FR 2300813 A1 19760910 FR 7602899 A 19760203 La présente invention concerne un procédé,et une installation en vue de la mise en oeuvre de ce procédé, permettant de réaliser le grillage de minerai latéritique contenant du fer et du nickel afin de réduire les composés métalliques contenus dans le minerai en vue d'une extraction sélective du nickel et du cobalt par lessivage ultérieur au moyen d'une solution aqueuse ammoniacale Plus particulièrement l'invention concerne un procédé perfectionné en vue du grillage de minerai latéritique dans un fourneau à plusieurs foyers étagés verticalement en permettant d6-extraire le nickel et le cobalt du minerai latéritique composite et cela dans des conditions de rendement maximum Une proportion importante des ressources de nickel dans le monde sont contenues dans les minerais siliceux où le métal est présent sous une forme oxydée telles que les latérites limonitiques , la serpentine et la garniérite. La récupération du nickel depuis ces minerais a toujours présenté des problèmes importants au niveau de l'industrie métallurgique . Les problèmes évoqués ici proviennent principalement du fait que les types de minerais considérés contiennent généralement des quantités assez peu importantes de nickel, le plus souvent dans une proportion pondérale de 1 à 4% et ne permettent pas. une concentration par des procédés d'enrichissement du minerai selon des méthodes conventionnelles et relativement peu onéreuses , méthodes qui sont utilisées par exemple pour les minerais contenant du soufre . C'est pourquoi il est nécessaire de traiter l'ensemble du minerai pour récupérer les quantités relativement faibles du nickel qu'il contient On connais un procédé utilisé dans des conditions rentables pour récupérer le nickel et le cobalt à partir de minerai latéritique contenant du nickel et du fer et ce procédé implique le grillage du minerai dans des conditions réductrices qui sont généralement obtenues en utilisant des réducteurs tels que le charbon, l'hydrogène et le monoxyde de carbone de façon à réduire le nickel et le cobalt présents dans le minerai à un état permettant ensuite leur lessivage Le minerai ainsi réduit est alors lessivé en présence d'oxygène libre avec une solution de carbonate d'ammonium dans de l'ammoniaque dilué par l'eau, de façon à extraire le nickel et le cobalt réduits,entrainés à l'état dissous dans la solution de lessivage . Cette dernière est filtrée pour extraire les résidus non dissous et elle est ensuite traitée pour la récupération des composés métalliques en solution .On utilise pour la mise en oeuvre de la réduction du minerai décrite ci-dessus des fourneaux à plusieurs foyers étagés verticalement Le fourneau est alimenté en minerai dans une zone de préchauffage qui est généralement considérée comme constituée par les trois étages supérieurs du fourneau ; le minerai est ainsi amené à une température à laquelle la réduction du nickel et du cobalt à l'état métallique peut être obtenue de la façon la plus efficace . Le minerai est généralement chauffé par des gaz chauds produits par la combustion d'un produit combustible dans une chambre qui peut etre située à l'intérieur du fourneau ou qui peut etre éventuellement extérieure au fourneau .Si la chambre est extérieure , les gaz chauds sont introduits à la base du fourneau ainsi qu' à. divers étages sur la hauteur du fourneau en voyageant vers le .haut , à contre courant du cheminement du minerai et les gaz sont évacués à la sortie du fourneau . Après avoir traversé en direction du bas la zone de préchauffage le minerai atteint la zone de réduction du fourneau dans laquelle le chauffage est poursuivi en présence des agents réducteurs qui peuvent etre présents dans les gaz chauds . La zone de réduction est généralement considérée comme constituée par les deux tiers du fourneau et le gros de la phase de réduction est supposé intervenir à ce niveau, bien qu'une part importante de la réaction de réduction semble également intervenir dans la zone de préchauffage .Le minerai réduit est évacué du fourneau par une porte de sortie située au niveau le plus bas Un élément particulièrement important dans le traitement des minerais latéritiques procédant selon la technique de grillage décrite ci-dessus est la complexité de la plupart des corps présents dans ce minerai . Fréquemment le produit brut soumis au traitement comporte une pluralité de composés dans lesquels le nickel le cobalt et d'autres métaux intéressants sont présents . I1 est difficile d'extraire ces produits au niveau de la mine par un procédé sélectif ce qui serait trop onéreux . Et il est plus économique d'extraire le minerai en tenant compte d'une composition moyenne en nickel et en fer . Le problème est que les conditions optimum de réduction semblent varier pour chacun des minéraux en présence .On connaît sans doute de nombreuses techniques qui fournissent des informations sur les conditions de réduction lorsque lton traite des minerais latéritiques dans des fourneaux réducteurs ; dans le plupart des procédés considérés ces techniques sont toutefois limitées à des caractéristiques individuelles concernant une méthode de réduction globale s'appliquant à un type de minerai particulier et elles ne fournissent donc pas d'indications utilisables lorsque l'on traite un minerai de -nature complexe qui doit être soumis à un lessivage par une solution ammoniacale de carbonate d'amtrlo- nium immédiatement après l'opération de réduction .La présente invention vise à fournir un procédé en vue de la réduction maximum du nickel et du cobalt présents dans des minerais latéritiques contenant du nickel, du fer et du cobalt , dans des conditions améliorant l'efficacité des différentes phases mises en jeu dans l'opération de réduction et cela tout en rendant ces différentes phases compatibles entre elles .Plus particulièrement l'invention permet de mettre en oeuvre un procédé pour obtenir des conditions de réduction maximum de minerai contenant du nickel et du fer ainsi que du cobalt(et constitué par une fraction à haute teneur en fer formée par de la limonite et de la goethite et une fraction à faible teneur en fer constituée par des chlorites, du quartz des cristobalites , du feldspath)de façon à convertir la plus grande partie du nickel et du cobalt présents dans le minerai en une forme permettant leur lessivage par une solution ammoniacale de carbonate d'ammonium en présence d'oxygène On décrira maintenant les caractéristiques des minerais auxquels la présente invention s'applique de façon plus particulière L'invention sera mise en oeuvre en utilisant de façon plus efficace un mélange de minerais contenant du nickel et du fer à l'état oxydé ainsi que du cobalt Les mélanges qui seront utilisés de façon préférentielle comportent une fraction de minerai à haute teneur en fer ( habituellement plus de 40% en poids de fer ) et une fraction de minerai siliceux et contenant du magnésium à faible teneur en fer ( habituellement entre 10 et 30% en poids de fer ) .Normalement le pourcentage total du fer présent dans ces mélanges est inférieur à 30% en poids; le pourcentage de nickel est normalement compris entre 1 et 2% et la teneur en cobalt entre 0, 05 et 0, 3% . La fraction de minerai riche en fer peut comprendre jusqu'à 50% du total mais habituellement se situe entre 20 et 40%, tandis que la fraction pauvre en fer constitue habituellement entre 50 et 70% et peut atteindre jusqu',à 80% du total du minerai traité .Les fractions riches en fer comportent des minerais tels que la limonite , l'hématite et la goethite tandis que les fractions pauvres en fer peuvent comporter les chlorites , le quartz, la cristobalite et le feldspath Les nodules de manganèse prélevés dans les fosses sous-marines constituent un type de produit susceptible d'alimenter la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention . Ces nodules contiennent généralement du manganèse, du nickel, du cuivre , du cobalt , du molybdène, du vanadium et du zinc et leur composition minérale est constituée principalement de goethite, ainsi que de baryte, de quartz , de calcite, de feldspath , d'illite et de rutile . Une composition typique de nodules sous-marins est indiquée ci-après : les deux chiffres donnent pour chaque produit une fourchette de pourcentage pondéral Cu 0.8 - 1.8 Mo 0. 03 - 1 Ni 1-. 0-2. 0 Mn 10.0 - 40.0 Co 0. 1 - 0. 5 Fe 4. 