l'orifice 131 peut encore être traité de la même manière par 53 tonnes de sulfure de fer par jour et 16 tonnes de charbon par jour dans un récipient séparé pour obtenir 1415 tonnes d'un laitier ayant la composition indiquée au tableau 22 ci-dessous et une matte ayant la composition indiquée au tableau 23 ci-dessous TABLEAU 22 Cu Mo FeO Tonnes par jour 5 0,75 895 % 0,3 0,04 63 TABLEAU 23 Mo Cu Fe S Tonnes par jour 5,7 3 25 14,5 13 6 51 La matte dont la composition est indiquée au tableau 23 peut encore subir un traitement pyrométallurgique pour en récupérer le molybdène et le cuivre.La matte quittant le réacteur 112 , comme le montre la flèche 111, a la composition indiquée au tableau 24 ci-dessous TABLEAU 24 Cu Fe S Tonnes par jour 16,2 44 25 70 19 11 Cette matte peut être recyclée au four à convertisseur. Les compositions en matière et en énergie concernant le traitement du laitier dans des réacteurs à 2 et 3 étages conformément à la présente invention sont données aux figures 18 et 19. Dans ces modes de réalisation de l'invention, la température du système au cours du traitement est d'environ 12500 et la vitesse de l'agitateur au cours de l'addition de charbon et de pyrite est d'environ 250 tours/mn. Dans chaque cas , on ajoute à chaque réacteur une quantité de charbon destinée à réduire la teneur en magnétite du laitier à environ 8% en poids ou plus bas.La quantité de charbon ajoutée varie naturellement et elle est contrôlée par la stoichiométrie du système et la teneur en carbone du charbon. En utilisant le procédé selon l'invention, il est possible de traiter des laitiers à haute teneur en magnétite par voie pyrométallurgique pour en récupérer le cuivre et le molybdène. En réduisant la teneur en magnétite des laitiers, on peut extraire efficacement le cuivre sous forme d'une matte de cuivre. On peut réaliser le traitement dans des fours à étage simple ou multiples. Un avantage utiliser un réacteur à etages multiples est assurer que la teneur en cuivre du laitier est aussi basse que possible. La quantité de cuivre dans un laitier du cuivre convertisseur peut être réduite à 0,58 en poids. Le laitier débarassé de cuivre peut encore être traité pour en extraire les composés de molybdène.Les expériences réalisées indiquent que les vitesses de réduction du cuivre suivent de très p@èsles vitesses de rédu@ti@@ @@ @a magnétite. @e @avage à la pyrite des lait@@@ de @@@vertiss@@r réduit es@ très efficace pour le n@@@c@@@e du @@@@@@ e@ @ de la @@@@@tion de s@ teneur en cu@@r@ à 0,4-0,@@ @@@@@@@@@ @@ est @ependant très important qu@ @es e@p@@iances indiq@@nt @galement que la vitesse d'agitation d@ réacteur @@@@@@ e @@@@@@@@@@ @e réduction de la @agnétit@ et de @@@ @@@@@sce@@ @@@ @ que @ efficacité de l'épui@@@@@t du @@@vre @ans @e cas de la réduction de l'o@@@e @@ @@r @@ @@@ e@ Fe@) et @@ @@@@@@@@ d@ @@@aux non@ferreux@@e@@ @e les oxydes de @tivre de @o@ybdène , de @@@kel ou de @@ba@@@ cont@@us dans l@ laitier avec des matières carbonées particulaires (charbon, coke etc .) @@@@@@es matières carbonses @@@ à plus ba@se de@@@t@ @@ à 2 @@@@ @@@ @e laitier fondu (e@@ir@@ @ g/cc) les @@emi@@@ flotte@@ @@@ @ @@rface du la@t@er @t @@s t@a @@@@@ @@@@@@@ues entre les deux matériaux @ont le@@@@@En @@@@@ quan@ @@@ @ @er réa@@@ @@ le carbone aux @empe@@@@@@@ @ @@@es des @@@tiers @ondus, @ @ @@@e un pro@@@@ gaze@@ @@ ou CO2, @@@@ @@@ @@minuer le @@@tact entre le carbone et @ @a@@@@r@ @@ @@rplus@ @e laitier fo@ @ @ e "mouille" normalement @se @es ma@@è@@@ @@@@@ @es et @@ co@t@@t est donc midi@@rs Ainsi @@@@ @@@@ @@ @@@ @@@@ctio@ ch@@@que dans ce système, il est impor@ @@@ que l'ag@@@teur "@@@@@ les solides carbonés depuis la surface ver@ l'intérie@@ du laitier fondu.E@ principe, il y a a@nsi @@@a@g@@@@ @@@ @@@@@ dans @@ l@@@@ue. Cela est réalisé e@tectivement @a la @@@@tion d'un tourbillon tel que les @@@@de@ @lé@ers" @oient amenés en @@n@act avec les lames @e l'agitateur et @@@@@p@@@é@@ radia@e @@@@ @@maté@ @@ fond@@ @@ @@ @@ta@ @@ @@@@@ @@@ gra@@@ @a@@ pa@ rapport an récipi@@ @@@ @@@@@@ @@@@ @ @ @mie@ @as, @@ @ @@ @@@ @@@@@ @ @ @ @@@ @ @@ @ir@@s e@ @@@@@@ @@@@ @@ @ @@@@ @ @@ @ @@@ @@ @@ @ @@@ @ @@@@ @@ @@@ @@ @ @ @@ @@ @ @ @@@@t. @n avan@@ge @on@@@@@t@ de @ @@@@@ @@@ @@@ @@@e est @@@ @ @on@ @@@@@@, @@@ @ @@ @@@@@ge dans @@ @ @ @@er @@@ , @@ @ent flotter @ @@ @@@@@@@ et qu'il pe@@ êt@ rep@@@@ dans @@ matière fondue un cert@in @@mbre de fois jusqu'à ce qu'il s@@t effi@acement consomné dans les rea@@i@@s chimiques. Jusqu'à la pr@@ente invention,aucun dispositif @a été co@@u accomplissant ce pompage. Dans le c@ @e l'extraction des métaux t@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ivr le molybdène le nickel et le @obalt d'un laitier @@@@@@@@@@@@@@@e matte @@ @@lfure fondu il est important d'assure@ @@@@@@@@@@@@@@ @nter @@@@al entre les deux phases imiscibles (le laitier @@ @a matte ou le métal). L'agitateur mécanique est ainsi prévu pou@ @@@@@@@@r la matte @u la phase métallique dansl@ laitier @n @@@ @ ou tourbillon à la surface n'est pas nécessaire. @'agitateur peut être diposé axiallement dans le f@ ou pé@étré par le côté ou angulairement. Cependant, dispositi@@ des lames de l'agitateur dépend de la géométrie d@ @@r des p@ases. Il est typique d'utiliser un dispositif don@ les @ames @@present@@t 1/@ dudiamètre du réacteur ou moins et @'im@@@g@@ @es lames d'environ 2/3 de la profondeur du laitier. Quand la taille des lames dim@@ue, on doit augmente@ @@ vit@@se- pou@ @@@er @@ @@@@@@@ suffisante p@ur assurer le @@@@@ @te@ @ac@@@ De ce qui précède, il apparaît clairement à un technis @ie@ l'on p@@t effica@ement traiter un laitier à haute @neu en magnétite pour ob@@@ir un produit à haut pourcentage @ @vr@ en m@l@ geant un réducteur dans le laitier avec u@ a@@@@@@ mé@@@ que qui bat ou mélange physiquement le réducteur @an@ @@ lai@@er fondu pour réduire sa teneur en magnétite et @n oxyde de @uiv@e. De cette rèduction, le cuivre se dépose dans le fond du rèacteur et peut être extrait sons forme d'une phase à teneur élevée en cuivre. Il n'est pas essentiel d'utiliser un sulfure pour extraire le cuivre ou former une matte selon @@ @résente invention mais il est avantageux d'utiliser un extrac@aut a@ sulf@re et la matte résultante. En ce qui @@@@@rne l'écoulement du laitier @@ @ @@@ et @@ nombre de @ours à @éacteur, de nombreuses possib@@i s@@ @@@@@@es @@ rest@@t @ans le cadre de la présente @@@@@@@@n Pa@ @@@ @@ avec un @éacteur à étage unique, on peut prov@quer la @@@@@@ du laitier en y mélangeant un réducteur contenant du carbone et on peut extraire du fond du réacteur une phase produite cont@nant le cuivre.Comme précité, un extracteur au sulfure et la matte peuvent être avantageusement employés dans le réacteur à étage unique en plus de l'extracteur contenant du carbone. Dans cette réalisation de l'invention, on peut ajouter des pyrites de fer au réacteur en même temps que le réducteur carboné. I1 en résulte la formation d'une matte sulfureuse contenant du cuivre que l'on peut soutirer du fond du réacteur à étage unique. Quand deux réacteurs sont montés en série , comme représenté schématiquement à la figure 18, le charbon ou le coke peut être l'unique matériau ajouté au laitier dans la réacteur 150 tandis que du charbon ou du coke en même temps ue de la pyrite de fer ou un concentrat de cuivre peuvent être ajoutés au laitier dans le second réacteur ou le second étage 152. La phase laitier s'écoule à contre-courant par rapport à la phase cuivre et est extraite du réacteur 150 par la sortie 154. I1 est également possible d'extraire la phase cuivre du fond du réacteur 152, auquel cas il n'y a pas écoulement à contre-courant du cuivre et du laitier. Dans une autre réalisation encore de l'invention, la phase cuivre est extraite à la fois des deux réacteurs 154 et 152.Dans toutes les réalisations de l'invention, il est très souhaitable de maintenir une atmosphère réductrice, ce qui est facile à réaliser grâce à un couvercle de charbon ou de coke placé sur la phase laitier. Les choix précités en ce qui concerne le réacteur à étage unique ou a deux étages restent possibles dans un réacteur à trois étages ou plus. Dans la réalisation illustrée à la figure 10, le laitier et la matte s'écoulent à contre-courant l'un