Brevet FR2536419A1 — publié le 19840525

La présente invention se rapporte à l'affinage des alliages de plomb contenant de l'antimoine, destiné à éliminer l'antimoine du plomb en lingots. Dans le présent mémoire, on emploiera le plus souvent, pour alléger, le terme de "plomb" pour "plomb en lingots" "crasse" sera utilisé comme synonyme d'écume et de même affinage comme synonyme de raffinage. Les procédés classiques d'affinage du plomb en lingots contenant de l'antimoine comportaient l'utilisation de réactifs d'affinage tels que l'air, l'air enrichi en oxygène, les oxydes de plomb, le nitrate et la soude caus- tique et l'aluminium, à des températures élevées, supérieu- res à 600 OC Dans de tels procédés, on refoule des réac- tifs oxydants gazeux tels que l'air et l'air enrichi en oxygène dans le plomb agité, o l'oxygène présent dans ces réactifs gazeux réagit avec l'antimoine pour former des oxydes d'antimoine Lorsqu'on utilise des réactifs oxydants solides tels que les oxydes de plomb ou le nitrate et la soude caustique, les réactifs sont ajoutés pendant que le plomb est énergiquement agité Aux hautes températures de travail mises en jeu, l'antimoine s'oxyde et forme une écu- me ou crasse qui s'élève à la surface Dans de tels trai- tements, une grande quantité de plomb est également oxy- dée en même temps que l'antimoine pour former une crasse d'oxydes de plomb, ou bien est matériellement emprisonnée dans la crasse qui monte à la surface, pour former une cras- se à haute teneur en plomb. Lorsqu'on utilise l'aluminium pour éliminer l'an- timoine, le traitement d'affinage est effectué à une tem- pérature de 704 OC Lorsqu'on l'ajoute, l'aluminium fond et se mélange au plomb pour réagir avec l'antimoine et for- mer un composé intermétallique aluminium-antimoine qui s'é- lève et que l'on sépare du plomb sous la forme d'une cras- se Dans ce traitement, une quantité considérable de plomb est également emprisonnée matériellement dans la crasse. Dans le brevet des E U A 1 786 908, on utilise des métaux alcalins et des alcalis caustiques pour séparer l'antimoine du plomb et/ou de l'étain Ce brevet indique que le sodium se combine à l'antimoine pour éliminer tout l'antimoine présent Dans ce procédé, on chauffe le métal ou alliage à environ 200 OC ou plus au-dessus de son point- de fusion et -on incorpore une quantité prédéterminée de so- dium dans le métal par brassage Après avoir bien mélangé, on abaisse notablement la température du bain et on y in- corpore par brassage une quantité suffisante d'un alcali caustique pour dissoudre l'alliage antimoine-sodium La quan- tité de soude caustique utilisée est approximativement égale à quatre fois le poids de l'antimoine extrait On évacue la masse fondue composée de soude caustique et de l'alliage so- dium-antimoine, on la laisse se refroidir et, ensuite on la traite par un lavage à l'eau pour dissoudre la soude caus- tique et faire réagir le sodium contenu dans le composé so- dium-antimoine pour former l'hydroxyde, l'antimoine étant libéré à l'état métallique. Dans le procédé du brevet 1 786 908 précité, la soude caustique ajoutée représente donc quatre fois le poids de l'antimoine extrait ou environ huit à dix fois le poids du métal alcalin ajouté et elle produit une crasse fondue de soude caustique et de sodium-antimoine qui est difficile à manutentionner à l'aide de l'équipement classique d'af- finage en discontinu dans une fonderie et, en outre, la tem- pérature de travail du procédé est supérieure de 200 OC ou plus au point de fusion de la masse de plomb-antimoine, ce qui accroît le coût en combustible nécessaire et diminue considérablement le rendement global de ce procédé. Le brevet des E U A 3 607 232 décrit un procédé d'affinage du plomb, en particulier du plomb qui exige une dulcification et une désargentation, procédé qui consiste à ajouter un métal alcalin du groupe comprenant le sodium, le potassium et leurs mélanges, à un bain de plomb fondu, à agiter le bain fondu pour éliminer le tellure dans la crasse Le tellure est éliminé du plomb fondu à une vites- se extrêmement rapide à une température comprise entre le point de fusion du plomb et la température du plomb issu du traitement classique de dulcification pyrométallurgi- que du plomb, c'est-à-dire à des températures qui sont ordinairement inférieures à 649 O C et qui, selon le trai- tement de dulcification appliqué, peuvent descendre jus- qu'à 454 OC La température de travail préférée pour la mise en oeuvre du traitement d'affinage est inférieure à 649 OC et supérieure au point de fusion-du plomb à détel- luriser, de préférence une température supérieure à 343 OC. La quantité de sodium, de potassium ou de mélanges de ces corps qui est utilisée est équivalente à 0,,3 à 0,8 kg de sodium par kg de tellure à extraire du plomb, 1 kg de so- dium étant équivalent à 1,7 kg de potassium L'invention de ce brevet envisage également l'élimination de l'anti- moine pendant le traitement d'affinage, pour éliminer la plus grande partie de l'antimoine, en raison du fait que, lorsque la teneur enarsenic et en antimoine du plomb est supérieure à environ 0,02 % en poids, des quantités rela- tivement grandes d'antimoine ainsi que d'arsenic sont incor- porées dans le tellure pendant l'opération de détellurisa- tion Le sodium, le potassium ou les mélanges de ces corps est ou sont incorporé(s) dans le plomb par addition de ces corps sous la forme d'un alliage maître de plomb qui peut être ajouté à l'état liquide ou à l'état solide pendant l'a- gitation du bain fondu L'agitation nécessaire pour réduire la teneur du tellure contenu dans le plomb à un niveau don- né variera en sens inverse de l'énergie de l'agitation, c'est-à-dire que, dans le cas d'une agitation plus énergi- que, on peut utiliser une période d'agitation pl-us courte, et inversement Le procédé du brevet 3 607 232 précité est mis en oeuvre à une température supérieure à 343 OC et in- férieure à 649 O C et de préférence, dans l'intervalle de 427 à 454 OC pour l'élimination du tellure L'inventeur uti- lise également ce procédé pour adoucir le plomb contenant du cuivre, du bismuth, de l'antimoine, de l'arsenic, du sé- lénium, de l'argent et de l'or; toutefois, l'addition d'hy- droxyde de sodium et le sodium métallique pour l'élimina- tion du tellure du plomb donne un plomb qui conserve son pourcentage initial de cuivre, bismuth, arsenic, argent et or, bien que l'on réalise dtimportantes réductions de la teneur en antimoine et en sélénium retenues dans le plomb. Pour être capable d'éliminer la quantité désirée de tellure du plomb, le procédé du brevet 3 607 232 préci- té doit donc être soigneusement maîtrisé et il éliminera également certaines quantités d'antimoine et de sélénium en même temps que le tellure; toutefois un traitement consécutif est nécessaire pour continuer à affiner le plomb pour en éliminer le cuivre, le bismuth et autres éléments métalliques de valeur. Tous les procédés de la technique antérieure pré- sentent des inconvénients consistant dans le fait qu'ils ont un mauvais rendement en taux d'utilisation des matiè- res, en longueur du temps demandé pour traiter le plomb et/ou en consommation d'énergie, en outre, dans le fait qu'ils sont incapables d'extraire convenablement les autres éléments métalliques de valeur dans le traitement initial, de sorte qu'ils exigent d'autres traitements de dulcifica- tion intensifs Au contraire, le procédé de la présente in- vention affine le-plomb en lingots dans un intervalle de température réglé, par une addition de sodium qui élimine l'antimoine et des quantités importantes des autres métaux d'alliages ou éléments habituels tels que l'arsenic, le cadmium, le cuivre, le nickel, l'argent, le soufre, le sé- lénium, le tellure et le zinc qui sont présents dans le plomb en lingots, tous ces corps réagissant avec le sodium pour former des composés intermétalliques, qui sont récu- pérés dans la crasse. Bien que l'invention puisse faire l'objet de diver- ses modifications et variantes, on décrit en détail dans le présent mémoire des formes de réalisation particuliè- res Toutefois, il va de soi que ceci ne doit pas être con- 25364 19 sidéré comme limitant l'invention aux formes de réalisa- tion particulières décrites mais que, au contraire, l'in- vention couvre toutes les modifications, solutions équi- valentes et variantes qui restent dans le principe et la portée del'invention, comme cela est exprimé dans les re- vendications annexées C'est ainsi que, par exemple, bien que l'invention soit principalement décrite à propos de l'utilisation d'un seul métal alcalin, c':est-à-dire le so- dium, en qualité de réactif d'affinage, il va de soi que le procédé selon l'invention peut également utiliser l'un quelconque des autres métaux alcalins en qualité de réac- tif de raffinage sans que ceci n'affecte défavorablement le traitement d'affinage. La présente invention apporte un procédé d'affi- nage possédant un bon rendement en énergie, en temps et en matières, destiné à éliminer l'antimoine et d'autres élé- ments du plomb en saumons et qui consiste à ajouter du so- dium métallique en qualité de réactif de raffinage au plomb en lingots fondu. Le procédé est destiné à être utilisé dans un traitement discontinu ou continu pour éliminer soit à peu près la totalité, soit une quantité réglée d'antimoine du plomb en lingots Toutefois, le rendement du procédé dé- croît nettement lorsque la concentration de l'antimoine est ramenée au-dessous d'environ 0,5 % et 1 % en poids. Tous les pourcentages cités ou commentés dans le présent mémoire sont des pourcentages en poids et doivent être en- tendus comme tels. Le procédé selon l'invention consiste à chauffer initialement, par des moyens de chauffage classiques, le plomb en lingots contenant de l'antimoine dans une cuve d'affinage à une température supérieure à 14 OC à la tem- pérature de fusion du plomb en lingots