ES2338032T3

ES2338032T3 - Perfeccionamiento del proceso bayer de produccion de tihidrato de alumina, dicho perfeccionamiento se refiere a la separacion del licor de aluminato y de los residuos insolubles.

Info

Publication number: ES2338032T3
Application number: ES05805784T
Authority: ES
Inventors: Jean-Marc Rousseaux; Gerard Pignol; Yves Magnan
Original assignee: Aluminium Pechiney SA
Current assignee: Rio Tinto France SAS
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2005-09-19
Publication date: 2010-05-03
Anticipated expiration: 2025-09-19
Also published as: FR2875495A1; CN101023029B; BRPI0515534A; ATE451327T1; WO2006032770A1; US7807119B2; US20070243118A1; FR2875495B1; DE602005018234D1; EP1791788A1; AU2005286404B2; AU2005286404A1; EP1791788B1; CN101023029A

Abstract

Proceso de producción de trihidrato de alúmina por ataque alcalino de la bauxita según el proceso Bayer, que incluye la molienda, y luego el ataque (A) de dicha bauxita molida por contacto con un licor (4) de aluminato de sodio, el ataque conduce a la formación de una suspensión (20) que se diluye (D) y que se somete a un tratamiento para separar (E; F) los residuos insolubles (40) del licor (2) de aluminato de sodio, el licor de aluminato sobresaturado así obtenido luego es descompuesto (P) y luego reciclado como licor de ataque (4) después de haber sido separado del trihidrato de alúmina (100) precipitado durante la descomposición, la separación del licor de aluminato y de los residuos insolubles es realizada mediante un dispositivo de separación líquido-sólido tal como un decantador-espesador (E; W2; DC), un decantador centrífugo o un filtro, caracterizado porque, para acelerar y mejorar la separación del licor de aluminato de sodio y de los residuos insolubles de granulometría estrictamente inferior a 106 μm dentro de la suspensión (21a; 41; 230'') que contiene dicho licor de aluminato de sodio y dichos residuos insolubles y que alimenta dicho o resulta de dicho dispositivo de separación líquido-sólido (E; W2; DC), se pasa al menos parcialmente dicha suspensión ( 21a; 41; 230'') por un hidrociclón (H1; H21; H22; H3).

Description

Perfeccionamiento del proceso Bayer de producción de trihidrato de alúmina, dicho perfeccionamiento se refiere a la separación del licor de aluminato y de los residuos insolubles.

Ámbito técnico

La invención se refiere a un perfeccionamiento del proceso de fabricación de trihidrato de alúmina por ataque alcalino de bauxita según el proceso Bayer. Se refiere más particularmente a las diferentes técnicas de separación liquido/sólido utilizadas para extraer los residuos insolubles resultantes del ataque que se presentan en forma de partículas de pequeña dimensión (D50 netamente inferior a 100 \mum, típicamente inferior a 20 \mum).

Estado de la técnica

El proceso Bayer, ampliamente descrito en la literatura especializada, constituye la técnica esencial de producción de alúmina destinada a ser transformada en aluminio por electrólisis ignea o a ser utilizada en estado de hidrato, de alúmina de transición, de alúmina calcinada, de alúmina sinterizada o fundida, en las numerosas aplicaciones que competen al ámbito de las alúminas técnicas. Según este proceso, el mineral de bauxita es molido y luego atacado en caliente por medio de una solución acuosa de hidróxido de sodio de concentración apropiada, que provoca así la solubilización de la alúmina y la obtención de una suspensión constituida por partículas de residuo no atacado bañada en una solución de aluminato de sodio, llamada "licor de aluminato". Esta suspensión luego es diluida y sometida a un tratamiento para separar, en general por decantación, los residuos no atacados del licor de aluminato. El licor resultante de esta separación se encuentra en un estado de sobresaturación que conduce a la precipitación del trihidrato de alúmina, fenómeno llamado "descomposición". Después de la descomposición el licor de aluminato de sodio, empobrecido en hidrato de alúmina por el hecho de la precipitación, es reciclado después de la concentración hacia el ataque del mineral.

Después del ataque y de la dilución, la suspensión posee todos los residuos insolubles de la bauxita. La mayor parte es en forma de lodo muy fino (lodos rojos) que provienen de la desagregación durante el ataque del constituyente aluminoférrico de la bauxita y su granulometría es más o menos independiente de las condiciones de molido previo de la bauxita; el tamaño de los granos elementales está comprendido entre 0,1 y 20 \mum. A veces, con ciertas calidades de bauxita, y más particularmente si el molido no fue impelido, se observan una cierta cantidad de residuos más groseros (diámetro típicamente superior a 106 \mum), llamados "arenas", más ricos en Fe_{2}O_{3} y menos ricos en SIO_{2} que los lodos rojos. Estas arenas provienen por ejemplo del agotamiento por la sosa de los pisolitos ferruginosos muy abundantes en ciertas bauxitas. Cuando su proporción sobrepasa algunos %, se separan estas arenas sin dificultad particular mediante aparatos clásicos de la industria minera tales como clasificadores por rastrillos, separadores por husillo o, como se indica en DE 199 03 011, hidrociclones asociados a una criba de escurrimiento vibrante. La separación de estas arenas no está comprendida por la presente invención.

Sin embargo, dada la granulometría mucho más fina de las partículas que los componen, los lodos rojos son más difíciles de separar y de lavar. Se utiliza actualmente en la industria de la alúmina esencialmente la técnica de sedimentación, realizada en decantadores-espesadores de marcha continua. La sedimentación está asociada a dos fenómenos: la decantación propiamente dicha, o clarificación, destinada a la separación de los licores exentos de lodos y el espesamiento de los lodos depositados, que condiciona la eficacia de su lavado ulterior.

Varios factores influyen en la velocidad de decantación: factores físicos simples que rigen la caída de partículas dentro de una suspensión (diámetro de las partículas, densidad y viscosidad del líquido, etc.) y fenómenos de floculación (agregación de las partículas) complejas y extremamente variables según el origen de la bauxita atacada. La adición de agentes floculantes permite aumentar muy notoriamente las velocidades de decantación. Así, por ejemplo, EP 0 618 882 (ALCAN) propone la adición de un floculante a base de acrilamida y/o acrilato de sodio, WO97/41065 (CYTEC) propone el empleo de hidroxamatos con peso molecular elevado (superior a 10000, preferentemente 1 000 000), WO99/30794 (NALCO) propone el empleo de un polímero de alto peso molecular a base de metilacrilato y ácido acrílico, WO99/61129 (NALCO) propone como floculante una mezcla dextrán+almidón. A pesar del costo suplementario y los efectos secundarios a veces molestos de algunos de estos aditivos, esta práctica está generalizada en la actualidad.

