FR2497238A1 - Procede et dispositif d'enlevement d'ions metalliques d'un fluide - Google Patents

Abstract

LORSQU'UN PROCESSUS GENERE UN FLUX DE LIQUIDE CONTENANT UNE FAIBLE CONCENTRATION D'IONS METALLIQUES RESIDUELS QUI FONT QUE CE FLUX N'EST PAS REUTILISABLE OU QUE SON REJET PRESENTERAIT DES INCONVENIENTS, L'INVENTION PERMET DE RECUPERER CES IONS METALLIQUES RESIDUELS ET DE DISPOSER D'UN FLUX DEBARRASSE DE CES IONS. LE FLUX PASSE DANS UN ECHANGEUR D'IONS 12 OU UNE RESINE ECHANGEUSE 32 CAPTE LES IONS DE METAL QUI SONT ENSUITE REPRIS PAR UN MOINDRE VOLUME D'UN FLUIDE DE REGENERATION, LEQUEL VA A AU MOINS UNE CELLULE 14, 15, 16 D'ELECTROLYSE A LIT DE PARTICULES SUR LESQUELLES LES IONS SONT DEPOSES, DONC ENLEVES DU FLUIDE DE REGENERATION QUI EST ALORS DISPONIBLE POUR UNE NOUVELLE REGENERATION DE LA RESINE. TRAITEMENTS DES FLUX ET EFFLUENTS INDUSTRIELS, CHIMIE, ELECTROCHIMIE.

Description

i La présente invention se rapporte aux procédés et appareillages pour

récupérer des métaux à partir de solutions contenant des ions de ces métaux. Plus spécifiquement, cette invention se rapporte à un procédé et à un appareillage pour enlever de faQon sensiblement complète de tels ions métalliques dissous de solutions contenant des quantités relativement diluées d'ions métalliques, et pour concentrer et récupérer ensuite électrolytiquement ces ions métalliques. Certains processus industriels utilisent, dans leurs opérations, des solutions contenant des ions de métaux. Le spectre des métaux inclus dans diverses solutions utilisées dans des processus très divers est très large. Dans de nombreux processus industriels utilisant des ions de métal, il est nécessaire, à un point ou à un autre,

d'enlever des ions métalliques des flux de ces processus.

Se temps à autre, ces flux, appellés "flux usés", "purges" ou "déchets", sont rejetés alors qu'ils comportent

généralement une quantité d'ions de métal ou métaux.

Lorsque ces effluents usés ont été rejetés, les ions métalliques sont alors irrémédiablement perdus. Toutefois, pour certains flux de processus contenant des quantités d'ims métalliques assez élevées, la poursuite de l'utilisation duTlux au sein du processus peut risquer d'être compromise par la présence des ions métalliques. Dans le passé, ces ions métalliques retirés du processus, ou contenus dans des flux usés non recyclables ont été, selon le métal en cause, une source de problèmes d'environnement et de santé. Lorsque les ions métalliques ont une valeur significative, par exemple lorsqu'il s'agit d'ions or, argent, cuivre et nickel, l'irrécupérabilité des ions de métal ou métaux présents dans ces flux représente

également une perte économique considérable.

Il est fréquent que d'autres agents chimiques contenus dans ces flux ne puissent pas être réutilisés dans les processus industriels et ne puissent pas être

recyclés parce que des ions métalliques y sont présents.

Lorsque des agents chimiques qui seraient utiles pour un processus sont jetés du fait de la présence d'ions de métal ou métaux, le coût économique et écologique de la mise en rebut de ces pertes de produits chimiques s'ajoute

à celui du simple rejet des ions de métaux.

Au cours des années, les coQts économiques et sociaux liés aux pertes de métaux non récupérables dans la manipulation des flux de processus ont conduit à diverses propositions visant à la récupération de ces métaux. Lorsque des ions de m-étal ou de étaux pouvant être obtenus!ectroly] tiquement sont en concentration d'au moins 5J g/l fenviron) dans un flux de pr -ocessus, il s1avre

oue ce flu>;eut e.tre électrolysé efficae-=ment pour récu-

pérer le mrt ou les métaux. Une partie substantielle des métaux. contenus dans de tels flux a ainsi été réc!upérée.!l s'est avéré qu'en dessous de un gramme par litre i-l état très difficile de réduire efficacement la concentration d'ions d'un rétal dans un flux typique, es ricourant uniquementt à un simple traitement en cellule d'électrclyse, ceci en particulier lorsque le fluide du flux en question est relativement peu conducteur de l'électricité. Par suite, il y a de nombreux processus dans lesquels le volume et la concentration initiale d'ions métalliques dans le flux sont tels que la quantité résiduelle de métal électro-récupérable reste considérable,

meme après traitement d'électro-récupération.

Pour les cas o il est souhaitable que les concentrations d'ions de métal résiduel dans un flux de processus soient ramenées sensiblement à moins d'un graimme par litre, de très nombreuses procédures ont été proposées dans lesquelles les ions métalliques sont amenés à réagir avec un agent chimique pour produire, à partir du flux contenant l'ion de métal considéré, un sel du métal, ce sel formant un précipité. Cette approche comporte des problèmes essentiels, parmi lesquels: 53 les coûts associés aux agents chimiques de la précipitation, la difficulté de récupnérer le mral à partir des sels précipités, la nature potentiellement nocive des agents de réaction utilisés pour précipiter les ions métalliques, la toxicité du précipité, et des problèmes analogues, et, dans certains cas, des difficultés pour se débarrasser de nouveaux ions, éventuellement gênants, introduits dans le

flux par la réaction chimique.

L'enlèvement d'ions métalliques de flux liquides,

en recourant à une résine échangeuse d'ions, est connu.

Parmi les problèmes liés à la récupération par échange d'ions, on peut citer: la difficulté de récupérer une partie importante des ions métalliques à partir d'un fluide utilisé pour régénérer la résine, les difficultés

rencontrées pour mettre le fluide de régénération en con-

dition convenable, c'est-à-dire pour lui conférer une concentration en ions métalliques suffisamment basse pour permettre sa réutilisation pour une régénération ultérieure

de la résine.

Plus récemment, on a développé un type particu-

lier de cellule d'électrolyse, à savoir une cellule dans -laquelle de petites particules circulent au sein d'un courant d'électrolyte coulant dans une zone comprise entre une anode et une arrivée distributrice de courant cathodique. Les particules rencontrent occasionnellement cette arrivée de courant cathodique et opèrent en tant que cathode dans la cellule d'électrolyse. Ces cellules d'éledrolyse dites "cellules à lit de particules" (CLP) se sont avérées capables d'enlever efficacement des ions

métalliques d'un flux contenant de tels ions en concen-

tration initiale d'environ 1 gramme par litre, et de réduire cette concentration à une valeur de l'ordre de cinquante parties par million (ppm). Il s'est avéré que lorsque l'on tentait d'obtenir une concentration finale de 50 ppm, ou moins, ces cellules à lit de particules (CLP) opéraient avec une certaine inefficacité sur les flux

ayant une concentration initiale d'ions de métal sensi-

blement inférieure à un gramme par litre. Le recours à une CLP dans un flux de processus, en la faisant fonctionner jusqu'à une très basse concentration résiduelle de l'ion métallique, par exemple jusqu'à une concentration inférieure à 50 ppm, contribue à réduire le rendement électrique obtenu avec une telle cellule, si l'on

considère globalement la récupération dÈ ions métalliques.

Par suite, les CLP n'ont pas constitué un moyen totalement satisfaisant pour obtenir une concentration finale d'ions métalliques de l'ordre de 1 ppm dans un fluide constituant un flux de processus, en particulier lorsque la concentration initiale en ions métalliques dans le fluide considéré est nettement inférieure à 1 gramme par litre, ou lorsque

la conductibilité électrique du fluide est faible.

