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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR EXTRAIRE DES PARTICULES SOLIDES HORS D'UN'LIQUIDE.
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La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour l'extraction par voie physique de particules solides hors d'un liquide qui les contient dans un état de suspension.
On sait que l'extraction de particules solides hors d'un liquide qui les contient dans un état de suspension, constitue, dans plusieurs industries, un problème technique dont l'importance augmente d'autant plus rapidement que le volume de liquide à traiter, pendant une période donnée, devient considérable et que les particules solides extraites du liquide présentent une grande valeur économique. Tel est le cas par exemple dans l'industrie de la miroiterie où l'on s'efforce de récupérer l'argent hors des solutions résiduaires argentifères.
On sait, en effet, que, dans les techni- ques d'argenture utilisées pour fabriquer des miroirs par exemple, à partir de la feuille de verre, on met en oeuvre de grandes quantités de solutions argenti- Pères dont une faible partie (par exemple 10 à 20 %) sert en réalité pour la formation du dépôt d'argent.
On collecte ensuite la partie des solutions, qui n'a pas été directement utilisée, ainsi que des liquides de rinçage, dans des installations de stockage. Puis on soumet ces solutions résiduaires argentifères à des procédés connus de récupération par exemple par décantation et par centrifugation, de manière à recolter des boues argentifères que l'on traite enfin
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dans une opération thermochimique appropriée, par exemple une fusjon carbonatée, dans le but d'obtenir le métal argent.
Malheureusement les procédés connus de récu- pération d'argent hors des solutions résiduaires argentifères présentent de sérieux inconvénients techniques qui réduisent sensiblement la rentabilité des ateliers de fabrication des miroirs. En effet, les procédés par décantation avec ou sans réactif exigent une construction coûteuse de citernes de décan- tation dont le prix s'élève rapidement, lorsque leur encombrement et leur dimensionnement deviennent impor- tants. Les procédés par centrifugation nécessitent par contre des équipements relativement complexes, d'autant plus coûteux que le volume de liquide à traiter prend de l'importance.
La présente invention permet d'éliminer ou de réduire sensiblement ces inconvénients et présente d'autres avantages qui apparaîtront mieux dans la description ci-dessous.
Suivant l'invention, on additionne et l'on mélange au liquide au moins un agent pulvérulent qui s'associe aux particules solides, puis l'on envoie sous pression sur un support filtrant le dit liquide mélangé et enfin l'on retient sur le support filtrant, une substance solide et poreuse se présentant sous la forme d'un gâteau et contenant à la fois les particules solides et l'agent pulvérulent.
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Ce procédé permet d'obtenir rapidement et directement des gâteaux en une substance solide et poreuse, dont le traitement ultérieur dans une opéra- tion thermochimique est facile et rapide, sans devoir recourir à des installations encombrantes, comme le sont la plupart des citernes de décantation, ni à des équipements complexes, comme c'est le cas lorsque l'on applique la centrifugation. En outre, ce procédé permet d'obtenir successivement des gâteaux en une substance solide et poreuse, sans arrêter l'écoulement du liquide contenant les particules solides à extraire et sans nécessiter l'envoi d'un tel liquide dans un réservoir intermédiaire. Enfin un tel procédé permet d'améliorer sensiblement la rentabilité d'une installation où l'on pratique la récupération de particules solides hors d'un liquide.
Dans l'industrie de la miroiterie, par exemple, cette amélioration est particulièrement importante en raison de la valeur économique du produit récupéré et des volumes très grands de solutions résiduaires argentifères qui peuvent être récoltés en une journée de travail.
Avantageusement, on règle la valeur de la perméabilité du gâteau, au fur et à mesure de son épaississement, en réglant la quantité additionnée de l'un au moins des agents pulvérulents qui s'associent aux particules solides.
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Les inventeurs ont constaté, en effet, qu'un tel réglage permet de former des gâteaux d'épaisseurs variables, en entretenant une perméabilité satisfai- sante des gâteaux au cours de leur formation jusqu'à une épaisseur voulue.
