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Patent 2593900 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 2593900
(54) English Title: METHOD AND INSTALLATION FOR EXTRACTING MINERAL OIL
(54) French Title: PROCEDE ET INSTALLATION D'EXTRACTION D'HUILE MINERALES
Status: Expired and beyond the Period of Reversal
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B01D 15/00 (2006.01)
  • C10G 1/04 (2006.01)
(72) Inventors :
  • MARTIN, CHRISTIAN (France)
  • PASCAL, RENE (France)
(73) Owners :
  • OPTIMUM HYDROCARBON TECHNOLOGIES
(71) Applicants :
  • NOVAD SAS (France)
(74) Agent: OSLER, HOSKIN & HARCOURT LLP
(74) Associate agent:
(45) Issued: 2015-09-29
(22) Filed Date: 2007-07-16
(41) Open to Public Inspection: 2008-03-11
Examination requested: 2012-06-01
Availability of licence: N/A
Dedicated to the Public: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
06 53663 (France) 2006-09-11

Abstracts

English Abstract

La présente invention concerne une installation pour mettre en oeuvre le procédé d'extraction d'huiles minérales. Selon l'invention, l'installation comporte : - une unite de concassage-broyage transformant la matière minérale pour obtenir un sable ou un granulat, - un malaxeur-mélangeur (3) pour mélanger et obtenir un contact intime entre le sable et un agent sorbant reversible (4) lequel est introduit dans le malaxeur-mélangeur (3) grace a un système doseur (5), - une cuve de séparation primaire par décantation (8) contenant de l'eau et destinée à recevoir le mélange de sable et d'agent sorbant reversible (4) en provenance du malaxeur-melangeur (3), - un moyen d'extraction (13) de l'agent sorbant reversible (4) chargé d'huiles minérales (19), s'étendant en partie haute de la cuve de separation par décantation (8), à la surface de l'eau de ladite cuve, - un dispositif de séparation (17) des huiles minérales (19) de l'agent sorbant reversible (4), - un moyen d'évacuation (21) du sable épuré des huiles minérales (19) et reposant au fond de la cuve de separation primaire par décantation (8), et - un moyen de ré-acheminement (5a) de l'agent sorbant reversible (4) provenant du dispositif de séparation (17) vers le système doseur (5).


French Abstract

La présente invention concerne une installation pour mettre en uvre le procédé dextraction dhuiles minérales. Selon linvention, linstallation comporte : - une unité de concassage-broyage transformant la matière minérale pour obtenir un sable ou un granulat, - un malaxeur-mélangeur (3) pour mélanger et obtenir un contact intime entre le sable et un agent sorbant réversible (4) lequel est introduit dans le malaxeur-mélangeur (3) grâce a un système doseur (5), - une cuve de séparation primaire par décantation (8) contenant de leau et destinée à recevoir le mélange de sable et dagent sorbant réversible (4) en provenance du malaxeur-mélangeur (3), - un moyen dextraction (13) de lagent sorbant réversible (4) chargé dhuiles minérales (19), sétendant en partie haute de la cuve de séparation par décantation (8), à la surface de leau de ladite cuve, - un dispositif de séparation (17) des huiles minérales (19) de lagent sorbant réversible (4), - un moyen dévacuation (21) du sable épuré des huiles minérales (19) et reposant au fond de la cuve de séparation primaire par décantation (8), et - un moyen de réacheminement (5a) de lagent sorbant réversible (4) provenant du dispositif de séparation (17) vers le système doseur (5).

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


12
REVENDICATIONS
1 . Procédé d'extraction d'huiles minérales (19) contenues dans une matière
minérale, caractérisé en ce qu'il consiste à :
(a) Prélever la matière minérale,
(b) homogénéiser s'il y a lieu en presence de matériaux
compacts du type schiste ou roche, la granulométrie de ladite matière
minérale pour la transformer en sable ou en granulat,
(c) mélanger la matière minérale avec une quantité déterminée d'un agent
sorbant réversible (4) fixant par effet de surface les huiles minérales
(19) contenues dans la matière minérale, l'agent sorbant réversible
(4) est à base de matières plastiques alvéolaires,
(d) malaxer le mélange ainsi obtenu pendant une durée déterminée, pour
obtenir une diffusion homogène de l'agent sorbant réversible (4) dans
Ia matière minérale,
(e) introduire le mélange obtenu selon rétape précéclente dans une cuve
de séparation primaire par décantation (8) contenant de reau et agiter le
contenu de la cuve de séparation primaire par clécantation (8) au début
du cycle de décantation,
(f) laisser décanter le rnélange dans la cuve de séparation primaire par
décantation (8),
(g) évacuer de ia cuve de séparation primaire par décantation (8) ragent
sorbant réversible (4) fixant les huiles minérates (19) et fiottant à Ia
surface de l'eau,
(h) séparer les huiles minérales (19) de l'agent sorbant réversible (4) par
désorption mécanique, et
(i) conditionner les huiles rninérales (19) extraites pour le transport et/ou
un
traitement.
2. Procédé d'extraction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il
consiste à :
(11) évacuer une partie de l'eau de la cuve de séparation primaire par
décantation (8) vers une cuve de décantation secondaire (16).
3 . Procédé d'extraction selon la revendication 2, caractérisé en ce que qu'il
consiste
(12) évacuer les sables de la cuve de séparation primaire par décantation
(8) simultanément à l'étape (11),

