~z~æ
L'invention concerne un procédé de precipitation
de Al(OEI)3, à forte productivité, à partir d'une solution
d'aluminate alcalin, sursaturee, obtenue selon le procédé
Bayer d'attaque alcaline des bauxites, permettant d'ob-tenir
par introduction d'amorce un trihydroxyde d'aluminium a
grosse granulométrie, dont l0 ~ au plus des parti.cules pro-
duites ont leur plus petite dimension inférieure a 45
microns.
Le procédé ~ayer, largement décrit dans la litté-
rature spécialisee, et bien connu de l'homme de l'art,constitue la technique essentielle de production de l'alu-
mine destinée a etre transformée en aluminium par électro-
lyse ignée. Selon ce procédé, la bauxite est traitee à
chaud au moyen dlune solution aqueuse d'hydroxyde de sodium,
à concentration appropriee, provoquant ainsi la solubilisa-
tion de l'alumine et l'obtention d'une solution sursaturee
d'aluminate de sodium. Après séparation de la phase solide
constituant le résidu inattaqué ~boues rouges) du minerai,
la solution sursaturee d'aluminate de sodium est genérale-
ment ensemencee avec de l'hydroxyde clraluminium des~gneci-après par l'expression amorce dans le but de provoquer
la prëcipitati.on d'un trihydroxyde dlaluminium.
Comme cela est bien connu de l'homme de l'art, il
existe plusieurs variantes industrielles de production du
trih~droxyde d'aluminium par attaque alcaline Bayer des
bauxites, que llon a l'habitude de classer en deux catego-
ries, l'une sous le nom de procedé europeen, l'autre sous
le nom de procédé americain.
Selon le procedé européen, la précipita-tion du
trihydroxyde d'aluminium s'effectue au cours de l'operation
dite de décomposition d'une solution aqueuse d'aluminate de
sodium a haute concentration en Na2O caustique, disposant
en genéral de 130 a 170 grammes de Na2O par litre de solu-
tion d'aluminate de sodium a décomposer. Il faut entendre,
, . 1 --
dans le cadre de l'expression concentration en Na2O
caustique, la quantité totale de Na2O exprimée en gramme
par litre dans la sol.ution d'aluminate de sodium a décom-
poser, se presentant sous la forme liee d'aluminate de
sodium et sous la forme libre d'hydroxyde de sodium. Selon
ce procede, on introduit dans la solution d'alumina-te de
sodium a decomposer, une quantite generalement comprise
entre `350 g/l et 600 g/l d'Al(OH)3 jouant le rôl.e d'amorce,
la decomposition de la solution s'effectuant en general a
1~ une temperature au plus egale a 55 C. Un tel procede
conduit à une forte productivite d'alumine pou~ant atteindre
80 g de A12O3 par litre de la solution d'aluminate de sodium,
mais le trihydroxyde d'aluminium ainsi produit est generale-
ment de fine granulometrie et donne par calcination une
alumine dont la finesse est actuellement estimee genante
pour l'électrolyse ignee.
Selon le procédé americain, la precipitation du
trihydroxyde d'alumini.um s'effectue par la decomposition
d'une solution aqueuse d'al~ninate de sodium de faible con-
centration en Na2O caustique, ne depassant pas 110 g deNa2O par litre de solution d'aluminate de sodium à decompo-
ser. Pour ce faire, le procede americain consiste à intro-
duire dans la solution d'aluminate de sodium a decomposer
une quantite d'Al(OH)3 jouant le rôle d'amorce, quantite
plus faible que dans le procede europeen, generalement com-
prise entre 100 g/l et 200 g/l de la solution d'aluminate a
decomposer, la decomposition s'effectuant par contre a une
temperature plus elevee, telle que par exemple 70 C. Toutes
ces conditions operatoires reunies conduisent a la production
d'un trihydroxyde d'aluminium de plus grosse granulometrie
que celle obtenue par le procede europeen, qui, apres clas-
sification et calcination, donne une alumine disposant de
la granulometrie actuellement souhaitëe pour l'elec-trolyse
ignee et connue sous l'appelation Sandy Coarse~. Mais, par
5~
un effet con~raire, lesdites conditio~s opératoires
provoquent une diminution de la productivité en A12O3, qui
apparaIt beaucoup plus faible que dans le procédé européen,
se situant en général autour de 50 g d'~l2O3 par litre de
la solution d'aluminate, dans le cas de la production d'une
alumine Sandy Coarse. Et, il est bien connu que les
tentatives d'amélioration de la productivite par diminution
de la temperature de décomposition et l'introduction, dans
la solution dlaluminake de sodium à décomposer, d'une quan-
tité plus importante d'Al(OH)3 jouant le rôle d'amorce, sesoldent par la disparition de l'alumine à granulométrie
aSandy Coarse et l'apparition d'une alumine à plus faible
granulométrie.
