Brevet FR2376688A1 — publié le 19780804

La Demanderesse a décrit dans le brevet britannique n0 I 399 598 la façon dont une matière complexe à base de silicate d'aluminium et de métal alcalin qui est totalement soluble dans l'acide chlorhydrique peut être obtenue par un procédé consistant à mélanger, sous l'effet d'un fort cisaillement, une solution aqueuse d'un silicate de métal alcalin et une solution aqueuse d'un sel d'aluminium, en des proportions et dans des conditions telles qu'il se forme un matériau polymère complexe du type silicate de métal alcalin et d'aluminium pratiquement immédiatement après le contact des solutions et qui se transforme dans l'eau en une dispersion stable. Le procédé particulier permettant de produire un fort cisaillement qui y est décrit utilise un rotor à grande vitesse. L'appareil convenant à la mise en oeuvre du procédé en question est décrit dans le brevet cité et également, plus en détail, dans le brevet britannique NO 1 399 599. il comporte une chambre de mélange, au moins trois entrées séparées des liquides dans la chambre, une conduite de sortie éloignée des entrées, un éjecteur hydraulique auquel aboutit la conduite de sortie et des moyens destinés à mélanger à l'intérieur de la chambre, sous l'effet d'un fort cisaillement, la matière introduite par les entrées.En pratique, la chambre est normalement constituée d'un récipient vertical muni d'entrées aboutissant à sa base et d'une sortie près de son sommet, les moyens destinés à appliquer un fort cisaillement étant à proximité de la base du récipient et comprenant généralement des pales de rotor et un moyen destiné â faire tourner les pales à une vitesse supérieure à 1000 tours par minute. Cet appareil et les diverses commandes qui lui sont associées pour l'écoulement des liquides, pour régler la vitesse, etc., peuvent être mis en fonctionnement avec une grande précision pour obtenir des réglages très fins du débit et de la composition du produit. Dans les cas dans lesquels un réglage précis est essentiel, en particulier lorsque le produit est dosé directement dans une alimentation en eau municipale, il est donc très avantageux de favoriser la purification de cette alimentation. Cependant, il existe de nombreux cas, par exemple dans la purification des eaux d'égouts et des effluents industriels, dans lesquels cette grande précision de réglage n'est pas réellement nécessaire et où il serait au contraire satisfaisant de pouvoir utiliser un appareil plus simple, et en particulier un appareil ne devant pas être usiné pour donner cette précision et ntimpli- quant pas ces grandes vitesses de rotation.Théoriquement, la Demanderesse propose un appareil non équipé de rotor à grande vitesse ou autres pièces mobiles et pouvant cependant être utilisé pour obtenir un cisaillement suffisamment élevé pour que lorsque l'eau, le sulfate d'aluminium et le silicate de sodium sont mélangés dans l'appareil, on obtienne un produit très analogue à celui obtenu par le procédé préféré décrit dans le brevet britannique NO 1 399 598 précité. Selon la présente invention, on prépare une dispersion aqueuse stable d'un complexe de silicate de métal alcalin et d'aluminium ayant un pH de 3 à 7,5, qui contient jusqu'à 5% de silicate, mesuré en tant que Si02, et qui est soluble dans l'acide chlorhydrique, en mélangeant sous un effet de cisaillement une solution aqueuse de silicate de mental alcalin et une solution aqueuse d'un sel d'aluminium, le procédé étant caractérisé en ce que le mélange sous un effet de cisaillement est réalisé dans un appareil comprenant un tube de mélange, au moins deux entrées par lesquelles des courants aqueux peuvent pénétrer dans une extrémité du tube, et une sortie à 11 autre extrémité du tube, en admettant la masse d'eau dans le tube par une entrée et la solution aqueuse du silicate de métal alcalin par l'autre entrée, ce qui contraint les courants aqueux provenant de chaque entrée à former un trajet généralement hélicoïdal et à se mélanger sous un cisaillement suffisant pour rendre le produit soluble dans l'acide chlorhydrique, grâce à des moyens fixes disposés dans le tube, et à soutirer la dispersion aqueuse par la