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"Prooédé de flottation de précipité".
La présente invention concerne la récupération des métaux en solution, et plus particulièrement la récupération des métaux par l'introduction, dans la solution, d'un agent de précipitation des métaux de façon à former avec l'élément métallique un produit précipité, et la récupération de ce produit dans la solution.
Divers procédés ont été employés dans l'industrie minière pour extraire les métaux solubles d'une solution. Deux procédés qui ont été utilisés sont l'échange d'ions et l'extrac-
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@ tion par solvant. Un procédé récemment adopté est celui désigné par lixiviation-précipitation-flottation, ou système LPF. Bien que ces procédés permettent de récupérer de façon satisfaisante les métaux de la solution, ils laissent beaucoup a désirer du point de vue de l'économie et do l'efficacité, en particulier dans la récupération des métaux dans des solutions diluées.
On a également proposé de récupérer les métaux d'une manière plus efficace en employant un procédé connu sous le nom de flottation d'ions. Ce procédé consiste à traiter une solution contenant un métal au moyen d'un collecteur organique surfactif.
Le collecte..? est choisi de telle sorte qu'il se forme dans la solution un produit de réaction insoluble faisant intervenir une relation stoechiométrique entre le collecteur et le métal.
Le composé formé a des propriétés telles qu'il peut être entraîné vers la surface de la solution et prélevé sur celle-ci sous forme d'une écume. Ce procédé, bien qu'efficace, utilise une quantité de collecteur surfactif voisine d'un équivalent moléculaire de collecteur par équivalent moléculaire d'ion métallique dans la solution. Ainsi, dans la plupart des cas, il est nécessaire de recycler le produit de récupération pour séparer et récupérer le réactif en vue de son réemploi.
Dans le procédé de la présente invention, on forme d'abord des particules artificielles insolubles, puis on les recueille dans des processus séparés, et cela en utilisant des quantités sub-stoechiométriques d'un collecteur surfactif.
Les buts de l'invention sont donc les suivants :un pro- cédé économique pour récupérer des métaux dans des solutions, y compris des solutions relativement diluées un procédé utilisant des quantités sub-stoechiométriques d'un collecteur surfactif tout en conduisant à une récupération élevée de métaux de la
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solution @ un procédé pour la récupération sélective do métaux déterminé* d'un mélange de métaux en solution en utilisant un minimum d'équipement opératoire 1 d'autres buta et avantages de l'invention apparaîtront à mesure de la description qui suit.
On a découvert un procédé extrêmement efficace pour la récupération des métaux dans des solutions les contenant. D'une manière générale, ce procédé consiste à introduire des ions hydroxyles dans une solution contenant des métaux, de façon à précipiter les métaux présents sous forme de floculat d'hydroxyde métallique insoluble, ou de sel basique insoluble ou d'hydroxyde basique insoluble. On prélève de la solution ce floculat en amenant en contact les flocules qui le constituent avec des quantités sub-stoechiométriquement molaires de collecteur surfactif par équivalent molaire d'ions métalliques présent dans la solution et en introduisant des bulles de gaz finement disséminées dans la solution, qui jouent le rôle de bouées pour les flocules en les entratnant vers la surface où ils sont prélevés sous forme d'une écume filtrable.
Généralement parlant, les métaux que l'on peut récupérer d'une solution par ce procédé, sont ceux qui forment un précipité pratiquement insoluble d'hydroxyde, ou un sel basique ou un hydroxyde basique insolubles du métal en solution quand des ions hydroxyles sont introduits dans la solution.
Ces métaux sont l'aluminium et les métaux alcalino-terreux tels que le béryllium et le magnésium ;les métaux et les métaux de transition tels que le zinc, le cadmium, le mercure, l'antimoine, le plomb, le fer, le manganèse, le chrome, le cobalt, le nickel, le cuivre, l'argent, l'indium, le titane, le molybdène, le vanadium et analogues , les métaux des terres rares tels que ceux des séries lanthanides et actinides, tels que le lutécium, le cérium, le praséodyme, le
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néodyme, l'uranium, le vanadium, le thorium et analogues.
L'invention trouvera peut-être sa plue grande utilité dans la récupération des métaux existant à diverses concentrations dans les liqueurs de lixiviation, les eaux naturelles des mines et les effluents industriels contenant des métaux. Les liqueurs de lixiviation sont des solutions acides dans lesquelles un minerai a été introduit de façon à dissoudre les métaux qui y sont présents pour les faire passer en solution. On utilise des acides tels que l'acide sulfurique pour faire passer des métaux tels que le cuivre et le fer en solution. Les eaux de mines sont en général des eaux naturelles qui se sont chargées en métaux en étant au contact du minerai contenant le métal.
Des exemples d'effluents industriels sont les effluents provenant de procédés de dépôts de métaux, diverses eaux résiduelles provenant de traitements minéraux et analogues.
Les ions hydroxyles introduits dans la solution contenant le métal, peuvent être amenés par des hydroxydes alcalins, de l'ammoniaque ou de la chaux. Il faut noter que le pH supérieur de la solution doit être soigneusement surveillé quand on utilise l'ammoniaque pour éviter la formation de sels complexes d'ammonium, on a trouvé que les sels complexes d'ammonium interfèrent avec la mine en pratique satisfaisante de l'invention. Il est également nécessaire de surveiller le pH supérieur pour éviter d' atteindre une situation dans laquelle la flottation cesse.
Des exemples d'hydroxydes que l'on peut utiliser pour amener les ions hydroxyles sont les hydroxydes de calcium (chaux), de sodium, de potassium, de lithium, d'ammonium, de rubidium et de césium. La soude et la chaux sont les hydroxydes préférés dans le présent procédé en raison de leur abondance et du leur bon marché.
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A mesure que l'hydroxyde alcalin est ajouté à la solu- tion,il s'y répartit et commence immédiatement à se combiner avec les Métaux qu'elle contient, de façon A former un hydroxyde Métallique, Il convient de noter que si une quantité suffisante d'ions hydroxyles est présente, Il* ne combineront avec prati- quoment la totalité des tons métallique présents en solution.
La quantité d'hydroxyde ajoutée à une solution contenant des métaux dans le procédé de l'invention, est limitée à la quan- tité qui élève le pH de la solution suffisamment pour assurer une précipitation optimum de ceux des métaux que l'on sait être présentset que l'on désir* récupérer* La précipitation option des hydroxyde* métalliques intervient généralement dans un domai- ne de pH différent pour chaque
métal/ de sorte que la quantité d'hydroxyde variera également avec chaque Métal, Par exemple, le cuivre précipitera au mieux A un pH d'environ 6 à 9 tandis le fer précipitera plus rapidement à un pH inférieur, dans l'in- tervalle d'environ 4,5 A 6,0. Le cuivra précipite à un pH infé- rieur à 6 et également supérieur à 9 1 cependant on obtient la précipitation optimum dans l'intervalle de 6 à 9. De même, le fer commence à précipiter avant qu'un pH de 4,5 soit atteint, mais précipite plus complètement à un pH d'environ 4,5 à 6,0.
