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" APPAREIL POUR LE TRAITEMENT DE SOLUTIONS DE
CYANURE "
La présente invention est relative de façon générale à un appareil à traiter les solutions hydrométallurgiques et, plus particulièrement, les solutions de cyanure contenant des métaux précieux tels que 1'or et/ou l'argent , lorsque l'on désire clarifier , désaérer puis faire précipiter le métal précieux désiré. L'expression "solution de cyanure" est utilisée ici pour désigner des solutions aqueuses de cyanure et de chaux qui sont utilisées pour dissoudre l'or et/ou l'argent de leurs minerais.
Le but principal de la présente invention est de réaliser un appareil de forme simple , du genre ci-dessus , qui effectue , de façon continue , la clarification , la désaération et la précipitation de solutions de cyanure sans réabsorption d'oxygène soit durant soit entre les stades distincts de clarification , désaération et précipitation.
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L'invention est encore relative à un dispositif perfectionné pour l'introduction d'un précipitant tel que du zinc métallique finement divisé, généralement appelé "poussière de zinc" ) dans la solution , dans lequel on peut utiliser un filtre de capacité minima pour enlever le précipité et où certaines parties ne sont pas soumises à l'engorgement.
L'invention se propose encore de réaliser un appareil perfectionné du genre ci-dessus dans lequel le mécanisme effectuant le réglage automatique du niveau du liquide dans le récipient désaérateur fonctionne de façon plus positive et avec une plus grande sûreté.
Enfin l'invention .se propose d'éviter la détérioration de certaines parties de l'appareil en cas d'une diminution ou d'une cessation de la force motrice commandant l'appareil.
Sur les dessins annexés :
La figure 1 est une vue schématique représentant l'appareil selon l'invention.
La figure 2 est une vue en élévation du tambour ou dispositif d'amenée de la poussière de zinc.
La figure 3 est une vue en bout du dispositif représenté sur la figure 2 .
La figure 4 est une vue de détail à plus grande échelle , en coupe, montrant le système de soupape pour l'admission de l'émulsion de la poussière de zinc dans la canalisation d'écoulement de cyanure. jusqu'ici , lorsque l'on clarifiait des solutions de cyanure avant la précipitation de l'or et de l'argent avec de la poussière de zinc, il était courant d'utiliser
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des installations de clarification séparées , la solution clarifiée étant ensuite emmagasinée dans des réservoirs' de dimensions appropriées dans lesquels la solution était exposée à l'air libre pendant un temps sensible avant de passer à la phase suivante du traitement. Lorsque des solutions de cyanures alcalins sont ainsi exposées à l'air libre, en particulier en plein soleil , il se forme fréquemment un précipité dans la solution précédemment clarifiée.
La-composition de ce précipité est variable, mais peut contenir des quantités sensibles d'hydrate de fer et d'aluminium , ainsi que du carbonate de calcium et du sulfate de calcium , La présence de ce précipité est extrêmement gênante pour la filtration subséquente et la précipitation de la solution avec la poussière de zinc.
Le taux de filtration diminue rapidement obligeant à arrêter fréquemment les opérations pour nettoyer les filtres ; la consommation de poussière de zinc augmente sensiblement et la fusion subséquente du précipité orargent est rendue plus difficile avec une dépense plus grande en fondant, combustible et main-d'oeuvre. Conformément à la présente invention , en désaérant et précipitant la solution clarifiée , immédiatement et continuellementsans l'exposer à l'air libre ,on évite la formation de ce précipité gênant , Il est également courant , dans le traitement des solutions de cyanure, d'effectuer une désa- ération mécanique pour enlever l'oxygène dissous, avant la précipitation.
L'appareil de désaération consiste généralement en un récipient vertical dans lequel la solu- tion de cyanure doit passer et qui est relié à une pompe à vide où dispositif d'évacuation analogue. Dans ce récipient, la solution est mise à l'état de pellicule en
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la faisant passer sur des grilles ou dispositif analogue de façon à enlever l'oxygène dissous et , après s'être accumulée dans la partie basse du récipient, elle en est retirée pour effectuer la précipitation . Dans cet appareil , il est bon de maintenir le niveau de la solution qui s'accumule dans la partie basse du récipient entre des limites supérieure et inférieure déterminées afin qu'en tout temps il y ait du liquide au-dessus du tuyau de sortie fermant celui-ci et afin d'avoir une action de désaération appropriée .
