Brevet FR2561257A1 — publié le 19850920

/J-1 2561257 PROCEDE D'AGGLOMERATION A CHAUD DE SUBSTANCES A GRAINS FINS, ET DE TRAITEMENT ULTERIEUR DES AGGLOMERES CHAUDS La présente invention concerne un procédé d'agglomération à chaud de substances à grains fins, utilisant du charbon gras agglomérant en tant que liant, et de traitement ultérieur des agglomérés chauds. On connaît le procédé dit "ANCIT" dans lequel au moins deux composants charbonneux dont l'un constitue un composant non agglomérant renfermant seulement une faible proportion de constituants volatifs, et dont l'autre composant est formé de houille agglomérante ou collante sont mélangés sensiblement à la température de ramollissement de la houille agglomérante, après quoi le mélange est soumis à l'agglomération à chaud (cf. Stahl und Eisen 92 (1972) fascicule 21, pages 1039 à 1044). Dans l'industrie sidérurgique, on obtient certains produits résiduaires formés d'oxydes métalliques chargés de supports de carbone solides et/ou liquides. C'est ainsi que les battitures de laminage (calamine) qui se forment dans les laminoirs renferment des impuretés huileuses; notamment les battitures de laminage présentes sous forme de fractions relative- ment fines contiennent des proportions d'huile relativement plus éle- vées. Afin de pouvoir soumettre les battitures de laminage à un traite- ment métallurgique, on doit prévoir un frittage. Etant donné que les huiles et leurs produits de craquage provoquent des perturbations dans les électrofiltres, il n'est pas recommandé de soumettre les battitures de laminage à un frittage sans avoir brûlé l'huile au préalable. Mais puisqu'on doit disposer d'installations convenables pour effectuer le brûlage de l'huile et que de telles installations sont onéreuses en investissements et en entretien, on stocke dans la plupart des cas les battitures, de sorte que l'oxyde aussi bien que le combustible restent inutilisés. Ces produits stockés posent un important problème d'environ- nement. On pourrait séparer l'huile des battitures par extraction à l'aide de solvants organiques. Mais ce procédé est également très onéreux et ne s'avère pas rentable. - D'autres substances visées par la présente invention sont les boues et poussières renfermant des oxydes de fer, de zinc et de plomb, qui se forment lors de la purification des gaz de haut-fourneau et qui contiennent des supports de carbone finement divisés. Lorsqu'on désire travailler selon un procédé chimique de séparation par voie humide, la boue dite "boue de gueulard" doit généralement être asséchée à l'aide de filtres; or, pendant ce traitement, ces derniers se bloquent très rapidement. En raison de ces difficultés, on dépose dans la plupart des cas également ces boues sur des crassiers. Des considérations analogues s'appliquent aux poussières dont la teneur en oxyde de zinc et de plomb n'est pas suffisamment élevee pour justifier un traitement métallur- gique. De ce fait, la teneur en combustible, quelquefois assez élevée, de ces boues et poussières est, bien entendu, également perdue. Actuellement, les poussières renfermant du manganèse et du carbone et que l'on obtient lors de la fabrication du ferromanganèse, soit au hautfourneau, soit au four électrique, sont généralement aussi déposées sur des crassiers, parce qu'on ne peut pas les utiliser pour fabriquer le ferromanganèse, en raison de leur granulométrie fine. Le dépôt de tous ces produits mentionnés ci-dessus, sur des crassiers ou analogues, soulève des problèmes de protection de l'envi- ronnement, extrêmement graves et constituant une menace pour la santé par exemple dans le cas des métaux lourds, tels que le zinc et le plomb. La présente invention a pour but de créer un procédé permettant de rendre les substances décrites ci-dessus accessibles à des traitements métallurgiques, sans qu'il soit nécessaire de séparer au préalable les combustibles contenus dans ces substances. L'invention a également pour but de protéger l'environnement contre le dépôt ou le stockage de ces substances nocives. A cet effet, selon l'invntion, le procédé consiste à chauffer, seuls ou mélangés à d'autres supports de carbone solides non agglomé- rants, dans un courant d'entrainement, des oxydes métalliques charges de supports de carbone solides et/ou liquides, à une température d'environ 600 C, à mélanger lesdits oxydes métalliques à du charbon gras agglomé- rant préchauffé à 360 C au plus, à dégoudronner et briqueter le mélange résultant à une température de 500 C + 40 C, et à soumettre les agglomé- rés ainsi obtenus à un traitement de réduction pyrométallurgique en vue de récupérer les métaux contenus dans lesdits agglomérés. La proportion d'oxydes métalliques à grains fins charges de supports de carbone solides et/ou liquides, dans les agglomérés chauds, est de préférence de 20 à 80% en poids, notamment de 25 à 60% en poids et la teneur totale en carbone des agglomérés finis est de 30 à 70% en poids de la substance sèche. Les substances à grains fins constituées par des oxydes métalli- ques charges de supports de carbone solides et/ou liquides sont, notam- ment, des battitures de laminage renfermant des impuretés sous forme d'huile et, dans ce cas, on réduit ces oxydes métalliques après l'agglo- mération à chaud afin de produire du fer. Les substances à grains fins constituées par des oxydes métalli- ques chargés de supports de carbone solides et/ou liquides peuvent être des boues et/ou poussières renfermant de l'oxyde de zinc et de plomb, qui sont obtenues lors de la purification des gaz de haut-fourneau et l'on réduit alors ces oxydes métalliques, après l'agglomération à chaud, afin de récupérer le zinc et le plomb. Selon un autre mode de réalisation, les substances à grains fins constituées par des oxydes métalliques charges de supports de carbone solides et/ou liquides sont des poussières à base de manganèse obtenues lors de la fabrication de ferromanganèse, et on réduite ces ocydes métalliques, après