L'apport de cha- leur est ensuite interrompu, en raison du fait que tout le chauffage supplémentaire du plomb est assuré par des réac- tions chimiques exothermiques entre le sodium métallique 2536419- et l'antimoine contenus dans le plomb en lingots et par la chaleur de dissolution du sodium dans le plomb On agite le plomb fondu pour développer un fort tourbillon Ensui- te, on ajoute de la soude caustique au plomb, o elle fond et se mélange avec le plomb Le sodium métallique, utilisé comme réactif d'affinage, est ensuite ajouté directement au tourbillon, dans lequel il fond et se mélange intime- ment au plomb Lorsque le mélange a été exécuté, on arrête l'agitation et il se forme une crasse d'affinage riche en antimoine, qui se présente sous la forme d'une crasse noi- re, poisseuse et grumeleuse, susceptible d'écumage, qui s'élève à la surface du plomb fondu L'expression "suscep- tible d'écumage" est utilisée dans le présent mémoire pour qualifier une crasse qui, grâce à sa consistance et à sa haute viscosité, peut facilement être séparée de la sur- face du plomb fondu à l'aide d'un écumage classique. Les crasses résultant des procédés d'affinage classiques contribuent en soi à la pollution de'l'envi- ronnement, en raison des caractéristiques physiques de ces crasses, qui se présentent en effet habituellement sous la forme de fines particules qui sont facilement entraînées par l'air Dans le procédé selon l'invention, la crasse, telle qu'elle est décrite ci-dessus est pratiquement non polluante. Ainsi qu'il ressort de l'observation des exemples décrits ci-après, le rapport de la soude caustique au so- dium ajouté devrait être généralement dans l'intervalle de 1: 15 à 1: 4 ou, exprimé par le rapport de la soude caus- tique ajoutée à l'antimoine extrait, le rapport devrait ê- tre entre environ 1: 75 et 1: 2 Ceci est très différent du procédé utilisant un métal alcalin de la technique an- térieure dans lequel le rapport de la soude caustique ajou- tée à l'antimoine extrait est de 4::l En outre, dans la présente invention, le rapport de l'antimoine extrait au sodium ajouté devrait être généralement-dans l'intervalle de 5: 1 à 0,5: 1, avec des intervalles de fonctionnement pour ces rapports tels que ceux décrits ci-après. Sous l'effet de l'addition de sodium, en même temps que l'antimoine est extrait du plomb, d'autres élé- ments habituels tels que l'arsenic, le cadmium, le cui- vre, le nickel, l'argent, le soufre, le sélénium, le tel- lure et le zinc habituellement présents dans le plomb de seconde fusion, sont également éliminés Ces éléments réa- gissent avec le sodium pour former des composés intermé- talliques ou d'autres composés qui se séparent et sont ré- cupérés dans la crasse d'affinage. Une quantité limitée d'étain est également ex- traite avec l'antimoine lorsque le procédé est mis en oeu- vre comme décrit ci-après; toutefois, on peut maîtriser la quantité d'étain extraite en agissant sur l'-énergié de l'agitation et sur la quantité de soude caustique ajoutée. Si, pour des raisons de produits, on doit retenir la ma- jeure partie de l'étain, l'agitation du plomb doit être li- mitée et la soude caustique, ajoutée doit être grande mais, dans une quantité suffisante pour créer la crasse désirée, noire, molle, poisseuse et grumeleuse Cette crasse d'af- finage est évacuée et stockée séparément pour être soumi- se à un traitement ultérieur Le plomb fondu partielle- ment affiné est alors prêt à subir un nouveau traitement d'affinage au sodium ou, si la teneur en antimoine a été réduite au niveau désiré, le plomb est prêt à subir l'épu- ration qui le débarrassera du sodium résiduel restant en solution. A la suite de chaque addition de sodium métalli- que, la température du plomb croît dans une mesure qui dé- pend de la quantité de sodium qui brûle, de la réaction sodium-antimoine et de la quantité de sodium qui entre en solution dans le plomb et il peut êtr e nécessaire de re- froidir le plomb de temps à autre pour maintenir la tempé- rature de travail au-dessous de 427 OC Ensuite, lorsque l'opération d'affinage est achevée, on épure le plomb du sodium restant, de la façon décrite ci-après. -2536419 La phase ou opération d'épuration du plomb est exécutée à une température aussi proche que possible de la température de fusion du plomb, en utilisant des réactifs d'épuration tels que l'eau, l'air enrichi en oxygènes le nitrate-de potassium, le soufre, le sélénium, le tellure, le phosphore, le chlore ou des mélanges de ces corps. Sous l'effet de l'utilisation de réactifs d'épuration oxy- dants, l'oxygène présent dans ces réactifs réagit avec le sodium présent dans le plomb pour former des oxydes et hy- droxydes de sodium, lesquels forment une crasse d'épura- tion susceptible d'écumage qui peut facilement être sépa- rée du plomb par écumage Les éléments d'épuration tels que le soufre, le sélénium, le tellure, le phosphore et le chlo- re réagissent avec le sodium pour former des composés qui se séparent, s'élèvent jusqu'à la surface du plomb et peu- vent être facilement écumés. L'application de la présente invention permet d'é- liminer l'antimoine du plomb jusqu'à un niveau prédétermi- né selon un mode moins polluant que les procédés d'affina- ge classiquesqui tire efficacement parti des postes, de 5 couts et qui peut être maîtrisé Le procédé produit un métal affiné qui est pratiquement exempt d'impuretés issues des réactifs utilisés dans le procédé, plus précisément du sodium Simultanément avec l'élimination de l'antimoine, le procédé-élimine également pratiquement d'autres éléments tels que l'arsenic, le cuivre, le cadmium, le nickel, l'ar- gent, le soufre, le sélénium, le tellure et le zinc. En général, la présente invention apporte des amé- liorations comparativement au procédé connu travaillant avec un métal alcalin, dans l'élimination de l'antimoine du plomb et des alliages de plomb, le sodium, utilisé comme réactif d'affinage, étant ajouté au plomb fondu contenant de l'antimoine à une température beaucoup plus basse pour former un composé intermétallique sodium-antimoine En fait, le procédé selon l'invention constitue un procédé inattendu et étonnament efficace grâce au fait qu'il tra- vaille aux basses températures définies, indiquées plus haut, ce qui se traduit par des économies inattendues mais importantes en matières et en énergie Le procédé selon l'invention comporte également l'addition de soude caus- tique en quantités beaucoup plus petites que le procédé au métal alcalin, pour favoriser la séparation entre le composé intermétallique sodium-antimoine et le plomb raf- finé et déterminer par conséquent-la formation d'une cras- se composée de soude caustique et de sodium-antimoine qui, en raison de sa consistance et de sa haute viscosité, peut facilement être écumée du plomb âàl'aide d'écumeurs clas- siques, contrairement à la crasse très liquide (à basse viscosité) composée de soude caustique et d'alliage sodium- antimoine qui est évacuée dans le procédé au métal alcalin. Le sodium métallique peut être ajouté sous la forme de briquettes solides ou d'un liquide S'il est ajou- té sous la forme de briquettes, le sodium doit être ajouté une briquette après l'autredans le tourbillon du-plomb agité, et non pas en grandes quantités, ce qui entraînerait une perte de sodium par combustion La présence d'un fort tourbillon est essentielle pour assurer le mélange ra- pide du sodium dans le plomb Les briquettes de sodium sont donc ajoutées l'une après l'autre, chacune dès que le feu résultant de la briquette précédente s'est éteint Si le sodium doit être ajouté sous la forme liquide, le sodium fondu est refoulé directement sous la surface du plomb pen- dant l'agitation. D'une façon générale, le procédé selon l'invention est très souple et la quantité et la séquence des additions de soude caustique et de sodium peuvent être modifiées dans de larges limites sans cesser d'apporter à peu près les mê- mes avantages que ceux qui sont obtenus lorsqu'on adopte les quantités et séquences désirées dans la forme de réali- sation préférée Par exemple, la totalité de la soude caus- tique peut être ajoutée en une seule phase-avant l'addition du sodium, lequel peut être ajouté par fractions successives. pour limiter les accroissements de température résultants jusqu'à ce qu'on ait atteint la composition finale voulue du plomb, après quoi on procède à la phase d'épuration nécessaire. Dans les procédés d'affinage classiques, prati- quement aucune fraction de l'étain présent dans la charge de déchets d'accumulateur alimentant le traitement de deu- xième fusion du plomb n'est utilisée directement dans le produit final parce que l'étain est toujours éliminé et accumulé dans la fonderie, soit dans les crasses d'affina- ge, ou les crasses de fours réverbères, soit dans le plomb entraîné par soufflage La raison en est que, chaque fois qu'on élimine l'antimoine dans un traitement d'affinage, l'étain est éliminé le premier, en raison de sa haute sus- ceptibilité à l'oxydation Cette situation peut exiger l'a- chat et l'addition d'étain de première fusion pour satis- faire les besoins en étain pour l'alliage fini On peut ré- duire considérablement ces achats d'étain en appliquant le procédé d'affinage par le sodium selon l'invention, tel qu'il est décrit L'affinage classique s'effectue à des températures élevées, c'est-à-dire supérieures à environ 621 OC Ces hautes températures accroissent les coûts en combustible et réduisent la durée de vie des chaudrons, en raison de l'allongement des chaudrons (déformation physi- que réelle due aux hautes températures de travail-et aux grands coefficients de charge) Dans le procédé de raffi- nage du plomb utilisant la présente invention, la tempé- rature de-départ est d'environ 316 OC, après quoi la tem- pérature du traitement est auto-entretenue, sous l'effet des réactions exothermiques, ce qui maintient le plomb en