FR2595053A1 - Procede et appareil pour epaissir des boues rouges derivees de la bauxite, et des coulis semblables - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL D'EPAISSISSEMENT DE BOUES PRODUITES AU COURS DE PROCESSUS INDUSTRIELS. ON INTRODUIT UN MELANGE DE BOUE, D'UNE LIQUEUR DE LAVAGE ET D'UN AGENT DE FLOCULATION DANS UNE CUVE D'EPAISSISSEUR PROFOND 10 COMPORTANT DANS SON FOND UNE SORTIE DE BOUE EPAISSIE ET EN TETE UNE SORTIE DE LIQUEUR DE LAVAGE CLARIFIEE; LA TENEUR EN SOLIDES DE LA BOUE PASSANT PAR LA SORTIE DE FOND 15 EST AUGMENTEE ET MAINTENUE CONSTANTE PAR L'UTILISATION D'UN AGITATEUR 18 COMPORTANT UNE PLURALITE D'ELEMENTS EN FORME DE TIGES 24 VERTICAUX DANS L'ENSEMBLE ET ENTRAINES DANS LA CUVE 10 AU-DESSUS DE LA SORTIE DE FOND; L'AGITATEUR AMELIORE LA DESHYDRATATION DE LA BOUE ET EMPECHE UNE ACCUMULATION EXCESSIVE DE BOUE INACTIVE EPAISSE SUSCEPTIBLE D'OBTURER LA SORTIE DE FOND OU DE PRODUIRE DES FLUCTUATIONS DANS LA TENEUR EN SOLIDES DE LA BOUE EPAISSIE. APPLICATION A L'EPAISSISSEMENT DE BOUE ROUGE DANS LA PRODUCTION D'ALUMINE.

Description

i La présente invention concerne l'épaississement de boues contenant des

particules enduites d'argile, possédant des propriétés pseudo-plastiques et produites par

des procédés industriels, et elle a trait plus particulière-

ment, bien que non exclusivement, à l'épaississement de boues rouges produites au cours de la production d'alumine

à partir de bauxite.

Le moyen le plus économique de production d'alumine à partir de minerai de bauxite est le procédé Bayer. Celui-ci utilise des réactions d'hydroxyde d'aluminium solide (Al(OH)3) et de trihydrate et monohydrate d'oxyde d'aluminium (A1203.3H20 et A1203.H20) avec de la soude caustique aqueuse pour former de l'aluminate de sodium soluble. Le composé soluble est séparé d'impuretés insolubles, précipitées sous forme de trihydrate d'alumine et calcinées pour former

des qualités commerciales d'alumine.

Les impuretés insolubles du minerai subsistant après le traitement par la soude caustique sont appelées des " boues rouges " et elles sont soigneusement lavées pour enlever des produits solubles avant d'être rejetées. Le

lavage est normalement effectué selon un mode à contre-

courant dans plusieurs étages. Dans chaque étage, on mélange l'effluent inférieur de coulis de boue provenant d'un étage précédent avec l'effluent de tête clarifié provenant d'un étage suivant. Après chaque étape de lavage, un floculant est ajouté au mélange et on laisse des flocons de boue

résultants se déposer et épaissir dans une cuve de clarifica-

tion/épaississement. La boue épaissie est évacuée du fond de la cuve et elle est ransférée dans l'étage suivant et l'effluent supérieur clarifié est injecté sous forme d'une liqueur de lavage dans l'étage précédent. Le lavage est effectué normalement dans un puits ou colonne de distribution

avant que le mélange soit déchargé dans la cuve d'épaississe-

ment/clarification. Il est classique d'empiler plusieurs cuves d'épaississement/clarification peu profondes d'une manière verticale afin d'économiser de la place et des frais d'exploitation. Néanmoins, les frais d'investissement et les espaces exigés par un tel processus de lavage et d'épaississement sont importants à cause des grandes surfaces

occupées par de telles cuves de clarification/épaississement.

Un moyen de réduction des frais d'investissement consisterait a améliorer l'aptitude d'épaississement de boue de chaque clarificateur/épaississeur du fait que le rendement du processus de lavage est augmenté à mesure que la teneur

en solides de la boue provenant de chaque étage est augmentée.

La boue évacuée comme effluent de fond d'un épaisseur/clari-

ficateur classique a une teneur en solides de 15 à 30 %.

L'utilisation de floculants synthétiques à la place de l'amidon traditionnel a récemment amélioré cette valeur jusqu'à 17 à 33 % mais cette amélioration n'est pas suffisante pour modifier sensiblement la rentabilité du processus de lavage. L'utilisation d'épaississeurs profonds ( comme décrit par le Docteur J.L. Chandler dans un article intitulé "Development of the Deep Thickener ", édité par le "Technical Development Department of Alcan Jamaica Company " en Janvier 1980) à la place d'épaisseurs/clarificateurs peu profonds

classiques et de grande surface, améliore l'effet d'épaissis-

sement mais un dépôt de boue inactive ( c'est-à-dire

épaisse et immobile) se forme sur la périphérie de la cuve.

Cette accumulation de boue inactive est indésirable du fait qu'elle réduit le volume actif de la cuve qui est disponible pour la sédimentation et l'épaississement et du fait que la boue inactive a tendance à glisser vers le bas périodiquement

et à boucher la sortie de boue, ou bien la boue peut s'accu-

muler en direction du niveau de la surface de liquide, ce qui altère la clarté de l'effluent supérieur. Des tentatives d'utilisation de mécanismes de raclage classiques pour nettoyer l'ensemble du volume intérieur de la cuve afin d'empêcher une accumulation de boue inactive se sont avérées coûteuses et non pratiques du fait des couples élevés à produire par les mécanismes classiques lorsqu'ils sont

utilisés de cette manière.

En outre, bien que les épaississeurs profonds soient capables d'augmenter la teneur en solides de l'effluent de boue, la vitesse d'épaississement naturel des flocons de boue est assez lente et des améliorations pourraient être

obtenues si cette vitesse pouvait être augmentée.

Un objet de la présente invention est de créer un procédé et un appareil pour remédier aux inconvénients précités des cuves d'épaississeurs profonds tout en augmen-

tant au maximum leur aptitude d'épaississement des boues.

Conformément à-un aspect de l'invention, il est créé un procédé d'épaississement d'un coulis de boue rouge dérivé de minerai de bauxite ou d'un autre coulis analogue à une boue pseudo-plastique contenant des particules enduites d'argile, consistant à: mélanger ledit coulis avec une liqueur de lavage et un agent de floculation; faire passer le mélange dans une cuve d'épaississeur profond comportant au moins une sortie d'effluent de fond pour évacuer le coulis épaissi et au moins une sortie d'effluent de tête placée à ou adjacente à la partie supérieure pour

évacuer la liqueur clarifiée; et agiter ledit coulis au-

dessus de ladite sortie d'effluent de fond au moins prévue au moyen d'un agitateur comprenant des éléments en forme de

tiges sensiblement verticales pour améliorer la déshydrata-

tion du coulis.

