Brevet FR2424962A1 — publié le 19791130

L'invention a pour objet un procédé pour la récupération des métaux non ferreux comme le zinc ou le cuivre à partir de concentrés, de minerais ou de n'importe quelle matière contenant du métal, sous forme d'une solution contenant ces 5 métaux non ferreux à l'état de sulfates et une quai:tité minime de fer dissous. La solution résultante convient, sans ou avec un traitement minimum de prépurification, aux procédés classiques d'extraction électrolytique permettant de récupérer ces métaux non ferreux avec moins de difficultés que n'en compor-10 tent les méthodes connues qui impliquent des procédés complexes d'élimination du fer. En particulier, l'invention a pour objet un procédé de récupération des métaux non ferreux,comme le zinc,à partir d'une solution concentrée d'acide sulfurique contenant ces métaux ainsi que du fer sous forme de sulfates, 15 avec moins' de difficultés que n'en comportent les méthodes classiques impliquant un processus complexe d'élimination du fer. Pendant le grillage de produits "broyés contenant du zinc, pour leur sulfatation ou pour leur calcination totale, une quantité de zinc qui peut représenter généralement jusqu'à 20 40% en poids de la teneur totale en zinc des produits traités, se retrouve sous forme de ferrite composée réfractaire (Zn3Pe20^) qui reste insoluble dans l'acide dilué classique de lessivage ("lessive neutre") utilisé dans l'industrie du zinc. Quand on traite la ferrite de zinc par des solutions concentrées 25 d'acide sulfurique, le fer est mis aussi en solution par ce traitement à l'acide fort et il doit être éliminé ensuite dans une installation classique avant que l'on puisse procéder à 1 ' électrolyse du zinc. Diverses méthodes ont été proposées en vue de 30 l'élimination du fer des solutions qui proviennent du traitement par un acide fort des ferrites résiduelles. Les plus courantes de ces méthodes utilisées industriellement comprennent la méthode jaroeite (voir le brevet australien ÎT° 401 774, le brevet américain ÏT° 3 493 365» le brevet espagnol IT° 304 601, 35 le brevet américain 3 434 798, le brevet norvégien 1T° 108 047, le brevet américain ÎT0 3 434 947) ; la méthode goethite (voir le brevet belge H0 724 214, le brevet américain 11° 3 652 264) î la méthode hématite (voir le brevet australien IT° 247 274, le 2 2424962 brevet américain ÏI° 3 14-3 486, le "brevet australien K° 255 428, le "brevet américain N® 3 193 382). Le méthode jarosite prévoit l'adjonction de composés de sodium, de potassium ou d8 ammoniaque pour provoquer 5 la précipitation de jarosites cristallines de fer, que 1 on peut faire précipiter, recueillir par filtration, laver et finalement rejeter plus facilement que l'hydroxyde ferrique. La méthode goethite est quelque peu similaire à la méthode jarosi— te mais demande une plus grande consommation d'énergie et elle 10 dépend dans une certaine mesure de la possibilité de disposer de vapeur à faible prix. Avec la méthode hématite, on fait précipiter le fer à partir d3une solution, à 200°G sous pression, sous forme de Bien que les méthodes dites jarosite, goethite et hématite se soient montrées efficaces ©n accroissant la récupération du zinc par électrolyse de la gamme de 85 à 93% en poids à la gamme 96 à 98% en poids, la technologxe correspondante nécessaire est complexe et coûteuse en énergie. Dans le cas de la méthode jarosite plus couramment utilisée, la récupé-20 ration du zinc â. partir de la ferrite par un lessivage a l'acide concentré des résidus du lessivage à l'acide faible, excède rarement 70%. Ceci représente une perte de 2 à 4% du zinc total contenu dans la matière première grillée. De plus, l'élimination des précipités volumineux de jarosite devient maintenant 25 une difficulté certaine si l'on se soucie de la conservation de l'environnement. En dehors de ce que l'on appelle maintenant la pratique classique, c'est-à-dire la dissolution chimique de la ferrite et le traitement subséquent du fer, des tentatives ont 30 été faites aussi pour remettre les résidus de ferrite à l'état de sulfates dans un réacteur à lit fluidise (voir l'article de SteinveitjG. 1970, AIME World Symposium on Mining and Hetal-lurgy of lead and zinc (Symposium mondial sur l'extraction minière et la métallurgie du plomb et du zinc), volume 11, P 229, 35 le brevet canadien 566 126, le brevet canadien ÎT° 851 656, 1 - 1 —4. Î.TO xxn rior-nnl an-h riA ta demande publiée 5 2424962 opératoires se traduisent par une technique relativement (en comparaison de la méthode jarosite) non économique pour la décomposition de la ferrite. Beaucoup d'autres procédés ont été proposés pour le traitement des ferfcites de zinc, comme le procédé E.Z. (voir le brevet australien ÎT° 424 095 et le brevet américain F9 3 781 405)j -le grillage de chloruration (a. Roeder, H. Junghanns and H. Kudelka, J. of Metals, 12, pp. 31-37, 1969), et ne sont pas présentement utilisés industriellement à la connaissance des inventeurs. L'objet principal de l'invention est d'apporter un procédé pour la récupération du zinc, de préférence à partir de concentrés contenant du zinc à faible teneur, avec des difficultés moindres que celles que l'on rencontre avec les méthodes antérieures connues qui impliquent un processus complexe d'élimination du fer. Un autre but de l'invention est de parvenir à un procédé de récupération du zinc tel que défini ci-dessus susceptible de pouvoir être combiné avec une méthode classique de calcination totale au bénéfice général du procédé de récupération du zinc. Un but supplémentaire de l'invention est de parvenir à un procédé de récupération des métaux non ferreux so-lubles dans l'acide sulfurique à partir d'une solution concentrée d'acide sulfurique qui contient ces métaux ainsi que du fer sous forme de sulfates, avec des difficultés moindres que cellesque l'on rencontre avec des méthodes connues impliquant un processus complexe d'élimination du fer avant qu'on puisse exécuter une opération d'électrolyse ou un autre procédé de récupération du métal. Selon un aspect du procédé de l'invention pour récupérer au moins un métal non ferreux soluble dans l'acide sulfurique à partir d'une solution concentrée d'acide sulfurique contenant ce métal et du fer sous forme de sulfates, on exécute les opérations suivantes : On soumet ladite solution ervétat de subdivision à une décomposition thermique dans un réacteur à lit fluidise à une température de 600 à 750°0 avec un excès d'air de 20 à 4 2424962 150% pendant une durée moyenne de une à douze heures afin d'obtenir le produit calciné contenant de l'oxyde ferrique et le sulfate du métal non ferreuxs on extrait le sulfate du métal non ferreux du produit calciné par lessivage à l°aide d'eau ou 5 d'une solution diluée d°acide sulfurique& on sépare du résidu la solution de lessivage contenant le sulfate du métal non ferreux, on récupère le métal non ferreux de la solution de lessivage par une opération d0électrolyse ou une aufcre opération quelconque appropriée0 10 Daas un autre aspect du procédé de l'invention, pour récupérer au moins un métal non ferreux soluble dans l'acide sulfurique à partir d'une matière solide contenant ce métal non ferreux et du fer9 on exécute les opérations suivantes s a) on