Jusqu'à présent, le recours à des techniques d'électrolyse n'a généralement pas permis de parvenir

pratiquement à une récupération électrolytique raisonnable-

ment efficace jusqu'à une concentration résiduelle d'ions métalliques significativement inférieure à 50 ppm dans un

fluide de purge ou de vidange ayant un volume significatif.

La présente invention fournit un procédé et un appareillage améliorés pour: a) enlever des quantités diluées d'ions de métalout; métaux d'un courant ou flux d'un fluide, cela jusqu'à une concentration qui peut approcher une partie par million (ppm); b) concentrer les ions de métal dans un deuxième fluide; c) récupérer des ions de métal en les enlevant de ce deuxième fluide, jusqu'à ce que la concentration de tels ions dans ce deuxième fluide soit sufflsamment faible pour que celui-ci puisse de nouveau servir à concentrer

des ions de métal.

Un dispositif de traitement réalisé selon l'invention comporte un échangeur d'ions et une cellule à lit de particules (CLP) encore appelée "cellule à lit particulaire". L'échangeur d'ions, du genre conteneur, est chargé d'une quantité prédéterminée d'une résine échangeuse d'ions. Le fluide, contenant des ions du métal à récupérer est accumulé dans un système à circulation de fluide. En utilisant ce système de circulation, ce fluide est amené à passer au travers de la masse poreuse, particulaire,

d'une résine échangeuse d'ions au sein de l'échangeur d'ions.

Là,le fluide contenant les ions de métal est en contact avec la résine échangeuse, et les ions de métal sont enlevés et retenus sur la résine, cela soit par échange direct, soit par adsorption d'ions entrant dans la structure de la résine. Lorsqu'une quantité désirée des ions de métal a été retenue sur la résine, on interrompt l'écoulement du fluide au travers de l'échangeur, afin

de préparer la régénération de la résine échangeuse d'ions.

Cette régénération est accomplie en enlevant les ions de métal retenus. Dans les configurations du processus de traitement dans lesquelles des quantités significatives de fluide restent à l'intérieur de l'échangeur d'ions après que l'écoulement du fluide est interrompu, on peut

procéder au déplacement de ce fluide.

Les ions métalliques sont enlevés de la résine échangouse d'ions en recourant à un deuxième fluide ou "fluide de régénération". La quantité de fluide de régénération utilisée pour régénérer la résine et considérablement plus petite que le volume de fluide chargé d'ions de métal initialement mis au contact de la résine. L'enlèvement des ions de métal retenus sur la résine, en utilisant ce volume relativement pdit de fluide de régénérationr a pour effet que les ions de métal sont alors concentrés dans le fluide de régénération, jusqu'à un niveau de concentration considérablement supérieur à celui qu'il y avait dans le fluide initial dont les ions de métal ont été enlevés. Cette plus grande concentration des ions de métal facilite leur récupération

suivante dans la cellule électrolytique à lit de particules.

Le fluide de régénération est accumulé dans un système de manutention ou manipulation du fluide de régénération. Ce système de manutention du fluide de régénération est utilisé pour faire passer ce fluide par la colonne d'échange d'ions dans laquelle le fluide vient au contact de la résine et enlève les ions de métal que celle-ci avait captés, cet enlèvement s'effectuant soit par échange inverse soit par désorption, régénérant ainsi la résine. Après qu'une quantité de fluide (de régénération) suffisante pour régénérer la résine est passée dans l'échangeur d'ions, on arrête l'écoulement du fluide de régénération. Dans l'éventualité o du fluide de régénération reste encore dans l'échangeur d'ions, on peut alors déplacer ce reste lorsque l'on recommence à faire passer, au travers de la résine, du fluide contenant

des ions de métal.

Le fluide de régénération, chargé d'ions de métal enlevés à la résine échangeuse, est accumulé dans un système de manutention ou manipulation de fluide, pour récupération. Avec ce système de manutention de fluide pour récupération, le fluide de régénération chargé d'ions

de métal est amené à circuler via la cellule d'élec-

trolyse à lit de particules. Les ions de métal contenus dans le fluide de régàration sont déposés dans cette

cellule à lit de particules d'o ils sont ensuite récupérés.

Après enlèvement d'une quantité appropriéed'ions de métal du fluide de régénération, celui-ci est de nouveau disponible

pour régénérer la résine échangeuse d'ions.

Au moins une interconnexion entre les systèmes de manipulation de fluide facilite la réutilisation cyclique du fluide de régénération, en premier dans le système du fluide de régénération, pour la régénération

de l'échangeur d'ions et, ensuite, dans le système de mani-

pulation du fluide pour récupération, système dans lequel ces ions de métal sont de nouveau récupérés en les enlevant du fluide de régénération. L'interconnexion facilite aussi le déplacement du fluide de régénération restant dans l'échangeur d'ions après la régénération de la résine

échangeuse d'ions.

La cellule à lit de particules (CLP) peut avoir n'importe quelle configuration classique appropriée. Une CLP typique comportera une chambre, une anode et une arrivée distributrice de courant cathodique positionnée à l'intérieur de la chambre, une pluralité de particules cathodiques et un distributeur de fluide pour introduire du fluide de régénération dans la chambre et pour brasser les particules dans celle-ci. Le fluide entrant dans la chambre par le distributeur brasse les particules dans un cycle de circulation les amenant d'une région comprise entre l'anode et l'arrivée de courant cathodique à une région généralement voisine de cette arrivée de courant cathodique, puis les ramenant par un mouvement de retour. Dans de nombreuses CLP, une membrane sélectivement perméable à l'ion de métal récupéré électrolytiquement partage la CLP, en séparant l'anode et l'arrivée de courant cathodique, et en définissant ainsi des compartiments anodique et cathodique. Lorsque l'on utilise une telle membrane, le fluide de régénération est amené à circuler au travers des deux compartiments, ou bien seulement au

travers du compartiment cathodique, un fluide électrique-

ment conducteur circulant alors en passant par le compar-

timent anodique. Les particules sont alors présentes, et circulent, uniquement dans le compartiment cathodique et entre une région voisine de la membrane et une région

généralement voisine de l'arrivée de courant cathodique.

Dans une réalisation préférée de l'invention, la résine échangeuse d'ions est une résine de type cathodique ou résine dite acide.Un ion hydrogène, ou plus, dans la structure de la résine,est échangé avec un ion de métal provenant du fluide portant les ions de métal, de sorte que ces derniers sont temporairement liés à la structure de la résine, en attendant d'être relâchés

lors de la régénération de la résine.

Le fluide de régénération comporte généralement une quantité substantielle d'ions de régénération, habituellement des ions hydrogène et, généralement, très peu d'ions de métal soumis à récupération. Les ions hydrogène sont échangés avec les ions de métal retenus sur la résine, ces derniers entrant alors en solution dans le fluide de régénération. Le fluide de régénération doit être conducteur de l'électricité. La conductibilité électrique facilite la récupération électrolytique d'ions

de métal à partir du fluide de régénération dans la CLP.

L'efficacité des deux échanges ioniques utilisés en effectuant le processus de récupération selon la présente invention dépend, de façon significative, de la concentration relative d'ions de métal et d'ions hydrogène, sur la résine et dans les fluides. En particulier, la résine accepte des ions de métal d'un fluide plus aisément lorsque relativement peu d'ions de métal sont alors retenus sur la structure de celle-ci, et la résine restitue des ions de métal au fluide de régénération

plus complètement lorsque ce dernier contient une concen-

tration relativement basse d'ions de métal soumis à récupération. On verra qu'il est souvent préférable que le fluide de régénération passe par l'échangeur d'ions en y suivant une direction opposée à celle qui a été suivie, dans cet échangeur, par le fluide contenant des ions de métal, lorsque ces ions de métal ont été absorbés sur la résine. De cette manière, c'est du fluide d'o des ions de métal ont été enlevés, qui, en sortant de l'échangeur d'ions, est exposé, en dernier lieu, à de la résine ayant été exposé à du fluide de régénération contenant des quantités relativement minimes d'ions de métal soumis à récupération. Cette dernière résine contient vraisemblablement peu de ces ions métalliques, de sorte que le fluide sortant, à partir duquel des ions métal ont été récupérés, est exposé à cette partie de résine qui, dans l'échangeur d'ions, est la plus vraisemblablement capable d'enlever au fluide sortant les

relativement peu nombreux - ions de métal résiduels.