Conformément à un autre aspect de l'invention, il est créé un appareil pour-épaissir un coulis de boue rouge dérivé de minerai de bauxite ou un autre coulis analogue à une boue pseudo-plastique contenant des particules enduites d'argile, qui comprend: une cuve d'épaississeur profond comportant au moins une sortie d'effluent de fond pour évacuer le coulis épaissi et au moins une sortie d'effluent de tête placée au ou adjacente au sommet pour l'évacuation de liqueur clarifiée; un moyen pour introduire un mélange dudit coulis, de la liqueur de lavage et d'un agent de floculation dans la cuve à sa partie supérieure et un agitateur comprenant des éléments en forme de tige sensiblement verticale et placé au-dessus de ladite sortie d'effluent de fond au moins prévue pour améliorer la

déshydratation du coulis.

Certains des termes utilisés dans cette description

nécessitent une explication, comme précisé dans la suite.

L'expression " élément en forme de tige" est

destinée à désigner un élément qui est étroit et allongé.

L'élément peut avoir une section droite circulaire mais cela n'est pas essentiel. Cependant si la section droite x n'est pas circulaire, l'élément n'est usuellement pas en forme de plaque, c'est-à-dire qu'il n'a pas une largeur

considérablement plus grande que son épaisseur. La considé-

ration importante est que l'élément soit capable de se déplacer au travers d'un coulis analogue à une boue dans une direction perpendiculaire à son grand axe sans produire des mouvements importants de la masse de coulis ou bien des i courants à l'intérieur de la masse de coulis. L'élément peut être rigide mais il peut être flexible s'il est

supporté aux deux extrémités.

Par " boue inactive ", on entend un coulis qui a atteint une teneur élevée en solides, telle qu'elle ne s'écoule plus facilement d'une manière fluide. Une telle boue a des propriétés pseudo-plastiques et elle n'est pas

facilement pompable.

t 20 Par " boue active ", on entend un coulis qui est

capable de s'écouler d'une manière fluide.

Par le"profil" d'une boue inactive, on entend le profil créé sur le bord d'une couche de ladite boue quand cette couche est observée en coupe verticale. Le profil est déterminé par l'angle de repos de la boue. Le profil d'une couche de boue déposée en l'absence d'agitation ou de raclage est appelé le " profil naturel ". Il est à noter que, lorsqu'un épaississeur est en train de fonctionner, le profil peut varier dans une certaine mesure au cours du temps et qu'il peut ne pas être une ligne fixe mais au contraire une bande dans laquelle la concentration en

solides varie rapidement.

Par l'expression " épaississeur profond ", on entend une cuve d'épaississeur ayant une profondeur

suffisante pour que l'épaississement du coulis soit sensi-

blement augmenté dans les niveaux inférieurs de la masse de coulis sous l'effet du poids du coulis dans les niveaux intermédiaires et supérieurs. Généralement cela signifie que y le rapport entre la hauteur,au-dessus de la sortie d'effluent de fond, de l'interface entre la couche de coulis et une couche supérieure de liqueur clarifiée et le diamètre de la cuve est approximativement d'au moins 0,5 à 1. Par utilisation d'un agitateur comprenant des éléments en forme de tiges sensiblement verticales dans une cuve d'épaississeur profond, il est possible non seulement d'améliorer le degré d'épaississement qui se produit mais également de maintenir un grand volume actif à l'intérieur de la cuve, et généralement d'empêcher une obstruction de la sortie d'effluent de fond. En outre ces avantages peuvent être obtenus sans que l'agitateur ait à produire un couple élevé puisque les éléments en forme de tiges se déplacent

aisément au travers du coulis.

Les éléments en forme de tiges sensiblement verticales permettent qu'une déshydratation de la boue s'effectue rapidement car ils créent dans les solides en floculation des canaux verticaux par lesquels l'eau peut passer librement en direction de la surface. En outre,-en utilisant l'agitateur de façon à empêcher la boue inactive de prendre son profil naturel et sa position naturelle dans la cuve, on peut éviter les problèmes de glissement et de

formation excessive de boue inactive.

Il n'est pas nécessaire d'agiter la totalité du volume du coulis se trouvant dans la cuve. La teneur en solides du coulis augmente à mesure qu'on se rapproche du fond de la cuve de sorte qu'une déshydratation du coulis ( c'est-à-dire l'épaississement des flocons de coulis par

expulsion de l'eau existant entre eux) devient progressive-

ment plus difficile en direction du fond de la cuve. Une amélioration substantielle de l'effet de déshydratation peut par conséquent être obtenue si on assure l'agitation seulement des couches inférieures de coulis ( par exemple le tiers inférieur du volume de coulis) avec les éléments en forme de tiges sensiblement verticales. Cependant une agitation à n'importe quel niveau vertical améliore l'effet de déshydratation dans une certaine mesure et l'agitateur peut opérer le cas échéant sur toute la hauteur verticale

de la masse de coulis.

Dans une direction horizontale, l'agitateur

peut s'étendre depuis le centre de la cuve jusqu'à la paroi-

périphérique à tous les niveaux verticaux mais cela ne constitue pas la solution préférée. Il est bien meilleur d'agencer l'agitateur d'une manière telle que son profil de

rotation ( c'est-à-dire le contour maximal en vue horizon-

tale) diminue en largeur du haut vers le bas. Ainsi à la partie supérieure ( à proximité de l'interface entre le coulis et la liqueur clarifiée), l'agitateur peut s'étendre jusqu'à ( ou presque jusqu'à)la paroi de la cuve,tandis qu'au fond ( au-dessus de la sortie d'effluent de fond), l'agitateur peut seulement dépasser horizontalement d'une

courte distance au delà de son axe central.

Avantageusement, le profil de rotation de l'agita-

teur est dans l'ensemble triangulaire ( en réduisant de

largeur du haut vers le bas), avec un bord latéral rectili-

gne ou concave. Ainsi, si une ligne droite est observée entre la périphérie du profil de rotation en haut et la périphérie du profil de rotation en bas, aucune partie intermédiaire du profil ne dépassera horizontalement de cette ligne. Si le bord latéral du profil de rotation est convexe, on constate que le couple exigé par l'agitateur augmente sensiblement alors qu'il ne se produit pas ou peu d'augmentation additionnelle du volume de boue active ou pas de réduction additionnelle du risque de glissement de boue vers le bas, etc. Il est même plus avantageux que le profil de

rotation soit agencé de manière à avoir une forme correspon-

dant approximativement au profil naturel de la couche de boue

inactive, tout en étant placé dans une position plus rappro-

chée de la paroi de cuve que le profil naturel. La boue inactive, quand elle est déposée en l'absence d'agitation,

prend généralement la forme d'une courbe en cloche inversée.