vis à vis de l'autre. Bien entendu la matte peut être extraite de l'un quelconque des réacteurs 112, 114 et 116 ou de deux ou même des trois réacteurs en même temps. I1 est préférable d'ajouter de la pyrite ou un concentrat de cuivre au dernier réacteur de sorte que le laitier s'écoule dans un système à étages multiples; cependant la pyrite ou le concentrat de cuivre peut être ajouté à n'importe quel nombre ou la totalité des réacteurs intervenant dans le procédé.On obtient des résultats améliorés par rapport à l'art antérieur en utilisant le procédé selon l'invention sans addition de pyrite ou de concentrat de cuivre . Cela est vrai aussi bien pour un réacteur à étages simples qu'à multi-étager. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon ltinvention pour l'extraction des métaux non ferreux tels que le cuivre ou le molybdène dans un laitier de fours à réverbère ainsi que sa variante consistant à récupérer d'abord le cuivre dans un laitier de convertisseur puis du cuivre additionel et du molybdène comme il a été décrit précédemment va maintenant être décrit plus en détail en se référant en particulier aux figures 20 à 23 du dessin annexé. Les avantages de l'agitation mécanique sont le contrôle amélioré de la vitesse de réaction et de séparation de phases que l'on atteint en contrôlant la vitesse d'agitation ainsi que la position de l'agitateur dans le matériau fondu. Les agitateurs mécaniques exigent moins d'énergie par rapport aux fours tournants, sont plus simples à faire fonctionner et exigent moins de main- d'oeuvre et d'entretien.Au surplus, ils sont relativement peu couteux et ils assurent des fusions isothermes homogènes. Les agitateurs mécaniques ont déjà été utilisésdans divers types-de four. Les agitateurs antérieurs peuvent être classés en deux groupes , à savoir les agitateurs non refroidis et les agitateurs céramiques refroidis. Les agitateurs non refroidis sont des systèmes dans lesquels on utilise un matériau tel qu'une tige en graphite-pour agiter du plomb fondu. Des pièces solides en céramiques ont également été utilisées pour agiter un matériau fondu. Comme l'agitateur non refroidi se dissout dans le matériau fondu, on doit le remplacer périodiquement et il ne peut être utilisé que dans des systèmes où la présence de la matière de l'agitateur dans le matériau fondu n'est pas gênante par exemple le système contenant des laitiers de fer et de Ca0-Si02. Dans les systèmes-matte-laitier et métal-laitier, les agitateurs non refroidis se sont révélés avoir une durée de vie trèscourte. Ainsi, en raison de latempérature élevée de ces systèmes, la corrosion est importante, ce qui rend les agitateurs non refroidis inapplicables. On a également employé des matériaux en céramique tefroidie pour agiter des substances fondues telles que le verre. Cependant, même les agitateurs en céramiquerefroidie ne sont pas utilisable dans le système matte-laitier car les matières ceramiques, même refroidies de l'intérieur, se corrodent rapidement sur l'extérieur dans un système de laitier-matte. Ce qui précède @@@@@@@ de la faible conductivi@@ des @@@@@@que@ et du fait @@e les laitiers sont de bons s@l@@@ @@@pour des matériaux en céramique et peuvent don@ @@@@dre @es materiaux en céramique @ de@ comp@r@tures relativement @@sses.E@ outr@ @@@ @@@@ate@@@ @@r@@@que@ @@t une faible @ésistance au @@@@ @@@@@iqu@ @@ont des @@mensions limitées e@ sor@ trè@ @@@teux S@ l'on se réfère à la figure 20,@@ voit que l'appar@@ @@@ @@@@@@@@ @@ four 210 constitué par un @oiti@@ @@ acier @@@ @@mp@ @ briques r@@@@@@@@ @@@ @@ four est c'emisé @@@@@@@@ d'u@ @@fractaire @@@ @@@@@@@@@@@@@@@@ soul@@@e. Le @@@ est @@a@@f@ @@@ deux @@@@@@@@@@@@@iz@@@a@@@ @@@lém@@ cha @@@@@ 21@. Un @@de 2@@ a @@@@@ dans la @@@@@ d@ four à @ @@@@@@ @upérieur@ permet le chargement @@@ @@@iaux et @@@ @@@ de @ @rbre @@ l'agi@@@@@@ @@@. @ @@@ @@@@ ma@imum d@ @@@@ est d'envi@@@ @@@@@@. @ voi@ @galement als @@ @@@ @@ @@ @@@ @@@ 24 p@ @ @@@@@@@evement @@@ @@@ @@ @@@@@ @@ @ @@@@ @@ @ @oule @@@ @@@@@@ é@@@tion d@ laitier @@@@@@@@@ten@@ @@@@@@@tres bouc@@@@ (@on représentés) @ @v@@ @égalem@@t @@@@@@@@ é@ po@ @@@@@@@@@ @u@@ qui @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ êtr@@@@@@@@@ comm@@@@ Le @@@@ comprend également @@@@@@rme @@@pl@@ @@ pour @@con@@@@@@ d@ @@ @@@@@@@ture @@ fo@@@ @@ @@@@ @@@@ @@@@ @@@ @@ @@ @@t @@@@@@@@@@@@ d'un couvert@@ a@@@ b@@ @@@@ @@ @@@@@@@@ @ @@@@@@@ @@ @@âssis 237 s@pp@@@é par @@ @ @@@@er @@ @i@. @@2. Le @@@ssis 237 est également chemisé @@@@ @@@@acta@re @@6. Le dispo@@@if d'agitation 2@4 peut @@@@ @l@@@ et @@@@@@@@otation au @@@@@ de deux moteurs séparés, un moteur 238 entraînant une @@@@@ @@@ pour la rotation de @ @@@tste@@ @t @@ @@@@ur 240 @our remonter et abaisser @@ @@@p@@@tif @ @nsemble @ @ guides @ @ @ syst@@e @@ @@ul@@ @@@ @@@@ @ @@@@ @ @év @@ @ @ @@@ @ @ @ @ @@it @ @ @@@@ @ @@@, @ @i@@ @ @ @@@ @@ @ @@ @@ @@ @@@ @@@ l@@@@@ @@@ @@ @@ @@ tif @ @@ @@@ en @@@ @@ @@ @@@@@ @@@@@ @@ @@@ @@ @mes @@ @@ @@@ @@@ @@ @ @@@ @ @@@@@@@ @@ @ @@@@tat@@@ @@ @@@@@@@@ @@ @e@r@@@i@@@@@ @@@ @@@ @@e l'eaut@@@@s qu elle s'@@ @@@ à @iavers l'agitateur lu@@m@@ @ @our permettre le @asse@@ @@ @@froidissant dans le dispositif à lames 244 et le dispositif de circulation d'eau 246, l'arbre 222 comprend deux tubes concentriques, l'un constituant un seulement cylindrique extérieur 260 et l'autre un membre tubulaire intéri@ur 262. Ainsi1 comme on le voit eux la figure 21, l'élément cylindrique extérieur 260 de l'arbre 222 est concentrique et @@pacé par rapport au tube intérieur 262. L'élément cylindrique extérieur 260 se compose d'un arbre en acier 261 et d'un manchon encuivre 257. L'élément tubulaire intérieur 262 peut être en cuivr@@ Comme indiqué précédemment, l'agitateur doit non seulement tourner mais au surplus laisser le passage a l'écoulement continu d'un fluide tel que de l'eau tandis qu'il tourne, Pour permettre la rotation de l'agitateur en même temps que l'écoulement approprié du liquide, l'extrémité supérieure de l'arbre 222 pénètre dans le dispositif de circulation d'eau 246 de la manière décriteci-après. Le dispositif d'alimentation en eau 246 se compose d'une enceinte fixe 248 comportant des orifices 250 et 252 coin- muniquant avec un conduit d'entrée de fluide 254 et un conduit de sortie de fluide 256 respectivement. Pour permettre la rotation de l'agitation et l'écoulement d'vau par l'intérieur, un distributeur supérieur 252 est maintenu dans l'enceinte fixe 248. Ce distributeur 264 est maintenu rotatif dans l'enceinte fixe 248 au moyen de paliers inférieurs et supérieurs 258 et 259. Pour permettre la communication continue de l'entrée de fluide et de la sortie de fluide avec le conduit d'entrée 254 et le conduit de sortie 256 pendant la rotation de l'agitateur, l'enceinte fixe 248 est prévue avec des rainures 266 et 268. Le distributeur 264 présente des alésages 270 et 272 communi,quant avec les r@inures 266 et 268 respectivement. Ainsi, le distributeur 264 est maintenu rotatif à l'intérieur de l'enceinte 248 par les roulements 258 et 259 de manière telle que l'alèsage 270 est en communication avec les rainures 266 quelle que soit l'orientation du distributellr 264 tandis que l'alésage 272 est également en communication permanente avec la rainure 268 quelle que soitl torientation du distributeur 264. our recevoir l'arbre 222, le distributeur 264 comporte un alésage axial à degrés dont la géométrie se conforme à la géométrie de l'extrémité supérieure de l'arbre. Comme on les voit sur la figure 21, l'arbre 261 comporte des filets 271 dans sa partie tout à fait supérieure, de manière à être vissé dans des filets correspondants du bas du distributeur 264.L'élément intérieur tubulaire 262 s'étend au delà de l'extrémité filtée 271 de l'élément cylindrique 260; jusque dans un alésage 269 formé dans la portion supérieure du distributeur 264. L'alésage 269 a une taille suffisantepour permettre un emmanchage par friction du distributeur 264 avec l'élément tubulaire interne 262. Grâce à cette disposition, l'élément tubulaire interne 262 est maintenu à l'intérieur de l'élément cylindrique 260 de manière à assurer un passage ininterrompu entre les parois externes de l'élément tubulaire interne 262 et les parois internes du