- 13-
4. Procédé d'extraction selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il
consiste à :
(k1) recupérer et stocker l'eau s'égouttant et s'écoulant lors de l'étape (I1)
ou ((2) dans la cuve de décantation secondaire (16).
5. Procédé d'extraction selon l'une quelconque des revendications 2 à 4,
caractérisé en ce qu'il consiste à :
(k2) récupérer et stocker l'eau s'égouttant lors de rétape (g) dans la cuve
de décantation secondaire (16).
6. Procédé d'extraction selon rune quelconque des revendications 2 à 5,
caractérisé en ce qu'il consiste à :
(k) réinjecter l'eau de la cuve de décantation secondaire (16), après une
phase de décantation, dans un réservoir général (6), alimentant la cuve de
séparation primaire par décantation (8).
7. Procédé d'extraction seVon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce qu'il consiste à :
recupérer ragent sorbant réversible (4) après l'étape (h) et à le stocker
en vue d'une nouvelle utilisation sous (c) lors d'un autre cycle d'extraction.
8. Procédé d'extraction selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il
consiste à
répéter l'étape (j1) lors d'un nombre de cycles d'extraction déterminé, avant
de
procéder au renouvellement de l'agent sorbant réversible (4).
9. Procédé d'extraction selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il
consiste à :
(j2) conditionner ragent sorbant réversible (4) après le dernier cycle
d'extraction, sous forme de combustible.
10. Procédé d'extraction selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il
consiste à
réintroduire le sable provenant de l'extraction vers le milieu naturel.
11 .Procédé d'extraction selon l'une quelconque des revendications 1 à 10,
caractérisé en ce qu'il consiste sous (h) à séparer les huiles minérales (19)
de
ragent sorbant réversible (4) par compression, par lavage ou par
centrifugation.

14
12. Procédé cl'extraction selon l'une quelconque des revendications 1 à 11,
caractérisé en ce qu'il fonctionne en continu, à partir d'une alimentation en
continu en matière minérale.
13. Installation pour mettre en oeuvre le procédé d'extraction d'huiles
minérales (19) selon l'une quelconque des revendications
1 à 12, caracterisée en ce qu'elle comporte:
- une unité de concassage-broyage transformant la matière minérale
pour obtenir un sable ou un granulat,
- un malaxeur-mélangeur (3) pour mélanger et obtenir un contact intime
entre le sable et un agent sorbant réversible (4) lequel est introduit
dans le malaxeur-mélangeur (3) grâce à un système doseur (5),
l'agent sorbant réversible (4) est à base de matières plastiques
alvéolaires,
une cuve de séparation primaire par décantation (8) contenant de l'eau
et destinée à recevoir le mélange de sable et d'agent sorbant
réversible (4) en provenance du malaxeur-mélangeur (3),
- un moyen d'extraction (13) de l'agent sorbant réversible (4) chargé
d'huiles minérales (19); s'étendant en partie haute de la cuve de
séparation primaire par décantation (8) à la surface de l'eau de ladite
cuve,
un dispositif de séparation (17) des huiles minérales (19) de l'agent
sorbant réversible (4), par désorption mécanique,
- un moyen d'évacuation (21) du sable épuré des huiles minérales (19)
et reposant au fond de la cuve de séparation primaire par décantation
(8), et
- un moyen de ré-acheminement (5a) de l'agent sorbant réversible (4)
provenant du dispositif de séparation (17) vers le système doseur
(5).
14. installation selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle
comporte un
système dégouttage (13a) associé au moyen d'extraction (13) pour
déshydrater l'agent sorbant reversible (4) chargé avant son introduction dans
le dispositif de séparation (17), ledit système d'égouttage (13a) acheminant
l'eau récoltée vers une cuve de décantation secondaire (16).

15
15. Installation selon la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce qu'elle
comporte
un système d'égouttage (21a) associé au moyen d'évacuation (21) du sable
non chargé et acheminant l'eau ainsi récoltée vers une ou la cuve de
décantation secondaire (16).
16. Installation selon l'une quelconque des revendications 13 à 15,
caractérisée en
ce qu'elle comporte un moyen de pompage (P) pour prélever l'eau de la
cuve de décantation secondaire (16) et l'acheminer vers un réservoir général
(6) alimentant la cuve de séparation primaire par décantation (8).
17. Installation selon l'une quelconque des revendications 13 à 16,
caractérisée en
ce que le moyen d'extraction (13) comporte une vis sans fin (14) d'écrémage
ou un système à débordement ou de râclage.
18. Installation selon l'une quelconque des revendications 13 à 17,
caractérisée en
ce que le dispositif de séparation (17) comporte une vis de compression (18)
ou une centrifugeuse, un bac de récupération (20) d'huiles minérales (19) et
un
réservoir de stockage (4a) recevant l'agent sorbant réversible (4) désorbé.
19. Installation selon l'une quelconque des revendications 13 à 18,
caractérisée en
ce que le moyen d'évacuation (21) du sable débarrassé des huiles minérales
(19), du type vis de convoyage égoutteuse, achemine ledit sable ou granulat
vers un tapis filtrant (23) ou vers un filtre à bande, permettant d'augmenter
le
degré de déshydratation dudit sable et de récupérer l'eau utilisée lors de
l'extraction et encore contenue dans le sable, ledit tapis filtrant (23) ou
ledit filtre
à bande étant disposé au-dessus de la cuve de décantation secondaire (16).
20. Installation selon l'une quelconque des revendications 13 à 19,
caractérisée en
ce qu'elle comporte un second malaxeur-mélangeur ou un système
comportant une vis mélangeuse pour alimenter le premier malaxeur-
mélangeur (3), de manière à faire fonctionner en continu ladite installation.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


