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!~
Llinvention a txait ~ un proc~d~ de pr~paration de chlorure
de plomb pur ~ partir de sel3 de plomb, carbonate ou sul~A~e,
lmpurs et contenant des métaux étrangers kels que cuivre et
argent.
Certaines applications industrielles de sels de plomb
requiarent un degré de puret~, tout au moins vis-~-vis de
certaines impuretés sp~cifiques, tr~s superieur au degr~ de
pureté accessible aux sels de plomb préparés par les procédes
industriels actuellement connus à partir de minerais plombifères.
Il est alors nécessaire pour les applications précitées d'uti-
liser des sels de plomb de grande pureté qui sont très onéreux.
Par exemple, dans la fabrication de chlorures de pol~vinyle,
on peut utiliser comme stabilisants des sulfates basiques de
. .
plomb. MaiR ces sulfates basiques de plomb ne doivent pas
contenir plus de quelques p.p.m. d'argent et de cuivre, ces
métaux étant des catalyseurs de dégradation du chlorure de
polyvinyle. Or les minerais de plomb ou les minerais plombifè-
res contiennent toujours du cuivre et de l'aryent en quantités
suffisantes pour que les sulfates basiques de plomb préparés
industriellement à partir de ces minerais aient des teneurs
en cuivre et argent très supérieures aux teneurs admissibles.
~n outre certains des métaux étrangers nuisibles aux applications
des se~s de plomb ont une valeur intrinsèque qui peut justifier
une récupération.
~ 'invention a pour objet un procédé de préparation de
chlorure de plomb pur a partix de sels de plomb, sulfate ou
carbonate, contenant des métaux étrangers ~ des teneurs exces-
B ives.
L'invention a ~galement pour objet un proc~dé de pr~para-
tion de chlorure de plomb pur o~ l'on s~pare des m~taux ~trangers
\
. ~
3~ ~
-::
~ous une ~orma autorisan~ une r6cup~ra~ion rentable.
A ces effe~ l'invention propose un proc~d6 de prC~paration
de chloxure de plomb pur ~ partir d'un sel de plomb, sul~ate ou .
carbonate, impur contenant des m~taux étrangers tels que cuivre
et argent, caractéris~ en ce qu'on lixivie ~ chaud le sel de
plomb avec une ~olution d'attaque aqueuse de chlorure de calcium
et d'acide chlorh~dri~ue, on sépare par filtration à chaud les
insolubles de la liqueur de lixiviation, on refroidit la liqueur
séparée et on récup~re par filtration et lavage le chlorure de
plomb cristallisé de la liqueur refroidie.
En effet le chlorure de plomb est beaucoup plus soluble à
chaud qutà froid, tandis que les chlorures des autres métaux
suscbptibles dSaccompagner le plomb dans les sels traités ont
une.solubilité qui varie peu avec la température.
La lixiviation du sulfate de plomb s'effectue suivant la
réaction :
PbS04 + CaC12 + nH20 -~ CaS04,nH20 ~ ~ Pb C12 avec n=0,1,2
la lixiviation du carbonate de plomb s'effectue suivant la
réaction
- 20 PbC03 ~ 2 HCl --~ PbC12 ~ ~ + 2
Le rendement de solubilisation du chlorure de plon~ à
chaud est favorisé par la présence d'acide chlorhydxique pour
la réaction (1~, et par la présence de chlorure de calcium pour ~-~
la réaction t2).
En outre, en milieu acid~ exc~s d~ions Cl- pexmet la .
solubilisation de l'argent sous forme du complexe Ag Cln(n 1) ,
De pré~rence.la solution d'attaque contient de 100 à
500 g/l de chlorure de cal ium et de 5 ~ 150 g/l d'acide
chlorhydrique.
Avantageusement on r~pate la l~xiviation ~ur l~s insolubles
.
l.
~ 1~
s~par~s jusqu'~ ~pui~em~t da ces insolubles en plomb. On conduit
la lixiviation de pr~f~rence au voisinage de l~ébullition, et
on refroidit la liqueur séparée jus~u'au voisinage de la tempé-
rature ambiante. Plu~ grande est la di~rence de temp~ratuxe
entre la lixiviation et la cristallisation du chlorure de plomb,
meilleur est le rendement de récupération. Il est avantageux
de compléter la filtration ~ chaud des in~olubles par un lavage
l'eau chaude, pour ne pas laisser de chlorure de plomb dans les
insolubles.
Il est également avantageux de préparer une ~olution d'atta-
que à partir de liqueur de lixiviation séparée ou de filtrat mis
~ part par ajout contr~lé de chlorure de calcium et d'acide
chlorhydrique. Le recyclage des solutions après réajustage des
concentrations minimise les pertes en chlorure de plomb et
enrichit ces solutions en métaux étrangers.