Compte tenu du fait qu'il existe un intervalle optimum spécifique de pH pour chaque métal donné, il n'est pas possible de généra- liner la quantité d'hydroxyde qui doit être ajoutée pour précipi- ter un hydroxyde métallique. L'intervalle de pH où se produit la précipitation optimum d'un hydroxyde métallique donné pour la mine en pratique de l'invention, doit être déterminé empiriquement avant la création d'un intervalle de pH donné dans un procédé. en outre, la précipitation peut être gênée par la présence d'ions non métalliques dans la solution* ainsi que par des sels complexe]
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d'ammonium, comme déjà mentionné.
Ainsi, la solution particulière dans laquelle le ou les métaux doivent être récupérés, doit être soumise a des essais pour déterminer la quantité et la nature de l'hydroxyde à ajouter avant la récupération des métaux à l'échel- le industrielle, La quantité d'hydroxyde alcalin ajoutée à une solution donnée doit donc âtre déterminée en prenant en considé- ration le pH de la solution avant l'addition d'hydroxyde, les impuretés, c'est-à-dire les ion* non métallique$$ les gels com- plexes, etc.,
le ou les métaux spécifiques à récupérer de la solution et également le titre de collecteur surfactif utilisée Le collecteur surfactif utilisé dans certain* cas peut déterminer l'intervalle de pH optimum, car on lait que certains collecteurs sont plus efficaces & un pH qu'à un autre.
Le précipité d'hydroxyde métallique qui sed forme par addition d'hydroxyde alcalin, est un précipité du type colloïdal, qui rente en suspension ou se dépose très lentement dans la solution nous forme de flocules. La taille des flocules dépend naturellement de l'hydroxyde métallique particulier formé. Les flocules d'hydroxyde métallique qui sont en suspension dans la solution sont en général gélatineux, insolubles et infliltrables. Les flocules se présentent en diverses couleurs dans la solution ; par exemple les flocules d'hydroxyde de cuivre sont bleus et ceux d' hydroxyde de fer sont bruns.
Si la solution dans laquelle on récupère les métaux contient un mélange de métaux tels que du fer et du cuivre, et que l'on récupère ces métaux ensemble, les flocules apparaîtront sous diverses nuances de vert, selon le rapport du fer au cuivre.
Une fois que les hydroxydes métalliques ont précipité sous forme de flocules insolubles et infiltrables ou de précipité$ colloïdaux, on les rend hydrophobes et plus aisément filtrables en
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les amenant au contact d'un réactif collecteur surfactif ioniquement chargé.
Les collecteurs surfactifs utilisésdans l'invention sont désignés par collecteurs surfactifs ioniquement chargés. Un collecteur chargé positivement ou négativement est utilisable dans ce procédé et des collecteurs cationiques et anioniques ont été tous deux utilisés avec de bons résultats. Généralement parlant, les collecteurs convenables sont les collecteurs surfactifs ioniques utilisés dans les processus de flottation de minerai. Ces collecteurs doivent avoir au moins un centre d'activité hydrophile et au moins un centre d'activité aérophile, (avide de gaz).
Le nombre d'atomes de carbone dans la ou les portions aérophiles de la molécule de collecteur nécessaires pour conférer au collecteur les propriétés aérophiles désirées, varie avec le type de collecteur. D'une manière générale, on trouva de 5 à environ 24, et de préférence de 8 à 22 atomes de carbone dans au moins une portion aérophile de la molécule de collecteur. Les collecteurs cationiques et anioniques préférés sont ceux dérivé* des triglycérides animaux et végétaux et de préférence des trigly- cérides végétaux ou marins. Ces glycérides peuvent être hydrolyses en acides gras libres, que l'on peut ensuite utiliser tels quels comme collecteurs anioniques, ou que l'on peut convertir en sels alcalins ou d'ammonium pour des usages semblables.
Dans le cas où l'on désire un collecteur cationique, on convertit les acides gras en aminés ou en sels quaternaires,par des moyens connus. Quand on utilise des ammoniums quaternaires, des diamines ou des triamines comme collecteurs, il est spécialement préférable que les collecteurs contiennent au moins un radical hydrocarbure de 8 à 22 atomes de carbone.
La liste suivante de collecteurs surfactifs illustre
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certains de ceux qui peuvent être utilisés mais elle n'est pas limitative.
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Des exemples de collecteurs cationique.o utilisables pour recueillir des hydroxydes métalliques dans une solution sont les composés d'ammonium quaternaires tels que le chlorure de
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tri-méthyl-n-octylammoni=, le chlorure de tri-méthyl-n-décyl- ammonium, le chlorure de tri-méthyl-n-dodécylammonium, le bromure 'de triméthyl-n-octadécylammonium, l'iodure de triéthyl-n-hexadé- cylammonium ;
les mélanges de sels quaternaires dérivés des aci- des gras du suif, des acides gras de l'huile de graine de coton, des acides gras de l'huile de soja et de l'huile de noix de coco, des mélanges d'acides gras dérivés du suif, de l'huile de mais, de l'huile de soja, de l'huile de noix de coco les alkylamines
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telles que la diamylamine, la didodôcy lamine, la ndéylamine, la n-tétradécylamine, la tri-n-octadéoylamine, la n-octadécylamine, et les mélanges d'amines et les collecteurs variés tels que la pbényl-nitroao-hydroxylamine-ammonium, l'iodure de 1-n-dodécylpyridinium, le bromure d'octad6cyl-béta-hydroxy-6thyl-morpholinium, le mêthylsulfate de b8ta-stéaramidoph4nyl¯trimithylammonium, l'iodure d'octad6cyl-pyridinium, le bromure d'octad6cylalpha-picoliniura, le bromure d'hexadécyl-quinolinium,
le chlorure de décylstyrylpyridinium, le phénylaulfonate de dodécylpyridinium, le phényloulfonate de diméthyldodécylphénylammonium, les dérivés du 2-mercaptobenzothiazole, les divers dérivés de l'imidazoline et de l'imidazolidine, et le chlorure de diméthyl-n-hexadécyl- benzylammonium.
Les collecteurs anioniques sont de deux types les composés oxhydrylés, dans lesquels un atome de métal ou d'hydrogène est relié à l'élément hydrocarbure du collecteur par l'intermé-
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diaire d'un atome d'oxygène et le type sulfhydrylé dans lequel
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la liaison se fait par un atome de soufre. Les collecteurs oxhy- drylés sont les carboxylates, les acidalkylsulfates, les sulfonates, les phosphates et les phosphonates. ]Les composés sulfhydry- lés sont les mercaptans, les thiocarbonates (xanthates) , les thio-urées et les dithiophosphates.
Des exemples de collecteurs anionique. sont les Acides et lea sels de sodium, de potassium ou d'ammonium de la colophane, les tall oils et les huiles animales et végétales :les acides naphthéniques ; le n-octylsulfate de sodium ; le n-dodécylsulfate de potassium les sels d'ammonium du n-dodécyldiéthylène-glycol-sulfate , la sel do sodium de l'acide sulfonique/pêtrole brut ou raffiné ;t l'acide bêta-phényl-pro- pionique l'acide pélargonique t les mélanges d'acides dérivés de l'huile de graine do coton l'alpha-sulfopalmitate de monosodium l'alpha-sulfostéarate de di-sodium la 1,3-diphényl-2thio-urée et la thiocarbanilide.
Les exemples ci-dessus de collecteurs cationiques et anioniques ne font qu'énumérer quelquesuns des nombreux collecteurs connus pour être industriellement utilisables et qui sont employés dans les processus de flottation.
