FR2590497A1 - Procede pour la dispersion de deux phases en extraction et appareil pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

La présente invention est relative à un procédé pour la dispersion de deux phases en extraction et à un appareil pour sa mise en îoeuvre. Cet appareil comprend un prédécanteur 9 et un décanteur 10, ainsi qu'un cylindre de circulation installé dans la partie inférieure du mélangeur et une turbine placée au-dessus du cylindre de circulation et se caractérise en ce que la section de mélange de l'étage d'extraction comprend au moins deux mélangeurs 5, 7. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention se rapporte à qn procédé pour la dispersion de deux

phases en extraction, de sorte qu'un

étage d'extraction comporte plusieurs stades de mélange.

Dans au moins un stade, la dispersion est avantageusement effectuée au moyen d'une circulation verticale renforcée. Suivant l'invention, l'équipement de dispersion d'un étage d'extraction comprend plusieurs mélangeurs comportant des

cylindres de circulation.

Dans l'art antérieur, les procédés et l'équipement d'extraction ont été caractérisés par le fait qu'un étage d'extraction est constitué par un mélangeur, un décanteur

et éventuellement un prédécanteur interposé entre ces der-

niers. Il est souvent difficile d'obtenir une bonne disper-

sion avec une faible vitesse d'agitateur, dans le cas d'un seul stade de mélange. D'autre part, une augmentation de

la vitesse d'agitateur peut provoquer une émulsification.

Si les gouttes engendrées au stade du mélange sont de très

petites dimensions, une grande zone de décantation est né-

cessaire pour clarifier les solutions, ou bien, dans le cas

o le mélange est incomplet, il est nécessaire d'avoir plu-

sieurs étages d'extraction pour obtenir des solutions clai-

res. Conforrément à la présente invention, on obtient

une bonne dispersion de deux phases dans un traitement d'ex-

traction, par installation de plusieurs mélangeurs en série à l'intérieur d'un même étage d'extraction. On peut ainsi éviter les grandes forces de cisaillement provoquées par de grandes vitesses d'agitateur. En outre, par utilisation de plusieurs mélangeurs associés en série, on peut engendrer une dispersion qui est constituée de grosses gouttes et peut

ainsi être facilement séparée, le volume du décanteur pou-

vant dans ce cas être réduit. Il a également été prouvé que

le nombre d'étages d'extraction peut être lirmité par utilisa-

tion de mélangeurs en série, ce qui procure des économies

importantes. L'agencement de mélangeurs en série est égale-

ment avantageux si le système considéré est bas& sur des réactions d'extraction lentes et si la quantité de matière à extraire est grande et si des additions de neutralisation

sont nécessaires directement dans le mélangeur.

Les avantages de la dispersion dans des mélangeurs en série peuvent maintenant être largement utilisés, car on peut obtenir des agents d'extraction ayant une capacité d'extraction sensiblement plus forte que précédemment. En particulier pour l'extraction de masses importantes à partir de solutions concentrées, il est possible, grace au procédé

de la présente invention, d'utiliser des sections à co-

courant au stade du mélange tout en obtenant encore une sé-

paration du composant désiré de la solution avec un degré

de pureté suffisant. Dans les techniques d'extraction con-

nues, on utilise un couplage à contre-courant dans les

étages d'extraction.

Lorsqu'on utilise le procédé de la présente inven-

tion, il est également avantageux que, dans chaque chambre

de mélange, la dispersion soit basée sur la circulation ver-

ticale de la dispersion et, dans ce cas, l'organe de mélange est situé dans-la partie centrale de la chambre-de mélange, ou au-dessus. En outre, il est préférable, pour obtenir une bonne capacité de dispersion, qu'une circulation verticale renforcée de la dispersion, ressemblant à une double boucle, soit créée dans au moins une chambre de mélange, et que

dansla même chambre de mélange, au moyen de la pompe de dis-

persion accouplée à l'axe de l'organe de mélange, la disper-

sion puisse être élevée au-dessus du niveau de la surface

du liquide dans la chambre de mélange. Il est également avan-

tageux de prévoir le raccordement des conduits de retour

des phases légère et lourde, venant de la section de décan-

tation du même étage, dans la chambre de mélange comportant

une circulation verticale renforcée.

