Brevet FR2273878A1 — publié le 19760102

Lorsqu'on utilise le zinc dans diverses applications, par exemple pour le revêtement assurant une protection contre la corrosion, on utilise un decapant contenant du chlore. Ainsi, il apparat des déchets contenant du chlore sous forme de cendres de zinc qui sont retirées par écumage. Les déchets contiennent habituellement aussi une certaine quantite de zinc métallique. Cependant, à l'aide des procédés connus, la partie métallique des déchets peut êtrè séparée de la cendre de zinc dans la mesure où cette séparation est compatible en pratique avec le traitement ultérieur des déchets de zinc. Les déchets produits sont habituellement contaminés par le chlore à un point tel qu'ils ne peuvent pas Strie inclus par exemple directement à la production classique du zinc par traitement hydrométallurgique et par récupération électro- chimique à partir d'une solution de sulfate, apres-dissolution dans l'acide sulfurique. En conséquence, les déchets contenant du chlore ont été utilisés essentiellement jusqu'à présent lors'de la mise en oeuvre de procédés thermiques. Le brevet norvégien n 126 852 décrit un procédé de traitement de déchets de zinc contenant du chlore, permettant son utilisation comme matière brute pour la production de zinc à partir de solutions de sulfate de zinc. Le procédé décrit dans ce brevet repose sur la dissolution des matières contenant du zinc par attaque des déchets à l'acide sulfurIqte, puis par purification permettant le retrait du chlore à partir de la solution de sulfate de zinc contenant du chlore ainsi formée, au cours d'un procédé d'extraction liquide/lIquide. L'invention concerne un procédé de récupération de zinc-et d'autres métaux à partir de la cendre de zinc et d'autres déchets métalliques contenant du chlore et/ou d'autres halogènes et d'autres anions qui forment des sels métalliques indésirables, par exemple des nitrates et des phosphates,le procédé étant caractérise en ce que les déchets sont atta qués par une phase organique liquide contenant une matière d'échange de cations, par exemple un acide carboxylique tel que 'Veatic 911 ou un acf-de alkylphosphorique telque 1 'ac - de di(2-éthylhexyl)phosphorque, si b-.en qu'il se lorgne un complexe organique métallique soluble dans la phase organique-, les halogènes et d'autres impuretés de la phase organique étant retirés par lavage à l'eau ou avec une solution alcaline aqueuse de la phase organique qui est alors mise au contact d'un acide minéral ; le zinc et les autres métaux sont ainsi extraits dans la phase aqueuse et forment des sels métalliques purs ou une solution d'un sel métallique pur, permettant la récupération du zinc par mise en oeuvre des procédés connus. L'avantage de l'invention par rapport aux procédés connus réside dans le retrait simple et efficace du chlore de la solution de sulfate de zinc. L'invention concerne donc un procédé qui repose sur le traitement direct des déchets de zinc contenant du chlore avec une phase organique comprenant une matière liquide d'échan-- ge de cations du type qui peut être utilisé de façon générale pour la séparation et la récupération des ions métalliques à partir des solutions aqueuses de sels métalliques par extraction liquide/liquide.Des exemples de telles matières d'échange de cations sont les acides gras, les acides naphténiques et d'autres acides carboxyliques, par exemple du type "Versatic 911" (tell) ou un acide alkylphosphorique tel que l'acide di(2-éthwrlhexyl)phosphorique. La matière organique d'échange de cations est de préférence sous forme acide et dissoute dans une solvant organique convenable qui a une fai- ble solubilité dans la phase aqueuse. L'oxyde de zinc des déchets contenant du chlore réagit directement avec l'acide organique (matière d'échange de cations) et forme un complexe organique métallique qui est soluble dans la phase organique. Lors de la réaction, le chlore présent dans les déchets peut être inclus dans la formation des complexes, par exemple sous forme d'acide chlorhydrique ou d'un autre composé chloré, en étant ainsi dissous dans la phase organique. Lors dlune mise en contact ultérieure entre la phase organique et une phase aqueuse, éventue3.lernent en présence d'une base telle que la soude5 les compo6,c du chlore de la phase organique sont laves. Après lavage par ure phase a.iueuse neutre ou alcaline, la phase organique est débarrassée de chlore et-ne contient que le complexe organ-ique métallique. Lors d'une mise en contact