La aptitud para el espesamiento de los lodos, es decir, la posibilidad de dar por asentamiento suspensiones de concentración máxima de materia seca, es una propiedad específica del lodo, y en consecuencia de la bauxita de la que resulta. En las condiciones habituales, es en general esta aptitud para el espesamiento que es el elemento preponderante del régimen de un decantador, del cual una característica de marcha está definida por la relación K entre el volumen de licor claro que sale del decantador y el volumen del licor impregnado en el lodo extraído.

Finalmente, con esta técnica de sedimentación, el lavado metódico de los lodos se efectúa por diluciones y decantaciones sucesivas, con circulación a contracorriente de los lodos y del agua de lavado. La eficacia del lavado es función de la cantidad de agua utilizada, de la constante de espesamiento K de los decantadores-lavadores atravesados y del número de lavados sucesivos efectuados. El agua de lavado se enriquece progresivamente en sosa y en aluminato de sodio arrastrados por los lodos. Al final de su recorrido en la cadena de lavado, el agua, después de haber sido utilizada para el lavado de los lodos resultantes de la decantación de la suspensión después del ataque, se presenta en forma de un licor de aluminato de sodio diluido (claro del primer decantador-lavador) que está en general dirigido hacia la salida de ataque para diluir la suspensión: se recupera así una parte de la sosa arrastrada en los lodos rojos. Sin embargo, la dilución no debe ser demasiado importante porque el licor debe ser, después de la descomposición, concentrado por evaporación para ser reciclado como licor de ataque. Por lo tanto hay interés en reducir al mínimo la cantidad de agua de lavado reintroducida por la dilución. La solución más económica debe resultar de un compromiso entre la cantidad de agua utilizada, el número de lavados adoptado y el espesamiento obtenido en cada decantación de la cadena de lavado. Para disminuir la cantidad de agua consumida (por lo tanto la energía necesaria para evaporarla), se debe buscar un espesamiento eficaz de los lodos, lo que siempre es difícil de obtener con la fina granulometría de los lodos rojos.

Por otra parte, se desarrollaron técnicas de separación alternativas a la sedimentación. Se buscó reemplazar el decantador-espesador por un dispositivo que permite realizar más rápidamente la separación entre sólido y líquido, por ejemplo un decantador centrífugo. Por vía de una preparación particular de la suspensión, la separación también puede ser efectuada por filtración, como lo muestra la solicitud FR 2 846 319 del solicitante, en la que la bauxita molida es mezclada con el licor de aluminato ya llevado a una temperatura próxima a la temperatura de ebullición, lo que tiene por efecto sorprendente mejorar ampliamente la facilidad de filtración de la suspensión que resulta. Es factible así un proceso tal de reemplazo del decantador-espesador por una serie de filtros clásicos que funcionan en vacío y bajo presión.

Problema planteado

El solicitante buscó, independientemente de la bauxita utilizada y sin aumentar el consumo de floculantes, acelerar y mejorar la separación líquido/sólido de la suspensión que contiene el licor de aluminato y los residuos insolubles.

Acelerar la separación lleva a aumentar la velocidad de extracción de los residuos sólidos que resultan del ataque de dicha bauxita, en particular los que se presentan en forma de partículas muy difíciles de separar, es decir aquellas cuya granulometría es inferior a 100 \mum. Aumentar la velocidad de extracción de estos residuos permite disminuir el tiempo de permanencia del licor de aluminato sobresaturado entre la dilución y la descomposición. Disminuir el tiempo de permanencia del licor sobresaturado entre la dilución y la descomposición permite evitar un fenómeno económicamente desastroso: la retrogradacíón, es decir la precipitación intempestiva de partículas de trihidrato de alúmina que se produce antes de que los residuos insolubles hayan sido separados; el trihidrato de alúmina precipitado precozmente, en mezcla íntima con los lodos rojos, es evacuado con ellos y no puede ser valorizado. La disminución del tiempo de permanencia permite también, a riesgo de retrogradación igual, aumentar las condiciones de sobresaturación del licor de aluminato y por lo tanto obtener una mejor productividad global del ciclo, que se traduce por una extracción más eficaz de la alúmina.

Mejorar la separación lleva a obtener un líquido más claro y/o barros más espesos. Aumentar el espesamiento o el asentamiento de los lodos permite lavarlos más eficazmente con menos agua.

A pesar de que la descripción de la invención presentada a continuación se apoya en la técnica de separación por sedimentación con el empleo de un decantador-espesador, el perfeccionamiento debe poder también aplicarse a las técnicas alternativas evocadas más arriba.

Objeto de la invención

Un primer objeto según la invención es un proceso de producción de trihidrato de alúmina por ataque alcalino de bauxita según el proceso Bayer, que implica el molido y luego el ataque de la bauxita molida por contacto con un licor de aluminato de sodio, el ataque conduce a la formación de una suspensión que se somete a un tratamiento para separar los residuos insolubles del licor de aluminato de sodio, el licor de aluminato así obtenido luego es descompuesto y luego reciclado como licor de ataque después de haber sido separado del trihidrato de alúmina precipitado durante la descomposición, dicho proceso se caracteriza porque, para mejorar y acelerar la separación del licor de aluminato y de los residuos insolubles de granulometría inferior a 100 \mum (los residuos insolubles de granulometría superior a 100 \mum, si existen, fueron separados anteriormente mediante aparatos clásicos de la industria minera), se pasa al menos parcialmente la suspensión que contiene dichos residuos insolubles por un hidrociclón.

Clásicamente, el tratamiento para separar los residuos insolubles del licor de aluminato se apoya en una técnica de sedimentación: la suspensión pasa después del ataque por un decantador-espesador y el underflow es extraído para luego ser lavada a contracorriente por un agua que se enriquece progresivamente en sosa, esta última es ventajosamente utilizada para la dilución de la suspensión después del ataque. El proceso según la invención se presenta como un perfeccionamiento de esta técnica de sedimentación. Sin embargo, especialmente con la primera modalidad según la invención, el decantador-espesador utilizado clásicamente podría ser ventajosamente reemplazado por otro dispositivo, apto para tratar más eficazmente flujos de menor importancia de suspensiones más espesas, por ejemplo un decantador centrifugador o un filtro.

Cualquiera sea el dispositivo de separación utilizado en el circuito Bayer, la presente invención no propone el reemplazo de este dispositivo por uno o varios hidrociclones sino una asociación de este dispositivo existente con al menos un hidrociclón, ubicado ya sea arriba (alimentación) ya sea más abajo (underflow y/o overflow) de dicho dispositivo.