Dans la CLP, une tension électrique est appliquée entre la paire anodecathode particulaire, via l'organe d'amenée de courant cathodique. Les paramètres de surface de la paire anode-cathode, les caractéristiques de production de courant électrique de la source de tension, ainsi que le nombre et la taille des particules cathodiques circulant dans la cellule, contribuent à établir une densité de courant particulaire associée au fonctionnement de la CLP à une tension de cellule choisie. Cette tension de cellule doit être au moins suffisante pour que les ions de métal dissous dans le fluide de régénération soient déposés sur les particules alors que ces dernières circulent à l'intérieur du compartiment cathodique. Latension électrique minimale suffisante sera une variable dépendant, de façorysignificative, du genre et des particularités des ions métalliques, de la nature de l'électrolyte, de la nature des électrodes et de la densité de courant. On pourra voir qu'à la fin de chaque cycle dans lequel: (a) des ions hydrogène sur la résine échangeuse d'ions sont remplacés par des ions de métal au fur et à mesure que ces ions sont enlevés d'un fluide qui les contient, (b) ces ions de métal retenus sur la résine échangeuse sont échangés contre des ions hydrogène fournis à partir du fluide de régénération, (c) les ions de métal sont déposés au sein de la cellule d'électrolyse à lit paticulaire, et (d) du fluide de régénération est déplacé hors de l'échangeur d'ions à la fin de chaque cycle de régénération, le volume du fluide de régénération diminue progressivement. C'est pourquoi de temps en temps, de l'eau et/ou du fluide de régénération neuf est introduit pour recompléter le volume diminué, et compenser les éventuelles

pertes d'hydrogène.

Alors, par cette invention, des ions de métal dissous dans un fluide, notamment en quantités diluées, peuvent être déplacés sur résine échangeuse d'ions, en ne laissant subsister que des quantités relativement nominales des ions de métal dans le fluide. Ces ions de métal peuvent alors être libérés de la résine dans un relativement petit volume de fluide de régénération, portant ainsi la concentration des ions de métal dans ce fluide de régénération à un niveau considérablement supérieur à ce qu'elle était dans le fluide d'origine. Des ions de métal peuvent de ce fait être enlevés en quantité suffisante de la résine pour faciliter la rétilisation de celle-ci dans la récupération d'autres ions de métal à partir de fluide additionnel contenant du métal. La concentration des ions de métal dans le fluide de régénération conduit à une récupération électrolytique plus efficace des ions de métal à partir du fluide de régénération. En particulier, l'utilisation d'une cellule d'électrolyse, telle qu'une cellule d'électrolyse à lit de particules réduisant substantiellement l'impact des taux de diffusion sur l'électrolyse, facilite la récupération

efficace d'ions métalliques à partir du fluide de régéné-

ration, jusqu'à l'établissement dans celui-ci d'un taux de concentration désiré suffisamment bas pour autoriser la réutilisation de ce fluide de régénération au cours de

régénérations ultérieures de la résine échangeuse d'ions.

La description qui va suivre, en regard des

dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure i représente un schéma illustrant le déroulement d'un processus de récupération d'ions de métal,

effectué en conformité avec la présente invention.

La figure 2 est une vue en élévation latérale, et en coupe, d'une cellule d'électrolyse à lit particulaire adaptée

à une utilisation en combinaison avec la présente invention.

Si l'on considère les dessins, la figure i représente un schéma de déroulement de processus pour un système 10 de traitement de fluide réalisé conformément à la présente invention. Le système 10 comporte un échangeur d'ions 12 et des cellules d'électrolyse 14, 15, 16. Des cellules d'électrolyse particulièrement efficaces sont celles capables de réduire l'impact de la diffusion sur les taux d'télectrolyse. De telles cellules sont: les cellules d'électrolyse à lit fluidisé, les cellules d'électrolyse à grillage ou treillis et écoulement forcé, les ECO (=CLP fabriquées par la Société Américaine ECOLOGICAL ENGINEERING CO et décrites dans le No du 1-7-78, page 453 à 458 de la revue CIHEMISTRY & INDUSTRY), et les cellules à cathode tournante, ou analogues. Dans la forme de réalisation optimale, ces cellules sont des cellules dites à

lit de particules (CLP). Pour la commodité, les cellules-

de ce genre sont caractérisées comme "limitant l'effet de

diffusion" ' revendications 1, 2, 3).

Un système 18 de manipulation du fluide est prévu pour collecter du fluide contenant des ions de métal à il récupérer et pour faire passer le fluide par l'échangeur d'ions 12 en vue de la récupération des ions denétal. Un système 20 de manipulation ou manutention de fluide de régénération est utilisé pour collecter un fluide de régénération, ce fluide étant utilisé pour reprendre à l'échangeur d'ions des ions de métal extraits du fluide contenant les ions de métal. Un système 22 de manipulation ou manutention du fluide de récupération est utilisé pour faire circuler le fluide de régénération en le faisant passer par les CLP 14, 15, 16 dans lesquelles des ions de métal rEtirés de l'échangeur d'ions sont

récupérés électrolytiquement.

L'échangeur d'ions est constitué d'un récipient , semblable à un conteneur, qui est d'un type classique ou approprié, apte à confiner du fluide sous pression de pompe. Un lit 32 de résine échangeuse d'ions est confiné à l'intérieur du récipient 30. Cette résine est généralement d'un type cationique ou acide, par exemple d'un type connu tel que DUOLITE C26, C-20, ou ES-467, ou analogue (la DUOLITE est un produit de la Société américaine dite: DIAMOND SHA1MROCK CORPORATION). Le lit de résine 31 constitue une masse particulaire poreuse qui remplit partiellement le récipient 30 et au travers de laquelle le fluide peut progrecoer relativement aisément. Des ajutages ou moyens de passage 34, 35 situés à des extrémités opposées du récipient 30 facilitent l'introduction du fluide dans l'échangeur d'ions 12 et la

sortie concomitante du fluide.

Le système 18 de circulation de fluide

comporte un réservoir 40 du genre citerne et une pompe 42.

Du fluide contenant des ions du métal à récupérer est collecté dans le réservoir 40. Un instrument 44 mesureur de niveau contrôle le niveau de fluide à l'intérieur du réservoir 40. La pompe 42 "tire" du réservoir 40 du fluide contant des ions de métal et décharge ce fluide via l'ajutage 34, dans l'échangeur 12 d'ions. Le fluide traverse l'échangeur d'ions en étant au contact de la

résine échangeuse d'ions contenue dans le lit en résine 32.

Des ions de métal contenus dans le fluide sont enlevés de celui-ci et sont retenus sur la résine. Le fluide quitte l'échangeur d'ions via l'ajutage 35 et est alors disponible pour être recyclé dans un processus quelconque ayant constitué sa source première, ou pour être rejeté. Un organe anti-retour 38 empêche la contamination du fluide contenant l'ion de métal à l'intérieur du réservoir , pendant l'enlèvement subséquent des ions de métal

retenus sur la résine échangeuse d'ions.

Le fluide contenant les ions de métal passe au travers de la résine à un débit contrôlé, de préférence compris dans une plage allant, pour des configurations typiques de lit de résine, de 0,37 à 19 1/min pour 28 dm3 de résine (0,1 à 5 gallons par minute et par Foot3 de résine, autrement dit de 13 à 675]/min et par m3

de résine).