Ainsi les parties intermédiaires du profil sont inclinées vers l'intérieur approximativement sous la forme d'une ligne droite mais la partie supérieure est évasée vers l'extérieur et la partie inférieure s'incurve vers l'intérieur. Lorsqu'on

donne au profil de rotation de l'agitateur une forme sembla-

ble, il fait saillie dans la couche de boue inactive du même degré à chaque niveau vertical de sorte que les couples exigés par l'agitateur à chaque niveau sont

égaux et que le couple global exigé est réduit au minimum.

En réalité, puisque la boue inactive devient plus compacte en direction du fond, une distribution uniforme du couple est seulement obtenue lorsque les parties inférieures de l'agitateur pénètrent moins profondément dans la boue inactive que les parties supérieures. Ce résultat peut être obtenu en faisant en sorte que la pente de la partie centrale du profil de rotation soit légèrement inférieure ( par

exemple jusqu'à 100 et de préférence jusqu'à 5' à- la pente.

de la partie centrale du profil naturel. Ainsi par exemple,

si la pente du profil naturel varie de 60 à 70 , la pente -

du profil de rotation peut être réglée à 600.

Il est à noter que, lorsqu'on parle de la pénétra-

tion de l'agitateur dans la masse de boue inactive, cela peut

ne pas être en fait le cas en pratique. Si on fait fonction-

ner l'agitateur avant que la couche de boue inactive soit formée, l'agitateur ne peut jamais pénétrer sensiblement dans la boue inactive du fait qu'il empêche la boue inactive

de s'accumuler au delà du profil de rotation de l'agitateur.

Ce qu'on entend réellement dans un tel cas est que l'agita-

teur pénètre dans le volume compris entre le profil réel de la boue inactive et son profil naturel, c'est-à-dire sa forme

et sa position adoptées en l'absence d'agitation.

La largeur et le positionnement de l'agitateur à la base sont importantscans une certaine mesure. Si la largeur est augmentée, le volume actif de la boue est augmenté et la boue inactive est moins susceptible de s'accumuler sur la sortie de liqueur clarifiée. Cependant le couple exigé augmente à mesure que la largeur croît, de sorte qu'on doit choisir une largeur qui permette d'obtenir des avantages appropriés sans avoir à fournir un couple excessif. La base de l'agitateur est usuellement placée au-dessus de la sortie d'effluent prévue dans le fond de cuve. La séparation entre le fond de cuve et l'agitateur doit être choisie de telle sorte que de la boue inactive ne puisse pas s'accumuler suffisamment pour atteindre la sortie. Cela dépend dans une certaine mesure de la largeur de l'agitateur à la base et de l'angle de repos de la boue. On peut faire tourner l'agitateur assez lentement du fait qu'une déshydratation appropriée se produit à de basses vitesses et que le couple exigé augmente à mesure que la vitesse est augmentée. Pour des vitesses de rotation assez rapides, la masse du coulis peut être entraînée en rotation dans la cuve d'épaississeur. Cela est indésirable du fait que l'effet d'épaississement est réduit. La vitesse optimale dépend dans une certaine mesure du diamètre de la cuve, du nombre d'éléments en forme de tiges, etc., mais généralement on peut admettre qu'aucun des éléments en forme de tiges d'un agitateur ne doit dépasser une vitesse de rotation d'eniron 4,5 à 6 mètres par minute. Cela correspond à un tour toutes

les huit minutes pour un épaississeur de taille classique.

Les éléments en forme de tiges peuvent être supportés par des bras s'étendant horizontalement à partir d'un arbre vertical central rotatif. Les bras peuvent être disposés à deux ou plus de deux niveaux verticaux et il peut exister deux ou plus de deux ( par exemple 2, 3 ou 4) bras à chaque niveau. Lorsque plus de bras sont prévus, on peut adopter des vitesses de rotation plus lentes et on peut obtenir un meilleur effet de déshydratation mais le couple exigé augmente à mesure que le nombre de bras et d'éments en forme de tiges augmente. Plus avantageusement, deux bras sont disposés dans chacun de trois niveaux et 3 à 10 éléments

en forme de tiges sont reliés à chaque bras.

Les éléments en forme de tiges sont disposés sensi-

blement verticalement de façon à créer des canaux verticaux pour la déshydratation mais les tiges peuvent être inclinées par rapport à la verticale d'un petit angle si cela est souhaité. Par exemple, les tiges peuvent être inclinées radialement vers l'extérieur, ou bien dans la direction de

rotation, d'un angle pouvant atteindre endron 45o, de préfé-

rence 30'.

Bien que la cuve d'épaississeur soit normalement pourvue d'une sortie centrale d'effluent de fond pour la boue épaissie, on peut prévoir plus d'une sortie, par

exemple en vue de réduire la possibilité d'obstruction.

Lorsqu'il est prévu plus d'une sortie, les sorties doivent de préférence être groupées autour du centre de la paroi de fond et la base de l'agitateur doit être suffisamment grande pour maintenir toutes les sorties exemptes de boue inactive. L'invention permet de produire des coulis épaissis ayant une teneur en solides bien supérieure.( par exemple supérieure d'au moins 50 %) à celles pouvant être obtenues

avec des cuves d'épaississement peu profondes classiques.

En fonction du type du coulis analogue à une boue, la teneur en solides pouvant être obtenue peut rentrer dans la gamme

comprise entre au moins 30 et 50 % en poids.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

seront mis en évidence dans la suite de la description,

donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'une cuve d'épaississeur qui n'est pas pourvue d'un agitateur et elle montre par conséquent le profil naturel de la masse de boue inactive la figure 2 est une vue en coupe semblable à la figure 1, montrant une cuve d'épaisseur pourvue d'un agitateur: la figure 3 est une vue en plan de l'agitateur représenté sur la figure 2; la figure 4 est une vue schématique d'un système de commande du niveau d'une interface boue/liqueur dans l'épaississeur; la figure 5 est une vue schématique d'un système pour recycler un effluent de tête clarifié vers l'entrée de coulis; les figures 6 et 7 sont des représentations graphiques

montrant les effets du pourcentage de solides dans l'alimen-

tation de cuve sur les vitesses de sédimentation du coulis et les figures 8, 9 et 10 sont des représentations graphiques donnant les résultats de tests de sédimentation effectués en

utilisant des floculants dans différentes conditions.

La figure 1 représente en vue en coupe verticale un

épaississeur profond 10 utilisé sans agitateur.

Lorsu'un coulis de boue, une liqueur de lavage et un floculant sont introduits dans l'épaississeur 10 par l'intermédiaire d'un puits d'alimentation 12, les flocons de boue se déposent de façon à former un volume de boue active 13 et une liqueur de lavage clarifiée 14 séparées par une interface boue/liqueur 11. La boue épaissie est évacuée à partir d'une sortie d'effluent de fond 15 et la liqueur de

lavage clarifiée est évacuée par une sortie de tête 16.