El proceso según la invención no se refiere al desarenado de los residuos insolubles, con arenas de granulometría superior a 100 \mum aproximadamente, típicamente superior o igual a 106 \mum (en la práctica, las arenas son, según las plantas, retenidas por una criba de 106 \mum o 315 \mum), esto último es efectuado por medios convencionales que no pueden convenir a la separación eficaz de partículas cuya dimensión (D50) es inferior a 10 \mum. En otros términos, el proceso según la invención permite acelerar y mejorar, dentro de la suspensión, la separación entre el licor de aluminato de sodio y los residuos insolubles de granulometría estrictamente inferior a 106 \mum. Más allá del desarenado, el empleo de hidrocíclones en un circuito Bayer sólo era hasta el momento conocido para aislar partículas de hidrato de alúmina de tamaño superior a 50 \mum (clasificación). No parecía a priori posible emplear los hidrocíclones para separar las finas partículas de los lodos rojos (D50 < 10 \mum) pero el solicitante, después de haber estudiado los diferentes parámetros que rigen el funcionamiento de un hidrociclón, pudo definir condiciones de funcionamiento apropiadas para una separación rápida de estos residuos que permiten el empleo de dichos hidrocíclones en diferentes etapas del proceso, aunque tenga que hacer funcionar en paralelo un número bastante elevado de estos hidrocíclones (típicamente entre unas decenas y unas centenas).

Según la invención, se puede pasar la suspensión por al menos un hidrociclón ubicado arriba o más abajo del dispositivo de separación existente (decantador-espesador, decantador centrífugo o filtro). Así,

-: en una primera modalidad, se utiliza al menos un hidrociclón arriba del dispositivo de separación sólido/líquido existente, ubicado en el circuito de alimentación de dicho dispositivo y empleado como clarificador del líquido sobresaturado, el underflow del o de los hidrociclones que alimenta dicho dispositivo;

-: en una segunda modalidad, se utiliza al menos un hidrociclón arriba o más abajo del dispositivo de separación sólido/líquido existente, empleado como espesador de los lodos de residuos insolubles;

-: en una tercera modalidad, se utiliza un hidrociclón en combinación con el dispositivo de separación líquido/sólido empleado en la caustificación (en general un decantador/espesador) para mejorar la separación líquido/sólido de los lodos de caustificación.

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Según la primera modalidad de la invención, se utiliza al menos un hidrociclón como clarificador del licor de aluminato sobresaturado. Se toma al menos una alícuota de suspensión después del ataque y dilución que se pasar por al menos un hidrociclón particular, caracterizado porque el diámetro de tobera de underflow es superior al 90% del diámetro de tobera de overflow, preferentemente comprendido entre el 90% y el 110% de dicho diámetro de tobera de overflow.

Según esta primera modalidad, se agrega ventajosamente floculante en la suspensión con su introducción en el hidrociclón y el underflow del hidrociclón es espesado en el dispositivo de separación existente sin que haya necesidad de un agregado suplementario importante de floculante. Cuando se agregó floculante en la suspensión diluida arriba del hidrociclón, se constata que el overflow del hidrociclón es clarificado de manera tal que su contenido de materia seca está típicamente dividido por un factor superior a diez y es suficientemente bajo para que se pueda dirigirlo ya sea directamente o después de la mezcla con el overflow del dispositivo de separación existente hacia la filtración de seguridad y la cadena de descomposición. Se constató por otra parte que el overflow del hidrociclón contenía grandes flóculos y resultaba muy fácilmente fíltrable.

Así, según un modo de realización preferido de esta primera modalidad, se agrega floculante en la alícuota de suspensión diluida que es dirigida hacia el o los hidrociclones. El líquido sobresaturado resultante del overflow del o de los hidrociclones es dirigido hacia la cadena de descomposición sin pasar por el decantador-espesador y los lodos resultantes del underflow del o de los hidrociclones es dirigida hacia el decantador-espesador en el que son clarificados y espesados sin o con muy poco floculante suplementario.

El interés de la combinación hidrociclón + dispositivo de separación existente de la primera modalidad, es decir haciendo pasar al menos parcialmente la suspensión a la salida del ataque por un hidrociclón, reside en el hecho de que la separación se efectúa muy rápidamente (tiempo de permanencia de algunos segundos): una gran parte del flujo de licor de aluminato no debe pasar por el dispositivo de separación existente, este último tiene por esto un caudal de suspensión a tratar netamente inferior (del orden del 30% si el conjunto de la suspensión pasa por hidrociclones). Se puede así aumentar el caudal de la suspensión sin cambiar las instalaciones. De hecho, una fracción importante de los residuos sólidos es tratada por el hidrociclón, lo que permite disminuir significativamente la cantidad de floculante necesario en el dispositivo de separación existente. Como el caudal de líquido orientado hacia el dispositivo de separación existente también es disminuido, es posible de esta forma modificar para aumentar la capacidad de producción y/o aumentar la productividad de dicho dispositivo de separación existente.

Mientras que según el proceso clásico de sedimentación, el tiempo de permanencia medio del licor entre su dilución y su entrada en la cadena de descomposición se evaluaba en horas, esto último cae a algunos segundos con la primera modalidad de la presente invención. En consecuencia ya no hay prácticamente riesgo de retrogradación, es decir de precipitación intempestiva de partículas de trihidrato de alúmina antes de la separación de los residuos insolubles. La disminución del tiempo de permanencia permitiría también, bajo riesgo de retrogradación también, aumentar las condiciones de sobresaturación del licor de aluminato y por lo tanto obtener globalmente una mejor productividad global del ciclo. Pero habría que por otra parte disminuir el tiempo de permanencia entre dilución y descomposición de la porción de licor que no pasa por el overflow del hidrociclón y sería deseable en este caso reemplazar el decantador-espesador utilizado clásicamente por otro dispositivo, apto para separar más rápidamente suspensiones más espesas, por ejemplo un centrifugador-decantador o un filtro.

Por otra parte, la introducción de hidrociclón arriba del decantador-espesador hace factible hacer una dilución menos impelida, lo que disminuiría el consumo energético global del Bayer.

Según la segunda modalidad de la invención, se utiliza al menos un hidrociclón como espesador de los lodos de los residuos insolubles, ya sea para tratar al menos una parte de la suspensión resultante del ataque arriba del dispositivo de separación existente, ya sea para espesar los lodos resultantes del dispositivo de separación existente, en particular arriba o al principio de la cadena de lavado.

Según una primera versión de esta segunda modalidad, se utiliza al menos un hidrociclón para espesar al menos una parte de la suspensión resultante del ataque para moderar el dispositivo de separación existente. Se toma al menos una alícuota de suspensión después del ataque, preferentemente después de la dilución (disminución de cáustica por ejemplo mediante el claro del primer lavador) y/o después del agregado de floculante. Se hace pasar esta alícuota por al menos un hidrociclón. Los parámetros geométricos del hidrociclón son definidos para espesar eficazmente el underflow que es dirigida directamente hacia los lodos del underflow del dispositivo de separación existente. El overflow es dirigido hacia el dispositivo de separación existente, que diluye así a la otra alícuota de la suspensión que es directamente vertida en el dispositivo existente (es decir que disminuye la concentración de materia seca). Se modera así el funcionamiento del dispositivo existente, modificándolo para permitir aumentar la capacidad de producción y mejorando su eficacia, la separación líquido/sólido es favorecida por la dilución.