l'agglomération à chaud, afin de produire du ferroman- ganèse. De préférence, les substances à grains fins à forte teneur en eau, notamment les boues, sont soumises à un préséchage avant leur introduc- tion dans le cyclone de l'étape d'agglomération à chaud, ou bien sont mélangées à d'autres substances de charge sèches, afin d'être rendues fluides. Selon encore un autre mode de réalisation, les agglomérés chauds sont maintenus sensiblement à la température de pressage, pendant au moins 30 minutes après l'agglomération à chaud, en vue de l'élimination du goudron résiduaire. Grâce à l'utilisation, conformément à l'invention, des oxydes métalliques charges de supports de carbone, lors de l'agglomération à chaud, les supports de carbone liquide sont brûlés en proportion importante et utilisés par conséquent comme source de chaleur, cependant que la plus grande partie des supports de carbone solides ne sont pas brOlés, mais briquetés. Après l'agglomération à chaud, les agglomérés se présentent sous la forme utilisable dans le cadre de différents procédés pyrométal- lurgiques de réduction. On les utilise, par exemple, dans des hauts- fourneaux ou fours électriques en combinaison avec des matériaux classi- ques, tels que coke et minerais calibrés. Dans ces fours, les oxydes métalliques sont réduits à l'aide de la teneur en carbone des agglomérés, y compris le carbone provenant des produits résiduaires utilisés confor- mément à l'invention. Le carbone excédentaire présent dans les agglomérés, non utilisé pour la réduction des oxydes métalliques contenus dans les agglomérés, constitue un agent de réduction supplémentaire, ce qui entraîne une diminution de la consommation de coke par rapport à celle qu'on devrait prévoir autrement. Selon la nature des produits résiduaires utilisés et/ou des oxydes métalliques qu'ils renferment, on utilise, conformément à l'invention, les agglomérés chauds pour produire ou récupérer les métaux correspon- dants. Dans la mesure o les substances additives visées par la présente invention ne se présentent pas sous une forme particulaire fluide, il est recommandé de soumettre ces substances à un préséchage afin de les fluidifier, avant leur introduction dans le cyclone de l'étape d' agglo- mération à chaud. On peut également, selon l'invention, mélanger ces substances, en fonction de leur degré d'humidité, avec des proportions appropriées de substances sèches correspondantes, de façon telle que l'on obtienne le degré de fluidité voulu. C'est ainsi qu'on peut, par exemple, mélanger les boues à forte teneur en eau qui proviennent des installations de lavage de gaz de haut-fourneau, avec des poussières sèches provenant des filtres de purification à sec des gaz de haut- fourneau, jusqu'à ce l'état souhaité soit obtenu. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'agglomération à chaud de substances à grains fins, avec utilisation de charbon gras agglomérant en tant que liant, et de traitement ultérieur des agglomérés chauds, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer, seuls ou mélangés à d'autres supports de carbone solides non agglomérants, dans un courant d'entraînement, des oxydes métalliques chargés de supports de carbone solides et/ou liquides, à une température d'environ 600 C, à mélanger lesdits oxydes métalliques à du charbon gras agglomérant préchauffé à 360 C au plus, à dégoudronner et briqueter le mélange résultant à une température de 500 C + 40 C, et à soumettre les agglomérés ainsi obtenus à un traitement de réduction pyrométallurgique en vue de récupérer les métaux contenus dans lesdits agglomérés. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion d'oxydes métalliques à grains fins charges de supports de carbone solides et/ou liquides, dans les agglomérés chauds, est de 20 à % en poids, notamment de 25 à 60% en poids. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la teneur totale en carbone des agglomérés finis est de 30 à 70% en poids de la substance sèche. 4.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que les substances à grains fins constituées par des oxydes métalliques charges de supports de carbone solides et/ou liquides sont des battitures de laminage renfermant des impuretés sous forme d'huile, et en ce qu'on réduit ces oxydes métalliques après l'agglomération à chaud afin de produire du fer. 5.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que les substances à grains fins constituées par des oxydes métalliques charges de supports de carbone solides et/ou liquides sont des boues et/ou poussières renfermant de l'oxyde de zinc et de plomb, qui sont obtenues lors de la purification des gaz de haut-fourneau, et en ce que l'on réduit ces oxydes métalliques, après l'agglomération à chaud, afin de récupérer-le zinc et le plomb. 6.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que les substances à grains fins constituées par des oxydes métalliques chargés de supports de carbone solides et/ou liquides sont des poussières à base de manganèse obtenues lors de la fabrication de ferromanganése, et en ce qu'on réduit ces oxydes métalliques, apres l'agglomération à chaud, afin de produire du ferromanganèse. 7.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 6, carac- térisé en ce que des substances à grains fins à forte teneur en eau, notamment les boues, sont soumises à un préséchage avant leur introduc- tion dans le cyclone de l'étape d'agglomération à chaud, afin de les rendre fluides. 8.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 7, carac- térisé en ce des substances à grains fins à forte teneur en eau, notam- ment des boues, sont mélangées à d'autres substances de charge sèches, afin d'être rendues fluides. 9.- Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 8, carac- térisé en ce que les agglomérés chauds sont maintenus sensiblement à la température de pressage, pendant au moins 30 minutes après l'agglomération à chaud, en vue de l'élimination du goudron résiduaire.