Brevet FR2370112A1 — publié le 19780602

La présente invention concerne un procédé pour l'élimination des matières organiques nuisibles et perturbatrices des bains de traitements électrolytiques avec récupération simultanée des matières métalliques intéressantes dans les bains de rinçage agencés après les bains de traitement. On sait que généralement des additifs sont mélangés aux bains d'électrolyse, de manière à influencer favorablement les dépôts métalliques. Ainsi, on ajoute aux bains d'électrolyse des brillanteurs en vue d'obtenir des revêtements brillants, tandis que des humidificateurs sont ajoutés pour repousser la formation de porosités dans les dépôts. Ces additifs sont le plus souvent de nature organique. Les produits de réduction de ces composés organiques, qui apparaissent pendant l'électrolyse, deviennent nuisibles au moment de l'enrichissement des bains. L'entretien des bains devient ainsi très problématique. La plupart des produits de réduction peuvent être absorbés et éliminés au moyen d'un traitement au charbon actif. Cependant, il existe quelques additifs, par exemple des moyens pour aplanir les surfaces métalliques, qui ne peuvent être éliminés par un tel traitement au charbon actif. Lorsque la quantité des matières entraînées et provenant du bain est importante, celles-ci sont transmises à un traitement des eaux usées par l'intermédiaire des bains de rinçage et un renouvellement du bain intervient obligatoirement dans une période de temps comprise entre 3 et 8 mois. Dans un tel cas, la concentration des composés nuisibles se maintient dans certaines limites, dans les conditions du bain électrolytique. Cependant, en général, la solution du bain passe en continu sur un filtre de charbon actif ou est soumise de façon discontinue à un traitement par charbon actif. Les pertes en électrolyte sont cependant très importantes. De plus, comme mentionné ci-dessus, des produits de réduction déterminés ne peuvent pas être éliminés. On connaît déjà un procédé grâce auquel les matières du bain entraînées peuvent être complètement recycles .Ceci a lieu par exemple au moyen d'un évaporateur ou d'une osmose inversée. Une telle récupération complète présente cependant l'inconvénient que les matières nuisibles et perturbatrices sont concentrées dans le bain électrolytique et doivent être soumises de façon plus fréquente à une épuration par charbon actif. La présente invention a pour objet d'éliminer ces inconvénients et elle concerne une séparation pratiquement complète de la totalité des matières organiques nuisibles et perturbatrices, de même que de celles, qui jusqu'à présent ne pouvaient être éliminées par une épuration au charbon actif, tout en permettant la reconstitution simultanée des matières premières -métalliques. A cet effet, selon l'invention, on neutralise la solution du bain et on précipite les métaux sous forme de sels ou d'hydroxydesjatris quoi on élimine les matières nuisibles avec le fluide clarifié, tandis que l'on redissout les précipités métalliques et qu'on les ramène de façon continue ou discontinue au bain de traiterrl-nt. Le principe de base de la présente invention consiste en ce que les matières organiques nuisibles formées dans le bain électrolytique, comme les brillanteurs, les surfaceurs et les humidificateurs, ont la propriété commune que leurs produitsde réduction restent solubles dans une grande gamme de pH. Ces matières peuvent -donc être éliminées avec les eaux usées dans le canal de dérivation. Puisqu'une neutralisation est intervenue auparavant, on peut faire l'économie d'un traitement spécial des eaux usées. De plus, l'invention tire partie du fait que les matieres intéressantes notamment les sels ou hydroxydes metalli9ues,peuvent;Drécisiter grâce à des additifs appropriés et peuvent être réutilisés après précipitation et redissolution. Le procédé selon l'invention se différencie de tous les procédés connus jusqu'a présent en ce que pour la récupération des matières interessantes,il ne nécessite pas un traitement coûteux des eaux usées.Au contraire, selon l'invention, on neutralise de façon simple l'eau de rinçage après chaque bain de traitement, de sorte que les matières nuisibles et perturbatrices entraînées, non dommageables pour l'environnement, sont éliminées, tandis que la boue qui contient les matières in