Brevet FR2482626A1 — publié le 19811120

L'invention concerne un procédé pour récupération du vanadium lors de la fabrication d'acier à partir dponge de fer provenant de l'éponge de fer obtenue par réduction directe de minerai contenant du vanadium, 11 éponge de fer étant directement transformee en acier, de préférence d'après le procédé de chauffage de laitier électrique, l'acier qui s'obtien exempt de vanadium ou ne comportant qu'unie très faible fraction de vanadium ainsi que le laitier contenant du vanadium étant séparément soutirés par coulée et le laitier étant ensuite soumi à une réduction dans un four à réduction, la fonte qui se forme par réduction de ltoxyde de fer du laitier absorbant alors le va nadium également obtenu par réduction à partir du laitier. Dans un procédé dit -"Highveld" connu, pour obtenir le vanadium, le minerai de fer ayant subi une réduction préalable dans un agrégat de réduction directe est transformé en fonte dans un four à réduction électrique. Le vanadium passe alors pour la plus grande partie dans la fonte, qui est soumise ensuite dans une "poche à agitation'? à une opération oxydation sélective, et il se-forme alors un laitier contenant de l'oxyde de vanadium. Le rendement en vanadium, ainsi que la concentration en vanadium dans le second laitier, ne peuvent pas, dans ce procédé, se commander, mais sstabaBssent impérativement. Un autre procédé connu pour la produc tion-deacier en partant d'éponge de fer utilise le four à -chauffage de laitier électrique (DE-OS 28 47 403) Le matériau est soumis à une réduction préalable dans un agrégat de réducti directe Lorsqu'on utilise le four à chauffage de laitier électrique il se présente des conditions tout-à-fait différentes, en ce qui concerne le comportement du vanadium, qutavec le premier procédé mentionné. Alors que le laitier dans ce dernier procédé est presque exempt de fer et que le vanadium passe dans le métal, lors de la fusion dans le four à chauffage de laitier électrique on fabrique de l'acier dans la première phase opératoire et le vanadium est presque entièrement absorbé par le laitier, grâce à ses hautes en teneurs en FeO. Le premier laitier, contenant du vanc dium, qui est soutiré par coulée, du four à chauffage de laitier électrique est, après sa coulée, amené, dans la seconde phase opératoire, à un four à réduction. Là, lors de la fusion du laitier ainsi que lors de la réduction avec du charbon, il se produit en même temps à partir du laitier une réduction partielle de FeO et il en résulte une faible quantité de fonte, qui absorbe le vanadium également produit par la réduction. Etant donné que cette quantité de fonte est très faible, elle n'absorbe dalleurs qu'une faible partie du vanadium présent dans le métal, tandis que la partie prédominante reste dans le laitier (second laitier, laitier final). Dans la zone de travail normale, on obtient par exemple à partir du premier laitier contenant 20 v/o de FeO un rendement en vanadium de 15 à 20 ef au maximum. Ce faible rendement est à attribuer au fait que - comme déjà mentionné - l'opération de réduction donne de trop faibles quantités de fonte. L'invention a pour but de réaliser un procédé, du type indiqué dans le préambule, qui ne comporte pas les inconvénients décrits et,permet en particulier un pas sage- de quantités aussi grandes que possible de vanadium dans la fonte. L'invention concerne à cet effet un procédé d'obtention de vanadium caractérisé en ce que lors de la réduction du laitier contenant du vanadium, on ajoute une quantité additionnelle de fonte exempte de vanadium ou nten présentant qu'unie très faible teneur, le vanadium étant alors extrait et la fonte contenant du vanadium étant ensuite oxydée sélectivement d'après le procédé à la "poche agitée" connu en soi, droù résulte la formation d'un laitier final contenant du vanadium. A partir de ce laitier le vanadium est obtenu de manière connue. Grâce au procédé conforme à l'invention la quantité de la fonte capable d'absorber le vanadium est accrue dans la seconde phase opératoire (réduction), ce qui permet d'extraire une plus grande quantité du vanadium présent. Le rendement en vanadium et la concentration en vanadium dans le laitier final (second laitier) peuvent se commander. Dans le cas de fortes adjonctions de fonte on obtient un rendement élevé en vanadium, avec une concentration en vanadium relativement basse dans le laitier. Si l'on voulait obtenir des concentrations relativement élevées en vanadium danse le laitier final avec de plus faibles rendements en vanadium, on devrait ajouter des quantités de fonte d'autant plus faibles. La quantité additionnelle de fonte peut avantageusement être prélevée sur la quantité de fonte que l'on produit d'après le procédé à la "poche agitée". Selon une autre caractéristique de l'invention on peut régler à des valeurs visées, d'après la quantité de la fonte ajoutée, le rendement en vanadium et la concentration en vanadium dans le laitier final contenant du vanadium0 Pour des adjonctions élevées de fonte on obtient un rendement élevé en vanadium avec une concentration en vanadium relativement basse dans le laitier final ; pour de plus faibles adjonctions de fonte s'établissent des rendements en vanadium d'autant plus faibles avec des concentrations en vanadium relativement élevées