manchon en cuivre 257. On voit également sur la figure 21 que l'alésage 269 présente un épaulement en 265 de manière à former une chambre 273 dans le distributeur 264. I1 en résulte qu'un fluide, tel que de l'eau , qui pénètre par le conduit d'entrée 254, s'écoule grâce à la rainure 268 à travers l'alésage 272 et jusqu'à la chambre 273 d'où il s'écoule ensuite dans la direction des flèches vers le bas dans le passage formé par l'espace entre l'élément cylindrique 260 et l'élément tubulaire interne 262.Par ailleurs ;'eau remontant de l'élément tubulaire 262 dans la direction représentée par les flèches sortira au sommet de l'élément tubulaire 262 par l'alésage 270 après avoir suivi la rainure 266, en quittant l'agitateur par le conduit de sortie 256. Ce schéma de circulation n'est pas affecté par la rotation de l'arbre de l'agitateur. L'extrémité inférieure de l'arbre 222 est reçue par le dispositif à palettes ou lames 244. Comme on le voit mieux sur la figure 22, un passage 274 cheminant à travers les palettes traverse l'élément cylindrique 260 de manière telle que l'eau passant par l'élément cylindrique 260 et l'élément tubulaire interne 262 peut passer dans le passage 274. L'eau pénètrant dans ce passage traverse les palettes dans le direction représentée par les flèches et finalement repénètrent dans l'arbre 222 par le bas,à la suite de quoi le fluide, tel que l'eau, quitte le passage 274 et pénètre dans le passage intérieur formé par l'élément tubulaire 262. Pour permettre ce schéma de circulation à travers le dispositif de palettes 244, ce dispositif comporte un distri- buteur 275 (voir fig. 21) dont l'alésage axial est fermé à son extrémité inférieure de manière à se conformer à l'extrémité inférieure de l'arbre 222. Un arbre en acier 261 présente des filets 278 qui sont reçus par des filets correspondants du distributeur 275. L'élément tubulaire interne 262 dépasse l'extrémité filtée de l'élément cylindrique 260. L'extrémité inférieure de l'élément tubulaire 262 est maintenue dans le distributeur 275 par assemblage à friction.Ainsi, l'alésage axial interne du distributeur 275 présente un épaulement 277 qui permet non seulement cet assemblage à friction mais encore un joint étanche à l'eau de manière telle que l'eau cheminant dans l'élément cylindrique 260 et l'élément tubulaire interne 262 s'écoulera par le chemin formé par le passage 274 avant de pénétrer dans I'élément tubulaire 262. Un moyen préféré de former le passage 274 dans les palettes 276 consister à mouler d'abord les trois palettes sous forme d'une unité 279 présentant un alésage central de la même manière que l'alésage qui figure dans le centre d'une hélice et autour duquel tourne l'hélice. Cet alésage est d'une taille telle que l'on peut fixer par pression le distributeur 275. Avant de réunir l'unité à trois palettes 279 avec le -distributeur 275, on peut former le passage 274 dansles palettes 276 en forant une série de trous dans les palettes, en bouchant une portion des trous de manière à former des passages en forme de U et en réunissant les passages de chaque palette. On peut réaliser le passage dans chaque palette en forant deux trous horizontaux 300 dans les palettes à partir du bout 302 des palettes à travers le corps des palettes vers le trou central. On réunit les trous 300 par deux trous verticaux 304 qui sont formés par forage d'un trou vertical depuis le sommet 306 de chaque lame à travers un trou horizontal 300, le second. trou vertical étant foré depuis le bas 308 de chaque lame à travers le trou horizontal inférieur. Les deux trous verticaux sont forés de manière à se rencontrer en 309, qui est un point situé entre les trous horizontaux 300. On peut former les trous verticaux avant les trous horizontaux si onle désire. Une fois que ces trous intercommunicants sont formés dans chaque lame, on utilise des tiges 281 pour boucher les trous verticaux supérieurs avec un bouchon situé au dessus da trou horizontal et le trou vertical inférieur avec un bouchon situé au-dessous du trou horizontal. On utilise également un bouchon semblable pour boucher la zone de la palette