Brevet FR2222446A1 — publié le 19741018

La présente invention concerne la récupération des métaux à partir des liqueurs industrielles et des eaux résiduelles des établissements miniers et métallurgiques, à partir des électrolytes usés qui ont servi à former des revêtements galvaniques et chimiques, à partir, enfin, des liqueurs et des eaux résiduaires des établissements fabriquant et usant des produits pour la photographie et la cinématographie. Plus précisément, l'invention concerne la récupération des métaux précieux tels que l'or, l'argent et le platine à partir des liqueurs usées qui les contiennent. On connaît déjà une installation pour la récupération des métaux à partir des liqueurs par filtration de ces liqueurs métallifères à travers une colonne garnie de résines échangeuses d'ions. La liqueur enrichie en métal qui est ainsi obtenue subit ensuite un traitement de longue durée. L'appareil mentionné a trouvé des usages en hydrométallurgie pour la récupération, à partir des solutions cyanuriques et des slimes(masse de roche aurifère broyée, mélangee à liteau), de l'or de filons de quartz. Ainsi, l'appareil mentionné ne trouve d'applications que pour l'extraction de métaux à partir d'une gamme restreinte de liqueurs métallifères. En outre, la mise en oeuvre de cet appareil ne permet pas d'extraire, d'une manière suffisamment complète et rapide au cours des stades suivants, les métaux qui se trouvent en solution.. On sait qu'il serait possible de simplifier le-processus d'extraction en brûlant les résines avec le métal sorbé, après filtration des solutions à travers des colonnes à échangeurs d'ions. Toutefois, étant donné que le brûlage est incomplet et que le produit fritté obtenu contient une forte proportion d'impuretés, cette technologie, avec la mise en oeuvre de l'appareil décrit, n'a pas trouvé d'applications pratiques. On a trouvé que l'emploi d'un appareil de récupération dont la colonne changeuse d'ions est garnie d'un échangeur d'ions fibreux caractérisé par des propriétés oxydo-réductrices et complexantes offre plusieurs avantages sur les appareils dont la colonne échangeuse d'ions est garnie de résines appropriées. En effet, la surface spécifique élevée des fibres accélère sensiblement les processus qui interviennent dans l'appareil utilisé et,par conséquent, intensifie les réactions. En outre, l'emploi d'un appareil contenant des échangeurs d'ions fibreux permet de réaliser un brûlage total et rapide de ces fibres, avec séparation du métal sorbé sous forme d'une masse solide. On a déjà proposé d'employer des fibres cellulosiques modifiées contenant des groupements thioamides -en tant que matières fibreuses échangeuses d'ions. Toutefois, la mise en oeuvre d'un appareil avec une colonne échangeuse d'ions garnie d'une matière de ce genre ne permet d'extraire les métaux se trouvant en solution que sous la forme de cations ou de chlorures ou de sulfates complexes. On voit donc que cet appareil connu, tout en présentant les avantages mentionnés, ne trouve que des applications restreintes On s'est donc proposé de trouver un moyen pour la filtration des liqueus de sels des métaux précieux à travers une couche de matière présentant les propriétés d'un fort échangeur d'anions. Ce problème est résolu en utilisant un appareil pour l'extraction de métaux précieux a partir des liqueurs de leurs sels par filtration de ces liqueurs métallifères à travers une colonne garnie d'un échangeur d'ions fibreux, ledit appareil étant caractérisé,suivant l'invention, en ce que la colonne filtrante est garnie d'une fibre chimique modifiée contenant des groupements pyridiniques quaternaires. Grâce à l'utilisation des fibres chimiques indiquées, il est désormais possible d'extraire les métaux précieux, à partir des liqueurs qui les contiennent, à l'état de chlorures, de sulfates et de thiosulfates complexes, et pratiquement à partir de toutes autres liqueurs qui contiennent des métaux précieux, en hydrométallurgie, en horlogerie, en électronique industrielle, en joaillerie, ainsi qu'en photographie et en cinématographie. Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'appareil proposé peut être garni d'un copolymère greffé cellulose-poly méthylvinylpyridine en tant qu'échangeur d'ions fibreux de la colonne échangeuse d'ions. La mise en oeuvre de ce copolymère permet d'intensifier l'extraction des métaux précieux, qui intervient-dans appareil suivant l'invention grâce au caractère fortement hydrophile du copolymère greffé cellulose-polyméthylvi4tpyridine. En outre, suivant un autre mode de réalisation, la colonne de l'appareil peut recevoir, en tant que garnissage échangeur d'ions, un copolymère greffé acétylcellulose-polyméthyl- vinylpyridine. La mise en oeuvre de ce copolymère permet de réaliser une récupération plus complète des métaux précieux à partir des solutions de leurs sels. Suivant encore un autre mode de