Lorsque le filtrat appauvri en plomb contient une teneur
suffisante en méta~ étrangers, on en prélève au moins une
partie que l'on neutralise avec un lait de chaux, pour précipi-
ter les oxydes ou hydroxydes des metaux étrangers. I1 est
préférable de pousser la neutralisation ~usqu'à pH 9 environ.
Le précipité d'oxydes métalliques peut etre traité par des
procédés connus pour isoler les métaux à valeur intrinsè~ue
élevée, comme l'argent,
Les caractéristiques et avantages de lainvention ressorti-
- xont d~ailleurs de la description et des exemples qui vont
~uivre, en xéférence avec le dessin annexé ~ui représente sché-
matiquement les étapes du procédé,
Selon la disposition choisie et représentée dans un diges-
te~ 1 chau~fé, on peut introduira un sel de plomb sul~ate ou
carbonate, et une solution aqueu~e d'attaque pr~par~e en 2 pour
- 3 -
,,~
:
contenir, ~ une concentration choisio, du chlorurc de calcium
et de l~acide chlorhydrique. Apr~s lixiviation dan~ le digesteur
1, la pulpe est d~charg~e dans un filtre 3, chau~f~ et muni
d'un~ arriv~e d'eau de lavage. Le filtxat issu du ~i~tre 3 peut
etre envoy~, par le jeu de la vanne ~ deux voies 4, soit ~ la
préparation de la solution d'attaque 2, soit ~ un cristallisoir
refroidi 6. Les insolubles séparés par ~iltration en 3 peuvent ~
~trle, par le jeu de la vanne ~ deux voies 5, soit envoy~s au l ~'
di~!esteur ~, soit éliminés. ~ - ;
Le cristallisoir 6 peut ~tre déchargé dans un filtre 7 .
muni d'une arrivée d'eau de lavage. Le filtrat i5SU de ce filtre
7 peut etre dirigé, par le jeu de la vanne à deux voies 8, soit
à la préparation de la solution d'attaque 2, soit a une cuve de ~
neutralisation g, munie d'une arrivée de lait de chaux. Le ;
contenu de la cuve de neutralisation est déchargé dans un fil~re
lO. Le filtrat est éliminé et les solides séparés.
La solution d'attaque est préparée en 2 pour que la teneur
en chlorure de calcium soit comprise entre 100 et 500 g/l et la
teneur en acide chlorhydrique comprise entre 5 et 150 g/l La ~ -
lixiviation dans le digesteur l fait passer en solution sous forme
de chlorure, du plomb et les métaux étrangers (cuivre et argent ~
notamment, ce dernier sous forme de complexe Ag Cln(n l) ) Après --
~iltration en 3, si les insolubles ne contiennent plus qu'une
quantité négligeable de plomb, ils sont lavés à chaud puis
~liminés : si les insolubles contiennent encore une quantité
notable de plomb, ils sont renvoyés au digesteur 1 pour une ~
nouvelle lixiviation. ~ '
Si la teneur en chlorure de plomb de ia liqueur de lixivia-
~ion est forte cette liqueur e~t envoyée ~ la cristallisation
en 6 ; ~i la teneur en chlorure de plomb de la liqueur de lixi-
,
.. ~:
j~. ,
4 l
iatlon est faible, notamment apras lixiviation d'insolublos
d~j~ appauvris en plomb, on envoie cetto liqueur cn 2 où l'on
ajuste la concentration en chlorure de calcium et an acide
chloxhydrique pour r~ta~lir les concentration~ d'origine de la
solution d'attaque.
La liqueur de lixiviation envoyée au cristallisoir 6 est
refroidie jusqu'au voisinage de la temp~rature ambiante. Du chlo-
rure de plomb précipite, que l'on récupère par filtxation et lava- ,
ge en 9. Tant que le filtrat contient peu de métaux étrangers, on ;~
le recycle pour reconstituer une solution d'atta~ue à concen~ra- j
tion en chlorure de calcium et acide chlorhydrique a~ustée. Par ¦ ~-
contre lorsque la concentration en métaux étrangers devient suf- ,
fisante pour gener la lixiviation du sel de plomb, ou pour permet-
tre une récupération rentable de ces métaux contenus, on évacue ¦
une partie au moins du filtrat vers la cuve de neutralisation 9.
On ajoute alors du lait de chaux dans la cuve pour élever le pH
et précipiter les oxydes ou hydroxydes des m~taux étrangers con-
tenus. Ces oxydes ou hydroxydes seront séparés par filtration. Si ~j
la teneur en métaux ~ valeur intrinsèque élevée le justifie, ces
métaux seront isolés par des procédés connus.
Les processus et conditions opératoires seront précisés par
les exemples suivants :
EXEMPIE 1 r
Oh part d'unsulfate de plomb dont la composition est la I
suivante :
- Pb ........... ..65 %
Ag ........... ,. 660 g/T (p.p.m.)