sortie à une 2 pression inférieure d'au moins 2,8 kg/cm2 à la pression régnant à l'entrée à travers laquelle la masse d'eau est admise. L'appareil selon l'invention comporte un tube de mélange, au moins deux entrées par lesquelles les courants aqueux peuvent pénétrer à une extrémité du tube, une de ces entrées étant réservée à l'alimentation de la masse d'eau du procédé à une pression d'au moins 2,8 kg/cm2, une sortie disposée à l'autre extrémité du tube, et des organes fixes disposés dans l'appareil pour que les courants aqueux suivent un trajet généralement hélicol- dal et se mélangent ensemble sous un effet de cisaillement, et pour que le produit quittant la sortie soit à la pression atmosphérique ou à une pression inférieure, et qui est inférieure d'au moins 2,8 kg/cm2 à la pression régnant à l'entrée de la masse d'eau. Si l'appareil ne comporte que deux entrées, la solution de silicate traverse l'une d'entre elles, et la masse d'eau et la solution du sel d'aluminium empruntent l'autre, cette autre entrée ayant un diamètre supérieur à celui de l'entrée réservée au silicate. Cependant, de préférence, la solution du sel d'aluminium est introduite par une entrée séparée de l'entrée réservée à la masse d'eau et, ainsi, l'appareil comporte de préférence trois entrées. La masse d'eau doit être introduite sous pression, ainsi que généralement l'autre ou les autres courants. La masse d'eau est généralement introduite par une conduite d'entrée ayant un diamètre au moins égal au diamètre de la ou de chacune des autres conduites d'entrée, et souvent égal à une fois et demie ou même à deux fois le diamètre de la ou des autres conduites. Pour que les courants suivent plus facilement un trajet général hélicoïdal et s'entraînent l'un l'autre sans mélange initial appréciable, il est préférable que les conduites d'entrée se trouvent toutes à un angle supérieur à 1200 par rapport au tube de mélange. Dans le cas où on dispose de trois entrées, il est préférable que deux d'entre elles se trouvent à un angle supérieur à 1200, par exemple 135 , et que la troisième se trouve à un angle de 1800, ctest-å-dire ayant un axe commun avec le tube de mélange. De préférence, les conduites d'entrée et le tube de mélange se trouvent dans un plan commun. le mouvement hélicoïdal auquel les courants aqueux sont soumis dans le procédé de la présente invention implique nécessairement un certain degré d'entraînement des courants les uns par rapport aux autres et se rapproche de l'effet obtenu grâce à des rotors tournant à très grande vitesse, comme dans le brevet britannique NO n 399 598 précité. Des facteurs tels que la longueur et la surface de section droite du tube, la chute de pression le long du tube, et le nombre de spires hélicoldales que les moyens fixes font parcourir aux courants aqueux, influent sur le degré de mélange du silicate de métal alcalin et du sel d'aluminium. il est important que les moyens fixes ne se limitent pas à provoquer simplement un cisaillement aux interfaces des courants adjacents, comme ce serait le cas si une seule bande hélicoidale continue ou des chicanes minces dont les faces seraient absolument parallèles à l'écoulement, étaient prévues dans le tube. Inversement, les moyens fixes ne doivent pas être tels que le mélange soit réalisé sans cisaillement.Ainsi, une simple mise en place des chicanes au hasard le long du tube transversalement à la longueur de ce dernier, par exemple comme dans le cas d'une rigole ouverte, ne serait pas satisfaisante car l'écoulement ne serait pas hélicoïdal, mais aurait plutôt une configuration en zigzag. De même, lorsque des courants aqueux de silicate de métal alcalin et d'un sel d'aluminium sont injectés perpendiculairement dans un tube de mélange et sur le courant de la masse d'eau, sans qu'il soit prévu de moyen pour contraindre les divers courants à conserver leurs caractéristiques d'écoulement laminaire et à s'entraîner mutuellement, les résultats ne sont pas encore satisfaisants. il est aisé de se rendre compte si l'on obtient ou non l'entraînement hélicoïdal nécessaire, le mélange et le cisaillement, car si tel n'est pas le cas, on ne peut obtenir un produit soluble