Dansla chambre de mélange particulière ok un mé-

lange renforcé est désiré, l'organe de mélange est placé au milieu de la chambre de mélange, ou plus haut, et la

dispersion des phases introduites dans la chambre de mélan-

ge par l'intermédiaire du cylindre de circulation est amé-

liorée par direction des jets de turbine vers le haut. La dispersion circule à partir du sommet, entre les jets de turbine et vers le bas, change de direction a la base de la chambre de mélange et remonte, par l'intermédiaire de

la partie séparée centrale de la chambre de mélange, jus-

qu'au dessous de l'organe de mélange. Par suite, les fac-

teurs de développement des réactions d'extraction, c'est-

à-dire le rendement de l'opération d'extraction, sont améliorés par allongement du parcours d'écoulement, qui prend maintenant plus ou moins la forme d'une circulation en double boucle ressemblant au chiffre 8. Du fait de la configuration d'écoulement nette ainsi engendrée, on peut diminuer encorê davantage la vitesse de l'agitateur, ce

qui réduit à son tour les risques d'émulsification.

Dans la chambre de mélange o la circulation verticale renforcée a lieu, il est également possible de

supprimer certaines des limitations d'écoulement de la solu-

tion entre des étages d'extraction distincts, par guidage de la dite dispersion, formée des phases d'extraction au

moyen de la circulation d'écoulement, au-dessus de l'or-

gane de mélange, la dispersion étant divisée en au moins deux écoulements secondaires séparés partant du milieu de la chambre de mélange, jusqu'à un niveau sensiblement plus haut que la surface du liquide contenu dans la chambre de

mélange. Lorsqu'elle est effectuée conformément à la spéci-

fication de la présente demande, l'élévation de la disper-

sion ne provoque pas d'émulsification. Au contraire, on a observé qu'il se produit une classification partielle des phases en même temps que les écoulements secondaires sont

élevés à un niveau supérieur. Pendant la montée des écoule-

ments secondaires,on les met également en rotation à la même vitesse que l'agitateur lui-même. Lorsque la hauteur désirée est atteinte, on modifie la direction de la dispersion qui s'élève dans les écoulements secondaires, de façon à la rendre tangentielle par rapport à la rotation et,d&ns ce cas, les écoulements secondaires débouchent dans un anneau symétrique dans lequel la force centrifuge provoque une sé- paration partielle des phases. Les écoulements secondaires entrent alors partiellement en collision et, en même temps, leur vitesse d'écoulement diminue. A partir de l'écoulement circulaire, on dirige la dispersion, aussi doucement que possible, dans l'espace situé au-dessous et à l'extérieur de l'anneau, cet espace dans son ensemble étant encore situé au-dessus du niveau de la surface du liquide dans la chambre de mélange et, de là, la dispersion est envoyée à l'étage suivant. Comme déjà indiqué, il est essentiel, en ce qui concerne l'élévation de la dispersion, de traiter celle-ci

sans brutalité afin de ne pas créer de risque d'émulsifica-

tion. Dans le présent procédé, il n'est pas nécessaire, pour disperser les phases,d'utiIiser une forte intensité de mélange, puisqu'on obtient une bonne dispersion grâce à la circulation en double boucle, et la dispersion engendrée

peut être élevée jusqu'au niveau désiré sans que la dimen-

sion de gouttelette de la dispersion soit sensiblement ré-

duite. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de

la description qui va suivre.

L'invention sera mieux comprise à l'aide du complé-

ment de description ci-après, qui se réfère aux dessins an-

nexés dans lesquels:

la figure 1 est un schéma de principe du traite-

ment d'extraction suivant l'invention;

la figure 2 est une illustration en coupe des mé-

langeurs dans un étage d'extraction, associés en série; la figure 3 est une coupe de la partie supérieure d'un mélangeur comportant une pompe de dispersion; et la figure 4 est une vue en coupe d'un autre mode

avantageux de raccordement dés mélangeurs.

Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Sur la figure 1, dans le sens d'écoulement de la phase de solution légère, les premiers stades sont les étages d'extraction A, puis on trouve l'étage de lavage B et les étages de réextraction C. La progression de la phase légère est indiquée par une ligne portant des points et la progression de la phase lourde est indiquée par une ligne normale. La phase de solution légère venant d'un réservoir de stockage 1 pénètre dans le prémélangeur séparé 2, o des additions de produits chimiques 3 sont effectuées dans la

solution d'extraction de la phase légère. La plus grande par-

tie de la solution d'extraction prémélangée 4 est envoyée

dans un premier mélangeur 5 du premier étage d'extraction.

Une alimentation de solution 6 de la phase lourde est éga-

lement envoyée dans le même mélangeur, de sorte que, dans

cet étage d'extraction, les solutions circulent en cocourant.

Après le premier mélangeur 5, la dispersion passe dans un deuxième mélangeur 7 et, de là, dans un troisième mélangeur 8. A partir du troisième mélangeur 8, la dispersion circule dans un prédédanteur 9 puis dans un décanteur 10. Dans le deuxième et le troisième étages d'extraction, la phase de

solution légère est envoyée de façon réglée à partir du pré-

mélangeur, tandis que la phase lourde circule du premier étage d'extraction vers le deuxième, et du deuxième vers le

troisième. Dans les deuxième et troisième étages d'extrac-

tion, le nombre de mélangeurs est seulement de deux, de même que dans leétage de lavage B et dans l'étage de réextraction C. Dans les étages de réextraction et de lavage, la solution

acide et la phase légère circulent toutes deux à contre-

courant. On peut voir, à l'examen du schémA, qu'un trai-

tement industriel d'extraction peut être effectué avec un nombre d'étages d'extraction plus faible que précédemment,

si on installe plusieurs mélangeurs dans chaque étage d'ex-

traction conformément à la présente invention. La figure 2 illustre, par exemple, les mélangeurs

de la figure 1 et leurs liaisons, de façon plus détaillée.

Le flux de solution 4 de la phase légère et l'alimentation

6 de la phase lourde sont amenés dans un cylindre de circu-

lation 11 situé à la partie inférieure du mélangeur et plus précisément dans la partie supérieure convergente conique de ce cylindre. La dispersion est effectuée au moyen d'une

pompe à turbine 12 située au milieu ou dans la partie supé-

rieure du mélangeur. La partie supérieure du premier mélan-

geur comporte une plaque déflectrice horizontale 13. Dans le mélangeur, sensiblement au même niveau que la chicane horizontale 13, il est prévu un tube vertical 14 par lequel la dispersion est envoyée,par l'intermédiaire d'un conduit , dans le mélangeur suivant 7 et plus précisément dans la partie supérieure du cylindre de circulation 11 de ce

mélangeur. Le bord inférieur du tube vertical 14 est sensi-

blement à mi-distance entre la turbine et la chicane hori-

zontale 13.

La structure du deuxième mélangeur 7 diffère de celle du premier mélangeur en ce qu'une pompe de dispersion 16 est fixée au-dessus de la turbine 12, coaxialement à celle-ci. Le jet de dispersion sortant de la turbine est dirigé vers le haut, dans l'espace délimité par la pompe de dispersion et par les parois extérieures du mélangeur. De là, la dispersion circule vers le bas entre les jets de turbine et, à partir de la base du mélangeur, elle remonte jusqu'au-dessous de la turbine, par l'intermédiaire du cylindre de circulation 11. Grâce à la circulation efficace

en double boucle ainsi engendrée, tout le volume du ifélan-

geur, y compris la zone supérieure, peut être maintenu dans

un état de dispersion voulu. En même temps, il est avanta-

geux d'introduire les additions de produits chimiques dans le jet de dispersion qui est dirigé vigoureusement vers le haut. Afin que le mélangeur travaille, même dans le cas d'une capacité élevée d'écoulement de solution, à une

intensité de mélange plus régulière et en même temps infé-

rieure en moyenne, le mélangeur comporte, en plus de la turbine 12, la pompe de dispersion 16 qui est installée dans la partie supérieure du mélangeur, sur le même axe 17