Si un réglage de ce genre est effectué automatiquement, il faut un mécanisme sur lequel agit le niveau de la solution dans le récipient de désaération pour régler le taux d'écoulement de la solution. L'appareil qui a été fait pour ce but antérieurement n'a pas donné complètement satisfaction pour plusieurs raisons, entre autres, le défaut de réglage positif et sûr et le fait qu'il ne pouvait s'adapter à des récipients de différentes dimensions. Certaines caractéristiques de la présente invention donnent une solution pratique de ce problème , avec des pièces mécaniques qui sont de construction et d'application relativement simples.
En se reportant au dispositif et à l'appareil représentés sur le dessin, on y voit un réservoir 10 servant à emmagasiner la solution de cyanure. Dans ce réservoir, la solution est , de préférence, maintenue à un niveau constant par un tuyau d'alimentation 11 ; lequel est commandé par un flotteur 12 , Dans le réservoir 10, des éléments filtrants appropriés 13 , de préférence du type plat à vide, sont plongés dans la solution.
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Ces éléments communiquent avec un tuyau 14 qui sert à faire arriver la solution clarifiée à la partie supérieure du réservoir 16. C'est dans ce réservoir que la solu- tion est soumise à la d"saération mécanique pour enlever l'oxygène dissous. Pour maintenir un vide partiel dans ce récipient ,il est relié à une pompe à vide appropriée 17 au moyen d'un tuyau 18. Le tuyau 18 monte à une hauteur suffisante au-dessus du récipient 16 pour empêcher la solution d'être aspirée dans le tube à vide et il est pourvu d'un tube d'aération commandé par un robinet 19.
Dans le récipient ±± , se trouve une plaque 21 au moyen de laquelle là solution de cyanure qui pénètre est épar= tie sur une série de grilles ou tamis'22 au moyen desquels la solution est divisée en pellicules minces. Les gaz dissous dans la solution de cyanure tels que l'oxygène sont enlevés du fait que la pression est réduite, les gaz libérés étant retirés par la pompe à vide 17 et s'échappant dans. l'atmosphère.
On retire la solution du fond du récipient 16 par le tuyau 23 qui est branché sur la sortie d'une pompe appropriée 24 actionnée par moteur. De façon à empêcher l'entrée de l'air dans la pompe 24 , son arbre de commande est, dé préférence , noyé dans un bain de @ liquide qui peut être une solution de cyanure appauvrie et,* dans ce but, la pompe a été représentée comme placée dans le récipient 27.
Pour introduire un précipitant approprié tel que de la poussière de zinc dans la solution de cyanure en traitement , on se sert d'une trémie 28 qui peut être d'une forme conique, et dont l'extrémité inférieure est reliée à la canalisation d'aspiration 23 par le branchement verti- cal 29 . Le té 31 ou liaison d'une autre forme, réunissant
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les tuyaux 23 et 29 , est pourvu d'une ouverture rétrécie 32 qui, en fait, constitue la sortie de l'extrémité inférieure du tuyau 29 . Une tige 33 descend à travers la trémie 28 et le tuyau 29 , et son extrémité inférieure fait saillie normalement par la sortie 32. Sur cette tige 33,est fixée une soupape 34 qui peut être en toute matière appropriée telle que du caoutchouc mou vulcanisé , et qui vient s'appliquer sur la sortie 32.
De ce fait, lorsque la tige 33 est déplacée verticalement , la pièce 34 forme soupape pour régler l'écoulement de la solution sortant de la trémie , Comme dispositif perfectionné pour amener la poussière de zinc à la trémie 28 à une vitesse déterminée, on utilise un tambour tournant 36. Ce tambour est porté et mis en rotation par deux arbres parallèles 37 portant des galets à brides 38. Le tambour µ± porte sur les galets µ± et les brides 39 sont en prise sur les galets pour empêcher le déplacement longitudinal. Les arbres sont reliés à une source de puissance appropriée , de sorte qu'ils sont entraînés en concordance , à vitesse constante , en faisant tourner le tambour 36 à vitesse constante.
