Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
La présente invention concerne un procéd~ d'extraction -~ -
de divers métaux qui peuvent être plus ou moins combinés ou
disperses dans le mercure sans altérer l'aspect de ce dernier.
C'est notamment le cas des charges de mercure des cellules d'élec-
trolyse o~ le mercure, tout en restant brillant et fluide, retient
dea métaux dont la présence perturbe l'électrolyse. Ce procédé
permet égaLement la décomposition des "beurres de mercure", en
particulier de ceux formés au cours de l'électrolyse des solutions
aqueuses de chlorure alcalins par le procédé d'électrolyse à
cathode de mercure. Ces beurres se forment, d'une part à partir
des impuretés contenues dans les saumures dont l'épuration est
toujours incomplète quel que soit le procédé d'épuration choisi,
et d'autre part ~ partir des impuretés contenues dans les saumures
dont l'épuration est toujours incompl~te quel que soit le procédé
d'épuration choisi, et d'autre part à partir des fonds de cellule ~ -
généralement en acier~ ^~
Ces beurres sont essentiellement constitués par dumercure et des amalgames ou des combinaisons plus ou moins bien
définies de mercure avec du fer, du nickel et d'autres métaux
~o lourds, ainsi qu'avec des alcalins ou alcalino-terreux, notamment
du sodium, potassium, strontium, etc.O. Ils ont une consistance
visqueuse et flottent sur le mercure en mouvement ou adhèrent aux
fonds métalliques des cellules d'électrolyse, et en divers points
du circuit mercure des ceIlules ou des décomposeurs. Leur présence
est néfaste, tout d'abord parce qu'elle immobilise une quantité
importante de mercure, réduisant ainsi la quantité de mercure
di~ponible pour former l'amalgame alcalin produit ~ lectrolyse,
., . :
; et surtout parce qu'elle freine l'écoulement normal du flot de
mercure, perturbant ainsi la bonne marche de l'électrolyse.
,
Divers moyens ont été proposés pour prévenir ou ralentir
la formation de beurre, ou pour décomposer le beurre déj~ formé. ;~
Il s'agit soit de décomposition chimique faisant intervenir des
- 1 - '
.:' ' :, :, , ; : ,. .
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~ " , ,:, , , , : .. ,
` 3
lavages avec des solutions aqueuses ou des ~olutions d'acide~ plus
ou moins concentrées, comme dans le ~F 2.229.461, la demande japonaise
Sho ~3 80136 publiee sous le n 48.997 le 20 novembre 1972 ou lè EF 2.215.479, P`
soit de ~c~r~osition electrolytique ccmne dans le BF 2A244.837 ou la demande
~aponaise Sho 46-34097 publiee sous le n 47-34097 le 12 janvier 1973, soit
de moyen mecanique carme dans ~e BF 2.215.388 .
~ .
Ces procédés présentent des inconvénients divers, comme
l~immo~ilisation de stocks de mercure, l'investissement dans des
appareillages coûteux et les difficultés de manutention due~ aux
risques d'intoxication mercurielle par les pertes de mercure dans
lienvironnement.
~ Le procédé mis au point par la demanderesse obvie ~ la
; plupart de ces inconvénients. Il consiste ~ faire réagir du
peroxyde d'hydrogène en solution aqueuse sur le beurre du mercure,
pH 5-11, en assurant le contact de l'oxydant avec les matériaux
occultes dans le beurre au moyen d'un agitateur suffisamment puis~
sant. Les métaux sont rapidement oxydés et donnent suivant la~-
solubilité de leurs hydroxydes une solution ou une suspension dans
la phase aqueuse. Une faible quantité de mercure se trouve - ~
~20 émulsionn~e, mais se sépare presque imm~diatement par décantation. ~ ; ?
Après un rinçage rapide ~ 1'eau , le mercure, qui est la consti~
tuant principal du beurre, peut être récupéré et réintroduit
l'électrolyse comme du mercure neuf. La suspension noirâtre conte
nant les métaux oxyd~s peut, soit rejoindre le~ eaux de procéd~
de l'électrolyse pour subir le traitement final de démercurisation ~ ;
totale avant rajet dans l'environnement, soit être recyclée au ;~
stade de l'épuration des saumures.
La concenkration du peroxyde dthydrog~ne utilis~ n~a au-
cune inaidence ~ur le résultat, pui5qu'il est ajout~ à l'eau cou~
vrant la masse de mercure à traiter de façon ~ maintenir en perma- ; ;
nence un léger excès d'oxygène disponible.