CA 02593900 2007-07-16
1
PROCEDE ET INSTALLATION D'EXTRACTION D'HUILES
MINI'RALES.
La presente invention se rapporte au domaine technique de 1'extraction
d'huiles, et plus generalement des huiles minerales contenues dans les sables
ou les schistes bitumineux. On parlera dans la suite plus generalement de
matiere minerale, definissant une famille incluant notamment les sables et les
schistes bitumineux.
L'extraction miniere de sable bitumineux avec les procedes d'extraction
actuels a un impact important sur les ecosystemes. On constate en effet qu'a
l'issue de Ia p6riode d'extraction de mines a ciel ouvert, la v6getation
originelle
n'est pas reconstitu6e. On constate une degradation du milieu naturel
importante
liee notamment au rejet et au volume d'eaux usees qu'il convient de stocker
dans des bassins de decantation, ainsi qu'a une emission importante de gaz
etFet de serre.
La consommation importante d'anergie pour mettre en ceuvre le procade
d'extraction, augmente significativement le cout d'exploitation de tels
gisements
de sable ou de schiste bitumineux. Par ailleurs, il convient de remarquer que
les
proc6d6s d'extraction actuels ne permettent d'extraire que partiellement des
huiles minerales contenues dans Ia matiere minerale. II resulte de cette
exploitation actuelle une accumulation importante de sables et de rejets d'eau
pollues par des huiles minerales. L'accumulation de tels handicaps
environnementaux vient alourdir I'impact sur les coOts d'extraction.
Le but de Ia presente invention vise donc a exploiter les gisements de
sable ou de schiste bitumineux en augmentant le rendement desdits gisements
et en diminuant significativement la degradation du milieu naturel generee par
une telle exploitation.
Le but assigna a la prasente invention est atteint a I'aide d'un procede
d'extraction d'huile minerale contenue dans une matiere mineraie, consistant a
(a) prelever la matiere minerale,
(b)homogeneiser s'il y a lieu, notamment en presence de materiaux
compacts du type shiste ou roche Ia granulometrie de ladite matiere
minerale pour Ia transformer en sable ou granulat,
(c) melanger Ia matiere minerale avec une quantite determinee d'un agent
sorbant reversible fixant par effet de surface les huiles minerales
contenues dans la mati6re minerale,
(d) malaxer le melange ainsi obtenu pendant une duree determinee, pour
obtenir une diffusion homogene de l'agent sorbant reversible dans la
matiere minerale,

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(e) introduire le melange obtenu selon 1'6tape pr6cddente dans une cuve de
separation primaire par decantation contenant de 1'eau et agiter le contenu
de Ia cuve de separs.tion primaire par decantation au debut du cycle de
decantation,
(f) laisser decanter le melange dans la cuve de separation primaire par
decantation,
(g) evacuer de la cuve I'agent sorbant reversible fixant les huiles minerales
a la
surface de 1'eau,
(h) separer les huiles minerales de I'agent sorbant reversible par desorption
mecanique, et
(i) conditionner lesdites huiles minerales pour le transport et/ou un
traitement.
Les termes "agent sorbant reversible" doivent etre compris comme un
produit permettant de fixer les huiles min6rales par effet de surface et de
les
liberer par desorption mecanique, I'agent sorbant reversible pouvant alors
etre
reutilise pendant un nombre de cycles d'extraction determine,
A titre d'exemple,l'agent sorbant reversible est realise a partir d'une
matiere
plastique alveolaire du type polypropylene, polyethylene ou polystyrene
expanse et broye sous forme de granulat adapte aux besoins du procede
d'extraction.
Lorsque les huiles minerales sont particulierement denses, il est possible
egalement dans le cadre du procede d'extraction conforme a I'invention,
d'entreprendre des dilutions des huiles min6rales denses, a 1'aide d'un
solvant
adapte a l'usage, par exemple de I'acetone ou de 1'eau de melange chaude lors
de 1'etape de malaxage.
Le procede d'extraction conforme a l'invention permet d'atteindre un
rendement substantiellement superieur au rendement des procedes connus.
Lors de la phase de decantation, le proceda conforme a l'invention permet
d'obtenir un equilibre tri-phasique entre une phase solide constituee de sable
localise au fond de Ia cuve de decantation, une phase liquide se rapportant a
de
l'eau non polluee au dessus du sable, et a la surface de 1'eau, une phase
materiaux flottants constituee de I'agent sorbant reversible charge d'huiles
rninerales de moindre densite.
Le sabie peut ensuite etre evacue et reintroduit dans un milieu naturel. Les
r6sidus d'huiles minerales pouvant subsister le cas echeant dans le sable sont
insignifiants et en tout etat de cause leurs quantit~s negligeables ne peuvent
etre assimilees a une quelconque nuisance. Si les exigences
environnementales 1'exigent, il est tout a fait possible de proceder a une
seconde extraction des huiles minerales residuelles dans une installation
complementaire.