0 - 25.O On décrira maintenant les différentes phases de préparation du minerai Dans tous les cas le minerai doit, préalablement à son traitement ,subir une phase de préparation physique de façon à l'amener à une présentation granulométrique appropriée sous forme de granules ou de poudre et le tout doit être mélangé de façon à obtenir un produit sensiblement homogène en ce qui concerne ses composants métalliques , avant de- subir l'opération de réduction chimi que . Cette préparation physique est souhaitable de façon à permettre d'obtenir des conditions assurant un échange maximum entre les composés soumis à réduction et les agents réducteurs dans le fourneau de grillage . Généralement les minerais riches en fer tel que la limonite se présentent à l'état naturel sous forme de particules fines et un broyage léger suffit à les amener à l'état nécessaire .D'un autre côté les minerais pauvres en fer tels que les serpentines et les garniérites doivent normalement etre broyés . Que le concassage et le broyage soientEeffectués avant ou après le mélange ou que le concassage soit effectué avant le mélange et le broyage ensuite , le produit (qui devra être mélangé avec du fuel oil , ainsi qu'on l'expliquera ci-après), doit être amené à une granulométrie telle que 98% j'o du produit passe dans un tamis de mailles 26 et 80% passe dans un tamis de mailles 19 ( échelle de Tamis Afnor ) .Quelques variations dans la dimension des particules sont possibles mais dans des limites raisonnables et des essais de réduction sur des échantillons spécifiques de minerai peuvent être effectués qui permettront à l'homme de l'art de déterminer les conditions optimum de broyage et de granulométrie du minerai final requises Le mélange des différentes fractions du minerai est préféré pour deux raisons La première , ainsi qu'onl'a noté ci-dessus , est que le mélange permet d'obtenir des compositions en métal plus homogènes dans le produit alimentant le fourneau de réduction . Ceci est souhaitable car il est évident que les conditions de réduction à l'intérieur du haut fourneau seront d'autant plus faciles à contrôler que les taux de nickel ,de cobalt et de fer dans le minerai alimentant le fourneau ne varieront pas de façon importante d'un jour à l'autre .En second lieu le mélange approprié permet de donner au minerai des conditions de cohésion physique requises pour permettre un traitement efficace dans la zone de préchauffage du fourneau et ceci permet par conséquent de récupérer des quantités supplémentaires de nickel qui autrement auraient pu échapper à la réduction et n'auraient pas été récupérées au niveau du lessivage ammoniacal L'opération de mélange peut être effectuée en combinant les fractions riches en fer d'une part et pauvre en fer d'autre part dans les proportions nécessai res pour obtenir un mélange contenant entre 20 et 28% et de préférence entre 22 et 24% de fer (proportions pondérales en produit sec ) et entre 1, 5 et 2, 5% de nickel .A cet effet le minerai qui est constitué principalement dé fractions pauvres en fer et le minerai qui comporte les fractions riches en fer seront stockés sur deux aires différentes et les minerais sont repris sur ces deux tas pour être acheminés à un dispositif de mélange de type connu afin de produire un mélange présentant les caractéristiques de pourcentage métallique souhaitable . Il est habituel de sécher le minerai avant le, mélange et on utilise souvent à cet effet un sécheur rotatif ou un équipement analogue . L'opération de mélange pour obtenir un taux de fer compris entre 20 et 28% a également cet avantage d'améliorer l'uniformité des caractéristiques du débit du minerai alimentant le fourneau de réduction . Ceci est important en vue d'une extraction maximum du nickel .Un pourcentage de minerai pauvre en'fer pourrait provoquer , par exemple , une fluidité excessive du minerai aux températures élevées régnant au sein du fourneau . D'un autre côté un pourcentage plus élevé de minerai riche en fer permet d'accroftre la cohésion du minerai et élève la valeur de l'angle de repos du tas de minerai mélangé, à la température régnant au sein des foyers . En ajustant ainsi la fluidité du produit on permet de régler le temps de passage du minerai au sein des foyers composant le fourneau réducteur afin de réaliser une réduction maximum du nickel et du cobalt notamment dans les fractions serpentiniques du mélange .Bien que la qualité de cohésion du minerai à haute teneur en fer attei-gne son maximum à une température supérieure à 650"C, on constate un accroissement continu de la tenue et de la cohésion de ces minerais aux températures inférieures se situant aux environs de 500 à 650"C ; la tenue du minerai croft avec la température jusqu'à son maximum qui se situe vers 650"C .Dès lors le. mélange de fractions riches en fer avec des minerais serpentiniques ou des minerais siliceux , tend à accroître l'angle de repos du tas du mélange dès les températures les plus basses et améliore par conséquent les conditions de temps du passage du minerai traité au sein de chaque foyer ainsi que les conditions de ratissage du minerai au sein de chaque foyer cepermet d'accroitre la récupé ration du nickel présent dans la serpentine et réduit à une forme susceptible d'être extraite ensuite par lessivage Pour mieux comprendre la nature des avantages obtenus par un mélange approprié du minerai alimentant le fourneau de réduction , et pour mieux comprendre également le fonctionnement et l'utilité des rebords annulaires qui sont mis en place au sein de chaque foyer et qui seront décrits ci-après , une description rapide des opérations se situant à l'intérieur du fourneau sera ici présentée Le produit alimentant le fourneau de réduction , c'est-à-dire le minerai soumis au traitement , est habituellement introduit au sommet du fourneau de forme générale cylindrique et le minerai est introduit soit à la périphérie soit dans la zone centrale au voisinage de l'arbre qui traverse verticalement le fourneau pour animer les moyens de brassage et de ratissage du minerai au sein de chaque foyer . Ces moyens sont constitués par des bras qui s'étendent radialement à l'intérieur de chaque foyer et qui sont rattachés à l'arbre central entrat- né en rotation .Des dents de ratissage sont raccordées à chacun des bras radiaux et elles sont dirigées vers le bas de façon à travailler le lit de minerai et à l'entrainer soit dans une direction centrifuge vers la périphérie , soit dans une direction centripète vers le centre du foyer ces dents sont constituées par des lames formant un angle non nul avec la direction radiale des bras On trouve soit deux, soit quatre bras associés à l'arbre tournant au niveau de chaque foyer .Il est habituel d'utiliser quatre bras dont un comporte des dents de ratissage disposées angulairement de telle façon qu'elles entravent le minerai dans un mouvement inverse des dents des trois autres bras ; ainsi les trois autres bras comportent des dents de ratissage disposées de telle façon qu'elles entrassent le minerai en direction du trou d'évacuation (suivant le cas vers le centre ou vers la périphérie , suivant que l'alimentation a été faite pour le foyer considéré au centre ou à la périphérie ) le quatrième bras qui fonctionne à l'inverse des trois autres entrainera donc le minerai dans une direction inverse c'est-à-dire en visant à l'éloigner du trou d'évacuation ; cette disposition connue en soi permet d'assurer des meilleures conditions de brassage du minerai et permet un renouvellement des particules amenées en surface au contact des gaz réducteurs , cela sans sacrifier la durée de passage du minerai au sein du foyer considéré On a observé que les minerais serpentiniques et siliceux finement broyés et à teneur en fer relativement pauvre deviennent exceptionnellement fluides à des températures supérieures à un niveau de l'ordre de 550"C et ils présentent un angle de repos du tas voisin de zéro . Dans ces conditions le minerai présent au sein des foyers se comporte presque comme un liquide et étant donné les mouvements et les tourbillons imprimés au lit de minerai par les organes de ratissage au sein de chaque foyer on constate un écoulement extremement rapide du minerai vers les trous d'évacuation en réduisant considérablement le temps de passage du minerai au sein de chaque foyer,ce qui handicape les conditions d'une bonne réduction .D'un autre côté le minerai limonitique finement divisé s'il était traité seul tendrait à s'agglutiner et l'angle de repos du tas serait voisin de 90" dans ces conditions le mélange de minerais ayant des conditions de tenue très différentes et opposées permet d'obtenir un mélange moyen dont les conditions de cohésion et de fluidité lui permettent d'être traité au sein de chaque foyer dans des conditions optimales en assurant un renouvellement des particules exposées à réduction