fusion pendant toute la durée du traitement Les tempéra- tures les plus élevées atteintes pendant le déroulement du procédé selon l'invention se trouvent dans l'intervalle de 427 à 464 OC, auxquelles il ne se pose pas de graves pro- blèmes d'allongement des chaudrons. Il ressort de la description et des exemples de la présente invention qui seront décrits dans la suite que, initialement, tout plomb antimonié qu'il s'agit d'affiner à l'aide de sodium métallique consommera une certaine quan- tité de sodium pour saturer le plomb avant qu'il ne puisse se produire un effet d'affinage quelconque Ce sodium n'est donc pas disponible pour la réaction sodium-antimoine et, bien qu'il soit nécessaire pour déclencher l'opération de raffinage, il ne contribue pas directement aux réactions d'affinage. Il convient de souligner que, pendant l'applica- * tion du traitement d'affinage au sodium selon la présente invention, on doit surveiller étroitement la température du plomb, puisque chaque addition au sodium au plomb fait croître la température du plomb, en raison de la nature exo- thermique des réactions développées Lorsque la températu- re du plomb s'élève au-dessus de 399 OC, la crasse riche en antimoine, qui est poisseuse et grumeleuse, devient très liquide, c'est-à-dire qu'elle possède une faible viscosité et qu'elle est très difficile à écumer Pendant le traite- ment, on doit prendre soin de laisser le plomb se refroidir si nécessaire En outre, il convient de veiller à ne pas utiliser d'eau pour déterminer ce refroidissement parce que l'eau réagira avec le sodium contenu dans le composé intermétallique sodium-antimoine, pour extraire l'antimoine déjà recueilli dans la crasse et le réintroduire dans le plomb Afin d'éviter tout échauffement excessif du plomb, c'est-à-dire de le chauffer au-delà de 399 OC, pendant le traitement, la température de départ du plomb devrait être limitée à un maximum de 316 à 343 O C. Lorsqu'on utilise ce traitement d'affinage au so- dium, il convient d'écumer la crasse riche en antimoine après chaque addition de 272 kg de sodium (ou d'une autre quantité qui parait appropriée d'après les observations du conducteur) afin d'éviter toute accumulation excessive de crasse, qui inhiberait l'opération de méiangeage Une accumula- tion importante de crasse (c'est-à-dire une épaisseur de cras- se supérieure à environ 10 cm sur toute la surface du plomb) peut se figer en une croûte dure si on la laisse reposer et elle devient difficile à écumer efficacement. Dans l'expérience VI on montre que, si on laissait la crasse s'accumuler jusqu'après l'addition de 544 kg de sodium, et qu'on la laissaitse refroidir, elle se solidi- firait en une croûte dure de plus de-15 cm d'épaisseur qu'elle étaittrès difficile à enlever et qu'elle a demandé environ 2,5 heures pour être brisée et écumée. Dans les situations dans lesquelles le plomb doit être affiné pour la production de plomb doux, le procédé au sodium doit être appliqué jusqu'à ce qu'il reste en- viron 0,5 % d'antimoine L'efficacité du sodium dans l'é- limination de l'antimoine décroît considérablement aux concentrations d'antimoine plus faibles A ce faible ni- veau de concentration d'antimoine, il est recommandé d'u- tiliser du nitrate de potassium (salpêtre) comme réactif d'affinage en remplacement du sodium pour poursuivre l'af- finage Dans ces situations, il faut chauffer le plomb *au-dessus de 482 OC et-ajouter du nitrate au plomb pour achever le traitement d'affinage Dans ces situations, le nitrate ajouté joue un triple rôle Premièrement, le ni- trate éliminera l'étain qui n'a pas été élimine par le traitement au sodium Deuxièmement, le nitrate éliminera le sodium présent en solution dans le plomb et, étant donné que le plomb doit être épuré de ce sodium dans tous les cas, l'utilisation du nitrate effectuera cette action d'épuration en remplacement de l'application du traite- ment préféré au soufre comme décrit plus haut Troisième- ment, le nitrate éliminera l'antimoine restant du plomb. En préparation de la mise en oeuvre du procédé, on analyse le plomb pour déterminer sa teneur en antimoine, et, à partir de là, on effectue le calcul de la quantité d'antimoine qu'il faut extraire pour obtenir le produit final désiré A partir de cette information, on calcule la quantité de sodium à ajouter, en utilisant un rapport d'entre 2,5 et 1,5 unités d'antimoine à extraire par uni- té de sodium à ajouter La quantité de soude caustique nécessaire est comme décrit plus haut, c'est-à-dire entre 1/15 (la quantité préférée) et 1/4 (la quantité la moins avantageuse) de la quantité totale de sodium-à ajouter, eté de préférence, entre l/O et 1/6 de la quantité totale de sodium à ajouter On fait en sorte que ces additifs soient prêts à être utilisés dans le traitement. Le mode préféré de mise en oeuvre du procédé se- lon l'invention comprend la phase consistant à chauffer le plomb contenant de l'antimoine à une température juste supérieure au point de fusion du plomb, de préférence supé- rieure de 14 OC à ce point de fusion, puis à supprimer la source de chaleur Le but poursuivi en commençant le -trai- tement à une température juste supérieure au point de fu- sion du plomb à traiter consiste à minimiser la quantité de sodium métallique qui entre en solution dans le plomb et qui est perdue pour la réaction sodium-antimoine, puis- qu'elle ne réagit pas avec l'antimoine du plomb pour for- mer le composé intermétallique sodium-antimoine qui ex- trait l'antimoine L'utilisation de la basse température de départ ménage en outre un plus large intervalle de température sur lequel le sodium peut être ajouté, de sor- te que les accroissements de température correspondants peuvent rester dans l'intervalle désiré Dès que le trai- tement est commencé, on supprime la source de chaleur, puisque le traitement n'exige pas de nouvelles additions de chaleur, grâce auxréactions fortement exothermiques de dissolution du sodium dans le plomb et de réaction en- tre le sodium et l'antimoine, de sorte qu'il se dégage une quantité de chaleur suffisante pour maintenir le plomb à l'état fondu; en effet, il se dégage une chaleur suf- fisante pour élever la température du plomb à un taux d'en- viron 16 à 22 OC par addition de 136 kg de sodium métal- lique, que l'on exécute dans le raffinage d'une masse fon- due de 75 tonnes de plomb en lingots, constituant un exem- ple type Ce dégagement de chaleur est suffisant, à chaque addition de sodium, pour améliorer encore l'économie glo- bale du traitement en réalisant d'importantes économies de combustible. La phase suivante consiste à commencer à agiter le plomb pour développer un fort tourbillon en vue de l'ad- dition consécutive et de l'incorporation en mélange homogè- ne de la soude caustique et du sodium métallique dans le plomb Il est essentiel que l'agitation soit suffisamment forte pour entretenir un tourbillon énergique dans toutes les phases d'addition de soude caustique et de sodium mé- tallique. Dans le procédé selon l'invention, pour éviter les pertes inutiles de sodium par combustion, il est souhai- table d'ajouter la soude caustique au plomb avant l'addi- tion du sodium métallique Ceci est fait afin de couvrir et de protéger ainsi le sodium Cette soude caustique est également disponible pour le composé intermétallique so- dium-antimoine dès qu'il s'est-formé et elle protège égale- ment l'étain éventuellement présent dans le plomb des per- tes excessives La soude caustique nécessaire pour le trai- tement est de préférence ajoutée, non pas en une seule fois, mais au contraire, par petites quantités successives, à la demande, en alternance avec de petites quantités de so- dium métallique. La quantité de sodium métallique à ajouter au plomb en saumons est précalculée, sur la base de la quan- tité de' plomb à traiter et de la quantité d'antimoine à extraire Le rapport le plus réalisable en pratique entre la quantité d'antimoine extrait et la quantité de sodium ajouté est d'environ 1,5 kg (ou unités) d'antimoine pour 1 kg (une unité) de sodium Des résultats expérimentaux ont permis de déterminer empiriquement que ce rapport sem- ble le plus réalisable en pratique dans les opérations in- dustrielles, bien que l'on ait obtenu expérimentalement des rapports beaucoup plus élevés, c'est-à-dire une plus grande quantité d'antimoine extraite La quantité de so- dium nécessaire n'est pas ajoutée en une seule fois, puis- que le sodium est également ajouté par petites quantités successives, comme on le fait pour la soude caustique, afin d'éviter une perte excessive de sodium par combustion Le sodium est ajouté dans le tourbillon de plomb en saumon agité et, lorsque le sodium a été intimement mélangé dans le plomb, on interrompt l'agitation Il se forme un compo- sé intermétallique sodium-antimoine, et en présence de la soude caustique, cecomposé se sépare du plomb sous la forme d'une crasse noire, molle, poisseuse et grumeleuse. Pour assurer le maximum de rendement de l'utilisation du sodium, ce procédé exige un brassage énergique, suffisant * pour créer un fort tourbillon, afin d'assurer le mélange intime du sodium métallique lorsqu'il a été ajouté au plomb. Pour tirer le rendement maximum de ce procédé, la tempe-. rature du plomb en lingots est de préférence maintenue en- tre le point de fusion de l'alliage' de plomb considéré, entre environ 316 OC et 427 ?C, et de préférence au-dessous de 371 OC Aux températures plus élevées, c'est-à-dire au-dessus d'environ 427 O C, le sodium métallique ajouté se dissout dans le plomb en lingots ou br le sur la surface du plomb et il est donc perdu et indisponible pour la ré- action sodium-antimoine, ce qui réduit considérablement le rendement du procédé. On respecte leprogramme d'addition de la soude caustique et du sodium au plomb en lingots jusqu'à ce que, soit la totalité de la quantité de sodium nécessaire ait été ajoutée, soit la