calcine cette matière en état de subdivi-15 sion dans un réacteur à lit fluidisé à une température de 600 à 750°C, avec un excès d'air de 20 à 150% pendant une durée de 1 à 12 heures donnant une atmosphère contenant SOg» SO^, de la vapeur d'eau et le reste de Og et Hg de l'air, afin d'obtenir un produit calciné contenant de la ferrite et des sulfates, 20 des oxysulfates et des osydes de ce ou de ces métaux non ferreux plus de l'hématite, b) on lessive le produit calciné à l'aide d'eau ou d'une solution diluée d'acide sulfurique de telle manière que les sulfates, les ozysulfates et les oxydes du ou des mé- 25 taux non ferreux sont entraînés en partie du produit calciné dans l'eau ou la solution diluée d'acide sulfurique, g) on soumet la boue résultant de l'opération b) à une séparation liquide-solide pour obtenir une solution de lessivage qui convient aux opérations de récupération métal-30 lique et de purification du ou des métaux non ferreux, d) on lessive le résidu solide résultant de l'opération c) ci-dessus à l'aide d'une solution concentrée d'acide sulfurique de manière telle que la ferrite et les sulfures qui n'ont pas réagi du ou des métaux non ferreux sont 35 convertis en sulfates de fer et du ou des métaux non ferreux, e) on soumet la boue résultant de l'opération d) à une séparation liquide-solide pour obtenir une solution de lessivage contenant lesdits sulfates de fer et du ou des métaux 5 2424962 Bon ferreux, f) on recycle la solution obtenue par l'opération e) dans le réacteur déjà mentionné à lit fluidisé, à l'état subdivisé, pour convertir les sulfates de fer en oxyde ferrique, SO2 et SO^ et l'acide sulfurique en SO^, SO^ et ï^O gazeux* Selon un aspect supplémentaire de l'invention, celle-ci a pour objet un procédé tel que défini dans le paragraphe qui précède immédiatement, dans lequel le produit calciné provenant d'une calcination totale et le produit calciné provenant du réacteur de sulfatation à lit fluidisé sont lessivés à l'aide d'une ou de plusieurs solutions diluées d'acide sulfurique et la solution concentrée acide de lessivage est recyclée dans le réacteur de grillage pour sulfatation. Pour mieux faire comprendre le procédé de l'invention on donnera maintenant une description complète de sa mise en oeuvre en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure l est un diagramme montrant schéma-tiquement un mode de réalisation d'une installation pour l'application d'un procédé à grillage sulfatant à un concentré à faible teneur en zinc, conformément à l'invention, - la figure. 2 est un diagramme montrant schéma-tiquement un mode de réalisation d'une installation pour l'application combinée des procédés de grillage sulfatant et de calcination totale à un concentré à faible teneur en zinc et à/concentré à teneur élevée en zinc, respectivement, conformément à l'invention, - la figure 3 est un diagramme montrant schéma-tiquement un mode de réalisation d'une installation pour l'application d'un procédé de grillage sulfatant conformément à l'invention permettant de traiter des résidus de ferrite provenant d'une seule opération de calcination totale de concentrés à haute teneur en zinc, - la figure 4 est un diagramme montrant un mode 6 2424962 de réalisation d'une installation pour l'application d'un procédé de grillage sulfatant conformément à l'invention, en vue de la récupération de métaux à partir d'une solution contenant des sulfates de ces métaux et du fer par décomposition thermique des sulfates de fer en oxyde ferrique, - la fi gare 5 est un diagramme relatif à la stabilité des phases, - la figure 6 comprend sur plusieurs planches les vues 6A, 6B, 60 et 6D $ elle montre schématiquement les circuits de circulation d'une installation utilisée pour l'exemple 1 donné plus loin, - la figure 7 comprend sur deux planches les vues 7A et 7B ; elle donne schématiquement les circuits de circulation d'une installation utilisée pour l'exemple 2 donné plus loin» Selon la présente invention, les difficultés et la complexité de traiter et de séparer le fer en solution lorsque la ferrite ou d'autres résidus de zinc ont été lessivés^ sont éliminées par la décomposition thermique de la solution concentrée d'acide sulfurique de lessivage à 600 - 750°C dans un réacteur à lit fluidisé. On met à profit l'excès de chaleur produit par les réactions d8 oxydation et de sulfatation de la matière à traiter introduite dans le lit. Le zinc et les autres métaux comme le cuivre restent sous forme de sulfates et d'oxy-sulfates solides dans les produits de calcination et peuvent être récupérés totalement ou en partie par lessivage à l'eau ou à l'acide sulfurique dilué® Tous les sulfates de fer contenus dans la solution concentrée acide de lessivage sont décomposés pendant la calcination en hématite*, en S02, en SO^ et l'acide sulfurique en B^Q, SOg et S0^a L8hématite reste inerte pendant l'opération subséquente de lessivage à l'eau ou à l'acide sulfurique dilué. L'invention élimine l'un des facteurs limitant principaux que l'on rencontre dans la pratique courante des installations électrolytiques du zinc, c'est-à-dire la manutention de concentré de zinc relativement riches en fer. Avec les procédés classiques de calcination totale, une masse de fer se trouvant dans un concentré de zinc 7 2424962 a pour résultat de retenir ce dernier sous forme de ferrite (ZnlTegO^) dans le produit calciné. Il en résulte que les concentrés de zinc riches en fer sont considérés généralement x des installations comme ne convenant pas a l'alimentation Toutefois, pendant le grillage sulfatant seule une faible fraction du fer se retrouve dans les ferrites, le reste donnant de l'hématite (I^Oj). Un concentré à faible teneur en zinc, par exemple de 30% en poids de zinc et de 22% en poids de fer conduit, après un grillage sulfatant, à moins de 15% en poids du zinc total sous forme de ferrite tandis qu'une calcination totale classique du même concentré peut immobiliser jusqu'à 40% du zinc sous forme de ferrite. De ce fait, la combinaison d'un grillage sulfatant avec le recyclage des résidus de ferrite du filtrat de lessivage à lfecide sulfurique concentré jusqu'à l'opération de grillage sulfatant, peut être utilisée pour traiter les concentrés à faible teneur en zinc qui ne conviennent pas à la technologie courante des installations élec-trolytiques de zinc. L'invention a donc un intérêt spécial pour les producteurs de concentrés de zinc à partir de minerais lorsque des contraintes physiques comme la libération par pulvérisation conduit soit à des concentrés à faible teneur soit à des pertes élevées inacceptables de métal dans les résidus. Ces pertes résultent généralement d'un compromis dans la production de concentrés ayant une teneur acceptable pour les installations habituelles électrolytiques de zinc. Toute solution de sulfate riche en métal provenant soit du lessivage de produits calcinés ou du lessivage de résidus ou autres scories métallurgiques, et plus particulièrement les solutions de lessivage riches en fer comme celles qui pourraient provenir du lessivage à l'acide sulfurique concentré de résidus de ferrite et nécessiteraient une opération d'élimination du fer après lessivage, est une solution qui convient bien comme matière