pendant un temps de séjour au sein de chaque foyer correspondant à une vitesse de circulation et à un débit optimum pour obtenir une bonne réduction du minerai Il n'est pas nécessaire que toutes les fractions mélangées proviennent d'une même origine et il peut être avantageux de mélanger des minerais de sources différentes .Par exemple un minerai riche en fer et présent dans les couches supérieure s des minerais de nickel serpentinique ou siliceux peut être utilisé comme élément de mélange dans de nombreux cas ; dans ce cas le nickel présent dans ces couches supérieure s sera réduit et récupéré avec le nickel dans le minerai formant l'élément principal du mélange ; précédemment ce nickel n'était pas traité étant donné sa faible concentration On exposera maintenant les conditions de préparation du minerai en le mélangeant avec une huile minérale combustible du type fuel oil , conformément aux caractéristiques originales de l'invention Après la préparation de broyage à la granulométrie voulue et de mélange du minerai , ce dernier > avant d'entre acheminé vers le fourneau est mélangé avec une proportion comprise entre 1 et 10% de son poids d'une huile minérale combustible du type fuel oil . Ainsi qu'on l'expliquera plus loin ce fuel oil constitue le principal agent réducteur mis en oeuvre dans le procédé conforme à l'invention .Ce fuel oil est de préférence un hydrocarbure liquide à une température inférieure à 315" C et qui n'est pas non plus volatil à cette même température . On utilisera de préférence dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention un fuel du type" Bunker C'.' Le fuel oil utilisé dans l'opération de mélange comprend un pourcentage de soufre, par exemple au moins 2% en poids et de préférence environ'2, 5% en poids .La teneur en soufre de ce fuel oil, si elle est inférieure à 2% peut être augmentée artificiellement par une addition de soufre dans le fuel . D'une façon générale il est entendu que l'on peut utiliser dans la mise en oeuvre de l'invention un fuel oil ayant une volatilité de moins de 10% et de préférence inférieure à 5% à 315"C et une teneur en soufre supérieure à 2% On a observé que le mélange du minerai et du fuel oil peut accroitre le pourcentage du nickel réduit et amené à une forme lessivable dans les fractions de minerai limonitique et cet accrolKssement se situe entre 1 et 4% par rapport au rendement en nickel obtenu en utilisant les procédés connus antérieurement par grillage en phase gazeuse réductrice mais sans addition de sn comme recommandé dans le cadre de la présente invention. L'avantage de l'addition de fuel affecte notamment la présentation physique des limonites réduites aux températures comprises entre 650 et 7000C à ce nivela'ide température le minerai présente une faible fluidité et sa cohésion empêche une bonne pénétration du lit de minerai par les gaz réducteurs tels que le monoxyde de carbone et l'hydrogène,ce qui limite les échanges entre les part;icules individuelles du minerai et les gaz réducteurs .En fait le minerai traversant les foyers et soumis à l'action des rateaux se déplace sous forme de mottes plutôt que sous forme de fines particules s'écoulant de façon fluidle ; le fuel agit donc comme un agent antimottant s'opposant à l'agglutination des particules en motte mais d'un autre côté l'utilisation du fuel permet d'exposer les particules individuelles du métal à l'action très active des composes reducteurs que constituent les hydrocarbones dégagés par le craquage du fuel et la vaporisation des composés légers hydrocarbonés qui se dégagent au sein da lit de minerai lors du chauffage de ce dernier En outre lorsque le minerai est mélangé ainsi qu'on l'a décrit avec du fuel oil. contenant du soufre , on a constaté que dès la zone de préchauffage une partie du fuel oil est soumise à un premier craquage ce qui dégage dès ce niveau une partie des agents réducteurs nécessaires pour obtenir une opération de réduction du nickel et du cobalt avec un rendement maximum une partie importante du fuel oil reste en place au sein du lit de minerai et elle passe avec ce dernier dans la zone de réduction où elle est alors soumise à craquage a la température de la zone de réduction en dégageant les agents réducteurs permettant d'obtenir la poursuite et le développement de l'opération de réduction a ce niveau Dans ces conditions on obtient non seulement une réduction maximturn des différentes fractions du minerai qui composent l'ensemble mais on ,permet également d'utiliser dans des conditions dosées et s'étendant sur l'ensemble Boa traitement une utilisation maximum du fuel oil On doit souligner qu'une grande partie des hydrocarbures produits Jpar le. cra- quage du fuel oil dans la zone de réduction et qui ne sont pas utilise dans l'opé- ration de réduction elle-même au niveau de cette zone passent da3ns les étages supérieur s ou étages de préchauffage où ils sont brillés en foura.issiant ainsi à l'ensemble une partie des calories nécessaires pour maintenir la température de cette zone à son niveau approprié . A cet effet de l'air est in,DeOe dans les foyers supérieurs du fourneau et fournit l'oxygène nécessaire pour assurer la combustion des composés hydrocarbonés dans ces étages Un avantage supplémentaire obtenu par l'utilisation du fuel oil est la souplesse de réglage du débit de minerai alimentant le fourneau . A la lumière de la description des opérations physiques qui a été donnée ci-dessus et concernant le cheminement et le ratissage du minerai au sein de chaque étage ou foyer du fourneau, on comprend que théoriquement chaque lame ou dent de ratissage à l'intérieur d'un foyer peut déplacer les particules selon une distance radiale correspondant à la longueur de la dent mesurée selon un rayon depuis l'arbre de rotation .Le temps théorique nécessaire pour transporter et déplacer le minerai à travers l'ensemble du fourneau , c'est-à-dire le temps de séjour du minerai dans le fourneau peut alors être calculé à partir des données correspondant au nombre et à la disposition des dents sur chacun des bras et à la vitesse de rotation de l'arbre .Plus le débit d'alimentation en minerai acheminé à l'entrée du four sera élevé et plus épais seront les lits de minerai au sein de chaque foyer ou étage du fourneau ; d'un autre côté un temps de séjour minimum est nécessaire pour le minerai au sein du fourneau de façon à permettre l'élévation thermique du minerai et la réaction de réduction du nickel et du cobalt jusqu'à son maximum Lorsque l'on veut commander et déterminer les conditions de travail physique et de manipulation du minerai au sein du fourneau , on doit retenir que le débit d'alimentation du fourneau en minerai , pour un temps de séjour moyen du minerai au sein du fourneau est limité par la profondeur moyenne du lit au sein de chaque étage , profondeur de lit devant permettre un ratissage satisfaisant du minerai .Lorsque l'on utilise un procédé de réduction en phase gazeuse réductrice , tel que par le monoxyde de carbone et lthydrogène, la profondeur maximum du lit de minerai est limitée de façon à toujours permettre la diffusion des gaz réducteurs à l'intérieur du lit pour permettre le contact des agents réducteurs à l'état gazeux avec les particules de minerai; dans ces conditions on doit donc abaisser le taux d'alimentation du fourneau en minerai de façon à réduire la hauteur des lits au sein des étages . Mais il est évident que ces conditions de travail diminuent le rendement et la capacité de traitement du fourneau pour une réduction maximum du nickel .On peut sans doute utiliser des fourneaux plus grands ou des étages additionnels mais ceci représente des investissements supplémentaires et donc un abaissement de la rentabilité de l'opération Lorsque l'on utilise le procédé de réduction conformément à l'invention, c'està-dire avec incorporation de fuel oil dans le minerai , la profondeur des lits de minerai au sein des étages du fourneau peut être accrue sans pour autant influer dans des conditions défavorables sur les surfaces d'échange et de contact nécessaires entre les particules de minerai et les gaz réducteurs permet tant d'obtenir des bonnes conditions de réduction dans ces conditions le fourneau peut être conduit avec des profondeurs de lit maximum ce qui permet d'augmenter la capacité et le rendement du fourneau.Ceci est possIble du fait que le fuel oil a été préalablement mélangé avec le minerai ayant de pénétrer dans le fourneau et dès le chauffage des conditions excellentes permettant un contact intime entre les fractions hydrocarbonées résultant du craquage du fuel oil et les particules de minerai se