Brevet FR2459209A1 — publié le 19810109

L'invention concerne un procédé pour l'éli- mination de composants indésirables à partir de matières contenant de la magnésite, qui ont été calcinées à des températures inférieures à celle de la décomposition du carbonate de calcium, après quoi le produit de calcination chaud est soumis à l'action de liteau et de la vapeur d'eau ; de cette façon, on concentre dans les fines particules obtenues la partie contenant la magnésite, et les composants indésirables restent dans la matière non décomposée. Comme on le sait, les composants indésirables des matières brutes contenant de la magnésite, sont constitués par le bioxyde de silicium, l'oxyde de calcium et l'oxyde d'aluminium. L'oxyde de calcium est présent de façon prépondérante sous la forme de dolomite, le bioxyde de silicium et l'oxyde d'aluminium, sous la forme de silicates divers. Les matières brutes contenant de la magnésite sont traitées aujourd' hui surtout par des procédés de gravitation ; les grains de dimensions comprises entre 2 et 10 mm, dans des hydrocyclones par exemple, et les grains de 10 à 60 mm, dans des suspensions lourdes. Les résultats montrent qu' un degré d'enrichissement relativement plus faible et des rendements de l'ordre de 50 à 60 /0 calculé sur l'oxyde de magnésium, peuvent être obtenus.Il se produit en même temps une quantité considérable de déchets, que l'on dépose sur des terrils, et qui polluent ainsi l'environnement. Une meilleure élimination des composés indésirables est possible par flitation, car il s'agit de traiter des grains dont la grosseur est inférieure à 0,2 mm. Mais même la flotation ne permet pas dans de nombreux cas, l'élimination nécessaire des composants indésirables, et ceci également dans le cas de produits mis en oeuvre de bonne qualité. Les problèmes que pose une quantité élevée de déchets sont encore agravés par le fait qu'il s'agit de stocker des grains de dimension inférieure à 0,2 mm. En comparaison avec le procédé de gravitation, on constate toute une série d'autres inconvénients.Il faut noter surtout le coût de l'agent de flotation, puis des rendements plus faibles, des coûts plus élevés de boyage, des coûts de construction et de maintenance de l'installation de déslam- mage, des problèmes concernant la distribution de l'eau et l'épuration des eaux usées. Les restes d'agent de flotation s'accrochant sur les grains du concentré rendent également difficile le traitement. Parmi les procédés connus de traitement de matières contenant de la magnésite, sontsintéressants ceux dans lesquels le carbonate de magnésium est décomposé par calcination, alors que le carbonate de calcium reste intact pour l'essentiel.Sur le produit de calcination chaud obtenu, on fait agir de l'eau et de la vapeur dteau, jusqu'à obtention de cendressèches, et les particules fines obtenues d'oxyde de magnésium, éventuellement d'hydroxyde de magnésium, sont séparées de la matière contenant le composant indésirable non décomposé. Selon ce procédé, on effectue donc la décarbonisation du carbonate de magnésium, et complètement, par calcination, car il se forme de oxyde de magnésium et il s1 écoule de la cendre sèche. Des essais ont montré que dans ce procédé, une partie importante de compose indésirable passe dans les fines particules d'oxyde de magnésium obtenues.Comme le prouvent les expériences, la séparation des composés indésirables et des fines particules d'oxyde de magnésium ntest pas seulement difficile, mais elle entrain également des pertes considérables en oxyde de magnésium. Les difficultés mentionnées ci-dessus sont surmontées grâce au procédé selon l'invention pour l'élimination de composés indésirables à partir des matières brutes contenant de la magnésite, que l'on fait calciner à des températures inférieures à celle de la décomposition du carbonate de calcium, après quoi on fait agir sur le produit de calcination chaud, de l'eau et de la vapeur d'eau.Le principe de l'invention consiste en ce que l'on fait calciner les matières brutes contenant la magnésite, au plus à 90 O de décarbonisation du carbonate de magnésium, et que l'on agit sur le produit de calcination chaud avec de l'eau et de la vapeur d'eau, de préférence jusqu refroidissement à une temperature inférieure à 1000 C, après quoi on sépare comme premier concentré, la fraction formée avec des grains de dimension inférieure à la limite inférieure de la matière dé départ contenant la magnésite.Toujours suivant l'invention, le premier concentré est de nouveau calcin de préférence après séparation des parties les plus fines, par exemple celles inférieures à 0,5 mm ; on fait agir sur le produit de calcination chaud, l'eau et la vapeur d'eau, après quoi l'on sépare comme deuxième concentré, la fraction.