que la pompe à turbine 12. La fonction de la pompe de dis-

persion est d'élever la dispersion à un niveau sensiblement

plus haut que la surface du liquide dans le mélangeur, puis-

que la surface du liquide dans le prédécanteur 9 et dans le décanteur 10 est également nettement au-dessus de la surface du liquide dans le mélangeur 7. La pompe de dispersion 16 tourne à la même vitesse que-la pompe à turbine. L'entrée d'aspiration 19 du cylindre d'aspiration 18 de la pompe de dispersion 16 est située assez près de la turbine, au-dessus de son centre mais au-dessous de la surface du liquide. Des tubes élévateurs 20 faisant partie de la pompe de dispersion sont raccordés au cylindre d'aspiration, qui est fermé de

façon étanche à son sommet. Les tubes élévateurs sont dispo-

sés de manière à définir un cône s'élargissant vers le haut et, autour des extrémités inférieures des tubes élévateurs, et en particulier au- dessous de la surface du liquide, les

tubes portent des plaques coniques, parmi lesquelles la pla-

que conique extérieure 21 est représentée sur le dessin. A leurs parties supérieures, les plaques coniques s'étendent au moins au même niveau que la surface 22 du liquide dans

le mélangeur. Les plaques coniques tournent à la même vites-

se que les tubes élévateurs.

La pente montante des tubes élévateurs est choisie en fonction de la dimension de l'appareil et de la vitesse de rotation. Avantageusement, elle est comprise entre 30 et . Le nombre des tubes élévateurs n'est pas impératif et

il peut être choisi librement, par exemple entre 2 et 24.

On choisit le diamètre des tubes élévateurs de sorte que la vitesse d'écoulement dans les tubes reste relativement faible, entre 0,1 et 0,5 m/s.

A l'intérieur de ces limites, la turbulence en-

gendrée par l'écoulement est normalement assez faible pour

que le pompage ne réduise pas la dimension moyenne des gout-

telettes.

Les tubes élévateurs 20 amènent la dispersion di-

rectement dans un tube circulaire 23 qui relie les tubes

élévateurs. Le tube circulaire constitue un organe de cen-

trifugation qui sépare les phases de la solution et, à l'in-

térieur du tube circulaire, l'écoulement est ralenti du fait de la collision partielle des écoulements secondaires venant des tubes élévateurs. La dispersion sort du tube circulaire 23 par une fente horizontale qui est située du côté intérieur du tube circulaire, à 20-40 par rapport au point le plus haut du tube. La fente horizontale n'est pas nécessairement continue mais on peut prévoir, au lieu d'une fente continue, plusieurs fentes plus courtes situées dans la région du tube

qui se trouve entre les tubes élévateurs.

On voit, sur la figure 3, qu'une plaque annulaire 24 est installée en position inclinée au-dessus du tube circulaire 23 et elle s'étend sur la circonférence du tube circulaire, de manière à ce que la dispersion sortant de celui-ci s'écoule entre la dite plaque annulaire 24 et le

tube circulaire. Un seuil 25 incliné vers le bas est égale-

ment prévu sur le bord extérieur du tube circulaire 23, la surface extérieure de ce seuil étant parallèle à la plaque annulaire. La fonction du seuil étroit 25 est d'obliger la dispersion à s'écouler à distance du tube circulaire. La plaque annulaire 24 et le seuil coopèrent de façon à diriger

la dispersion, sortant du tube circulaire, vers le bas sui-

vant un angle de 45 environ.