Depuis longtemps, et comme l'atteste le grand
nombre de publications dans ce domaine, de nombreuses ten-
tatives ont été faites tant sur le procedé americain que
sur le procedé europeen, pour trouver un procéde diobtention
de trihydroxyde d'aluminium à grosse granulométrie, dispo-
sant simultanément de la produc-tivité du procédé européen.
Un premier procédé decrit dans le brevet des
Etats-Unis n 2.657.978, dont le but est de favoriser l'aug-
mentation de la productivité en hydroxyde d'aluminium de
forte granulométrie, concerne l'introduction en deux periodes
de trih~droxyde d'aluminium, jouant le rôle d'amorce, la
première periode consistant a introduire la seule quantite
d'amorce nécessaire à l'obtention de cristaux de grosse gra-
nulometrie, tandis que, dans la deuxième période, est intro-
duite une nouvelle quantité d'amorce. Mais, à tra~ers les
résultats qui sont énoncés, l'augmentation de la productivite
apparalt très faible et, par la même, peu intéressante indus-
triellement.
Un au-tre procédé, decrit dans le brevet des Etats-
Unis n 3.~6.850, qui poursuit le but d'augmenter simulta-
nement la productivite et la dimension des particules de
, .~ .. .
trihydroxyde d'aluminium, precipité à partir de la liqueur
d'aluminate de sodium sursaturée, consiste à introduire en
continu du trihydroxyde d'aluminium jouant le rôle d'amorce
dans la solution d'aluminate de sodlum en circulation dans
une zone de decomposition a plusieurs etages et à pratiquer
un refroidissement intermediaire entre deux etages de décom-
position. Mais, ce procéde se prete mal a une production
de dimension industrielle en raison du domaine de tempera-
ture etroit dans lequel il doit evoluer et egalement en
raison du faible gain de produc-tivité qui resulte de sa rnise
en oeuvre.
Par ailleurs, poursuivant simultanément le but
d'ameliorer le rendement de précipitation et la granulomé-
trie de l'hydroxyde d'aluminium produit, un autre procede,
décrit dans le brevet ~rancais n 2.440.916, preconise la
decomposition en deux phases de la solution d'al~ninate de
sodium sursaturee.
La première phase de decomposition consiste à
introduire dans la solution d'aluminate de sodium une quan-
tite contrôlee d'une suspension d'amorce fine, cette phasese deroulant à une temperature comprise entre 77 C et
66 C. Puisr la deuxième phase de décomposition tr~ite la
suspension refroidie provenant de la première phase par
l'introduction d'une quantite suffisante d'amorce de plus
grosse granulometrie, de telle maniere que la quantite
cumulee d'amorce introduite dans les deux phases represente
au moins 130 g de trihydroxyde d'aluminium par litre de
solution à decomposer, cette quantite d'amorce ne depassant
pas en general 400 g/l. Mais, l'amelioration que l'on peut
constater à l'egard du procede americain concerne plus
l'augmentation de la productivite que l'obtention d'une
granulometrie reellement plus grosse, amelioration qui appa-
ralt être la consequence simultanee de la sursaturation de
la solution d'aluminate de sodium à decomposer qui depend
de l'attaque de la bauxite et de son temps de sejour par-
ticulièrement long (de 4S à 100 heures) dans la zone de
décomposition alors qu'une plus grande quantité d'amorce
globalement introduite dans cette solution ne mani~este pas
une action déterminante.
Alors que le p.rocédé décrit dans le brevet fran-
.cais n 2.440.916 semble préconiser l'usage d'une plus
grande quantité d'amorce recyclee ne depassant pas cependant
400 g/l de solution d'aluminate de sodium a decomposer et
ce, dans le but d'augmenter productivite e-t granulométrie
des particules produites, le brevet des Etats-Unis n
4.305.913 dénonce le caractère néfaste de l'usage d'une
grande quantite d'amorce dans le procede europeen, allant
jusqu'a exprimer que la conséquence en est la production
d'un trihydroxyde d'aluminium de faible granulometrie.