ultérieure de la phase organique avec de l'acide sulfurique, le métal est extrait dans la phase aqueuse et il forme une solution de sulfate de zinc qui peut être soumise aux procédés classiques de production de zinc par traitement hydrométallurgique et par récupération électrochimique. Le sulfate de zinc peut aussi être précipité directement à partir de ladite solution, le cas échéant. La matière organique d'échange de cations, après mise en contact avec l'acide sulfurique, est sous forme acide et elle est renvoyée dans l'installation de manière qu'elle puisse réagir avec les déchets de zinc contenant du chlore. L'invention n'est pas limitée aux seuls déchets de zinc mais elle convient de manière générale à la récupération des métaux tels que le cuivre ou le nickel à partir des dés chets en contenant, par mise en oeuvre de la réaction décrite entre les composés métalliques et un liquide organique d'attaque, par exemple d'un des types décrits d'échange de cations. L'avantage de ce procédé par rapport à la dissolution directe des métaux dans les acides minéraux classiques atS que le lavage de la phase organique chargée de métal par une phase aqueuse est simple et efficace et évite les anions indésirables tels que les anions chlorure, bromure, fluorure, etc., dans la solution finale de sel métallique. On considère maintenant un exemple de mise en oeuvre de l'invention. Un déchet technique de zinc (cendres de zinc) produit comme perte lors de la fusion au cours d'un procédé de revêtement de zinc par traitement thermique, est traité par tamisage mécanique de manière que la plus grande partie du zinc métallique présent soit retirée. Les expériences qui suivent concernent la matière tamisée. Les déchets de zinc sont d'abord soumis à un examen par dissolution dans l'acide sulfurique fort. Cette dissolution donne un résidu insoluble qui n'est pas examiné ultérieurement, mais qui peut être caractérisé comme une matière sableuse. Les déchets de zinc contiennent 3 , de ce-tte matière insoluble. Une analyse supplémentaire des déchets de zinc indique une teneur-de zinc d 80 O/c et de chlorure de 2,7 %. Le tamisage mécanique préliminaire donne une fraction de zinc métallique finement divisé encore présent dans les déchets de zinc. La fraction métallique ainsi obtenue correspond à 30 20 de déchets ènviron. Le reste du zinc (environ 50 %) est essentiellement sous forme d'oxyde, de chlorure et d'oxychlorure. On met en contact 100 g de déchets de zinc avec un litre de phase organique comprenant 30 % de "Versatic 911" dissous dans du "Shèllsol TD". Après agitation pendant 50 mn à 500C, les matières solides et la phase liquide sont séparées. 66 g des déchets de zinc se sont dissous dans la phase organique. Celle--ci est analysée et indique une teneur de 52,7 g/l de zinc e-t 0,61 g/l de chlore. La phase organique est alors mise en contcot avec un volume égal d'eav. et agitée pendant 10 mn à 200C. La teneur en chlore de la phase organique est réduite, par ce lavage uni- que, de 0,61 à 0,01 g/l. La phase organique contenan-t 52,7 g/l de zinc est mise en contact avec un volume double d'acide sulfurique 2M, et elle est agitée pendant 10 mn à 20 C. L'analyse de la phase acide aqueuse indique que le zinc est retiré quantitativement dans la phase aqueuse sous forme de sulfate de zinc. Il est bien entendu que l'invention nta été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. r R NDICATION Procédé de récupération de zinc et dtautres métaux de déchets de zinc et d'autres métaux contenant au moins du chlore ou d'autres halogènes ou d'autres anions qui forment des sels métalliques indésirables, ledit procédé étant caractérisé en ce que les déchets métalliques sont attaqués par une phase organique liquide contenant une matière d'échange de cations, par exemple un acide carboxylique tel que "Versatic 911" ou un acide alkylphosphorique tel que l'acide di(2-éthylhexyl)phosphorique, de manière qu'il se forme un complexe organique métallique qui est soluble dans la phase organique, les halogènes et les autres impuretés de la phase organique étant retirés par lavage de la phase aqueuse avec de l'eau ou avec une solution alcaline aqueuse, la phase organique étant ensuite mise en contact avec un acide minéral, le zinc et les autres métaux étant ainsi extraits dans la phase aqueuse et formant des sels métalliques purs ou une solution pure de sels métalliques à partir desquels le zinc et les autres métaux peuvent être récupérés, selon les procédés connus.