A partir du tube circulaire 23, la dispersion s'é-

coule dans la chambre supérieure du mélangeur, dans une gou-

lotte 26 de collecte de dispersion entourant ladite chambre supérieure. La surface inférieure de la goulotte de collecte est nettement au-dessus de la surface 22 du liquide dans le mélangeur. La paroi extérieure 27 de la goulotte de collecte

sert également comme paroi cylindrique du mélangeur. La pa-

roi intérieure 28 de la goulotte peut être prévue, par exem-

ple, de façon à ce que sa partie basse soit parallèle à la paroi extérieure et sa partie haute soit parallèle aux tubes élévateurs 20 de la pompe de dispersion. En outre, suivant un autre mode avantageux de réalisation de l'invention, il

est prévu une surface 29 inclinée à partir de la paroi ex-

térieure de la goulotte et vers l'intérieur, afin de rece-

voir la dispersion, la partie inférieure de cette surface

29 se continuant par une surface de ralentissement 30 incur-

vée vers l'intérieur. Comme déjà indiqué, il est important

que le traitement de la dispersion soit souple et sans bru-

talité, afin d'éviter le risque d'émulsification. La struc-

ture comporte donc la surface inclinée 29 que la dispersion

sortant du tube circulaire frappe suivant un angle faible.

La surface 30 sert à ralentir l'écoulement de la dispersion puisque, pendant qu'elle s'écoule le long de cette surface, la dispersion est obligée de progresser en opposition à la

force centrifuge encore agissante. Si la réaction d'extrac-

tion est lente, on peut supprimer la surface de ralentis-

sement et, dans ce cas, la goulotte de collecte fonctionne comme une continuation du mélangeur puisque, alors qu'elle est déjà dans la goulotte, la dispersion possède encore un

mouvement de rotation.

On voit, sur la figure 2, que la circulation de la solution à l'intérieur d'un étage d'extraction passe du décanteur 10 au deuxième mélangeur 7, c'est-à-dire qu'un conduit 31 de phase légère et un conduit 32 de phase lourde

arrivent dans la partie supérieure du cylindre de circula-

tion. Ces communications sont réglées par des vannes respec-

tives 33 et 34. Grâce à cette disposition, on peut obtenir que la phase désirée soit à l'état dispersé à la fois dans

le deuxième et le troisième mélangeurs simultanément, puis-

que la force d'entraînement pour l'extraction est mainte-

nue aussi élevée que possible dans le premier mélangeur.

Ainsi, l'alimentation dans le premier mélangeur n'est pas

diluée par utilisation d'une circulation de décanteur di-

luée en ce qui concerne le composant à extraire, mais les

circulations du décanteur sont dirigées dans un autre mélan-

geur. On voit également sur la figure 2 une alimentation 35 de phase légère venant d'un autre étage d'extraction, qui

arrive à la surface du liquide du deuxième mélangeur. L'a-

limentation de phase lourde venant de l'étage de lavage n'est pas représentée sur le dessin mais elle arrive dans le

cylindre de circulation.

Le conduit 32 de retour de phase lourde venant du

même étage d'extraction est toujours utilisé dans les situa-

tions de démarrage. Le retour de phase lourde associé au fonc-

tionnement de la pompe de dispersion assure le démarrage de

la circulation en double boucle, essentielle pour le fonc-

tionnement du mélangeur. Les différences des poids spécifi-

ques entre les solutions peuvent créer une situation dans la-

quelle une partie de la phase légère se trouve dans la par-

tie supérieure du mélangeur et une partie de la phase lourde

se trouve dans la partie inférieure et lesdites zones incom-

plètement mélangées peuvent constituer des obstacles empê-

chant le démarrage de la circulation dans le mélangeur. De cette façon, la pompe de dispersion élève relativement plus

de phase légère vers le décanteur, à partir duquel une par-

tie de la phase lourde revient dans le mélangeur par le con-

duit de retour. Après une courte période de fonctionnement,

une quantité suffisante de la phase de solution lourde s'é-

lève et arrive dans la turbine du mélangeur, par l'intermé-

diaire du cylindre de circulation, de sorte que la circula-

tion en double boucle peut démarrer. Il est recommandé de maintenir continuellement un léger retour de phase lourde,

au moyen de la vanne 34.