La poussière de zinc peut être introduite dans le tambour 36 en enlevant le bouchon de fermeture 41 et l'intérieur du tambour contient un certain nombre de billes 42 , La partie du tambour qui est au-dessus de la trémie 2$ est pourvue d'une série de trous 43 de dimension déterminée. Un ou plusieurs de ces trous peut être fermé en modifiant' la position de registre coulissants 44.
L'alimentateur en poussière de zinc que l'on vient de décrire fonctionne de la façon suivante
En supposant que le tambour contienne une charge adéquate de poussière de zinc ,la rotation du tambour, à vitesse constante relativement faible, provoque la décharge
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intermittente de quantités uniformes déterminées de poussière de zinc par chacune des ouvertures libres 43. Par suite ,en réglant la position du registre 44 , on peut régler le taux d'alimentation à la valeur voulue .
Non seulement , les billes assurent le déchargement de la poussière de zincen quantité réglée..de façon exacte à chaque tour du tambour , mais encore elles exercent une action de nettoyage sur la poussière de zinc, ce qui, ainsi qu'on le sait, a un effet avantageux en ce sens qu'elle tend à enlever toute pellicule superficielle d'oxyde de la surface des particules de zinc. pour faire monter ou descendre la tige 33 . on a représenté une oreille 46 montée sur l'une des extrémités du tambour 56 . Cette oreille vient porter contre un taquet 47 qui est fixé de façon réglable sur la tige 33 .
Par suite, à chaque tour du tambour 36 la tige 33 est soulevée, puis peut retomber par gravité , Etant donné que la surface de prise de l'oreille 46 avec le taquet!! est décalée par rapport à l'axe de la tige 33, le soulèvement de cette tige est accompagné ,en outre, d'une rotation axiale.
Le côté refoulement de la pompe 24 est relié , au moyen d'un tuyau 48 , avec des éléments de filtre-presse appropriés 49, par exemple des éléments du type à sac qui sont disposés dans un bac 51 , la matière appauvrie qui se trouve dans le bac 51 , sort par le tuyau de décharge 52 pour être réutilisée. De façon à maintenir une alimentation appropriée de solution appauvrie dans la trémie 28 , un tuyau 53 relie la partie inférieure du bac 51 avec le tuyau 29 . Etant donné que la partie supérieure de la trémie 28 est sensiblement au même niveau que le sommet du bac 51, il est évident que la solution appauvrie sera en tout temps sensiblement au même niveau dans'ces deux récipients.
Dans le tuyau 48,se trouve une soupape de retenue 48a
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qui empêche automatiquement la solution venant des éléments de filtre 49 de revenir à la pompe. Cette soupape de retenue peut être de l'un quelconque d'un certain nombre de types appropriés tels, par exemple, qu'une soupape à clapet revenant en position de fermeture sous l'action de la gravité.
Lorsque le système décrit ci-dessus est en service, il est évident que le niveau du liquide accumulé dans la partie la plus basse du récipient 16 dépend du taux suivant lequel la solution est introduite par le tuyau 14 par comparaison avec le taux de sortie par le tuyau 23 au moyen de la pompe 24 . Malgré que le vide partiel dans le récipient 16 soit sensiblement constant, le réglage du taux d'écoulement de la solution , pour maintenir le niveau du liquide entre des limites désirées, est difficile à réaliser manuellement. Le dispositif de réglage automatique représenté sur le dessin est le suivant : A l'extérieur du récipient 16 se trouve un récipient fermé 56 dont la hauteur est sensiblement plus grande que la distance comprise entre les limites entre lesquelles on désire maintenir le niveau.