située entre le bout de la palette 302 et les trous verticaux.Cet ensemble de forageset de bouchons conduit à un Cassage en forme de S; S --r-j-- palette, comme cn le voit à la figure 21. Quand les pale@ @@ @ont formées en cuivre@ il est avantageux d'utiliser t-- t-çer- de cuivre 281 comme matériau pour les bouchons.Une Yc-' que las palette;"; sont bouchées elles sont brasées avec le tiges 231 en position intérieure de manière à éliminer toute fulte possible Pour réunir le passage 274 dans la palette 283 avec le passage dans la palette 285 le distributeur 275 comporte une rainure 286 d'aspect arrondie et s'étendant de la palette 283 à la palette 285 , comme représenté par la ligne en trait interrompu sur la figure 21. Une rainure semblable 287 réunit le passage de la palette 289 avec le passage de la palette 285. Pour assurer l'entrée du fluide dans la palette 289 et la sortie du fluide de la palette 283, des forages 292 et 294 sont pratiqué dans le distributeur 275. Ainsi le distributeur 275 est assemblé en relation avec l'unité à trois palettes 279 de manière telle que le schéma de circulation approprié soit assuré, c'est à dire que les extrémités du passage soit alIgnées avec les rainures ou forages appropriés dans le distributeur 275 comme représenté à la figure 21. On voit également sur cette figure que le distriteur 275 comporte un épaulement 282 destiné à rencontrer l'unité d'hélice à trois palettes. Le distributeur et l'unité d'hélice sont réunis par pression puis brasés de manière à former l'ensemble 244. De ce qui précède, il apparait clairement que l'eau cheminant à travers l'arbre 222 en descendant entre l'élément cylindrique 260 et l'élément tubulaire 262 s'écoulera dans une chambre 291 formée par l'épaulement 277 du distributeur 275 et la sortie de la chambre @@ C par un alésage 294 pratiqué dans le passage 274 de la palette 289. L'eau s'écoule alors dans le passage 27 jusqu'à ce qu'elle atteigne un alésage 292 du distributeur 275. Comme on le voit sur la faire @1, une @xtrémité de l'alésage 292 communique avec le passage 274 et son autre extrémité communique avec une chambre 195 dans le distributeur 275.La chambre 295 représente la portion inférieure de l'alésage dans lequel est ajusté par pression l'élément tubulaire 262. Cet alésage ne traverse pas le distributeur 275 de sorte qu'un plancher est réalisé dans le distributeur de manière à former la chambre 295. L'eau pénétrant dans la chambre 295 est refoulée vers le haut par le conduit formé par l'élément tubulaire interne 262 et hors de l'agitateur par la sortie 256 de la manière décrite précédemment. Le passage de fluide formé dans l'agitateur doit bien entendu être étanche à l'eau car il ne serait pas souhaitable que des fuites d'eau se produisent dans le mélange réactionnel dans le four. L'agitateur doit être refroidi à l'eau car de l'air pour refroidir l'agitateur ne maintiendrait pas la surface de l'agitateur suffisamment froide pour provoquer la congélation du laitier sur cette surface. Pour empêcher toute fuite d'eau quand le distributeur est en rotation,plusieurs joints en O étanches à l'eau 296 sont prévus entre l'enceinte stationnaire 248 et le distributeur 264. Des rondelles supérieures et inférieures 297 et 298 sont également prévues. Le matériau préféré pourles palettes de l'agitateur est le cuivre, car le cuivre est un matériau d'une conductivité relativement élevée et d'un prix relativement raisonnable. Des matériaux à conductivité thermique semblable au cuivre tel que l'argent peuvent également être utilisés mais le coût de fabrication d'un tel agitateur est prohibitif. Les matériaux conductivité thermique inférieure tel que le fer peuvent être également utilisés si un plus grande nombre de passages que celui représenté sur la figure 21 sont prévus dans les palettes. L'arbre 222 comporte un élément extérieur 261 en acier. Ce type de construction est permissiblesdu fait que l'arbre est exposé à une grande quantité de réfrigérant. Ainsi un matériau très conducteur de la chaleur n'est pas nécessaire. Cela ne s'applique cependant pas aux palettes car le pourcentage