Le lit 32 de résine échangeuse d'ions contitue, d'une façon générale, une masse particulaire poreuse de résine échangeuse du type cationique ou acide. La structure chimique de la résine comporte une pluralité d'ions hydrogènes liés de façon relativement faible dans la structure chimique de la résine, et par conséquent enlevés relativement facilement. Ces ions hydrogènes sont déplacés de façon relativement aisé par des ions de métal contenus dans le fluide venant au contact de la résine échangeuse d'ions. Les ions de métal prennent, dans la structure de la résine, la position approximativement occupée antérieurement par les ions hydrogènes déplacés, tandis que

ces derniers remplacent les ions de métal dans le fluide.

L'ampleur avec laquelle se/produit cette substitution d'ions hydrogène par des ions de métal dans la structure en résine dépend significativement des concentrations relatives des ions de métal dans le fluide et sur la résine. En général, plus la différence entre les concentrations est grande (la résine étant généralement le siège de la concentration la plus basse), plus il y a d'ions de métal provenant du fluide à être acceptés dans la structure en résine, et par

conséquent à être enlevés du fluide.

Les ions de métal peuvent être retirés de la résine échangeuse d'ions en mettant cette dernière au contact d'un fluide contenant relativement peu d'ions de métal mais contenant une quantité relativement importante d'ions hydrogène. Les ions de métal retirés de la résine échangeuse d'ions par ce fluide dit "fluide de régénération" peuvent être récupérés électrolytiquement.Cette récupération est améliorée lorsque le fluide possède de bonnes qualités de conductibilité électrique. Un acide tel que l'acide sulfurique à 10%, ou analogue, est parfaitement approprié pour servir de fluide de régénération lorsque des résines cationiques, ou du type à acide fort, sont utilisées pour récupérer des ions de métal à partir d'un

fluide qui les contient.

Le degré jusqu'auquel le fluide de régénération peut reprendre des ions de métal retenus sur la résine est régi de façon significative par la concentration relative des ions de métal-dans la résine échangeuse d'ions et dansae fluide de régénération. Pour obtenir un tis faible niveau d'ions de métal dans la résine échangeuse régénérée, il faut que celle-ci soit mise au contact d'un fluide de régénération contenant un niveau adéquatement bas de ces ions de métal. Réciproquement, pour pouvoir retirer des ions de métal d'un fluide qui les contient, et les amener à un niveau bas désiré dans ce fluide alors que celui-ci est au contact de la résine, il faut que le fluide sortant soit au contact d'une portion de la résine contenant une quantité relativement petite des ions de métal. Il est donc souvent préférable que le fluide de régénération passe dans l'échangeur d'ions, en suivant une direction opposée à celle suivie par le fluide contenant les ions de métal, comme lors de la récupération du cuivre. Toutefois, on peut facilement se dispenser d'un tel écoulement opposé lors de la récupération de

métaux tels que le nickel.

Bien que, dans cette mise en oeuvre préférée,

le procédé de récupération soit présenté plus particuliè-

rement en relation avec la récupération de cations de métal sur unerésin'du type cationique, on peut voir que des métaux liés sous la forme d'un complexe anionique peuvent aussi être récupérés efficacement en utilisant le procédé de la présente invention. Un courant c fluide contenant le complexe anionique est mis au contact d'une résine de type anionique dans l'échangeur d'ions, 30, cette résine capturant alors le métal complexé. Le complexe anionique est ensuite retiré de la résine en utilisant un fluide de régénération approprié ou classique, puis le Io métal est récupéré en l'extrayant du fluide de régénération,

dans une CLP, comme décrit.

LconLen?.nt/ Par exemple, une solutiun/des ions chlorure en normalités 24 et de très faibles niveaux de cadmium ou de zinc peut être traitée pour récupérer le zinc et le cadmium en la faisant passer par un lit de résine rempli de résine DUOLITE A-101 D. Un complexe chlorure anionique de métal est capté sur cette résine anionique. Ce complexe de métal est ensuite récupéré, à partir de la résine, en utilisant de l'eau comme fluide de régénération. Le métal peut ensuite être récupéré en l'extrayant de l'eau en

utilisant des techniques d'électrolyse bien connues.

Le système 20 de manipulation du fluide de régénération, comporte un réservoir 50 et une pompe 52. Le

fluide de régénération s'accumule dans le réservoir 50.

Un organe de commande/contrôle de niveau 54 surveille le volume de fluide retenu dans le réservoir 50. Il est prévu un drain de trop-plein 55 pour évacuer un excédent

éventuel de fluide.

Pendant la régénération de la résine échangeuse d'ions, le fluide de régénération est transféré dans le récipient 30, via l'ajutage ou organe de passage 35, en utilisant la pompe 52. Sous l'impulsion donnée par la pompe, un volume du fluide de régénération considérablement plus petit que le volume du fluide d'o les ions de métal ont été enlevés par la résine est amené à passer au travers du lit poreux particulaire de résine 32 et quitte l'échangeur d'ions via l'ajutage 34. Le débit du fluide de régénération au travers du lit de résine est généralement de 5 à 50% du débit avec lequel le fluide contenant des ions de métal traverse ce lit de résine. Un organe anti-retour 57 est prévu pour exclure l'éventualité d'un écoulement, via la pompe 52, du fluide contenant des ions de métal, lorsque ce fluide est traité dans l'échangeur d'ions 12. Le fluide de régénération quittant l'échangeur d'ions est chargé d'ions de métal repris à la résine. Ce fluide chargé d'ions de métal est transféré au système 22 de manipulation du fluide de récupération, au moyen d'une interconnexion 60. Un réservoir 65 et une pompe 67 sont inclus dans le système 22 de manutention du fluide de récupération. Le fluide de régénération, chargé des ions de métal repris, est accumulé dans le réservoir 65 et, au moyen de la pompe 67, mis en circulation passant par les cellules à lit de particules 14, 15 et 16. Une tension électrique est appliquée aux cellules 14, 15 et 16, et des ions de métal dissous dans le fluide de régénération se déposent dans les cellules sous l'effet d'un courant électrique produit par la tension électrique. Le fluide de régénération, quittant la cellule d'électrolyse à lit de particules après traitement,

est renvoyé au réservoir 65.

Un détecteur de niveau 69 sur le réservoir 65 fournit une indication relative au fluide de régénération s'accumulant dans le système 22 de manipulation du fluide de récupération. Au fur et à mesure qu'un volume suffisant

de fluide de régénération s'accumule et que sa concentra-

tion en ions de métal est ramenée à un niveau généralement de 50 parties par million (ou moins) par traitement dans les cellules électrolytiques à lit de particules, un courant de fluide de régénération traité est renvoyé au réservoir 50 du système de manipulation du fluide de régénération. Une interconnexion 71 facilite le renvoi de ce fluide de régénération traité au réservoir 50 à partir duquel il peut être réutilisé pour effectuer une autre

régénération de la résine.

Le fonctionnement du système 10 de traitement de fluide est contrôlé et commandé en utilisant un système de contrôle/commande 80 logé dans une armoire classique 81, ou dans une enceinte appropriée. Le système de contrôle/ commande 80 agit par l'intermédiaire de dispositifs de commande appropriés ou classiques, par exemple par l'intermédiaire d'électrovannes (valves à solénoïdes) et de postes automatiques de démarrage de pompe, 84, 85, 86,

pour régler l'écoulement des fluides pendant le traitement.

Le fluide contenant des ions de métal est amené à passer par l'échangeur d'ions, pour récupérer les ions de métal, lorsque le système de commande provoque l'ouverture des électrovannes 90, 91 et le démarrage de la

pompe 42.