première de départ en vue de sa décomposition dans un four à calciner à lit fluidisé dans des conditions sulfatantes. conviennent bien aussi certaines solutions de purge, de vidange et d'évacuation provenant d'installations métallurgiques qui transportent des métaux comme du zinc et du cuivre aussi bien que du fer, par exemple les li- 8 2424962 qûeurs et les bains de décapage9 On se reportera maintenant plus particulièrement à la figure 1. Le lessivage de composés réfractaires de zinc tels que des résidus de ferrite de zinc résultant d'un 5 lessivage à 1 ' acide sulfuriqae dilué est effectué de façon continue à une température supérieure à 40°G pendant plus d'une demi-heure à un pH inférieur à 2§ de"préférence à 95 avec 40 g par litre de HgSO^ libre pendant 2 heures^ Avec ces conditions préférées, on peut extraire par lessivage plus de 95% 10 du zinc provenant de la ferrite de zinc et plus de 85% du zinc provenant de la blende restante® Pour parvenir à une extraction plus importante du zinc de la blende, il est souhaitable que le rapport ferrite de zinc/blende ne soit pas supérieur à 3/1*. Le fer ferrique provenant de la ferrite dissoute est le prin-15 cipal agent de lessivage pour la dissolution de la blende. Après l'opération de lessivage avec de l'acide sulfurique fort, on filtre la boue à l'aide d'un filtre presse ou d'un autre équipement approprié équivalent, et on lave le résidu, qui est principalement de l'hématite, avec de l'eau 20 chaude ou avec de l'acide sulfurique dilué chaud, de préférence à une température supérieure à 90®C et avec un volume qui, de préférence, n'est pas plus important que deux fois environ le volume de l'eau retenue dans le résidu. On décompose ensuite thermiquement la solution 25 provenant de l'opération de filtration en la pulvérisant à l'aide d'air comprimé, ou autrement, â ïintérieur d'un réacteur approprié comme un lit fluidisé qui fonctionne à plus de 600°G avec un excès d'air supérieur à 20% par rapport à la valeur stoechiométrique et avec une durée moyenne de rétention des 30 solides supérieure à 1 heure, mais de préférence à 685°G avec un excès d'air de 85% et une durée de moyenne de rétention de " 5,5 heures. La solution contient jusqu'à 225g/1 de Fe sous forme de I^CSO^) ^ et FeSO^, 200 g/1 de Zn sous forme de ZnSO^ 100 g/1 de Gu sous forme de CuSO^, 300 g/1 de B^SO^, et cer-35 taines impuretés comme As. A la température du réacteur, 1 ' eau de la solution se vaporise facilement et ce phénomène est suivi d'une décomposition thermique des sulfates de fer en I&jO^, SOg et SO^ et 9 2424962 de l'acide sulfurique en S02, SOg et H2Ces réactions endother-miques sont les suivantes : Fe2(S04)3 chaleur Fe2°3 + 3S02 + 1,5 °2 FeS04 chaleur 0,5 Fe203 + S02 + 0,25 02 5 H2S04 chaleur S02 + H20 4- 0,5 02 ZnSO^ et CuSO^ qui sont stables thermodynamiquement à 685°C restent dans cet état dans des petites boulettes poreuses qui se forment pendant la pulvérisation de la solution et agissent comme un liant pour 1'hématite qui provient de la décomposition des sulfates de 10 fer. Les boulettes, qui sont totalement mélangées à l'intérieur du lit fluidisé avec le produit calciné, élargissent la répartition de la granulométrie de la matière totale composant le lit et, de ce fait, améliorent considérablement les propriétés de fluidisation du produit calciné. La stabilité thermodynamique de ces trois com-15 poses ZnSO^, CuS04 et F®203 est illustrée par les diagrammes de phases combinés des systèmes Zn-S-0, Cu-S-0 et Fe-S-0 à 685° que 1'on peut voir sur la figure 5. Dans toutes les conditions de calcination pour des concentrations en S02 de 3 à 15%, ZnSO^ et CuSO^ sont les seuls sulfates stables cependant que les sulfates 20 de fer se décomposent en Fe203« Pour les concentrations en S02 inférieures à 2% environ, certains oxysulfates de cuivre et de zinc peuvent être présents, qui sont aussi solubles dans l'acide sulfurique dilué. La figure 5 montre la gamme normale de S02 et 02 dans le grillage de sulfatation. La zone hachurée.A, B, C, D 25 représente des conditions où, en C, les gaz dans le four de grillage contiennent 10% de S02 et 10% de 02. Les composés stables qui se forment dans ces conditions sont ZnSO^ et CUSO4 qui sont solubles dans l'eau ou dans l'acide dilué et Fe-^O^ qui est insoluble dans l'eau ou dans l'acide faible. 30 Tout accroissement de la concentration en S02 à partir du point C favorise la formation de FeSO^ qui est un composé solu-ble dans l'eau ou dans l'acide dilué et, par conséquent, se traduit dans les solutions de lessivage par une quantité accrue de fer qui serait un élément indésirable pour le fonctionnement des installa-35 tions de zinc. Au point A qui est diagonalement opposé au point C, où le gaz est composé de 1% S02 et 1% 02, ZnSO^, Fe203 et CuO.CuSO^ sont les phases stables. Toute tendance supplémentaire vers le bas à partir du point A, c'est-à-dire vers une concentration inférieure en S02, favorise la formation de Zn0.2ZnS0^. Cette tendance 40 10 2424962 devrait être évitée aussi étant donné que Zn0.2ZnS0^ peut réagir avec FegO^ pendant le grillage pour donner ZnFegO^ (ferrite) qui est soluble uniquement dans les solutions d'acide fort. 5 Au point B, (1% S0g9 10?£ 0^) CuSO^ et CuO.CuSO^ à la fois sont des p&ases stables avec ZnSO^ et FegO^. Au point Z> (10^ S02» 1% 02) les composés formés sont les mêmes qu'au point G. Une diminution de la température de grillage dé-10 place toutes les limites des phases de la figure 5 en direction de la gaucïie et du bas. Ceci accroît effectivement les domaines de stabilité de tous les sulfates y compris les sulfates de fer, FeSO^ et FegCSO^)^. Comme la quantité de fer dans les solutions de lessivage doit être maintenue à une valeur minimum9 il est 15 important que la température de grillage ne descende pas de manière appréciable en-dessous de 685°G0 Inversement, l'élévation des températures de grillage au-dessus de 685°C favorise la formation de ZnO«2ZnSOZ{> et de la ferrite indésirable. Cette dernière se forme soit directement soit par réaction de 20 Zn0.2ZnS0^ avec Fe20^. Les impuretés volatiles comme As, Sn, Sb, Cl, etc.,., parviennent àuqétat d'équilibre dans le produit en cours de calcination et, de ce fait, virtuellement toutes les impuretés volatiles nouvellement introduites sont entraînées avec les 25 gaz. Les produits sortant du four de grillage, qui représentent 100% des produits sortant du réacteur puisque les solides séparés après le grillage de sulfatation sont remis continuellement en circulation dans le réacteur, sont refroi-30 dis ensuite dans un appareil de refroidissement tournant ou dans un autre appareil appropriés Le lessivage est effectué à l'eau ou à l'acide sulfurique dilué9 généralement avec de l'acide sulfurique dilué, à une température supérieure à 15°C et un pH 7 ou plus faible, pendant une durée de plus d'1/2 heures 35 mais de préférence à des conditions similaires à celles que l'on rencontre dans les circuits Se "lessivage neutre" dans les installations électrolytiques classiques de production du zinc® Quand ©n utilise pour cette opération le lessivage 11 2424962 à 1*acide sulfurique dilué, tous les sulfates ZnSO^, CuSO^ et la plupart des oxy sulfates de zinc et de cuivre sont solubilisés, La "boue est