C'est pourquoi, ce brevet preconise un autre procéde de
decomposition par etapes d'une solution d'aluminate de so-
dium sursaturee qui comporte une premiere etape d'agglomé-
ration, une deuxieme étape de grossissement des agglomérats
et, enfin, une troisieme étape de production de l'amorce,
ces trois étapes étant distinctes mais en relation, tandis
que la temp.érature sous laquelle se déroule ce procéde est
comprise entre 7~C et 85C et que la quantite d'amorce
introduite est choisie entre 70 et 140 g/l de solution
d'aluminate de sodium a decomposer. Mais, ce procede n'ap-
porte pas une solution plus favorable ~ l'homme de l'art
puisque, tout en produisant une alumine de granulome-trie
apparemment favorable, il reste de faible productivi-te
quand il est compare a un procédé européen.
Aussi, a travers les diverses publications con-
nues, il apparalt que de nombreux moyens ont ete mis en
. oeuvre pour tenter dlaboutir à un procede de decomposition
de solution d'aluminate de sodium sursaturee disposant
simultanement des seules qualites reconnues aux procedes
-- 5
~ a~f~
~L~W~
américain et européen, c'est-à-dire permet-tant la p.roduc-
tion d'une alumine de grosse granulométrie (type Sandy
Coarse) avec une forte productivite. Mais, l'homme de
l'art est dans l'obligation de reconnaltre que les procédes
proposés fournissent des solutions incomplètes et peu satis-
faisantes puisque, pour parvenir à une alumine de granulome-
trie acceptable, il faut, en general, subir une perte de la
forte productivite en alumine que l'homme de l'art ne peut
plus accepter industriellement.
10 C'est pourquoi, forte des inconvenients preci-tes,
la Demanderesse, poursuivant ses recherches, a trouve et mis
au point un procede de decomposition d'une solution d'alu-
minate alcalin sursaturée, obtenue selon le procede Bayer
d'attaque alcaline des bauxites par l'introduction au sein
de ladite solution d'une quantité d'amorce encore jamais
pratiquée et considéree, dans l'art antérieur, comme nefaste,
procede dont le but est d'ob-tenix simultanement à l'echelle
industrielle, une producti~ite elevee en trihydroxyde d'alu-
minium par l'amelioration du rendement de decomposition de
llaluminate alcalin et un trihydroxyde d'aluminium cris-
tallise, de grosse granulométrie, do:nt 10 % au plus des par-
ticules produites ont leur plus petite dimention inférieure
à 45 microns.
Le procédé selon l'invention, qui consiste à
mettre en contact la totalité de l'amorce u-tilisée avec la
totalite de la solution d'aluminate alcalin sursaturee ob-
tenue selon le procede Bayer, se caracterise en ce que:
a) dans la zone de decomposition du procede Bayer comportant
n etages en cascade, on cree une suspension à hau-te
teneur en matière sèche d'au moins 700 g/l de solution
d'aluminate alcalin à décomposer dans au moins un etage
par introduction d'amorce constituee par des cristaux de
trihydroxyde d'aluminium de granulométrie non selec-tion-
nee;
-- 6 --
3 21~5Z9Z
b) après un temps de séjour dans la 2.0ne de décomposition
a une temperature maximale choisie dans l'intervalle de
50 C a 75 C jusqu'~ l'obtention d'un rapport ponderal
A12O3 dissoute/Na2O caustique au plus egal a 0~7, on
prélève une fraction constituée par au plus 50 % en
volume de la suspens.ion a haute teneur en matière seche
en circulation dans la zone de décomposition;
c) puis, apres ledit prélevement, on introduit ladite frac-
tion dans une zone de classification dont:
cl ~ la partie grenue séparée est extraite et constitue
la production d'Al(OH)3 ~e grosse ~ranulométrie et
C2 ~ l'autre partie separée, formant une suspension, est
retiree de la zone de classification et jointe a la
fraction restante de la suspension en circulation
dans la zone de decomposition qui n'a pas ete sou-
mise a la classification;
d) on soumet la suspension resultant de l'operation effec-
tuee en c2 a une separation solide-liquider la phase
solide separée constituant l'amorce de trihydroxyde d'alu-
.minium de granulometrie, non sélectionnee, recyclee dans
la zone de decomposition du procede Bayer.
