BE550563A - - Google Patents

Description

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   La présente invention concerne le raffinage de métaux, résidus métalliques et minerais et plus particulièrement la récu- pération de métaux non ferreux à partir de telles matières. 



   Elle a plus particulièrement pour objet un perfectionne- ment à la récupération de métaux non ferreux, à partir de matières brutes   susceptibles de   former des sels solubles dans   l'eau   avec des acides minéraux forts, perfectionnement; qui consiste à traiter ces matières brutes, sous forme de morceaux, avec une solution sen- siblement neutre d'un sel ferreux d'un acide minéral fort, tout en 

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 aérant la solution et, en même temps, en   agitant;  vigoureusem   @   les pièces pour les amener en contact de frottement les   @   avec les autres. Les morceaux doivent être aussi petits que possible et peuvent même se présenter sous forme de particules pulvérulen- tes.

   Grâce à ce perfectionnement, les métan.   . non     ferre@     @   en solution sous forme de sels métalliques desdits acides forme et on peut les récupérer, dans la solution, sous la forme de  ci*   sels ou sous forme de métaux élémentaire,. 



   Ce procédé est particulièrement   applicable   à la   récupé-   ration de cuivre, de zinc et de nickel dans des matières brutes et on le décrira dans la suite du présent mémoire en prenant cette récupération pour exemple. 



   Au cours de la fabrication de laiton par fusion de cuivre et de zinc, il se forme d'ordinaire des scories qui se montant usu- ellement de 2 à 4 % en poids des métaux traités. Ces scories sont constituées usuellement d'oxydes de cuivre et de zinc avec une certaine proportion d'un flux, d'ordinaire un silicate, utilisé dans le processus de fusion, et elles constituent une source pré- cieuse de cuivre et de zinc métalliques. On peut également   obtenir   de grandes quantités de métaux contenant du cuivre, sous la forme de résidus, par exemple de résidus de laiton et de fil de cuivre. 



   La présente invention est particulièrement applicable au traitement de ces scories et déchets contenant du cuivre et de minerais contenant du cuivre, afin de récupérer le cuivre précieux qu'ils contiennent. Toutefois, le procédé permet également la sé- paration d'autres métaux ou composés métalliques sous forme relati- vement pure et précieuse. C'est ainsi, par exemple, que, lorsqu'une matière brute contient moins de 50 % de zinc, elle ne se prête pas d'ordinaire à une récupération économique du zinc par le procédé de distillation bien connu. Il n'est également pas rentable   duti-   liser de l'acide sulfurique pour transformer le zinc en sulfate 

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 de zinc.

   Au moyen de la présente invention toutefoisqui bermet d'utiliser des matières qui seraient autrement considérées comme perdues,on peut récupérer le zinc de ces matières brutes de basse qualité, d'une manière économique. 



   De préférence,selon le procédé objet de l'invention, le sel ferreux utilisé est du sulfate ferreux. Cette substance constitue une matière particulièrement convenable car on peut se procurer de grandes quantités de solution de sulfate ferreux sous la forme de bains de décapage de fer usagés et ces bains usagée peuvent être utilisés avec avantage selon la présente invention. 



  L'effet de l'aération est de former de l'hydroxyde de fer qui peut être séparé par exemple par filtration ou centrifugation, le filtrat résiduel étant une solution de sulfates des métaux non ferreux et de quelque peu de sulfate de fer. 



   Selca une autre particularité de l'invention,lorsque la solution aibsi obtenue contient un sel de cuivre, on acidifie cette solution et on y ajoute du fer   métallique,   de préférence en petits   morceaux   ou en poudre. Le fer se dissout dansla solu- tion en déplaçant; le cuivre qui précipite alors sous forme métal.- lique et qu'on peut commodément séparer par filtration ou   centri-   fugation. La solution résiduelle contient du sel de fer ainsi que d'autres sels de métaux (par exemple des sels de zinc et de nickel) et est susceptible d'être réutilisée dans le stade initial du pro= cédé. 



   En conséquence,selon l'invention, on peut exécuter le procédé qui vient d'être décrit sous forme semi-continue,la solu- tion contenant le sel de fer, d'ordinaire avec d'autres sels mé-   talliques,   étant remise en circuit pour servir de solution neutre de sel ferreux dans le procédé de l'invention. Le procédé n'est que semi-continu car, ainsi, il s'accumule, dans le premier   réci-   pient de traitement, une certaine quantité des sels d'autres métaux présents dans la matière brute traitée initialement, par exemple 

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 du sulfate de sine et du sulfate de nickel.