téressantessous une forme compacte est de nouveau utilisée après un traitement chimique simple, par exemple par introduction d'acides appropriés. L'invention offre donc l'avantage qu'il n'est absolument pas nécessaire de purifier les eaux usées et que l'on réutilise de façon simple les matieres premières les plus importantes sans traitement électrolytique particulier. L,rs de la neutralisation de la solution du bain, il se forme des sels métalliques, par exemple des carbonates, ou des hydroxydes, présentant une molécule relativement grosse. Pour séparer les matières nuisibles et perturbatrices adhérents à celles-ci, on prévoit que le solution est lavée après neutralisation tout en subissant une agitation profonde, éventuellement accompagnée d'une introduction d'air. Comme eau de lavage, on peut utiliser avantageusement l'eau de rinçage du courant de rinçage, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser de l'eau supplémentaire. La boue de sels ou hydroxydes metalliques densifiée lors de la précipitation, est asséchée après 'soutirage et soumise à une redissolution, avantageusement au moyen d'un mélange d'acides appropriés. Le produit redissout ne comporte qu'environ 1 à 3 Ó des impuretés organiques entraînées avec le produit, de sorte que l'on atteint ainsi un bon rendement. On remarquera que grâce au procédé selon l'invention, toutes les matières organiques additionnelles, même celles qui ne peuvent pas être éliminées par purification au charbon actif, sont éliminées. Si le bain électrolytique présente une concentration nuisible de produits de réduction organiques , selon une autre caractéristi que de la présente invention, on prévoit de soumettre, ensemble avec la solution de rinçage à traiter,une partie de l'électrolyte du bain de traitement au processus de séparation décrit cidessus. La dissolution des sels ou hydroxydes métalliques peut résulter d'acides appropriés à la composition du bain ou d'un mélange d'acides. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention est décrit ci-après en regard du dessin annexé, qui illustre la mise en oeuvre du procédé selon l'invention avec les dispositifs nécessaires. La matière à traiter se trouve d'abord dans un bain d'électrolyte 2, par exemple un bain de nickel. Elle est ensuite traitée, comme cela est indiqué en pointillés par la référence 3 dans un bain de rinçage formé le plus souvent sous la forme d'un écoulement de ringage et amenée ensuite à des étapes de rinçage 5, G et 7 dont l'eau de rinçage est alimentée par une conduite 9 à contre courant par rapport à la circulation du produit à rincer.L'alimentation en eau de rinçage peut être effectuée de façon séquentielle au moyen de dispositifs 8 intercalés. Dans le rinçage en cascade représenté, la presque totalité des entraînements de l'électrolyte sont enrichis dans l'étape derinçage 4 .Le bain de rinçage présente, dans l'installation représentée, un pH compris entre 5,5 et 6. Pour la séparation des matières nuisibles et la récupération des métaux, l'eau provenant de l'étape de rinçage 4 est transmise par une conduite 10 a une phase-de neutralisation 12. Si on utilise par exemple une précipitation per hydroxyde, on ajuste le oH à une valeur optimale pour la precipitation d'un hydroxyde métallique, par addition de soude. Le temps de séjour dans l'étape de neutralisation 12 est compris entre 0,5 et 2 heures . La phase de neutralisation est suivie dlune phase de lavage, dans laquelle la solution neutralisée provenant de la phase 12 est agitée profondément, éventuellementavec introduction d'air. Ceci est nécessaire pour séparer les matières organiques nuisibles se trouvant dans la solution de l'hydroxyde métallique formé dans l'étape 12. Pour augmenter encore la séparation et le dépôt du sel métallique, on prévoit un récipient de décantation 16, dont le fond est avantageusement incliné d'un côté, par exemple du type dénommé Dortmunder Brunnen ". Ce récipient de décantation est parcouru horizontalement par la solution du bain et a une profondeur telle que la boue de sel métallique qui se dépose se trouve à l'extérieur de la zone de turbulence. Dans cette manière de procéder, le sel métallique se dépose sur le fond, tandis que le courant d'eau se libère des matières qui peuvent décanter. Dans cette eau, se trouvent cependant encore les matières