La présente invention a pour objet l'épuration en mercure de solutions
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cathode de mercure.
Un inconvénient majeur des procédés d'électrolyse sur ,cathode de mercure,
par exemple pour la production de chlore et de soude caustique, réside dans
la présence inévitable de mercure.*dans les effluents liquides. C'est le cas
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aqueuses de boude caustique obtenues par décomposition d'amalgame de sodium, ainsi que des eaux de lavage des salles de cellules d'électrolyse. Le mercure
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par exemple, dans le cas d'une saumure de chlorure de sodium ou de potassium).
Il est particulièrement important le pouvoir séparer le mercure de ces effluents, non seulement d'un point de vue économique, mais surtout pour
éviter une contamination de l'environnement.
Dans le brevet français 1 498 129 de Vereinigung Volkseigener Betriebe Elektrochemie und Plaste, du 2.11.1966, on propose un procédé pour séparer le
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suspension ainsi obtenue, pour en séparer le précipité contenant le mercure.
Ce procédé connu ne prévoit toutefois pas une récupération du mercure
retenu dans le filtre. Il en résulte le double désavantage d'une perte en mercure, d'une part, et d'une contamination de l'environnement au moment de l'évacuation du filtre, d'autre part.
L'invention remédie à ces désavantages du procède connu.
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aqueuse de mercure métallique, et de récupération du mercure, suivant lequel
on fait passer la suspension aqueuse à travers un filtre, pour en séparer le
mercure et les autres matières solides éventuellement présentes, et on évacue
la solution filtrée. Suivant l'invention, on lave périodiquement le filtre
avec une solution aqueuse contenant du chlore actif pour y dissoudre le mercure
on filtre la suspension de lavage ainsi obtenue, et on introduit le filtrat résultant, dans une cellule à cathode de mercure pour l'électrolyse d'une
solution aqueuse de chlorure de métal alcalin.
Dans le présent mémoire, il faut entendre par une solution aqueuse conte-' nant du chlore actif, une solution aqueuse qui contient un produit chloré
exerçant un pouvoir oxydant. La teneur en chlore actif de la solution aqueuse correspond à la quantité de chlore pur qui, dans l'eau, possède un pouvoir
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en mercure, mais également en matières solides habituellement présentes dans les effluents des cellules d'électrolyse, telles que, par exemple, des particules de graphite ou de fer, ou encore des résidus solides d'épuration de eaumure.
Par ailleurs, le lavage périodique du filtre avec une solution aqueuse contenant du chlore actif, assure à la fois une régénération périodique du filtre et une dissolution du mercure dans la suspension de lavage quittant le
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matières solides précitées en suspension. La filtration ultérieure de cette suspension de lavage permet de séparer, d'une part, un filtrat contenant le
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pension et, d'autre part, un résidu solide, exempt de mercure et pouvant être évacué sans danger pour l'environnement.
Dans le procédé suivant l'invention, la périodicité du lavage du filtre
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et en matières solides de la suspension aqueuse à démercuriser. Elle peut être, par exemple, de deux jours. A cet effet, on arrête le passage de la suspension à démercuriser à travers le filtre, et on fait circuler ensuite à travers celui-ci, pendant quelques minutes, un volume défini de la solution aqueuse susdite contenant du chlore actif.
La quantité de solution aqueuse utilisée pour le lavage du filtre peut être juste suffisante pour dissoudre le mercure et entraîner les matières solides éventuelles déposées daus le filtre. De la sorte, dans le procédé suivant l'invention, le volume du filtrat susdit ne représente qu'une faible fraction du volume de la suspension aqueuse à démercuriser, et sa concentration en mercure dissous est très élevée. Son introduction dans une cellule d'électrolyse à cathode de mercure, simultanément avec une solutioa aqueuse de chlorure de métal alcalin, est aisée et permet une récupération efficace du mercure à l'état métallique dans la cellule, au contact de la cathode.
Le procédé suivant l'invention présente ainsi l'avantage d'assurer simultanément une épuration efficace de la suspension aqueuse à démercuriser et un taux élevé de récupération du mercure.
Dans le procédé suivant l'invention, la solution aqueuse contenant du chlore actif, utilisée pour laver le filtre, peut comprendre, par exemple, une solution aqueuse d'hypochlorite de métal alcalin, ou une saumure de chlorure de métal alcalin contenant du chlore actif.
Dans une forme de réalisation préférée du procédé suivant l'invention, le filtre est analogue à celui décrit dans le brevet belge 762 931 de
Impérial Cbemical Industries Limited, du 15.2.1971. Il comprend au moins deux couches superposées de matières filtrantes granulaires, dont la granulométrie croit, tandis que la densité décroît de la base au sommet du filtre. On fait circuler la suspension aqueuse à démercuriser de haut en bas à travers le filtre, et on fait circuler la solution aqueuse contenant du chlore actif de
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filtrante du filtre peut comprendre de l'anthracite, du sable, du quartz, de la magnésie, de l'alumine.