de matériau dans les palettes qui est exposé au refroidisseur n'est pas aussi important dû au petit nombre de passages. Par suite pour les palettes, il est nécessaire d'utiliser un matériau bon conducteur de la chaleur tel que le cuivre. En fonctionnement, le laitier qui se forme sur l'agita teneur protège celui ci contre la corrosion. Une peau de laitier 310 (voir figure 23)peut seformersur l1agitateur par le processus suivant . Un laitier au ferro-silicate provenant d'un four à réverbère est versé dans le four 210 depuis un laveur par l'orifice 228. La composition de la peau de laitier est celle indiquée au tableau 1 ci-dessus. La température du laitier est de 1050-15000C. Le laitier étant présent dans le four 210, on abaisse l'agitateur dans ce laitier. Avant d'être introduite dans lé laitier, l'eau à température ambiante circule dansl'agitateur en étant introduite par le conduit d'entrée 254 (figure 21). On fait tourner l'agitateur à environ 100 tours/mn pendant 5 minutes de manière à former une peau de laitier au ferrosilicate d'une épaisseur d'environ 25 mm. Tandis que l'agitateur est en rotation dans le laitier fondu, l'eau a une température d'environ 500 quitte l'agitateur par la sortie 256. Le débit d'eau à travers l'agitateur est d'environ 4-6 litres par minute. Quand l'eau traverse les palettes, la température de surface externe 312 (figure 23) est d'environ 500C. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la récupération sélective des métaux non ferreux tels que le cuivre et/ou le molybdène dans des laitiers ferrugineux, procédé caractérisé en ce que l'on extrait les métaux de manière à produire une matte fondue de sulfure métallique non miscible, on soumet cette matte métallique à une oxydation, on soumet la matte oxydée à une lixiviation pour en dissoudre les composés métalliques et on soumet la liqueur de lixiviation contenant les composés métalliques à une extraction par solvant et à une précipitation de manière à obtenir les produits métalliques désirés. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on extrait le cuivre d'un laitier contenant 7 à 30% en poids de magnétite, caractérisé en ce que l'on introduit le laitier dansun réacteur, on mélange dans le laitier fondu une matière carbonée demanière à en réduire la teneur en magnétite et on sépare du laitier le produit contenant le cuivre. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à mettre en contact le laitier avecun extracteur sulfuré et à séparer le cuivre du laitier sous forme d'une matte sulfurée. 4. Procédé selon une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que la température du laitier au cours de la phase de réduction est de l'ordre d'environ 1200 à 12500C. 5. Procédé selon une quelconque des revendications 2, 3 ou 4 caractérisé en ce que le mélangeage du laitier et de la matière carbonée se poursuit jusqu'à consomnation totale de la matière carbonée. 6. Procédé selon la revendictlon 1 caracterisé en ce qu'on récupère le molybdène du laitier en mélangeant le laitier avec une matte sulfurée métallique fondue contenant du fer et du soufre dansun rapport molaire du fer ou soufre d'en viron 9: 1 à 2-:1 à une température allant du point de fusion du laitier jusquà 16000C, on sépare le produit ainsi obtenu du laitier, on soumet ce produit à un grillage pour produire un produit calciné, on soumet ce produit calciné à une lixiviation pour en dissoudre le molybdène dans une solution de lixiviation et on récupère le molybdène dans cette solution de lixiviation. 7. Composé selon la revendication 6, caractérisé en ce que préalablement à l'étape de grillage, le produit est mis sous forme solide finement divisé par pulvérisation avec de l'eau. 8. Procédé selon l'une des revendications 6 ou 7 caractérisé en ce que l'on recueille le molybdène sous forme d'un oxyde ou de paramolybdate d'ammonium. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendictions précédentes caractérisé en ce que le laitier et la matte, ou le laitier ainsi que la matière carbonée, sont mélangés au moyen d'un agitateur mécanique refroidi à l'eau comportant une ou plusieurs lames métalliques, de préférence en cuivre. 