développent et l'on obtient ainsi des conditions optimum visant à permettre la réduction du minerai au sein même du mélange .Quelles qu'en soient les causes il a été observé que lorsque le minerai est prémélangé avec du fuel oil il n'est plus nécessaire de régler une profondeur de lit critique au sein de chaque étage et dans ces conditions le débit d'alimentation du fourneau en minerai peut être modifié selon les besoins sans pour autant affecter l'efficacité et le rendement de l'opération globale Cette souplesse constitue un avantage remarquable du procédé selon l'invention par rapport au procédé antérieur dans lequel on fait appel uniquement à des gaz réducteurs sans mélange de fuel oil au sein du minerai Le mélange du minerai avec le fuel oil peut être réalisé avec tout type d'appareil approprié et permettant d'obtenir des bonnes conditions de mélange L'incorporation du fuel oil pendant l'opération de broyage est une des méthodes qui s'est révélée satisfaisante . Un autre procédé implique une utilisation d'un mélangeur solide/liquide dans lequel le fuel oil est dispersé de façon intime dans une matière pulvérulente ce qui aboutit à revêtir les particules solides individuelles . Une troisième méthode et qui est d'ailleurs préféré rée, consiste à asperger le fuel oil en pluie sur un lit de minerai agité de façon régulière par un double agitateur à palettes , le mélangeur déversant directement le produit dans le fourneau à plusieurs étages .On a observé que le revêtement intime d'un nombre maximum de particules de minerai par le fuel oil avant de pénétrer dans la zone de préchauffage du fourneau n'est pas absolument nécessaire en vue d'obtenir une réduction maximum du nickel et du cobalt au sein du fourneau si l'opération de mélange se prolonge au sein de la zone de préchauffage il suffit donc dans ces conditions qu'une quantité appropriée de gouttelettes de fuel oil soit répandue sur le minerai au moment où il entre dans le fourneau ; le mélange peut se prolonger ensuite notamment du fait du brassage du minerai et de son travail par les râteaux au sein des premiers étages du fourneau .Ceci est un avantage qui simplifie notamment llopération de mélange et réduit les investissements nécessaires, La quantité de fuel oil utilisée dans l'opération de mélange doit etre comprise entre 1 et 10% en poids de fuel oil par rapport au mélange . De préférence on utilise une quantité égale à 4% en poids du total . Dans quelques cas particuliers il peut etre souhaible d'utiliser environ 6% et on a constaté que l'accroissement de la quantité de fuel oil incorporée dans le mélange de 4 à 6% peut améliorer la réduction du nickel et accroître le rendement de l'opération en nickel de 1 à 2% .Cet accrolssement du rendement peut toutefois ne pas être justifié économiquement compte tenu de l'accroissement de la consommation de fuel oil Le fuel oil contient de préférence une petite quantité de soufre par exemple au moins 2% en poids et de préférence 2, 5% en poids du fuel oil . Si la teneur en soufre de l'huile est inférieure à 2% , ce taux peut être élevé à la valeur souhaitable par addition de soufre élémentaire ou par addition de soufre sous forme de pyrite introduit dans l'huile avant le mélange avec le minerai Eventuellement et si cela convient le soufre peut être ajouté pendant l'opération de mélange entre le fuel oil et le minerai .Dans tous les cas le fuel oil est de préférence chauffé à une température de l'ordre de 70 à 90"C avant le mélange afin d'améliorer sa fluidité pendant l'opération de mélange . Lorsque un agitation à palettes est utilisé un temps de mélange de quatre minutes s'est révélé satisfaisant On décrira maintenant de façon plus précise le dispositif mis en oeuvre au sein des étages du fourneau pour assurer le travail physique du minerai Les caractéristiques de travail du lit de minerai au sein de chaque étage du fourneau, c'est-à-dire le brassage sous forme de ratissage du minerai varient largement non seulement avec la composition du minerai et sa structure physique mais également avec les conditions de fonctionnement du fourneau conditions qui varient considérablement d'un foyer à l'autre . Ceci affecte la durée globale de séjour du minerai dans le fourneau ainsi que le temps de séjour particulier du minerai au sein de chaque foyer Le temps de séjour théorique du minerai au sein du fourneau peut être calculé en fonction de la vitesse de rotation de l'arbre entraînant les râteaux et les données concernant la forme et les dimensions des dents du râteau .Ces hypothèses de calcul retiennent que chaque particule se situant dans le lit de minerai en face d'une dent plongeant au sein du lit sera déplacée d'un angle correspondant à l'angle formé par la lame ou dent du râteau par rapport au bras support et elle sera déplacée de cette façon selon une direction centrifuge ou centripète vers l'ouverture d'évacuation (située à l'extérieur ou au centre de li étage) ; cette particule sera ensuite reprise par la dent du bras suivant pour subir la même action .Toutefois lorsqu'il s'agit de matières granulaires il existe naturellement un certain glissemerit qui s'effectue dans le lit de particules et qui fait que certaines de ces particules reviennent en arrière vers leur position antérieure Pour une matière granuleuse qui ne présente pas de caractéristiques de cohésion exceptionnelle ni des caractéristiques particulièrement fluides , le phénomène de glissement en arrière lors du mouvement de ratissage dans un fourneau à plusieurs foyers semble être de l'ordre de 20%,spi l'on considère que le temps de séjour effectif du minerai dans le fourneau est environ 1, 2 fois le temps théorique calculé .Apparemment chaque dent plongeant dans le lit de minerai dégage une rainure ou un sillon circulaire dans le lit et crée un empilement de matière en face de la dent ; comme la matière, c'est-à-dire les particules de minerai oppose une résistance au mouvement d'avancement de la dent , on voit des mouvements parasites de particules qui retombent dans le sillon ou bien qui s'échappent latéralement dans la direction opposée à la direction voulue Pour améliorer les conditions de travail et obtenir un meilleur brassage et de meilleures conditions d'exposition des particules du minerai au sein de chaque fourneau, on a prévu,conformément à l'invention,des moyens qui visent à modifier l'acheminement du minerai d'un foyer à l'autre par les ouvertures d'évacuation ; à cet effet ces ouvertures , situées à la périphérie ou au centre , suivant que pour le foyer considéré l'alimentation s'est faite au centre ou à la périphérie , sont prévues avec des rebords formant parapets ; ces rebords ont amélioré considérablement le rendement global de l'opération de réduction; en pratique ces rebords aboutissent à maintenir une certaine réserve de minerai au sein de chaque foyer pendant un temps d'exposition moyen et ceci permet de développer les possibilités de contact des particules avec les agents réducteurs situés dans le foyer pendant le temps nécessaire à la réduction du nickel et du cobalt Le niveau supérieur de ces rebords par rapport au plan de la sole du foyer doit être légèrement inférieur au sommet de la dent périphérique située sur le bras de ratissage afin d'empêcher que le bras lui-même ne vienne en contact avec la surface supérieure du lit de minerai . La hauteur préférée peut être calculée et définie par la profondeur moyenne du lit actif et la profondeur moyenne du lit mort . La profondeur du lit actif est définie par le volume de minerai qui est soumis au travail des dents et qui correspond à la profondeur du sillon .La profondeur du lit mort correspond à la hauteur du lit situé en dessous des dents , c'est-à-dire à la couche de particules de minerai qui n'est pas travaillée par les dents et qui est donc située sous le sillon On a constaté que des rebords de l'ordre de 5 à 7 cm étaient satisfaisants pour équiper un foyer d'un diamètre de l'ordre de 1 à 1, 5 mètres et dans lequel les dents de ratissage situées sous les bras de ratissage avaient une profondeur de 10 à 15 cms . Evidemment les rebords doivent être prévus en une matière qui résiste aux températures élevées et à l'atmosphère réductrice qui règnent au sein du foyer ; à titre d'exemple ces rebords peuvent être faits en alliage résistant aux hautes températures tels que des aciers inoxydables au nickel/ chrome .Ils peuvent également être réalisés en matière réfractaire tels que les matériaux utilisés pour la construction et le revêtement de hauts fourneaux. Des rebords en alliage peuvent être préférés pour les fourneaux de petites dimensions tandis