A partir de la goulotte de collecte 26, la dis-

persion passe dans le troisième mélangeur, par l'intermé- diaire d'un conduit 36. Le troisième mélangeur est du même

type que le premier. La chambre supérieure du mélangeur com-

porte une plaque déflectrice horizontale qui est munie d'un collier 37 monté sur l'axe, afin d'empêcher la dispersion de s'écouler à contrecourant. Du côté opposé du mélangeur, par rapport au tube vertical 14, il est prévu une ouverture

en secteur (non représentée) par laquelle la dispersion s'é-

coule dans le prédécanteur 9. Grâce à cette disposition, la

dispersion est obligée de circuler sur toute la plaque dé-

flectrice horizontale 13 et une classification partielle des phases se produit déjà à ce stade. La plaque déflectrice horizontale du troisième mélangeur est au même niveau que la

surface de la dispersion dans la goulotte de collecte du deu-

xième mélangeur, ou légèrement plus basse. Par conséquent,

il n'est pas nécessaire de pomper la dispersion vers le troi-

sième mélangeur et la vitesse de rotation de la turbine du

troisième mélangeur peut encore être réduite.

L'installation comme décrit ci-dessus de trois mélangeurs conformément au principe à co-courant permet de maintenir la vitesse de la première turbine à une valeur

supérieure à celle de la deuxième turbine, de façon avanta-

geuse dans les cas o un traitement d'extraction intensif

engendre un effet anti-dispersion dû à des mouvements rapi-

des à la surface de séparation. De même, il est avantageux

d'augmenter la vitesse de rotation si le traitement d'ex-

traction nécessite une addition de produit chimique qui

doit être mélangé à la solution aussi rapidement que possi-

ble. Toutes les additions et circulations nécessitant une efficacité de dispersion sont effectuées dans les premier et deuxième mélangeurs et on peut donc encore réduire la vitesse de la turbine du troisième mélangeur par rapport à

la vitesse de la turbine du deuxième mélangeur tout en main-

tenant les phases en dispersion correcte.

Dans les cas ou un réglage du type de dispersion est absolument nécessaire dans tous les mélangeurs de l'éta-

ge d'extraction, la disposition la plus avantageuse consis-

te à équiper le premier mélangeur d'une pompe de dispersion

et les deuxième et troisième mélangeurs d'une plaque déflec-

trice horizontale. Les écoulements de retour du décanteur sont amenés dans le premier mélangeur, dans lequel la phase

correcte, dans la situation considérée, est maintenue en dis-

persion. Les plaques déflectrices horizontales des deuxième

et troisième mélangeurs sont placées avantageusement au ni-

veau o s'établit la surface de la dispersion dans la gou-

lotte de dispersion du premier mélangeur. Le déversoir de

trop-plein de la goulotte de collecte du décanteur est ré-

glé au même niveau ou légèrement plus bas que les plaques déflectrices horizontales desdits mélangeurs, de sorte que

la capacité de réception des solutions dans les étages d'ex-

traction reliés conformément au principe de contre-courant

n'est pas affectée.

Dans le deuxième et le troisième étages d'extrac-

tion du stade d'extraction illustré sur la figure 1, ainsi que dans l'étage de lavage et l'étage de réextraction, on utilise deux mélangeurs par étage. Dans ce cas, les premiers

mélangeurs comportent une pompe de dispersion et les deuxiè-

mes mélangeurs comportent une plaque déflectrice horizonta-

le. Les circulations internes dans un étage sont effectuées

dans le premier mélangeur, dans la partie supérieure du cy-

lindre de circulation. La phase légère entrante, venant de l'étage adjacent, est toutefois amenée sur la surface du liquide dans le premier mélangeur, o la solution entre en

écoulement libre du fait de l'abaissement de la surface en-

gendré par la pompe de dispersion. On peut maintenant ré-

duire la vitesse de la turbine du deuxième mélangeur, à une valeur plus faible qu'il Re serait possible si on utilisait seulement un mélangeur. Egalement dans cette application, la dispersion est dirigée de la goulotte de collecte des premiers mélangeurs dans la partie étranglée du cylindre de circulation du mélangeur suivant o, grace à l'effet de succion, l'écoulement de la dispersion entre les mélangeurs est assuré même pour de faibles vitesses de rotation de la turbine. La structure représentée sur la figure 4 est