Según una segunda versión de esta segunda modalidad, se utiliza al menos un hidrociclón para espesar al menos una parte de los lodos rojos, resultantes del dispositivo de separación existente. Los lodos rojos son extraídos del circuito Bayer cuando logran típicamente un contenido de materia seca superior a 400 g/l. En la técnica de separación por sedimentación, la suspensión pasa después del ataque y dilución a un decantador-espesador, cuyas condiciones de utilización son definidas para que el underflow del decantador-espesador alcance o supere un contenido tal de materia seca. Este lodo de residuos insolubles es extraído para luego ser lavado a contracorriente en una cadena de decantadores-lavadores por un agua que se enriquece progresivamente en sosa, el claro del primer lavador es introducido en el circuito Bayer para realizar la dilución después del ataque. El underflow de cada lavador-decantador se empobrece progresivamente en sosa y el underflow del último lavador, comúnmente llamado "lodos rojos" es evacuado, por ejemplo por lagunaje o dry-stacking.

Según la segunda versión de esta segunda modalidad de la invención, la cadena de lavado es modificada de la siguiente forma: se introduce al menos un hidrociclón en el circuito que lleva a contracorriente agua de lavado de un decantador-lavador hacia un decantador-lavador arriba de éste. Si se designa con W_{1} W_{2}, ..., W_{n} a los decantadores-lavadores de la cadena de lavado, el orden creciente de los índices que corresponde al sentido de circulación de los lodos, y si W_{i} corresponde al lavador concernido por la introducción de un hidrociclón, una alícuota del agua de lavado proveniente del decantador-lavador de abajo W_{i+1} es mezclada con los lodos del underflow del decantador-lavador arriba W_{i-1}, La mezcla así realizada es introducida en al menos un hidrociclón cuyo overflow alimenta al decantador-lavador W_{i} y cuyos lodos espesados del underflow son mezclados con los lodos del underflow de este mismo decantador-lavador W_{i}, la mezcla luego es dirigida hacia el decantador-lavador de abajo W_{i+1}. Preferentemente, se introduce el o los hidrociclones cerca del primer lavador para que los lodos sean espesados desde el comienzo de la cadena de lavado. En el ejemplo B.3 dado a continuación, al menos un hidrociclón es montado en el circuito del agua de lavado que alimenta al segundo lavador (i=2).

La introducción del o de los hidrociclones permite mejorar la eficacia del lavado por aumento de la concentración de los lodos. El número de lavadores en la cadena de lavado puede ser disminuido o la cantidad de agua utilizada para el lavado puede ser disminuida.

Las primeras y segundas modalidades de la invención pueden ser ventajosamente combinadas.

Según la tercera modalidad de la invención, se combina el decantador de caustificación con al menos un hidrociclón. La caustificación se efectúa en general en el agua de lavado de los lodos rojos, que, remonta a contracorriente en la cadena de lavado, se enriquece progresivamente en aluminato de sodio. Así, enriquecida, el agua de lavado es un licor de aluminato diluido que se utiliza para la dilución de la suspensión a la salida del ataque; se recupera así una parte de la sosa arrastrada con los lodos rojos. La caustificación de este licor de dilución permite, gracias a un aporte de cal, transformar el carbonato de sodio contenido en el licor, lo que tiene por efecto aumentar el contenido de sosa cáustica del licor y causar la precipitación de carbonato de calcio. Los precipitados de carbonato de calcio también tienen un pequeño tamaño y su separación del licor es en general efectuada utilizando un decantador, llamado decantador-clarificador. Siendo esta separación lenta y difícil en razón del pequeño tamaño de las partículas, estando el agua de lavado en el estado en el que es tomada para caustificación un licor de aluminato diluido, se trata aquí también, en esta tercera modalidad de la invención, de buscar mejorar la separación de un licor de aluminato y de residuos insolubles.

Según esta tercera modalidad, el underflow del decantador de caustificación está orientado hacía el hidrociclón. En el caso en el que el licor claro que está caustificado es el overflow del segundo (resp. tercero) decantador-lavador, el overflow del hidrociclón es dirigido hacia el primer (resp. el segundo) decantador-lavador. El underflow del hidrociclón es mezclado, ya sea totalmente o en parte, con la de uno de los últimos recipientes decantadores-lavadores. Si el underflow del hidrociclón sólo es mezclado en parte al de uno de los últimos recipientes decantadores-lavadores, entonces la otra parte es reciclada hacia el reactor de caustificación, a fin de mejorar el rendimiento de
reacción.

Clásicamente, el overflow del decantador de caustificación se introduce en la cadena de lavado en un punto situado arriba (sentido de circuito de los lodos) de aquel en el que se tomó el claro a caustificar. Por ejemplo, si el licor claro a caustificar es el overflow del segundo (resp. tercero) decantador-lavador, el overflow del decantador de caustificación es dirigido hacia el primer (resp. el segundo) decantador-lavador.

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Descripción detallada de la invención Figuras

La figura 1 ilustra el esquema de un hidrociclón.

El gráfico de la figura 2 ilustra las reparticiones granulométricas (% que pasa acumulado en función del diámetro (D) en micrones) de las partículas presentes respectivamente en la alimentación (I), el underflow (II) y el overflow (III) de un hidrociclón probado.

La figura 3 esquematiza un circuito Bayer típico del estado de la técnica anterior.

La figura 4 ilustra un modo de realización particular de la primera modalidad de la invención (hidrociclón clarificador).

Las figuras 5a y 5b ilustran dos modos de realización particulares de la segunda modalidad de la invención (hidrociclón espesador).

La figura 6 ilustra un ejemplo típico de circuito de caustificación del agua de la cadena de lavado aplicado en el Bayer de la figura 1.

La figura 7 ilustra el modo de realización particular de la tercera modalidad de la invención, aplicado al perfeccionamiento del proceso ilustrado en la figura 6.

A. Ensayos A.1 Características de un hidrociclón (Figuras 1 y 2)

Los principales parámetros de funcionamiento de un hidrociclón (llamado en adelante también ciclón) son:

-: el diámetro del hidrociclón (d_{c}), la presión de alimentación (P),

-: el diámetro de la tobera de overflow (d_{sr}),

-: el diámetro de la tobera de underflow (d_{ss}).

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El diámetro de corte del ciclón es el diámetro mínimo de las partículas que tienen 100% de chances de encontrarse en underflow. Está relacionado con la geometría (diámetros de las toberas de alimentación, de underflow y de overflow, forma y altura del caracol de alimentación, conicidad y altura de la parte baja) y con las condiciones de empleo del aparato (presión, materia seca en la alimentación MS_{A}).