que des rebords en matière réfractaire tels qu'en brique réfractaire seront préférés pour des fourneaux de grandes dimensions étant donné leur économie de prix de revient et les commodités de construction I1 est avantageux sur le plan de la mise en place et de la réparation ou du remplacement de réaliser les rebords annulaires sous forme de segments S 'ils sont fabriqués en métal ils peuvent être boulonnés ou rivetés sur les bords de la sole du foyer au niveau des ouvertures d'évacuation alternativement ils peuvent présenter des oreilles ou des butées qui permettent de les bloquer sur les bords des trous d'évacuation . S'ils sont réalisés en matériau réfractaire ils peuvent être scellés sur la sole du foyer .Ils peuvent bien entendu être installés de façon à éviter toute interférence avec le mouvement rotatif des bras de ratissage ou des dents de ratissage montés sur ces bras . D'autres dispositifs peuvent également être prévus tels que des rebords avec une arête supérieure dentelée , sans sortir des caractéristiques fondamentales de l'invention concernant les dits rebords Le nombre et l'emplacement de ces rebords peut varier en fonction des conditions particulières du fourneau Dans la mise en oeuvre du procédé conformément à l'invention il est préféré de mettre en place des rebords sur la plupart des trous d'évacuation dans la zone de réduction et d'en garnir au moins un tiers des trous d'évacuation dans la zone de préchauffage .On comprend que le nombre et l'emplacement des rebords en fonction des caractéristiques d'un fourneau particulier constitue un problème qui sera résolu empiriquement pour obtenir la configuration optimum du fourneau en question . Etant donné que la hauteur du rebord ,(outre la présence ou l'absence d'un rebord), peut influencer les conditions d'expo sition du minerai au sein de chaque foyer , on peut par exemple garnir tous les trous d'évacuation de rebords et en ajùstant les hauteurs des rebords les conditions d'exposition du minerai au sein de chaque foyer peuvent être réglées en fonction des caractéristiques souhaitées On voit aux dessins des formes diverses de rebords qui ont été essayés et qui se sont révélés satisfaisants, de même que l'emplacement de ces rebords par rapport à l'arbre de rotation et à la sole du foyer d'un fourneau réducteur du type utilisé dans le cadre de la présente invention Les rebords centraux sont les rebords installés au niveau des trous d'évacuation situés au centre et coaxialement à l'arbre de rotation ; ils équipent les foyers à évacuation centrale. Les rebords périphériques sont installés au niveau des trous d'évacuation extérieure dans les foyers à évacuation périphé rique . Les figures 1, 2 et 3 montrent des vues en perspective respectivement en plan en élévation latérale d'un rebord çentral Les figures 4, 5 et 6 montrent des vues respectivement en perspective en plan et en élévation de rebords périphériques La figure 7 montre une variante d'un rebord central vu en perspective et La figure 8 montre une forme de réalisation d'un rebord périphérique mis en place dans un fourneau de grande dimension Dans les différentes formes de réalisation montrées aux figures , les rebords 1 sont constitués (à l'exception du rebord de la figure 8 ) de trois segments 2 Le rebord 1 est en position sur la sole 3 du foyer comportant un arbre 4 supportant des bras de ratissage garnis de dents . La figure 3 montre le rebord central entourant le trou d'évacuation central 5 tandis que la figure 6 montre le rebord périphérique situé au bord de l'évacuation annulaire périphérique 5' . Dans la figure 8 les rebords périphériques 1" entourent les trous d'évacuation 5' . Le rebord central montré aux figures 1 à 3 est prévu par exemple avec un diamètre d'environ 60 cm et il est situé dans un foyer dont le diamètre total est de 150cm; le rebord périphérique montré aux figures 4, 5 et 6 est prévu quant à lui avec un diamètre de 120 cm Bien que les rebords décrits ci-dessus ont été mis au point et décrits en rapport avec le procédé de réduction de minerai contenant du nickel et du fer , il est entendu que ces rebords peuvent être utilisés pour le traitement de réduction de tous autres minerais .Ils permettent d'obtenir que le minerai subsiste pendant un temps minimum correspondant au temps nécessaire à la réaction voulue au niveau de l'étage considéré. On décrira maintenant les conditions de mise en oeuvre et les caractéristiques des produits destinés à assurer 1' élévation thermique au sein du fourneau Une atmosphère inerte ou réductrice doit être maintenue à l'intérieur de la zone de réduction du fourneau afin d'empêcher l'oxydation du métal qui a été réduit . Pour cette raison les gaz de chauffage ne doivent pas être des gaz oxydants .Les gaz de chauffage dans la mise en oeuvre du procédé sont de préférence produits par combustion de fuel oil avec un certain déficit en air comburant de façon à produire une combustion incomplète et en même temps à empêcher la présence d'air dans les gaz résultant de la combustion Si la combustion est incomplète grace à un faible déficit en air , (de façon à utiliser à un niveau voisin du maximum le pouvoir chauffant du combustible), la température engendrée par la combustion est souvent excessive pour le revêtement réfractaire garnissant la chambre de combustion et qui ne permet pas d'opérer en continu .Ce problème peut être résolu ordinairement par un ou plusieurs moyens connus On peut par exemple introduire des gaz exempts d'oxygène par exemple des gaz sortant du fourneau qui sont refroidis et recyclés étant introduits au niveau de la chambre de combustion pour diluer la température On peut également chemiser la chambre de combustion et assurer son refroidissement. Enfin la chambre de combustion peut être prévue avec des dimensions suffisantes de sorte que la chaleur. est rayonnée extérieurement pour maintenir le revêtement réfractaire à une température supportable Tous ces moyens aboutissent toutefois à une perte d'énergie à une consommation de combustible accrue et souvent à des investissements supplémentaires Lorsque l'on met en oeuvre les caractéristiques particulières du procédé de réduction conformément à l'invention on évite l'obtention de températures excessivement élevées au niveau de la chambre de combustion sans toutefois aboutir à une baisse du rendement ni à une augmentation des investissements impliqués par la mise en oeuvre des moyens exposés ci-dessus .Selon l'invention on assure la combustion incomplète de fuel oil 'dans une première étape de combustion à laquelle est apporté seulement 60 à 70% de la quantité d'air théoriquement nécessaire pour la combustion totale du fuel oil . Après injection des gaz résultant de cette combustion incomplète dans les étages inférieurs du fourneau , la c ombustion du fuel oil dans les gaz chauffants est achevée par une opération secondaire de combustion qui a lieu dans les foyers de la zone de préchauffage , c'est-à-dire dans les étages supérieurs du four neau . A cet effet de l'air est injecté dans cette zone de façon à brûler le monoxyde de carbone et l'hydrogène formés dans la première phase de combustion incomplète .Cette façon de procéder outre qu'elle permet de récupérer le maximum du pouvoir chauffant du combustible accroit également la souples se de distribution et de répartition de la chaleur au sein du fourneau en permettant d'obtenir les conditions maximum de réduction du nickel Lorsque l'on brûle le fuel oil avec un déficit notable en air , conformément à ce qui est prévu dans la présente invention , on assiste toutefois à des dépôts de carbone ou de matière charbonneuse sur la pointe du brûleur , l'allumeur et sur le revêtement réfractaire de la chambre de combustion; ce dépôt s'accroit avec le temps et réduit d'autant l'efficacité de la combustion ce qui accroit à nouveau le dépôt de carbone . La combustion doit alors être interrompue de temps en temps pour nettoyer le brûleur et le revêtement réfractaire de la chambre .On a constaté dans la mise en oeuvre du procédé conformément à la présente invention que le dépôt de carbone peut être éliminé ou tout au moins sa vitesse de formation très fortement diminuée en ajoutant de la vapeur d'eau à l'air comburant ou en l'introduisant dans l'espace intérieur de la chambre de combustion .Ceci permet de réduire la formation de dépôt de carbone et d'espacer considérablement les opérations de nettoyage en retour cet apport de vapeur d'eau permet de maintenir des conditions régulières et ininterrompues de température et de fonctionnement au sein du fourneau et par conséquent une réduction plus efficace et