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En outre, le procede d'extraction conforme a I'invention presente I'avantage
que I'agent sorbant reversible est facile & preparer, peu couteux et non
polluant
Un autre avantage resultant du procede d'extraction conforme a l'invention
reside dans Ia mise en ceuvre d'une serie d'etapes peu nombreuses et
particulierement simples sur un plan technique.
On peut ainsi noter I'absence de produits toxiques dans Ia mise en oeuvre
du procede conforme a l'invention.
Un risque lie a une eventuelle fuite ou a une mauvaise manipulation d'un
produit toxique est ainsi acarte.
Selon le procede conforme a i'invention, les terrains sur lesquels seront
entreprises des operations de prel&ements de matieres minerales a des fins
d'extraction d'huiles minerales, se retrouvent dans un etat non vicie a
l'issue de fa
periode d'exploitation des terrains. Aucune operation de rehabilitation ne
sera
alors necessaire. Les couts pour une telle rehabilitation, incombant souvent a
1'exploitant du terrain, sont donc inexistants et les couts lies a
1'extraction d'huiles
minerales sont ainsi alleges.
Selon un exemple de mise en couvre, le procede conforme a!'invention
consiste a evacuer I'eau et le sable de la cuve de saparation primaire par
decantation vers une cuve de decantation secondaire. Lors de cette evacuation,
le procede conforme a 1'invention consiste egalement a recupesrer et a stocker
1'eau s'ecoulant et s'egouttant lors de cette etape d'evacuation de sable dans
la
cuve de decantation secondaire.
De Ia meme maniere,l'eau s'egouttant lors de 1'evacuation de I'agent sorbant
reversible fixant les huiles min6rales est recuperee et stock6e dans la cuve
de
decantation complementaire. L'eau utilisee dans le procede d'extraction subit
alors une decantation secondaire de maniere a eliminer les residus de sable ou
de sediments mineraux.
L'eau ainsi obtenue peut ensuite fte selon un exemple de mise en oeuvre
d'une autre etape du procede conforme a l'invention, reinjectee apres la phase
de decantation dans la cuve de dacantation secondaire, dans un reservoir
general alimentant la cuve de separation primaire par decantation.
Le procede d'extraction conforme a I'invention permet ainsi d'utiliser 1'eau
du
procede d'extraction en cycle quasi ferme. Seule une mise a niveau periodique
est necessaire dans le r6servoir d'alimentation general. La quantite d'eau
consommee pour la mise en cauvre du procede d'extraction conforme a
!'invention est donc particulierement faible, ce qui constitue un avantage
considerable au niveau environnemental.

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II est remarquable qu'un tel procede permet de r6duire ou de supprimer
1'utilisation de bassins de decantation compl6mentaires destin&s a recevoir et
a
stocker 1'eau du procede d'extraction non reutilisee.
Selon le proced6 conforme a I'invention, ce dernier consiste a recup6rer
I'agent sorbant reversible apres 1'etape de separation des huiles minerales et
a
le stocker en vue d'une nouvelle utilisation, en le reintroduisant dans
1'enceinte de
malaxage. L'agent sorbant r6versible peut ainsi subir un nombre d6termin6 de
cycles correspondant a une sorption/desorption avant de proceder au
renouvellement dudit agent sorbant reversible.
A titre d'exemple, on peut utiliser I'agent sorbant reversible pendant un A
plusieurs dizaines de cycles selon les caracteristiques des huiles extraites.
Lors de chacun des cycles precites, le procede conforme a l'invention ne
produit aucun dechet polluant ou toxique. En outre, au bout du nombre
determine do cycles d'utilisation,l'agent sorbant reversible peut etre
conditionne
sous forme de combustible. Ce dernier presente un pouvoir calorifique
equivalent a celui du fioul et pourra donc etre valorise directement
thermiquement. On peut egalement prevoir une gazeification dont 1'energie
produite peut etre utilisee dans un systeme de cog6n6ration en vue de
produire de 1'energie electrique, notamment pour le procede d'extraction, La
encore, il n'y a pas de production de dechets polluants ou toxiques qu'il
convient do traiter ou de stocker.
Selon un exemple de mise en ceuvre du procede conforme a I'invention, le
sable issu des etapes de decantation est reintroduit dans le milieu naturel
sans
traitement prealable. Un tel traitement est inutile daris la mesure ou les
sables
sont propres.
Selon un exemple de mise en muvre conforme A 1'invention, les huiles
minerales sont separees de I'agent sorbant reversible par compression ou par
centrifugation de maniere a obtenir une desorption mecanique ou par lavage par
l'utilisation de solvants adapt6s.
Le but assigne a Ia presente invention est egalement atteint grace a une
installation d'extraction d'huiles minerales comportant :
- une unite de concassage-broyage transformant la matiere minerale pour
obtenir un sable ou granulat,
un malaxeur-melangeur pour obtenir un contact intime entre le sable et
I'agent sorbant reversible, lequel est introduit dans le malaxeur-melangeur
gr&ce A un systeme doseur,
- une cuve de separation primaire par decantation contenant de I'eau et
destinee a recevoir le m6lange de sable et d'agent sorbant r6versible en
provenance du malaxeur-melangeur,