Tout appareillage permettant d'assurer le meilleur
:
,: ~
.
contact possible entre le mercure à traiter et la phase aqueuse
contenant le peroxycle d'hydrogène peut convenir. Ainsi, tout
dispositif produisant la formation de gouttelettes de mercure peut
etre utilisé, et suivant l'importance de la masse de mercure a
traiter, on fera appel à des agitateurs ~ palettes ou à barreaux,
des vibreurs électro magnétiques, des systèmes à buses de pulvéri-
sation.
Par exemple pour traiter les 3 tonnes de mercure contenues
dans une cellule d'électrolyse, on peut utiliser une pompe à mercu-
re capable de refouler 80 à 120 tonnes/heure de mercure à une
pression de 2 ba~$ à travers 3 buses montées en parallèle dans le
bac contenant la solution de peroxyde d'hydrogene~ Le mercure en
gouttelettes traverse ainsi la solution et se rassemble au fond
- du bac d'où il est repris par la pompe, recyclé et renvoyé sans
perte dans le circuit d'électrolyse lorsque la purification est
complète. La durée de l'opération est de une heure environ si la
solution de peroxyde d'hydrogène est ajoutée progressivement en
fonction de la libération des impuretés métalliques.
Au cours d~une électrolyse de métaux alcalins le système
.:
de décomposition du beurre peut être intégré au circuit mercure,
intercalé entre le décomposeur et la cellule d~électrolyse, mais
. .
la purification peut aussi bien être conduite en dehors du circuit - ~;
mercure si cela est jugé préférable. La simplicité du procédé
permet de purifier le mercure de manière périodique, de façon
à éviter la formation du beurre. -~
Les exemples ci-dessous illustrent de façon non limi-
tative le proc~d~ de récup~ration du mercure purifié ~ partir de
mercure souillé ou de beurres de mercure, mis au point par la
demanderesse
- Exemple 1
On traite un beurre provenant d'une cellule d'électro-
lyse de solution aqueuse de chlorure de sodium et contenant :
.
, ~ ,
.
Fe 15.000 ppm
Sr 4.000 ppm
Métaux divers quelques dixaines de ppm. ~;
200 g de beurre sont lavés ~ trois reprises avec 250 ml d'eau per~
mutée contenant 2,5 ml d'une solution aqueuse ~ 30 % de peroxyde
d'hydrogène. Chaque lavage au vibreur électromagnétique dure --
15 minutes, la masse étant refroidie pour évacuer les calories
dégagées par l'oxydation des métaux. La vitesse d~introduction
de la solution de peroxyde est suivie par des moyens simples comme
la touche au papier iodo-amidonné ou la mesure du potentiel d'oxydo-
réduction de la phase aqueuse.
Le mercure rénové est recueilli. Il reste :
Fe ~ 50 ppm
autres métaux ~ 1 ppm ;
Exemple 2
On traite d'une manière identique à celle de l'exemple 1 -
: -:
un beurre de mercure. Voici les résultats obtenus :
Beurre Mercure récupéré
Fe en ppm 7~510 10 ppm
Sr " " 2.400 néant
a " " 2.050 non dosé `~
Ni " " 165 " " ,
Al
Cr " " 22 " " ; ,
Mo " " 20 " "
; V " " 20 " " '~
Mg, Mn, )
Cu, Pb ) en ppm~ 5 " "
Sn
- Exemple 3 ;~
On traite d'une manière identique ~ celle de l'exemple 1 `~
un mercure pollué. Voici les résultats
;' ' ':
.~. . ..
- 4 - ;
' ' '
r~~
"
Mercure pollué _rcure purifié
Fe (ppm)300 22
Sr " ~ 10 1,2 .
- Exe~ 4
Le mercure pollué d'une cellule, soit environ 3 tonnes,
a été traité dans le ~ystème bac pompe-pulvérisateur en moins d'une
heure en présence d'environ 150 litres d'eau permutée à laquelle :
on a ajouté progressivement 12 litres d'une solution aqueuse ~ 30 % ;~
de peroxyde d'hydrogène. La perte de mercure est de l'ordre de
0-3%~
Voici les résultats : ~ ;
~ Mercure purifié
- Fe (ppm) 40 1,5
Sr " 1.7 ~ 0,05
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