En las condiciones industríales del Bayer en que el empleo de hidrociclones es conocido en el estado de la técnica anterior (clasificación del hidrato), los diámetros de corte oscilan entre 40 y 50 \mum para hidrociclones de 50 a 100 mm. En razón de la poca granulometría de las partículas que componen la suspensión resultante del ataque, parecía imposible actuar sobre la geometría corriente y los parámetros clásicos de funcionamiento de los hidrociclones para efectuar la separación líquido/sólido en dicha suspensión, a saber concentrar en el underflow partículas de diámetro (D50) inferior a 10 \mum aproximadamente y/o clarificar la suspensión en overflow. A pesar de esto, el solicitante probó el empleo de hidrociclones para separar mejor los lodos pensando que el índice desfavorable de una baja granulometría resultaba más de un prejuicio que de una constatación universalmente establecida y que las finas partículas de los lodos tenían de hecho características particulares que no se encuentran en el hidrato y que se pueden aprovechar, particularmente una cierta propensión a formar agrupaciones de partículas (clusters) que tienen trayectorias hidrodinámicas intermedias entre las partículas individuales y los aglomerantes.

Ensayos preliminares sobre la suspensión después del ataque Bayer permitieron dar la influencia de ciertos parámetros:

- diámetro de la tobera de underflow d_{ss}.

Cuanto más pequeño es el diámetro de la tobera de underflow, más aumenta el diámetro de corte y más aumenta la granulometría (D50) del underflow, la del overflow queda casi idéntico. La interpretación física es que cuanto más aumenta el diámetro de la tobera de underflow, es mayor el caudal de líquido hacia el underflow, con mayor probabilidad de arrastrar finas partículas hacia el underflow.

- Efecto de la presión P en la alimentación del hidrociclón:

Cuando la presión en la alimentación aumenta, sin que los demás parámetros varíen, el diámetro de corte aumenta y aumenta la granulometría (D50) del underflow. El efecto de la presión sobre la selección es sin embargo menos marcado cuando el diámetro de la tobera de underflow es muy estrecho.

- Contenido de materia seca en la alimentación (MS_{A}):

Sin que los demás parámetros varíen, cuando la MS aumenta en la alimentación del ciclón, el diámetro de corte aumenta y la granulometría (D50) del underflow aumenta.

Del mismo modo que para el efecto de la presión en la alimentación, el efecto de la MS_{A} en la selección es sin embargo más marcado cuando el diámetro de la tobera de underflow d_{sa} es grande.

En las condiciones industriales del Bayer, es factible el uso, para extraer los residuos insolubles, de los hidrociclones de d_{c} comprendidos entre 24 mm y 250 mm; si d_{c} es más pequeño, el hidrociclón trata flujos demasiado débiles y el número de hidrociclones a utilizar en la cadena Bayer se vuelve económicamente prohibitivo; si d_{c} es mayor, el diámetro de corte se vuelve totalmente inapropiado.

A.2 Hidrociclón espesador

Se probó un hidrociclón de diámetro d_{c} = 75 mm equipado con una tobera de overflow de diámetro d_{sr} = 26 mm. Los parámetros y puntos de funcionamiento obtenidos se indican en la tabla 1.

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TABLA 1

100

donde Q_{A}, Q_{ss}, Q_{SR} son respectivamente los caudales de alimentación, de underflow y de overflow, MS_{SS} y MS_{sr} son los contenidos de materia seca respectivamente del overflow y del underflow.

Un decantador piloto fue alimentado con el overflow del hidrociclón en la que se vertió floculante. El punto de funcionamiento del decantador en régimen estabilizado se presenta en la tabla 2:

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TABLA 2

101

De estos ensayos, podemos elaborar las siguientes conclusiones:

-: es perfectamente factible tratar una parte del flujo de la suspensión después del ataque con un hidrociclón sin recurrir a un floculante con un lodo asentado en underflow del ciclón a más de 750 g/l, lo que es considerable.

-: el overflow del hidrociclón fue tratado con éxito en el decantador, es decir que la floculación se desarrolló correctamente con un buen asentamiento en underflow del decantador y una excelente clarificación (de hecho, la curva granulométrica del overflow es muy próxima a la de la alimentación).

-: el empleo de hidrociclones en una instalación existente permite la modificación que permite aumentar la capacidad de producción de un decantador, de un lavador, o de una cadena entera de decantación/lavado.

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El gráfico de la figura 2 ilustra las reparticiones granulométricas de las partículas presentes respectivamente en la alimentación (I), el underflow (II) y el overflow (III) del hidrociclón cuyo diámetro de tobera de underflow d_{ss} es de
8 mm.

A.3 Hidrociclón clarificador

Con el objeto de obtener un overflow lo más claro posible, se utilizan hidrociclones cuyo diámetro de la tobera de underflow d_{ss} es casi tan grande, incluso más grande que el diámetro de la tobera de overflow d_{sr}. Se puede resumir esta condición por d_{ss} > 0,9* d_{SR}. Los parámetros de funcionamiento de un hidrociclón de d_{c} 50 mm que permiten obtener un overflow lo más claro posible con un contenido de materia seca en la alimentación MS_{A} de 90 a 140 g/l fueron definidos.

Las características del ciclón probado eran las siguientes:

d_{c} = 50 mm, d_{sr} = 15 mm, d_{ss} = 14 mm, con una presión de 30 alimentación P de 1.8 bar.

El underflow del ciclón puede alimentar por gravedad la virola de un decantador piloto. Hemos medido los diferentes caudales overflow Q_{SR} y underflow Q_{SS} con y sin agregado de floculante, también hemos medido los contenidos de materia seca de los dos flujos. Los resultados se presentan en la tabla 3.

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TABLA 3

102

Hemos alimentado el decantador con el underflow del ciclón sin, y luego con, agregado de floculante.

Sin aporte de floculante, el lodo del underflow del ciclón no se espesaba o casi no lo hacía en el decantador.

Con un agregado de floculante (incluso con una dosificación sumamente baja), se obtiene la clarificación, lo que permite asentar los lodos en underflow del decantador. Así, alimentando el hidrociclón con una suspensión que contiene 90 a 140 g/l de contenido de materia seca e introduciendo un floculante a la alimentación del hidrociclón, obtenemos un overflow que tiene un contenido de materia seca inferior a 10 g/l. El underflow del ciclón puede ser clarificado y espesado en el decantador mediante un agregado muy reducido de floculante suplementario en la entrada del decantador.

Finalmente, el overflow del hidrociclón es una suspensión floculada (se pueden observar grandes flocules), que después de la mezcla con el overflow del decantador, presenta una muy buena facilidad de filtración.