température du plomb atteigne 399 OC Lorsqu'on atteint la température de 399 OC, si l'on doit ajouter une plus grande quantité de sodium, on refroidit le plomb à environ 316 OC avant d'ajouter une nouvelle quantité de soude caustique et de sodium, afin d'éviter que des quantités excessives de sodium métallique n'entrent en solution dans le plomb et soient ainsi rendues indispo- nibles pour la réaction désirée En outre, ce refroidisse- ment apporte un nouvel avantage consistant à réduire la so- lubilité du sodium dans le plomb Lors du refroidissement, le sodium métallique en solution se précipite et réagit avec l'antimoine contenu dans le plomb pour former le com- posé intermétallique sodium-antimoine qui, en présence de soude caustique, se sépare du plomb pour former une cras- se de raffinage De cette façon, le refroidissement du plomb amène le sodium dissous à se précipiter et à réagir avec l'antimoine, et il constitue une phase importante pour maintenir la teneur en sodium du plomb à un minimum, en apportant ainsi des avantages additionnels relatifs au temps et aux quantités de matières que les phases finales de l'épuration du plomb en lingots exigent pour en élimi- ner le sodium restant Lorsqu'on a achevé l'addition de la totalité du sodium nécessaire, il convient-d'interrompre l'agitation, parce que la poursuite de l'agitation entrai- ne une perte excessive d'étain et réintroduit dans le plomb l'antimoine contenu dans la crasse de raffinage Il con- vient donc d'éviter toute agitation non nécessaire lors- qu'on a terminé l'addition et l'incorporation dans le plomb de la totalité du sodium nécessaire. Les caractéristiques physiques de la crasse de raffinage riche en antimoine dépendent de la quantité de soude caustique ajoutée ainsi que de la température du plomb Si la quantité de soude caustique ajoutée est exces- sive, ce qu'on peut vérifier par observation, la-crasse est noire mais très liquide et très difficile à écumer à l'aide des écumeurs classiques Si l'on a ajouté un excès de soude caustique, on ajoute de la chaux vive ou de la chaux à la crasse pour rendre cette crasse poisseuse et;: grumeleuse et susceptible d'écumage Si la crasse est de couleur grisâtre et très lourde, en raison de la grande quantité de plomb incluse avec le composé intermétallique sodium-antimoine, on ajoute une plus grande quantité de soude caustique pendant l'agitation, de façon qu'elle se combine avec le composé intermétallique sodium-antimoine et qu'elle sépare ce composé intermétallique du plomb em- prisonné Pour effectuer cette séparation, on ajoute une quantité de soude caustique suffisante pour transformer la crasse et la faire passer d'une couleur grisâtre à une couleur noire et pour former une crasse qui est molle, poisseuse, grumeleuse et exempte de-plomb emprisonné et qui peut être facilement écumée à l'aide d'écumeurs clas- siques. La crasse d'affinage est écumée dans des réci- pients o on peut la laisser se refroidir pour l'utiliser ultérieurement ou bien encore, cette crasse peut être uti- lisée immédiatement en tant que concentré d'antimoine En se refroidissant, la crasse devient très dure et cassante, et elle peut être facilement fragmentée en petits mor- ceaux et stockée en vue d'une utilisation future. Après avoir extrait du plomb la quantité d'anti- moine voulue, on épure le plomb affiné de la quantité de sodium qui excède 0,02 % en poids Cette phase ou opéra- tion d'épuration du plomb est effectuée de préférence à une température aussi proche que possible de la tempéra- ture de fusion du plomb en lingots et de préférence en utilisant comme réactifs d'épuration, du soufre et de l'eau introduits simultanément Le soufre réagit avec le sodium pour former des composés sodium-soufre L'eau réa- git avec le sodium pour former de l'hydroxyde de sodium. Ces composés précités qui se forment dans la phase d'épu- ration, forment une crasse d'épuration susceptible d'écu- mage Ces deux réactions sont exothermiques et dégagent une quantité de chaleur suffisante pour maintenir le plomb à l'état fondu En fait, il se dégage une quantité de cha- leur suffisante pour élever la température du plomb à une vitesse d'environ 14 OC chaque fois qu'on ajoute 22,68 kg de soufre à un bain fondu typique de 75 tonnes de plomb en lingots En dehors du fait qu'elle réagit avec le so- dium, l'eau'contribue à maintenir cet accroissement de température dans les limites voulues en consommant la cha- leur par formation de vapeur. L'utilisation d'une basse température dans l'o- pération d'épuration est destinée à limiter la perte de réactifs d'épuration par évaporation ou combustion et à réduire la solubilité du sodium dans le plomb en rendant ainsi le sodium plus facile à éliminer. La forme préférée de mise en oeuvre du procédé sera décrite de la façon la plus claire par l'exemple 1 ci-dessous. EXEMPLE 1 On a à traiter 75 tonnes de plomb en lingots, l'a- nalyse montre que ce plomb contient 3,5 % d'antimoine, 0,64 % d'étain et O % de sodium Le plomb final doit con- tenir environ 1,5 % d'antimoine En conséquence, si l'on affine environ 75 tonnes de plomb, on doit en extraire 1 360,8 kg d'antimoine et cette extraction demande 907,2 kg de sodium, si l'on se base sur les calculs qui adoptent le rapport le plus réalisable en pratique de 1,5: 1 Par ailleurs, eh se basant sur le rapport de 1: 10 entre la soude caustique ajoutée et le sodium ajouté, on devra pré- voir 90,7 kg de soude-caustique Dans la description du traitement décrit ci-dessous, la soude caustique est ajou- tée par pelletées et cette addition est en moyenne d'en- viron 2,11 kg par pelletée De même, le sodium métallique se présente sous la forme de briquettes et il est ajouté à raison d'une briquette à la fois, jusqu'à ce que la quantité voulue d'addition de sodium ait été achevée pour la phase particulière considérée. Lorsque le plomb fondu a atteint la température de 316 OC et a été prêt au traitement, on a éteint la sour- ce de chaleur pour le reste du traitement, on a agité le plomb de manière à établir un fort tourbillon et on a a- jouté huit pelletées de soude caustique (environ 16,87 kg). A la suite de l'addition de soude caustique, on a ajouté 102,6 kg de sodium métallique La température du plomb s'est élevée à 335 OC, par suite de la réaction exother- mique entre le sodium et l'antimoine contenu dans le plomb et de la dissolution du sodium dans le plomb On a ajouté au tourbillon six nouvelles pelletées de soude caustique (environ 12,65 kg) et pn a ajouté une nouvelle quantité- de 136,08 kg de sodium métallique La température du plomb fondu s'est élevée à 345 O C, par suite de l'addition du sodium métallique On a analysé une nouvelle fois le plomb et on a constaté qu'il contenait 3,3 % d'antimoine, 0,57 % d'étain et 0,162 % de sodium Tout en entretenant un fort tourbillon, on a ajouté six nouvelles pelletées de soude caustique (environ 12,65 kg) et on a ajouté à nouveau 136,08 kg de sodium métallique La température du plomb fondu a'alors atteint 371 O C On a alors interrompu l'agi- tation et laissé le plomb fondu reposer pendant cinq minu- tes, après quoi on a écumé la crasse d'affinage en une pé- riode d'environ dix minutes On a à nouveau analysé le plomb fondu et on a constaté qu'il contenait 3 j 2 % d'anti- moine, 0,57 % d'étain, 0,2934 % de sodium On a repris l'agitation pour développer, un fort tourbillon et on a a- jouté au tourbillon cinq pelletées de soude caustique (environ 10,55 kg), cette addition étant suivie de l'addi- tion de 136,08 kg de sodium métallique A la suite de l'addition du sodium, la température du plomb s'est éle- vée à 385 OC On a analysé le plomb fondu et on a consta- té qu'il contenait 3,0 % d'antimoine, 0,57 % d'étain et 0,3413 % de sodium, environ douze minutes après la fin d'une deuxième-phase d'écu-mage de la crasse d'affinage. On a ensuite ajouté au tourbillon deux pelletées de soude caustique (environ 4,22 kg), puis 68,04 kg de sodium mé- tallique Dix minutes après, on a mesuré la température du plomb fondu et on a constaté qu'elle était d'environ 399 OC A ce stade, on a arrêté l'agitation et on a lais- sé le plomb se décanter pendant une période de 10 minutes, après quoi on a écumé la crasse d'affinage pendant une période de 6 minutes et on a à nouveau analysé le plomb. Le résultat de l'analyse a donné 2,6 % d'antimoine, 0,52 % d'étain et 0, 2563 % de sodium A ce stade, en raison de la température de 399 O C, on a laissé le plomb fondu se décanter et se refroidir pendant une période d'environ 4 heures La crasse éventuellement formée pendant cette période de refroidissement a été écumée du plomb A la fin de la période de refroidissement, on a procédé à une nouvelle analyse du plomb et on a constaté qu'il conte- nait 2,4 % d'antimoine, 0,49 % d'étain et 0,1879 % de so- dium Il convient de remarquer que, avant le refroidisse- ment, l'analyse de l'antimoine et du sodium dans le plomb a donné respectivement 2,6 % et 0,2563 % et qu'après le refroidissement; cette analyse a donné 2,4 % et 0,1879 % respectivement, ce qui montre que, en réponse au refroi- dissement, la solubilité du sodium dans le plomb décroît et que le sodium se précipite pour réagir avec l'antimoine et former le composé intermétallique sodium-antimoine En reprenant l'agitation, on a ajouté au tourbillon une pel- letée de soude caustique (environ 2,11 kg) et on a écumé la crasse d'affinage du plomb On a procédé à une nouvel- le analyse du plomb et on a constaté qu'il contenait 2,5 % d'antimoine, 0, 49 % d'étain et 0,281 % de sodium Après avoir laissé le plomb se refroidir pendant environ 4 heu- res et 70 minutes, la température avait atteint 316 OC et, à ce moment, on a repris l'agitation et ajouté au tour- billon deux pelletées de soude caustique (environ 4,22 kg), puis on a ajouté 68 kg de sodium métallique La tempéra- ture du plomb s'est alors élevée à 364 O C, la mesure étant effectuée environ 7 