traitée par décantation ou filtration. Le filtrat contient généralement jusqu'à 180 gA de zinc, 50 gA 5 de cuivre et moins de 1 gA de fer. Le résidu est constitué principalement d'hématite et aussi de faibles quantités de zinc précipité de 1 ' o^sulfate, plus celui de la ferrite et de la sphalérite restante produite à partir de la matière première d'alimentation du four de grillage1. On traite ensuite 10 ce résidu par lessivage à l'aide d'acide sulfurique fort comme décrit plus haut. Par conséquent, le procédé comprend une boucle fermée dans laquelle le zinc présent sous forme de ferrite et de sphalérite dans le résidu après le lessivage à l'acide sulfuri-15 que dilué est solubilisé dans l'acide sulfurique fort puis la solution résultante métal/sulfate est décomposée dans le réacteur à lit fluidisé. De cette manière, virtuellement tout le zinc et le cuivre sont récupérés effectivement par 1'intermédiaire du circuit "lessivage neutre" jusqu'à purification 20 avec des solutions contenant moins de 1 gA à© fer. Ainsi, la nécessité de méthodes complexes de précipitation et d'élimination du fer telles que celles nécessaires avec la méthûde jarosite est substantiellement réduite. La quantité de cuivre dans la matière première 25 d'alimentation du four et sa concentration dans le filtrat de la lessive à l'acide sulfurique dilué impose la méthode appropriée de récupération du cuivre. Lorsque la teneur en cuivre est suffisamment élevée, l'extraction par solvant, avec ou sans électrorécupération, petit être incorporée au circuit de 30 purification ; autrement le cuivre pourrait être emprisonné comme dans la pratique des installations classiques pour le zinc^ Un avantage supplémentaire du procédé réside dans l'importance accrue de S0£ et SOj dans les gaz sortant du four. La concentration de ces gaz est augmentée d'une valeur aussi 35 grande que 30% par suite de la décomposition de la solution de lavage à l'acide sulfurique fort recyclée dans le four. Cette concentration accrue de ces gaz est désirable pour la fabrication 12 2424962 de l'acide sulfurique à partir des gaz sortant du four. Gomme illustré par la figure 2, le procédé de grillage pour sulfatation selon l'invention peut être utilisé en conjonction avec le grillage à mort classique des concentrés courants de zine afin daéliminer la jarosite ou d8autres opérations de précipitation du fer hors les installations classiques d1électrolyse d°obtention du zinc® Le réacteur de sulfatation opère à une température comprise entre 600 et 750°C, de préférence 685°C, et la calcination ou grillage à mort se fait à une température comprise entre 880 et 1000°C, de préfé^ rence à 930°C# Les produits calcinés sortant des deux réacteurs sont refroidis conformément à la pratique classique et comme décrit ci-dessus en référence à la figure 1. Les résidus, après lessivage à l'acide sulfurique dilué et filtration, contiennent toute la ferrite et la sphéralite restante produites au cours est soumis à. un lessivage à 1 ' acide sulfurique fort de la façon décrite plus haut en vue de la dissolution de la ferrite et de la majeure partie de la sphéralite. La boue est filtrée comme décrit précédemment et le filtrat est renvoyé en arrière dans le réacteur de sulfatation pour la décomposition des sul«-fates de fer et de l'acide sulfurique ainsi quçjbour la récupération du zinc et du cuivre comme on 1k décrit plus haut# L'opération de lessivage en deux étapes peut être exécutée sur les produits calcinés mélangés venant à la fois du four de sulfatation et du four de calcination, comme on peut le voir sur la figure 2, ou "bien en trains séparés de lessivage, ou bien en circuits semi-séparés avec recirculation dans le four de sulfatation des solutions d'acide fort du lessivage final» peut être décomposé dans le réacteur de sulfatation dont les conditons de marche s'opposent à la foimation d'une grande quantité de ferrite à partir de la solution,. Aux températures de la calcination la grande partie , sinon la totalité, du fer en solution se combine à nouveau avec le zinc pour donner de la ferrite de zinc» Etant donné que le niveau de dissolution de la ferrite (et de la sphéralite) pendant le lessivage à l'acide de sulfatation et de calcination ; ce résidu Le filtrat du lessivage à l'acide sulfurique fort 13 2424962 sulfurique fort est beaucoup plus grand avec le présent procédé de grillage de sulfatation, que selon la pratique classique âe fonctionnement des usines à zinc, c'est-à-dire avec une dissolution supérieure à 95% au lieu de 70%, l'extraction générale du zinc à partir des produits calcinés à l'aide du présent procédé de grillage.de sulfatation, est améliorée En même temps qu'une extraction plus importante du zinc et du cuivre, les difficultés de précipitation du fer, qui sont caractéristiques de la pratique courante de 1*électrolyse du zinc, sont réduites, étant donné que la quantité de fer est substantiellement convertie en (hématite), insoluble, facilement retenue par filtration, dans les produits calcinés. Ceci élimine effectivement la nécessité de recourir à la méthode jarosite ou à une autre méthode de précipitation du fer qui est classique actuellement dans les installations courante d*électrolyse du zinc. On peut ajuster la balance thermique du grillage de sulfatation et de la calcination d'une façon telle que toute la solution recyclée de lessivage à l'acide sulfurique fort provenant de la dissolution des deux résidus de ferrite obtenus de la sulfatation et du lessivage neutregprès calcination, puisse être décomposée dans le four de sulfatation en maintenant l'équilibre thermique sans addition de combustible extérieur. Par exemple, quand un concentré de 30,6% Zn, en poids, est utilisé dans le four de sulfatation et un concentré de 55% Zn, en poids, sert à alimenter le four de calcination, le rapport d'alimentations four de suifatation/four de calcination doit être égal ou supérieur à 1,4-5/1. Dans ce cas, le four de sulfatation est autonome thermiquement et aucun combustible extérieur n'est nécessaire. Lorsque ce rapport est inférieur à 1,45, du combustible additionnel est nécessaire au four de sulfatation sous forme de gaz naturel, d'huile ou d'un autre combustible permettant de maintenir l'équilibre thermique. Un rapport d'alimentation de 1représente environ 4-5% du zinc produit par le grillage de sulfatation à partir de la même alimentation à 30,6% Zn en poids, et 55% du zinc produit par la calcination à partir de l'alimentation à 55% de zinc en poids. Toutefois, ce rapport dépend du grade et de la 14 2424962 minéralogie des produits utilisés s le rapport 1,45 s*applique seulement pour le cas des teneurs de 30 s6 et de 55% Zn lorsque les ânéraux dominant dans les concentrés sont la sphéralite et la pyrite» De plus, ce rapport ne prend pas en considération 3a chaleur disponible dans le four pour la décomposition des solutions de lessivage à base d5acide fort, au quel cas une diminution-substantielle du rapport devient possible. De même, le calcul du rapport est basé sur un lessivage combiné des produits venant du four de sulfatation et du four de calcination» lorsqu'on fait appel à des trains distincts de lessivage, on peut diminuer davantage ce rapporte le procédé de grillage de