Graduellement une masse 17 de boue inactive ( c'est-à-dire épaisse et relativement immobile) s'accumule autour de la périphérie de la cuve d'épaississeur et s'étend ( lorsqu'elle est observée en vue en coupe verticale) selon une courbe en forme de cloche inversée depuis la sortie d'effluent de fond vers le haut et vers l'extérieur en direction de la paroi périphérique de l'épaississeur dans l'interface 11. Le profil de la couche de boue inactive est déterminé par l'angle de repos de la boue et varie dans une certaine mesure en

fonction du type de boue et d'autres conditions.

Un problème se posant avec ce type d'épaississeur consiste en ce que, comme indiqué ci-dessus, la boue inactive épaisse peut glisser vers le bas en direction de la sortie 15 de temps à autre et peut par conséquent étrangler et même boucher la sortie. En outre les extrémités supérieures de la masse 17 de boue inactive peuvent s'étendre au delà de l'interface boue-liqueur 11 et réduire la clarté de la liqueur évacuée par la sortie 16. Cet agencement encourage également ce qu'on appelle l'effet de " formation de trous- ", c'est-à-dire la tendance de la boue active 13 à se comprimer et à s'épaissir excessivement excepté pour des canaux verticaux étroits qui reçoivent la majeure partie de la masse de liquide. L'effet de formation de trous fait en sorte que la teneur en solides de la boue s'écoulant à partir de la sortie 15 diminue considérablement. Une accumulation incontrôlée de boue inactive réduit en outre le temps de séjour de la boue active dans l'épaississeur et diminue par

conséquent le pourcentage en solides à la sortie.

Un appareil préféré conforme à l'invention est représenté sur la figure 2. La cuve d'épaississeur 10 est en principe la même que la cuve de la figure 1 et des parties

identiques ont été désignées par les mêmes références numéri-

ques. L'appareil de la figure 2 comporte un agitateur 18 actionné par un moteur 19. L'agitateur se compose d'un arbre vertical central 20 sur lequel sont fixés rigidement un

certain nombre de bras 21, 22, 23 s'étendant radialement.

Les bras sont disposés à trois niveaux horizontaux, les bras 21 étant placés au niveau supérieur, les bras 22 au niveau intermédiaire et les bras 23 au niveau inférieur. A chaque niveau vertical, il est prévu de préférence au moins deux

et éventuellement trois ou quatre bras.

Des éléments en forme de tiges, verticaux ou sensi-

blement verticaux 24 ( qui peuvent être des câbles, des tiges, des fils métalliques ou analogues) s'étendent entre les bras. Les éléments en forme de tiges agissent comme des moyens d'agitation et de déshydratation et les bras 21, 22 et 23 agissent principalement comme des supports pour les éléments en forme de tiges mais ils produisent inévitablement par

eux-mêmes une certaine agitation.

Lors de la rotation de l'agitateur 18, les éléments en forme de tiges 24 ont trois effets. En premier lieu, par création de perturbations au cours de leurs mouvements, ils forment des canaux dans les solides floculés ( boue active), ces canaux permettant une progression de l'eau vers la surface. En second lieu, en conséquence du profil de rotation de l'agitateur comme indiqué sur la figure 2,

les éléments en forme de tiges placés complètement à l'exté-

rieur empêchent le vdume de boue inactive d'augmenter pour prendre le profil naturel 26 et la position naturelle indiqués sur la figure 1 ( et par des lignes en trait interrompu sur la figure 2), en empêchant de façon continue le dépôt de nouvelle boue inactive sur la surface de boue inactive placée complètement à l'extérieur, et en empêchant également la boue de glisser vers le bas en direction de la sortie. En troisième lieu, l'agitation constante de la boue active maintient sa fluidité et empêche la formation de trous. Les bras supérieurs 21, tout en étant pourvus des éléments en forme de tiges 24, comportent à leurs extrémités complètement extérieures des palettes en forme de plaques 25 visibles plus clairement sur la figure 3), s'étendant vers le bas et inclinées par rapport à la direction de rotation afin de dévier de la boue inactive placée dans une zone adjacente à la périphérie de cuve en -irection du centre de rotation. Les palettes sont prévues pour faire en sorte efficacement que le niveau de la boue inactive ne monte pas 10. au-dessus des bras 21 et altère ainsi la clarté de la

liqueur 14.

Par comparaison des figures 1 et 2, on voit que le profil de rotation de l'agitateur 18 ( c'est-à-dire sa périphérie située radialement complètement à l'extérieur comme indiqué sur la figure 2) est semblable au profil naturel 26 de la boue inactive 17, mais qu'il est placé plus

près de la paroi de cuve et qu'il est incliné moins fortement.

Ce profil de rotation est obtenu en réalisant les bras complètement supérieurs 21 assez longs, en réalisant les bras

intermédiaires plus courts et en réalisant les bras complè-

tement inférieurs 23 encore plus courts. En outre, bien que la plupart des éléments en forme de tiges 24 soient verticaux, ceux qui sont placés complètement à l'extérieur sont

inclinés comme indique.

Entre les bras 21, 22 et 23, la masse de boue 17 prend un profil incliné qui est à nouveau imposé par l'angle

de repos de la boue.

Le résultat de l'agencement décrit ci-dessus consiste en ce que le couple exigé par l'agitateur est maintenu à un minimum tant que le volume de boue active 13 se trouvant dans l'épaississeur est maintenu élevé, le glissement vers le bas de la couche de boue inactive est empêché et les solides se trouvant dans la boue active sont comprimés et épaissis uniformément à mesure qu'ils se déplacent de l'interface boue-liqueur 11 vers la sortie d'effhent de fond 15. La teneur en solides de la boue évacuée par la sortie 15 reste assez constante et élevée et la

tendance à l'obstruction de la sortie est faible.

Si l'appareil doit être arrêté temporairement pour une raison quelconque, la rotation de l'agitateur 18 empêche

le volume central de boue active de se déposer et de s'épais-

sir excessivement et elle maintient la sortie 15 exempte de grosses particules solides. Pour maintenir un coût peu élevé, les éléments en forme de tiges 24 peuvent être pourvus d'une section droite circulaire. Cependant on peut utiliser toute forme de section droite qui a tendance avantageusement à produire un écoulement du coulis uniformément autour de la partie avant de l'élément mais qui crée une turbulence dans la partie arrière. Par exemple les tiges peuvent avoir en section droite une forme de balle ou triangulaire ( avec le sommet

dirigé vers l'avant).