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B. Aplicación en las instalaciones industriales B.1 Cadena Bayer típica del estado de la técnica anterior (Figura 3)

El mineral de bauxita molida 10 es atacado en caliente (A) por medio de una solución acuosa de hidróxido de sodio 4 de concentración apropiada, que provoca así la solubilización de la alúmina y la obtención de una suspensión 20 constituida por partículas de residuo no atacado bañadas en una solución de aluminato de sodio, llamada "licor de aluminato". Esta suspensión luego es diluida (D) y sometida a un tratamiento para separar, por decantación (E), los residuos no atacados 40 del licor de aluminato 1. Éste, una vez "limpiado" por filtración (F) del overflow 1 del decantador-espesador E, es enfriado hasta una temperatura en la que se encuentre en un estado de fuerte desequilibrio de sobresaturación 5 (licor 2) que conduce a la precipitación del trihidrato de alúmina 100 durante la etapa llamada de "descomposición" (P). Después de la descomposición el licor de aluminato de sodio 3, empobrecido en hidrato de alúmina por el hecho de la precipitación, es reciclado después de la concentración por evaporación (B) hacia el ataque (A) del mineral 10. Se agrega en general un floculante 75 en el licor de aluminato, por ejemplo en un punto arriba del decantador-espesador E.

Los lodos rojos, cuyas partículas tienen una granulometría inferior a 100 \mum (en la práctica inferior a 106 \mum o 315 \mum según la bauxita considerada), son separados por sedimentación. La suspensión 21 pasa después del ataque y dilución a un decantador-espesador E y el underflow 40 es extraído para luego ser lavado a contracorriente en una cadena de decantadores-lavadores (W1, W2, W3,..., Wn-1, Wn) por un agua que se enriquece progresivamente en sosa (60, 61, 69, 70), el claro 70 del primer lavador W1 es introducido en el circuito Bayer para realizar la dilución (D) después del ataque. Por el contrario, la impregnación de los underflow (41, 42, 49, 50) de los diferentes lavadores-decantadores (W1, W2, W3,..., Wn-1, Wn) se empobrece progresivamente en sosa y el underflow 50 del último lavado Wn, comúnmente llamado "lodos rojos", es evacuado, por ejemplo por lagunaje o dry-stacking.

Típicamente, el contenido de materia seca:

-: de la suspensión 20 antes de la dilución es de 120-160 g por litro de licor;

-: de la suspensión diluida 21 es de 40-80 g por litro de licor;

-: del overflow 1 del decantador-espesador E es inferior a 1 g/l, típicamente 0,2 g/l; este contenido cae a un valor cercano a 0 en el licor sobresaturado 2 resultante de la filtración de seguridad (F).

-: del underflow 40 del decantador-espesador E es de 300-500 g/litro de suspensión; este contenido permanece casi constante en la cadena de lavado, en consecuencia los lodos rojos 50 a la salida del último lavador Wn tienen un contenido de materia seca cercano a 400 g/litro.

B.2 Primera modalidad: hidrociclón utilizado como aclarador del licor sobresaturado (Figura 4)

La figura 4 ilustra un modo de realización particular de esta primera modalidad de la invención.

El circuito utilizado es cercano al Bayer clásico de la figura 1, pero difiere en que este último por el hecho de que una alícuota 21a de la suspensión diluida, que representa la mayor parte posible, preferentemente la totalidad, de la suspensión diluida 21, es dirigida hacia al menos un hidrociclón H1 que funciona en clarificador como uno de los presentados arriba en el párrafo A.3. El contenido de materia seca en la entrada del hidrociclón puede llegar a 140 g/l, es factible efectuar una dilución D' menos impelida que en el estado de la técnica anterior, por ejemplo utilizando sólo una alícuota 70'a del claro de lavador, aunque tenga que completarla aportando por ejemplo otra alícuota 70'b de claro de lavador en el overflow 81 del hidrociclón H1, y/o aún aportando por ejemplo otra alícuota 70'c de claro de lavador en el underflow 82 del hidrociclón H1.

Como hemos visto en A.3, el aporte de floculante permite clarificar eficazmente el overflow 81 del hidrociclón H1, a tal punto que éste puede ser dirigido ya sea directamente, o después de la mezcla con el overflow 1' del decantador-espesador hacia la filtración de seguridad F y la cadena de descomposición P. Se efectúa por lo tanto un agregado de aditivo floculante 75 en la alícuota 21a de suspensión diluida arriba del hidrociclón H1. En el marco particular de este ejemplo, se efectúa un segundo aporte de poca cantidad de floculante 76 en el underflow 82 del hidrociclón H1.

Típicamente, el contenido de materia seca:

-: de la suspensión diluida 21a es de 110 g por litro de licor;

-: del licor sobresaturado 1'', que resulta de la mezcla del overflow 81 del hidrociclón H1 y del overflow 1' del decantador-espesador E es inferior a 5 g/l; gracias al overflow 81 del hidrociclón bien floculado, el licor sobresaturado presenta una muy buena facilidad de filtración. El contenido de materia seca cae a un valor cercano a 0 en el licor sobresaturado 2 resultante de la filtración de seguridad (F).

-: del underflow 40' del decantador-espesador E es de 750 g/litro de líquido de impregnación; este contenido permanece casi constante en la cadena de lavado, en consecuencia el número p de lavadores en la cadena de lavado puede ser disminuido. Los lodos rojos 50' a la 5 salida del último lavador Wp tienen un contenido de materia seca cercano a 750 g/litro.

El interés de la combinación hidrociclón + decantador a la salida del ataque reside en el hecho de que la separación se efectúa muy rápidamente (tiempo de permanencia de algunos segundos): una gran parte del flujo de licor de aluminato no debe pasar por el decantador-espesador, que por esto tiene un caudal de suspensión a tratar netamente inferior (del orden de 30% si el conjunto de la suspensión pasa por hidrociclones).

Para un flujo de suspensión diluida 21a de 1000 m^{3}/h, se puede utilizar, según la naturaleza de las bauxitas atacadas:

-: 340 hidrociclones de diámetro 50 mm, como el descrito en A. 3 (d_{ss} = 14 mm; d_{SR} = 15 mm)

-: 125 hidrociclones de diámetro 75 mm, con d_{ss} = 21 mm; d_{SR} = 22,5 mm

-: 85 hidrociclones de diámetro 100 mm, con d_{ss} = 28 mm; d_{SR} = 30 mm

-: 50 hidrociclones de diámetro 150 mm, con d_{ss} = 38 mm; d_{SR} = 40 mm

-: 30 hidrociclones de diámetro 200 mm, con d_{ss} = 42 mm; d_{SR} = 44 mm.