avantageuse lorsqu'on traite des systèmes de solution éten-

* due et particulièrement sensible à l'émulsion. Comme repré-

senté, la partie de mélange de ltage comprend un petit pré-

mélangeur 38 comportant une pompe de dispersion, et un mé-

langeur 39 plus grand comportant une plaque déflectrice hori-

zontale. Les additions de produit chimique nécessaires sont effectuées dans le prémélangeur et les écoulements de retour nécessaires pour maintenir le type désiré de dispersion sont

effectués à partir du décanteur du même étage. Les écoule-

ments de solution provenant des étages d'extraction aaja-

cents sont dirigés comme décrit plus haut, c'est-à-dire la

phase lourde dans la partie supérieure du cylindre de circu-

lation et la phase légère dans la surface du liquide. Puis-

que le prémélangeur utilisé est sensiblement plus petit que

le mélangeur principal, on peut également utiliser des vi-

tesses en bout de pale de turbine plus faibles et le risque d'émulsification, associé à la dispersion des solutions, est

réduit. Un autre point important est que, après la prédis-

persion, on peut maintenir la dispersion dans le mélangeur

principal avec une vitesse relativement faible de laturbine.

Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'inven-

tion ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en

oeuvre et d'application qui viennent d'être décrits de fa-

son plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en

la matière sans s'écarter du cadre ni de la portée de la pré-

sente invention.

Claims (20)

Revendications

1. Procédé pour la dispersion de deux phases dans un traitement d'extraction, l'une dans l'autre, caractérisé

en ce que la dispersion d'un étage d'extraction est effec-

tuée en au moins deux stades de mélange séparés,de sorte que la dispersion est engendrée suivant un principe de cir-

culation verticale.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les solutions d'alimentation et la dispersion sont

dirigées à co-courant aux stades de mélange.

3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, ca-

ractérisé en ce que, au moins dans un stade de mélange, la

dispersion est engendrée au moyen d'une circulation vertica-

le renforcée, de sorte que les écoulements de retour de la section de décantation du même étage sont amenés dans ce stade de mélange et on élève la dispersion sensiblement plus

haut que la surface du liquide dans lachambre du mélangeur.

4. Procédé suivant la revendUcation 3, caractéri-

sé en ce que, afin de disperser les phases d'extraction, le jet de dispersion sortant de l'organe de mélange placé au milieu ou à la partie supérieure de la chambre de mélange est dévié principalement vers le haut; en ce que, au-dessous de l'organe de mélange, la dispersion est dirigée vers le bas à l'endroit des bords extérieurs de la chambre de mélange et elle change de direction, à la partie inférieure de la

chambre, de manière à s'écouler vers le haut par l'intermé-

diaire de la partie séparée centrale de la chambre de mélan-

ge; en ce que, afin d'obtenir le type voulu de dispersion,

l'écoulement de retour de la phase désirée, venant de la sec-

tion de décantation appartenant au même étage d'extraction

que la chambre de mélange, est amené dans la chambre de mé-

lange, au-dessous de l'organe de mélange; en ce que la dis-

persion est évacuée de la chambre de mélange par élévation de la dispersion, en au moins deux écoulements secondaires séparés en cercle, sensiblement plus haut que la surface du liquide dans la chambre de mélange; et en ce qu'on met la dispersion en rotation dans une direction tangentielle par rapport à l'écoulement circulaire, de sorte que la force centrifuge provoque une classification partielle des phases, et on conduit la dispersion de façon souple, sous

la forme d'une couche mince, vers le stade suivant.

5. Procédé suivant la revendication 4, caracté-

risé en ce que l'écoulement de retour de la phase lourde

est utilisé dans la situation de démarrage, afin d'engen-

drer une circulation en double boucle.

6. Procédé suivant la revendication 4, caracté-

risé en ce que l'écoulement de retour de la phase lourde

est amené de façon continue dans la chambre de mélange.

7. Procédé suivant l'une quelconque des reven-

dications 4 à 6, caractérisé en ce que la dispersion est

divisée en 2 à 24 écoulements secondaires.

8. Procédé suivant l'une quelconque des revendi-

cations 4 à 7, caractérisé en ce que la vitesse d'écoule-

ment de la dispersion dans les écoulements secondaires est

de 0,1 à 0,5 m/s.