sulfatation conforme à l'invention est utilisable pour traiter les résidus de ferrite provenant d'une unique opération de calcination, comme illustre par la figure 3» Dans ce cas les résidus de ferrite sont lessivés de la même façon que décrit plus haut, la boue obtenue après lessivage à 1* acide fort contient de petites particules solides et peut être recyclée, au total, par pulvérisation dans un lit de sable inerte fluidisé à une température entre 600 et 750e®, de préférence 685°C. Les gaz chauds venant de l'opération de calcination, après nettoyage dans un cyclone, peuvent servir à fluidiœr un lit de sable comme du quartz fin ou toute autre matière solide inerte ayant une granulométrie s'étendant approximativement de 105 P-w- & 2000 jxm0 Les gaz qui s'échappent du four de calcination, à 900°0 environ, provoquent la vaporisation et la décomposition du filtrat de lessivage à l'acide sulfurique fort qui est pulvérisé dans le réacteur à lit de sable inerte fluidisé, comme expliqué précédemment. De cette façon le zinc de la solution est récupéré sous forme de sulfate de zinc tandis que le fer se décompose en hématite inerte 15 2424962 de triage et il est renvoyé dans le réacteur. Cette variante de la manutention des résidus de ferrite provenant des installations de zinc a plusieurs avantages par rapport aux techniques classiques connues comme 5 la méthode jarosite» Aucune énergie extérieure supplémentaire à celle qui est extraite des gaz venant du four de calcination n'est nécessaire ; le fer se transforme en hématite qu'il est facile relativement/de retenir par filtration et la solution de zinc peut être facilement intégrée dans un circuit principal 10 d'électrolyse. En outre, la quantité et la concentration de SOg et de SO^ dans les gaz secs sortant du four sont augmentées par la décomposition des sulfates de fer et de l'acide sulfurique dans le lit de sable. Ce dernier agit lui-même aussi comme un collecteur de poussière, ce qui simplifie la conception du 15 circuit de nettoyage des gaz sortant du lit. Le résidu de fer (hématite) est un sous-produit moins volumineux que les résidus habituels de jarosite et, en général, ceci réduit les difficultés de préservation de l'environnement* Le procédé de grillage de ssulfatation conforme 20 à l'invention peut être étendu à la récupération de tous les métaux qui sont solubles dans l'acide sulfurique, comme illustré par la figure 4-, La matière première contenant du métal est lessivée à l'aide d'une solution d'acide sulfurique fort de la façon décrite précédemment, La boue, si elle contient 25 des corps insolubles, est filtrée et le filtrat est décomposé dans un lit fluidisé à une température comprise entre 600 et 750°C, de préférence 685°0. Le lit peut être similaire au lit de sable inerte fluidisé décrit plus haut en référence à la figure 3, et on peut utiliser des gaz chauds provenant d'autres 30 opérations ou chauffer le réacteur avec un combustible convenable comme du gaz naturel, du charbon, de l'huile, etc.. Le courant qui s'échappe du lit, contenant les grains métalliques solubles et l'hématite et du sable inerte est soumis à un lessivage à l'eau ou à l'acide dilué, après quoi on sépare le 35 sable, on filtre et on traite en plus la solution pour récupérer le métal valable. Par exemple on peut appliquer ce procédé au lessivage du laitier provenant d'une installation de fusion du plomb afin de récupérer le zinc en variante à la méthode du 16 2424962 zinc fumanto - EXEMPLE îT° 1 î Application du procédé de l'invention à des concentrés à teneur relativement faible en zinc selon un processus t grillage de suifata-5 tion~lessivag@=réeupération éleetroly tique® Ses produits mixtes contenant du aine et provenant d'une installation de flottatioa de zinc-plomb-euivre titrant 30% Zn, 3*6% ]?b9 0S6% Ou et 22,38% Pe, les composants minéraux principaux était la sphéralite, la galène, la chalco-10 pyrite et la pyrite, ont été grillés dans un réacteur continu semi-industriel à lit fluide 9 à un débit de 120 kg par jour dans des conditions où le zinc, le plomb et le cuivre ont été transformés sélectivement en sulfates et 1© fer a donné comme oxyde de l'hématite. Ce grillage de sulfatation a été exécuté à 15 685°C avec un excès d'air de 85% et une durée moyenne de rétention de 6 heures. Les produits calcinés se déversant ont été lessivés à l'aide d'une solution diluée d'acide sulfurique (contenant 50 g/X Zn) à 50®0, avec une durée de maintien de 1,5 il à un pH constant de 4a La boue provenant de ce lessivage 20 à l'acide sulfurique dilué a été soumise 4 filtration et le résidu solide a été lessivé à l'aide d'acide concentré à une valeur constante de 40 g/1 de H^SO^ libre avec une durée de maintien de 2 heures à 95°C® "bouè de ce lessivage à l'acide sulfurique fort a été soumise à filtration, lavée à l'aide 25 d'eau chaude et le filtrat a été pulvérisé à l'intérieur du même réacteur à lit fluidisé qui avait fourni les produits calcinés. Les résultats ont été les suivants : (en poids) Extraction initiale de Zn à l'acide sulfurique 30 dilué à partir des produits calcinés = 84,6% tt II de Cu » M" « 80,8% Extraction secondaire de Zn à l'acide sulfurique fort à partir des résidus 90,3% " " de Cu " 11 - 89,5% 35 Extraction générale à l'acide dilué à partir des produits calcinés y compris le filtrat décomposé du lessivage à l'acide fort ; Zn = 98,5% ./ 17 2424962 a6 eu .... = 98,0% d° Pe = 0,9% Le filtrat du lessivage final à l'acide dilué contenait : 5 Zn ■ 150,0 g/1 Cu = 1,8 g/L le = 0,7 g/1 Par comparaison, les concentrés ayant des teneurs en zinc et en fer comme celles indiquées dans cet exem-10 pie (30% Zn, 22,38% Fe) ne sont pas acceptables, en général, dans les installations classiques de calcination complète suivie d'une récupération électrolytique du zinc. Une quantité inacceptable de zinc se retrouve sous forme de ferrite dans les produits fournis par une calcination totale et ceci nécessiterait 15 le traitement d'une quantité beaucoup trop grande de fer par des techniques de précipitation comme celle utilisée dans la méthode Jarosite• Le coût par unité du zinc récupérable serait beaucoup plus élevé que celui du zinc obtenu à partir des concentrés à teneur plus grande et la récupération totale du zinc 20 serait approximativement inférieure à 10% à celle qui est obtenue par le procédé de grillage de sulfatation décrit dans cet Exemple 1. Le diagramme de base de circulation des produits relativement à ce même exemple est schématisé, dans son princi-25 pe, sur la figure 1, où les noms des appareils et les sens de circulation des fluides sont indiqués pour une meilleure compréhension. La figure 6 comprenant les dessins 6A, 6B, 6C, 6D, est une représentation schématique plus complète d'une installation totale proposée pour traiter ce genre de produit par un 30 grillage de sulfatation-lessivage-récupération électrolytique; ici aussi les noms des appareils ont été indiqués sur le schéma pour une meilleure compréhension de ce dernier. - TgyrcMPLE 2 - Application du procédé de l'invention dans une 35 installation intégrée de grillage de sulfatation- calcination totale -lessivage-récupération électrolytique. Un produit mixte contenant du zinc provenant 18 2424962 d'une installation de flottation