B.3 Segunda modalidad B.3.1 Hidrociclón utilizado como espesador de la suspensión después del ataque (figura 5a)

La figura 5a muestra el circuito utilizado, que es cercano al Bayer clásico de la figura 1 pero difiere en que este último por el hecho de que una alícuota 21c de la suspensión, que representa la mayor parte posible, preferentemente la totalidad, de la suspensión, es dirigida hacia al menos un hidrociclón H21 que funciona como espesador. Se toma esta alícuota de suspensión después de la dilución por el claro del primer lavador 70 y después del agregado del floculante 75. Se hace pasar esta alícuota por al menos un hidrociclón H21.

Los parámetros geométricos del hidrociclón H21 son definidos para espesar eficazmente el underflow 23 que es dirigido directamente hacia los lodos del underflow 40'' del decantador-espesador E. El overflow 22 es dirigido hacia la alimentación del decantador espesador, que diluye así, si existe, la otra alícuota 21d de la suspensión que es directamente vertida en el decantador-espesador E.

B.3.2 Hidrociclón utilizado como espesador de los lodos rojos (Figura 5b)

La figura 5b ilustra un modo de realización particular de esta segunda modalidad de la invención.

El circuito utilizado es cercano al Bayer clásico de la figura 1 pero difiere de éste por su cadena de lavado.

Se introduce al menos un hidrociclón H22 en el circuito que lleva a contracorriente el agua de lavado de un lavador al lavador precedente. Preferentemente, se introduce el hidrociclón en un circuito cercano al primer lavador W1, para que los lodos sean espesados desde el comienzo de la cadena de lavado. En el ejemplo particular presentado aquí, una alícuota 68a del agua de lavado del lavador W3 al lavador W2 para por al menos un hidrociclón H22. Las dimensiones y los parámetros de funcionamiento del hidrociclón H22 son elegidos como se indica en A2. Esta alícuota es mezclada en el underflow 41 del primer lavador W1 y la mezcla 90 es introducida en al menos un hidrociclón H22. El underflow es dirigido hacia el lavador W3 con el underflow 42 del segundo lavador W2. El overflow 91 es introducido en el lavador W2.

Típicamente, el tenor de materia seca:

-: de la suspensión diluida 21 es de 60-80 g por litro de licor;

-: del underflow 40 del decantador-espesador E es de 450 g/litro de líquido de impregnación; el underflow 41 del primer lavador W1 tiene casi el mismo contenido de materia seca.

-: el agua de lavado 68 a es mezclada con el underflow 41, la suspensión 90 que resulta es introducida en H22 con un contenido de materia seca del orden de 140 g/l. El overflow 91 del hidrociclón tiene un contenido de materia seca de 100 g/l, el underflow 92 tiene un contenido de materia seca de 1000 g/l. Se ve entonces que la cadena de lavado, a partir del lavador W3 lava los residuos con una concentración de materia seca mucho más elevada, típicamente comprendida entre 700 g/l y 1000 g/l. Los lodos rojos 50'' son evacuados con un contenido de materia seca de 700-1000 g/l. Esto permite mejorar la eficacia del lavado por aumento de la concentración de los lodos y el número q de lavadores en la cadena de lavado puede así ser disminuido.

Para un flujo de suspensión de residuos insolubles 40 de 1000 m^{3}/h, que tiene típicamente un contenido de materia seca de 450 g/l, se puede utilizar, según la naturaleza de las bauxitas atacadas:

-: 125 hidrociclones de diámetro 75 mm, con d_{ss} = 8 mm; d_{SR} = 26 mm

-: 85 hidrociclones de diámetro 100 mm, con d_{ss} = 12 mm; d_{SR} = 39 mm

-: 50 hidrociclones de diámetro 150 mm, con d_{ss} = 16 mm; d_{SR} = 52 mm

-: 30 hidrociclones de diámetro 200 mm, con d_{ss} = 26 mm; d_{SR} = 56 mm.

B.4 Tercera modalidad: hidrociclones utilizados en combinación con el decantador de cuastificación (Figuras 6 y 7)

En general, el agua de lavado resultante del overflow del segundo o del tercer lavador de la cadena de lavado de los residuos insolubles es caustificada. Se transforma así una parte de la sosa carbonatada arrastrada con los lodos rojos. La figura 6 retoma el esquema de la figura 3 agregando un circuito típico de caustificación: antes de ser vertida en el primer lavador W1, el agua de lavado 69, enriquecida en sosa y en carbonato de sodio por los lavados en los decantadores-lavadores de abajo, es dirigida hacia un recipiente C (reactor de caustificación) en el que se vierte una cierta cantidad de cal 200. La mezcla es mantenida en agitación en el reactor de caustificación) C con una temperatura de reacción cercana a 95ºC. Después de un tiempo de permanencia suficiente para transformar la cal y el carbonato de sodio en hidróxido de sodio y en carbonato de calcio, el overflow 210 es conducido hacia un decantador, llamado decantador de caustificación DC, en el fondo del cual el carbonato de calcio precipitado se acumula. El overflow 220 es dirigido hacia el primer lavador W1. El underflow 230 es mezclado con el de uno de los últimos recipientes decantadores-lavadores (W_{n-2} en el ejemplo ilustrado en la figura 6).

Según esta tercera modalidad de la invención (ilustrada en la figura 7), el underflow 230' del recipiente decantador de caustificación es bombeado hacia al menos un hidrociclón H3. El overflow 240 del o de lo hidrociclones H3 es dirigido hacia el primer lavador W1. Los lodos espesos del underflow 250 del o de los hidrociclones H3 son mezclados parcialmente (250a) con los lodos que salen de uno de los últimos recipientes decantadores-lavadores (W_{n-2} en el ejemplo ilustrado en la figura 6) y son reciclados en parte (250b) hacia el reactor de caustificación C.

Los lodos 230' resultantes del decantador de caustificación DC tienen típicamente una concentración de materia seca de 200 a 300 g/l. La combinación del o de los hidrociclone (s) H3 y del decantador de caustificación DC, el o los hidrociclones que son alimentados por el underflow 230' del decantador de caustificación tiene por objeto y ventaja:

- disminuir el reciclaje de claro en el lavador hacia el que son bombeados los lodos, porque los lodos fueron más espesados en el hidrociclón;

- permitir el reciclaje de una parte de estos lodos así espesados al comienzo de la caustificación (éstos juegan entonces el papel de cebo en reactor de caustificación), que permite así mejorar el rendimiento de caustificación.