Bien que le dispositif représenté comporte des bras 21, 22 et 23 placés à trois niveaux verticaux différents, la nature de l'agitateur peut être modifiée en conmspondance

au rapport hauteur/diamètre de la cuve et du couple disponi-

ble à la sortie du moteur 19, etc. Le nombre minimal de bras est généralement de deux pour assurer le support nécessaire pour les éléments 24. Cependant plus le nombre de bras est grand, mieux le profil de rotation de l'agitateur peut être adapté au profil naturel mais plus le couple exigé est grand. Si la cuve représenté sur la figure 2 a un diamètre de 12 mètres et une hauteur de 10,5 mètres, il est prévu de préférence de deux à quatre bras complètement inférieurs

à une distance de 0,9 à 1,8 mètre au-dessus de la sortie 15.

Ces bras s'étendent de préférence de 0,6 à 1,8 mètre au delà du profilnaturel 26. Il est prévu de préférence de deux à quatre bras complètement supérieurs 21 s'étendant à moins de 0,3 à 0,6 mètre de la paroi de cuve de façon à dépasser de

0,6 à 1,8 mètre du profil 26 à leur niveau. Les bras complè-

tement supérieurs sont de préférence placés à 1,2 à 3 mètres en dessous de l'interface boue-liqueur 11. Il est prévu de préférence deux à quatre bras intermédiaires 22 placés approximativement à mi-distance entre les bras inférieurs et les bras supérieurs. Ces bras dépassent de 0,6 à 1,2 mètre du

profil naturel 26.

Le nombre d'éléments 24 n'est pas limité. Normalement il est prévu de trois à dix éléments par bras en fonction de la longueur du bras. Les éléments sont fixés par des moyens appropriés, par exemple par perçage de trous dans les bras et par fixation des extrémités des éléments dans les trous. Pour obtenir l'effet maximal d'épaississement, l'interface boue/liqueur 11 doit être maintenue à un niveau

aussi élevé que possible dans la cuve sans augmenter excessi-

vement la teneur en solides de l'effluent de tête clarifié évacué par la sortie 16. L'effet d'épaississement se produit, au moins partiellement, en résultat de la compression des flocons de boue en direction du fond de l'appareil sous l'effet du poids des couches de boue situées au-dessus. En conséquence la plus forte compression est produite lorsque

l'interface 11 se trouve à la hauteur maximale. Pour mainte-

nir l'interface au niveau requis, il est nécessaire de prévoir un moyen pour détecter la position de l'interface et un moyen actionné par le moyen détecteur pour commander

le niveau d'interface.

Le moyen de détection du niveau de l'interface peut avoir toute forme appropriée mais il doit de préférence être capable de fonctionner même lorsque l'interface est mal définie. Normalement l'interface boue-liqueur est bien définie et elle s'étend horizontalement au travers de la cuve. Dans le cas de boue rouge de bauxite, la teneur en

solides de la solution varie dans l'interface depuis appro-

ximativement une liqueur claire jusqu'à 20 % ou plus en centimètres mais, avec d'autres coulis ou dans des conditions

défavorables, l'interface peut ne pas être aussi bien définie.

Le moyen détecteur qui s'est avéré le mieux approprié est une sonde ultrasonique mobile verticalement et qui localise l'interface par détection de la densité du coulis entre ses faces de transmission et de réception. Un détecteur de ce type est désigné par la référence numérique 30 sur la figure 2. La position de l'interface 11 peut être commandée en faisant varier la quantité de coulis passant par la sortie 15. Par augmentation du débit, on peut faire descendre le niveau de l'interface 11 et, inversement, par réduction du débit, on peut faire monter le niveau ( en supposant que les débits d'introduction du coulis, de la liqueur de lavage et du floculant dans la cuve sont maintenus constants). De

préférence, il est prévu des moyens qui règlent automatique-

ment le débit passant par la sortie 15 en concordance avec

les signaux reçus en provenance du détecteur 30.

Pour obtenir un bon fonctionnement, on a trouvé qu'il était nécessaire d'utiliser une boucle de commande du type en cascade pour maintenir un niveau d'interface fixe ou

réglé manuellement. Une telle boucle de commande est représen-

tee schématiquement sur la figure 4. Le détecteur 30 transmet

à un dispositif de commande 31 un signal indiquant la posi-

tion de l'interface 11. Le dispositif de commande 31 compare le signal avec celui correspondant à un niveau désiré. Si une différence entre les signaux -est détectée, le dispositif de commande 31 envoie un signal à un autre comparateur 32 qui effectue sa comparaison avec un signal provenant d'un débitmètre 35. Le comparateur 32 envoie un signal à un dispositif de commande de vitesse 33 d'une pompe à vitesse variable 34 jusqu'à ce que le signal provenant du débitmètre

concorde avec le signal provenant du comparateur 31.

Cette commande en "cascade" s'est avérée le moyen le plus efficace pour commander l'interface et pour détecter rapidement des blocages de l'effluent de fond. Un étalonnage du débitmètre 35 n'est pas important dans le fonctionnement

de cette boucle.

En variante, la pompe à vitesse variable 34 peut être commandée directement par des signaux provenant du détecteur mais on a trouvé qu'une réponse uniforme est souvent difficile à obtenir et que de grandes fluctuations peuvent être causées dans le débit d'effluent de fond passant par la sortie 15, ce qui peut produire de grandes fluctuations

dans la teneur en solides de la boue épaissie.

Un autre facteur qui s'est avéré important dans le fonctionnement de tels épaississeurs, au moins pour des boues rouges de bauxite, est la teneur en pourcentage de solides dans le coulis introduit dans l'épaississeur. Cette teneur en solides pour la boue de bauxite est classiquement comprise entre 10 et 15 % en poids, du fait que cela corres- pond à la gamme de pourcentages obtenue en mélangeant l'effluent de boue provenant d'un étage précédent avec la liqueur clarifiée provenant d'un étage suivant. Bien qu'on puisse s'attendre à ce qu'une teneur augmentée en solides puisse être obtenue par augmentation de la teneur en solides à l'entrée, on a déterminé que l'opération d'épaississement peut être effectuée plus efficacement par réduction de la teneur en solides du coulis d'entrée dans la gamme comprise entre 2 et 8 % en poids, et plus précisément entre 2 et 4 % en poids. Dans cette gamme, le coulis de boue est soumis à une floculation et à une sédimentation bien plus efficacement

que pour des teneurs en solides supérieures.

Pour réduire la teneur en solides du coulis d'entrée, la liqueur clarifiée 14 sortant de l'épaississeur 10 ( par exemple par l'intermédiaire de la sortie 16) peut être recyclée par une pompe jusque dans la canalisation

d'entrée de coulis de façon à diluer le coulis. Un agence-

ment approprié est représenté sur la figure 5.