plus élevée du nickel Dans ces conditions l'invention porte également sur le procédé consistant à assurer une combustion incomplète du combustible de chauffage avec injection de vapeur dans l'air comburant avant son introduction dans le brûleur ou dans le brûleur lui-même . Le taux d'introduction de vapeur se situe entre 0, 05 et 0, 6% en poids de vapeur par rapport au poids de fuel oil brûlé . Une proportion pondérale de 0, 3% de vapeur par rapport au poids de fuel oil est préférable .Les gaz chauffants sont de préférence produits à l'extérieur du fourneau et sont introduits dans ce dernier pour provoquer l'élévation thermique du minerai au sein du fourneau . Dans une forme de réalisation préférentielle de l'invention le gaz de combustion est produit par la combustion incomplète de fuel oil du même type que le fuel oil introduit en tant qu'élément de mélange additionné au minerai soumis au traitement et alimentant le fourneau . I1 est évident qu'il est avantageux d'utiliser le même produit et pour assurer le mélange avec le minerai et pour assurer le chauffage du fourneau . La com position exacte des gaz de chauffage varie avec le type de fuel oil utilisé et la quantité d'air employée . . Normalement ces gaz comportent de l'azote, du monoxyde de carbone , de l'hydrogène, du gaz carbonique et de l'eau .Une 3 composition caractéristique , en extrait sec, peut être de 69265 N2 ' 9% C02 , îl,7%CO et9,7%H2 Les gaz de chauffage alimentent le fourneau à la base de ce dernier , c'est à-dire ai niveau du foyer le plus bas et dans les autres foyers inférieurs, par exemple dans les deux tiers des foyers inférieurs de l'ensemble du fourneau On pourra par exemple , dans un fourneau de dix - sept foyers superposés, assurer l'injection du gaz de chauffage dans les onze étages inférieurs , le gaz étant produit par la combustion incomplète ( l'air comburant n'est que de 70% de la quantité nécessaire pour la combustion complète ) d'une quantité de fuel oil correspondant à 4% en poids de la quantité de minerai traité au sein du fourneau La plus grande quantité du gaz de chauffage est utilisée pour son pouvoir chauffant mais une faible quantité des constituants du gaz prend part effective ment à la réaction de réduction des composés métalliques présents dans le minerai . Dans le procédé conformément à l'invention sensiblement tous les composés réducteurs nécessaires pour la réaction de réduction des élé ments métalliques sont de préférence fournis au niveau du fuel oil qui est mélangé avec le minerai ce qui permet des conditions opérationnelles parti culièrement avantageuses comme on l'a exposé ci-dessus On étudiera maintenant de façon plus précise le bilan thermique du traitement Dans le procédé de réduction des minerais du type auquel s'applique l'inven tion, on a observé que les fractions de minerai riches en fer demandent des températures plus basses et un temps de séjour dans le fourneau moins long pour une bonne réduction des éléments métalliques par rapport à la fraction du minerai pauvre en fer ; par conséquent lorsque ces fractions sont mélangées ainsi qu'on l'a indiqué ci-dessus , et que le mélange lui-même reçoit un apport de fuel oil , une partie de ce fuel oil est craquée au niveau de la zone de préchauffage et de ce fait sont libérés les agents réducteurs qui sont particulièrement adaptés à produire une réaction de réduction du minerai à ce niveau. On a également observé que la quantité de fuel oil qui n'est pas craquée au niveau du préchauffage poursuit son chemin avec le minerai dans la zone de réduction où elle subit alors le phénomène de craquage en libérant alors les agents réducteurs intervenant dans le phénomène de réduction au niveau de la zone de réduction I1 suit que les températures dans chacune des zones du fourneau doivent être maintenue-s exactement à leur niveau approprié de façon à s'assurer que le craquage du fuel oil se produise de façon convenable . Dans ces conditions il est préférable que la température dans les zones de chauffage soit maintenue à un niveau compris entre 100 et 5000C .Ceci peut être obtenu partiellement par injection de quantités contrôlées d'air comburant en divers points dans la zone interessée et partiellement en ajustant le volume de gaz chauffant introduit àla base, c'est-à-dire dans les deux tiers inférieurs du fourneau . La température du minerai dans la zone de préchauffage tend à s'élever de foyer en foyer au fur et à mesure que le minerai se déplace vers le bas . Comme toutefois de l'air à une température de l'ordre de 100 à 1500C est habituellement injecté en divers points dans la zone de préchauffage et parfois également dans d'autres foyers à la partie supérieure du fourneau , une élévation de la température ne se produit pas toujours dans chaque foyer .Ce phénomène est illustré à la figure 9 qui montre le profil des températures dans un fourneau réducteur à 17 étages ou 17 foyers superposés et montrés àtitre d'exemple . Le fourneau 6 est figuré schématiquement et il comprend 17 foyers superposés, la température du minerai au sein de chacun des foyers étant affichée en degrés C en face du numéro du foyer considéré . Le mélange de minerais est lui-même additionné de fuel oil dans le mélangeur 7 avant que l'ensemble soit introduit au sommet du fourneau . Le gaz de chauffage provient par 10 de la combustion incomplète de fuel oil (11) avec de l'air (12) et apport de vapeur d'eau (13) dans le foyer 8 . On notera que les températures qui sont indiquées sont celles du minerai au niveau de chaque foyer et non pas la température des gaz traversant le fourneau .Le nombre total des foyers peut généralement varier entre 8 et 20 . Des foyers trop nombreux n'ont pas d'intérêt sur le plan économique. Un fourneau comportant 17 foyers représente une valeur moyenne préférée et dans ce cas les six foyers supérieurs représentent la zone de préchauffage tandis que les onze foyers inférieurs constituent la zone de réduction . Il n'est pas nécessaire que la zone de préchauffage soit composée de six foyers ni que la zone de réduction en comporte onze , mais dans tous les cas il est souhaitable que la zone de préchauffage comprenne les foyers supérieurs en nombre compris entre un tiers et la moitié du nombre total des foyers .Pareillement il est avantageux que la zone de réduction comprenne les foyers inférieurs en nombre compris entre la moitié et les deux tiers du nombre total des foyers Comme on l'a expliqué ci-dessus le but de l'injection d'un air d'appoint dans la partie supérieure du fourneau est de permettre le contrôle de la température dans la zone de préchauffage cet air d'appoint fournit par la conduite 14 l'oxygène supplémentaire pour permettre la combustion des constituants inflammables subsistant dans les gaz chauffants ainsi que la combustion des vapeurs résultant du craquage du fuel oil présent dans le lit de minerai ; ceci permet de dégager et d'utiliser au maximum l'énergie de ces constituants en obtenant le maximum de chaleur au niveau du minerai dans les zones supérieures La zone de préchauffage comporte un nombre de foyers où la température du minerai est maintenu à un niveau compris entre 100" C ( dans le premier foyer ) et environ 5000C (dans le dernier foyer de la zone de préchauffage) Le temps de séjour du minerai dans chacun de ces foyers peut varier en fonction du profil de ces foyers lesquels sont habituellement basés sur les caractéristiques de réduction du minerai traité ; mais le temps de séjour dans la zone de préchauffage est de préférence aux environs de dix minutes c'est-àdire que dix minutes de temps de séjour doivent permettre au minerai d'atteindre la température de l'ordre de 5000C ; mais ceci semble être un minimum et de préférence on réglera le cheminement du minerai de façon que le temps de séjour dans la zone de préchauffage soit d'au moins vingt minutes et de préférence d'environ trente minutes . De même le temps de séjour du minerai dans la zone de réduction sera de préférence d'au moins trente minutes et de façon encore plus préférentielle d'environ soixante minutes . La zone de réduction comprend les foyers inférieurs dans lesquels la température du minerai s'élève de 500 aux environs de 900"C . On préférera une température maximum dans. la zone de réduction située aux environs de 750" C. L'évacuation et le refroidissement du minerai réduit sortant du fourneau en 17 traite le minerai et le met en condition pour llopération de lessivage ammoniacal qui suit . Le minerai est évacué au niveau le plus bas du fourneau c'est-à-dire depuis le dernier foyer de la zone de réduction . A ce niveau la température est