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carbon
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sulfuric acid
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Gene Or Protein
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ETRE
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Est A
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DANS
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sulfates
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sulphides
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sulphates
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carbonates
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metals
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Physical
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10 minutes
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5-10 minutes
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more than 100 deg
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13 s
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Disease
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Depression
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2520341A1
Family ID 8267309
Probable Assignee Fives Cail Babcock
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA CALCINATION DES MINERAIS DE
PHOSPHATE
EN Title CALCINING OF PHOSPHATE ORES - WHERE PREHEATED AND CALCINED
ORE IS FLUIDISED IN AIR TO COMPLETE COMBUSTION AND OXIDN. OF
CONSTITUENTS IN ORE PRIOR TO COOLING
Abstract
_________________________________________________________________
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE LA CALCINATION EN SUSPENSION DES
MINERAIS DE PHOSPHATE.
POUR AMELIORER LA QUALITE DU MINERAI CALCINE, ON LE MAINTIENT A
TEMPERATURE ELEVEE, PENDANT 5 A 10MINUTES, AVANT DE LE REFROIDIR.
CETTE OPERATION PEUT ETRE EFFECTUEE DANS UN REACTEUR A LIT FLUIDISE 4
AGENCE ENTRE LE SEPARATEUR 3 ASSOCIE A LA CHAMBRE DE CALCINATION CC ET
LE REFROIDISSEUR 5, 6, 7.
The ore is preheated, and is then rapidly calcined as a suspension in
a static calcining chamber. The calcined ore is then kept at a high
temp. for 5-10 minutes, pref. in a fluidised state, before being
cooled. The calcined ore is pref. fluidised by air, the rate of flow
of the air being adjusted so the temp. of the ore does not drop by
more than 100 deg.C in the fluidised bed prior to cooling. The pref.
plant includes two preheating cyclones receiving hot gases leaving a
static calcining cyclone. After leaving the calcining cyclone, the ore
flows into a fluidised bed with an overflow leading to three cooling
cyclones. Used for efficient calcining, where organic matter is
removed, and the air in the fluidised bed converts sulphides into
sulphates.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne la calcination des minerais de
phosphate. Suivant le type de minerai traite, cette operation a pour
effet soit de provoquer la dissociation des carbonates avec degagement
de C02, soit d'eliminer par combustion les matieres organiques, soit
d'obtenir simultanement ces deux resultats.
Le brevet 78/11673 au nom de la demanderesse a pour objet un procede
de calcination des minerais de phosphate caracterise en ce que ce
traitement est effectue en suspension dans une chambre de calcination
statique ou le minerai-sejourne moins de trente secondes.
Le but de la presente invention est d'apporter au procede de
calcination en suspension des minerais de phosphate des
perfectionnements permettant d'ameliorer la qualite du produit
calcine.
Conformement a l'invention, le produit calcine est maintenu a
temperature elevee pendant 5 a 10 minutes, avant d'etre refroidi. De
preference, le maintien en temperature du produit calcine est effectue
en lit fluidise.
Le gaz utilise pour la fluidisation peut etre de l'air frais ou
rechauffe ou un melange gazeux froid ou chaud, en particulier des
fumees prelevees en un point quelconque de l'installation.
Le debit du gaz de fluidisation sera determine suivant les regles de
l'art pour assurer une fluidisation correcte, sans plus. On verifiera
cependant, dans le cas ou une reaction chimique est recherchee dans le
fluidiseur, par exemple l'oxydation des sulfides, que le debit de gaz
et sa composition permettent la realisation complete de cette
reaction. Le debit du gaz. et sa temperature seront tels que la
difference entre la temperature d'entree dans le fluidiseur, de 800 a
11000C suivant la nature du minerai de phosphate traite, et la
temperature de sortie soit de l'ordre de 500C et ne depasse pas 1000C.
Les gaz recueillis au-dessus du lit fluidise seront en general
reinjectes dans l'installation pour utiliser leur potentiel thermique,
la methode la plus simple consistant a evacuer les gaz et le produit
calcine du lit fluidise vers le refroidisseur par une sortie commune.
Dans le cas ou le gaz de fluidisation, par suite du contact avec le
produit calcine,se charge en composants toxiques ou indesirables, tels
que les composes de metals lourds, il est evacue et traite a part.
Dans le cas ou le minerai de phosphate traite est riche en matieres
organiques le maintien en temperature du produit calcine permet
d'eliminer la majorite des sulfides formes pendant la calcination par
reduction des sulfates par le carbon des matieres organiques; ces
sulfides provoquent une corrosion inacceptable des cuves lors de
l'attaque du minerai calcine par l'sulfuric acid.