minutes après l'addition du sodium. On a-ensuite ajouté quatre pelletées de soude caustique (environ 8,44 kg) au tourbillon, puis on a ajouté 136,08 kg de sodium métallique Après une période d'environ 18 mi- nutes, on a mesuré la température du plomb et on a consta- té qu'elle était de 377 OC et, à ce moment, on a effectué une nouvelle analyse du plomb et on a constaté qu'il conte- nait 2,1 % d'antimoine, 0,45 % d'étain et 0,2913 % de so- dium On a effectué à ce moment un écumage partiel de la crasse d'affinage puis on a repris l'agitation et on a a- jouté six pelletées de soude caustique (environ 12,66 kg) puis on a effectué une addition de 136,08 kg de sodium métallique, 55 minutes après, la température du plomb s'est révélée être de 399 OC'et on a pris un autre échan- tillon et l'analyse du plomb a donné 1,8 % d'antimoine, 0,40 % d'étain et 0,2500 % de sodium Après l'exécution de l'analyse, on a écumé la crasse du plomb et on a lais- sé le plomb se refroidir et se reposer pendant une pério- de suivante de 6 heures et 45 minutes, jusqu'à ce qu'il atteigne une température de 316 OC et l'analyse a donné alors 1,5 % d'antimoine, 0,35 % d'étain et 0,1253 % de sodium A ce moment, on a repris l'agitation et ajouté trois pelletées de soude caustique (environ 6,31 kg) au plomb, puis 68,04 kg de sodium métallique La température s'est élevée à 329 OC et on a à nouveau analysé le plomb, ce qui a donné 1,3 O% d'antimoine, 0, 31 % d'étain et 0,1361 % de sodium On n'a pas effectué de nouvelles ad- ditions à la masse fondue pendant une période de 45 minu- tes et, à ce moment, on a écumé la crasse de raffinage du chaudron en une période de 30 minutes Il convient de remarquer que l'on a utilisé dans le traitement de raffinage un total de 986,58 kg de sodium métallique, au lieu de la quantité de 907,2 kg calculée à l'avance, ceci parce que le poids de départ de 75 tonnes de plomb était une approximation et que le rapport entre l'antimoine ex- trait et le sodium ajouté a été probablement inférieur à 1,5: 1 Il convient également de remarquer que le total de 90,72 kg de soude caustique utilisé dans le procédé représentait le 1/11 de la quantité totale de sodium ajou- tée, ce qui est mieux que l'intervalle de rapport préfé- ré La phase suivante a consisté dans une phase d'épura- tion, par addition de soufre en tant que réactif d'épura- tion au plomb raffiné; toutefois, avant de commencer la phase d'épuration, on a enflammé le résidu de crasse d'af- finage attaché aux parois du chaudron, pour faire fondre la crasse dans le chaudron Cette opération a demandé en- viron 30 minutes pour être achevée On a ensuite écumé la plus grosse partie de l'écume On a ensuite effectué l'analyse du plomb raffiné qui s'est révélé contenir 1,3 % d'antimoine, 0,30 % d'étain et 0,1340 % de sodium On a agité le plomb fondu pour accumuler le reste de crasse d'affinage que l'on a écumé L'analyse du plomb a donné 1,37 % d'antimoine, 0,32 % d'étain et 0,1380 % de sodium. Environ 30 minutes plus tard, on a à nouveau mesuré la tem- pérature qui s'est révélée être de 316 O C, et à ce moment, on a repris l'agitation et ajouté 45,36 kg de soufre au tourbillon de la masse de plomb, Le soufre réagit avec le plomb en réaction exothermique et ceci a fait monter la température à 343 OC On a effectué une nouvelle addition de 45,36 kg de soufre et la température s'est élevée a 371 OC; l'analyse du plomb a donné 1,46 % d'antimoine, 0,32 % d'étain et 0,0524 % de sodium Èn a ensuite ajouté une nouvelle quantité de 45,36 kg de soufre et la tempé- rature du plomb s'est élevée à 399 O C Une heure plus tard, une analyse du plomb a donné 1,48 % d'antimoine, 0,31 % d'étain et 0,0199 % desodium Il convient de remarquer qu'on a constaté avec surprise que la teneur en antimoine du plomb s'est élevée pendant la phase d'épuration, de 1,37 % à 1,48 %, à la suite de la réaction du soufre avec le sodium présent dans la petite quantité du composé inter- métallique sodium-antimoiné qui reste de façon inhérente en suspension dans le plomb après l'écumage, ce qui a li- béré l'antimoine et élevé sa concentration dans le plomb. La phase finale, qui a demandé environ 30 minutes, a com- pris la phase d'écumage de la crasse sèche d'élimination du soufre du plomb et une addition d'une nouvelle quanti- té de 22,68 kg de soufre, formant réactif d'épuration, pour éliminer le sodium restant Le temps total qui s'est écoulé du début (le plomb fondu se trouvant déjà à 316 OC) jusqu'à la phase d'épuration finale qu'on vient de décrire a donc été au total de 18 heures et 15 minutes L'analyse détaillée, y compris celle des éléments constituant des im- puretés, correspondant à l'opération décrite ci-dessus est donnée sous la désignation d'essai B, comme indiqué au tableau 1 de l'exemple VII donné ci-après Les données de matières et de temps de l'opération décrite cidessus sont indiquées sous -la désignation d'essai B, au tableau 2 de l'exemple VII ci-dessous. Les exemples suivants montrent également les a- * vantages que l'on a à appliquer la présente invention pour affiner le plomb en lingots et donnent des exemples illustratifs du large intervalle de conditions dans lequel le mode préféré de réalisation de l'invention peut être mis en oeuvre. EXEMPLE II L'exemple suivant montre l'effet de l'addition du sodium dans l'affinage d'un alliage de plomb et d'anti- moine à 2,70 % en poids d'antimoine. On a chauffé 185; 98 kg d'alliage de plomb et d'an- timoine à 2,70 % en poids d'antimoine à 392 OC et on a agité pour développer un fort tourbillon On a ajouté au tourbillon de plomb 0,45 kg de soude caustique puis 0,45 kg de briquettes de sodium et on a brassé vigoureusement pen- dant 2 minutes On a interrompu l'agitation et laissé le plomb reposer On a prélevé un échantillon N O l de plomb et l'analyse a donné les résultats donnés au tableau d'a- nalyse ci-dessous On a repris l'agitation et mélangé 0,45 kg de sodium par brassage énergique pendant 2 minu- tes, après quoi on a interrompu l'agitation et on a laissé le plomb reposer On a prélevé l'échantillon de plomb n'2 et on l'a analysé, le résultat étant indiqué au tableau. On a repris l'agitation et on a ajouté 0,45 kg de soude caustique, puis 0, 45 kg de sodium au tourbillon de plomb on a agité énergiquement le plomb pendant 2 minutes puis on l'a à nouveau laissé reposer On a prélevé l'échantil- lon de plomb n'3 et on l'a analysé, le résultat étant in- diqué au tableau On a repris l'agitation et ajouté à nou- veau 0,45 kg de sodium puis agité énergiquement et laissé reposer comme précédemment On a prélevé l'échantillon de plomb n 4 et on l'a analysé, les résultats d'analyse étant indiqués au tableau La phase précédente a été répétée avec addition de 0,45 kg de sodium On a écumé la crasse d'affinage On a repris l'agitation et ajouté une nouvel- le quantité de 0, 227 kg de soude caustique pour faciliter la séparation du composé intermétallique sodium-antimoine du plomb On a écumé la crasse et on a prélevé l'échantil- lon de plomb n 5 et on l'a analysé, les résultats étant indiqués au tableau. TABLEAU I Analyse en % en poids Echantillon Sb Sn As Plomb en lingots de départ 2, 70 0,107 0,122 Echantillon N 1 2,36 0,108 * 0,0017 Echantillon N 02 1,65 0,076 0,0002 Echantillon'N 3 0,903 0,037 0,0013 * Echantillon N 4 0,716 0,048 0,0003 Echantillon N 5 0,458 0,058 * 0,0001 * Ces résultats élevés sont attribués à deb effets possibles de ségrégation des éléments dans les échantillons ainsi que de dérive et d'erreurs des instruments. Remarque: on a omis d'indiquer les autres éléments situés à des niveaux d'impuretés. 25364 1 9 TABLEAU 2 Rapport de l'extraction de Sb à l'addition de Na. Tous les pourcentages sont indiqués en % en poids. Sb initial Sb final Sb extrait Na ajouté Sb extrait Rapport % kg % _ kg kg par ase Total Sb: Na 2,7 C 5 4,826 2,356 4,212 0,615 0,454 12,70 1,41:1 2,356 4,212 1,646 2,943 1, 9 0,454 30,14 39,o 2,91:1 1,646 2,943 0,903 1,613 1,330 0,454 45,16 -66,5 3,C 5:1 0,903 1,613 0,716 1,22 0,331 0,454 20,54 73,44 0,76:1 0,716 1,282 0,458 0,82 0,462 0,454 36,01 83,L 1,06:1 Remarque: Soude caustique totale ajoutée: 1,09 kg Crasse de raffinage totale écumée:12,34 kg On a tiré de cet exemple les observations sui- vantes (a) Comme on le voit sur le tableau 2, la premiè- re addition de sodium se traduit par un faible rapport d'extraction d'antimoine par kg de sodium ajouté, puisque la majeure partie du sodium ajouté dans cette phase se dissout dans le plomb et qu'elle n'est donc plus disponi- ble pour la réaction d'extraction de l'antimoine; (b) Comme on le voit sur la figure 2, la deuxiè- me et la troisième additions de sodium se sont traduites par un grand rapport d'extraction d'antimoine par kg de sodium ajouté et elles ont donné un rapport étonnamment élevé, d'environ 3: 1; (c) il ressort du tableau 2 que, à des concentra- tions d'antimoine de l'ordre d'environ 1 % en poids ou moins, le rendement du sodium pour l'extraction de l'anti- moine est considérablement réduit, puisque le rapport de l'antimoine extrait au sodium ajouté tombe considérable- ment, d'environ 3: 1 à environ 1: 1; et (d) l'arsenic a été pratiquement totalement ex- trait. EXEMPLE III On a effectué une expérience d'affinage du plomb en lingots en utilisant 186,17 kg de plomb contenant 8,4 % en poids d'antimoine Ce plomb a été affiné à une teneur de 2,3 % en poids en antimoine à l'aide de sodium métal- lique. Le tableau suivant montre par phases successives la décroissance du pourcentage d'antimoine, la variation de température à chaque phase, le refroidissement et le rapport observé entre l'extraction d'antimoine et l'addi- tion de sodium Dans cet exemple, on a ajouté pendant l'o- pération un total de 1,36 kg de soude caustique, avec un total de 3,63 kg de sodium, comme décrit dans le mode pré- féré de mise en oeuvre, et on a effectué une phase d'épura- tion en utilisant du soufre, ce qui a réduit la