   La présence de ces sels n'affecte pas sérieusement le fonctionnement du procédé, excep- té toutefois que, lorsque la concentration de ces autres sels aug- mente, la proportion relative, de sel ferreux requis diricue en cor- respondance. 



   De ce fait, on arrive à un stade auquel l'efficacité de la solution utilisée tombe et, à ce stade, on remplare la   @@ution   de traitement par une solution fraîche. La solution ainsi   rejeté,*   contient cependant de précieux sels métalliques   et,     salon   une   autre-   particularité de la présente invention, on récupère ces autres   se!?   et les métaux qu'ils contiennent dans ladite solution. Ainsi,par exemple, lorsque ladite solution contient une proportion sensible de sulfate de zinc, on ajoute de l'oxyde de zinc en poudre de fa- çpn à précipiter le sulfate de fer restant et l'on sépare ainsi le sulfate de zinc de la solution résiduelle par cristallisation. 



   Si la matière' brute initiale contient du cuivre, du zinc et du nickel, de telle sorte qu'il s'accumule du sulfate de nickel dans la solution avec le sulfate de zinc, il est avantageux, après enlèvement du fer comme on l'a indiqué, d'ajouter de la poudre de zinc et, ainsi, de précipiter préférentiellement le nickel. La so- lution restante est alors constituée essentiellement par une solu- tion de sulfate de zinc dont on sépare le sulfate de zinc par cristallisation. 



   L'oxyde de fer séparé au cours de l'exécution du procédé est lui-même un sous-produit de valeur. Le fer métallique qui est introduit pour la récupération du cuivre peut lui-même être une matière de rebut et on l'ajoute de préférence sous forme finement divisée. L'introduction de fer métallique compense naturellement, dans une certaine mesure, le retrait du fer sous forme d'hydroxyde de fer, de sorte que la solution finale qui, comme on l'a indiqué plus haut, peut être réutilisée dans l'exécution du procédé contient une quantité de fer comparable à celle qui était présente au début 

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   les   opérations.

     En   pratique toutefois, on trouved'une manière générale, que la séparation du fer sous forme d'hydroxyde de fer ntest pas pleinement compensée par l'addition de fer   métallique   pour la récupération du cuivre et, en conséquence, il est désira- ble de compléter le premier bain de traitement avec du sulfate fer- reux frais de temps en temps. 



   La solution initiale de sulfate ferreux   peut êtr@   spécia- lement préparée par traitement de déchets de fer avec de l'acide sulfurique mais, comme on l'a indiqué plus haut,le sulfate ferreux provenant de bains de décapage de fer usagés constitue une forme bon marché de la solution requise. La solution peut avantageusement avoir une densité d'environ 1,2 et doit être, soit sensiblement neutre au tournesol ou au   méthyl-orange   à   1! origine ,   soit neutrali- sée   immédiatment   par les oxydes présents dans la matière brute en traitement.

   Lorsque la matière brute à traiter contient du fer, du cuivre et d'autres métaux, le traitement avec l'acide sulfurique donne directement la solution de sulfate ferreux, la matière résidu- elle contenant du cuivre étant déjà en place pour être traitée par aération. 



     On   effectue cette aération en faisant barboter dans la solution un excès notable d'air ou   d'oxygène    La solution doit être vigoureusement agitée de façon que les morceaux de matière brute frottent les uns contre les autres. Les divers stades du procédé peuvent être exécutés à la température du local mais les diverses réactions sont accélérées si l'on chauffe les solutions, par exem- ple à   45-80'.On   a trouvé qu'en pratique la reaction était quelque peu exothermique. 



   Les exemples suivants illustrent l'invention sans toute- fois la limiter. 



    EXEMPLE   1 ; 
On charge une première cuve de traitement avec 10 litres de solution de sulfate ferreux de densité 1,2, neutre au méthyl- orange et avec une quantité de déchets contenant du cuivre, du zinc 

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      et du nickel, qui est stoechiométriquement   moindre   que l'équivalent du sulfate ferreux, les déchets se présentan-c sous forme de. petits morceaux. On fait barboter de l'air par de fines tuyère; dans la solution, en agitant vigoureusement celle-ci jusqu'à ce que la ,totalité des déchets soit passée en solution. A ce stade, on cons- tate un précipité copieux d'hydroxyde de fer. 



   On fait passer le contenu de la euve à travers   un     filtre-   presse pour séparer l'hydroxyde de fer qui forme un premier   p.duit   de récupération. 