Pour faciliter la descr~pti.on ulterieure de llin-
vention, il est necessaire de rappeler que la teneur en
- matière sèche de la suspension creee par l'intro~uction de
l'amorce dans la solution d'aluminate alcalin sursaturee à
decomposer s'exprime en gramme de trihydroxyde d'aluminium
sec par litre de ladite solutionr tandis que la concentra-
tion en ~a2O caustique en gramme par litre de la solution
d'aluminate de sodium exprimé, comme cela est bien connu, la
quantite totale de Na2O present dans ladite solution sous
la forme liee d'aluminate de sodium et sous la forme libre
d'hydroxyde de sodium.
Dès lors que ces definitions sont rappelees, la
description de l'invention est faite a l'aide d'un schema
~æ~
général d'une installation de production du trihydroxyde
d'aluminium selon l'invention et représenté par la figure
1.
. Selon cette figure, la zone de décomposition de
la solution d'aluminate de sodium comporte n é-tages de
- décomposition, constituée par un premiex groupe (A) de ~<p
étages et un deuxiame groupe (B) comportant (n-p) étages de
decomposition de la solution d'aluminate alcalin.
La solution Ld d'aluminate alcalin sursaturee à
décomposer peut etre introduite en totalite dans l'un au
moins des etages de decomposition des groupes (A) ou (B),
par exemple selon Ldl, Ld2..., Ldp dans le cas du groupe
(A). Mais elle peut egalement être introduite pour une par-
tie dans l'un au moins des étages de décomposition du groupe
(A) et pour l'autre partie dans l'un au moins des etages de
decomposition du groupe (B). De même, le trihydroxyde d'alu-
minium de granulometrie non selectionnee, jouant le rôle
d'amorce, peut être introduit en tout ou partie selon la
même repartition que la solution d'aluminate, par exemple
selon Sal, Sa2..., Sap dans le cas du groupe (A).
Au cours de ses recherches, la Demanderesse a mis
en évidence qu'il était possible de creer une suspension a
haute teneur en matière sèch~, d'au moins 700 gtl de solu-
tion d'aluminate alcalin à decomposer, par introduction
dlamorce consti~uee par des cristaux de trihydroxyde d'alu-
minium de granulometrie non sélectionnee, c'est-a-dire de
granulométrie à large distribution, une telle suspension
conduisant simultanément à l'obtention d'une alumine de
grosse granulométrie du type Sandy Coarce et avec une
forte productivité.
Préférentiellement, la concentration en matière
sèche de la suspension d'amorce créée dans au moins un
étaye de la zone de décomposition, es-t choisie entre 800 et
2000 grammes de Al(OH)3 de granulomé-trie non sélectionnee,
~L2~
par litre de solution d'aluminate de sodium à decomposer.
Cette suspension d'amorce a haute teneur en
matière sèche peut occuper préférentiellement au moins (n~l)
etages de la zone de decomposition, et il peut être souhai-
table que ladite suspension occupe les (n-l) derniers etages
de la zone de décomposition. Dans ce dernier cas, le groupe
(A) de la zone de décomposition est alors constitue d'un
seul etage.
Mais, il peut etre interessant que la suspe.nsion
d'amorce creee, a haute teneur en matiere seche, occupe les
n etages de decomposition. Ladite suspension est alors
obtenue par l'introduction simultanee dans le premier e-tage
de decomposition de la totalite de l'amorce et de la totalite
de la solu-tion d'aluminate alcalin a decomposer.
La suspension d'.amorce créée, à hau-te teneur en
matière sèche, sejourne dès sa formation, dans la zone de
décomposition. Elle s'y trouve maintenue à une temperature
maximale choisie dans l'intervalle de 50 C à 75 C pendant
le temps necessaire a l'obtention d'un rapport pondéral
~12O3 dissoute/Na2O caustique au plus egal à 0,7. Prefe-
rentiellement, la température maxima].e à laquelle est sou-
mise la suspension d'amorce dans la zone de decomposition
est choisi.e dans l'intervalle 50 C a 68 C.