de zinc-plomb-cuivre, titrant 32,03% Zn, 0,55% Ou, 3,50% Pb et 22,53% Fe, les composants minéraux étant la sphalérite, la galène, la chalcopyrite et la pyrite, a été grillé dans» un réacteur continu semi-industriel 5 à lit fluidisé à un débit de 120 kg/3 dans des conditions où le zinc, le cuivre et le plomb ont été transformés sélectivement en sulfates tandis que le fer a été transformé en oxyde, l'hématite® Le grillage de sulfatation a été exécuté à une température de 685°0, avec un excès d'air de 80% et une durée 10 moyenne de rétention de 6 heures*, Les produits calcinés provenant de l'opération de grillage de sulfatation ont été combinés, dans un rapport équivalent en poids,du produit mixte et d'un concentré, de 1,4-3 à 1, avec des produits calcinés résultant d'une calcination 15 totale d'un concentré de zinc contenant 54s9% Zn, 0,57% Ou 0,60% Pb et 10,37% et lessivés ensemble avec une solution d'acide sulfurique diluée (contenant 50 g/1 Zn) à 50®0 pendant une durée de maintien de 155 heure au pH constant de 4Q La boue provenant de ce lessivage à l'acide sulfurique dilué a été 20 soumise à filtration et le résidu solide a été soumis à un lessivage à l'acide fort à une valeur constante de 40 g/1 de HgSO^ libre pendant une durée de rétention de 2 h à 95°C. La boue résultante a été filtrée à nouveau et lavée à 1'aide d'eau chaude et le filtrat et la solution de lavage obtenue ont été 25 pulvérisés de façon continue à 111 intérieur du réacteur de sul-fation à lit fluidisé® Oe réacteur fonctionnait sans fourniture d'énergie thermique extérieureo Les produits calcinés obtenus ont été lessivés à 1!aide d'une solution d'acide sulfurique diluée (50 g/1 Zn) pendant 1,5 heure au pH 4 à 50°C» Les ré-30 sultata ont été les suivants î 19 2424962 Extraction initiale de Zn à l'acide sulfurique dilué à partir des produits grillés combinés ............. = 86,5% » " de Cu « " = 52,9% Extraction secondaire de Zn à l'acide sulfurique 5 fort à partir des résidus communs = 87,6% » » de Cu * = 96,5% Extraction générale à l'acide dilué à partir des deux produits calcinés, y compris le filtrat décomposé du lessivage à l'acide fort Zn = 98,5% 10 Ou = 98,5% Fe = 1,0% Le filtrat-du lessivage final à l'acide dilué contenait s Zn =149,50gA 15 Cu = 1,41gA 3?e = 0,60gA Quand du permanganate de potassium était ajouté à l'acide dilué, en quantité de 50% de la quantité stoechiomé-trique nécessaire à l'oxydation des produits ferretix en produits 20 ferriques, avec une introduction simultanée d'air dans la solution dô lessivage, la teneur en fer de la liqueur de lessivage à l'acide dilué est tombée à moins de 0,02 gA. En comparaison, selon la pratique classique des installations de calcination totale pour la récupération du 25 zinc, la quartàté totale récupérée grâce à l'intégration du grillage de sulfatation et de la calcination complète est améliorée de 1,5 % approximativement » Alors que la dissolution de la ferrite par le lessivage à l'acide fort des résidus de ferrite conformément à la pratique classique des installations de pro-30 duction de zinc excède difficilement 70%, la dissolution de la ferrite dans une installation conforme à l'invention avec intégration du grillage de sulfatation et de la calcination totale approche 90%. Un avantage important aussi est la simplification de l'installation grâce à l'élimination de l'opération 35 de précipitation du fer comme ceci a lieu avec la méthode Jarosite» Le schéma de base de circulation des produits 20 2424962 dans une installation conforme au présent exemple est donnée, pour son principe, sur la figure 22 tandis que la figure 7 comprenant les parties 7JL et 7B est une représentation schématique de 1'installation total© proposée pour 1"intégration du grillage de sulfatation et de la calcination totale0 8or ces figures on a mentionné les noms des appareils et indiqués les noms des fluides en circulation pou^ en rsadre la compréhension plus facile. - EXEMPLE 3 - Application du procédé de l'invention à une installation classique de zinc à calcination totale en vue de remplacer 18opération de précipitation du fer comme elle existe par exemple dans la méthode Jarositeo On a soumis à un lessivage à l'acide sulfurique de fort un résidu/ferrxte contenant 36,4% Zn, 2,7% Ou acide et 52,7% Fe, obtenu à partir d'un lessivage neutre d'un concentré de zinc calciné totalement ; ce lessivage à l'acide fort a été réalisé à une valeur consiste de 40 gA HgSO^ pendant 2 h à 95°C. La boue résultante a/soumise à filtration et lavée à l'aide d'eau chaude puis le filtrat obtenu a été pulvérisé à l'intérieur d'un réacteur semi-industriel à lit fluidisé, à un débit de 94 1 par jour. Le lit du réacteur était composé de sable siliceux ayant une granulométrie allant de "105 Jim à 250 |xma Les petits granules formés par la décomposition de la solution pulvérisée et le lit de sable ont été fluidisés à l'aide d'air. De la chaleur a été fournie à partir de l'extérieur pour maintenir la température à 685°C. Les produits sortant du lit fluidisé ont été déchargé de façon continue dans une solution de trempe d'acide sulfurique à pH 4 afin de réaliser le lessivage du zinc et du cuivre à partir des granules et des grains de sable recouverts de sulfate. La boue résultante a été soumise à filtration et lavée en vue de la récupération du zinc et du cuivre dissous par séparation du sable, de l'hématite et d'autres impuretés insolubles. Les résultats obtenus ont été les suivants 1 21 2424962 (en poids) % Zn extrait à l'acide sulfurique fort à partir des résidus = 85,1% % Ou » » » « «.... = 97,8% % Fe n " ■ » 94,2% 5 % Zb extrait par lessivage du lit de sable et de produits calcinés = 99»9% % Ou " " » " " - 99,8% % Fe « .. .» « « «# = Extraction générale du zinc à partir des produite calcinés par lessivage à l'acide dilué, y- compris 10 le filtrat décomposé du lessivage à l'acide fort % Zb extrait = 98,1% % Ou " = 99,8% % Fe " » 0,7% Le filtrat du lessivage final à l'acide dilué con-15 tenait : Zn = 150 g/1 Ou = 1,04 gA Fe = 0,54 gA 20 Quand des oxydants comme KMnO^ et de l'air ont été ajoutés à la lessive à l'acide dilué, les quantités de zinc et de cuivre sont restées inchangées mais la teneur en fer est tombée à moins de 0,02 g/1. En comparaison avec la pratique classique des 25 installations de production de zinc par calcination totale, la récupération générale du zinc est améliorée, y compris l'opération de décomposition du lit de sable du filtrat après lessivage à l'acide fort, de 96,3% à 98,1%. Un avantage important de l'invention est l'élimination de la nécessité de prévoir une 30 opération complexe de précipitation du fer comme la méthode Jarosite en comporte selon la pratique des installations d'électrolyse du zinco - •ryrm'PIïe 4 - Application du procédé de l'invention au traite-ment des résidus de lessivage du cuivre. Un résidu de lessivage du cuivre, à partir de 22 2424962 produits calcinés, contenant 9,2% de cuivre sous forme de ferrite cuivrique et de petites quantité de covëiLite, 0,31% de cobalt sous forme de ferrite de cobalt CoO.FegOj, et 48,18% de fer sous forme de IPegO^, a été lessivé à 95°C à une va-5 leur constante de 50 g/1 pendant 2,5 heures» La boue a été soumise à filtration et lavée à l'aide d'eau chaude