Parmi les nombreux réactifs collecteurs, il est préférable d'utiliser les sulfonates de pétrole, les amines primaires dérivées des acides gras du soja, les di-amines dérivées des acides gras de la noix de coco, les chlorures d'ammonium quaternaires dérivés des laurylamines, l'acide alpha-sulfo-laurique et les savons de sodium et de potassium dérivés des acides gras de la noix de coco après distillation, tels que celui connu sous la marque "NEO FAT 265" et l'acide caprylique connu sous la marque "NEO FAT 10".
La quantité et la nature du réactif collecteur utilisé dans l'invention dépendent de plusieurs facteurs. On doit choisir le collecteur en tenant compte de la taille des flocules à collecter, du poids moléculaire du métal à récupérer, du pH de la solu-
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tion et des impuretés présentes, susceptibles de gêner la récolte de l'hydroxyde métallique. On doit tenir compte du pH en raison du fait que, comme indiqué ci-dessus, certains collecteurs sont plus efficace à un pH qu' un autre, et certains métaux particu- liers présentent une précipitation optimum à un pH particulier.
La quantité de collecteur utilisée dans tous les ces dans l'in- vention eut une quantité moléculairement sub-stoechiométrique par rapport à la quantité moléculairement équivalente de métal à recueillir. Il est préférable d'utiliser une quantité de collecteur d'environ 0,001 à 0,9 mole-équivalent du collecteur par mole- équivalent d'ion métal présent en solution. Un intervalle encore plus préférable est de 0,01 à 0,1 équivalent moléculaire de collecteur par équivalent moléculaire d'ions métalliques présents.
Le réactif collecteur est généralement solubilisé dans l'eau à une concentration d'environ 10 à 100 g par litre avant introduction de la solution contenant le métal. Cependant, il est préférable, mais pas essentiel, de solubiliser le réactif collecteur dans un mélange d'eau et d'un solvant tel que l'alcool, à une concentration d'environ 100 g de collecteur par litre de mélange eau-alcool. On a trouvé désirable et avantageux pour accrot- tre l'action groupante du réactif d'y ajouter un agent moussant tel qu'un alcool et la solubilisation du collecteur dans un mélange eau-alcool constitue un moyen commode d'addition à la solution contenant le métal. Le collecteur et l'agent moussant peuvent être ajouté séparément si on le désire.
L'isopropanol, le méthyl-iso- butyl-carbinol et l'huile de pin ont été utilisés avec succès comme agents moussants dans des essais de laboratoire. Le degré de formation d'écume désiré, et par suite le type et la quantité d'agent moussant nécessaire pour obtenir un effet avantageux dans le procédé de l'invention, doivent être déterminés empiriquement
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pour chaque solution contenant un métal donnée.
Le collecteur peut être introduit dans la solution contenant un métal, si on le désire en phase vapeur. Ainsi, le mélange collecteur-solvant peut être entraîné par la vapeur d'eau et la vapeur refoulée dans la solution. Selon une variante, le collecteur peut être entraîné dans un gaz inerte qui sert ainsi d'agent de barbottage. Entre autres, la vitesse de l'addition de collecteur est déterminée par la concentration des métaux en solution.
La concentration du collecteur dans la solution contenant un métal est l'une des diverses variables qui détermine l'efficacité du procédé. D'une manière générale, les collecteurs ont des qualité analogues à des savons et tendent à former des micelles dans la solution quand leur concentration est accrue jusqu'à ce que l'on désigne par concentration critique des micelles, L'effet delà formation de micelles sur la mise en oeuvre de l'invention n'a pas été complètement expliqué. Cependant, si des micelles de collecteur sont présentes à un degré élevé dans la solution, il est possible qu'une fixation appropriée du collecteur sur l'hydroxyde métallique ne soit pas obtenue.
Dans ce cas, il n'est pas possible pour les bulles ascendantes de recueillir une portion des hydroxydes métalliques, et l'efficacité du procédé s'en trouve réduite.
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On pense que la concentration critique des micelles dé- pend de nombreuses variables telles que le pH de la solution, la température de la solution et l'âge de la solution de coller I1 . 3 ¯., leur. De manière générale, la concentration critique des micelles des collecteurs va d'environ 0,1 à "t OkOO1 mole en solution aqueuse. par exemple, la concentration critique des micelles du laurate,de potassium dans l'eau est d'environ 0,02 mole tandis que la con-
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centration critique des micelles du myristate de potassium dans l'eau est d'environ 0,006 mole. Transposée en grammes, une con- centration de 1,5 g par litre de sulfate de cétyl-sodium dans l'eau approche la concentration critique des micelles.
En raison du fait que l'on utilise une proportion Moléculaire sub-stoechio- métrique de collecteur par rapport aux métaux en solution, la concentration critique des micelles n'est habituellement pas at- teinte, et ne constitue donc normalement pas un problème.
L'hydroxyde métallique recueilli quand les collecteurs identifiés ci-dessus sont amenés au contact de la solution, est extrait de la solution par flottation, c'est-à-dire au moyen de bulles gazeuses pratiquement non réactives . Des matières en bulles utilisables sont les hydrocarbures gazeux tolu que le mé- thane, l'éthane et le butane les hydrocarbures halogènes gazeux tels que les Fréons et les gaz tels que l'air, l'anhydride car- bonique, l'azote et l'argon. Dans le procédé de récupération de l'invention, il est préférable d'utiliser l'air pour extraire les , hydroxydes de la solution.
En outre, il est préférable d'utiliser le plus grand nombre possible des plus petites bulles possibles, et d'avoir le trajet le plus long possible des bulles jusqu'à la surface pour assurer l'entraînement de la plus grande quantité possible d'hydroxyde métallique dans un temps donné. Dans les petites cellules à air, il est possible de diminuer la vitesse relative d'ascension des bulles et par suite, d'accroître l'effi- cacité de groupement en conférant un mouvement de contre-courant au solvant dans une disposition en cellules de flottation à cham- bres multiples.
Le volume du fluide de barbotage n'est pas critique et dépend largement de la forme du récipient contenant la solution, de la solution et du diamètre individuel moyen des bulles. Cepen-
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dant, il faut prendresoin que la vitesse d'addition, le volume du fluide formant les bulles ou la dimension des bulles, ne soient pas tels qu'il* ne viennent troubler la surface de la solution contenant le métal pendant l'opération de flottation. Si les bulles sont poussées hors de la surface par les bulles suivantes, il se produit une écume dans laquelle les hydroxydes métalliques tendent à s'agglomérer. Il est facile d'extraire cette écume.
Cependant, si les bulles sont brisées à un trop grand degré par une turbulence excessive à la surface de la solution, les mousses qui se forment sont susceptibles de se peptiser. Cependant, une fois que la mousse est formée, elle est relativement stable. Dans le procédé de l'invention, il est donc préférable de n'employer aucune agitation mécanique dans la chambre de flottation comme dans la pratique normale de flottation d'écume.
Il est préférable de maintenir la surface du liquide à l'état de repos, c'est-à-dire dans un état de turbulence réduite dans lequel les bulles ascendantes demeurent pratiquement intactes; quand elles brisent la surface de la solution.
On peut prélever les hydroxydes métalliques insolubles formés de la surface du liquide sous forme d'une mousse, ou d'une mousse sur une écume, selon la quantité de collecteur utilisée.
