Le four rotatif, équipement central du raffinage de l'antimoine, permet la conversion flexible de l'antimoine brut en antimoine métallique de haute pureté ou en trioxyde d'antimoine à haute valeur ajoutée. Ce procédé exploite l'agitation rotative du four et un contrôle précis de la température et de l'atmosphère, permettant d'adapter la production aux besoins du marché et incarnant pleinement les principes de flexibilité des procédés métallurgiques et d'optimisation de la valorisation des ressources.

I. Principes physico-chimiques du procédé de raffinage : Dans le four rotatif, les impuretés sont éliminées par l'ajout d'agents de raffinage à l'antimoine brut. Pour l'élimination de l'arsenic et du fer, on ajoute du carbonate de sodium et des nitrates, exploitant les réactions d'oxydation pour former des scories d'arséniate de sodium ; l'élimination du plomb se fait par sulfuration ou ajout d'alcalis, générant des couches de scories de sulfure ou de plombate de plomb. La rotation en circuit fermé du four rotatif favorise une séparation efficace des scories et de l'antimoine, condition essentielle à la préparation ultérieure de produits de haute pureté.

II. Parcours de production flexibles : L’antimoine liquide raffiné de haute pureté peut être traité selon deux procédés en fonction de la demande :

Coulée directe (antimoine métallique) :Lorsque de l’antimoine métallique est requis, la température du four est maintenue entre 700 et 750 °C sous atmosphère réductrice. Après raffinage et élimination des impuretés, le liquide est coulé directement pour produire des lingots d’antimoine destinés aux batteries au plomb, aux alliages et aux matériaux semi-conducteurs.

Oxydation par évaporation (trioxyde d’antimoine) : En cas de forte demande du marché pour des retardateurs de flamme à haute valeur ajoutée, la coulée de lingots après raffinage n’est pas effectuée. La température du four est alors portée à 850-950 °C et un excès d’air est introduit. L’antimoine métallique se volatilise et s’oxyde, puis se condense et cristallise dans le système de dépoussiérage pour produire des produits Sb₂O₃ d’une grande blancheur et à granulométrie contrôlable.

III. Avantages techniques des fours rotatifs

L'excellente étanchéité permet un taux de récupération de Sb₂O₃ supérieur à 98 % lors du processus d'oxydation par volatilisation ; la rotation mécanisée réduit la teneur en antimoine dans le laitier ; le rendement thermique élevé permet une commutation rapide entre les températures de raffinage et de volatilisation, garantissant ainsi la flexibilité du procédé.

En résumé, le procédé de raffinage en four rotatif, grâce à un contrôle précis de la température et de l'atmosphère, permet aux entreprises de s'adapter avec souplesse aux évolutions du marché et d'optimiser leur rentabilité tout en améliorant l'utilisation des ressources.