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- un moyen d'extraction de I'agent sorbant reversible charge d'huiles
min6rales s'6tendant en partie haute de Ia cuve de s6paration primaire par
decantation, a Ia surface de 1'eau, reparti sur la surface de 1'eau de la cuve
de decantation primaire,
5 - un dispositif de separation des huiies minerales de I'agent sorbant
reversible,
un moyen d'evacuation du sable 6pure des huiles min6rales et reposant
au fond do Ia cwe de separation primaire par decantation, et
- un moyen de re-acheminement de 1'agent sorbant reversible provenant
du dispositif de separation vers le systeme doseur.
L installation conforme a l'invention est donc particulierement simple a
realiser
et peut Otre dimensionnee en fonction de la quantite d'huiles minerales que
I'on
souhaite extraire et de la quantite de sables et de schistes bitumineux que
l'on
souhaite traiter. Chacune des composantes de l'installation conforme A
l'invention
pr6sente donc une configuration et un fonctionnement simple facilitant par la
meme occasion les operations de maintenance. En outre, l'installation conforme
a 1'invention permet de mettre en ceuvre le procede d'extraction precite en
obtenant des perfonrances remarquables, tant sur le plan 6conomique que sur
le plan environnemental.
Selon un exemple de realisation, I'installation conforme a I'invention
comporte un systeme d'6gouttage associ6 aux moyens d'extraction, pour
d6shydrater I'agent sorbant reversible charge en huiles minerales avant son
introduction dans le dispositif de separation. Le systeme d'egouttage permet
d'acheminer 1'eau recoltee vers une cuve de decantation secondaire.
Unstallation
conforme a l'invention peut egalement comporter un dispositif permettant de
recuperer les residus d'agent sorbant reversible charge en huiles minesrales a
partir de Ia cuve de decantation secondaire.
Avec I'installation conforme a. I'invention, on obtient apres separation, un
agent sorbant reversible, des huiles minerales non melangees a de I'eau de
decantation et de I'eau de decantation propre.
L'installation peut egalement comporter un systeme d'egouttage associe au
moyen d'evacuation du sable epure, acheminant I'eau recoltee vers la cuve de
decantation secondaire. On obtient ainsi un sable presentant un degre de
deshydratation avance et destine a Ia reintroduction dans le milieu naturel ou
a
une autre valorisation. Le sable deshydrate presente un poids diminue
reduisant ainsi les coats de son transport.
L'installation conforme A l'invention comporte par exemple un moyen de
pompage pour prelever I'eau propre de la cuve de decantation secondaire et
pour I'acheminer vers un resenroir general alimentant Ia cuve de separation

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primaire par decantation. L'eau utilisee dans le procede d'extraction circule
donc
dans un circuit quasi ferme et I'installation conforme a I'invention ne
consomme
qu'une tres faible quantite d'eau en comparaison aux installations
d'extraction
connues.
Le moyen d'extraction comporte par exemple une vis sans fin d'ecremage
ou un systeme a debordement ou de rAclage. D'autres syst6mes permettant
de prelever 1'agent sorbant reversible charge en huile min6rale a la surface
de
1'eau de la cuve de decantation primaire peuvent egalement etre pr6vus.
Le dispositif de s6paration comporte par exemple une vis de compression
ou une centrifugeuse, un bac de recuperation des huiles minerales et un
reservoir recevant I'agent sorbant reversible debarrasse de ses huiles
minerales.
Le moyen d'L5vacuation du sable d6barrasse des huiles minerales, du type
vis de convoyage-egoutteuse, achemine ledit sable ou granulat vers un tapis
filttant ou vers un filtre 6 bande pour obtenir une d4shydratation
supplementaire
dudit sable. Le tapis filtrant ou le filtre a bande est disposee au-dessus de
la
cuve de decantation secondaire et permet de recuperer 1'eau utilisee lors de
1'extraction et encore contenue dans le sable. Cette derniere est par exemple
pourvue au voisinage de son fond d'une vis d'evacuation complementaire, du
type vis d'archimbde, pour 6vacuer periodiquement le sable et Ies sediments
deposes dans sa partie inferieure.
D'autres caracteristiques et avantages ressortiront egalement de la
description detaillee figurant ci-apres, donnee a titre d'exemple en reference
aux
dessins annex6s non limitatifs dans l'esqueis :
- Ia figure 1 est une representation schematique d'un exemple de realisation
d'une installation conforme a l'invention ;
- la figure 2 represente un logigramme fonctionnel du procede d'extraetion
conforme a I'invention, ledit logigramme presentant des etapes
essentielles dudit procede.
Une installation conforme a I'invention est par exemple representee
sch6matiquement cA la figure 1. L'installation comporte une unite de
preparation
et de concassage-broyage (1) recevant la matiere min6rale et transforrnant
cette
derni6re, si necessaire, en sable ou en granulat.
Un moyen d'acheminement (2) permet ensuite de transporter le sable vers
un malaxeur-melangeur (3). L'unite de preparation et de concassage-broyage
(1) ou Ie malaxeur-melangeur (3) permet egalement I'adjonction d'un solvant
adapte ou de 1'eau chaude lorsque la matiere minerale est impregnee d'huiles
min6ra(es tres denses ou lourdes. L'unite de concassage-broyage (1) permet
donc de reduire des morceaux de roche ou de schiste bitumineux pour les