généralement comprise entre 730"C et 7900 C mais cette température peut parfois atteindre '8700C' Le minerai est alors soumis à refroidissement dans une atmosphère non oxydante et à une température inférieure à 175"et de préférence le minerai rencontre un agent de refroidissement qui l'amène à une température de l'ordre de 120 .Les exemples de réalisation donnés ci-après strient des formes de réalisation et de mise en oeuvre des caractéristiq-uies de l'invention. Exemple 1 L'exemple 1 montre le résultat obtenu en utilisant les rebords; mis en place au sein des différents étages du fourneau . Des essais comparas cont été poursuivis avec et sans les dits rebords de façon à permettre de ddgager une comparaison Un métal latéritique siliceux et contenant du nickel et du fer a été soumis à broyage et 79% du broyat passe dans un tamis 19 ( série Afnor}; ; ce minerai est introduit au sommet d'un fourneau vertical à huit foyers du type Herreshoff et le débit est de l'ordre de 200 kgs par heure .Chaque foyer comporte quatre bras de ratissage montés sur un arbre central (trois bras agissent sur le minerai dans un sens positif tandis que un bras ratisse dans le sens opposé). L'arbrè de rotation est entrainé à une vitesse de 13, :60 tours par minute . Les bras sont équipés de quatre dents pour les foyers à évacuation centrale et ils comportent six à sept dents pour les foyers a évacuation périphérique . Les dents sont constituées de lames d'une hauteur de 10 à 12 cms . L'analyse du minerai montre qu'il contient en moyenne 1, 5% de nickel, 0, 12% de cobalt , 23, 9% de fer , 4, 0% de magnésium, 37, 5% de silice et 9% d'humidité .Du fuel oil (type Bunker C ) est introduit et mélangé au minerai juste avant que ce dernier ne pénètre dans le foyer supérieur du fourneau et le fuel oil est incorporé dans une proportion pondérale de 5% par rapport au minerai . Le minerai est chauffé au fur et à mesure qEuQil chemine dans le fourneau par les gaz résultant de la combustion de fuel oil type Bunker C ) brûlés avec seulement 65% de l'air nécessaire pour une combustion complète dans une chambre de combustion séparée .Les gaz de combustion sont introduits dans les foyers 4, 6 et 8 de façon à maintenir le profil de la température reproduit dans le tableau ci-après Numéro du foyer Température du minerai 1 315 C C 2 4300 C 3 530' C 4 6300 C 5 670' C 6 715' C 7 730' C 8 760' C Lorsque aucun rebord n'a été mis en place on a constaté que le minerai arrivant à des températures de l'ordre de 650" C présentait des caractéristiques de fluidité élevée et se comportait comme un liquide au niveau des foyers les plus bas' . Dans ces conditions une circulation du minerai très fluide et semblable à un courant liquide se produisait au niveau des derniers foyers qui se trouvaient ainsi court-circuités en sorte que le temps d'exposition du minerai aux gaz réducteurs se trouvait considérablement réduit au niveau des derniers foyers . La réduction du nickel dans cette opération s'est révélée être de l'ordre de 78, 4% . Lorsque l'on a utilisé des rebords mis en place au niveau des ouvertures d'évacuation sur chacun des trois foyers inférieurs , le taux de réduction du nickel s'est accru jusqu'à 84, 1% c'est-à-dire que 7, 3% de nickel en plus a été réduit et amené à une forme permettant l'extraction du nickel par lessivage .Ces résultats sont repris dans le tableau ci-après Rebord Fuel oil Vitesse de Durée de Profondeur Réduction du dans le rotation de l'essai moyenne du nickel minerai l'arbre lit actif de mine rai absent 4. 7 5 0.60 rpm 24 hr 1, 5 cm 78.4% présent 4. 75% 0.60 rpm 24 hr 3 cm 84. 1% L'exemple 2 illustre l'intérêt de l'utilisation de fuel oil pour accroitre la quantité de nickel réduit dans le minerai . Quatre tests ont été successivement conduits avec et sans fuel oil dans un traitement de réduction de minerai limonitique contenant 1, 32Nn de nickel et 48, 4% de fer. Dans deux essais aucun mélange de minerai avec du fuel oil avant le traitement de réduction n'a été effectué . Dans les deux autres essais le minerai a été mélangé avec du fuel oil avant son traitement et sa réduction .Dans les deux premiers essais le minerai a été porté à une température de 480" C dans un courant d'azote et il a été laissé au contact avec un courant de gaz réducteur pendant 60 minutes tandis que sa température s'élevait jusqu'à un minimum de 700"C pour un essai et de 750"C pour l'autre ; le minerai a alors été laissé à cette température pendant trente minutes . La composition des gaz réducteurs était 50% N2 s 25% C02, 12, 5 fn CO et 12, 5 112 en produit sec . Le débit volumique de gaz réducteur était de 440 cm3 par minute .Dans les deux autres essais du fuel oil ( type Bunker C ) a été mélangé au minerai dans un pourcentage équivalent à 6% de fuel oil par rapport au poids total du mélange Le minerai a été amené à une température de l'ordre de 4800C dans un courant d'azote . Toutefois au lieu d'amener le minerai en contact avec des gaz réducteurs, la température a été augmentée jusqu'à sa valeur maximum pendant trente minutes en utilisant de l'azote comme gaz chauffant . Après quoi la température a été maintenue à cette valeur maximale pendant quinze minutes . Dans tous ces essais le minerai réduit a été refroidi dans un courant d'azote avant analyse . Le tableau ci-après montre le résultat de ces essais comparatifs. Essai Gaz de débit de fuel oil température séjour à nickel chauffage gaz de dans le maximum temp. réduit chauffage mélange max 1 gaz réducteurs 440cc/min O 700"C 30 min. 89.8110 (CO, H2) 2 gaz réducteurs (CO,H2) 440cc/min O 7600C 30 min. 93.1% 3 azote 440cc/min 6% 700 C 15 min. 93.2% 4 azote 440cc/min 6% 760"C 15 min. 94. 5% On voit à ltexamen du tableau ci-dessus que pour une température maximum de réduction l'extraction du nickel depuis le minerai traité a été améliorée pour une température de 700"C cette extraction passe de 89,8% à 93,2% tandis que pour une température de 760 C elle passe de 93,.l% à 94, , cela grace à l'utilisation du fuel oil introduit dans le minerai de départ .On aura également noté que le temps de séjour du minerai à la température maximum est moitié moins long en utilisant le fuel oil de mélange par rapport à la durée nécessaire en absence de fuel oil L'exemple 3 vise à illustrer une forme globale de mise en oeuvre du procédé conformément à l'invention en vue de traiter un minerai contenant du nickel et du fer du type décrit ci-dessus en vue de son lessivage ammoniacal avec un maximum d'efficacité et des conditions de récupération accrues des composants métalliques . Le schéma de la figure 2 illustre cet exemple Un minerai contenant du nickel et du fer à l'état oxydé est mélangé pour obtenir un minerai dont la teneur en fer est de l'ordre de 23% en poids ( sur la base des composants secs ) tandis que la teneur moyenne en nickel est de 1,5% et la teneur moyenne en cobalt de 0, 11% . Le minerai ainsi mélangé est séché et ramené à un taux d'humidité de 4% et il est alors traité dans des broyeurs à marteau et des broyeurs à boulet où il est broyé jusqu une granulométrie correspondant à un passage au tamis de mailles 26 (série Afnorl. Le minerai séché et broyé est alors amené à un mélangeur comportant un agitateur à palettes où le minerai est mélangé à un fuel oil ( type Bunker C contenant 2, 5% de soufre ; le fuel oil est introduit dans une proportion suffisante pour représenter 4% en poids du mélange,. L'opération de mélange se poursuit dans le mélangeur pendant cinq minutes . Le mélange sortant du mélangeur est introduit , à une température de l'ordre de 50 à la partie supérieure d'un fourneau à 17 foyers étagés verticalement et du type précédemment décrit . Le débit d'alimentation du fourneau à ce niveau est de 28 tonnes par heure .Le déplacement du minerai au sein du fourneau est contrôlé par des bras de ratissage et les trous d'évacuation au niveau de chaque foyer sont prévus avec des rebords du type précédemment décrit et tel que l'on obtienne un temps de séjour de 30 minutes du minerai au sein des six premiers foyers et de 70 minutes dans les onze foyers suivants .La température du minerai dans les divers foyers est contrôlée par injection de gaz chauffant dans les foyers numérotés 9, 11, 13, 15 et 17 ; ce gaz chauffant est obtenu par combustion incomplète de fuel oil (du type introduit dans le minerai à traiter ) et l'on injecte au niveau des foyers n" 3, 5, 7 et 9 de l'air à une température de l'ordre de 100 à 1500C afin d'assurer la combustion résiduelle des gaz inflammables présents dans les gaz chauffants . Ces gaz sont produits séparément dans des chambres de combustion et dans chaque