BE1006844A3 - Procede pour la recuperation de substances valables a partir de scories de processus metallothermiques. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé pour la récupération de substances valables à partir de scories produites dans les processus métallothermiques de fabrication de métaux ou d'alliages ferreux, processus dans lesquels un mélange d'oxydes métalliques, de réducteurs ou de métaux supplémentaires est allumé et où il se forme une masse fondue de métal ainsi qu'une masse fondue de scories.
Description
<Desc/Clms Page number 1> DESCRIPTION Procédé pour la récupération de substances valables à partir de scories de processus métallothermiques. La présente invention concerne un procédé pour la récupération de substances valables à partir de scories produites dans des processus métallothermiques de fabrication de métaux ou d'alliages ferreux dans lesquels un mélange d'oxydes métalliques, de réducteurs ou de métaux supplémentaires sont enflammés et où il se forme une masse métallique en fusion ainsi qu'une masse fondue de scories. Les processus métallothermiques sont des réactions métallurgiques entre certains oxydes métalliques comme par exemple les oxydes de molybdène, tungstène, vanadium chrome ou niobium avec de l'aluminium ou du silicium comme réducteur, dans lesquelles les métaux ou des alliages correspondants sont produits par une réaction spontanée (exothermique) à condition que des oxydes ou des métaux supplémentaires soient présents dans la réaction. D'après cette méthode, on fabrique par exemple le ferro-molybdène, le ferrotungstène, le ferro-vanadium, le ferro-chrome, ainsi que le ferro-niobium et le nickel-niobium. Tous les processus métallothermiques produisent des scories qui peuvent contenir, outre l'oxyde du réducteur (Al203 et/ou Si02), différentes quantités d'oxydes du matériau recherché (MoO3, W03, Cr203, Nb2Os, VOg). Cela est dû à des réactions de réduction <Desc/Clms Page number 2> incomplètes entre l'oxyde métallique et le réducteur. En pratique, ce cas se présente fréquemment, parce que la réaction ne peut pas être menée complètement à sa fin lorsqu'une certaine teneur en métal réducteur ne peut pas être dépassée dans le produit final. On se réfère à ce sujet, comme état le plus proche de la technique, au brevet allemand DE-C 32 15 369 dans lequel un processus métallothermique de ce genre est décrit. Ce document porte sur une manière d'augmenter le rendement de la phase métallique, consistant à traiter les scories des processus de ce genre à l'état encore liquide en fusion avec des réducteurs supplémentaires sous apport d'énergie électrothermique, jusqu'à ce que les scories soient largement débarrassées des substances utilisées comme oxydes métalliques. L'inconvénient de ce procédé est que les opérations répétées de prélèvements d'échantillons et d'analyse des partenaires réactionnels encore liquides durant la post-réduction rendent le contrôle du processus très complexe et que le respect des conditions limites pour la teneur de la phase métallique en métaux réducteurs indésirables est déterminée par des paramètres de procédé très critiques. Il faut donc appliquer un compromis entre la pureté de la phase métallique et la teneur résiduelle des scories en oxydes métalliques utilisés. L'invention a donc pour but de proposer un procédé qui ne présente pas les inconvénients décrits. Ce but est atteint selon l'invention en ce que les scories séparées de la phase métallique sont retraitées dans un procédé séparé avec un autre mécanisme réactionnel. La substance de valeur Nb205 est éliminée en grande partie de ces scories et revalorisée de manière avantageuse dans les produits consécutifs. Il est ainsi possible, par une réduction métallothermique des oxydes métalliques du genre décrit au moyen de métaux <Desc/Clms Page number 3> réducteurs, par exemple l'aluminium et/ou le silicium, de fabriquer des alliages largement exempts de contamination par le métal réducteur, ces substances intéressantes devant être récupérées de manière aussi complète que possible et sous forme de produit à partir des scories produites qui en contiennent nécessairement encore sous la forme des oxydes métalliques utilisés. L'objet de la présente invention est donc un procédé pour la récupération de substances valables à partir de scories produites lors des processus métallothermiques d'obtention de métaux ou d'alliages ferreux, processus dans lesquels un mélange d'oxydes métalliques, de réducteurs ou de métaux supplémentaires est enflammé et où il se forme une masse métallique en fusion ainsi qu'une masse fondue de scories, ce procédé étant