Brevet FR2585369A1 — publié le 19870130

La présente invention concerne la récupération du zinc (et de métaux alliés) à partir de poussières fines de four, dites ci-après "cendres volantes". De telles cendres volantes peuvent être collectées dans ou à partir de la cheminée d'un four à arc électrique pour le raffinage de l'acier, et elle contient typiquement du zinc lié sous forme de ferrite de zinc. Il a été possible dans le passé de récupérer la quasi_ totalité du zinc de telles cendres volantes, en les soumet- tant à lixiviation à l'aide d'une solution d'hydroxyde de sodium ou de mélanges chlore/eau. Il a été récemment trouvé que les modes opératoires ci-dessus n'enlèvent qu'environ 50 à 60 % du zinc, et cela est dû à une modification de la technique de fonctionnement des fours à arc électrique pour la fabrication de l'acier: on utilise maintenant une introduction d'oxygène, à l'aide de lance(s), pendant la fusion, ce qui élève la température et provoque apparemment la formation, par l'oxyde ferrique et l'oxyde de zinc, d'un ferrite solide. Selon la présente invention, on récupère le zinc et métaux alliés des cendres volantes de four en garantissant la présence, dans les cendres volantes, d'un composé du zinc qui n'est pas un ferrite (c'est-à-dire en ajoutant un tel composé s'il n'est pas présent), en traitant les cendres volantes par un halogène et un oxydant supplémentaire à une température élevée et en récupérant le zinc et les métaux alliés sous forme d'halogénures volatilisés, ladite tempéra- ture élevée étant d'au moins 642 C quand l'halogène est l'iode; 650 C quand l'halogène est le brome; et 732 C quand l'halogène est le chlore. L'halogène est de préférence le chlore, et la température est de préférence au moins égale à 740'C et de préférence inférieure à 780'C. Les métaux alliés sont le cadmium et le plomb. Leurs halogénures peuvent agir comme décrit en présence du zinc. Le composé du zinc qui n'est pas un ferrite peut être un composé convertible en chlorure de zinc par traite- ment avec l'halogène et un oxydant supplémentaire, comme l'oxyde de zinc, ou bien il peut s'agir en fait de chlorure de zinc; il est de préférence présent initialement en une quantité de 0,1 à 10 % en poids de la cendre volante, et encore mieux en une proportion de 0,5 à 2 % en poids. L'oxydant supplémentaire peut être l'oxygène ou l'air, et il peut être présent (en supposant qu'ils soient tous deux dans la phase gazeuse, comme on le préfère) sous un rappport des pressions partielles allant de 2 à 10 parties d'oxygène ou de son équivalent (c'est-à-dire, par exemple, que l'air constituerait 10 à 50 parties) pour une partie d'halogène. Le traitement peut durer 10 à 100 minutes, et il dure de préférence 40 à 90 minutes. L'invention sera maintenant décrite par un exemple illustratif et nullement limitatif. Exemple On a obtenu un échantillon de cendres volantes de four provenant d'un four à arc électrique de British Steel Corporation, dans lequel l'acier (contenant des impuretés comme le zinc) a été raffiné en utilisant de l'oxygène, qui a été appliqué même pendant la fusion. On constate que cet échantillon contient environ 1 % en poids d'oxyde de zinc et, donc, il n'est pas nécessaire d'en ajouter.: On chauffe l'échantillon jusqu'à 750'C durant I h et on le soumet à un tirage forcé de gaz contenant 20 parties d'air et I partie de chlore. Le courant d'air forcé emporte avec lui la vapeur de chlorure de zinc provenant du mélange. On condense la vapeur de chlorure de zinc sur un doigt "froid" maintenu au-dessous de 730'C, et l'on récupère de cette façon 99,9 % du zinc présent dans l'échantillon d'origine. 100,0 % du fer présent dans l'échantillon d'origine demeurent dans le résidu. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'inven- tion, de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit. REVENDICATIONS 1. Procédé pour récupérer le zinc et métaux alliés à savoir le cadmium et le plomb, à partir des cendres volantes d'un four métallurgique, procédé caractérisé en ce qu'on garantit la présence,dans la cendre volante, d'un composé du zinc qui n'est pas un ferrite; on traite la cendre volante par un halogène et par un oxydant supplémentaire, à une tempéra- ture élevée, et l'on récupère le zinc sous forme d'un halo- génure de zinc volatilisé, ladite température élevée étant d'au moins 624'C quand l'halogène est l'iode; 650 C quand l'halogène est le brome; et 732'C quand l'halogène est le chlore. 2. Procédé de récupération du- zinc et de métaux alliés selon la revendication 1,caractérisé en ce que l'halo- gène est le chlore. 3. Procédé de récupération du zinc et de métaux alliés selon la revendication 2, caractérisé en ce que la température est au moins égale à 740'C. 4. Procédé de récupération du zinc et de métaux alliés selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la température est inférieure à 780 C. 5. Procédé de récupération du zinc et de métaux alliés selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composé de zinc qui n'est pas un ferrite est, ou est transformé au cours du traitement en, du chlorure de zinc. 6. Procédé de récupération du zinc et de métaux alliés selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composé du zinc qui n'est pas un ferrite est initialement présent en une quantité allant de O,1 à % du poids de la cendre volante. 7. Procédé de récupération du zinc et de métaux alliés selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit composé est présent en une proportion de 0,5 à 2 % du poids de la cendre volante. 8. Procédé de récupération du zinc et de métaux alliés selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'oxydant supplémentaire est l'oxygène ou l'air. 9. Procédé de récupération du zinc et de métaux alliés selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'halogène et l'oxydant supplémentaire sont tous deux en phase gazeuse, selon un rapport entre les pressions partielles de 2 à 10 parties d'oxygène ou de son équivalent pour une partie d'halogène. 10. Procédé de récupération du zinc et de métaux alliés selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le traitement dure de 10 à 100 minutes. 11. Procédé de récupération du zinc et de métaux alliés selon la revendication 10, caractérisé en ce que le traitement dure de 40 à 90 minutes.