Pendant l'écoulement du fluide contenant des ions de métal au travers de l'échangeur 12, le débit du fluide peut être commandé en utilisant un dispositif de commande d'écoulement approprié ou classique, 88. Après qu'une quantité désirée du fluide contenant les ions de métal (ce fluide provenant du réservoir'40) a été mise au contact du lit de résine échangeuse d'ions, 32, le système de commande 80 arrête la pompe 42 et ferme l'électrovanne 90. Le fluide restant dans le lit de résine 32 peut être drainé hors de l'échangeur 12, après quoi l'électrovanne 91 est également fermée. L'ouverture de l'électrovanne 92

facilite ce drainage.

Après avoir enlevé les donse dfluide, le lit 32 de résine échangeuse d'ions est régénéré. La régénération est initialisée en remplissant partiellement le réservoir avec un fluide de régénération tel que H2S04 à 10%. Dans une variante préférée, au lieu de drainer le fluide contenant des ions de métal, comme décrit ci-avant, le fluide restant dans l'échangeur 30 peut être ramené au réservoir 40 par rétrodéplacement. Pour le déplacement, le système de commande ouvre l'électrovanne 93 pour fournir du H2S04 frais, comme requis. La pompe 52 est alors mise en marche en utilisant l'organe de démarrage à distance 85, et les électrovannes 92, 94, 95 sont ouvertes pour permettre au fluide de régénération de s'écouler via le lit de résine 32, et pour déplacer vers le réservoir 40 le fluide contenant des ions. Lorsqu'une quantité suffisante de fluide est déplacée, l1électrovanne 95 est fermée et l'électrovanne 96 est ouverte pour conduire du fluide de régénération au réservoir 65. Le dispositif 89 de commande de fluide peut être utilisé pour réguler l'écoulement au travers du lit de résine 32, pour obtenir des conditions de régénération avantageuses. De plus, il peut être avantageux de permettre à l'électrovanne 92 de rester ouverte pendant toute la durée de l'écoulement de fluide de régénération

via l'échangeur d'ions 12.

Après achèvement de la régénération, les électro-

vannes 94 et 96 sont fermées. En ouvrant les électrovannes 92 et 97, du fluide de régénération restant dans l'échangeur d'ions 12 après la régénération peut être drainé et amené au réservoir 65. De préférence, les électrovannes 90 et 97 peuvent être ouvertes, la pompe 42 démarrée, et le fluide contenant des ions de métal peut être pompé via l'échangeur 12 pour déplacer le fluide de régénération restant et

l'amener au réservoir 65. Après ce déplacement, l'électro-

vanne 97 est fermée, et l'électrovanne 91 est ouverte pour faciliter une autre récupération d'ions de métal à partir

du fluide contenu dans le réservoir 40.

Dans l'éventualité o, alors que le lit 32 de résine échangeuse est en cours de régénération, un excès de fluide contenant des ions de métal s'accumule dans le réservoir 40, cet excédent de fluide peut alors être évacué soit par débordement du réservoir, soit par ouverture des électrovannes 90 et 98 et démarrage de la pompe 42, pour

que le fluide contourne l'échangeur 12.

Du fluide de régénération d'ions de métal est amené à circuler en passant par les cellules à lit de particules 14, 15, 16, lorsque les électrovannes 99 et 113 sont ouvertes et que la pompe 67 est démarrée via l'organe de mise en marche à distance 86. Une partie du fluide de régénération retourne immédiatement au réservoir 65 d'o elle est remise à circuler via les 2ellules. Selon le volume du f2uide de régénération dans le système 22 de manipulation du fluide, pour récupération, et selon la concentration d'ions de métal dans ce fluide de régénération, une partie du fluide retournant est amenée à passer par l'électrovanne 11i4 pour entrer dans le réservoir 50 et être de nouveau utilisée dans une autre régénération de la

résine échangeuse d'ions.

Des particules ou "semenc2' pour les cellules 15, 16 sont introduites dans ces cellules en les plaçant dans un dispositif d'alimentation approprié ou classique, 120. Le système de commande 80 provoque l'ouverture périodique d'une électrovanne 121 admettant les particules d'ensemencement dans les cellules. Un sillage, ou courant porteurs 115 de fluide de régénération circulant en passant par les cellules est utilisé pour

transporter les particules dans les cellules.

Les particules grossissent au fur et à mesure que, sous l'influence du potentiel électrique appliqué aux cellules, des ions de métal se déposent sur ces particules en circulation dans les cellules. Cette croissance ayant lieu, il est souhaitable d'enlever ces particules plus

grandes. Cet enlèvement est effectué dans un collecteur-

séparateur de particules, 150 d'un quelconque type approprié ou classique. Un courant 153 de liquide provenant des cellules fait l'objet d'une séparation des particules. Les

particules à séparer, et une partie du fluide de régéné-

ration circulant en passant par les cellules, rejoignent le courant d'entraînement 115. Les courants combinés 115 et 153 s'écoulent vers le haut avec un débit qui est déterminé avec précision d'une façon quelconque appropriée ou classique, par exemple en recourant à un débitmètre 157, la vitesse d'écoulement étant choisie de façon que l'action de la gravité sur des particules de taille ou poids désiré ne soit pas compensée par la force du fluide en déplacement ascendant. Les particules désirées "descendent"jusqu'au séparateur-ccllecteur 150. Les particules plus petites et plus légères restent dans le courant de fluide ascendant et retournent, via des électrovannes 110, 111, 112, aux cellules 14, 15, 16. Les particules plus grosses sont périodiquement retirées du collecteur-séparateur 150 pour subir un traitement ultérieur. D'une façon générale, les particules circulant dans la ou les cellules sont maintenues

à une taille comprise entre 400 et 2500 Pm (micromètres).

Des électrovannes 158, 159 commandent le courant d'entraînement 115 au travers du séparateur-collecteur 150, tandis que les électrovannes 110, 111, 112 sont utilisées pour déterminer dans quelle cellule 14 et/ou 15

et/ou 16 les particules séparées sont retournées.

Une cellule électrolytique typique 14, 15, 16 à lit particulaire est représentée sur la figure 2. Cette cellule comporte une chambre 169 définie par une enveloppe 170. Une anode 171 et une arrivée 172 distributrice de courant cathodique sont agencées et supportées dans l'enveloppe 170. Une membrane 175 sépare l'anode 171

et l'arrivée de courant cathodique 172.

L'enveloppe 170 est d'un type approprié ou classique pour confiner le fluide de régénération se trouvant sous la pression de décharge de la pompe. La membrane 175 partage la chambre 169 définie par l'enveloppe en un compartiment anodique 177 et un compartiment cathodique 179 contenant respectivement l'anode 171 et l'arrivée

de courant cathodique 172.

Un a4utage 181 d'entrée de fluide et un ajutage 183 de sortie de fluide sont prévus sur l'enveloppe. Le fluide de régénération en circulation via la cellule 14 entre dans le compartiment cathodique en passant par l'ajutage 181

et sort via l'ajutage 183. Lorsqu'il est dans le compar-

timent cathodique 179, le fluide de régénération rencontre les particules 185 ce qui les fait circuler à l'intérieur du compartiment cathodique 179, dans une direction

globalement indiquée par les flèches 187, 188, 189.

Une partie rétrécie de l'enveloppe 170 intensifie et donne plus ou moins fortement une forme à l'écoulement du fluide de régénération entrant dans la cellule 14 via l'ajutage 181. Cet écoulement formé soulève des particules 185 proches du fond du compartiment cathodique en les

entraînant dans le trajet de circulation des particules.