Avantageusement, on maintient la perméabilité du gâteau au-dessus d'une valeur prédéterminée, au fur et à mesure de son épaississement, en ajoutant d'une manière continue l'un au moins des agents pulvérulents qui s'associent aux particules solides. On peut ainsi envoyer sur le support filtrant, un débit déterminé de liquide pendant toute la durée de formation du gâteau, en étant sur que le gâteau se laissera traver- ser pendant toute cette durée par un débit de liquide au moins égal à ce débit déterminé.
Une telle addition continue de l'un au moins des agents pulvérulents, qui s'associent, aux particules solides , peut se faire, soit en ajoutant une quantité qui reste constante pendant la durée de la formation du gâteau, soit aussi. en ajoutant une quantité qui varie au cours de la durée de formation du gâteau, par exemple qui augmente légèrement vers la fin de la formation.
Avantageusement, on maintient la perméabilité du gâteau au-dessus d'une valeur prédéterminée, au fur et à mesure de son épaississement, en ajoutant d'une manière intermittente l'un au moins des agents pulvérulents qui s'associent aux particules solides.
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Les inventeurs ont constaté en effet qu'il est possible d'une part d'interrompre l'addition et le mélange au liquide d'un agent pulvérulent pendant un temps dont l'importance varie, en fonction de condi- tions limites que l'on s'impose, comme par exemple celles d'une pression maximum à l'intérieur d'une chambre comportant le support filtrant et/ou d'un débit minimum que l'on veut assurer, et qu'il est possible d'autre part de continuer d'envoyer sur le support filtrant, pendant ce même temps, du liquide non additionné, et cela jusqu'à ce que l'on atteigne une condition limite.
Ils ont constaté en outre que si, après avoir atteint cette condition limite, l'on additionne et l'on mélange au liquide une nouvelle quantité de l'agent pulvérulent, cette nouvelle addition a pour effet d'augmenter d'une façon surpre- nante la perméabilité .du gâteau déjà formé sur le support filtrant.
Ils ont encore constaté que si, après avoir effectué cette nouvelle addition, l'on interrompt de nouveau l'addition et le mélange de l'agent pulvérulent et que, si l'on continue ensuite le cycle des opérations décrites ci-dessus, il est encore possible de faire traverser le gâteau par une quantité importante de liquide jusqu'à ce que l'on retrouve une des conditions limites signalées ci- dessus, Ils ont constaté enfin que de tels cycles d'opérations peuvent être répétés plusieurs fois jusqu'à la formation complète du gâteau.
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Suivant l'invention, l'un au moins des agents 'pulvérulents qui s'associent aux particules solides est constitué par une roche siliceuse d'origine biologique par exemple de la diatomite.
Avantageusement, on augmente la cohésion -du gâteau, après sa formation à une épaisseur voulue, en le faisant traverser par un fluide gazeux. En procédant
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aiil est possTble d 'Obtcm1r des gâteaux en une substance solide et poreuse, qui sont relativement secs et suffisamment cohérents pour être manipulables.
Pour le traitement ultérieur, dans une opération therao- chimique appropriée, par exemple une fusion carbonatée, cette forme de présentation de la substance solide et poreuse, dans laquelle sont contenus les particules
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¯-¯so11S-.ftt¯-' a&nt pulvérulent, est de loin préférée à celle sous forme de boues.
L'invention se rapporte également à un dispo- sitif pour l'extraction par voie physique de particules solides hors d'un liquide qui les contient dans un état de suspensionsuivant l'invention, le dispositif comporte un organe d'addition et de mélange au liquide d'au moins un agent pulvérulent qui s'associe aux particules solides, un moyen de mise sous pression du liquide mélangé et un support filtrant qui retient une substance solide et poreuse se présentant sous la forme d'un gâteau et contenant à la fois les particules solides et l'agent pulvérulent.
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Un tel dispositif permet d'obtenir un gâteau en une substance solide et poreuse, dont le traitement ultérieur dans une opération thermochimique est facile et rapide, et cela moyennant un investissement faible.
En outre, son entretien est très réduit. Enfin, l'utilisation d'un tel dispositif en service continu peut être aisément réalisée, en raison du fait que ce dispositif a un fonctionnement suffisamment efficace et sur.
Avantageusement, le dispositif comporte, en outre, des moyens de régler la quantité additionnée de l'un au moins des agents pulvérulents qui s'associent aux particules solides.