La figure 5 représente un conduit 60 pour canaliser de la boue épaissie provenant d'un étage précédent et un conduit 61 pour canaliser de la liqueur clarifiée provenant d'un étage suivant. La boue et la liqueur se rejoignent et se mélangent au point o les conduits 60 et 61 sont joints ensemble et en conséquence un lavage est effectué en ce point. Le mélange de coulis résultant pénètre ensuite dans le conduit 62 qui le canalise jusqu'au puits d'alimentation 12 de l'épaississeur 10. Avant que le coulis ne pénètre dans le puits de distribution, il est cependant mélangé avec de la liqueur clarifiée additionnelle provenant de l'épaississeur 10 par l'intermédiaire de la sortie 16, du conduit 63, de la pompe 64 et du conduit 65 qui rejoint le conduit 62. Un floculant est également mélangé avec le coulis ( après l'étape de dilutation) par l'intermédiaire du coulis 66. De préférence le conduit 62 comporte un étranglement ( non représenté) placé en aval du conduit 66 afin de ralentir l'écoulement de coulis et de permettre que la floculation se déroule dans une zone raisonnablement calme. Seulement une petite quantité de liqueur clarifiée est recyclée de cette manière et la majeure partie de la

liqueur parvient directement dans l'étage suivant par l'inter-

médiaire du prolongement 67 de la sortie 16.

Bien que, comme indiqué ci-dessus, la liqueur clarifiée à recycler puisse être extraite de l'écoulement d'alimentation passant par la sortie 16, la liqueur peut être dérivée directement de l'épaississeur au moyen d'une

autre sortie, si cela est souhaité, par exemple si on consi-

dère comme important de ne pas perturber l'alimentation

s'effectuant par l'intermédiaire de la sortie 16.

Le puits d'alimentation 12 est conçu de façon à permettre au coulis floculé d'être introduit uniformément dans l'épaississeur, c'est-à-dire qu'il élimine des courants qui pourraient agiter les solides en sédimentation. Le puits d'alimentation est simplement une cuve cylindrique comportant x une ouverture inférieure centrale placée en dessous de la surface du coulis. Le coulis est introduit dans le puits d'alimentation selon une orientation tangentielle dans une zone adjacente à sa paroi intérieure de manière que des courants s'écoulent horizontalement autour du puits au lieu

de passer verticalement dans l'ouverture centrale.

Les figures 6 et 7 sont des graphiques montrant que la gamme de teneurs en solides de 2 à 8 % pour le coulis d'entrée est la mieux appropriée pour des boues rouges de Vaudreuil. La figure 6 indique la vitesse de sédimentation en fonction de la teneur en solides introduits, sur une échelle logarithmique). Quand un floculant est utilisé, on peut voir que la vitesse de sédimentation augmente lorsque la teneur en solides est comprise entre environ 0,2 et 8 %. Le graphique montre également ( parune ligne

en trait interrompu) l'écoulement ascendant de la liqueur.

C'est seulement lorsque la vitesse de sédimentation est

située à droite de cette ligne qu'il se produit une sédimen-

tation positive permettant d'établir une vitesse de sédimen-

*tation efficace. Cette vitesse de sédimentation efficace est représentée sur la figure 7 et on peut voir que des teneurs en solides comprises entre 2 et 8 %, et de préférence entre 2 et 4 %, établissent de bonnes vitesses

de sédimentation efficace.

La nature du floculant employé a également une

influence sur les performances de l'épaississeur.

-Le rôle de la floculation est de produire de gros flocons denses de boue qui se déposent rapidement et qui se déshydratent commodément une fois déposés. Des floculants à base de polyacrylamide et polyacrylate de sodium donnent de

bons résultats en ce qui concerne la sédimentation, la densi-

té et la clarté mais ces résultats dépendent dans une certai-

ne mesure de l'anionicité, du poids mdéculaire, de la prépara-

tion du floculant, de son mélange avec la boue, de la concen-

tration de la boue et de la durée de conditionnement pour un

grossissement des flocons.

En ce qui concerne l'anionicité et le poids molé-

culaire, dans la gamme de valeurs de soude trouvées dans des

circuits de lavage de boues, on a trouvé qu'on devait utili-

ser plus de floculants pour augmenter au maximum les pourcen-

tages en poids de solides dans l'effluent de fond, notamment lorsque la concentration totale en soude ( sous forme de Na2CO3) tombe en dessous de 30 à 40 g/l. On a trouvé que différents floculants sont efficaces dans différentes

gammes de soude titrable totale (T.T.S.).

Les figures 8, 9 et 10 illustrent les résultats de tests de laboratoire faisant intervenir différents floculants dans un épaississeur-pilote en utilisant de la boue rouge de bauxite. La gamme étroite des valeurs de soude dans laquelle certains floculants sont efficaces est à noter. La figure 8 représente le pourcentage d'augmentation de densité des solides en fonction de l'anionicité de floculants à base de polyacrylamide et polyacrylate de sodium pour différentes concentrations de soude titrable totale. On peut voir que, dans ces gammes de soude titrable totale, l'anionicité du floculant devrait de préférence rentrer dans la gamme comprise entre 40 et 90 %,

de préférence entre 60 et 80 %.

La figure 9 représente le pourcentage d'augmentation de densité de solides en fonction de la concentration en soude titrable totale en utilisant un floculant vendu sous la désignation commerciale PRAESTOL 2237 ( anionicité de 60 %). Cela indique que le floculant est efficace

dans la gamme allant jusqu'à 50 g/l de T.T.S.

La figure 10 représente le pourcentage d'augmenta-

tion de densité de solides en fonction de la concentration en T.T.S. en utilisant un floculant vendu sous la désignation commerciale ALCLAR WG-23 ( anionicité de 77 %). Cela indique que le floculant est efficace dans la gamme comprise entre

et 60 g/l de T.T.S.

Le mélange de la solution de floculant avec le

coulis de boue doit être effectué très rapidement et soigneu-

sement et ensuite un temps de conditionnement relativement court semble nécessaire pour que les flocons se forment jusqu'à leur diamètre maximal avec agitation douce. Le degré d'agitation devrait être tel qu'il n'empêche pas leur grossissement complet et également qu'il ne les brasse pas excessivement pour désagréger les flocons fragiles avant qu'ils atteignent le puits d'alimentation. De préférence,

on ajoute un floculant additionnel dans le puits d'alimenta-

tion afin de contrebalancer la désagrégation qui se produit

dans la canalisation d'alimentation à la suite de la forma-

tion initiale des flocons après mélange.

On a trouvé que les épaississeurs/ciarificateurs peu profonds à niveaux multiples classiques couramment utilisés dans des circuits de lavage de boues peuvent être aisément convertis en épaississeurs profonds par application de la présente invention. Cela peut être réalisé en enlevant les éléments horizontaux de division pour former une cuve profonde et en modifiant les racleurs classiques ( qui sont normalement reliés à un seul arbre vertical central) afin de

former un agitateur tel que décrit ci-dessus.