Dans le cas d'un minerai a gangue carbonatee l'invention permet une
transformation de la structure de la chaux produite lors de la
calcination qui assure un meilleur rendement de l'extinction
ulterieure.
Pour la mise en oeuvre de l'invention on utilisera une installation
comprenant une chambre de calcination statique ou le minerai est
maintenu en suspension et calcine par les gaz resultant de la
combustion d'un combustible et de l'air admis dans ladite chambre, un
separateur dont l'entree est reliee a la sortie de la chambre et ou le
produit calcine est separe du courant gazeux, un prechauffeur ou le
minerai est chauffe par les fumees de la chambre de calcination avant
d'etre introduit dans celle-ci et un refroidisseur ou le produit
calcine est refroidi au moyen d'air frais, cette installation
comportant en outre un reacteur a lit fluidise place entre la sortie
matieres du separateur associe a la chambre de calcination et l'entree
du refroidisseur.
La description qui suit se refere au dessin l'accompagnant qui montre,
a titre d'exemple non-limitatif, un mode de realisation de
l'invention. L'unique figure de ce dessin est le schema d'une
installation pour la mise en oeuvre de l'invention.
Cette installation est constituee par un prechauffeur comportant deux
cyclones 1 et 2, une chambre de calcination CC associee a un cyclone
3, un reacteur a lit fluidise 4 et un refroidisseur comprenant trois
cyclones 5, 6 et 7. Des ventilateurs 8, 9 et 10 assurent la
circulation des fumees et de l'air.
La chambre de calcination est une chambre verticale, de revolution,
formee d'une partie superieure cylindrique et d'une partie inferieure
en forme de tronc de cone inverse et raccorde par sa grande base au
bas de la partie cylindrique. Elle comporte, a son extremite
superieure, une entree tangentielle pour l'air et le minerai, et, a
son extremite inferieure, une sortie axiale pour les gaz de combustion
et le minerai calcine; des injecteurs de combustibles 11 sont disposes
sur le plafond de la chambre.
Le reacteur a lit fluidise est constitue par un recipient ferme
comportant au-dessus de son fond une sole permeable aux gaz et servant
de support au lit fluidise.
Un ventilateur 10 permet d'insuffler de l'air ou un autre gaz dans le
lit fluidise, a travers la sole. Le reacteur 4 comporte en outre un
conduit d'alimentation raccorde a la pointe du cyclone 3 et une
goulotte de sortie 12 alimentee par debordement au-dessus d'un
deversoir de trop plein et reliee au refroidisseur.
Le minerai sous forme pulverulente est introduit en A dans la conduite
reliant les cyclones 1 et 2 et est entraine dans le cyclone 1 par les
gaz circulant dans cette conduite sous l'action de la depression creee
par le ventilateur 9; ces gaz proviennent de la chambre de calcination
et cedent une partie de leur chaleur sensible au minerai au cours de
ce trajet.
Le minerai separe dans le cyclone i est introduit dans la conduite
reliant le cyclone 3 au cyclone 2 ou il est a nouveau mis en
suspension dans les gaz chauds sortant de la chambre de calcination.
Dans le cyclone 2, le minerai est separe des gaz, et il est ensuite
introduit dans la conduite reliant le cyclone 5 a la chambre de
calcination et ou circule de l'air ayant traverse les cyclones 7, 6 et
5 et rechauffe par le produit calcine. Le courant d'air charge de
minerai entre tangentiellement dans la chambre de calcination Un
combustible injecte en Il dans la chambre de calcination brule au
contact de l'air et fournit la chaleur necessaire a la calcination; ce
combustible peut etre solide, liquide ou gazeux. Lorsque le minerai
contient des matieres organiques, une partie de la chaleur necessaire
est fournie par la combustion de ces matieres.
Le minerai calcine, en suspension dans le courant gazeux, est evacue
par la sortie situee a l'extremite inferieure de la chambre. Dans le
cyclone 3, le minerai calcine est separe du gaz de combustion puis
introduit dans le reacteur 4, au sein du lit fluidise cree par
insufflation d'air ou d'un autre gaz a travers la sole permeable du
reacteur. Le volume du lit fluidise et le debit des gaz de
fluidisation sont choisis pour que le temps de sejour moyen du minerai
calcine dans le reacteur 4 soit compris entre 5 et 10 minutes. Le lit
fluidise est un lit dense, c'est-a-dire que le minerai calcine se
comporte pratiquement comme un liquide et est evacue par debordement
au-dessus du deversoir de trop-plein.