De tels moyens assurent une conduite souple du dispositif qui peut ainsi s'adapter facilement à une gamme étendue d'installations de traitement de liquides contenant des particules solides en suspension, par exemple à des ateliers de miroiterie relativement exigus où l'on traite cependant un volume considérable de solutions résiduaires argentifères.
Avantageusement, le dispositif comporte, en outre, des moyens de faire traverser le gâteau,après sa formation à une épaisseur voulue, par un fluide gazeux. Par ces moyens, on obtient des gâteaux en une substance solide et poreuse, relativement secs et suffisamment cohérents pour être manipulables. Sous cette forme de présentation, la substance solide et
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poreuse est boaucoup plus facilement stockée que sous la forme de boues, en vue d'un,traitement ultérieur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention.
La figure unique est une vue en coupe verticale d'une installation comportant ce mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention.
Deux chambres la et lb sont prévues dans l'installation montrée sur la figure dans le but par exemple d'assurer un travail continu d'extraction de . particules solides hors d'un liquide en écoulement continu. Elles comportent, à leur base, des supports filtrants 2a et 2b, constitués par exemple par des tamis en fibres végétales, et susceptibles de coulisser dans des glissières 3a et 3b.
En dehors de leur base, les chambres la et lb sont fermées par des parois
4a et 4b suffisamment solides pour résister à une pression de quelques kg/cm2. Vers le haut, ces chambres la et 1b sont reliées à une cuve 5, au moyen d'un système formé par deux conduits 6a et 6b équipés respectivement de vannes 7a et 7b et par une pompe 8 capable d'élever la pression d'un liquide à quelques kg/cm2 et équipée d'une tuyauterie d'aspiration 8a et d'une tuyauterie de refoulement 8b. Branchée sur la tuyauterie de refoulement 8b, une tuyauterie auxiliaire 8c permet de by-passer éventuellement une
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1 partie d'un liquide refoule de façon à maintenir dans la cuve un niveau constant et de permettre ainsi de r travailler en continu.
Les deux chambres la et 1b sont relises en outre 4 un réservoir, non représenté sur la figure et contenant un fluide gazeux comprimé, par l'intermédiaire des conduites 9a et 9b, équipées respectivement des vannes 10a et 10b. Sous les chambres la et 1b, deux bacs lla et llb sont prévus pour recueillir le liquide filtre 12 et pour l'envoyer dans deux tuyauteries d'évacuation 13a et 13b équipées des vannes 14a et 14b,
La cuve 5, située au-dessus des chambres la et
1b, comprend tout d'abord un appareil,désigné dans son ensemble par 15,et qui sert à introduire dans la cuve 5 des quantités dosées d'un agent pulvérulent 16 qui s'associe aux particules solides.
Cet appareil 15 est . formé par une trémie 17, en dessous de laquelle est installé un distributeur rotatif 18 qui fait tomber des quantités dosées de l'agent pulvérulent 16 à une extrémité d'un cylindre horizontal 19, équipé d'une vis d'Archimède 20. A l'autre extrémité du cylindre horizontal 19, l'agent pulvérulent qui a été entraîné par la vis d'Archimède 20, tombe dans un conduit vertical 21, fixé sur la cuve 5. Dans sa chute, l'agent pulvérulent rencontre une cloche 22 solidaire d'une tige verticale mobile 23.
En position abaissée, comme représenté d'ailleurs sur la figure, la cloche 22 permet la répartition de l'agent pulvérulent 16 que. l'on ajoute au liquide 24 renfermant des particules
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solides et qui est contenu dans la cuve 5. Celle-ci 5 comprend en outre un mélangeur, désigné dans son ensemble par 25 et constitué par une hélice 26 fixée à l'extrémité inférieure d'un arbre de rotation 27 qui est vertical et qui est mobile dans le sens vertical.
La cuve 5 comprend enfin une tuyauterie 28 équipée d'une vanne 29 et qui sert à l'alimentation de la cuve 5 en liquide 24.
L'installation décrite ci-dessus fonctionne de la manière suivante :
On commence par ouvrir la vanne 29, de manière à laisser couler du liquide 24 dans la cuve 5 jusqu'à ce que celui-ci 24 atteigne un niveau choisi. Une fois que ce niveau est atteint, ce qui correspond à l'obten- tion d'un volume déterminé de liquide 24 dans la cuve 5, on ferme la vanne 29.