   On recueille le filtrat dans une seconde cuve et on   l'a-   cidifie avec de l'acide sulfurique, de façon qu'il   contienne     envi- '   ron 1 % d'acide libre. On ajoute alors de petits morceaux de fer métallique en agitant,   jusqu'à   ce que sensiblement tout le cuivre contenu dans la solution soit précipité sous forme de cuivre   -métal-   lique. On fait alors passer le contenu de la cuve à travers un filtre-presse pour séparer le cuivre métallique qui constitue un second produit de récupération. 



   Le filtrat sensiblement neutre provenant du filtre-presse est ramené dans la première cuve de traitement et réutilisé pour traiter une nouvelle quantité de matière brute similaire.On répète le procédé jusqu'à ce que la teneur en métaux autres que le fer de la solution quittant le second filtre-pressa atteigne environ 80 % au plus du poids total des sulfates. 



   A ce stade, on fait passer la solution dans uns troisième cuve où on la traite avec de l'oxyde de zinc brut pour précipiter tout le fer sous forme d'hydroxyde de fer que l'on recueille par filtration et qui constitue une quantité supplémentaire du premier produit de récupération. 



   On ajoute alors de la poussière de zinc pour précipiter le nickel sous forme de nickel métallique qui constitue un troisiè- me produit de récupération. 



   Finalement, on laisse cristalliser la solution et on recueille du sulfate de zinc qui forme un quatrième produit de ré- cupération. 

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   On se rend compte que la présente int action fournit un procédé de récupération de cuivre et autres métaux de valeur à par- 
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 tir de matières brutes en déchets, cest-.,-.'.ir., d3 matières brutes relativement bon marché, mais qu'en même -ic\.. : produi-b, sous un état de puretl sensible, le cuivre métO'j. -.vw: ;oulu9 l8 oxyde de fer et les autres métaux tels que le zinc E;.t; 13 ,-:'cke19 qui peuvent également être présents. Outre les matière.- ). ' la &---U - sas'oiè- re chimique consommée est l'acide sulfurique et ceci, seulement par transformation en sulfates métalliques précieux, par   exemple   en sulfate de zinc. 
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  1,'.NGiNDIC;ATTON 
1. Procédé de récupération à partir de matières brutes, de métaux non ferreux susceptibles de former des sels solubles dans l'eau avec des acides minéraux forts, caractérisé en ce qu'il con- siste à traiter ces matières brutes sous forme de morceaux avec une solution sensiblement neutre d'un sel ferreux d'un acide miné- ral fort, tout en aérant la solution et en même temps en agitant vigoureusement les pièces de façon à les faire frotter les unes contre les autres. 



   2. Procédé pour la récupération du cuivre à partir de matières brutes qui le contiennent, caractérisé en ce qu'il   consis-   te à traiter ces matières brutes sous forme de morceaux avec une solution sensiblement neutre d'un sel ferreux   d'un   acide minéral fort, tout en aérant la solution et en même temps en agitant vi- goureusement les pièces de façon à les faire frotter les unes con- tre les autres, on sépare l'hydroxyde de fer qui précipite, on ajoute du fer métallique à la solution et on sépare le cuivre métal- lique ainsi précipité.

Claims (1)

1. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la matière brute contient également du zinc et on traite la so- lution, après avoir enlevé le cuivre métallique avec de l'oxyde <Desc/Clms Page number 8> de zinc, pour causer la précipitation du fer résiduel sous forme d'hydroxyde de fer, on sépare l'hydroxyde de fer et l'on concentre la solution résiduelle pour récupérer le sel de zinc qu'elle con- tient par cristallisation.

   4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la matière brute contient, en outre, du nickel et on ajoute à la solution suffisamment de zinc finement divisé pour causes la pré- cipitation du nickel sous forme métallique.

   5. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on réutilise la solution obtenue après la séparation du cuivre avec une quantité fraîche de matière brute, puis on répète le pro- cédé.

   6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la matière brute contient du zinc ou du zinc et du nickel et on laisse accumuler les sels de ces métaux dans la solution jusqu'à ce qu'on obtienne une forte concentration de ceux-ci, puis on traite la solution par le procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions 3 et 4.

   7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution de sel ferreux ini- tialement utilisée est une solution de sulfate ferreux.

   8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la solution de sel ferreux est une solution d'acide sulfurique qui a été utilisée pour le décapage du fer.

   9. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la solution de sel ferreux initialement utilisée est une solu- tion de sulfate ferreux rendue sensiblement neutre par réaction avec les oxydes présents dans la matière brute.

   10. Procédé suivant la revendication 7,caractérisé en ce que la matière brute contient du fer et la solution ferreuse initiale est fabriquée sur place par addition d'acide sulfurique <Desc/Clms Page number 9> à la matière brute)- 11. Métaux ou sels métalliques obtenus par application du procédé, suivant l'une quelconque des revendications précédentes.