Le minerai calcine sortant du reacteur est introduit dans le
refroidisseur, ou il est refroidi par l'air souffle par le ventilateur
8, puis est extrait a la pointe du cyclone 7.
Lorsque le minerai traite est riche en matieres organiques, le sejour
du minerai calcine dans le reacteur 4 permet la transformation des
sulfides en sulfates. Le gaz de fluidisation doit dans ce cas etre un
gaz oxydant. On pourra en particulier utiliser de l'air froid ou
rechauffe.
Etant donne qu'il s'agit d'un lit fluidise dense, le debit du gaz de
fluidisation est relativement faible (rapport des debits massiques
d'air et de minerai de l'ordre de 0,05 A 0,015) et il est possible
d'utiliser de l'air froid sans provoquer un abaissement appreciable de
la temperature du minerai calcine pendant son sejour dans le reacteur
4.
D'une maniere generale, on pourra tolerer un abaissement de la
temperature du minerai calcine de 500C A 100"C entre l'entree et la
sortie du reacteur 4.
Lorsque le minerai traite est un minerai 4 gangue carbonatee, le
sejour du minerai dans le reacteur 4 permet une transformation de la
structure de la chaux formee par calcination facilitant son
elimination ulterieure.
Dans le cas general les gaz recuperes a la partie superieure du
fluidiseur seront introduits a la partie superieure du refroidisseur
par le meme conduit 12 que la matiere. On pourra eventuellement les
evacuer par un conduit separe 13 s'ils contiennent des composants
toxiques ou les recycler en un autre point de l'installation.
I1 est bien entendu que toutes les modifications realisees par
l'emploi de moyens techniquement equivalents a ceux decrits entrent
dans le cadre de l'invention. On pourrait, en particulier, utiliser
une chambre de calcination en suspension ayant une structure
differente de celle decrite et notamment une chambre comportant des
sorties separees pour les gaz et les produits calcines; dans ce
dernier cas, le reacteur a lit fluidise serait place directement a la
sortie des produits calcines de la chambre de calcination.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Procede de calcination des minerais de phosphate consistant a
prechcauffer le minerai, a calciner le mineraiprechauffe en suspension
dans une chambre de calcinationstatique ou le minerai sejourne un
temps tres court eta refroidir le minerai calcine, caracterise en ce
quele minerai calcine est maintenu a temperature eleveependant 5 a 10
minutes avant d'etre refroidi.
2. Procede de calcination des minerais de phosphate selonla
revendication 1, caracterise en ce que le mineraicalcine est maintenu
a temperature elevee a l'etat fluidise.
3. Procede de calcination des minerais de phosphate selonla
revendication 2, caracterise en ce que le gaz servanta la fluidisation
du minerai calcine, pendant son maintien a temperature elevee, est de
l'air, la temperatureet le debit d'air etant choisis pour que la
diminutionde la temperature du minerai calcine, pendant la phasede
maintien en temperature, n'excede pas 1000C.
4. Procede de calcination des minerais de phosphate selonla
revendication 2, caracterise en ce que le gaz servanta la fluidisation
du minerai calcine, pendant son maintien a temperature elevee, est
constitue par une fractiondes fumees de l'installation de calcination.
5. Installation pour la mise en oeuvre du procede selon
larevendication 1, 2, 3 ou 4, comportant une chambre decalcination
statique (CC) ou le minerai est calcine ensuspension dans les gaz
produits par la combustion d'uncombustible et de l'air admis dans
ladite chambre, unseparateur (3) dont l'entree est reliee a la sortie
deladite chambre, et ou le minerai calcine est separe ducourant
gazeux, un prechauffeur (1, 2) ou le mineraiest chauffe par les fumees
de la chambre de calcinationavant d'etre introduit dans celle-ci et un
refroidisseur(5, 6, 7) ou le produit calcine est refroidi au
moyend'air frais, caracterisee en ce qu'elle comporte enoutre un
reacteur a lit fluidise (4) place entre lasortie des matieres solides
du separateur (3) et l'entreedu refroidisseur (5, 6, 7).
6. Installation selon la revendication 5, caracterisee ence que le
reacteur a lit fluidise (4) comporte une sortie unique (12) pour les
matieres solides et pour lesgaz qui est reliee a l'entree du
refroidisseur (5, 6, 7).
7. Installation selon la revendication 5, caracterisee ence que le
reacteur a lit fluidise (4) comporte des sorties separees (12 et 13)
pour les matieres solides etles gaz.
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