et le filtrat obtenu a été pulvérisé à l'intérieur du lit fluidisé d'un réacteur semi-industriel à un débit de 67 1 par jour.. Le lit du réacteur était composé de sable de silice ayant une granulomé-10 trie de 105 ® 250 jjm. Les petits granules formés par décomposition de la solution pulvérisée et le lit de sable ont été fluidisés avec de l'air® De la chaleur a été fournie extérieurement pour maintenir la température à 685°C. Les produits sortant du lit fluidisé ont été déchargés de façon continue 15 dans une solution de trempe à l'acide sulfurique au pH 4 pour réaliser le lessivage du cuivre et du cobalt à partir des granules et des grains de sable recouverts de sulfate. La boue résultante a été soumise à filtration et lavée pour permettre la récupération du cuivre et du cobalt dissous en les séparant 20 du sable, de l'hématite et d'autres impuretés insolubles. Les résultats ont été les suivants : % Ou extrait à l'acide sulfurique fort à partir des résidus : = 92,3% % Go . n " 81 81 " " 88,9% 25 % Fe " M » «. n " 26 ,0% % Cu extrait par lessivage du lit de sable et des produits calcinés = +99»9% % Co » " 81 15 w.... = 99*6% % Fe n 11 53 " "....= 0,1% 30 Extraction générale à partir du lit de sable et des produits calcinés par lessivage à l'acide faible y compris le filtrat décomposé après lessivage à l'acide fort % Cu extrait - 92,3% % Co " « 88,8% 35%Fe " = Quand des oxydants comme EMaO^ et de l'air ont 23 2424962 ajoutés à la lessive à l'acide dilué, les teneurs en cuivre et en cobalt sont restées les mêmes et la teneur en fer est tombée à moins de 0,03 g/1. Sa comparaison, quand on traite le filtrat du 5 lessivage à l'acide fort dans une opération d'emprisonnement du fer, à 25°0 pendant 12 heures, la récupération du cuivre sous forme de cuivre emprisonné tombe à 78»2% cependant que l'on ne récupère pas de cobalt. Le meilleur mode de mise en oeuvre du procédé 10 de l'invention consiste à l'appliquer à des concentrés à faible teneur en zinc (par exemple à teneur inférieure à 45% de zinc) qui autrement ne seraâertpas facilement acceptables par les installations classiques d*électrolyse du zinc. Le grillage de sulfatation de ces concentrés peut être effectué soit seul 15 comme à l'Exemple 1 soit en combinaison avec des moyens classiques de calcination totale comme à l'Exemple 2. La ferrite contenue dans les résidus du lessivage neutre est décomposée par l'acide sulfurique fort et le filtrat est renvoyé au four de grillage de sulfatation sous 20 forme d'une pulvérisation refroidissante. La décomposition thermique du filtrat dans le four se traduit par le fait que le fer contenu est converti en PegO^ relativement insoluble cependant que le zinc et le cuivre restent sous forme de sulfates qui sont solubles dans l'eau et/ou dans l'acide sulfuri-25 que faible. En variante, le procédé de l'invention peut être utilisé pour le remplacement des opérations actuellement connues de précipitation du fer dans les installations classiques d'électrolyse du zinc comme on l'a montré par l'exemple 3» 30 Les résidus de ferrite provenant des installations classiques de traitement du zinc sont soumises à lessivage à l'aide d'une solution d'acide sulfurique fort comme dans la pratique actuelle. toutefois, à la place des opérations de précipitation du fer que l'on utilise actuellement, comme avec la méthode Jaro-35 site, le filtrat est décomposé dans un lit de sable inerte fluidisé dans des conditions favorables à la sulfatation, mot que l'on a utilisé ici, en raccourci, pour désigner des condi 24 2424962 tions favorables à la formation de sulfates» Les sulfates de fer sont décomposés ea instable relativement insoluble et, ainsi, la teneur en fer du filtrat obtenu par le lessivage subséquent du lit de sable et des produits calcinés est suffis samment faible pour que la solution puisse être mélangée à la solution priacipai© de lessivage neutre qui entre dans le circuit de purificatioas sans qu'il soit nécessaire de prévoir une opération de précipitation du fer comme avec la méthode Jarosite. 2424962 BEVEEDICAglOHS 1) Procédé pour la récupération d'au moins un métal non ferreux soluble dans l'acide sulfurique à partir d'une solution d'acide sulfurique fort contenant ce métal et 5 du fer sous forme de sulfates, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: - on soumet cette solution"sous forme subdivisée à une décomposition thermique dans un réacteur à lit fluidisé, à une température comprise entre 600 et 750°C, avec un 10 excès d'air de 20 à 150% et une durée moyenne de rétention de 1 à 12 h, pour obtenir des produits calcinés comprenant de l'oxyde ferrique et le sulfate du métal non ferretix en question, on retire des produits calcinés le sulfate du métal non ferreux par lessivage à l'aide d'eau ou d'une solution d'acide sulfuri-15 que diluée, on sépare du résidu cette solution de lessivage contenant le sulfate du métal non ferreux, on récupère le métal non ferreux à partir de cette solution de lessivage par une opération connue en soi d'électrolyse ou une opération équivalente. 20 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue la décomposition thermique par un grillage de sulfatation exécuté à une température de 685°0 avec un excès d'air de 85% et une durée moyenne de rétention de 5j5 heures. 25 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue l'opération de lessivage à une température comprise entre 25 et 80°0 à un pH compris entre 0,3 et 7» pendant une durée moyenne de rétention de 0,5 à 10 heures. 4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé 30 en ce qu'on exécute l'opération de lessivage à une température de 40 à 60°C, à un pH de 3,6 à 4,2, avec une durée moyenne de rétention de 0,5 à 1,5 heure. 5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on l'applique pour récupérer 35 du zinc et du cuivre. 26 2424962 6) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4-, caractérisé en ce qu'on l'applique pour récupérer du zinc. 7) Procédé pour la récupération d'au moins un ^ métal non ferreux soluble dans l'acide sulfurique à partir d'une matière solide contenant ce métal non ferreux et du fer, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes ; a) on soumet cette matière à un grillage sous forme subdivisée dans un réacteur à lit fluidisé à une tempéra- 10 ture allant de 660 à 750°C« avec un excès d'air de 20 à 150% et un temps moyen de rétention de 1 à 12 heures, en obtenant une atmosphère comprenant SQgg S0^3 de la vapeur d'eau et le reste de Og et de Ng de 1!air, ainsi qu'un produit calciné contenant de la ferrite et des sulfates, des oxysulfates, et des 15 oxydes du ou des métaux non ferretix plus de l'hématite, b) on lessive ce produit calciné à l'aide d'eau ou d'une solution d'acide sulfurique dilué d'une manière telle que les sulfates, les oxysulfates et les oxydes du ou des métaux non ferreux sont entraînés en partie hors du produit cal- 20 ciné par l'eau ou la solution d®acide sulfurique dilué, c) on soumet la boue de lessivage résultant de l'opération b) à une opération de séparation liquide-solide pour obtenir une solution de lessivage convenant à des opérations de récupération et de purification du ou des métaux non 25 ferretix en question, d) on soumet à lessivage le résidu solide résultant de l'opération c) à l'aide d'une solution d'acide sulfurique fort de manière telle que la ferrite et les sulfures n'ayant pas réagi du ou des métaux non ferreux sont convertis en sulfa- 30 tes;de fer et du ou des métaux non ferretix en question, e) on soumet la boue résultant de l'opération d) à une opéxatâon 35 f) on recycle la solution obtenue à l'opération e) dans le réacteur à lit fluidisé sous forme subdivisée pour convertir les sulfates de fer en oxyde ferrique, SO2» SO^ 27 2424962 et l'acide sulfurique en SOg, SOj et ï^O gazeux» 8) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'os exécute l'opération a) à une température de 685 °C avec un excès d'air de 85% et une durée moyenne de rétention 5 de 5»5 heures» 9) Procédé selon la revendication 7» caractérisé en ce qu'on effectue l'opération b) à une température comprise entre 25 et 80°C à un pH compris entre 0,3 et 7,0 avec une durée de rétention moyenne de 0,5 à 10 heures. 