Con un claro de segundo lavador 69' a caustificar que circula con un caudal de 500 m^{3}/h, se puede obtener, después de la reacción de caustificación y a la salida del decantador de caustificación, un caudal de 40 m^{3}/h de lodos 230' con una concentración de sólidos de 250 g/l, este flujo de lodos luego es bombeado hacia los hidrociclones combinados con el decantador de caustificación en una cantidad variable según su dimensión:

-: 5 hidrociclones de diámetro 75 mm, con d_{ss} = 8 mm; d_{SR} = 26 mm

-: 4 hidrociclones de diámetro 100 mm, con d_{ss} = 11 mm; d_{SR} = 34 mm

-: 2 hidrociclones de diámetro 150 mm, con d_{ss} = 14 mm; d_{SR} = 45 mm

El overflow 220' del decantador de caustificación DC y el overflow 240 del o de los hidrociclones H3 son dirigidos hacia el primer lavador W1.

Claims

1. Proceso de producción de trihidrato de alúmina por ataque alcalino de la bauxita según el proceso Bayer, que incluye la molienda, y luego el ataque (A) de dicha bauxita molida por contacto con un licor (4) de aluminato de sodio, el ataque conduce a la formación de una suspensión (20) que se diluye (D) y que se somete a un tratamiento para separar (E; F) los residuos insolubles (40) del licor (2) de aluminato de sodio, el licor de aluminato sobresaturado así obtenido luego es descompuesto (P) y luego reciclado como licor de ataque (4) después de haber sido separado del trihidrato de alúmina (100) precipitado durante la descomposición, la separación del licor de aluminato y de los residuos insolubles es realizada mediante un dispositivo de separación líquido-sólido tal como un decantador-espesador (E; W2; DC), un decantador centrífugo o un filtro, caracterizado porque, para acelerar y mejorar la separación del licor de aluminato de sodio y de los residuos insolubles de granulometría estrictamente inferior a 106 \mum dentro de la suspensión (21a; 41; 230') que contiene dicho licor de aluminato de sodio y dichos residuos insolubles y que alimenta dicho o resulta de dicho dispositivo de separación líquido-sólido (E; W2; DC), se pasa al menos parcialmente dicha suspensión ( 21a; 41; 230') por un hidrociclón (H1; H21; H22; H3).

2. Proceso según la reivindicación 1 caracterizado porque se toma al menos una alícuota de suspensión (21a) después del ataque y dilución que se pasa por al menos un hidrociclón (H1) caracterizado porque el diámetro (d_{ss}) de la tobera de underflow es superior a 90% del diámetro (d_{SR}) de la tobera de overflow, preferentemente comprendido entre 90% y 110% de dicho diámetro de tobera de overflow.

3. Proceso según la reivindicación 2 en el que los residuos insolubles (40) del licor de aluminato de sodio son separados mediante un decantador-espesador (E) y en el que dicha alícuota de suspensión (21a) diluida después del ataque pasa en al menos un hidrociclón (H1) arriba de dicho decantador-espesador.

4. Proceso según la reivindicación 3 en el que se agrega floculante (75) en dicha alícuota (21a) de suspensión diluida y en el que el licor sobresaturado (81) resultante del overflow de dicho hidrociclón (H1) es dirigido hacia la cadena de descomposición (P) sin pasar por el decantador-espesador (E), los lodos resultantes del underflow (82) de dicho hidrociclón son dirigidos hacia el decantador-espesador (E).

5. Proceso según la reivindicación 3 en el que se reporta la dilución de la suspensión abajo del decantador-espesador, por ejemplo diluyendo el licor sobresaturado (1'') que llega al nivel de la filtración de seguridad (F).

6. Proceso según la reivindicación 1 caracterizado porque se toma al menos una alícuota de suspensión después del ataque que se pasa por al menos un hidrociclón (H21), el underflow (23) es dirigido directamente hacia los lodos del underflow (40'') del dispositivo de separación existente (E) y el overflow (22) es dirigido hacia la alimentación del dispositivo de separación existente (E), que diluye así la otra alícuota (21d) de la suspensión que es directamente vertida en el dispositivo existente (E).

7. Proceso según la reivindicación 6 en el que la toma de la suspensión después del ataque es efectuada después de la disminución de cáustica y después del agregado de floculante.

8. Proceso según la reivindicación 1 caracterizado porque el lodo de residuos insolubles (40) es extraído cuando llega a un contenido de materia seca superior a 400 g/l para luego ser lavado a contracorriente en una cadena de decantadores-lavadores (W1, W2, W3,... Wq-1, Wq) y en el que se introduce al menos un hidrociclón (H22) en el circuito que lleva a contracorriente el agua de lavado (68, 68 a) de un primer decantador-lavador (W3) hacia un segundo decantador-lavador (W2) situado arriba (sentido de circulación de los lodos) del primer decantador-lavador.

9. Proceso según la reivindicación 8 en el que al menos una alícuota (68a) del agua de lavado (68) que proviene del decantador-lavador (W3) situado más abajo de un decantador-lavador (W2) es mezclada con los lodos del underflow (41) del decantador (W1) arriba de dicho decantador-lavador y en el que dicha mezcla (90) es introducida en al menos un hidrociclón (H22) cuyo overflow (91) alimenta dicho decantador-lavador (W2) y los lodos espesados del underflow (92) son mezclados con los del underflow (42) de este mismo decantador-lavador, la mezcla (93) es dirigida hacia el decantador-lavador (W3) abajo.

10. Proceso según la reivindicación 1 en el que se toma al menos una alícuota (21a) de suspensión después del ataque y dilución que se pasa por al menos un hidrociclón (H1) siguiendo el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, la otra alícuota (21c) puede eventualmente pasar por al menos un hidrociclón (H21) siguiendo el proceso según la reivindicación 6 o 7, y en el que el lodo de residuos insolubles (40') es extraído para luego ser lavado a contracorriente en una cadena de decantadores-lavadores (W1, W2, W3, ..., Wq-1, Wq) dentro de la que se introduce al menos un hidrociclón (H22) siguiendo el proceso según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9.

11. Proceso según la reivindicación 1 en el que el agua de la cadena de lavado de los residuos insolubles resultantes del ataque de la bauxita es caustificada por pasaje en un recipiente reactor (C) en el que se vierte cal (200), la mezcla es mantenida durante un tiempo suficiente para que precipitados de carbonato de calcio se formen, y luego es dirigida hacia un decantador de caustificación (DC) para separar dicha agua de lavado de dichos precipitados, caracterizado porque se asocia el decantador de caustificación (DC) con al menos un hidrociclón (H3), alimentando el o dichos hidrociclones con los lodos de underflow (230') del decantador de caustificación (DC).

12. Proceso según la reivindicación 11 en el que el overflow (240) del o de los hidrociclones (H3) es dirigido hacia la cadena de lavado al nivel del decantador-lavador (W1) situado arriba del decantador lavador (W2) cuyo claro fue extraído para caustificación y en el que los lodos del underflow (250) del o de los hidrociclones son en parte (250b) reciclados hacia el reactor de caustificación (C) y en parte (250a) mezclados con los lodos (48) que salen de uno (W_{n-2}) de los últimos decantadores-lavadores de la cadena de lavado.