Le terme mousse utilisé ici, désigne la matière insoluble qui se , présente d'elle-même sur la surface du liquide, de l'écume ou des deux, séparément de l'un ou de l'autre. La mousse ou l'écume peuvent être prélevés au moyen de palettes qui écument le produit insoluble de la surface du liquide pour le déposer dans un récipient ou une rigole. Selon une variante, on peut utiliser un courant d' air pour souffler cette écume jusque dans un récipient ou une rigole.
Les bulles peuvent également être recueillies en écoulant une petite quantité de solvant superficiel sur un déversoir et à
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travers des filtres ou dans unu centrifugeuse pour prélever la matière flottante* Los moyens pour recueillir les écumes sont bien connus dans la technique de flottation des minorai , et peu- vent être également appliqués à ce procédé.
L'eau et l'air sont utilisé comme solvant et comme agent de barbottage respectivement dans le mode de réalisation préféré de l'invention.
On ne décrira pas en détail la récupération du métal pur à partir de son hydroxyde, car elle a lieu par des moyens bien connus dans la technique de la métallurgie. Le moyen peut-être le meilleur marché et le plus efficace pour réduire un hydroxyde métallique en son métal, consiste à appliquer un chauffage, par exemple par fusion ou analogue.
Selon un second mode de réalisation de l'invention, on peut récupérer sélectivement les métaux individuels des solutions.
Par récupération sélective, on désigne la séparation et la récupération d'un métal particulier aussi complètement que possible dans un groupe de métaux présents en solution.
En vue de récupérer sélectivement un métal dans un groupe de métaux en solution, il est nécessaire de contrôler soigneusement le pH de la solution. Ainsi, on ajoute un hydroxyde alcalin à la solution ce qui a pour effet d'élever le pH de la solution et de provoquer la précipitation des hydroxydes métalliques sous forme de flocules insolubles. On interrompt l'addition de l'hydroxyde quand on atteint l'intervalle de pH où se produit une précipitation optimum du métal qui doit être recueilli le premier.
On maintient le pH dans cet intervalle et on ajoute à la solution une proportion sub-stoechiométrique d'un collecteur surfactif chargé ioniquement par rapport & la quantité moléculaire de métal présent dans la solution, en même temps qu'un gaz finement dissé-
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miné sous forme de bulles. Les bulles entraînent les flocules vers la surface de la solution ou ils sont recueillis sous forme d'une écume.
Une fois que l'écume a été prélevée de la surface de la solution,on accroît encore le pH par une nouvelle addition d' hydroxyde alcalin, et on l'ajuste à l'intervalle dans lequel se produit la précipitation optimum du métal qui précipite à un pH plus élevé que le premier métal insoluble récupéré. On peut répéter ce processus jusqu'à ce que la solution soit complètement débarrassée de métal en solution.
On a découvert qu' une récupération sélective des Métaux dépend de la concentration du métal ou des métaux en solution.
Par exemple,une récupération sélective de fer et de cuivre en solution s'effectue très efficacement quand la concentration des métaux en solution est inférieure à 1,0 g par litre. Pour un rapport de 0,1 g par litre de cuivre pour 0,1 g et moins par litre de fer, le cuivre et le fer peuvent être sélectivement récupérés dans une solution contenant les deux métaux, avec une efficacité de pratiquement 100 %. Quand le rapport du fer au cuivre augmente de 0,1 à 0,5 g de fer pour 0,1 g de cuivre par litre de solution, l'aptitude à la récupération séparée du cuivre et du fer diminue.
Pour un rapport de 0,5 g et au-dessus de fer pour 0,1 g de cuivre par litre,, il n'est pas possible d'obtenir une séparation notable du cuivre et du fer au cours de la récupération. A ces rapports de concentration, les métaux peuvent être récupérés simultanément mais pas séparément. Pour un rapport de 0,2 g de fer pour 0,1 g de cuivre par litre, il y a séparation partielle lors de la récupération et à mesure que le rapport de concentrations du fer au cuivre approche de 1:1, la sélectivité diminue.
A des concentrations supérieures à 1 g de métaux par
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litre de solution, une séparation complète du cuivre et du fer ne semble pas possible. A mesure que la concentration totale en métal de la solution augmente, la sélectivité de la récupération diminue.
Dans un troisième mode de réalisation, il est probable que l'invention peut être utilisée avantageusement pour récupérer des complexes anioniques, ou des cations ou des complexes cationiques qui ne forment pas normalement de précipités d'hydroxyde, mais qui tendent à s'adsorber sur les flocules d'hydroxyde quand tous deux sont présents en solution et pour récupérer d'autres composés, même non ioniques et organiques, qui tendent à s'adsorber sur les flocules d'hydroxydes.
Ainsi, quand on désire éliminer de la solution, et concentrer des quantités très diluées d'un ion donné qui ne forme pas un hydroxyde insoluble, on peut précipiter ou introduire dans la solution un hydroxyde métallique, que l'on choisit de façon à permettre sur lui l'adsorbtion de l'ion donné qui peut ensuite être extratt de la solution conformément à 1' invention.
'Il existe un grand nombre d'opérationsde mine réalisées couramment et dans lesquelles le procédé de l'invention trouve une grande utilité. Par exemple, dans le procédé lixiviationprécipitation-flottation, l'invention sert de remplacement à la phase de précipitation-flottation avec une augmentation notable de l'efficacité du pourcentage de récupération et également avec une économie d'équipement et de matière. On trouve également des économies notables dans l'utilisation du procédé de récupération sélective selon l'invention, sur les solutions diluées contenant des métaux relativement bon marché, tels que le cuivre et analogues, qui sont actuellement rejetés en raison des frais excessifs d'extraction.
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Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux phases, concentrations, réactifs ou hydroxyde métalliques recuil- lis exactement mentionnés dans la présente description, mata qu' elle en couvre tous les équivalents.
EXEMPLE 1
On prépare un appareillage de récupération consistant en un entonnoir de 8,4 cm de diamètre dont le fond est constitué par une plaque de verre fritté. Cet entonnoir est équipé d'un collier de caoutchouc dont la forme joue le rôle de caniveau pour facili- ter le prélèvement de la mousse et de l'écume. On fait passer de l'air au moment voulu à travers le fond de l'entonnoir à une vitesse suffisante pour assurer la formation d'une colonne de bulles bien réparties et à un taux suffisant pour ne pas provoquer une turbulence indésirable à la surface de la solution.
On se référera dans la suite à cet appareillage en le désignant par cellule à air.
En utilisant cet appareillage, on réalise des essais de récupération de fer dans une solution de la façon suivante : on dissout 10 g de chlorure ferrique FeCl3, 6H2O dans de l'eau distillée et on dilue à 200 ml. On dilue 10 ml de cette solution jusqu'à un total de 400 ml au moyen d'eau distillée, ce qui représente la capacité de la cellule à air. La solution contient 103 mg de fort soit une concentration équivalente de 0,257 g/l.
On prépare une solution d'acide alpha-sulfo-laurique à 0,2 g/50 ml dans l'éthanol comme réactif collecteur surfactif.
On place la solution de 400 ml dans la cellule à air et on fait passer de l'air à travers le fond de l'entonnoir pendant quelques minutes avant addition de l'hydroxyde.