Des tuyaux flexibles 57-58 assurent la communication entre les parties supérieure et inférieure du récipient 56 et le récipient 16. Plutôt que de mettre des branchements de communication directement dans les parois du récipient 16 ,il est prévu un tuyau vertical 59, dont l'extrémité supérieure est reliée à la pompe à vide 18 et dont l'extrémité inférieure est reliée au tuyau 23 pour le liquide. Les tuyaux flexibles 57 et sont reliés au tuyau 59 en des points qui sont à une distance sensiblement au-dessus et au-dessous des limites que l'on désire avoir pour le niveau du liquide dans le récipient 16.
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Le récipient 56 peut se déplacer en direction verticale et est porté par un système d'équilibrage approprié.
Dans ce but, on a représenté sur le dessin un levier 61 pivotant en un point fixe 62. Un des bras du levier 61 est relié à un contrepoids réglable 63 et l'autre au récipient 56 par une chaîne 64. La ligne des centres des extrémités de ces bras passe considérablement en dessous de l'axe de pivotement 62 de façon à assurer une action d'équilibrage plus stable, comme on va l'expliquer ci-dessous. Le taux d'écoulement de la solution allant par le tuyau 14 au réci- pient 16 est réglé par un robinet approprié 66 et le levier de commande de ce robinetest relié à la chaîne 64.
Le robinet 66 peut être un robinet à boisseau lubrifié ou d'une autre forme appropriée, qui peut être maintenu étanche et @ qui peut être facilement amené dans les différentes positions de fonctionnement au moyen de la puissance dont on dispose.
Il est évident que la solution tendra vers un niveau commun dans le récipient 56 et le récipient 16. Quand le dispositif est en fonctionnement et que les taux d'écoulement sont en équilibre, le taux du récipient 56 avec la masse de liquide qu'il contient est telle que le récipient prend une @ position d'équilibre, et la position correspondante du robinat 66 assure un taux d'admission approprié du liquide dans le récipient 16. Dans ces conditions, le niveau du liquide dans le récipient 16 est intermédiaire entre les limites supérieure et inférieure désirées.
Au cas où le taux d'enlèvement de la solution par la pompe 24 augmente, le niveau du liquide à la fois dans le récipient 16 et le
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récipient 56 tend à baisser et par suite, le récipient 56 monte dans une nouvelle position d'équilibre et change la position du robinet 66 en permettant à la solution d'arriver dans le récipient 16 en plus grande quantité.
Inversement, si le taux d'enlèvement de la solution par la pompe 24 tend à diminuer, le niveau du liquide augmente à la fois dans les deux récipients 16 et 56, ce qui fait que le récipient 56 descend dans une nouvelle position d'équilibre et amène le robinet 66 vers sa position de:'fermeture.
Au cas où on enlève complètement la solution du récipient 16, comme pendant un arrêt du système, le niveau du liquide dans le récipient 56 monte jusqu'à ce que ce récipient soit descendu suffisamment pour fermer le robinet 66.
L'appareil ci-dessus décrit fonctionne de la façon suivante :
En supposant que le dispositif soit en fonctionnement normal, la solution clarifiée est aspirée de façon continue par le vide en passant par les éléments de filtre 13 et la solution de cyanure clarifiée passe alors par le tuyau 14 dans le récipient 16. Le taux suivant lequel cette solution clarifiée arrive au réservoir est réglé automatiquement par la position du récipient 56 et du robinet 66 de façon que le niveau de la solution qui s'accumule dans la partie inférieure du récipient 16 se maintienne entre des limites désirées.
La solution de cyanure appauvrie, contenue dans le bac 51, passe par le tuyau 53 de façon à maintenir un niveau de liquide désiré dans la trémie 28 et, dans cette trémie, la poussière de zinc est déversée par le tambour 36 à un taux réglé déterminé.
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Lorsque la tige 33 monte et descend un mélange de solution appauvrie et de poussière de aine est amené de façon intermittente .et avec un taux moyen réglé par la sortie 32, pour se mélanger avec la solution désaérée allant par le tuyau 23 à l'admission de la pompe 24. De la pompe 24, la solution, avec la poussière de zinc introduite, passe par les éléments de filtre-presse 49 sur lesquels l'or ou autre métal précieux se dépose. En cas de baisse ou d'arrêt de la puissance actionnant la pompe 24, le robinet de retenue 48a se ferme immédiatement pour empêcher le retour de la solution par la pompe 24.