Les particules 185 qui, au cours de leur circulation, sont en contact périodique avec l'arrivée distributrice de courant cathodique 172, acquièrent une charge qui leur confère un pouvoir d'attraction des ions de métal contenus dans le fluide de régénération s'écoulant dans la cellule. Les ions de métal se déposent ou se plaquent sur les particules 185, d'o enlèvement de ces ions du fluide de régénération. Entrant par un ajutage 191 et sortant par un

ajutage 192, un anolyte circule en passant par le compar-

timent anodique 171. Cet anolyte est de préférence un bon conducteur de l'électricité. Il s'agit généralement d'un fluide ayant une composition similaire à celle du fluide de régénération, par exemple H2S04 à 10%. D'une façon générale, i'anolyte circule séparément du fluide de régénération, afin de faciliter l'enlèvement de l'oxygène produit à l'anode de la cellule pendant le processus d'électrolyse. Si l'on utilise, comme anolyte, du fluide de régénération chargé d'ions de métal, ce fluide doit alors être traité pour en retirer l'oxygène avant d'être recombiné à du fluide de régénération ayant passé par le

compartiment cathodique.

La membrane partageant la chambre peut être de n'importe quel type approprié ou classique. Si l'on utilise du fluide de régénération comme anolyte, la membrane est de préférence perméable aux ions de métal. La

membrane doit résister à la migration d'anions, du compar-

timent cathodique au compartiment anodique.-

Si l'anolyte circule séparément du fluide de régénération, il peut alors être amené de n'importe quelle façon convenable ou classique, bien connue de l'homme de

l'art, et par conséquent non décrite en détail ici.

Des particules 185 sont retirées, pour séparation, v=un séparateurcollecteur 150, cela de n'importe quelle façon appropriée ou classique, par exemple via un ajutage 195. Ces particules 185, accompagnées de fluide de régénération, quittant la cellule 14 via l'ajutage 195, constituent le courant de fluide 153. Après séparation, les particules et d'éventuelles particules neuves ajoutées via l'alimentateur 120, et du fluide de régénération comportant les courants combinés 153 et 115, rentrent de nouveau dans la cellule 14 de façon appropriée ou

classique, par exemple via l'ajutage 181.

Une partie des ions i métal se déposant dans la cellule 14 peut être déposée directement sur l'arrivée de courant cathodique 172. Il est donc préférable que celle-ci puisse être enlevée relativement aisément afin de faciliter les remplacements s'il y a dépôt de métal

sur les cathodes.

Le courant électrique pour faire fonctionner les cellules 14, 15, 16 est fourni d'une façon appropriée ou classique quelconque, par exemple à partir d'un redresseur 199. Les méthodes et moyens selon la présente invention sont destinés à la récupération de cations de métal ou de métaux comportant une partie d'un complexe

métallique anionique dans lequel le métal est électro-

récupérable. En particulier, le procédé et les moyens prévus par l'invention se sont avérés avantageux pour la récupération de métaux appartenant aux groupes 8, lB, 2B, 4A et 5A de la table périodique (classification périodique). En particulier, le procédé s'est avéré efficace pour la récupération de cobalt, nickel, zinc, cadmium, plomb et cuivre. TouteSis, le procédé et les dispositifs sont également applicables à la récupération d'or, argent, platine, osmium, ruthénium, rhodium, iridium, palladium, verre, étain et antimoine, ainsi que d'autres métaux électro-récupérables. Les exemples ci-après sont présentés pour illustrer plus complètement les caractéristiques et

avantages de l'invention.

Exemple 1

Une colonne échangeuse d'ions, montée vertica-

lement, ayant un diamètre intérieur de 2,5 cm, a été chargée

de 100 ml de résine DUOLITE C-20 dans la forme "sodium".

Cette résine occupait la colonne échangeuse jusqu'à une profondeur d'environ 20 cm. Après conversion de la résine à la&orme hydrogène, une solution aqueuse de 600 parties par million (ppm), de cuivre (Cu ++ ayant un d e,5 a été mise en écculement à configuraticn descer.ante dan.s la colonne, peur charger la résine. Le chargement a demar.ndé

env-iron 9 - de soution au cuivre.

La colonne a ensuite été rérnre avec approxi- mativement àC -i volume (du litj d'une solution de HDoS0l à rG S/1 que I'on a pait'r pa. r la colcnrne, selon urnc.' e'.e'nt à confLigurat'ion ascendr.ante. Initialement, pendat&t la --.g6aation, le fluide sortant de la colonne 1C (en.v rcn 3,- m!'r a éti renvoje à un reser-7v.r cortnant la se,'i-î au cuivree, 'écoulement initia-l tant fait de sol tio rsta:-t dans ia coo:_ e eLorsqTue des niveaux de cu v e dlevs sont anparus dans le dluide de régénération sort-ant de a olonrne, ce fluide de règénér.tion a été collect pur lctrlyse. Les 8 à 10 vcoumes de lit

ccllectés pou. e '. ectrolyse contenaien- 4 à 5 g/1 de cuivre.

La teneur en aeide sulfurique a vait été réduite à environ g/l. Le f'hic= de régén4ration restant dans la colonne a été dopIacé e t collecté pour él ectrolyse au co3fmiencement

2l de la rêcp.ération de cuivre à par-tir de solution sup!lé-

mentaire contenant du cuivre. Les cycles d'absorption et de dêsorption sont répétés pour collecter suffisamment

de fluide pour électroiyse.

Environ 9 i de fluide de régénération collectés pour élecvrolyse on- été amenés à circuler via une cellule à lit particulaire similaire à celle représentée et décrite

à propos de la formle de réalisation préférce de l'invention.

La cellule com.portait une anode de 0,02 m- et une alimen-

tation électrique capable de fournir 20 A. En 3 heures, le fluide en recirculation avait ét ramené à mroins de i0 ppmr de cuivre, tandis que la "'force" sulfurique du fluide de régeénration était revenue a 0 g/l! En-viron g de cui..re ont été récupérés dans la cellule. La

résine DUOLItE C-26 opère de façon comparable.

Exemple 2

Une colonne échangeuse d'ions, montée verticale-

ment, ayant un diamètre intérieur de 1,8 cm, a été chargée avec 50 ml de résine échangeuse d'ions DUOLITE C-20 sous la forme hydrogène. Cette résine a occupé la colonne sur une profondeur d'environ 20 cm. La résine a été chargée en nickel à partir d'une solution au nickel, contenant 0,35 g/l de nickel sous forme NiC2i 6H20 et 0,65 g/1 de nickel sous forme de NiSO4, que l'on a fait couler en configuration descendante, par la colonne, à un débit de volumes du lit par heure. La solution de chargement avait été ajustée à un pH de 3,8 au moyen de H2S04. Le chargement de la résine s'est accompagné d'un passage à la coloration vert foncé et a été achevé en 5 heures. La colonne a été régénérée en faisant passer une solution à 70 g/l de Na2SO4 par la colonne, en configuration d'écoulement descendante, cela à un débit de 5 volumes de lit par heure. Le fluide de régénération quittant la colonne a été collecté pour électrolyse et, après 1 heure,

le fluide de régénération collecté contenait 10 g/l de Ni.

On a effectué des cycles répétés de récupération

de Ni de la solution, suivis de régénération de la résine.

Le fluide de régénération restant dans la colonne au départ de chaque cycle était déplacé par la solution de NiCl2/

NiS04 entrant dans la colonne et collecté pour électrolyse.

Environ 9 litres du fluide de régénération collecté pour électrolyse ont dé amenés à circuler au travers de la cellule à lit particulaire décrite dans l'exemple 1, et ont été électrolysés pendant 6 heures à 20 A, après quoi le fluide de régénération contenait un résidu de 100 ppm de Ni. Pour maintenir un pH de 3 à 4, on avait ajouté du NaOH et du H2SO au fluide de régénération subissant

l'électrolyse. Environ 80 g de Ni ont été récupérés.