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ramener a. I'etat de sable et le cas echeant de diluer les huiles min6rales
lourdes
avec le malaxeur-melangeur (3).
Le moyen d'acheminement (2) comporte avantageusement une tremie
doseuse d'alimentation en sable bitumineux du malaxeur-melangeur (3). Ce
dernier est par exemple du type centrale ~ b6ton et ou tout systeme adapte
de melange en continu, permet d'obtenir un contact intime entre le sable
bitumineux et un agent sorbant reversible (4). Ce dernier est apporte dans le
malaxeur melangeur (3) par I'interm6diaire d'un systeme doseur (5) du type
tremie doseuse complementaire. Les tremies doseuses sont connues en tant
que telles. La tremie doseuse est alimentee en agent sorbant reversible (4)
par
un reservoir de stockage (4a) et ce par tout moyen connu, notamment par
convoyage mecanique ou pneumatique,
L'installation conforme a 1'invention comporte egalement un reservoir general
(6) contenant de ('eau (7). Ce reservoir gen6ral (6) permet d'alimenter en eau
(7) une cuve de separation primaire (8) par decantation. Au voisinage du fond
de la cuve de s6paration primaire (8) est agence un agitateur (9) entraine par
un
moteur 6lecirique, hydraulique ou thermique M. On peut egalement ameliorer Ia
separation des phases par lintermediaire d'un systeme d'injection d'air A
basse
pression dans la cuve de s6paration primaire par decantation (8) pour
provoquer un phenomene de barbotage ou de bullage. L'agitateur (9) permet
au debut d'un cycle de decantation d'acc6l6rer Ia separation en trois phases
distinctes du contenu de Ia cuve de separation primaire par decantation (8).
Apr~s avoir introduit Ie mdlange provenant du malaxeur-melangeur (3) dans
la cuve de separation primaire par decantation (8), i1 s'etablit
progressivement
apres une certaine duree d'agitation, une premiere phase solide (10) et dense
en partie inf6rieure de la cuve de separation primaire par decantation (8),
une
seconde phase liquide (11) dans Ia partie mediane de la cuve et une seconde
phase solide (12) de densite moindre en partie superieure de ladite cuve.
En partie inferieure, la phase solide (10) est composee de sable, en partie
m6dia.ne Ia phase liquide (11) est composee d'eau (7) et la seconde phase
solide (12) est composee d'agent sorbant r6versible (4) fixant les huiles
minerales.
L'installation comporte egalement un moyen d'extraction (13) de I'agent
sorbant reversible (4) charge d'huiles minerales et reparti a la surface de
l'eau
(11) de Ia cuve de separation primaire par decantation (8). Le moyen
d'extraction (13) est par exemple constitue d'une vis d'extraction sans fin
(14).
Afin de deshydrater la mati6re constitutive de la secone phase solide (12)
au cours de son evacuation, f'installation comporte un systeme d'egouttage
(13a) associe au moyen d'extraction (13). L'eau recueillie par Ce syst6me