On lixivie 24 g de sulfate de plomb par 500 cm de solution
contenant :
CaCl~ ........ ~. 160 g
HCl .......... ...10 cm3 ~ 22,~~Bé
5 - t
., . . . ;. . .'.
4 ~
. ,' ~ i
La ~emp~xature est maintenue ~ 1000C ~ondant deux heures On ! -
- ~iltre ensuita la pulpe ~ chaud, ce qui permet de xecuoillir un
solid~ contenant encore 30 % de plomb. On cris~allise du chlorure
de plo~ en refroidissant le ~iltrat à 20~C On le ~iltre et on
la lave ,
L'analyse du chlorure de plomb est la suivante :
Pb ...... ,.. 0.. .72,1 %
Ag ......... ... .~5 g/T
Cl ......... ... .22,~ % ,
I S04 ........ ... ..1,23 o/O
~, I ca ......... ... ..0,56 %
On lixivie à nouveau le solide issu de la lixiviation précé- ,
dente avec la solution obtenue après cristallisation. Auparavant
on a rechargé la solution en chlorure de calcium et en acide
chlorhydrique de manière à avoir pour 500 cm3 :
CaC12 ...... ... 160 g
HCl ........ ... .10 cm3 a 22,2~Bé j
Ltopération se fait à 100~C et dure deux heures. On filtre
ensuite la pulpe à chaud, ce ~ui permet de xecueillir 7,7 g de ~
20 solide ne contenant plus que 4 % de plomb et 30 g/T d'argent. Ces ~ ~ n
c~iffres permettent de calculer les rendements de solubilisation ¦
du plomb (98 %) et de l'argent (99 %).
Le filtrat obtenu après la seconde lixiviation peut etre
recyclé, sans cristallisation préalable du chlorure de plomb, de
manière à lixivier 24 g de sulfate de plomb. La double lixiviation j
du sulfate de plomb avec l'étape de cristallisation intermédiaire
donne les memes résultats ~ue pr~cédemment vis-à-vis des rende- O
ments de solubilisation et de la composition du chlorure de plomb.
( EXEMPLE 2
., . .
On part diun carbonate de plomb naturel contenant 71,85 % de
. .'
~ ~,:
;~ L3~ :
~plomb, 255 g/~ dtargent, et 0,95 % de cuivre.
~On lixivie 2~ g d~ ca~bonate de plomb par 500 cm3 de solution
; contenant :
CaC12 .............. 0O 160 g ;,'
HCl ................ ...20 cm3 ~ 22,2~Bé
La temp~rature est maintenue à 100~C pendant quinze minutes.
On filtre ensuite la pulpe à chaud, ce qui permet de recueillir
0,9 g de solide contenant :
Pb ...... ,.......... ...26,4 %
sio2 .... ~.......... ...10,4 % '
Ag ............ ...... ...60 g/T (p.p.m.) ,
', Le-calcul montre alors que les rendements de solubilisation
atteignent 98,5 % pour le plomb et 99 % pour l'argent.
On recueille du chlorure de plomb en refroidissant le filtrat
20~C.
On le filtre et on le lave.
I L'analyse du chlorure ae plomb est la suivante :
I Pb ....... ~.......... ...72,2 % ~ -
,', Cl ....... ,.......... ...22,9 %
, 20 Ca ....... ,..... ,.... ....0,2 %
''I SO* ............ ..... O 2,13 %
Ag ............. ..... ...~5 g/T (p.p.m.) ~
,' Cu ............. ..... ...~0,001 % , ,
', Apr~s cristallisa~ion, on apporte de l'acide chlorhydrique
et du chlorure de calcium en quantité suffisante pour retrouver
:!1 ' les concentrations de la solution de lixiviation initiale, de
mani~re ~ pouvoir effectuer la lixiviation de 24 g de carbona~e s ,
I de plomb dans les conditions exposées prec~demment.
EXEMPLE 3
On part d'une solution ayant~ apr2s cristallisation et
' ' - 7 _
~"~
.
1$13~:Z4 ~
s~paration du ch~orure do plomb, ~~~ec~u~ cin~ cycles de txaite-
ment sur 24 g de suI~ato do plomb ~ chaque c~cle. Les op~rations
se sont d~roul~~es selon les conditions de l'exemple 1.
Cette solution contient :
Pb ~..... ,...... S g/l l
Ag ............. 0,~40 g/l ~ ~-
En neutralisant cette solution par un lait de chaux à 30 % ~ ~'
de telle sorte que le pH final soit ~gal ~ 9, on obtient une
solution contenant 0,160 g/l de plomb et 0,0005 g/l d'argent et
un précipité contenant 30,75 % de plomb et 10 kg/T d'argent.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples
décrits, et bien des variantes de procédé sont possibles sans
sortir pour autant du cadre de l'invention.
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