dans le laitier final. Le rapport du poids de la quantité ajoutée en fonte au poids brut de l'éponge de fer peut être par exemple de 1 : 1, SE l'on doit obtenir des rendements très élevés en vanadium. Sous la forme de la figure du dessin on a illustré une comparaison des rendements en vanadium dans 1 cas du procédé dit "Highveld" - sans mise en oeuvre de fonte après l'opération préalable selon le procédé de chauffage de laitier électrique - et dans le cas du procédé conforme à l'invention avec mise en oeuvre de fonte après l'opération préalable selon le procédé de chauffage de laitier électrique (à titre d'exemple). Sur le diagramme, l'axe des ordonnées représente les rendements en vanadium en pourcentages, et l'axe des abscisses la teneur en FeO du second laitier en pourcentage Les allures des courbes continues ou en tireté se rapportent à un procédé sans mise en oeuvre de foni la ligne en traits-points (sur le diagramme en haut à droite) au procédé "Highveld7' et les lignes continues marquées de petites croix (également en haut à droite) au procédé conforme à l'invention (c'est-à-dire avec adjonction de fonte). Comme paramètre on a représenté la teneur en 0A de FeO du premier laitier (de 5 à 50 %). Comme base de départ pour les conditions examinées et représentées on a pris un minerai ayant subi une réduction préalable avec 718,45 Kg. Fe par tonne d'éponge de fer, 252,82 de gangue par tonne d'éponge de fer. La gangue contenait (rapportée à l'éponge de fer) 0,743 % de vanadium. Sur le diagramme on a reporte le rendement en vanadium en fonction de la teneur en FeO du second laitier qui se présente après la réduction sélective. Le rendement en vanadium est défini comme suite a) pour les lignes continues et en traits-points (procédé "Highveld") : kilogramme de vanadium dans la fonte (après la réduction sélective du premier laitier) par rapport au kilo gramme de vanadium dans le premier laitier, b) pour les lignes en tireté ainsi que pour les lignes marquées de petites croix (procédé conforme à l'invention) : kilo gramme de vanadium dans la fonte (après la réduction sélective du premier laitier) par rapport au kilogramme de vanadium dans le minerai ayant subi la réduction préalable. Comme paramètre on prend en considération la teneur en FeO du premier laitier. L'allure des courbes continues et en tireté (sans mise en oeuvre de fonte) permet de se rendre compte d'une forte dépendance par rapport à la teneur en FeO du second laitier ainsi qu'à la teneur en FeO du premier laitier. Ce n'est que pour des teneurs en FeO du second laitier extrèmement basses (0,2 %) - qui ne peuvent s'établir dans la pratique - et pour de hautes teneurs en FeO du premier laitier (20 %) que lton pourrait escompter un rendement en vanadium très élevé. La zone de travail normal se situe cependant entre 1 et 1,5 /0 de FeO dans le second laitier. Le rendement en vanadium est relativement faible dans cette zone dite "zone de travail. Comme on peut le voir d'après les courbes qui correspondent au procédé conforme à l'invention (en haut à droite sur le diagramme) le rendement est même plus élevé que dans le cas du procédé "Highveld" e Ce n'est que par adjonction de fonte exempte de vanadium que précisément la quantité de fonte est accrue au point que des quantités absolues de vanadium sensiblement plus importantes passent dans la fonte. Avec le procédé conforme à l'invention il ne se présente plus qu'une faible dépendance, ne jouant pas de r3le, par rapport àla teneur en FeO du premier laitier Il est manifeste que l'influence des teneurs en FeO du premier laitier est couverte par les quantités de fonte ajoutées. Par le procédé conforme à l'invention on obtient, dans la zone de travail 9 , des rendements de 90 % environ. REVENDICATIONS i. - Procédé pour la récupération du vanadium lors de la fabrication d'acier à partir d'éponge de fer provenat de l'éponge de fer obtenue par réduction directe de minerai contenant du vanadium, éponge de fer étant directement transformée en acier, de préférence d'après le procédé de chauffage de laitier électrique, l'acier qui s'obtient, exempt de vanadium ou ne comportant qu'une très faible fraction de vanadium ainsi que le laitier contenant du vanadium étant séparament soutirés par coulée et le laitier étant ensuite soumis à une réduction dans un four à réduction, la fonte qui se forme par réduction de l'oxyde de fer du laitier absorbant alors le vanadium également obtenu par réduction à partir du laitier, procédé caractérisé en ce que, lors de la réduction du laitier contenant du vanadium, on ajoute une quantité additionnelle de fonte exempte de vanadium ou n'en présentant qu'une très faible teneur, le vanadium étant alors extrait et la fonte contenant du vanadium étant ensuite oxydée sélectivement d'après le procédé à la "poche .agitée" connu en soi, d'où résulte la formation d'un laitier final contenant du vanadium0 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de fonté ajoutée provient de la fonte qui s'obtient d'après le procédé à la "poche agitée", fonte exempte de vanadium ou ne comportant qu'une très faible fraction de vanadium. \ Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on peut régler à des valeurs visées le rendement en vanadium et la concentration en vanadium dans le laitier final contenant du vanadium.