On ajoute de la soude en quantité suffisante pour élever le pH de la solution à 7 et il se forme dans la solution des
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flocules d'hydroxydo de fur. On traite ensuite la solution par 0,5 ml d'une solution d'acide alpha-sulfo-lauriquo préparée comme indiqué ci-deasua. Les bulles d'air entraînent le précipita d'hy- droxyde de fer par flottation vers la surface de la solution, où on le prélève sous forme d'une écume filtrable. L'écume recueilli est soumise à l'analyse et on trouve que 98,1 % du fer a été récu- péré.
En utilisant le même processus et en ajoutant 1 ml de so- lution d'acide alpha-sulfo-laurique au lieu de 0,5 ml, on obtient une récupération de 99,6 % du fer de la solution.
EXEMPLE
En utilisant la cellule à air décrite à propos de l'exem- ple I, on soumet à un essai la récupération du cuivre dans une solution de la façon suivante On dissout 10 g de sulfate de cuivre CuSO4, 5H2O dans de l'eau déionisée et on dilue à 200 ml. On prélève 10 ml de la so- lution et on les dilue à environ 400 ml. La solution de 400 ml contient alors 127 mg de cuivre, soit une concentration d'environ 0,31 g/l.
On prépare le réactif comme indiqué à l'Exemple 1. Le ïéactif surfactif utilisé est le sel de sodium d'un acide gras ayant un radical aliphatique contenant 6 à 22 atomes de carbone et vendu sous la marque commercial "NEO FAT 265" par la firme ARMOUR AND COMPANY.
On transfère les 400 ml de solution dans la cellule à air décrite à l'Exemple 1, et on ajouta une quantité de soude suffisante pour élever le pH de la solution à 7,0. Des flocules d'hydroxyde de cuivre sont visibles dans la solution. On fait passer de l'air à travers la solution et on ajoute 0,5 ml de solution de réactif. Il se forme rapidement une écume bleue à la
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surface de la solution, écume que l'on recueille. On soumet l'écume et le liquide restant à l'analyse pour leur teneur en cuivre, et on trouve que l'écume contientplus de 99 % du cuivre total présent.
EXEMPLE ?
En utilisant la cellule à air décrire à propos de l'Exemple I, on soumet à un essai de la façon suivante, la récupération du chrome dans une solution :
On dissout 10 g de chlorure chromique CrCl3, 6H2O dans 200 ml d'eau distillée. On prélève 2 ml et on les dilue à environ 400 ml avec de l'eau distillée. Cela représente 0,1 g de CrCl26H2O, soit environ 0,05 g/1 d'ion chrome en solution. On prépare le réactif comme indiqué à l'Exemple I. Le réactif surfac- tif utilisé est l'acide alpha-sulfo-laurique. On transfère les 400 ml de solution dans la cellule à air et on ajoute une quantité de soude suffisante pour élever le pH de la solution au delà de 6.
Des flocules d'hydroxyde de chrome sont visibles dans la solution.
On fait passer de l'air à travers la solution et on ajoute 2 ml de solution de réactif. Il se forme très rapidement à la surface de la solution une écume que l'on recueille. On soumet l'écume et la liqueur restante à une analyse pour leur teneur en chrome et on trouve que l'écume contient plus de 98 % du chrome total présent.
EXEMPLE 4
En utilisant la cellule à air décrite à l'Exemple 1, on réalise un essai de récupération du magnésium dans une solution de la manière suivante :
On dissout 10 g de sulfate de magnésium MgSO4, 7H2O dans 200 ml d'eau distillée. On prélève 10 ml de la solution et on les dilue à environ 400 ml. Les 400 ml contiennent alors 50 mg de ma-
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gnésium, soit environ 0,125 g/1.
Le réactif est préparé comme à l'Exemple I. Le réactif surfactif utilisé est une solution d'acide alpha-sulfo-laurique.
Les 400 ml de solution sont transférés dans la cellule à air, et on ajoute une quantité de soude suffisante pour élever le pH de la solution à 10,5. Des flocules d'hydroxyde de magnésium sont visibles dans la solution. On fait passer de l'air à travers la solution et on ajoute 1,5 ml de solution de réactif. Il se forme très rapidement à la surface de la solution une écume que l'on recueille. On analyse l'écume et la liqueur restante pour leur teneur en magnésium, et on trouve que l'écume contient plus de 98 % du magnésium total présent.
EXEMPLE 5
En utilisant la cellule à air de l'Exemple I, on récupère sélectivement le fer et le cuivre dans une solution de la manière suivante :
On mélange 5 ml d'une solution de sulfate de cuivre (contenant 64 mg de cuivre) avec 1 ml d'une solution de chlorure ferrique contenant 10 mg de fer, et on dilue à 400 ml avec de l' eau déionisée, et on place dans la cellule à air.
Le réactif utilisé à l'exemple 5 est le même que celui utilisé à l'exemple 2.
On abaisse le pH à 2,5 en utilisant de l'acide sulfurique de façon à reproduire une solution de lixiviation. On ajuste ensuite la solution à un pH de 5,1 au moyen de soude à 5 %.
On fait passer de l'air à travers la cellule à air et on ajoute 0,5 ml de réactif à la solution. Il apparat! à la surface de la solution une écume brune que l'on prélève et que l'on désigne par "premier produit recueilli" ou "première récolte". On ajoute une seconde portion de soude pour élever le pH à 5,5. On
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ajoute 0,2 ml de réactif pour produire une écuma verte ; on prélève colle-ci et on la désigne par "seconde récolte". On ajoute une triosième portion de soude pour élever le pH à 6,1. Après addition de 0,1 ml de réactif, il apparatt à la surface une écume bleu-vert que l'on prélève ot que l'on désigne par "troisième récolte".La quatrième et dernière addition de soude élève le pH à 8,9.
On ajoute 0,1 ml de réactif et il apparaît une écume bleue à la surface de la solution, écume que l'on prélève et que l'on désigne par "quatrième récolte". La solution restante est limpide.
Le tableau I qui suit est une analyse de la récupération provenant de chaque récolte
TABLEAU I
EMI21.1
<tb>
<tb> bzz <SEP> % <SEP> approx. <SEP> Cu <SEP> dans
<tb> produits <SEP> reçoit.
<tb> pH <SEP> Produit <SEP> Fe <SEP> Fe2O3 <SEP> Réparti- <SEP> Cu <SEP> CuO <SEP> Réparti- <SEP> (base <SEP> théorique
<tb> mg2 <SEP> tion <SEP> mg <SEP> mg <SEP> tion <SEP> poids <SEP> sec <SEP> d'oxymg <SEP> mg <SEP> % <SEP> % <SEP> des <SEP> métalliques)
<tb> 5,1 <SEP> lère <SEP> récolte <SEP> 5, <SEP> 9 <SEP> 8,44 <SEP> 61,3 <SEP> 6,9 <SEP> 8,6 <SEP> 10,2 <SEP> 40,5
<tb> 5,5 <SEP> 2ème <SEP> récolte <SEP> 2,2 <SEP> 3,14 <SEP> 22,8 <SEP> 11,4 <SEP> 14,3 <SEP> 16,9 <SEP> 65,4
<tb> 6,1 <SEP> 3ème <SEP> récolte <SEP> 1,05 <SEP> 1,50 <SEP> 10,9 <SEP> 25,4 <SEP> 31,8 <SEP> 37,7 <SEP> 76,3
<tb> 8,9 <SEP> 4ème <SEP> récolta <SEP> 0,35 <SEP> 0,50 <SEP> 3,6 <SEP> 20,1 <SEP> 25,
2 <SEP> 29,9 <SEP> 78,2
<tb> liqueur <SEP> 0,13 <SEP> 1,3 <SEP> 3,5 <SEP> 4,4 <SEP> 5,2 <SEP> TOTAL <SEP> 9,63 <SEP> 67,3
<tb> Théorie <SEP> 10 <SEP> 64
<tb>
EXEMPLE 6
On déchaule un échantillon de 500 g de minerai de cuivre par trois additions de 500 ml d'eau et décantation, Les sables résultants sont introduits dans un broyeur à galets en porcelaine, et on ajoute 500 ml d'eau. Le pH de la pulpe est ajusté à 1,6 au moyen d'acide sulfurique. La pulpe est broyée pendant 10 minutes puis déchaulée par décantation dans les boues décantées initiales.