~lais quand la température maximale à la~uelle est
soumise la suspension créée à haute teneur en matière sèche
dans la zone de décomposition est choisie dans l'incervalle
60 C a 75 C, dans l'un au moins des n etages de decom-
position, il peut se reveler important de pratiquer un
refroidissement force de ladite suspension circulant dans
les n-l autres étages de la decomposition, des sa sortie de
l'étage de décomposition concerné, de telle maniere que sa
tempërature maximale apres refroidissement soit au plus de
60 C
Des l~rs que la suspension creée a haute teneur
en matiere seche, en circulation dans la zone de decomposi-
tion, y sejourne pendant le temps nécessaire, une fraction
Ln 1 de ladite suspension constituée par au plus 50 ~ en
volume et, de preference, par au plus 30 % en volume, est
prelevee et intrcduite dans une zone de classification (C)
dont la partie grenue Lg est e.xtraite en constituant la
production d'Al(OH)3 de grosse granulometrie obtenue selon
l'invention, tandis que l'autre partie Lc formant une sus-
pension, est retirée de la zone (C) de classifica-tion et
est jointe à la fraction restante de la suspension criculant
dans la zone de decomposition.
La suspension Ln provenant de la zone de decompo-
sition, sans passer par la zone de classification (C), est-
alors soumise a une separation solide.-liquide en (~), la
phase liquide La etant envoyee vers la section suivante du
procede Bayer, tandis que la phase solide Sa constitue, selon
l'invention, l'amorce de trihydroxyde d'aluminium de ~ranu-
lometrie non sélectionnée qui est recyclee dans au moins un
etage de la zone de décomposition de la solution d'aluminate
alcalin sursaturee.
La phase solide Sa constituant l'amorce de granulo-
metrie non selectionnee peut être introduite sous cette forme
dans la solution d'aluminate alcalin à decomposer ou bien
peut l'atre sous la forme d'une suspension prealablement pre-
-paree par dispersion dans tout ou partie de la solution
d'aluminate alcalin a decomposer.
Selon une variante, on introduit une quantite
mineure de l'amorce de trihydroxyde d'aluminium dans le pre-
mier étage de la zone de decomposition, puis, la quantité
3~ restante de ladite amorce dans le deuxieme étage de la dé-
composition.
En géneral ".a quantite majeure de l'amorce du
trihydroxyde d'aluminium introduite dans le deuxieme etage
de decomposition est au moins egale à 70 % en poids de la
-- 10 --
~. .
~L2~5,2~
totali-te de l'amorce recyclee.
Selon cette même varlante, la solution d'alumi-
nate alcalin à decomposer est introduite en totalité dans
le premier etage de la zone de décomposition. Mais, il
s'est revele egalement interessant d'introduire dans le
premier etage de la zone de decomposition au moins 20 % en
volume de la solution d'aluminate alcalin à decomposer
tandis que le volume restant de ladite solution d'aluminate
alcalin est introduite dans le deuxième etage de la zone de
decomposition.
Dès lors, et selon la variante precitee, la tem-
perature maximale pratiquee dans le premier ëtage de la zone
de décomposition est choisie dans l'intervalle de 65 C à
80 C tandis que la température maximale dans le deuxième
étage de la zone de décomposition est choisie dans l'inter-
valle allant de 50 C a 65 C.
Le procédé selon l'invention de decomposition de
la solution d'aluminate alcalin sursaturee par la mise en
contact de la totalite de l'amorce de granulométrie non
selectionnée avec la totalité de ladite solution, peut s'ef-
fectuer aussi bien en continu qu'en discontinu.
Dans le cas, le plus général, d'une décomposition
en continu, un etage de décomposition est formé d'un volume
de suspension de l'amorce dans la solution d'aluminate
2~ alcalin à décomposer coxrespondant à un temps de sejour
moyen recherche de ladite suspension en circulation, ce
volume etant alimenté en permanence par l'étage antérieur
et alimentant en permanence l'étage posterieur.
L~ans le cas d'une decomposition en discontinu,
telle qu'elle peut être realisee, par exemple, en ~atch,
un etage de décomposition est forme d'un volume de suspen-
sion de l'amorce dans la solution d'aluminate alcalin à
decomposer correspondant au temps total necessaire à la
décomposition de ladite solu-tion.
. .
o~
Les caractéristiques essentielles de l'invention
seront mieux perçues grace a la description des exemples
ci-dessous:
EXEMPLE 1
Cet exemple illustre la possibilité de créer,
selon l'invention, une suspension à haute teneur en matière
seche, par introduction d'amorce constituée par des cris-
taux de trihydroxyde d'aluminium de granulométrie non sélec-
tionnée, assurant l'obtention de particules d'Al~OH)3 de
grosse granulométrie, tout en conservant une ~orte produc-
tivité.