Exemple 3

Pour récupérer du cadmium, les colonnes échan-

geuses d'ions des exemples 1 ou 2 sont chargées de résine DUOLITE C-20 sous forme hydrogène. Une solution diluée (par exemple à moins de 1 g/l) de sulfate de cadmium est mise en écoulement, en configuration d'écoulement descendante, au travers de la colonne, jusqu'à ce que la résine soit chargée d'ions cadmium. La colonne est régénérée en y faisant passer, en écoulement descendant, du H2S04 à 70 g/l. Le fluide de régénération quittant la colonne est collecté et s'avère contenir approximativement à 7 g de cadmium par litre. Le fluide de régénération

collecté est électrolysé dans la cellule à lit particu-

laire de l'exemple 1, à 20 A. Plus de 95% du cadmium présent dans la solution diluée de cadmium ayant passé par la colonne échangeuse d'ions sont ainsi récupérés

pendant l'électrolyse.

Exemple 4

Pour récupérer du cobalt, on charge avec de la résine DUOLITE C-20 la colonne échangeuse d'ions de l'un ou l'autre des exemples 1 ou 2, en opérant comme décrit dans les exemples 1 et 2. Pour charger la résine,

on fait passer par celle-ci, en recourant à une confi-

guration d'écoulement descendante, une solution à 1 g/l

de chlorure de cobalt dans du chlorure de sodium aqueux.

La résine est ensuite régénérée en faisant passer par l'échangeur d'ions, en configuration d'écoulement descendant, une solution à 70 g/l de Na2S04 et à 2,5 g/i de H2S04. On collecte le fluide de régénération sortant de l'échangeur d'ions, et, à la fin d'un cycle de régénération, le fluide

collecté s'avère contenir de 5 à 7 g de cobalt par litre.

Après plusieurs cycles d'extraction du cobalt de la solution contenant du cobalt dilué, extraction suivie de la régénération de la résine échangeuse d'ions, le fluide de régénération collecté est électrolysé dans la cellule à lit particulaire de l'exemple 1. Le fluide de régénération est maintenu à un pH de 3 à 4 par addition adéquate de H2S04 et de NaOH. On récupère ainsi plus de 95% du cobalt présent dans la solution diluée de cobalt

envoyée à la colonne échangeuse d'ions.

Exemple 5

Pour récupérer du zinc, la colonne échangeuse d'ions de l'un ou l'autre des exemple 1 ou 2 est chargée de résine DUOLITE C-20. On fait passer par la colonne échangeuse une solution diluée de chlorure de/zinc (moins d'un gramme par litre), en écoulement à configuration descendante, à un débit d'environ 60 ml/min. Après saturation de la résine avec des ions zinc, la résine est régénérée avec de l'acide chlorhydrique 1-N. Le fluide de régénération quittant la colonne échangeuse d'ions est collecté pour électrolyse. L'électrolyse est effectuée dans la cellule à lit particulaire de l'exemple 1, et l'on récupère ainsi plus de 95% du zinc présent dans la solution diluée de chlorure de zinc envoyée à l'échangeur d'ions. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées à la forme de réalisation représentée et décrite. Par exemple, on peut utiliser une pluralité d'échangeurs d'ions, certains d'entre eux récupérant des ions de métal pendant ue diautres sonit en cours de régénération. La complexité d'un système de commande d'un

tel procesas serait accrue en conséquence.

Ce qui a été décrit dans ce qui précède ne concerne donc qu'une forme de réalisation préférée de l'invention, et n'est nullement limitatif. Diverses modifications et variantes à la portée de l'homme de l'art peuvent être adoptées sans sortir du cadre de

l'invention défini dans les revendications annexées.

REVEiTD i CATIO CS 1.- Procédé de traitement pour enlever des cations de métal d'un courant ou flux de fluide afin que le niveau des cations de métal dans ce fluide soit faible apres le traivement, et pour récupérerle mCtai ainsi enlevé, ce procéd étai-i caractérisé par le fait cque: - Dn reco-urt- à:ersirne eéchai.euse d'ions pour enlever ies aaos du courant de f',uide et pour retenir amovib!ement les c-atiors sur cette rési ne; - -:r mret le ouan de fluide au contact de ia rés îne cela au. o'ns. ce ue la cOdentra, ion des cations de méital res.- da ns ce courant de fluide soit réduite n un nsveau rside el dési-é; - on interopt le contact entre le courant de filuide _ et la ré_s'_ne - cn recurt à un fluide conaucteur de l'électricité pour enlever ies cations de métal de la résine échangeuse

d'ion^-

- on ret cette résine en contact avec ce fluide conducteur de l'électricité, cela au moins jusqu'à ce qu'une portion substantielle des cations de métal retenus sur la résine en ait été extraite et soit mise dans ledit fluide conducteur d'électricité, régénérant ainsi la résine échangeuse d'ions; - on recourt à une ccllule d'électr!Ayse limitant l'effet de diffusion; - on fait circuler le fluide conducteur de l'électricité en le faisant passer par la cellule; - on fait fonctionner la cellule de f-açon que les T5O cations de mét!l quittent le fluide conducteur de l'électricité et se déposent à l'inérieur de la cellule, cela au m:oins jusqu'à, ce que les ca. ions de métal restant dissous dans le fluide ocnducteur de l'électricité n'y soiernt -lus su'à une concentrat'ro désirée; et 3, - on recycle le fluide conducteur de l'électricité et l'on réutilise la résine échangeuse d'ions régénérée, pour répéter le procédé de traivement sur du fluide

additionnel contenant des cations de métal.

2.- Procédé pour récupérer des ions de métal à partir d'un courant ou flux de fluide et pour obtenir, à la suite de ce traitement, un faible niveau d'ions du métal dans ledit fluide, ce procédé étant caractérisé par le fait que: - on met un volume relativement important du courant de fluide au contact d'un milieu échangeur d'ions, les ions de métal étant alors enlevés dudit courant de fluide et retenus sur ledit milieu échangeur d'ions; - on interrompt le contact entre le courant de fluide et le milieu échangeur d'ions; - on concentre les ions de métal dans un fluide conducteur de l'électricité, capable d'enlever les ions de métal du milieu échangeur d'ions, cela s'effectuant par mise en contact du milieu échangeur d'ions avec un volume relativement petit dudit fluide conducteur de l'électricité, ce dernier ayant une faible concentration initiale en ions de métal, et l'on régénère ainsi le milieu échangeur d'ions que l'on rend apte à une nouvelle récupération d'ions de métal; - on interrompt le contact entre le fluide conducteur de l'électricité et le milieu échangeur d'ions; - on traite le fluide conducteur de l'électricité

dans une cellule électrolytique limitant l'effet de diffu-

sion, pour déposer les ions de métal en réduisant ainsi, à une faible valeur désirée, la concentration des ions de métal dans ledit fluide conducteur de l'électricité; et - on recycle le fluide conducteur del'électricité pour qu'il serve de nouveau à régénérer le milieu échangeur

d'ions.

* 3.- Procédé pour récupérer, à partir d'un fluide qui les contient en quantités diluées, des ions d'au moins un métal appartenant à l'un des groupes VIII, IB, IIB, IVA et VA de la table périodique, et pour enlever dudit fluide sensiblement la totalité de tels ions de métal, ce procédé étant caractérisé par le fait que: - on recourt à une masse particulaire poreuse d'une résine échangeuse d'ions, du type cationique; - on fait passer le flide par cette masse, à un taux compris entre 0,37 et 10 1/min pour 23 dm3 de résine échangeuse d'ions (soit un taux compris entre 13 et 67,5 1/min et par m3 de résine), par l'effet de quoi les ions de métal sont enlevés du fluide et sont retenus sur la résine échangeuse; - on supprime l'écoulement du fluide via ladite masse; - on choisit un fluide conducteur de l'électricité, convenant pour enlever les ions de métal de la résine et contenant une concentration relativement faible des ions de métal; - on fait passer une quantité relativement petite de fluide conducteur de l'électricité au travers de la masse de résine échangeuse d'ions, en enlerant ainsi les ions de métal de la résine et en les concentrant dans le fluide conducteur; - on sépare le fluide conducteur de la masse de résine échangeuse d'ions; - on recourt à une cellule d'électrolyse limitant l'effet de diffusion; - on fait passer le fluide conducteur par la cellule; - on fait passer un courant électrique par/ledit fluide conducteur, à l'intérieur de la cellule, pour déposer les

ions de métal dans la cellule, ramenant ainsi la concen-

tration des ions dans ce fluide à ur valeur relativement basse; et

- on répète la procédure.