La pulpe est lavée quatre fois au moyen de 200 ml d'eau pour chaque lavage, jusqu'à un pH final de 3,6. On réunit lea boues et
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les eaux de lavage, ot on laisse reposer jusqu'au lendemain après réajustement du pH de 2,0 à 2,6. La liqueur do lixiviation est décantée et filtrée. L'analysa de la liqueur indique 10 mg/1 de fer et 125 mg/1 do cuivre.
En utilisant la cellule à air décrite à propos de l'Exemple I, on récupère sélectivement le fer et le cuivre dans la solution de la manière suivante on traite une portion de 350 ml de la liqueur de lixiviation par la soude jusqu'à un pH de 4,8 pour précipiter le fer et on la transfère dans une cellule à air. Le réactif collecteur surfactif est le sel de sodium de "NEO FAT 265" On ajoute à la liqueur approximativement 0,0012 g du réactif collecteur et on admet l'air. Une écume brun-verdâtre se forme et s'accumule sur la mousse, et on la prélève par écumage en la dési- gnant par "première récolte". On ajoute une seconde portion do soude à la solution, et le pH est élevé à 5,2.
On ajoute 0,004 g de collecteur surfactif pour produire une écume bleue sur la mousse écume que l'on recueille et que l'on désigne par "seconde récolte".
On ajoute une troisième portion de soude pour élever le pH de la solution à 5,25. On ajoute 0,008 g de collecteur surfactif pour produire une écume bleue que l'on recueille et que l'on désigne par "troisième récolte". On ajoute une quatrième portion de soude à la solution pour élever le pH à 5,75} on poursuit l'aération sans nouvelle addition de collecteur surfactif et on recueille une écume bleue que l'on désigne par "quatrième récolte". On ajoute un cinquième portion de soude pour élever le pH de la solution à 8,1 et on ajoute 0,008 g de collecteur surfactif. Une écume bleue apparatt à la surface et on la recueille en la désignant par "cinquième récolte". La solution restant dans la cellule à air n'est pas colorée et est limpide, ne contenant a@@un cristal.
Le tableau 2 qui suit donne l'analyse de la récupération
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provenant de chaque récolte. TABLEAU ?
EMI23.1
<tb>
<tb> % <SEP> approx. <SEP> dans <SEP> produits
<tb> récoltés <SEP> (base <SEP> th6orique <SEP> poids <SEP> sec <SEP> d'oxydes
<tb> Produit <SEP> Analyse <SEP> (mg) <SEP> Répartition <SEP> % <SEP> Métalliques)
<tb> Fe <SEP> Fe2O3 <SEP> Cu <SEP> CuO <SEP> Fe <SEP> Cu <SEP> Fe <SEP> Cu
<tb> 1ère <SEP> récolte <SEP> 1,91 <SEP> 2,73 <SEP> 6,10 <SEP> 7, <SEP> 64 <SEP> 51,3 <SEP> 12,1 <SEP> 18,4 <SEP> 58,8
<tb> 2ème <SEP> récolte <SEP> 0,80 <SEP> 1,14 <SEP> 7,55 <SEP> 9,45 <SEP> 21,5 <SEP> 15,0 <SEP> 7,6 <SEP> 71,3
<tb> 3ème <SEP> récolte <SEP> 0,55 <SEP> 0,79 <SEP> 11,90 <SEP> 14,90 <SEP> 14,8 <SEP> 23,6 <SEP> 3,5 <SEP> 75,8
<tb> 4ème <SEP> récolte <SEP> 0,33 <SEP> 0,47 <SEP> 20,25 <SEP> 25,35 <SEP> 8,
9 <SEP> 40, <SEP> 2 <SEP> 1,3 <SEP> 78,4
<tb> Sème <SEP> récolte <SEP> 0,13 <SEP> 0,19 <SEP> 4,17 <SEP> 5, <SEP> 22 <SEP> 3,5 <SEP> 8,3 <SEP> 2,3 <SEP> 77,1
<tb> solution <SEP> de
<tb> queues <SEP> 0,004 <SEP> - <SEP> 0,42 <SEP> - <SEP> 0,1 <SEP> 0,8 <SEP> - <SEP> t
<tb> ensemble <SEP> 3,724 <SEP> 5,32 <SEP> 50,39 <SEP> 62,56 <SEP> 100,1 <SEP> 100,0 <SEP> 5,5 <SEP> 73,7
<tb>
EXEMPLE 7
En utilisant la cellule à air décrite à propos de l'Exemple I, on récupère le fer et le cuivre dans des solutions à des rapport de concentration variés. On prépare une série de solutions synthétiques présentant des rapporta PetCu de 0,2:1, 1:P1, 2:1 et 5:1.
La concentration du cuivre est maintenue à 0,1 g/1 dans une première série d'essais et à 1,0 g/1 dans une seconde série. La concentration du fer et ajustée en conséquence de façon à obtenir les rapports indiqués. Les sels CuSO4, 5H2O et FeCl2, 6H2O sont préparés par échantillons de 400 ml de façon à apporter les concentrations nécessaires des métaux dans les solutions d'essai.
Un échantillon de 400 ml de la solution à essayer est transféré dans la cellule à air et on fait passer de l'air à travers le fond de l'entonnoir pendant quelques minutes avant l' addition de l'hydroxyde. On ajoute des quantités de soude appropriées pour obtenir les pH indiqués, et les quantités du collecteur surfaatif indiquées dans les tableaux ci-après sont également ajoutées par portions. Les pu exacts obtenus et les quantités de collecteur surfactif ajoutées sont indiqués dans les tableaux sui- vants.
<Desc/Clms Page number 24>
EMI24.1
ESSAI 1 : rapport Fe:Cu dans la solution = 0,2:1 - concentration de Cu = 0,1i.
