MÉTHODE DE SÉPARATION DES SULFURES DE NICKEL ET DE CUIVRE

BUREAU DES BREVETS DES ÉTATS-UNIS

AMBROSE MONELL, DE NEW York, N. Y.

N° 802,012. Spécification des Lettres Patentes. Breveté le 17 Oct., 1905. Demande enregistrée le 19 janvier, 1903. N° de série 139,630.

Avis est donné à qui de droit:

Que je, soussigné, AMBROSE MONELL, de New-York, du comté et de l’état de New-York, ai inventé une méthode nouvelle et utile pour la séparation des sulfures de nickel et de cuivre, dont ce qui suit est la description claire, complète et exacte.

Dans la réduction des minerais contenant du nickel et du cuivre où une matte est produite renfermant des sulfures de nickel, de cuivre et de fer, un procédé a été imaginé au moyen duquel une séparation du sulfure de nickel est effectuée par l'emploi du sulfure de sodium, prenant avantage de sa puissance à dissoudre librement le cuivre et le fer et à former une solution de densité moindre que le sulfure de nickel. La matte mélangée avec du coke et du sulfate de sodium a été placée dans un cubilot. Lorsque cette charge est fondue, le sulfate de soude est réduit par le coke en sulfure de sodium, formant une solution avec partie de sulfure de cuivre et de sulfure de fer, et s'écoule avec les sulfures non dissous et fondus de nickel de cuivre, etc., à travers le trou de coulée, lequel est constamment ouvert dans des moules, où les constituants fondus se séparent d’après leur poids spécifique, le sulfure de sodium contenant les sulfures dissous de cuivre et de fer surnageant à la surface et les sulfures insolubles se fixant au fond. Lorsque les constituants de la fonte ont été solidifiés, on sépare les parties par fracture et les surfaces contenant le cuivre et le fer sont rechargées dans un haut fourneau, où les sulfures de sodium sont fondus dans un laitier de fer, étant alors perdus. Les résidus contiennent la plus grande partie des sulfures de nickel de la matte primitive; mais à cause de l'imperfection de la séparation, ils contiennent aussi des sulfures de cuivre et de fer en si grande quantité, qu'il est nécessaire de les refondre avec de nouvelles additions de coke et de sulfate de sodium, et ainsi répéter la fusion et la séparation jusqu'à quatre ou cinq fois avant que les résidus soient suffñsamment exempts de fer et de cuivre pour rendre le sulfure de nickel qui en résulte apte à être soumis économiquement aux degrés successifs du procédé de raffinage. Le procédé ainsi poursuivi est lent et ruineux, et à cause du coût des substances et de la quantité de travail et de maniement requis, augmente grandement le prix de revient du nickel ou de l’oxyde de nickel, qui est le produit final. J'ai découvert que ces difficultés peuvent être surmontées, et la séparation rendue rapide et peu coûteuse par le procédé suivant:

Au lieu de fondre la matte composée, comme autrefois, dans un cubilot et de conduire le produit continuellement dans des moules, je fonds la matte de manière à ce qu'une fois fondue elle demeure en état de fusion et soumise à la haute température d'un fourneau pour une période considérable de temps, durant laquelle je trouve que les sulfures de fer et de cuivre seront entièrement dissous par le sulfure de sodium, et en une fusion une bonne

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séparation peut être effectuée; par deux traitements semblables, les résultats obtenus sont égaux ou supérieurs aux résultats des quatre ou cinq fusions qui ont été employées jusqu'à présent. Dans ce but, j'emploie comme fourneau de fusion un four à réverbère Martin-Siémens, garni de brique de magnésite, car je trouve que les fourneaux garnis de silice sont rapidement détruits par le fondant avec le sulfure de sodium. Dans ces fourneaux j'introduis une matte de nickel-cuivre, soit solide ou fondue, avec du coke et du sulfate de sodium, le dernier étant préférablement dans la proportion de 60 pour cent du poids de la matte, et le coke dans la proportion de 15 pour cent avec la matte. Le sulfate est ajouté de préférence sous forme de gâteaux de nitre du commerce. Là par exemple, une charge contenant cinquante tonnes de matte est traitée, contenant, disons quarante-cinq pour cent de sulfure 4e nickel et trente-cinq pour cent de sulfure de cuivre, elle »st fondue dans le fourneau et tenue à la chaleur pour quelque temps—disons quatre ou cinq heures après que la fusion est obtenue pendant quoi elle est préférablement ‘“barrée”, c'est-à-dire traitée en immergeant sous sa surface des pieux de bois vert, qui font dégager des hydrocarbures et des vapeurs, et aident ainsi à la réduction du sulfate et produisent une agitation de la substance, qui facilite et rend plus complète la dissolution des acides qui doivent être enlevés. La dissolution presque complète des sulfures de cuivre et de fer dans le sulfure de sodium réduit du gâteau de nitre est ainsi effectuée, et la charge fondue peut être coulée du fourneau et être séparée dans des moules: m is pour obtenir les meilleurs résultats, je coule les diverses couches du fourneau séparément, coulant premièrement la solution des sulfures de cuivre et du fer flottant à la surface du bain, et finalement les sulfures de nickel non-dissous, L'ordre du coulage peut être renversé, la couche inférieure du sulfure de nichel étant enlevée la première. La grande proportion de fer et du cuivre est ainsi séparée du sulfure de nickel qui est obtenu presque pur. Si l'on désire une plus grande pureté, le sulfure de nickel peut être rechargé dans le fourneau et être traité de nouveau de la même manière.