Avant le lavage du filtre, il peut être avantageux d'y injecter un courant ascendant d'air, pour remédier au tassement progressif de la matière filtrante.
La forme de réalisation préférée du procédé suivant l'invention, qui vient
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solution aqueuse contenant du chlore actif et de diminuer, toutes autres choses étant égales, la quantité de solution nécessaire au lavage du filtre et, par voie de conséquence, le volume du filtrat contenant la mercure dissous.
Lorsqu'il s'agit d'épurer une solution aqueuse contenant du mercure à l'état dissous, il est nécessaire de réduire au préalable le mercure dans la solution, pour l'y-précipiter à l'est métallique. La suspension aqueuse de
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l'invention. C'est notamment le cas lorsqu'il s'agit de démercuriser une saumure épuisée d'une cellule à cathode de mercure fonctionnant en saumure
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La réduction du mercure à l'état métallique dans la solution aqueuse à démercuriser peut être exécutée par tout moyen connu en soi, par exemple par addition de chlorure ou de sulfate ferreux, de borohydrure de sodium ou d'hydrazine à la solution, celle-ci étant alcalinisée, par exemple par &ddition de soude caustique, jusqu'à obtention d'un pH voisin de 10.
Lorsque le réducteur utilisé est coûteux (borohydrure ou hydrazine), ou donne lieu à la formation de précipités (cas des sels ferreux) qui augmentent la quantité de matières solides à séparer par filtration, il et avantageux que
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actif et de l'oxygène dissous en la traitant par un premier réducteur moins coûteux [pound] ne formant pas de précipités,'. comme par exemple le sulfite de sodium. Ce premier réducteur ne doit pas avoir nécessairement d'action sur le mercure.
Dans le cas- particulier où la réduction du mercure a été effectuée en
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actif, utilisée pour le lavage du filtre, est basique, de manière à éviter une dissolution des hydroxydes de fer précipités au cours de la réduction.
Des particularités et détails de l'invention apparaitront au cours de la
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Le procédé conforme à l'invention dont la description va suivre, est appliqué à la récupération du mercure contenu dans une 'saumure résiduaire d'une cellule d'électrolyse à cathode de mercure pour la production de chlore et d'un amalgame de sodium.
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Le mercure est présent dans la saumure, principalement à l'état d'ions
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de l'oxygène dissous.
La saumure sortant du réacteur 2 est introduite dans un deuxième réacteur
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une solution aqueuse de soude caustique en quantité suffisante pour porter le pH de la saumure au-delà de, 10. Il se forme de la sorte, dans la saumure, un précipité contenant le mercure à l'état métallique, de l'hydroxyde ferreux et de l'hydroxyde ferrique, en plus du graphite initialement présent.
Suivant l'invention, en introduit la suspension aqueuse 4, sortant du réacteur 3, à la partie supérieure d'un filtre 5 constitué de trois couches superposées de. matières granulaires dont le poids spécifique va en décroissant
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trantes. Oa lave ensuite le filtre 5 avec un courant ascendant 7 d'une solution aqueuse d'hypochlorite de sodium dont le pH est voisin de 10, de manière 1 entraîner le précipité susdit et à dissoudre le mercure contenu dans le
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duquel on recueille un filtrat 10 exempt de matières en suspension et contenant le mercure dissous.
Le filtrat 10 est introduit dans un réservoir tampon Il d'où l'on extrait en continu un courant 12 de filtrat. On introduit le courant de filtrat 12
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dium. Dans la cellule 14, le mercure dissous dans le filtrat est réduit jusqu'à l'état métallique au contact du mercure introduit en 15 dans la cellule. On extrait, en aval de celle-ci, un courant de saumure épuisée 16 et un courant
17 d'amalgame de sodium.
La description qui précède du procédé suivant l'invention a été appliquée
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cathode de mercure.
Il est toutefois bien évident que l'invention s'applique également à la démercurisation d'autres liquides tels que, par exemple, une solution aqueuse de soude caustique en provenance d'une installation de décomposition d'amalgame
de sodium. ou une eau de lavage d'une salle de cellules d'électrolyse à cathode de sercure.
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précède, de nombreuses modifications pouvant y être apportées.
REVENDICATIONS
1 - Procédé de démercurisation d'une suspension aqueuse de mercure métal-
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matières solides éventuellement présentes, et on évacue la solution filtrée, caractérisé en ca qu'on lave périodiquement le filtre avec une solution aqueuse contenant du chlore actif pour y dissoudre le mercure, on filtre la suspension de lavage ainsi obtenue, et on introduit le filtrat résultant, dans une cellule à cathode de mercure pour l'électrolyse d'une solution aqueuse de chlorure de. métal alcalin.