EMI24.2
<tb>
% <SEP> approx. <SEP> dans <SEP> produits
<tb> récoltés <SEP> (base <SEP> théori-
<tb>
EMI24.3
Collec- Analyse (mg) Répartition que poids sec d'oxydes Produit pu teur ¯ # ; # - métallictues) Produit (9> Fe Fe 203 Cu Cuo Fe Cu Fe Cu 1ère récolte 4,0 0,0012 5,16 7,4 1.30 1.6 72.7 3,2 57.8 14.4 2ème récolte 5,0 aucun 1,50 2,1 4.50 5,6 21,1 z2 19,5 58.4 3eme récolte 5,4 0,0008 0,42 0#6 4,94 6.1 5.9 12,3 6,0 .1 récolte 518 o,ooo4 0,01 0,02 19,20 24,0 0,1 47,8 0. 80.0 Sème récolte 618 0,0004 0,01 0,02 9,82 12.3 0.1 24,4 0,08 79.7 e:f±1uent - - trace - ' - trace 1.1 ensemble 0,0028 7.10 10,14 40,19 49,6 99.9 10010 11,9 .6 ESSAI 2 rapport Pe:
Cu dans la solution 1.1 - concentration du Cu = 0,1 9/1 1ère %6colte 4,2 0,0016 37,0 52,8 2,80 3.5 89,3 7,1 65,7 5,0 2iI!!8e récolte 4.8 0.0004 3.6 5,1 7,60 9,5 9,7 19,2 24.6 521 3è8e céco1te 5.0 0.0004 0,8 1,2 8,9 11,1 1,9 22,5 6,5 72.4 4èBe récolte 7,1 0.0004 0,01 0,02 19,3 24.2 - 48,9 0.04 79,8 effluent 0,04 - 0.9 - 0.1 2.3 ensemble 0.0028 41.45 59,12 39.5 48.3 100.0 100,0 38.2 35,9
<Desc/Clms Page number 25>
ESSAI 3 :
rapport Fe:Cu dans la solution = 2:1 - concentration du Cu = 0,1 g/l
EMI25.1
<tb> 1ère <SEP> récolte <SEP> 4,2 <SEP> 0,0012 <SEP> 37,5 <SEP> 53,55 <SEP> 5,0 <SEP> 6,3 <SEP> 47,0 <SEP> 11,7 <SEP> 62,6 <SEP> 8,3
<tb> 2ème <SEP> récolte <SEP> 5,0 <SEP> 0,0008 <SEP> 38,0 <SEP> 54,26 <SEP> 17,0 <SEP> 21,3 <SEP> 47,6 <SEP> 39,9 <SEP> 50,3 <SEP> 22,5
<tb> 3ème <SEP> récolte <SEP> 5,4 <SEP> 0,0004 <SEP> 3,2 <SEP> 4,57 <SEP> Il,9 <SEP> 14,9 <SEP> 4,0 <SEP> 27,9 <SEP> 16,4 <SEP> 61,0
<tb> 4ème <SEP> récolte <SEP> 7,0 <SEP> 0,0008 <SEP> 1,0 <SEP> 1,43 <SEP> 7,5 <SEP> 9,4 <SEP> 1,2 <SEP> 17,6 <SEP> 9,3 <SEP> 69,4
<tb> Effluent <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,04 <SEP> - <SEP> 1,2 <SEP> - <SEP> 0,1 <SEP> 2,8 <SEP> - <SEP> Ensemble <SEP> 0,0032 <SEP> 79,74 <SEP> 133,81 <SEP> 42,6 <SEP> 51,9 <SEP> 99,9 <SEP> 99,9 <SEP> 48,1 <SEP> 25,0
<tb> ESSAI <SEP> 4 <SEP> :
<SEP> rapport <SEP> Fe:Cu <SEP> dans <SEP> la <SEP> solution <SEP> = <SEP> 5:1 <SEP> - <SEP> concentration <SEP> du <SEP> Cu <SEP> = <SEP> O,l <SEP> g/1.
<tb>
1ère <SEP> récolte <SEP> 4,8 <SEP> 0,0020 <SEP> 165,0 <SEP> 235,6 <SEP> 27,8 <SEP> 34,8 <SEP> 82,3 <SEP> 63,9 <SEP> 61,0 <SEP> 10,3
<tb> 2ème <SEP> récolte <SEP> 5,4 <SEP> 0,0004 <SEP> 18. <SEP> 5 <SEP> 26,4 <SEP> 6,4 <SEP> 8,0 <SEP> 9,2 <SEP> 14,7 <SEP> 53,2 <SEP> 18,4
<tb> 3ème <SEP> récolte <SEP> 6,0 <SEP> 0,0008 <SEP> 11,3 <SEP> 16,1 <SEP> 7,6 <SEP> 9,5 <SEP> 5,6 <SEP> 17,5 <SEP> 44,1 <SEP> 29,7
<tb> 4ème <SEP> récolte <SEP> 7,0 <SEP> 0,0004 <SEP> 3,7 <SEP> 5,3 <SEP> 1,4 <SEP> 1,8 <SEP> 1,8 <SEP> 3,2 <SEP> 52,1 <SEP> 19,7
<tb> Effluent <SEP> - <SEP> - <SEP> 2,1 <SEP> - <SEP> 0,3 <SEP> - <SEP> 1,1 <SEP> 0,7 <SEP> Ensemble <SEP> 0,0036 <SEP> 200,6 <SEP> 283,4 <SEP> 43,5 <SEP> 54,1 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0 <SEP> 59,0 <SEP> 12,8
<tb>
<Desc/Clms Page number 26>
ESSAI 5 :
rapport Fe:Cu dans la solution = 0,2:1 - concentration du Cu = 1,0 g/l
EMI26.1
<tb> 1ère <SEP> récolte <SEP> 4,6 <SEP> 0.0020 <SEP> 49,0 <SEP> 70,1 <SEP> 48,8 <SEP> 61,1 <SEP> 55.7 <SEP> 12,0 <SEP> 37,3 <SEP> 37,2
<tb> 2ème <SEP> récolte <SEP> 5,6 <SEP> 0,0020 <SEP> 15,0 <SEP> 21,4 <SEP> 114,4 <SEP> 143,2 <SEP> 17,1 <SEP> 28,4 <SEP> 9,1 <SEP> 69,5
<tb> 3ème <SEP> récolte <SEP> 7,0 <SEP> 0,0020 <SEP> 23,0 <SEP> 32,9 <SEP> 236,2 <SEP> 295.6 <SEP> 26.2 <SEP> 58,5 <SEP> 7,0 <SEP> 71.9
<tb> Effluent- <SEP> - <SEP> 0,8 <SEP> - <SEP> 5,1 <SEP> - <SEP> 0,9 <SEP> 1,2 <SEP> - <SEP> Ensemble <SEP> 0,0060 <SEP> 87.8 <SEP> 124,4 <SEP> 404,5 <SEP> 499,9 <SEP> 99,9 <SEP> 100,1 <SEP> 14,0 <SEP> 64.0
<tb> ESSAI <SEP> 6 <SEP> :
<SEP> rapport <SEP> Fe:Cu <SEP> dans <SEP> la <SEP> solution <SEP> = <SEP> 1:1 <SEP> - <SEP> concentration <SEP> du <SEP> Cu <SEP> = <SEP> 1,0 <SEP> g/l
<tb> 1ère <SEP> récolte <SEP> 3,9 <SEP> 0,0020 <SEP> 14,0 <SEP> 20,0 <SEP> 7,7 <SEP> 9,6 <SEP> 3,3 <SEP> 2,0 <SEP> 47,3 <SEP> 26,0
<tb> 2ème <SEP> récolte <SEP> 4.4 <SEP> 0,0020 <SEP> 53.0 <SEP> 75.7 <SEP> 27,1 <SEP> 33.9 <SEP> 12,4 <SEP> 6.9 <SEP> 48,3 <SEP> 24.7
<tb> Sème <SEP> récolte <SEP> 4,8 <SEP> aucun <SEP> 32.5 <SEP> 46,4 <SEP> 19.3 <SEP> 24.2 <SEP> 7.6 <SEP> 4.9 <SEP> 46,0 <SEP> 27,3
<tb> 4ème <SEP> récolte <SEP> 5,0 <SEP> 0,0008 <SEP> 63,5 <SEP> 90,7 <SEP> 51,8 <SEP> 64,9 <SEP> 14,8 <SEP> 13,1 <SEP> 40,8 <SEP> 33,3
<tb> 5ème <SEP> récolte <SEP> 5,3 <SEP> 0,0020 <SEP> 78,0 <SEP> 111,4 <SEP> 86,2 <SEP> 107.9 <SEP> 18,2 <SEP> 21,8 <SEP> 35.6 <SEP> 39,3
<tb> 6ème <SEP> récolte <SEP> 6,4 <SEP> 0,0024 <SEP> 123,
0 <SEP> 175.6 <SEP> 162.0 <SEP> 203,0 <SEP> 28,8 <SEP> 41.1 <SEP> 32.5 <SEP> 42,8
<tb> 7ème <SEP> récolte- <SEP> 0,0028 <SEP> 63,0 <SEP> 90,0 <SEP> 39,6 <SEP> 49,6 <SEP> 14,7 <SEP> 10,0 <SEP> 45,1 <SEP> 28,3
<tb> Effluent <SEP> - <SEP> - <SEP> 0,7 <SEP> - <SEP> 0,8 <SEP> - <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> Ensemble <SEP> 0.0120 <SEP> 427,7 <SEP> 609,8 <SEP> 394,5 <SEP> 493,1 <SEP> 100,0 <SEP> 100,0 <SEP> 38,7 <SEP> 35,6
<tb>
<Desc/Clms Page number 27>
Dans ces essais, le processus de préparation du collecteur surfactif était le même qu' aux exemples 1 et 2. Après addition de chaque nouvelle portion de soude et de collecteur, les solides en suspension sur l'écume sont prélevés par écrémage, jusqu'à disparition de toute coloration, avant modification du pH et addition d'une nouvelle quantité de collecteur surf actif pour la nouvelle récolte.