Pour ce faire, on a utilisé une unité industrielle
de production d'alumine selon le procedé ~ayer, dans la-
quelle on a attaque a 235 C un melange equiponderal de
bauxites française et australienne qui avaient la composi-
tion en pour cent en poids sui~ante:
~auxites
_ _ française australienne
Perte au ~eu 13,47 23,88
SiO2 5,3 5,3
A123 52,3 54,8
23 24,0 13,0
. TiO2 2,7 2,6
CaO 1,8 0,05
V25 0,08 0,04
P205 o,20 0,08
C organique 0!15 0,25
. __
On a ainsi obtenu une solution d'aluminate de
sodium sursaturée a décomposer ayant la composition sui-
vante:
Na20 caustique 160 g/l
Na20 carbonaté 10 g/l
- 12 -
A123 180 g/1
C organique 8 g/l
Cette solution d'aluminate de sodium à décomposer
etait introduite à raison de 400 m3 a l'heure dans la zone
de décomposition comportant ~ étages, chaque étage étant muni
- d'une agitation mecanique~
La totalite de la solution d'aluminate de sodium
a décomposer etait lntroduite dans le premier etage de la
zone de décomposition ainsi que la totalité de l'amorce.
La tempéra-ture était de 63 C dans le premier
étage de décomposition et de 60 C dans le dernier.
Trois essais industriels de décomposition en con-
tinu ont été realises sur une péri.ode de trois mois.
L'essai 1 illustre l'utilisation d'une suspension
d'Al(OH)3 à teneur en matiere sèche équivalente à celle pré-
conisée par l'art anterieur, mais plus faible que la teneur
inférieure retenue dans le cadre de l'invention.
L'essai 2 revèle l'intéret d~ la forte augmenta-
tion de la teneur en matiere sèche de la suspension d'Al(OHJ3
dans la solution d'aluminate de sodium sursaturee à decom-
poserO
L'essai 3 montre llinEluence de la classification
dans le cadre de l'invention par passage dans cette zone
d'une fraction de la suspension circulant dans la zone de
~5 décomposition.
Dans les trois essais, l'amorce utilisee avait
une granulometrie non sele~tio~mee.
Les resultats obtenus ont ete rassembles dans le
tableau 1 ci-après:
- 13 -
~L2~
TABLEAU 1 Essa~ 1 Essai 2 Essai 3
Amorce ou Al(OH)3 en g/l 500 1400 1400
de la solution d~aluminate
de sodium a decomposer
% en poids de l'amorce50 19 17
inferieure a 45 microns
% en poi.ds de la production50 19 9
d'Al(OH) inferieure à 45
microns 3
. ~ en volume de la suspen- 0 0 17
sion d'Al(OH)3 en circula-
tion dans la zone de
decomposition entrant en
classification
Temps de sejour moyen en 50 35 35 .
heure dans la zone de
décomposition
Produc-tivité Al O3 en g/l 80 80 80
de la solution ~'aluminate
de sodium à décomposer
_
Ainsi, ce tableau revèle que l'utilisation d'une
haute teneur en matière seche de la suspension de l'amorce
en circulation dans la zone de décomposition (suspension
obtenue par la dispersion dans la totalite de la solution
d'aluminate de sodium à décomposer de la totalité de l'amor-
ce de granulometrie non selectionnee) permet d'obtenir un
grossissement tres impo~tant du trihydroxyde d'aluminium en
circulation. L'adjonction d'une classification conduit a
la production de particules de -trihydroxyde d'aluminium de
grosse granulometriel tandis que la productivite en gramme
d'A12O3 par litre de solution d'aluminate de sodium demeure
toujours élevée.
EXEMPLE 2
On a produit dans une unité industrielle une
solution d'aluminate de sodium sursaturée a décomposer, par
l'attaque Bayer à 245 C d'une bauxi-te ~rançaise ayant la
- 14 -
`''" ~L~0~
composition suivante en pour cent en poids:
Perte au feu 12,02 TiO2 2,6
SiO2 6,5 CaO 1,5
A123 52,8 MgO 0,2
Fe2O3 24,0 C organique 0,38
La solution d'aluminate de sodium sursaturée a
décomposer avait la composition suivante:
Na2O caustique 160 g/l A12O3 176 g/l
~a2O carbonaté 18 g/l C organique 4 g/l
Cette solution d'aluminate de sodium a décomposer
é~ait introduite a raison de 500 m3 a l'heure dans la zone
de décomposition comportant 8 étages, chaque étage étant
muni d'une agitation par air.