Bien que l'invention ait été décrite en détail en référence particulière avec l'épaississement de boues rouges produites pendant le processus Bayer, l'invention peut aussi être appliquée à un grand nombre de coulis analogues des boues, contenant des particules enduites d'argile et possédant des propriétés pseudo-plastiques, qui sont produits au cours de processus industriels ( par exemple des boues produites pendant une extraction et un traitement de phosphate), à condition que lesdites boues puissent être soumises à une floculation. Des variations peuvent être nécessaires pour certains détails, par exemple le pourcentage de solides dans le courant d'alimentation, les quantités de floculants, etc., mais on estime que ces variations peuvent facilement être déterminées au moyen d'une expérimentation

empirique.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés, à * partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de

l'invention.

Claims (46)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'épaississement d'un coulis de boue rouge dérivé de minerai de bauxite ou d'un autre coulis analogue à

une boue pseudo-plastique et comportant des particules endui-

tes d'argile, caractérisé en ce qu'il consiste à: - mélanger ledit coulis avec une liqueur de lavage et un agent de floculation - faire passer le mélange dans une cuve d'épaississeur profond (10) comportant au moins une sortie (15) d'effluent de fond pour l'évacuation du coulis épaissi et au moins une sortie

d'effluent de tête placée à ou adjacente à la partie supé-

rieure pour l'évacuation de liqueur clarifiée; et - agiter ledit coulis au-dessus de ladite sortie d'effluent

de fond au moins prévue au moyen d'un agitateur (18) compre-

nant des éléments (24) en forme de tiges sensiblement verti-

caux pour améliorer la déshydratation de la boue.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une masse de boue inactive épaisse est laissée se déposer autour de la périphérie intérieure de ladite cuve (10) et en ce que ledit agitateur (18) est actionné de façon à maintenir un volume central de boue active fluide en communication

avec ladite sortie d'effluent de fond (15) au moins prévue.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser ledit agitateur (18) pour faire en sorte que ladite masse de boue inactive prenne un profil vertical plus rapproché de la périphérie de la cuve (10) que

ce qui serait le cas si on faisait fonctionner ledit épaissis-

seur en l'absence d'un agitateur (18).

4. Procédé selon la revenclcation 2, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser ledit agitateur (18) pour faire en sorte que ladite masse de boue inactive (17) prenne un profil vertical dont la forme diffère du profil que la masse prendrait si l'épaississeur était utilisée en l'absence

d'un agitateur (18).

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit agitateur (18) est utilisé pour donner à ladite

masse de boue inactive (17) un profil non concave.

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit agitateur (18) est utilisé pour donner à ladite masse de boue.inactive (17) un profil qui a une forme semblable, mais décalée vers l'extérieur en direction de la périphérie de la cuve, au profil que la masse prendrait si l'épaississeur était utilisé en l'absence d'agitateur (18).

7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit agitateur (18) est utilisé pour donner à la masse de boue inactive un profil qui a une forme semblable au profil que la masse prendrait si l'épaississeur était utilisé en l'absence d'agitateur, mais qui est incliné, au moins dans sa partie centrale, d'un angle plus petit par rapport à l'horizontale.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce

que ledit angle d'inclinaison peut être inférieur de 10 .

9. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à faire fonctionner un moyen de déviation de boue en dessous de la partie supérieure de l'épaississeur et dans une zone adjacente à sa périphérie intérieure afin

d'empêcher ladite masse de boue inactive de s'accumuler au-

dessus dudit moyen de déviation.

10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à faire fonctionner ledit agitateur (18) à une vitesse suffisamment rapide pour améliorer la déshydratation de la boue mais suffisamment lente pour éviter une rotation

de ladite boue à l'intérieur de ladite cuve (10).

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite vitesse est telle que lesdits éléments (24) en forme de tiges sensiblement verticaux ne dépassent pas une

vitesse de 6 mètres par minute.

12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit agitateur (18) est entraîné en rotation

à une vitesse d'environ un tour par huit minutes.

13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit mélange dudit coulis, de ladite liqueur de lavage et dudit agent de floculation est effectué d'une manière telle que le mélange parvenant dans l'épaississeur profond ait une teneur en solides rentrant dans la gamme comprise

entre 2 et 8 % en poids.

14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit mélange dudit coulis, de ladite liqueur de lavage et dudit agent de floculation est effectué d'une manière

telle que le mélange parvenant dans l'épaississeur profond -

ait une teneur en solides rentrant dans la gamme comprise entre 2 et 4 % en poids;

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'une partie de ladite liqueur de lavage utilisée dans ladite étape de mélange est une liqueur provenant d'une couche de liqueur clarifiée qui se forme en haut de ladite cuve (10).

16. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange parvenant dans ladite cuve d'épaississeur se sépare verticalement en une couche inférieure de coulis et une couche supérieure de liqueur clarifiée, lesdites couches se rejoignant dans une interface (11), et en ce que

ladite interface (11) est maintenue dans une position verti-

cale prédéterminée à l'intérieur de ladite cuve (10).

17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'interface (11) est maintenue dans ladite position verticale prédéterminée par détection de la position réelle de l'interface (11) et, quand ladite position réelle diffère de ladite position prédéterminée, par réglage du débit de coulis à partir de ladite sortie d'effluent de fond pour

amener ladite position réelle jusqu'à ladite position prédé-

terminée.

18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit débit est réglé par réglage de la vitesse d'une pompe à boue placée dans un conduit communiquant avec ladite

sortie d'effluent de fond (15) au moins prévue.

19. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce

que ledit mélange est transféré dans ladite cuve d'épaissis-

seur (10)en l'introduisant tangentiellement dans un puits cylindrique d'alimentation (12) comportant dans son fond un trou qui est placé à une courte distance en dessous de la

surface du coulis se trouvant dans la cuve (10).

20. Appareil d'épaississement d'un coulis de boue rouge dérivé de minerai de bauxite ou un autre coulis analogue à une boue pseudo-plastique et comportant des particules enduites d'argile, caractérisé en ce qu'il comprend: - une cuve d'épaississeur profond (10) comportant au moins une sortie d'effluent (15) dans 6le fond pour l'évacuation du coulis épaissi et au moins une sortie d'effluent de tête

placée à, ou adjacente à, la partie supérieure pour l'évacua-

tion d'une liqueur clarifiée (14) - un moyen (12) pour introduire un mélange dudit coulis, de ladite liqueur de lavage et d'un agent de floculation dans la cuve à sa partie supérieure; et - un agitateur (18) comprenant des éléments (24) analogues à des tiges et sensiblement verticaux, qui est placé au-dessus de ladite sortie d'effluent de fond (15) au moins prévue pour

améliorer la déshydratation du coulis.

21. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'agitateur (18) a un profil de rotation qui diminue en largeur horizontale depuis le haut de l'agitateur (18)

jusqu'à sa base.

22. Appareil selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'aucune partie de l'agitateur (18) comprise entre le haut et le bas de ce dernier ne dépasse sensiblement d'une ligne droite reliant entre elles la périphérie du profil de rotation en haut et la périphérie du profil de

rotation à la base.

23. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'agitateur (18) a un profil de rotation semblable, mais décalé en rapprochement de la périphérie de la cuve d'épaississeur (10), au profilqu'une masse de boue inactive (17) prendrait si on faisait passer de la boue dans ledit

appareil en l'absence dudit agitateur (18).

24. Appareil selon la revendication 23, caractérisé en ce que ledit profil de rotation est incliné, au moins dans sa partie centrale, d'un plus petit angle par rapport à l'horizontale, que ledit profil de ladite masse de boue

inactive (17).

25. Appareil selon la revendication 24, caractérisé en

ce que ledit angle peut être inférieur de 10 .

26. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que ledit agitateur (18) comprend un arbre vertical central (20), plusieurs bras (21, 22, 23) s'étendant dans l'ensemble horizontalement à partir dudit arbre (20) à au moins deux niveaux verticaux. différents, et en ce que lesdits éléments (24) en forme de tiges et essentiellement verticaux s'étendent entre lesdits bras (21, 22, 23) placés

auxdits niveaux verticaux différents.

27. Appareil selon la revendication 26, caractérisé en ce qu'il est prévu de deux à quatre bras à chaque niveau vertical.

28. APpareil selon la revendication 28, caractérisé en ce que lesdits bras (21, 22, 23) sont disposés à trois

niveaux verticaux différents.

29. APpareil selon la revendication 28, caractérisé en ce que lesdits bras (21) placés au niveau vertical le plus haut s'étendent presque jusqu'à la périphérie de la cuve (10), en ce que lesdits bras (22) placés au niveau vertical intermédiaire sont plus courts que lesdits bras placés complètement en haut (21) et en ce que lesdits bras (23) placés au niveau vertical le plus bas sont plus courts

que lesdits bras (22) du niveau intermédiaire.

30. Appareil selon la revendication 29, caractérisé en ce que lesdits éléments en forme de tiges (24) s'étendent verticalement entre lesdits bras (21, 22, 23) placés aux différents niveaux précités, excepté pour les éléments en forme de tiges (24) placés aux extrémités desdits bras, qui sont inclinés légèrement par rapport à la verticale en relation avec les longueurs différentes des bras aux

différents niveaux. -

31. APpareil selon la revendication 26, caractérisé en ce que les bras (21) placés au niveau vertical le plus haut sont pourvus à leurs extrémités de plaques inclinées qui agissent comme des palettes (25) pour diriger de la boue en

direction du centre de rotation de l'agitateur (18).

32. Appareil selon la revendication 26, caractérisé en ce que de 3 à 10 éléments en forme de tiges (24) sont fixés

sur chaque bras (21, 22, 23).

33. Appareil selon la revendication 21, caractérisé en ce que le profil de rotation de l'agitateur (18) à la base, et l'espacement de l'agitateur (18) par rapport à la sortie d'effluent de fond (15), sont tels que de la boue inactive épaisse pouvant se former dans la cuve d'épaississeur (10) ne peut pas s'accumuler en dessous de l'agitateur (18) dans

la zone de la sortie d'effluent de fond (15).

34. Appareil selon la revendiction 20, caractérisé en ce que lesdits éléments en forme de tiges (24) ont une

épaisseur d'au moins 12,7 mm.

35. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que le rapport entre d'une part la profondeur d'une interface (11) qui se forme dans la cuve (10) entre la boue épaissie et la liqueur clarifiée, et d'autre part le diamètre

de la cuve (10), est compris entre 0,5 ou plus et 1.

36. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur (19) pour entraîner en rotation ledit agitateur (18), ledit moteur (19) étant conçu pour faire tourner ledit agitateur (18) à une vitesse telle qu'aucun desdits éléments en forme de tiges sensiblement

verticaux (24) ne dépasse une vitesse de 6 mètres par minute.

37. Appareil selon la revendication 36, caractérisé en ce que ledit moteur (19) est conçu pour faire tourner ledit agitateur (18) à une vitesse d'environ un tour par huit minutes.

38. Appareil selon la revendication 20, caracérisé en ce que lesdits éléments en forme de tiges (24) ont une forme de section droite transversale qui permet à de la boue de s'écouler uniformément autour sur le côté avant quand l'agitateur (18) est entraîné en rotation mais de créer une

petite turbulence sur le côté arrière.

39. APpareil selon la revendication 38, caractérisé en ce que ladite forme de section droite transversale est choisie dans le groupe comprenant la section circulaire, la

section en forme de balle et la section triangulaire.

40. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen pour recycler de la liqueur depuis le haut de la cuve d'épaississeur (10) jusqu'au moyen (12) d'introduction du mélange dans la cuve afin de compléter ladite liqueur de lavage.

41. APpareil selon la revendication 40, caractérisé en ce que ledit moyen de recyclage est capable de recycler une quantité suffisante de liqueur pour réduire la teneur en solides du mélange à 2 à 8 % en poids quand la teneur en solides avant l'introduction de la liqueur recyclée est de

% en poids ou plus.

42. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen (30) pour détecter la position verticale d'une interface (11) qui se forme dans ladite cuve (10) entre une couche inférieure de coulis et une couche supérieure de liqueur clarifiée, et un moyen (34) pour faire varier ladite position verticale de telle sorte que l'interface (11) puisse être maintenue dans une

position prédéterminée.

43. Appareil selon la revendication 42, caractérisé en ce que ledit moyen de détection (30) est un générateur/

récepteur d'ultrasons.

44. APpareil selon la revendication 42, caractérisé en ce que ledit moyen pour faire varier la position verticale comprend un moyen pour fairevarier le débit de coulis passant par ladite sortie d'effluent de fond (15) au moins prévue.

45. Appareil selon la revendication 44, caractérisé en ce que ledit moyen pour faire varier le débit de coulis comprend une pompe à vitesse variable (34) placée dans une canalisation de coulis reliée à ladite sortie d'effluent de

fond (15) au moins prévue.

46. Appareil selon la revendication 45, caractérisé en ce que le moyen (30) de détection de la position d'interface (11) et le moyen (34) pour faire varier le débit de coulis sont reliés entre eux par l'intermédiaire d'un circuit de commande, ledit circuit comprenant un générateur de signaux - pour produire un signal proportionnel à la position de l'interface (11), un comparateur (31) pour comparer ledit signal avec un signal correspondant à ladite position prédéterminée d'interface (11) et pour engendrer un signal proportionnel à la différence entre les signaux précités, un débitmètre (35) placé dans ladite canalisation de coulis et capable d'engendrer un signal proportionnel au débit de coulis, un autre comparateur (32) pour comparer le signal provenant du débitmètre (35) avec le signal provenant du premier comparateur (31) et un moyen (33) pour faire varier

la vitesse de ladite pompe à vitesse variable (34) en concor-

dance avec le signal reçu en provenance de l'autre compara-

teur (32).