10.Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mélangeage du laitier et de la matte est réalisé dans un réacteur à étages multiples, les étages du four au réacteur étant réunis de manière que la matte d'un étage puisse s'écouler dans un autre étage tandis que le laitier puisse s'écouler d'un étage à l'autre dans une direction opposée à la direction d'écoulement de la matte. 11.Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'on ajoute également un extracteur au sulfure à au moins un étage du réacteur et en ce que le produit contenant le cuivre est séparé du laitier sous forme d'une matte sulfurée. 12.Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le laitier est lavé avec un sulfure de manière à en abaisser la teneur en cuivre avant prélévement du laitier du dernier étage du réacteur dans lequel il s'est écoulé. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le laitier débarassé de cuivre est encore traité par le pro cédé de la revendication 6 en vue d'en récupérer les composés de molybdène. 14.Appareillage destiné à l'utilisation pour la récupération du cuivre et/ou du molybdène dans le procédé des revendications 9 ou 10, appareillage caractérisé en ce qu'il comprend au moins un réacteur dans lequel le laitier fondu est mélangé avec une matte de sulfure métallique fondu ou avec un matériau carboné , réacteur caractérisé en ce qu'il comprend un agita teurcomposé d'un dispositif rotatif d'alimentation en fluide destiné à introduire un fluide réfrigérant dans l'intérieur de l'agitateur , une ou plusieurs palettes métalliques pour le mélangeage des matériaux du laitier fondu ainsi que des moyens pour faire tourner les palettes, chaque palette comportant un passage pour le fluide, des moyens comprenant un arbre réuni aux palettes pour y faire circuler le fluide, cet arbre présentant un passage pour l'introduction du fluide réfrigérant dans les palettes et un second passage pour le retour du fluide provenant des palettes au dispositif d'ali mentation en fluide, le contact des palettes refroidies avec le laitier fondu formant un revêtement protecteur sur les palettes, isolant l'agitateur du courant électrique dans le réacteur et protégeant lespalettes contre la corrosion. 15.Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que les palettes métalliques sont en cuivre. 16.Appareillage selon la revendication 14 caractérisé en ce que l'arbre comprend des tubes concentriques inférieurs et exté rieurs définissant entre eux un espace, les parois internes du tube concentrique interne formant le passage de retour et l'espace entre les tubes concentriques formant un passage d'alimentation. 17.Appareillage selon la revendication 16 caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation en fluide se compose d'une enceinte fixe et d'un distributeur rotatif situé dansl'enceinte, une extrémité filtée du tube extérieur concentrique étant vissée dans le distributeur, ce distributeur rotatif permettant la rotation des palettes. 18. Appareillage selon la revendication 17 caractérisé en ce que l'enceinte fixe présente deux rainures internes la première rainure communiquant avec un orifice d'entrée de fluide et la seconde rainure communiquant avec un orifice de sortie du fluide, ce distributeur comportant deux alésages le premier alésage assurant le trajet du fluide entre le passage de retour et la première des rainures et l'autre alésage faisant communiquant l'autre rain-,ire avec le passage d'alimentation. 19. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 16 à 18 caractérise en ce que le tube concentrique extérieur est filetéaux deux extrémités et que l'on opère avec des filetages correspondants du dispositif d'alimentation en fluide et de l'assemblage des palettes respectivement, les deux extrémités du tube concentrique interne dépassant les extrémités filtées du tube concentrique externe. 20. Appareillage selon la revendication 19, caractérisé en ce que le tube concentrique interne est un tube en cuivre et le tube concentrique externe est un arbre en acier revêtu d'un manchon en cuivre.