organiques parasites se trouvant dans la solution, qui peuvent être transmises sans danger au canal de dérivation par l'intermédiaire d'une conduite 18, puisque le pH a une valeur voisine dé 9. Le composé métallique, par exemple l'hydroxyde, le carbonate ou analogue, que l'on veut récupérer s'est déposé entre temps sur le fond du récipient de décantation 16 et est transmis après ut, temps de séjour d'environ 6 à 10 heures à une presse à filtre 17 dans laquelle la boue humide est pressée. L'eau qui en provient peut rejoindre les eaux usées 13 par l'intermédiaire de la conduite 19. Le tourteau de filtration obtenu dans la presse 17 est transmis à une étape de redissolution 2-5 par l'intermédiaire d'un transporteur 20. Au moyen d'un dispositif de dosage 26, on ajoute pendant cette étape des quantités d'acides déterminées, qui sont appropriées aux parties sulfate et chlorure du bain de traitement. Les sels métalliques sont dissous et transmis à un récipient de stockage 30 par l'intermédiaire d'une pompe 28 et d'une conduite 27. Après addition d'eau totalement exempte de sels par l'intermédiaire de la conduite 32, l'électrolyte récupéré peut être recyclé de cet endroit dans le bain de traitement 2 par l'intermédiaire d'une conduite 34 et d'une pompe 35. A cause des différences de volumes entre l'eau et l'électrolyte entraîné dans le récipient 4, il se produit un effet de dilution qui assure que seulement environ 2 % des matières nuisibles provenant du récipient 2 sont recycles par l'jnternédiaire de la conduite 34. Si la production des matières nuisibles est supérieure à ce qui peut être éliminé par entraînement, on peut de façon additionnelle introduire de façon continue une quantité correspondante d'électrolyte provenant du bain de traitement 2 par l'intermédiaire d'une conduite 40 dans la solution provenant de l'étape de rinçage 4 et présente dans les phases de séparation et purification 12 et 14. On remarquera que grâce au procédé conforme à l'invention,on peut éviter les processus jusqu a présent nécessaires de purification par charbon actif. De plus, on peut introduire dans le bain de traitement des matières pour l'exécution du processus de traitement, qui ne pouvaient pas être utilisées jusqu'S présent. à cause des difficultés liées à leur élimination du bain par la suite. La rentabilite du procédé est très favorable, puisque celui-ci nécessite une faible quantité d'eau et évite la purification des eaux usées , ainsi que des purifications particulières de l'électrolyte. De plus, grâce au procédé selon l'invention, le bain de traitement est constamment régénéré, ce qui permet de maintenir constante la composition du bain. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour l'élimination de matières organiques nuisibles et perturbatrices des bains de traitements électrolytiques avec récupération simultanee des matières métalliques dans les bains de rinçage suivant les bains de traitement, caractérisé en ce qu'on neutralise la solution du bain et on précipite les métaux sous la forme de composés métalliques, après quoi les matières nuisibles sont éliminées avec le fluide clarifié, tandis que l'on soumet les composés métalli-ues précipités à une redissolution et on les introduit dans le bain de traitement de façon continue rDu discontinue. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les métaux précipitent sous la forme d'hydroxydes. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les métaux précipitent sous la forme de carbonates ou de complexes métalliques. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on lave la solution après neutralisation, tout en l'agitant profondément, éventuellement avec introduction d'air. 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on utilise l'eau de rinçage comme eau de lavage. 6.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on concentre les précipités métalliques et en ce qu'on les assèche fortement avant la redissolution. 7.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dissolution des précloités métalliques est obtenue par l'interme- diaire d'un mélange acide approprié à la composition du bain. 8.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avec la solution de bain à traiter on soumet une partie de l'elec- trolyte provenant du bain de traitement au procédé de séparation.