La totali.té de la solution d'aluminate de sodium
à décomposer était introduite dans le premier éta~e de la
zone de décomposition simultanément avec la totalité de
l'amorce.
La temperature etait de 58 C dans le premier
étage de décomposition et de 49 C dans le dernier.
Deux essais industriels de décomposition en con-
tinu ont éte réalise~ pendant une période de trois mois.
L'essai 4 illustre l'utilisation d'une suspension
d'Al(OH)3 dont la concentration en matiere seche appartient
au domaine préférentiellement revendiqué dans le cadre de
l'invention.
L'essai 5 i.llustre l'utilisation de la meme su~-
pension que l'essai 4, en ~ associant la classification
d'une fraction de la susper~sion circulant dans la zone de
décomposition.
Dans les deux essais, l'amorce utilisée avait une
granulométrie non s~lectionnéc.
Les résultats obtenus ont eté consignés dans le
tableau 2 ci-apres:
.~:
5~
TABLEAU 2 Essai 4 Essai 5
.. . ~ ___
Amorce ou Al(OH)3 en g/l de la800 800
solution d'aluminate de sodium a
décomposer
% en poids de l'amorce inférieure a 10 10
45 microns
% en poids de ia production d'Al(OH)310 4
inférieure a 45 microns
% en volume de la suspension d'Al(OH)30 28
en circula-tion dans la zone de décom-
position entrant en classification
Temps de sejour moyen en heure dans 46 46
la zone de decomposition
Productivite A12O en g/l de la solu- 78 78
tion d'alumina-te ~e sodium a décom-
poser ,
Ce tableau confirme les resultats acquis dans
l'exemple 1, a savoir que l'utili.sation d'une haute teneur
en matiere seche de la suspension de l'amorce en circulation
dans la ~one de decomposi-tion permet d'obtenir un grossisse-
ment très impor-tant du -trihydroxyde d'aluminium en circula-
tion, comrne on peut en faire comparaison avec l'essai 1 de
l'exemple 1.
De même, l'adjonction d'une classification conduit
à la production de particules de trihydroxyde d'aluminium de
grosse granulometrie.
Enfin, la productivite en gramme d'A1~03 par
litre de solution d'aluminate de sodi.um demeure elevee.
EXEMPLE 3
Cet exemple illus-tre le cas de la production de
particules d'Al(OH)3 de grosse granulométrie, a partir
dlune solu-tion d'aluminate de sodium sursaturée a decomposer
résultant de l'a-ttaque Bayer à 260 C d'une bauxite â dias-
pore ayan-t la composition suivante en pour cen-t en poids:
- 16 -
Perke au feu 14,14
Si2 3~0
A123 56,0
Fe23 22r o
rrio2 2,6
CaO 2,1
P2O5 0,06
C organique 0,1
La solution d'aluminate de sodium sursaturée en0 résultant avait la composition suivante:
Na2O caustique 163 g/l
Na2O carbonate 26 g/l
A123 177 g/l
C organique 4 g/l
Cette solution d'aluminate de sodium a decomposer
etait introduite à raison de 800 m3 par heure dans le pre-
mier étage de la zone de decomposition comportant 11 etages,
chaque etage etant muni d'une agitation mecanique.
La totalite de la solution d'aluminate de sodium
a decomposer etait introduite dans le premier e-tage de la
zone de decomposition avec la totalite de l'amo.rce.
La temperature etait de 58 C dans le premier
etage de decomposition et de 56 C dans le dernier.
Un essai industriel de decomposition en continu
dans une unite de production industrielle a ete réalise
pendant une période de trois mois.
Cet ess-ai concerne l'usage d'une suspension
d'Al~OH)3 dont la concentration en matiere sèche appar-tient
au domaine preferen~iel du procede selon l'invention.
L'amorce utilisee avait une granulometrie non
selectionnee.
Les resultats obtenus ont ete consiynes dans le
tableau 3 ci-apres:
~2~2~
.
TABLEAU 3 Essai 6
.