On fait ensuite tourner la distributeur rotatif 18 et la vis d'Archimède 20, à des vitesses déterminées en fonction de la quantité d'agent pulvérulent 16 que l'on veut ajouter au volume de liquide 24 contenu dans la cuve 5 et simultanément l'on amène la cloche 22 de sa position relevée, corres- pondant à la fermeture de l'extrémité inférieure de la tuyauterie 21, à une position abaissée correspondant à l'ouverture du passage pour ajouter l'agent pulv6rulent.
Enfin on met en route le mélangeur 25, de manière à le faire tourner 4 une vitesse choisie pour obtenir une répartition suffisamment homogène de l'agent pulvéru- lent dans le volume de liquide 24.
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Après avoir effectué ces opérations prélimi- naires, on ouvre la vanne 7b et on envoie ainsi, sur le support filtrant 2b de la chambre lb, le liquide 24 mélangé à l'agent pulvérulent 16, suivant un débit déterminé et sous une pression déterminée, respecti- vement par le débit et la pression de refoulement de la pompe 8. Dans ces conditions, lors du passage du liquide 24 à travers le support filtrant 2b, ce dernier 2b retient une substance solide et poreuse 30, dans laquelle sont contenus les particules solides à extraire et l'agent pulvérulent 16, et qui sert à la formation de la base d'un gâteau 31. Quant au filtrat 12, il est recueilli dans le bac 11 et de là évacué par exemple à l'égout, en passant par la tuyauterie 13b.
Lorsque l'on désire continuer la formation du gâteau 31 jusqu'à l'obtention d'une épaisseur donnée, en même temps que l'on ouvre la vanne 7b, on ouvre une nouvelle fois la vanne 29, de manière à laisser pénétrer dans la cuve 5 un débit de liquide 24 renfer- mant des particules solides, débit qui assure le maintien du niveau choisi dans la cuve 5 et, en outre, on arrête toute addition de l'agent pulvérulent. Dans ces conditions, on fait s'écouler, sur le support filtrant 2h, du liquide 24 qui contient de moins en moins d'agent pulvérulent, puis, après un temps déter- miné, n'en contient plus.
Expérimentalement on constate
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que la. dur4e d'un tel écoulement de liquide non
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additionna vari 1'>Jne maniér> 1,mportante on. fonction de cogitions 1lt0 que l'on s* '-Mpose, conzc par exemple celles d'une pr(%22.on mx1mum à .1.'' âlt.:''¯'A".'.lir de la chambre 1b et/ou d'un débit minimum que l'on veut assurer, etc.
Lorsqu'une telle condition limite est atteinte, on observe que si l'on ajoute au liquide une nouvelle quantité d'agent pulvérulent, par exemple une quantité égale à celle introduite précédemment, cette nouvelle addition a pour effet par exemple de faire tomber rapidement à une valeur sensiblement plus faible la pression qui s'était élevée progressivement à l'intérieur de la chambre lb jusqu'à une pression maximum choisie comme condition limite*
En outre, on constate que, après avoir effectué cette nouvelle addition, comme ci-dessus, on peut ensuite arrêter momentanément l'addition de l'agent pulvérulent, pendant que l'on continue à faire s'écouler sur le support filtrant, jusqu'à ce que l'on retrouve une des conditions limites signalées ci-dessus.
On constate même enfin que de tels cycles d'opérations peuvent être répétés plusieurs fois jusqu'à la formation complète du gâteau.
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Dans un but de rendre encore plus claire la description de l'invention; faite ci-dessus, on donne ci-après des informations plus précises concernant une application particulière de l'invention, à savoir l'extraction du métal "argent" hors de solutions résiduaires argentifère? comme on en obtient dans des ateliers de Miroiterie.
- Granulom4trie de l'agent pulvérulent : t inférikeure à 20 nierons.
- Quantité d'agent pulvérulent ajoutée par litre de liquide :
0,1 g à 40 g/litre.
- Pression sous laquelle le liquide, mélangé ou non, est envoya sur un support filtrant garni éventuellement d'un gâteau en formation s
1 à 6 kg/cm2.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été décrit et représenté à titre d'exemple et on ne sortirait pas de son cadre en y apportant des modifications.
REVENDICATIONS.
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