Sans ce di spositif de retenue ou de réglage automatique équivalent de l'écoulement, la solution serait réaspirée dans le réservoir 16 avec un aplatissement nuisible des sacs-filtres 49 et avec possibilité d'éclatement de ces sacs lorsque la pompe fonctionnerait de nouveau du fait de l'établissement dans ces sacs d'une pression temporaire anormalement élevée.
Une caractéristique de l'appareil et du procédé décrit ci-dessus consiste en ce que, lorsque la solution de cyanure a été clarifiée par les éléments de filtre 13, elle est traitée d'une façon telle que l'on évite que l'oxygène soit absorbé de nouveau ou qu'il se forme un précipité nuisible, ainsi qu'il a été indiqué ci-dessus. Une autre caractéristique du procédé est qu'il n'est pas besoin d'un système de pompage entre le récipient de désaération 16 et les éléments de filtre 13 pour provoquer un écoulement continu de la solution, étant donné que la solution est aspirée dans le récipient de désaération par le vide.
De même, l'écoulement de la solution dans toutes les parties essentielles du système s'obtient avec une pompe unique 24, ce qui permet une économie du prix de l'installation et de
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la consommation de force etde façon générale, simplifie l'établissement et le fonctionnement du dispositif.
La façon suivant laquelle la poussière de zinc et le liquide passent de la trémie 28 à la canalisation 23 au moyen de la tige à mouvements alternatifs 33 assure une alimentation convenable à tous moments, sans possibilité d'engorgement. A ce sujet, on remarquera que la sortie 32 est maintenue libre par le va-et-vient de la tige 33 et que le taux d'alimentation par la sortie 32 est réglé uniquement par les mouvements mécaniques impartis à la tige 33 au lieu de l'être par le niveau ou la quantité du liquide qui se trouve dans la trémie 28. Le fait que la sortie 32 est placée relativement près de la tuyauterie d'aspiration 23 est également une caractéristique avantageuse de l'appareil.
On a constaté que si la sortie 32 est placée à un niveau plus élevé, par exemple près de l'extrémité supérieure du tuyau 29, du gaz peut se former en dessous de cette ouverture et nuire à l'alimentation appropriée en émulsion de zinc. Toutefois, lorsque la sortie 32 est placée, comme représenté sur le dessin, l'émulsion de poussière de zinc, après être venue au contact de la solution de cyanure riche, s'écoule immédiatement vers la pompe 24 et on évite toute gêne de l'opération due à ce que du gaz serait enfermé.
Les moyens décrits ci-dessus, de réglage automatique de 1'écoulement de la solution vers le récipient 16, constituent un perfectionnement sensible par rapport aux appareils de ce genre, .utilisés jusqu'ici. Une quantité relativement grande de force --est disponible pour actionner le robinet 66 du fait de la variation de poids de la masse liquide dans le récipient 56. De cette façon, le robinet 66
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peut être réglé entre des limites relativement étroites et on peut utiliser un type de robinet qui assure une bonne étanchéité par rapport aux papillons actionnés par flotteur, tels que ceux qui ont été utilisés jusqu'ici.
Du fait que les extrémités des bras du levier 61 sont plus basses que le pivot 62, on évite des mouvements brusques du récipient 56 et il est possible d'avoir un réglage gradué et uniforme dans toute la gamme des variations auxquelles l'appareil doit s'adapter. De même, l'appareil tel qu'il est décrit peut être utilisé avec un récipient relativement faible, en section transversale, et dans lequel il ne serait pas possible d'utiliser à l'intérieur un flotteur. Les carac- téristiques avantageuses du réglage de niveau avec sa fermeture positive permettent d'utiliser une pompe centrifuge horizontale 24 d'un type simple disposé de façon commo. de au voisinage du niveau de l'extrémité inférieure du récipient 16.