teneur en sodium du plomb à 0,0005 % en poids. TABLEAU Phase Antimoine Température de fonctionnement Rapport % en poids oc Départ Fin Fin b extra 14 Départ Fin Départ Fin Na ajoute 1 8,4 7,3 321 351,5 2,70:1 2 7,3 5,3 321 354 4,84:1 3 5,3 3,4 340,5 377 4,08:1 4 3,4 2,3 * 346 388 2,14:1 De cet exemple, on a déduit l'observation suivan- te.: lorsqu'on débute avec un plomb en saumons ayant une hauteur en antimoine, c'est-à-dire d'environ 6 % ou plus, le rapport de l'antimoine extrait au sodium ajouté est nettement augmenté au-dessus du rapport réalisable en pra- tique de 1,5: 1 décrit dans le mode de réalisation préfé- ré. EXEMPLE IV On a chauffé environ 75 tonnes de plomb en lin- gots à 2,6 % en poids d'antimoine à 346 OC pour effectuer l'affinage par le sodium On a ajouté 4 fûts ( 544,3 kg) de sodium métallique, ainsi que 56,7 kg de soude caustique, comme décrit dans le mode de mise en oeuvre préféré au plomb pour affiner le plomb jusqu'à 1,5 % en poids d'an- timoine A ce stade, il convient de remarquer que le rap- pèort soude caustique: sodium ajouté est de 1: 12,8, ce qui se trouve à la limite inférieure de l'intervalle men- tionné plus haut A -la suite des additions de sodium, la température du plomb s'est élevée à 421 OC Etant donné que la température était très forte à la fin de la jour- née de travail, l'opération a été interrompue pour cette journée mais pour être reprise le lendemain On a écumé- le plomb pour le débarrasser de la totalité de la crasse d'affinage et on l'a analysé, ce qui a donné 1,5 % en poids d'antimoine Le rapport global d'extraction de l'antimoine observé pour le premier jour était de 1: 4: 1 ( 1,4 kg d'antimoine extrait pour 1 kg de sodium ajouté). Le matin suivant (après écoulement d'un temps d'environ 15 heures) -avant de poursuivre l'opération d'af- finage; on a à nouveau analysé et on a constaté qu'il con- tenait 1,9 % en poids d'antimoine En supplément de l'an- timoine, le plomb avait pris du cuivre, du nickel et de l'étain, ce quiétait étonnant, et on a également observé une accumulation étonnamment grande de crasse métallique, de plus de 10 cm d'épaisseur Ceci était très surprenant -25 puisque le plomb avait été écumé le soir précédent'(aucune opération n'avait été exécutée sur le plomb pendant la nuit) et que l'analyse du plomb avait donné 1,5 % en poids d'antimoine Après avoir ajouté un fût de plus ( 136,1 kg) de sodium métallique, le pourcentage d'antimoine est-res- té le même mais le pourcentage de cuivre s'est élevé alors qu'on ne-s'y attendait pas L'analyse du plomb, ainsi que la quantité de sodium métallique ajoutée, ainsi que la ré- férence de temps sont données au tableau suivant 25364 19 TABLEAU Jcur/here Total de Composition du plomb en pourcentage en poids Na apté szus for- ma lige As Cu Ni Sb Sn Te 1 13 h 18 0268 0638 0006 2,62 3000 0013 1 16 h 24544,3 0051 0172 0001 1,50 1589 -0- 2 07 h 46544,3 0052 0385 0003 1,90 2039 -0- 2 09 h 35680,4 0052 0416 0004 1,88 1892 -O- En correspondance avec l'accroissement des concen- trations du cuivre, du nickel et de l'étain dans le plomb, il s'est formée une quantité inhabituellement grande de crasse métallique Cette formation de crasse était inatten- due parce qu'elle n'est pas typique du procédé de raffina- ge au sodium Compte tenu de ces résultats inattendus, on a interrompu l'opération, enlevé la crasse et pompé le plomb dans des moules boutons Le chaudron vide a révélé la cau- se de ces résultats inattendus Les parois du chaudron é- taient absolument propres, sans résidu de scorie ni de crasse Cette absence de résidu de scorie était surprenan- te puisque les parois du chaudron portaient une accumula- tion excessive de scorie, provenant d'opérations d'affina- ge classiques exécutées antérieurement, lorsque le chaudron avait été rempli d'alliage plomb-antimoine à 2,6 % en poids d'antimoine avant l'expérience d'affinage au sodium En conséquence, sous l'effet de l'énergique réaction d'affi- nage au sodium, l'accumulation de scorie sur les parois du chaudron a donc été détachée et s'est mélangée au plomb, ce qui a eu pour effet que les éléments d'alliage contenus dans la crasse se sont dissous dans le plomb, en réduisant ainsi le rendement observé du traitement d'affinage au- sodium Ce décrochage du résidu de scorie et l'introduction de ce résidu dans le plomb expliquent l'accroissement inat- tendu du pourcentage de cuivre, de nickel, d'antimoine et d'étain qui s'est produit pendant la nuit et la quantité excessive de crasse qu'on a trouvée le matin suivant. On a observé que le rapport global d'extraction d'antimoine était d'environ 0,74: 1 d'antimoine extrait relativement au sodium ajouté Ce rapport était inférieur au rapport prévu et a été attribué aux causes suivantes: a) le décrochage du résidu précédent de scorie ou de crasse adhérent aux parois du chaudron et son ab- sorption par le plomb fondu; et b) une agitation irrégulière et/ou faible En raison d'une usure de ses pales, l'agitateur monté sur le chaudron n'était pas assez fort pour entretenir le fort tourbillon désiré qui aurait été nécessaire pour faciliter le mélangeage désiré du sodium Le sodium flottait sur la surface du plomb et brûlait au lieu d'être entraîné dans le plomb et de se dissoudre dans le plomb pour réagir avec l'antimoine. On a déduit de cet exemple les observations sui- vantes a) avant de commencer le traitement d'affinage au sodium, les parois du chaudron devraient être exemptes de crasse et de scorie provenant des opérations d'affina- ge précédentes; b) le procédé peut être avantageusement appliqué pour nettoyer les parois du chaudron des résidus adhérents de crasse ou de scorie provenant des opérations précéden- tes; et c) une agitation énergique est essentielle pour établir un fort tourbillon nécessaire pour le mélange. EXEMPLE 5 On a traité environ 75 tonnes de plomb à 3,1 % en poids d'antimoine par du sodium métallique pour l'af- finer à une teneur de 1,5 % en poids d'antimoine L'éxpé- rience a débuté à 13 h 30 mn, la température du plomb é- tant de 374 OC Les 408,24 premiers kg '3 fûts) de sodium ajoutés au plomb ont ramené le plomb à une teneur de 2,5 % en poids d'antimoine avec un rapport global entre l'ex- traction de l'antimoine et l'addition de sodium de 1 1, cette opération étant accompagnée d'une élévation de la température à 427 OC Dans le désir de terminer avant le soir l'affinage du plomb jusqu'à la teneur en antimoine désirée, on n'a pas laissé le plomb refroidir à la tempé- rature de travail efficace inférieure à 399 OC Une nou- velle addition de 408,24 kg ( 3 fûts) de sodium métallique n'a pas extrait de nouvelles quantités d'antimoine Toute- fois, la température s'est élevée à 482 OC, par suite du dégagement de chaleur résultant de l'entrée du sodium en solution dans le plomb et de la combustion du sodium La majeure partie du sodium ajouté est entrée en solution dans le plomb au lieu de réagir avec l'antimoine et d'extraire ce dernier. Le plomb partiellement affiné a été ensuite épuré de pratiquement la totalité du sodium en solution, à l'ai- de de soufre et d'eau On a laissé le plomb épuré, partiel- -lement affiné, se refroidir et reposer pendant la nuit (environ 8 h) et, le lendemain suivant, on a repris le pro- *cessus d'affinage alors que le plomb était à une tempéra- ture de 338 OC On a ajouté une quantité totale de 408,24 kg ( 3 fûts) de sodium métallique, ainsi que 27,22 kg de soude caustique L'addition de sodium a été effectuée lentement en ménageant des périodes intermédiaires de 20 à-30 minu- tes de décantation de la crasse d'affinage riche en anti- moine Ceci laissait le plomb reposer et se refroidir à la température désirée de moins de 399 OC avant chaque nou- velle addition de sodium. Le plomb a été affiné à une teneur de 1,55 % en poids d'antimoine, en partant d'une teneur de 2,5 % en poids d'antimoine, ce qui a donné un rapport global entre l'extraction d'antimoine et l'addition de sodium de 1,6:1. Le traitement a été interrompu à ce stade et on a épuré le plomb du sodium dissous à l'aide de soufré et d'eau On a procédé à un lavage final- au nitrate pour assurer une nouvelle épuration du plomb. Au cours de cette opération d'épuration du plomb, une certaine quantité de soufre réagissait avec le sodium de la crasse d'affinage riche en antimoine qui était de façon inhérente en suspension dans le plomb ou collée aux parois du chaudron et une certaine quantité d'antimoine a ainsi été restituée au plomb Après épuration, la teneur finale du plomb en antimoine était ainsi de 1,8 % en poids d'antimoine On a tiré de cet exemple les observations suivantes a) il est d'importance critique de maintenir la température de traitement du plomb à moins de 399 O C pour obtenir le rendement maximum et l'exploitation maximum du sodium dans l'extraction de l'antimoine; toutefois, on peut adopter des températures plus élevées en acceptant la diminution du rendement du procédé qui en résulte; et. b) pour surmonter le problème de réintroduction de l'antimoine pendant l'opération d'épuration, il convient que, avant de commencer l'opération d'épuration, le plomb contienne environ 0,2 % à 9,3 % d'antimoine de moins que la teneur en antimoine exigée dans le plomb final. EXEMPLE VI On a effectué une expérience pour affiner du plomb en saumons a haute teneur en antimoine en utilisant du so- dium métallique comme réactif d'affinage. On a affiné 80 tonnes de plomb à 4,6 % d'antimoi- ne pour obtenir un alliage de plomb à 3 % en poids d'anti- moine En se basant sur des calculs utilisant un rapport de 2 kg d'antimoine par kg de sodium, on a ajouté 544,32 kg de sodium métallique au chaudron contenant le plomb fondu, à une température du départ de 371 OC Il convient de re- marquer que la source de chaleur a été éteinte dès que le plomb a atteint la température initiale En même temps que le sodium, on a ajouté 53,52 kg de soude caustique, comme décrit dans le