4.- Procédé pour récupérer des ions d'au moins un métal choisi dans un groupe comportant: cuivre, nickel, zinc, cobalt, plomb et cadmium, dissous en concentration relativement faible dans un fluide, et pour amener, à la suite de la récupération d'ions de métal, la concentration de ceux-ci dans le fluide au voisinage de zéro, ce procédé étant caractérisé par le fait que 1) on établit une colonne échangeuse d'ions; 2) on charge cette colonne avec une masse poreuse particulaire d'une résine échangeuse d'ions, de type cationique; 3) on fait passer le fluide par ladite colonne échangeuse d'ions à une vélocité comprise entre 0,37 et 19 1/min pour 28 dm3 de résine (soit une vélocité comprise entre 13 et 67,5!/min et par m3 de résine), par l'effet de quoi la quasi totalité des ions de métal est enlevée du fluide et retenue sur la résine; 4) on interrompt l'écoulement du fluide au travers de la colonne échangeuse d'ions; 5) on prend une quantité relativement petite de fluide de régénération acide, d'un type approprié pour enlever les ions de métal de la résine échangeuse d'ions; 6) on fait passer le fluide de régénération par la colonne échangeuse d'ions; 7) on fait circuler le fluide de régénération en le faisant passer par une cellule d'électrolyse à lit de particules; 8) on applique un courant électrique au fluide de régénération circulant en passant par ladite cellule d'électrolyse à lit de particules, ce courant électrique étant au moins suffisant pour amener les ions de métal à quitter le fluide de régénération et à se déposer à l'intérieur de la cellule d'électrolyse à lit de particules; 9) on cesse de faire passer le fluide de régénération par la colonne échangeuse d'ions; ) on continue à fairecirculer le fluide de régénération en le faisant passer par la cellule d'électrolyse à lit de particules, cela au moins jusqu'à ce que la concentration des ions de métal restant dans ce fluide de régéiÉration ait atteint un faible niveau désiré; et !) on recomplte le fluide de régénération selon ce qui

est nécessaire.

5.- Procédé selon l'une quelconque des

revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que les ions

de métal récupérés sont ceux d'au moins un métal électro-

récupérable choisi dans un ensemble consistant en au moins un groupe 8, lB, 2B, 4A et 5A de la table périodique des éléments, et par le fait que la cellule d'électrolyse limitant l'effet de d'iffusion est une cellule à lit de particules. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendicationrs 1 à 4, dains lequel le fluide conducteur de l'électricité est l'acide sulfurique. 7.- Dispositif de concentrLation et récupération d'ions de métal présents, en concentration relativement

faible. dans u-u- fluide ce dispositif -oportant -

- un conteneur (30) comportant une masse particulaire poreuse 32, der-sne échangeuse d'ions; - des,oyenis (45, '0 42, 95) de manipulation de fluide pcu Cransf'er une ouantité relativement importante de fluide en le fiesant Passer par ie conteneur (30), pour co mande! coulemene t du fluide pas-sart par le conteneur (3') pour constituer une capacité (40) de stockage de lui-de, dt pour enlever le fluide restant dans ie conteneur (30) après un transfert; - rune quantité d'un fluide de rérénération; - a, moins une cellule d'électrolyse (14, 15, 16) comportn: des particules '185) circulant entre une arrivée de courant cathodique (172) et un endroit situé au moins entre cette arrivée de courant cathodique et une anode (171), et des moyens (161) distributeurs de fluide avec un agencemrent tel que ces moyens distributeurs de fluide provoquent le mouvement des particules (185) à l'intérieur de ladite cellule u'..lectrolyse a lit de particules; - des moyens (52, 94, 92, 50) de manipulation du fluide de régen-eati.on pour faire passer celui-ci par e conteneur (30) comportant la masse (2,) de résine échangeuse, et pour contenir une quantité du fluide de régénération en oeuvre; - des moyens (67, 99, 113, 65) de manipulation du fluide, pour icupération, pour faire circuler le fluide

de régérèation en le faisant passer car les moyens distri-

buteurs (181) de fluide3 et pour contenir une quantité du fluide de régénration en oeuvre; et - au moins une interconnexion (1114) entre iles moyens r (52, 94, 92, 50) de manipulation du fluide de régénération et les moyens (67, 99, 113, 65) de manipulation du fluide pour récupération, afin d'effectuer des transferts de

fluide de régénération entre ces moyens de manipulation.

8.- Dispositif pour concentrer et récupérer des ions de métal présents, en concentration relativement faible dans un fluide, ce dispositif comportant - une colonne (12) pour échange d'ions; - une résine (32) échangeuse d'ions, de type cationique,

contenue dans la colonne sous la forme d'une masse parti-

culaire poreuse; - des moyens (40, 90, 42, 95) de manipulation de fluide, pour collecter le fluide contenant les ions de métal et pour faire passer de façon contrôlable une quantité relativement importante du fluide par la colonne (12) d'échange d'ions, cela à un taux compris entre 0,37 et 19 1/min par 28 dm3 de résine (soit un taux compris entre 13 et 67,5 1/min et par m3 de résine), par l'effet de quoi les ions de métal sont enlevés du fluide et sont amoviblement retenus sur la résine (32) échangeuse d'ions; - une quantité de fluide de régénération donneur de protons; - au moins une cellule (14, 15, 16) d'électrolyse à lit de particules, comportant: (i) une chambre (169) (ii) une paire anode-cathode (171; 172- 185) (iii) une pluralité de particules (185) de taille comprise entre 400 et 2500 microns, contenues à l'intérieur d'un compartiment cathodique (179) et contribuant à constituer la cathode (iv) une membrane (175) perméable aux cations, cette membrane séparant leseléments de ladite paire en établissant une séparation étanche au fluide, et en définissant ainsi un compartiment anodique (177) et ledit compartiment cathodique (179) (v) une source (199) de courant électrique, apte à être commandée, pour établir la tension électrique entre les éléments de ladite paire (vi) des moyens (181) distributeurs de liquide pour distribuer un fluide en circulation à l'intérieur d'au moins le compartiment cathodique (179), et pour brasser les particules dans ce compartiment cathodique; - des moyens (52, 94, 92, 50) de manipulation du fluide de régénération, pour accumuler du fluide de régénération et pour faire passer du fluide de régénération par l'échangeur d'ions (12); - des moyens (67, 99, 113, 65, 181) de manipulation du fluide pour récupération, pour accumuler une quantité désirée de fluide de régénération et pour faire circuler ce fluide en le faisant passer par la cellule d'électrolyse (14, 15, 16) à lit de particules, ces moyens incluant les moyens (181) distributeurs de liquide; et - une interconnexion (114) pour fluide, entre les moyens de manipulation (52, 94, 92, 50) du fluide de régénération et les moyens (67, 99, 113, 65, 181) de manipulation du fluide pour récupération, pour transférer

du fluide de régénération entre ces moyens de manipulation.

9.- Dispositif selon l'une des revendications

7 et 8, caractérisé par le fait que les ions métalliques récupérés sont des ions d'au moins un métal pris dans l'ensemble constitué par les groupes 8, lB, 2B, 4A et 5A

de la table périodique.