à grains plus petits que la limite inférieure du premier concentré. Le procédé selon l'invention permet une large élimination des composés indésirables constitués par des matières brutes contenant de la magnésite, et par là, la valorisation des déchets se produisant ou se trouvant déjà sur des terrils. Face à la technique antérieure, on obtient des rendements nettement plus élevés en composant utile. Même pour le déchet final,produit au terme du procédé selon l'invention, on a trouvé une exploitation nouvelle, économiquement intéressante, qui constitue lXobjet d'une autre invention, et qui permet une utilisation, sans déchets d'un point de vue technologique, des matières premières contenant de la magnésite. Le degré de décarbonisation dans le procédé selon l'invention est établi selon la qualité de la matière brute, contenant de la magnésite, traitée. Mais même en cas d'une bonne qualité des produits mis en oeuvre, et une faible teneur en carbonate de calcium, on ne dépasse pas une décarbonisation, à 90 fo du carbonate de magnésium. Dans la fraction obtenue, ayant des grains de dimension inférieure à la limite inférieure de la matière de départ traitée, c'est alors le carbonate de magnésium, décarbonisé de façon essentiellement incomplète, qui est concentré, et non l'oxyde de magnésium. Il se produit une décomposition plus complète jusqu'à la limite de dimension des grains, et ainsi également un passage nettement plus faible des composés indésirés dans la fraction enrichie en composé utile.Une autre différence importante avec les procédés connus mentionnés, c'est qu'en cas de carbonate de magnésium incomplètement décarbonisé, il ne s'écoule pas de la cendre sèche. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples ci-après Une matière brute de magnésite à faible teneur, ayant des grains de dimensions comprises entre 5 et 10 mm, avec la composition suivante : 38,9 % en poids d'oxyde de magnésium, 5,8 % en poids de bioxyde de silicium, 4,7 % en poids d'oxyde de calcium, 1,7 % en pois d'oxyde d'aluminium, 2,9 * en poids d'oxyde de fer III, 457 % en poids de perte par calcination, - est calcinée de telle façon qu'après refroidis sement, à partir de 1000 kg de matière première contenant de la magnésite, il reste 780 kg de produit de calcination. Il se forme 70 * en poids d'une fraction inférieure à 2 mm, 4 % en poids d'une fraction de 2 à 5 mm, et il reste 26 % en poids d'une fraction de 5 à 10 mm, calculé sur le produit de calcination. La fraction inférieure à 2 mm sera désignéedans la suite par premier concentré, la fraction de 2 à 5 mm, comme produit intermédiaire, et la fraction de 5 à 10 mm, comme dé-chet. Dans le concentré, sont passés 84,7 % en poids d'oxyde de magnésium sous forme de carbonate de magnésium incomplètement décarbonisé, dans le produit intermédiaire et dans le déchet, 78 * en poids de bioxyde de silicium, 78 % en poids d'oxyde de calcium et 69 ffi en poids d'oxyde d'aluminium. Les composés indésirables sont transformés en oxydes comme dans w produit mis en oeuvre, même lorsqu'il s'agit de leurs composés, comme mentionné plus haut. Une autre éliminatio-n des composées indésirables, Si elle est nécessaire, peut s'effectuer selon l'invention en ce que le premier concentré, de préférence après séparation préliminaire de la partie la plus fine, enrichie en composant utile, est calciné de nouveau et le produit de calcination chaud est soumis à l'action de l'eau et de la vapeur d'eau, après quoi l'on sépare la fraction ayant des grains; de plus petite dimension que la limite inférieure des dimensions de grains du premier concentré.Ainsi s'effectue encore une séparation des parties indésirables, qui se concentrent de nouveau dans la fraction à grosseur de grains de départ, alors que la fraction formée par décomposition est enrichie encore en composé utile. Le degré de décarbonisation global du carbonate de magnésium sera établi ici aussi suivant la qualité du premier concentré traité, Un autre exemple va encore aider à la compréhension. Le premier concentré, après séparation de la fraction inférieure à 0,5 mm, est calciné de nouveau, et le produit de calcination chaud est soumis à action de leau et de la vapeur d'eau, jusqu refroidissement à 1000 C. Le degré de décarbonisation total du carbonate de magnésium est de 77 99. La fraction formée inférieure à 0,4 mm, crest-à-dire le deuxième concentré, contient moins de 3 % en poids de hioxyde de silicium et d'oxyde de calcium0 On a démontré quiil était bien plus aisé d'éliminer les composés indésirables à partir de la fraction plus petite que 2 mm, qui s'est formée comme premier ou deuxième concentré, par séparation électrostatique, par flottation, éventuellement par séparation électromagnétique, qu'à partir de magnésite brute ou de magnésite traitée par calcination et broyage à la même grosseur de grains, ou à partir de fraction inférieure à 2 mm contenant de l'oxyde de magnésium formé par des cendres sèches. Ce fait provient de la désagrégation modérée des grains dans le procédé de l'invention et permet une post-purification éventuelle du premier et du deuxième concentré. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour l'élimination de composants indésirables à partir de matières brutes contenant de la magnésite, par calcination à des températures inférieures à celle de la décomposition du carbonate de calcium, le produit de calcination chaud étant soumis ensuite à l'action de 11 eau et de la vapeur d'eau, procédé caractérisé en ce que l'on calcine la matière brute contenant la magnésite, jusqu'à au plus 90 ffi de décarbonisation du carbonate de magnésium et que l'on fait agir sur le produit chaud de calcination, de l'eau et de la vapeur d'eau, de préférence jusqu'à refroidissement à une température inférieure à 1000 C, après quoi l'on sépare comme premier concentré, la fraction formée ayant des grains dé. plus petite dimension que la limite inférieure de grosseur de grains de la matière brute de départ contenant la magnésite. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on recalcine le premier concentré, de préférence après séparation de la partie la plus fine, par exemple les grains inférieurs à 0,5 mm'', que l'on fait agir sur le produit chaud de calcination, de l'eau et de la vapeur d'eau, après quoi lton sépare, comme deuxième concentré, la fraction à dimension de grains plus petite que la limite inférieure de grosseur de grains du premier concentré.