mode de mise en oeuvre préféré La tempéra- ture du plomb s'est élevée de 371 OC (température de dé- part) à 427 OC, sous l'effet de la première addition de 408,24 kg de sodium On a laissé le plomb reposer et se refroidir jusqu'à 399 OC avant de reprendre l'agitation et d'ajouter les 136,08 kg restants de sodium qui, une fois ajoutés, ont fait monter la température du plomb à. 421 OC En raison de cette haute température, la crasse d'affinage riche en antimoine n'était pas aussi poisseuse et grumeleuse qu'on ne l'attendait On a laissé le plomb se refroidir, en vue de former une crasse grumeleuse, sus- ceptible d'écumage Au contraire, la crasse s'est solidi- fiée et a formé une croûte dure de plus de 15 cm d'épais- seur Pour faciliter l'écumage on a du briser la croûte de la crasse sur le bord du chaudron et fragmenter l'écume en petits morceaux L'opération complète l'addition de soude -caustique et de sodium, d'extraction de l'antimoine et d'écumage de la crasse riche en antimoine a pris 6 heures et 15 minutes L'analyse du plomb affiné a donné 2,65 % en poids d'antimoine Le rendement total d'extraction d'anti- moine a été de 2,6 kg d'antimoine extrait par kg de sodium ajouté, ce qui est à comparer à la quantité calculée de 2 kg d'antimoine extrait par kg de sodium ajouté ce qui rend compte de la teneur d'antimoine de 2,65 % en poids du plomb affiné, par opposition à la teneur en antimoine de 3 % en poids qui avait été spécifiée. Le sodium résiduel présent en solution dans le plomb affiné à été éliminé sous la forme d'une crasse d'é- puration susceptible d'écumage dans une opération d'épu- ration utilisant du soufre et de l'eau Pour cela, alors que la température du plomb était de 371 OC, on a ajouté 68,04 g de soufre au plomb énergiquement agité, cette ad- dition étant accompagnée d'une pulvérisation continue d'eau sur la surface du plomb En environ 1 heure et 30 mi- nutes, on avait éliminé à peu près la totalité du sodium présent en solution On a procédé à une épuration finale en utilisant environ 22,5 kg de nitrate L'analyse dé- taillée du plomb, y compris les impuretés, est donnée au tableau ci-dessous. TABLEAU Analyse du plomb (tous les éléments sauf Sb en ppm; Sb étant indiqué en % en poids) Ag As Cd (L Na *ba* Ni S Sb Se n Te Plarb de tuyères de départ 61147712 189 10 O 18 40 4,59 5 3435 55 Après additicn de 544,32 cg de Na 53 41 0 377 O ? 25 4 11 2,65 41 2517 que le niveau de Hg est considéré comme non fiable. * La concentration du sodium était de 88 ppm après la phase d'épuration par le soufre et de 4 ppm après la phase d'épuration par le nitrate. L'ensemble de l'opération d'affinage du plomb en saumons à 4,6 % en poids d'antimoine, pour obtenir un plomb final contenant 2,65 % en poids d'antimoine à l'aide de sodium métallique, comme décrit ci-dessus a pris un total de seulement 9 heures, contre les 20 heu- res normalement nécessaires lorsqu'on applique des pro- cédés d'affinage classiques. On déduit de cet exemple les observations sui- vantes a) pour obtenir une crasse d'affinage suscep- tible d'écumage, il est essentiel que la température du plomb n'excède pas environ 399 O C autrement, il est né- cessaire de refroidir le plomb a moins de 399 OC avant l'écumage b) on ne doit pas laisser la crasse s'accumuler dans une importante quantité, parce qu'en ce moment elle peut se solidifier et former une croûte très dure qui est difficile et longue à 4 liminer; c) on a éliminé d'importantes quantités d'arsenic, de cadmium, de cuivre, de nickel, d'argent, de soufre, de sélénium et de tellure On a également éliminé de petites quantités d'argent et d'étain - Pour illustrer les avantages économiques de l'ap- plication du présent procédé sur les procédés classiques d'affinage du plomb, on a effectué des essais, dans chacun de deux fours de fusion différents, en utilisant du sodium métallique pour obtenir un plomb à 1,4 % d'antimoine com- me décrit dans l'exemple VII comme suit EXEMPLE VII On a effectué deux expériences (essais) d'affinage de plomb en saumons dans chacun de deux fours de fusion dif- férents, en utilisant du sodium métallique, pour obtenir un plomb à 1,4 % d'antimoine On a traité environ 75 tonnes dans chacune des deux expériences On a comparé l'analyse du prix de revient pour le procédé de fusion utilisant du sodium pour l'affinage au prix de revient de l'affinage classique. Résultats expérimentaux L'analyse chimique du plomb avant et après les expé- riences est comme indiqué au tableau 1 ci-dessous Les essais A et B ont été exécutés dans le four N 01 et les essais C et D dans le four N 02. g -GOUUTI Te Ains suus quewass Tp Toijea op apo Tied uj-s Taduioo ** jno C op elsod np u Tj 'ET qqjj E j Tuq ju Aujq el inop op aqsod el quupued quemenb -Tun seqnoexe aqejuo s Tussa sel anb aoaud e Tquoilddu u ON* 1 1 1 1 *'V'N T LI 06 EL'06 T: '7 S Il2 ' oe *'V'N 91 LI 06 EL'06 1:09 'l9 'Oa) -1 l OC:TT 9 L'991 ?L'06 1: O Il9 '996 91 el f 7 9-lgl9 C'97 l-'O-l,l xe 4 um 4 -reo, p 2 > 1 UPRU es -r-114 rp 1 anb op -TI Tqn-Tqsnu D2 j:Sj O > 1 sean GH sean GH eijno S apno S v N:q S gs TI Tin u N 8109 C -1 6 % 65 1 66 'q 7 1 Q 1) f 7 &i 3 L 1:1 v 2 j % IT 2 dixs q S T'essa sdwel op qa sejaiquw op seauuoa nvsiavi -e nuelquq nu saidu-io s Geuuop quos saoue Tjedxa -aj,4-enb sep asuq e T ans s GT Il Tanoai sdwaq op 49 saie Tl'eui op s Geuuop saq M, E 00 ' 0 SO, 6 '7 'lLOOO' TOOD' s nu uo T,4-eande seid V t-N salid V qa-ede n V P S nu uor -einde 4 1 1 saad V ie N sead V qi-ede n-V Ip S nu uo-r,4- elinde said' 1 v u N saad V 4 jud Gp n V S nu 9000 ' 6000 ' CTOO' LOOO' 9 WO, LOOO ' 1000 ' LOOO' 1100, 6 o' 9 ' GO' Il' TE, TC' 79 ' F' L, -1 WE ú:, -1 Oi F i 1 LIE gi 7 j 1 EC i T cç iú 7 '7 c 1 1000 ' *LOOD' 1000 ' 1000 ' 1100, 1000 ' 21000, 9000 ' 2000 ' 910 ' M' 9-ro. 920 ' 680 ' 66-lo' 9 W' E OO' 2 i 7-T ' 2 00 ' FISOO' 9 UT, 1100, 8000 ' 2 L 60 ' 9.000 ' 0 ' 1100, O- 6100 ' 1000 1 > M 00 ' 1000 ' G 19 ET, , 920 ' L O 1 CM' uoiquande salid V 1 1 u N saad V qa-edep n V 2,000, i 7200, 1100, 2000 ' ? 100 OOO- l 622 ' C 20 ' 0 ffl' 8000 ' 6 MO " v S UOT TN 'EN n D Sv -T'P,4 uleqosl iessz Tod ue % ua quiold np as luu V 1 fiv El IElvi- E aj, us q S S -F-P On a conclu sur la base de cet exemple que d'im- portantes quantités d'arsenic, de nickel et de tellure étaient éliminées en même temps que l'antimoine dans la crasse d'affinage Une quantité limitée d'étain était également éliminée. Les, analyses décrites dans tous les exemples ci- dessus ont été exécutées en utilisant un spectromètre à émission et on a omis tous les éléments dont l'analyse montrait qu'ils se trouvaient à des concentrations du ni- veau des impuretés et qui sont sans importance pour l'e- xemple particulier considéré ' Analyse du prix de revient Pour les besoins de l'analyse du prix de revient, on a choisi un plomb en lingots typique qu'il s'agissait d'affiner pour en former un alliage de plomb à 1,5 % d'an- timoine et 0,42 % d'étain Le plomb en lingots choisi con- tenait 4 % d'antimoine, 0,7 à 0,8 % d'étain et diverses quantités d'arsenic, nickel, tellure et zinc L'analyse des prix de revient des deux différents procédés, à savoir le procédé 1 (affinage-classique) et le procédé-2-(affi- nage au sodium selon la présente invention) appliqués pour traiter ce type de plomb à 4 % d'antimoine et 0,7 à 0,8 % d'étain pour produire 75 tonnes d'alliage à 1,5 % de Sb et 0,42 % de Sn est donnée ci-après. 25364 1 9 Procédé I: Affinage classique Procédé d'affinage typique utilisant des températures élevées ( 621 C) et du nitrate et de la soude caustique comme agents d'affinage. DEPENSES Poste Main d'oeuvre: h à $ 12/h (salaires plus charges) Matières d'affinage Décuivrage: 22,-68 kg de soufre Extraction de Sn et As: 45,36 kg de nitrate Extraction de Sb: 453,6 kg de nitrate Extraction de Cd, Ni, Se et Te: 45,6 kg de soude caustique Coût $ 300,00 $ 8,00 $ 16,00 $ 160,00 $ 26,50 Coûts en étain Ajouté pour former l'alliage désiré ( 285,77 kg à $ 13, 23/kg) $ 3780,00 Coût en combustible: En démarrant à une température du plomb de 316 C $ 125,00 Coûts totaux déboursés pour affiner et allier les 75 tonnes $ 4415,50 Procédé II: Affinage du sodium Affinage du plomb en lingots à l'aide de sodium métallique et de soude caustique à des températures peu élevées ( 316 à 399 C) selon la présente invention. DEPENSES Poste Main d'oeuvre: 18 h à $ 12 h (salaires plus charges) Matières d'affinage Sodium: 1 088,7 kg Soude caustique: 136; 1 kg Soufre: 181,4 kg Coûts en étain Néant Coûts en combustible (en démarrant à une tem- perature de plomb de 316 C) Coûts totaux déboursés pour affiner les 75 tonnes Coût $ 216,00 $ 2400,00 $ 79,50 $ 66,00 $ -0- $ -0- $ 2761,50 On voit que la différence de coût entre les deux procédés est de $ 1654,00, soit une économie réalisée d'en- viron 37 % en appliquant le procédé selon la présente in- vention (procédé II) comparativement à l'application du procédé classique (procédé I) De cette façon, ainsi qu'il est évident, le procédé II (affinage au sodium), est plus économique que le procédé I (affinage classique) Ici, le fait que l'étain n'est pas perdu dans l'affinage est éga- lement d'un grand intérêt Dans le procédé II, on n'ajou- te pas d'étain primaire parce que l'étain existant dans le plomb en lingots de départ, qui contient 0,7 % à 0,8 % d'étain, est suffisant pour répondre à la spécification de la teneur préférée de 0,42 % d'étain dans l'alliage af- finé final tandis qu'il serait perdu dans les procédés d'af- finage classiques. En conclusion de l'exposé et des exemples donnés ci-dessus, on peut facilement voir que l'invention appor- te un procédé d'affinage du plomb nouveau et économique qui permet de maîtriser la teneur en antimoine de l'allia- ge affiné final et d'éliminer les éléments d'alliage in- désirables dans la mesure o cette élimination est dési- rée Le procédé présente l'avantage supplémentaire d'être suffisamment souple pour qu'avec une maîtrise appropriée de l'agitation, la teneur en étain de l'alliage puisse être maîtrisée, ce qui réduit considérablement la perte d'étain L'économie du procédé, qui résulte des réactions exothermiques et des économies de combustible, tout en maintenant le plomb dans un état fondu pendant toute la durée du traitement, apporte également d'importants avan- tages par réduction des coûts globaux en combustible En outre, on réalise d'importantes économies sur le prix de revient en main d'oeuvre en adoptant le procédé de la pré- sente invention en remplacement des procédés d'affinage classiques. R E V E N D I C A T I O N S 1 Procédé perfectionné d'affinage du plomb en lingots contenant de l'antimoine dans une quantité supé- rieure à 0,5 % en poids, caractérisé par les phases con- sistant: a) chauffer ledit plomb à une température supé- rieure à sa température de fusion pour former un plomb fondu; b) agiter ledit plomb fondu; c) ajouter de la soude caustique audit plomb fondu; d) ajouter du sodium métallique audit plomb fondu; e) mélanger ladite soude caustique et ledit sodium métallique audit plomb fondu f) former une crasse d'affinage susceptible d'écumage com- prenant un composé intermétallique sodium-antimoine; g)à séparer ladite crasse-dudit plomb fondu-affiné; et h) épu- rer ledit plomb affiné pour en éliminer pratiquement la totalité du sodium en solution dans ledit plomb sous la forme d'une crasse d'épuration susceptible d'écumage. 