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8
d'egouttage (13a) est ensuite acheminee vers une cuve de d6cantation
secondaire (16).
Le moyen d'extraction (13) par exemple entra7M par un moteur electrique
M, achemine I'agent sorbant reversible (4) impregne d'huiles minkales dans un
dispositif de separation (17). Le dispositif de separation (17) est par
exemple
constitu6 d'un systeme de compression (18). Atitre de variante, le dispositif
de
separation (17) pourrait egalement etre constitue par une centrifugeuse ou
encore 6tre remplace par un systeme de lavage par l'usage d'un solvant
adapte. Le dispositif de separation (17) est par exemple entraiM par un
moteur electrique M qui permet de separer les huiles minerales (19) s'eooulant
dans un reservoir d'huile (20), de I'agent sorbant reversible (4).
L'agent sorbant reversible (4) se retrouve alors son 6tat initial et est
transporte ou achemine dans le reservoir de stockage (4a) par le dispositif de
s~paration (17) ou par tout autre moyen adequat. L'agent sorbant reversible
(4)
peut ainsi a nouveau 6tre achemin6 vers la tremie doseuse.
L'installation conforme a l'invention comporte egalement un moyen
d'evacuation (21) du sable epure en huiles minerales (19) et reposant dans la
partie inferieure ou au fond de la cuve de separation primaire par d6cantation
(8).
Le moyen d'evacuation (21) est par exemple constitue d'une vis
d'Archimede (22) entrainee par un moteur electrique M et associee a un
systeme d'egouttage complementaire (21 a) contribuant a la deshydratation du
sable propre 6vacue de la cuve de separation primaire par d6cantation (8).
L'eau recoltee par le systeme d'egouttage complementaire (21 a) est ensuite
achemin6e vers Ia cuve de decantation secondaire (16).
Le sable evacue par le moyen d'evacuation (21) est achemine sur un tapis
filtrant (23) permettant d'augmenter le degre de deshydratation dudit sable
avant que ce dernier n'arrive dans un bac de stockage (24). L'agent sorbant
reversible (4) est reachemine ou redirige vers la tremie doseuse (5) par
I'intermediaire d'un moyen de reacheminement (5a) A partir du reservoir de
stockage (4a).
L'eau provenant des systemes d'6gouttage (21 a) et (13a) recoltee dans ha
cuve de decantation secondaire (16) subit alors une decantation
complementaire avant d'etre evacuee par exemple par debordement dans une
cuve adjacente (16a) A partir de laquelle elle peut etre prelevee par
I'intermediaire d'une pompe P et r6acheminee par une conduite (25) dans le
reservoir d'alimentation (6),
La cuve de decantation secondaire (16) est avantageusement pourvue
dans sa partie inf6rieure d'une vis d'extraction (26) du type vis sans fin

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entrainee par un moteur electrique M. Le sable avacue par Ia cuve de
decantation secondaire (16) est 6galement achemine par ce biais vers le bac de
stockage (24).
Le reservoir d'alimentation (6) comporte 6galement une vanne commandee
(27) permettant de faire I'appoint d'eau ainsi qu'une vanne commandee (28)
permettant sequentiellement le remplissage en eau de la cuve de separation
primaire par decantation (8) avant chaque cycle d'extraction. Le fond du
reservoir genaral (6) est pourvu d'un systbme d'avacuation des sables et
s6diments r4siduels.
L'installation permet d'evacuer simultanement 1'eau et le sable
desedimentation de la cuve de decantation primaire (8) des que I'agent sorbant
reversible (4) a ete preleve de ladite cuve.
Avec I'installation conforme a l'invention, il est donc possible de recycler a
100% I'agent sorbant reversible (4) et de reutiliser en circuit ferme 1'eau du
procede d'extraction. Seul un appoint en eau limite de temps en temps s'avere
necessaire. L'installation ne consomme donc qu'une tras faible quantite d'eau
lors de son fonctionnement,
II est possible 6galement dans le cadre de la presente invention
d'augmenter le degre de proprete du sable recupere dans le bac de stockage
(24), soit en reintroduisant ce dernier dans le malaxeur-melangeur (3) pour un
nouveau cycle d'extraction, soit en acheminant ce dernier vers une
installation
d'extraction complementaire identique a celle decrite precedemment, et
disposee en aval de cette derniere. L'installation conforme a l'invention
permet
ainsi d'obtenir un sable dont le degre de propreta peut ~tre adapte a toute
utilisation dans tout milieu naturef et atoute norme environnementale.
On peut 6galement prevoir une utilisation de I'instal(ation selon l'invention
pour traiter des sables issus de systemes d'extraction actuels et moins
performants, dblivrant des sables comportant encore des huiles minerales non
extraites. L'installation conforme a l'invention et le procede mis en ceuvre
dans
ladite installation permettent ainsi de camplater des systemes d'extraction
connus pour ameliorer substantiellement le rendement de I'extraction d'une
part
et pour satisfaire a des contraintes environnementales d'autre part.
L'installation, selon un exemple, comporte un second malaxeur-melangeur
ou un systeme comportant une vis melangeuse pour alimenter le premier
malaxeur-melangeur (3), de maniere a faire fonctionner en continu ladite
installation.
L'installation conforme a l'invention permet donc de mettre en ceuvre un
procede d'extraction d'huiles minErales contenues dans une matiere minerale.