Les produits sont recueillis séparément et désignés successivement par "première récolte-, deuxième récolte, etc.
EXEMPLE 8
En utilisant la cellule a air de l'Exemple 1, on récupère sélectivement le fer, le cuivre et le zinc d'une solution de la manière suivante : On place 400 ml d'une solution contenant environ 0,50 g/1 Fe, 0,64 g/1 Cu, et 0,57 g/1 Zn dans la cellule à air et on opère la neutralisation par addition de portions successives de soude.
A mesure que chaque valeur voulue du pH est atteinte, la solution est traitée par le collecteur et le produit flotté résultant est prélevé. On utilise dans cet exemple le même réactif qu'à l'exemple 2.
Le tableau suivant est une analyse des produits de chaque récolte :
<Desc/Clms Page number 28>
EMI28.1
collet- Analyse (mg) Répartition 96
EMI28.2
<tb> leur
<tb>
EMI28.3
Produit PH teur (g) Fe Feio3 Cu CuO Zn ZnO Fe Cu Zn Fe Cu Zn 1ère réc:olte 5 s 2 O, OO64 113 ,1 161,788,0 llQ,1 32, 8 40, 7 58, 2 35 . ? 3.
7 3 6, 2 , 38, 2 z, 5 2ème récolte 5.8 0,0024 76,8 log,8 114.3 143,1 38,6 47,9 39,5 46,3 16,2 25,5 38,0 12,8 3ème récolte 6,3 - 4,2 6,0 40,2 50,4 38,7 48,0 2,2 16,3 16.2 4,0 38,5 37,1 4ême récolte 6,6 - - - 3,2 4,0 51,3 63,6 - 1,3 21,5 - 4.7 75,9 Sème récolte 8,0 0.0016 0,1 0,1 O, ï O, 9 40, 4 50,1 o,l 0,.3 16.9 po, 2 1,4 79.1
EMI28.4
<tb> solution <SEP> de.
<tb>
EMI28.5
queue - - o,3 37,1 - 0,1 15,5 ensemble 0,0104 194.2 277,6 246,7 3O8.5 238,9 25o, 3 100,0 100.0 lE7r, 23,2 29,5 24,1
<Desc/Clms Page number 29>
EXEMPLE 9
Des essais ont été réalisés pour déterminer la sélectivité dans la récupération du fer, du cuivre et du zinc, dans une solution, sous forme de leurs hydroxydes respectifs.
Ces essais ont consisté à introduire du zinc dans une liqueur synthétique et à noter la sélectivité possible en présence de fer et de cuivre, Les métaux ont été ajoutés en utilisant des quantités mesurées de solutions de base préparées à 10 g/200 ml.
On neutralise 400 ml de solution par addition de quantités successives de soude dans la cellule à air. A chaque valeur de pH la solution est traitée par le collecteur, et le produit recueilli.
On resolubilise ce dernier et on l'analyse pour le fer, le cuivre et le zinc, ainsi que la liqueur qui reste. Le collecteur est le sel de sodium du "NEO FAT 265".
Les récupérations sous forme d'hydroxydes ont été supérieu- res à 99 % pour le fer, supérieures à 98 % pour le cuivre, et supérieures à 85 % pour le zinc. La récupération du zinc aurait été beaucoup plus élevée dans ces essais si on avait laissé se poursuivre l'aération.
EXEMPLE 10
On a réalisé un essai pour déterminer l'utilité du procédé selon l'invention dans la purification de l'eau, de la façon suivante :
On a placé dans la cellule à air une solution diluée du colorant Chlorazol Sky Blue FF. Ce dernier donne lieu à une solution limpide faiblement bleue. Ce colorant est anionique et ne subit pas de flottation si on emploie un collecteur anionique.
On ajoute 5 ml de solution de sulfate d'aluminium, ce qui correspond à l'addition de 0.001 mole d'aluminium. Le pH est élevé à 6,5 et on ajoute 2 gouttes d'une solution dans l'alcool, à une
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concentration 0,2 molaire d'acide alpha-sulfo-stéarique et on fai passer de l'air dans la solution. Toute la coloration bleue est adsorbée par le floc d'alumine et entraînée vers la surface, en laissant la solution incolore.
Les acides humiques qui donnent une coloration à certaine: eaux naturelles se comportent de la même manière.
EXEMPLE11
Ce procédé est également utilisable dans la flottation du gel d'acide silicique. La flottation de l'acide silicique est importante car ce dernier est gélatineux et difficile à filtrer, et en raison du fait que la séparation des ions métalliques d' avec la silice, qui est toujours un problème, peut être rendue sélective par le processus de précipitation-flottation selon l' invention.
Les processus ci-dessus de précipitation-flottation peuvent être encore améliorés par l'emploi d'un solvant. La flottation d'un précipité n'est souvent pas aussi irréversible qu'une simple flottation d'ions et les hydroxydes peuvent se déposer dans la solution si le barbottage de bulles cesse. Grâce à un solvant, il y a tendance pour les hydroxydes à "coller" dans le solvant.
Bien que dans ce qui précède, on ait décrit en détail des phases de processus dans le but d'illustrer des modes de réalisation de l'invention, il est bien entendu que les détails pourront être largement modifiés par les techniciens sans que l'on s'écarte du cadre de l'invention.