chambre des quantités diverses de fuel oil sont brûlées avec une quantité d'air représentant environ 60 à 70% de la quantité d'air théoriquement nécessaire pour assurer une combustion complète .Une quantité de vapeur , dans un rapport de l'ordre de 0, 3% en poids par rapport au fuel oil , est injectée dans chacune des chambres de combustion . La quantité totale de fuel oit brillé pour obtenir les gaz de chauffage injectés dans les divers foyers est de l'ordre de une tonne par heure. La température des gaz quittant les derniers étages du fourneau est d'environ 350". Un exemple du profil des températures du minerai soumis àréduc- tion dans ces conditions correspond à ce qui est donné à la figure 2 . Le diamètre du fourneau est environ 8 mètres . Des rebords réalisés à partir de briques réfractaires, et s'élevant jusqu a environ 25 cm de hauteur sont construits tout autour des trous d'évacuation au niveau de certains des foyers convenablement choisis .Le minerai au sein de chaque foyer est ratissé par quatre bras de ratissage (soit 3 bras à action positive et 1 bras à action inversée ) l'arbre de ratissage étant entrafné à une vitesse de deux tours par minute le minerai sort à la périphérie des foyers portant un numéro impair et il chemine de la périphérie vers le centre au sein des foyers portant un numéro pair ; là il s'échappe par le trou d'évacuation situé au centre pour rejoindre le foyer impair ultérieur . Le minerai réduit quitte le dernier étage à une température de l'ordre de 750"C et il est immédiatement acheminé vers un appareil de refroidissement où sa température est ramenée à un niveau de l'ordre de 120C . Des refroidisseurs rotatifs à refroidissement par eau sont mis en oeuvre pour cette opération . Le minerai réduit et refroidi est alors mélangé avec une liqueur de lessivage contenant environ 7% en poids d'ammoniaque dont 28 % est sous la forme d'hydroxyde libre et le reste sous la forme de carbonate . Le mélange du minerai réduit et de la liqueur de lessivage représente alors une bouillie comportant 15% de produit solide qui est soumise à aération et ensuite traitée conformément aux techniques connues pour l'extraction du nickel et du cobalt à partir de minerai réduit par lessivage ammoniacal Le tableau ci-après illustre les valeurs des températures moyennes atteintes dans chacun des foyers 1 à 17 selon le schéma de la figure 2 Numéro du foyer Température en degrés centigrades 1 110 2 125 3 250 4 320 5 440 6 500 7 600 8 625 9 730 10 715 11 780 12 735 13 770 14 750 15 770 16 760 17 765 REVENDICATIONS 1 - Procédé pour la réduction de minerai contenant du nickel et du cobalt à l'état oxydé,préalablement au lessivage du minerai refroidi,par une solution ammoniacale en présence d'oxygène , le procédé de réduction étant caracté risé par la succession des opérations suivantes a) on mélange le minerai préalablement broyé et amené à la granulométrie voulue à du fuel oil du type présentant une volatilité inférieure à 10% à une température voisine de 300"C et contenant du soufre b)On alimente avec ce minerai un fourneau à plusieurs foyers étagés verticale ment et dans lesquels le minerai est ratissé au fur et à mesure qu'il se déplace vers le bas de foyer en foyer et on règle le cheminement du minerai au sein du fourneau de façon que le temps de séjour du minerai dans une pre mière zone de préchauffage(dans laquelle le minerai est amené à une tempé rature n'excédant pas 540"C ) soit d'au moins dix minutes , tandis que le temps de séjour du minerai dans une seconde zone de réduction (dans laquelle le minerai est amené à une température n'excédant pas 870"C ) se prolonge sur au moins trente minutes c) le minerai ainsi réduit est évacué et soumis à un refroidissement dans une atmosphère non oxydante 2- Procédé selon la revendication 1 ci-dessus caractérisé en ce que l'on injecte de l'air dans l'un au moins des foyers du fourneau et l'on injecte des gaz de chauffage (produits à l'extérieur du fourneau ) dans les foyers situés à un niveau inférieur par rapport aux foyers où est injecté de l'air 3 - Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 ci-dessus caractérisé en outre en ce que le minerai est constitué par un mélange de minerais d'origines diverses et comportant du nickel et du fer à l'état oxydé, ces minerais divers étant mélangés pour former un ensemble homogène et à caractéristiques régulières et sensiblement constantes acheminé au fourneau , le minerai ayant une composition en fer comprise entre 20 et 28% en poids 4 - Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le temps de séjour du minerai dans la zone de préchauffage (dans laquelle le minerai est amené à une température n'excédant pas 540" C ) se prolonge pendant au moins vingt minutes. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 ci-dessus caractérisé en ce que le fuel oil incorporé dans le minerai traité contient un pourcentage de soufre d'au moins 2% en poids et présente une volatilité inférieure à 5% à une température voisine de 300"C. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 ci-dessus caractérisé en ce que le minerai introduit dans le fourneau contient entre 1 et 10% en poids de fuel oil incorporé et mélangé au minerai (par rapport au mélange total). 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 , caractérisé en ce que le minerai est traité dans un fourneau comportant entre 8 et 20 foyers étagés et superposés , la zone de préchauffage (dans laquelle le minerai est amené à une température n'excédant pas 540" C ) est constituée 3ibar les foyers supérieurs dont le nombre est compris entre le tiers et la moitié du nombre total des foyers 8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7 , caractérisé en ce que la température du minerai dans la zone de préchauffage est élevée de 100"C à l'entrée de cette zone à environ 500 C à la sortie de cette zone 9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à8 ci-dessus caractérisé en ce que le minerai est traité dans un fourneau dans lequel la seconde zone ou zone de réduction comprenant les foyers les plus bas représente entre la moitié et les deux tiers du nombre total des foyers et la température du minerai au sein de cette seconde zone s'élève à une va.leur d'environ 7500C 10 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 9 ci-dessus caractérisé en ce que de l'air est injecté dans la zone de préchauffage au sein du fourneau, les foyers inférieurs du fourneau étant alimentés en gaz de chauffage obtenu en dehors du fourneau par la combustion incomplète de fuel oil avec injection de vapeur d'eau dans la chambre de combustion 11 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 10 ci-dessus caractérisé en ce que le minerai à l'état réduit sortant du fourneau est refroidi à une température de l'ordre de 1700C préalablement à son traitement par lessivage 12 - Fourneau pour le grillage de minerai comportant une pluralité de foyers constitués chacun d'une chambre horizontale, les foyers étant superposés et étagés verticalement l'un au dessus de l'autre, chaque foyer comportant une sole horizontale susceptible de recev miieraifravsilé par des brasse ratissage horizontaux montés sur m àrlre central vertical, lesdits bras de ratissage étant aptes à déplacer régulièrement le minerai présent au sein de chaque foyer dans un sens radial, de la périphérie vers le centre ou inversement, le minerai étant ainsi déplacé vers l'ouverture d'évacuation du foyer correspondant et situé alternativement d'un foyer à l'autre au centre ou à la péri série, caractérisé en ce que la ou les ouvertures d'évacuation d'au moins un des foyers comporte des organes aptes à modifier les conditions de séjour et de cheminement du minerai, ces moyens étant constitués par tn rebord entouran l'orifice d'évacuation du minerai au sein du foyer considéré , ce rebord créant une barrière s'opposant au libre écoulement du minerai depuis le niveau de la sole du foyer vers le foyer situé en dessous 13 - Fourneau pour le tràitement de minerai conformément à la revendication 12 ci-dessus caractérisé en ce que ledit rebord s'élève depuis le plan constitué par la sole du foyer considéré jusqu'à un niveau supérieur au niveau correspondant à la base des dents de ratissage pénétrant au sein du lit de minerai , les rebords étant positionnés et dimensionnés de façon à ne pas s'opposer et ne pas entrer en contact avec les bras et les dents de ratissage 14 - Fourneau selon l'une des revendications 12 et 13 ci-dessus caractérisé en ce que les dits rebords comportent des moyens permettant de les bloquer en position autour des orifices d'évacuation du foyer considéré