Installation pour le traitement continu de solides à l'état divisé et utilisation de l'installation La présente invention concerne une installation pour le traitement en continu des solides à l'état di visé par des liquides, et tout particulièrement pour le traitement chimique des différents minéraux. L'in vention a trait également à l'utilisation de ladite ins tallation, en vue du traitement chimique en continu des bauxites pour l'extraction de l'alumine.
II est souvent nécessaire dans l'industrie, de sou mettre des solides à l'état plus ou moins divisé à l'ac tion des liquides ; tel est, en particulier, le cas des différentes attaques chimiques par des acides ou des alcalis, auxquelles sont soumis divers minerais en vue de l'extraction d'un composé intéressant.
Un exemple très important d'une telle opération est l'extraction de l'alumine à partir de la bauxite qui, à l'état pulvérulent, est attaquée par des solu tions alcalines. Malgré le grand intérêt que présente toujours le travail en continu, il n'a pas été possible, jusqu'à présent, de rendre parfaitement continu ce genre d'opérations : de nombreux obstacles se pré sentent, en effet, dus en grande partie aux difficultés de pompage et de circulation des bouillies contenant des solides plus ou moins abrasifs.
La présente invention se propose de résoudre ce problème par traitement du solide divisé par le li quide effectué en autoclave, avec récupération con tinue de la chaleur du liquide, de façon à améliorer considérablement le rendement thermique.
L'objet de la présente invention est donc d'abord une installation pour le traitement continu de solides à l'état divisé par des liquides, qui comprend au moins deux autoclaves munis de moyens d'agitation et montés en série, caractérisée en ce que le premier autoclave est muni de moyens d'introduction et d'éva cuation d'un gaz, en vue de l'établissement et du maintien d'une phase gazeuse permanente à l'inté rieur de cet autoclave.
La présente invention a ensuite pour objet l'uti lisation de ladite installation en vue du traitement chimique en continu des bauxites pour l'extraction de l'alumine, dans laquelle on fait passer une suspen sion de bauxite dans le liquide constitué par des so lutions alcalines, dans au moins deux autoclaves en série dans lesquels cette suspension est agitée, le pre mier desdits autoclaves étant alimenté en continu, caractérisée en ce qu'une phase gazeuse non miscible avec ledit liquide sous pression est maintenue en permanence, dans le premier autoclave, au-dessus de la suspension, ladite suspension circulant en continu du premier autoclave vers le suivant, et ainsi de suite.
Le maintien de ladite phase gazeuse a pour but de limiter la pression que doit vaincre la pompe ser vant à alimenter en suspension les autoclaves.
De préférence, l'alimentation en suspension est réalisée par l'introduction de celle-ci au sein même de la suspension contenue dans l'autoclave. Ainsi, la ou les amenées de suspension plongent-elles dans la phase liquide.
Si l'alimentation se fait à la partie supérieure de l'autoclave, la partie inférieure de ce dernier est en communication avec la partie supérieure du suivant, et ainsi de suite, ou vice versa. Les autoclaves peu vent aussi être alimentés par des conduits situés à leur partie inférieure, auquel cas le départ de la sus pension a lieu à la partie supérieure des autoclaves ; dans ce cas, le départ du premier autoclave doit être situé au-dessous du niveau de la suspension, c'est-à- dire au-dessous de la phase gazeuse contenue dans la partie supérieure de ce premier autoclave.
Suivant un trait préféré de l'invention sont prévus dans la partie supérieure du premier autoclave, des moyens d'alarme, signalant toutes, modifications de cette pression.
De la sorte, quel que soit le nombre d'autoclaves montés en série, et par conséquent quelle que soit la longueur du circuit de la suspension de solide dans le liquide, le ou les moyens de pompage de la sus pension dans le premier autoclave ont à supporter seulement la colonne de cette suspension allant des- dits moyens jusqu'à ladite phase gazeuse du premier autoclave. En effet, la charge supportée par la pompe est déterminée par la différence de niveau entre cette pompe et la surface du liquide dans le premier auto clave ; d'autre part, tous les autoclaves de la série n'ont à supporter au maximum que la pression de la phase gazeuse du premier.
Grâce à cette manière d'opérer, en cas d'incidents tels que bouchages ou autres dans la série d'autoclaves, aucune surpression ne peut détériorer, ni les moyens de pompage, ni les autoclaves, ce qui est particulièrement avantageux lorsqu'on connaît les difficultés qu'il y a à faire fonc tionner des dispositifs de sécurité limitant la pression, dont les prises d'impulsion sont situées sur des sus pensions de solide.
Lesdits moyens de pompage peuvent être consti tués par une pompe à membrane ; la partie supé rieure du premier autoclave est munie, en plus des dispositifs de réglage de pression, d'une ou de plu sieurs soupapes de sûreté. Les suspensions sont éner giquement agitées durant leur séjour dans les auto claves.