Amorce ou Al(OH)3 en g/l de solution1500
d'aluminate de sodium a décomposer
% en poids de l'amorce infe;~ieure a 45 microns 12
% en poids de la production d'Al(OH)3 infe- 7
rieure a 45 microns
% en volume de la suspension d'Al(OH) en 15
circulation dans la zone de decomposi~ion
entrant en classification
Temps de sejour moyen en heure dans la zone de 32
decomposition
Productivite A12O3 en g/l de la solution d'alu- 77
minate de sodillm a decomposer
_
Ainsi, il peut être constate comme dans les exem-
ples precedents que l'usage d'une suspension d'Al~OH)3 a
haute concentration en matière seche dans une solution
d'aluminate de sodium sursaturee, en circulation dans la
zone de decomposition permet de produire un trihydroxyde
d'aluminium de grosse granulometrie, tout en disposant
~'une productivite elevee s'exprimant en gramme d'A12O3 par
litre de solution d'aluminate de sodium.
EXEMPLE ~
Une solution d'aluminate de sodium sursaturee a
ete produite par llattaque sayer a 24~C d'un melange equi-
ponderal d'une bauxite africaine et d'une bauxite fran~aisequi avaient les compositions suivantes en pour cent en
poids:
- 18 -
Bauxites
française africaine
Perte au feu1~,4 30,0
SiO2 7,0 1,0
A123 51,5 58,5
Fe23 22,4 6,8
TiO2 2,7 3,5
CaO 1,8 0,1
C organique 0,2 0,1
_
I.a solution d'aluminate de sodium sursaturée a
décomposer avait la composition suivante:
- Na2O caustique 155 g/l
Na2O carbonaté 21 g/l
A123 178 g/l
, C organique 14 g/l
Cette solution d'aluminate de sodium a décomposer
etait introduite a raison de 200 m3 a l'heure dans la zone
~; de décomposition comportant 8 etages, chaque etage etant
muni d'une agitation mecanique.
Trois essais de decomposition en continu de ladite
solution ont ete realises dans une unite de production
industrielle pendant une periode de trois mois.
Dans l'essai ?, la solution d'aluminate de sodium
à décomposer a ete introduite en totalite dans le premier
, etage de decomposition ainsi ~ue la`totalite dè l'amorce.
' La temperature etait de 60 C dans le premier
etage, de 59 C dans le deuxieme etage et de 50 C dan~ le
dernier etageO
Dans l,'essai 8, 100- m3 a l'heure de la solution
d'aluminate de sodium a decomposer dont la temperature etait
de 75 C et 10 % en poids de l'amorce étaient introduits
dans le premier et:age de decomposition. Puis 100 m3 a
l'heure de ladite solution dont la temperature etait à 50C
1 9 --
et 90 % e~ poids de l'amorce ëtaient introdui-ts dans le
deuxième etage de decomposition qui recevait en outre la
surverse du premier étage.
La temperature etait de 72C dans le premier
etage, de 60 C dans le deuxieme etage et de 51 C dans le
dernier etage.
En~in, dans l'essai 9, on a non seulement pratiqué
le meme protocole experimental que dans l'essai 8, mais
encore realisé une operation de classi~ication sur 20 % en
volume de la suspension d'Al(OEI)3 sortant du septieme étage,
la fraction grenue étant destinee a la production d'Al(OH)3
tandis que l'autre fraction etait recyclee dans le dernier
éta~e de la zone de décomposition.
Les resultats obtenus ont eté rassemblés dans le
tableau 4 ci-apres-
TABLEAU ~ Essai 7 Essai 8 Essai 9
_ ._ ..
Amorce ou Al~OH) en g/l 1000 1000 1000de la solution d~aluminate
de sodium à decomposer
% en poids de l'amorce infe- 40 16 15rieure a 45 microns
% en poids de la production 40 16 8
d'Al(OH)3 in~érieure a 45
microns
% en volume de la suspension 0 0 20
d'Al(OH) en circulation dans
la zone ~e decomposition
en~rant en classification
Temps de sejour moyen en 45 45 45
heure dans la zone de decom~
position
Productivite Al O en ~/1 de 85 81 81
la solution d'a~uminate de
sodium à décomposer
~ . ,
Des lors, il peut etre constate que l'usage d'une
- 20 -
:~2~5~2g~2
suspension d'Al(OH)3 a haute concentration en matière
seche dans la zone de décomposition, avec l'introduction
simultanée en deux etages de fractions de la solution
d'aluminate de sodium et d'amorce selon les donnees preci-
tees conduit a la production d'un trihydroxyde d'aluminiumde grosse granulometriel pour les essais 8 e-t 9, tout en
disposant d'une productivité élevée.
- 21 -
. .