réalisation, l'appareil de l'invention comporte une colonne échangeuse dotions garnie d'un copolymère greffé polycaproamide-polyméthylvinylpyridine. La mise en oeuvre d'un tel copolymère permet d'obtenir un taux d'extraction plus élevé des métaux précieux à partir des solutions de leurs sels. L'invention a donc pour objet un appareil pour la récupération des métaux à partir des solutions de leurs sels par filtration des solutions (liqueurs) métallifères travers une colonne échangeuse d'ions gtrnie d'une fibre chimique modifiée qui contient des groupements pyridiniques quaternaires. Itemploi de- l'appareil suivant l'invention permet de simplifier les opérations consécutives visant à isoler les métaux à partir des solutions et de-conduire les opérations comme suit 10. filtration. de la solution métallifère; 20. brûlage de l'échangeur d'ions (garnissage de la colonne échangeuse d'ions) avec le métal sorbé; 30. mise en fusion du produit fritté obtenu au cours du brûlage. Pour une meilleure compréhension des avantages et buts de l'invention, une description détaillée du processus de récupération se déroulant dans l'appareil de l'invention est décrit dans ce qui suit à titre d'exemple limitatif à l'aide du dessin unique annexé qui représente le schéma de principe dudit appareil. On place la liqueur métallifère dans une bâche en charge (1) et on la filtre à travers une colonne échangeuse d'ions (2) garnie d'une fibre chimique modifiée 3 contenant des groupements pyridiniques quaternaires, notamment un copolymère greffé cellulose-polyméthylvinylpyridine. La vitesse de filtration est fonction des dimensions de la colonne et de la concentration du métal dans la solution, ainsi qu'il ressort du tableau ci-après relatif à une colonne d'une capacité de 2 litres (garnie de 400 g de fibre). Teneur de la solution en Vitesse, litres/heure métal, grammes/litre 10 à 15 5 5à6 8 0,5 à 1 10 à 12 On effectue la filtration à une température de +200 à +1000C jusqu' au début de l'entraînement du métal hors de la colonne ou bien jusqu'à saturation complète des fibres. On recueille le produit filtré dans le réservoir récepteur (4). Si on filtre la liqueur métallifère jusqu'au début de l'entraînement du métal hors de la colonne, on évacue le filtrat ne contenant pas de métal. Si on effectue la filtration jusqu'à saturation complète de l'échangeur d'ions fibreux, on soumet le filtrat, dont la teneur en métal est inférieure à la teneur en métal de la liqueur initiale, à une seconde filtration dans une colonne montée en série avec la première. Oicalcule, dans ce cas, le nombre de colonnes de manière qu'après la saturation complète de l'échangeur d'ions dans la première colonne, la couche d'échangeur d'ions dans la dernière colonne continue à agir jusqu'au début de l'entraînement du métal hors de cette colonne. On extrait de la colonne 2 les fibres contenant le métal sorbé et on les brûle dans une boîte plate en quartz, en céramique ou en acier inoxydable munie d'un couvercle perforé, en plaçant cette boîte dans un four à moufle, à gaz ou dans un autre four approprié, à une température de 6000 à 7000C. La durée du brûlage est fonction de la température et de la quantité de la matière à brûler. Si on brûle, par exemple, 400 grammes de fibres à 7000C, cette durée est de 20 minutes. Be brûlage donne finalement un produit fritté compact qui conserve la forme de la fibre. La teneur de ce produit fritté en métal est fonction de la teneur en impuretés de la liqueur métallifère initiale et varie de 85% à 98%. Suivant la quantité et le caractère du produit fritté obtenu on le soumet à la coupellation par un procédé usuel ou à un affinage par fusion en présence de borax dans un creuset. La température de fusion dépend du point de fusion du métal à récupérer. On obtient par coupellation des gouSelettes de métal résiduel titrant 999,9 millièmes, tandis que la fusion fournit des lingots titrant de 999 à 999,9 millièmes. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'-exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 10. Appareil pour la récupération de métaux précieux à partir de solutions de leurs sels, par filtration de la solution métallifère à travers une colonne d'échange d'ions garnie d'un échangeur d'ions fibreux, caractérisé en ce que la colonne d'échange d'ions est garnie d'une fibre chimique modifiée contenant des groupements pyridiniques quaternaires. 20. Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que ladite fibre chimique modifiée est constituée par un copolymère greffé cellulose-polyvinylpyridine. 70. Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que ladite fibre chimique modifiée est constituée par un copolymère greffé acétylcellulose-polyméthylvinylpyridine. 40. Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que ladite fibre chimique modifiée est constituée par un copolymère greffé polycaproamide-polyméthylvinylpyridine.