9. Appareil pour la dispersion de deux phases dans un traitement d'extraction et pour l'obtention du type désiré de dispersion, comprenant un prédécanteur (9) et un décanteur (10), ainsi qu'un cylindre de circulation (11)

installé dans la partie inférieure du mélangeur et une tur-

bine (12) placée au-dessus du cylindre de circulation, ca-

ractérisé en ce que la section de mélange de l'étage d'ex-

traction comprend au moins deux mélangeurs (5,7).

10. Appareil suivant la revendication 9, carac-

térisé en ce qu'au moins l'un des mélangeurs comporte une pompe de dispersion (16) et des conduits de retour (31,32) pour les phases venant du même étage d'extraction, lesdits conduits étant raccordés à la partie supérieure du cylindre

de circulation (11) qui converge vers le haut.

11. Appareil suivant la revendication 9 ou 10,

caractérisé en ce que les mélangeurs sont reliés en série.

12. Appareil suivant l'une quelconque des revendi-

cations 9 à 11, caractérisé en ce que l'équipement de mélan-

ge est composé d'au moins deux mélangeurs, le premier de ces mélangeurs ayant une dimension sensiblement plus petite

que les autres et comportant une pompe de dispersion (16).

13. Appareil suivant l'une quelconque des revendi-

cations 9 à 12, caractérisé en ce que la vitesse de rotation

de la turbine (12) dans les mélangeurs diminue dans la di-

rection d'écoulement.

14. Appareil suivant la revendication 10, carac-

térisé en ce que, afin d'obtenir le type désiré de disper-

sion et d'engendrer une circulation en double boucle, un conduit (32) de retour de phase lourde et un conduit (39) de retour de phase légère venant du décanteur (10) du même

étage d'extraction sont tous deux raccordés à la partie su-

périeure du cylindre de circulation (11); en ce que, au-

dessus de la pompe à turbine (12) placée au milieu ou à la partie supérieure du mélangeur, est installée une pompe de

dispersion (16) coaxiale à la turbine (12), l'entrée d'as-

piration (19) du cylindre d'aspiration (18) de ladite pompe de dispersion (16) étant située au-dessus du centre de la turbine (12); en ce que au moins deux tubes élévateurs (20) qui définissent un cône s'élargissant vers le haut partent du cylindre d'aspiration (18), qui est fermé à sa partie

supérieure; en ce que des plaques coniques (21), dont l'ex-

trémité inférieure s'étend au-dessous de la surface du liqui-

de (22) et dont l'extrémité supérieure est au moins au même niveau que la surface du liquide (22) dans le mélangeur, sont installées autour des tubes élévateurs (20); en ce que

les tubes élévateurs (20) se terminent à la partie supérieu-

re dans un tube circulaire de liaison (23) à partir duquel

la dispersion est dirigée, par l'intermédiaire d'une goulot-

te de collecte (26) située au-dessus de la surface du li-

quide (22) dans le mélangeur, vers le stade suivant.

15. Appareil suivant l revendication 14, carac-

térisé en ce que le tube circulaire (23) comporte au moins une fente horizontale qui est située du c8té intérieur du

tube circulaire, à 20-40 du point le plus haut du tube.

16. Appareil suivant la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce qu'un seuil étroit bas, est prévu sur le bord extérieur

17. Appareil suivant l'une dications 14 à 16, caractérisé en ce laire (24) est installée en position

tube circulaire (23).

18. Appareil suivant l'une dications 14 à 17, caractérisé en ce (25), incliné vers le du tube circulaire,

quelconque des reven-

qu'une plaque annu-

inclinée au-dessus du

quelconque des reven-

qu'une surface incli-

née (29), dirigée vers l'intérieur, est formée à partir de

la surface extérieure (27) de la goulotte de collecte (26).

19. Appareil suivant la revendication 18, carac-

térisé en ce que la partie inférieure de la surface incli-

nde (29) se continue par une surface de ralentissement

(30) incurvée vers l'intérieur.

20. Appareil suivant l'une quelconque des reven-

dications 14 à 19, caractérisé en ce que le nombre des tu-

bes élévateurs (20) est de 2 à 24.