CA 02593900 2007-07-16
Le procede d'extraction consiste sefon I'etape a) AL prelever la matiere
mintsrale et A l'introduire dans le malaxeur mdlangeur (3). Ce demier comporte
par exemple des bras rotatifs (3a) entraines par un moteur electrique M.
L'etape b) consiste ensuite a homogeneiser la granulometrie de la matiere
5 minerale. Selon 1'etape c) on me(ange la matiere minerale ainsi preparee
avec
l'agent sorbant r$versible (4). Selon I'etape d) on malaxe le me[ange ainsi
obtenu pendant une duree determinee de maniere e obtenir une diffusion
homogene de I'agent sorbant reversible (4) dans ladite matiere minerale et une
fixation par effet de surface des huiles sur ledit agent sorbant reversible
(4).
10 Avec 1'etape e) on introduit le meEange ainsi obtenu dans la cuve de
separation
primaire par decantation (8) contenant de 1'eau (7). On laisse ensuite
decanter le
me[ange dans la cuve de separation de decantation primaire (8).
Selon un exemple de mise en ceuvre, on procede au debut du cycle de
decantation a I'agitation du contenu de la cuve de separation primaire par
decantation (8), Lnsuite, le procede conforme A l'invention consiste a evacuer
sous I'etape g) de Ia cuve de separation (8) I'agent sorbant reversible (4)
fixant
par effet de surface les huiles minera[es et surnageant a Ia surface de 1'eau
sous
forme de phase solide de faible densite (12). On separe ensuite sous 1'etape
h) les huiles minerales (19) et ['agent sorbant reversible (4) par une
operation
de desorption mecanique. Les huiles minera[es (19) sont ensuite recueillies
dans une cuve (20) et peuvent etre conditionnees sous I'etape i) pour le
transport et/ou un traitement,
Le procede conforme a l'invention consiste egalement sous avec 1'etape I,)
a evacuer une partie de 1'eau de Ia cuve de separation de decantation primaire
(8) vers la cuve de decantation secondaire (16). Le procede consiste
egalement se[on ['etape 1) a evacuer les sables constituant Ia phase solide
(10)
dans la partie inferieure de Ia cuve de separation (8). L'eau s'egouttant lors
de
1'etape precedente est recuperee et stockee dans Ia cuve de decantation
secondaire (16) sous 1'etape k,). L'eau s'egouttant lors de I'etape de
separation
g) est ega[ement recuperee et stockee dans Ia cuve de decantation secondaire
(16) sous 1'etape k2). Les etapes 11) et 12) sont avantageusement mises en
ceuvre simultanement. L'eau est ainsi evacuee avec le sable decante.
Le procede d'extraction conforme a I'invention sous I'etape k) consiste
ensuite selon une frequence determinee e reinjecter I'eau de Ia cuve de
decantation secondaire (16) ou une partie de cette eau apres une phase de
decantation dans le reservoir general (6) alimentant la cuve de separation
primaire de decantation (8). L'eau uti[isee dans le procede conforme a
I'invention
constitue donc un media circulant en circuit ferme.

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11
Selon le proc6de d'extraction, on recupere sous I'etape j,) I'agent sorbant
r6versible (4) apres I'etape h) de separation de maniere a le stocker dans le
reservoir de stockage (4a) en vue d'une nouvelle utilisation. L'etape j,)
precedente est repetee dans le procede conforme a l'invention pour un nombre
de cycles determine avant de proc6der au renouvellement de I'agent sorbant
r6versible (4). L'installation d'extraction fonctionne donc en eontinu a
partir d'une
alimentation en continu en matiere mineraie.
Le nombre de cycles peut varier entre un et plusieurs dizaines. Le procede
conforme a linvention peut etre mis en eeuvre par sequence ou en continu. Une
sequence correspond par exemple A un ou plusieurs cycles d'utilisation de
I'agent sorbant reversible (4).
Le procede d'extraction delivre donc en tant que produits finaux d'une part
des huiles minerales (19) et d'autre part un sable dont le degre de proprete
peut etre adapte pour sa reintroduction dans un milieu naturel sans traitement
prealable. Le sable provenant de 1'extraction est donc reintroduit vers le
milieu
naturel selon le procede.
Selon le procede, on utilise une matiere plastique alv6olaire en tant qu'agent
sorbant r6versible (4). Selon I'~tape h) de separation du procede
d'extraction,
les huiles minerales (19) sont separees de I'agent sorbant reversible (4) par
exemple par compression ou par centrifugation.
Apr~s un nombre de cycles determine, I'agent sorbant reversible (4) non
reutilise est conditionne sous forme de combustible solide ou gazeifi6. Le
proc6de d'extraction conforme a I'invention produit ainsi une matiere finale
complementaire, laquelle peut etre valorisee thermiquement de faron
interessanfie, comme par exemple la cogeneration.

Representative Drawing
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Letter Sent 2014-07-21
Notice of Allowance is Issued 2014-07-21
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Inactive: Approved for allowance (AFA) 2014-07-14
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Amendment Received - Voluntary Amendment 2013-07-17
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All Requirements for Examination Determined Compliant 2012-06-01
Request for Examination Received 2012-06-01
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Inactive: IPC assigned 2008-02-29
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MF (application, 7th anniv.) - small 07 2014-07-16 2014-06-13
Final fee - small 2015-01-15
MF (application, 8th anniv.) - small 08 2015-07-16 2015-06-15
Registration of a document 2015-11-09
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Drawings 2007-07-16 2 40
Representative drawing 2008-02-13 1 19
Cover Page 2008-03-04 1 39
Claims 2013-07-17 4 186
Drawings 2013-07-17 2 44
Claims 2014-05-28 4 186
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Representative drawing 2015-09-17 1 21
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Correspondence 2011-07-15 1 50
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