2 Procédé selon la revendication 1, caractéri- el sé en ce que ladite phase de chauffage est supprimée pen-" dant toutes les phases restantes du procédé. 3 Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que l'agitation développe un fort tourbillon dans ledit plomb fondu. 4 Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le plomb fondu est maintenu'à l'état fondu par les réactions exothermiques entre le sodium et l'an- timoine, la chaleur de dissolution du sodium et la chaleur de combustion du sodium qui résultent de l'addition du so- dium métallique audit plomb. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le rapport de la quantité d'antimoine ex- trait sous la forme d'un composé intermétallique sodium- antimoine à la quantité de sodium métallique ajoutée est compris dans l'intervalle de rapports allant de 5 unités d'antimoine par unité de sodium à 0,5 unités d'antimoine par unité de sodium. 6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport de la quantité de soude caustique ajoutée à'la quantité de sodium ajoutée est compris dans l'intervalle de rapports allant de 1: 15 à 1: 4. 7 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite phase d'épuration comprend l'addition d'un réactif d'épuration qui réagit avec le sodium pour former des composés du sodium qui sont insolubles dans ledit plomb et forment une crasse d'épuration susceptible d'écumage et en ce que ladite phase d'épuration est exé- cutée à une température inférieure à environ 427 OC. 8 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de travail dudit procédé est main- tenue dans l'intervalle de température allant de 316 OC à 427 O C pendant la phase d'addition du sodium. 9 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments du plomb en lingots, constitués par l'arsenic, le cadmium, le cuivre, le nickel, l'argent et le zinc, présents dans ce plomb réagissent avec le sodium pour former des composés intermétalliques et que le sou- -fre, le sélénium et le tellure éventuellement présents dans le plomb réagissent avec le sodium pour former les- dits composés intermétalliques et d'autres composés et en ce que lesdits autres composés sont séparés, en même temps que le composé intermétallique sodium-antimoine, sous la forme d'une crasse d'affinage susceptible d'écumage dudit plomb raffiné. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ladite soude caustique et ledit sodium métallique sont ajoutés par quantités fractionnaires suc- cessives. 11 Procédé selon la revendication 10, caracté- risé en ce que ladite addition de sodium métallique par quantités fractionnaires successives est pratiquée de ma- nière à maintenir la température du plomb fondu au-dessous d'environ 399 O C. 12 Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le rapport de la quantité de soude causti- que ajoutée à la quantité d'antimoine extraite est com- pris dans l'intervalle allant de 1: 75 à 1: 2. 13 Procédé selon la revendication 8, caracté- risé en ce que la température de travail dudit procédé n'est pas supérieure à environ 399 OC pendant la phase d'addition du sodium. 14 Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la quantité et la fréquence des additions de sodium dans la phase d'addition du sodium métallique sont réglées de manière a empêcher la température du plomb fondu d'exceder 427 OC à la suite de cette addition de so- dium. 15 Procédé selon la revendication 14, caracté- risé par la phase consistant à refroidir le plomb fondu à une température inférieure à environ 371 OC lorsque la température du plomb est supérieure à environ 399 OC. 16 Procédé selon la revendication 7, caracté- risé en ce que ledit réactif d'épuration comprend un réac- tif oxydant que l'on mélange au plomb fondu pour qu'il réagisse avec le sodium et forme une crasse d'épuration susceptible d'écumage et qui comprend des composés du sodium, et en ce qu'on sépare cette crasse du plomb. 17 Procédé selon la revendication 7, caracté- rise en ce que ledit réactif d'épuration comprend un reac- tif choisi dans le groupe qui comprend les éléments sélé- nium, tellure, phosphore et chlore et les mélanges de ces éléments, et en ce qu'on mélange ce réactif au plomb pour former de cette façon une crasse d'épuration susceptible d'-écumage qui comprend des composés du sodium dudit réac- tif et en ce qu'on sépare ladite crasse dudit plomb. 18 Procédé selon la revendication 7, caracté- risé en ce que ledit réactif d'épuration est le soufre et qu'on le mélange au plomb pour former de cette façon une crasse d'épuration susceptible d'écumage qui comprend des composés soufre-sodium et en ce qu'on sépare cette crasse du plomb. 19 Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que tout l'étain présent dans leplomb à raf- finer est pratiquement conservé dans le plomb affiné, ce résultat étant obtenu par réglage de la quantité de soude caustique ajoutée ainsi que de la durée et de l'in- tensité de l'agitation du plomb. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ladite crasse d'affinage susceptible d'é- cumage est une crasse noire, molle, poisseuse et grume- leuse et facilement écumable. 21 Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que, après achèvement de l'addition de tout le sodium nécessaire, on interrompt l'agitation pour évi- ter de perdre une quantité excessive de l'étain éventuel- lement présent dans le plomb, et pour éviter la réintro- duction involontaire d'antimoine de ladite crasse d'af- finage dans le plomb. 22 Procédé pour supprimer la scorie adhérente des parois d'un chaudron d'affinage du plomb, caracté- risé par les phases a) à h) incluses de la revendication 1. 23 Procédé pour affiner du plomb en lingots contenant de l'antimoine, caractérisé par les phases con- sistant à a) introduire du plomb antimonié en lingots dans un récipient pratiquement exempt de tout résidu de scorie et dans lequel ledit plomb en lingots doit être affiné; b) chauffer ledit plomb à une température supé- rieure de 14 O C à son point de fusion pour former du plomb fondu; c) supprimer ladite source de chaleur; d) agiter ledit plomb fondu; e) ajouter de la soude caustique audit plomb fondu; f) ajouter du sodium métallique audit plomb fondu; g) mélanger ladite soude caustique et ledit so- dium audit plomb fondu; h) former une crasse d'affinage susceptible d'écumage qui contient un composé intermétal- 25364 19 lique sodium-antimoine; i) séparer ladite crasse dudit plomb fondu; j) épurer ledit plomb fondu de pratiquement la totalité du sodium qui reste en solution en ajoutant un réactif d'épuration qui réagit avec le sodium contenu dans le plomb pour former une crasse d'épuration suscep- tible d'écumage; et k) séparer ladite crasse d'épuration. dudit plomb. 24 Procédé selon la revendication 23, caracté- risé en ce que ledit plomb est maintenu à l'état fondu pendant les opérations d'affinage principalement par sui- te des réactions chimiques exothermiques entre le sodium ajouté et au moins un élément contenu en solution dans ledit plomb. Procédé selon la revendication 23, caracté- risé en ce que ledit plomb est maintenu à l'état fondu pendant toutes les opérations d'affinage à la suite des réactions chimiques exothermiques entre ledit sodium ajou- té et au moins un-élément c Qntenu en solution dans ledit plomb et sous l'effet de-la chaleur de dissolution qui est dégagée par la dissolution du sodium dans ledit plomb. * en 26 Procédé selon la revendication 23, caracté- risé en ce que ledit au moins un élément est l'antimoine-. 27 Procédé selon la revendication 23, caracté- risé en ce que ledit réactif d'épuration est le soufre. 28 Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ledit procédé d'affinage élimine l'anti- moine dudit plomb en lingots dans une mesure telle qu'il subsiste dans ledit plomb une quantité prédéterminée d'an- timoine pour former un alliage plomb-antimoine qui con- tient moins d'antimoine que la charge de plomb en lingots initiale. 29 Procédé selon la revendication 23, caracté- risé en ce que ledit procédé d'affinage extrait l'anti- moine dudit plomb en lingots dans une mesure telle qu'il subsiste dans ce plomb une quantité prédéterminée d'anti- moine pour former un alliage plomb-antimoine qui contient moins d'antimoine que la charge initiale. Procédé selon la revendication 23, carac- térisé en ce que la température de travail dudit procédé est maintenue dans l'intervalle de température allant de 316 à 427 OC pendant la phase d'addition du sodium.