La chaleur du liquide de la suspension, à la fin d'une série d'autoclaves, peut être utilisée au chauf fage de la même suspension dans les autres auto claves de la série. Pour cela, la suspension sortant d'un ou de plusieurs autoclaves terminaux passe dans des chambres de détente, ou détendeurs montés en série : la vapeur émise dans chacun desdits déten deurs est utilisée pour le chauffage d'un ou de plu sieurs autoclaves.
Cette récupération de chaleur par ébullition des solutions chaudes et condensation de la vapeur émise à l'aide des: suspensions à réchauffer, permet d'éva porer une certaine quantité d'eau, ce qui diminue le travail des évaporateurs généralement utilisés dans ce genre de fabrication. Pour des conditions de tem pérature et de concentration judicieusement choisies, la quantité d'eau évaporée est suffisante pour suppri mer tout autre mode d'évaporation.
Afin d'illustrer l'invention, on décrit le schéma d'une installation prévue pour le traitement en con tinu de la bauxite par des lessives de soude.
Sur le schéma, A représente un broyeur pour la division de la bauxite en présence d'une solution d'a luminate de sodium venant du réservoir E. Ce broyage est poussé jusqu'à une finesse compatible avec les besoins du pompage, de la circulation dans les appareils et des nécessités de l'attaque chimique, généralement à une grosseur inférieure à 500 microns. A la sortie de A, la bouillie de bauxite broyée est complétée avec la quantité requise de solution alca line, comme l'indiquent les flèches. Cette bouillie, à 65 C par exemple, est pompée au moyen de la pompe Pl dans le réchauffeur B1 dans lequel la suspension est portée à 81 C par chauffage à la vapeur au moyen du serpentin Hl.
La suspension, reprise au bas du réchauffeur B1, est envoyée (voir les flèches) dans le réchauffeur suivant B2, dans le quel elle atteint 97,> C, le chauffage étant effectué à l'aide du serpentin H2.
Du second réchauffeur B2 la suspension est reprise par la pompe à membrane P2 pour être en voyée en haut du premier autoclave Cl ; la conduite d'amenée de la suspension à cet autoclave débouche légèrement au-dessous de l'espace G, formé par une phase gazeuse. L'autoclave C1 n'est jamais complète ment rempli de suspension. Le couvercle de l'auto clave C 1 comporte une soupape de sûreté, ainsi que des commandes des moyens de régulation agissant sur d'autres parties de l'installation ; ces éléments ne sont pas représentés sur le schéma. Le serpentin de chauffage à vapeur<B>SI</B> permet d'élever la tempéra ture à 113 C à l'intérieur de l'autoclave toujours sous agitation.
Le premier autoclave est suivi de 7 autres, C2 à C8, montés en série. Ainsi que le montrent les flè ches, la suspension entre dans tous les autoclaves par en haut et sort par en bas. Une agitation énergique est maintenue en permanence. Le chauffage est réa lisé au moyen des serpentins S2, S3, etc. La tempé rature croît progressivement, depuis 139 dans C2, jusqu'à 230e dans C8.
En fin d'attaque, c'est-à-dire à la sortie de l'auto clave C8, la suspension est envoyée dans le déten deur D1 : la vapeur émise dans D1 sert à chauffer l'autoclave C5, dont elle parcourt le serpentin S5 comme le montrent les flèches du schéma. La sus pension restante - à 214 - passe dans le déten deur suivant, D2, dont la vapeur sert à chauffer l'au toclave C4. Les autres détendeurs, D3 à D7, montés en série avec D1 et D2, servent au chauffage respec tivement des autoclaves C3, C2, C1, B2, B1.
La suspension s'écoulant du détendeur D7 va au dilueur 0 et vers la séparation des résidus, à la manière habituelle dans ce genre de fabrication.
Dans le schéma montré à titre d'exemple, les serpentins S6, S7 et S8 des 3 derniers autoclaves C6, C7 et C8, sont chauffés avec de la vapeur vive, alors que pour tous les autres autoclaves, on utilise la va peur récupérée dans les détendeurs D1 à D7, comme indiqué plus haut. Les serpentins HI, H2. et S 1 à S5 reçoivent également la vapeur des purgeurs corres pondants, F2 à F8. A la sortie du purgeur F1, on recueille de l'eau condensée.
La fabrication suivant le schéma décrit fonctionne de manière parfaitement continue, la circulation des suspensions et de vapeur étant ininterrompue. La marche étant continue, tous les réglages de débit et de température peuvent être faits automatiquement ; ainsi, par exemple, un organe de commande, placé sur la phase gazeuse de l'autoclave C1 (non repré senté), agit sur la vanne R réglant le passage de la suspension du circuit d'attaque vers les détendeurs, de façon à maintenir constant le niveau de la sus pension dans l'autoclave C1.
Différents organes de réglage et de contrôle permettent de maintenir à des valeurs prédéterminées la pression de la phase ga zeuse de C1, les températures de fin d'attaque, les niveaux dans les appareils de détente, ainsi que l'évacuation des gaz incondensables qui peuvent prendre naissance, soit au cours de l'attaque, soit au cours de la détente.