ÉTUDE DE PROCÉDÉS D'EXTRACTION DU SOUFRE DE MINERAIS SULFURÉS À HAUTE TEMPÉRATURE. APPLICATION DES PLASMAS

Résumé
Des calculs d'équilibres thermodynamiques effectués sur les systèmes Fe-S-Ar, Fe-S-C-Ar, Fe-S-C-H₂-N₂ à T = 2000K montrent que l'extraction totale et sélective du soufre par vaporisation dans le cas du simple traitement thermique de Fe_1-xS n'est pas possible. Inversement, l'extraction de soufre peut être sélective si le sulfure de fer est vaporisé en présence de carbone solide ou de méthane. Des essais de vaporisation d'un minerai de type "pyrotine FeS" dans un four rotatif à torche plasma s'accordent avec les résultats de l'étude thermodynamique. Le traitement thermique à T ≈1600 K du minerai sous azote présente une faible efficacité. Des fontes fer-carbone constituent les résidus des traitements du minerai en présence de carbone. Des traitements de courte durée en présence de méthane permettent l'obtention d'un mélange de sulfure de fer et de fer à faible teneur en carbone.

Abstract
Thermodynamical equilibrium calculations concerning Fe-S-Ar, Fe-S-C-Ar and Fe-S-C- H₂-N₂ chemical systems at T = 2000K show that all sulfur present in iron sulfides ores cannot be recovered by vaporization process without simultaneous iron vaporization. Sulfur can be extracted without iron vaporization by a carbo reduction process using solid coal or gaseous methane. Vaporization experiments carried out in a plasma reactor are in good agreement with our thermodynamical results. High temperature treatments of a sulfide ore has a low efficiency for sulfur extraction at T = 1600 K. Thermal treatments of the same ore with carbon allows to obtain cast iron. We obtained a mixture of iron sulfide and iron by short thermal treatments under methane.