Le métallurgiste habile pourra modifier l'appareil et employer aussi d’autres substances dissolvantes. Par exemple, le sulfure de sodium peut être chargé dans le fourneau au lieu du sulfate de sodium, et dans ce cas, comme aucune réduction n'est requise, le coke peut être supprimé ou être employé en plus petite quantité, et même lorsque le sulfate de sodium est employé, la désoxydation peut être accomplie par l'opération des pieux de bois vert, sans coke ou avec seulement une petite quantité de coke.

Au lieu du sulfure de sodium, je puis employer les sulfures d’autres métaux alcalins ou le sulfure de manganèse.

Je revendique la propriété de:—

1. La méthode de séparation des sulfures métalliques décrite par les présentes, qui consiste à ajouter à une matte contenant de tels sulfures, une substance qui est un dissolvant de quelques-uns de ces sulfures, puis chauffer le mélange au point de fusion du dit dissolvant, maintenir la masse en fusion jusqu'à ce que substantiellement tous les sulfures solubles aient été dissous, et permettre aux sulfures non dissous de se déposer et se séparer du sulfure ou des sulfures dissous.

2. La méthode de séparation des sulfures métalliques, décrite par les présentes, qui consiste à ajouter à une matte contenant de tels sulfures, une substance qui est un dissolvant de quelques-uns de ces sulfures, puis chauffer le mélange au point de fusion du dit dissolvant, agiter la masse et la maintenir en fusion jusqu’à ce que substantiellement tous les sulfures solubles aient été dissous, et permettre aux sulfures non dissous de se déposer et se séparer du sulfure ou des sulfures en dissolution.

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3. La méthode de séparation des sulfures métalliques, décrite par les présentes, qui consiste à ajouter à une matte contenant de tels sulfures, une substance qui est un dissolvant de quelques-uns de ces sulfures, puis chauffer le mélange au point de fusion du dit dissolvant, maintenir la masse en fusion jusqu’à ce que substantiellement tous les sulfures solubles aient été dissous, et permettre aux sulfures non dissous de se déposer et retirer la couche fondue séparément.

4. La méthode de séparation des sulfures métalliques décrite par les présentes, qui consiste à ajouter à une matte contenant de tels sulfures, dans un four Martin-Siémens, une substance qui est un dissolvant de quelquesuns de ces sulfures, puis chauffer le mélange au point de fusion du dit dissolvant, agiter la masse et la maintenir en fusion jusqu’à ce que substantiellement tous les sulfures aient été dissous, et permettre aux sulfures non dissous de se déposer et les séparer du sulfure ou des sulfures en dissolution.

5. La méthode de séparation des sulfures métalliques, décrite par les présentes, qui consiste à ajouter à une matte contenant de tels sulfures, dans un four Martin-Siémens, une substance qui est un dissolvant de quelques-uns de ces sulfures, puis chauffer le mélange au point de fusion du dit dissolvant, agiter la masse et la maintenir en fusion jusqu’à ce que substantiellement tous les sulfures solubles aient été dissous, et permettre au sulfure non dissous de se déposer, et retirer la couche fondue séparément.

6. La méthode de séparation des sulfures métalliques, décrite par les présentes, qui consiste à ajouter à une matte contenant de tels sulfures, du sulfate de sodium et un agent réducteur pour le sulfate, chauffer le mélange au point de fusion du dissolvant qui en résulte, maintenir la masse en fusion jusqu’à ce que substantiellement tous les sulfures solubles aient été dissous, et permettre au sulfure non dissou de se déposer, et le séparer du sulfure ou des sulfures en dissolution.

7. La méthode de séparation des sulfures métalliques décrite par les présentes, qui consiste à ajouter à une matte contenant de tels sulfures, une substance qui est un disso!,ant de quelques-uns de ces sulfures y contenus, puis chauffer le mélange au point de fusion du dit dissolvant, ‘“‘barrer’’ la masse et la maintenir en fusion jusqu'à ce que substantiellement tous les sulfures solubles aient été dissous, et permettre au sulfure non dissous de se déposer et le séparant du sulfure ou des sulfures dissous.

8. La méthode de séparation des sulfures métalliques décrite par les présentes, qui consiste à ajouter à une matte contenant de tels sulfures,

lins un four Martin-Siémens, une substance qui est un dissolvant de quel-

uues-uns de ces sulfures, agitant la masse, et la maintenir en fusion jusqu'à ce que substantiellement tous les sulfures solubles aient été dissous, et premettre aux sulfures non dissous de se déposer et les séparer du sulfure ou des sulfures en dissolution.

9. La méthode de séparation des sulfures métal’ jues, qui consiste à ajouter à une matte contenant de tels sulfures, dans un four Martin-Siémens, une substance qui est un dissolvant de quelques-uns de ces sulfures, ‘“barrer’”’ la masse, et la maintenir en fusion jusqu’à ce que substantiellement tous les sulfures solubles aient été dissous, et permettre au sulfure non dissous de se fixer, et retirer la couche fondue séparément,

En foi de quoi, j'ai aux présentes apposé ma signature.

AMBROSE MONELL.

Témoins:

ERvu F. Woo, BENO. B. GATTELL.