10 10) Procédé selon la revendication 9» caracté risé en ce qu'on effectue l'opération b) à une température de 40 à 6Ô°C, à un pH de 3,6 à 4,2, avec une durée moyenne de rétention de 0,5 à 1,5 heure. 11) Procédé selon la revendication 7* caractéri- 15 sé en ce qu'on exécute l'opération d) à une température comprise entre 40 et 100°C, avec une durée moyenne de rétention allant de 1/2 heure à 10 heures, à un pH inférieur à 2. 12) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on exécute l'opération d) à une température de 20 95°C, pendant 2 heures, avec une solution de 40 g/1 de HgSO^ libre (pH = 0,1 >. 13) Procédé selon la revendication 7» caractérisé en ce que,pour exécuter l'opération e),on lave le résidu solide à l'aide d'eau ou d'acide sulfurique dilué chaud et on 25 combine la solution ainsi obtenue avec le filtrat du lessivage à l'acide fort avant le recyclage dans le réacteur à lit fluidisé. 14) Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on utilise l'eau chaude ou la solution d'acide 30 sulfurique dilué chaud à un volume qui est au plus le double du volume de la solution emprisonnée dans le résidu solide» 15) Procédé selon l'une quelconque des revendications 13, 14, caractérisé en ce que l'eau chaude ou la solution d'acide sulfurique dilué chaud est utilisée à une tempéra- 35 ture supérieure à 90°0. 28 2424962 16) ^rocédé selon 10une quelconque des revendications 7 à 14, caractérisé es ee quson envoie les gaz sortant du réacteur à lit fluidisé à une unité de H^SO^o 17) Procédé seloa l°uae quelconque des revendi- -cations 7 à 14, caractérisé en ee qaBon Rapplique pour récupérer du zinc et du cuivre0 18) Procédé selon l°une quelconque des revendication 7 à 14, caractérisé ©n ce qu'on l'applique pour récupérer du zinc. 19) Procédé selon la revendication 7s caractérisé en ce qu'on combine de façon continue avant l'opération b) les produits calcinés provenant d'une calcination totale avec les produits calcinés provenant du réacteur à grillage de sulfatation à lit fluidisé. 20) Procédé selon la revendication 7» caractérisé en ce qu'on lessive par trains séparés,ou dans des circuits semi-séparés,les produits calcinés ayant subi une calcination totale, à l'aide de la solution du lessivage final à l'acide fort avant de les recycler dans 1© réacteur de grillage de sulfatation. 21) Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'on lessive séparément les produits calcinés de la calcination totale et du grillage de sulfatation, comme à la revendication 7 » opération b), et on soumet les boues de lessivage à une opération de séparation liquide-solide comme à l'opération c), le résidu solide de la séparation liquide-solide à la suite du grillage de sulfatation étant soumis à un lessivage comme à l'opération d), la boue résultante étant soumise à une opération de séparation liquâde-solide comme à l'opération e) la solution résultante étant ajoutée au gâteau solide produit par la boue provenant du lessivage après calcination totale à la suite de l'opération c), la boue résultante étant soumise à lessivage comme à l'opération d), la boue résultante étant décomposée thermiquement par une opération de grillage de sulfatation comme à l'opération f). 22) Procédé selon l'une quelconque des revendi 29 2424962 cations 19, 20, 21, caractérisé en ce que le rapport des matières premières d'alimentation du réacteur de sulfatation à lit fluidisé aux matières premières d'alimentation du four de calcination totale est déterminé de telle manière que le réacteur de sulfatation à lit fluidisé est 1fcermiquement/ê.utonome« 23) Procédé selon 1'une quelconque des revendications 19j 20, 21, caractérisé en ce que l'opération de grillage de sulfatation n'est pas thermiquement autonome et que l'on fournit des calories à ce réacteur, 24) Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 23, caractérisé en ce qu'on l'applique pour récupérer du cuivre et du zinc. 25) Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 23j caractérisé en ce qu'on l'applique pour récupérer du zinc, 26) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on obtient la solution d'acide sulfurique fort contenant le ou les métaux non ferreux et du fer sous forme de sulfates par lessivage d'une matière quelconque métallique à l'aide d'une solution d'acide sulfurique fort, cette solution contenant le ou les métaux étant décomposée dans un réacteur à lit fluidisé contenant des particules solides inertes et ces dernières ainsi queles granules formée par la décomposition de la solution d'acide fort s'écoulant hors du réacteur à lit fluidisé et étant soumis à un lessivage à l'aide d'eau ou d'acide sulfurique dilué, les particules solides inertes étant recyclées dans le réacteur après leur séparation de la boue qui résulte de ce lessivage. 27) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on obtient la solution d'acide sulfurique fort contenant le ou les métaux et du fer sous forme de sulfates par lessivage du résidu solide final d'une opération de calcination totale à l'aide d'une solution d'acide sulfurique fort, la boue résultant de ce lessivage étant décomposée dans le réacteur à lit fluidisé et celui-ci contenant des particules solides de inertes ainsi que des granules formées à partir/la boue décom 30 2424962 posée, les matières sortant de ce réacteur étant soumises à un lessivage à l'eau ou à l'acide sulfurique faible et les particules inertes étant recyclées dans le réacteur après leur séparation de la "boue obtenue par ce lessivage à l'eau ou à 5 l'acide faible. 28) Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que les gaz sortant du four de calcination totale sont envoyés dans le réacteur à lit de sable fluidisé. 29) Procédé selon l8une quelconque des revendi-10 cations 26, 27, caractérisé en ce que les particules solides inertes ont une granulométrie comprise entre 105 p® et 2000 fim. 30) Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 29i caractérisé en ce que les particules solides inertes sont celles d'un sable de silice. 13 31) Procédé selon l'une quelconque des revendi cations 26 à 29j caractérisé ©n ce qu'on l'applique à la récupération de zinc et de cuivre0 32) Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 29, caractérisé en ce qu'on l'applique à la récu-20 pération de zinc.