caractérisé en ce que les scories sont séparées de la phase métallique, puis, dans une étape séparée, réduites de manière électrothermique avec du carbone avec formation d'une nouvelle masse fondue métallique, et que le métal de la nouvelle masse fondue métallique est oxydé dans un processus métallurgique pour éliminer le carbone résiduel et donner les oxydes métalliques correspondants. Habituellement, la fabrication de ferroniobium ou de nickel-niobium avec une teneur en métal réducteur limitée à maximum 1 % en poids d'aluminium peut donner des scories contenant 5 à 11 % en poids de Nib205. Normalement on devrait limiter ces scories, car pour des teneurs résiduelles de maximum 1% d'Al, les teneurs des scories en oxyde de niobium ne peuvent pas être abaissées en raison des conditions de la réaction. Mais le procédé selon l'invention permet de récupérer ces substances. De préférence, la quantité de carbone ajouté est au moins égale à la quantité stoechiométrique de l'oxyde métallique à réduire. On peut obtenir des effets positifs en <Desc/Clms Page number 4> ajoutant des métaux et/ou des oxydes métalliques aux scories séparées. Le procédé selon l'invention est décrit cidessous à l'aide d'exemples, sans que cela signifie une limitation. Exemple Une scorie produite dans la fabrication métallothermique de nickel-niobium par réduction d'oxyde de niobium avec de l'aluminium, avait la composition suivante : 9,2% Nib205, environ 70% AlOg, résidu CaO. On a obtenu pour l'alliage final une teneur résiduelle en aluminium de 0,95% en poids. Cette scorie a été recueillie après séparation du métal final (alliage nickel-niobium) et préalablement concassée à < 40 mm. De manière correspondante à la composition, on a ajouté à la scorie la quantité nécessaire de réducteur sous forme de poussier de coke, ainsi que certaines quantités de chaux éteinte et une quantité de nickel métallique telle que l'on devait obtenir comme produit un alliage nickelniobium contenant 60% de Nb. On a fondu ce mélange dans un four à arc avec une enveloppe réfractaire dans des conditions carbothermiques. Après la réduction, la scorie a été séparée du métal encore liquide par décantation. A la fin du processus de réduction, l'analyse a révélé la présence de moins de 0,15% de Nb205 seulement. La scorie pouvait ainsi être déclarée exempte de substance valable et être évacuée. Le métal produit avec cette masse fondue contenait pour la plus grande part le niobium à obtenir et avait la composition suivante : 60% Nb 32% Ni 3% Fe <Desc/Clms Page number 5> 2% Al 1% si 2% C. Le raffinage de cet alliage contaminé de Al, Si et C peut être effectué dans une autre étape, le métal étant réduit à une granulométrie inférieure à 0,5 mm et oxydé dans un four de calcination à étages pour éliminer la teneur résiduelle en carbone. C'est le cas à une température réactionnelle de 7000C et on obtient un mélange d'oxyde de niobium et d'oxyde de nickel de la composition approximative suivante : 67% Nb2Og 30% Nio 3% (Fe203 + Sitz). Ce mélange d'oxydes contient 98 à 99% de la substance valable comme produit final. Ce produit peut être ajouté comme précurseur dans d'autres processus consécutifs pour fabriquer du nickel-niobium. Le procédé de récupération des teneurs résiduelles des scories métallothermiques selon l'invention peut être appliqué de manière analogue pour les oxydes des éléments Mo, W, Cr et V.
Claims (3)
- REVENDICATIONS 1. Procédé pour la récupération de substances valables à partir de scories produites dans des processus métallothermiques d'obtention de métaux ou d'alliages ferreux dans lesquels un mélange d'oxydes métalliques, de réducteurs ou de métaux supplémentaires est enflammé et où il se forme une masse métallique en fusion ainsi qu'une masse fondue de scories, caractérisé en ce que les scories sont séparées de la phase métallique puis, dans une étape suivante séparée, réduites de manière électrothermique avec du carbone avec formation d'une nouvelle masse métallique fondue, et que le métal de la nouvelle masse métallique fondue est oxydé dans un processus de fusion métallurgique pour éliminer le carbone résiduel et donner les oxydes métalliques correspondants.
- 2. Procédé selon la rvendication 1, caractérisé en ce que la quantité de carbone ajoutée correspond au moins à la quantité stoechiométrique de l'oxyde métallique à réduire.
- 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on ajoute des métaux et/ou des oxydes métalliques aux scories séparées.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RE | Patent lapsed |
Owner name: H.C. STARCK G.M.B.H. & CO. K.G. Effective date: 19950531 |