dans l'acide sous la forme d'une dispersion stable. Au lieu de cela, la silice ou autre matière insoluble précipite soit immédiatement, soit au repos. Dans un premier mode de réalisation de la présente invention, la conduite d'entrée destinée à la masse d'eau se termine en un orifice en forme de fente par lequel une nappe d'eau (et parfois du sel d'aluminium) est évacuée. La nappe, et par conséquent l'orifice utilisé pour la former, est de préférence annu- laire.La fente annulaire est de préférence définie extérieurement par les parois externes de l'extrémité de sa conduite d'entrée et, intérieurement, par un cône s'ajustant dans cette entrée, à l'endroit où la conduite d'entrée rejoint le tube de mélange. les moyens permettant de conférer un certain degré dté coulement hélicoïdal peuvent être placés sur la surface du cône ou au voisinage de ladite surface; par exemple, il peut s'agir de rainures ménagées à la surface du cône ou sur les parois de l'entrée, ou de nervures entre le cône et la paroi d'entrée. Ces rainures ou nervures peuvent être hélicoïdales en totalité ou en partie. Le cône est de préférence positionné de manière que son sommet soit situé en aval.L'entrée d'eau comportant le cône est de préférence coaxiale au tube de mélange. les parois coniques du cône s'étendent de préférence de la conduite d'entrée en passant par les orifices débouchant de l'autre conduite d'entrée ou des conduites d'entrée, à l'extrémité d'entrée du tube mélangeur. La masse d'eau suit la conduite d'entrée en direction du cône puis passe autour des côtés du cône en formant une nappe annulaire animée d'un mouvement hélicoïdal s'il existe une ou plusieurs rainures en spirale dans le cône, et qui se trouve sous une pression élevée. La pression régnant dans la nappe annulaire et dans la conduite aboutissant au cône est réglée en partie par le choix approprié des dimensions du cône et de la fente annulaire.L'autre ou les autres entrées sont orientées vers la surface du cône et ainsi le ou les courants en débouchant accentuent l'effet Coanda de manière que la nappe soit attirée vers les côtés du cône et qu'il se produise un mélange faible ou nul entre les courants à ce stade. lorsque les courants entraînés atteignent le sommet du cône, l'écoulement turbulent augmente presque instantanément pour donner un fort degré de cisaillement. Le mélange sous fort cisaillement fourni par le cône peut être à lui seul suffisant pour donner une dispersion stable d'un produit soluble dans les acides, mais il est généralement préférable que le tube de mélange comporte des moyens provoquant un mélange turbulent et/ou un écoulement hélicoïdal sur sa longueur. Avantageusement, ces moyens supplémentaires obligent le courant aqueux à se déplacer selon un trajet généralement hélicoïdal, et peuvent comporter des chicanes disposées le long du tube. Les chicanes peuvent être commodément agencées de manière à inverser l'écoulement hélicoïdal entraîné le long-du cône et à fournir ainsi une spirale continue ou discontinue dans la direction opposée. En variante, les chicanes peuvent avoir la forme d'une hélice de cisaillement, ctest-à-dire un élément solide, habituellement sous la forme d'une feuille, retordue sous forme d'une hélice et découpée à partir de ses bords extérieurs en direction du centre, habituellement perpendiculairement à l'axe de l'hélice, à des intervalles le long de hélices ou plus d'un de ces éléments disposés bout à bout.Ceci constitue des chicanes individuelles et, si la largeur de l'élément est à peu près égale au diamètre du tube, #les chicanes s'étendent sur la totalité du tube. Le découpage s'étend habituellement par exemple du quart ou de la moitié jusqu'à 95% ou plus de la largeur de la feuille. De préférence, l'hélice de cisaillement, qui est habituellement en métal bien qu'elle puisse être en matière plastique, se prolonge pratiquement sur toute la longueur du tube de mélange, bien qu'une partie puisse ne pas être découpée pour former une partie dans laquelle les courants liquides sont entraînés mais non soumis au degré élevé de mélange. Le découpage et le retordage de la feuille signifie que chaque chicane forme un angle par rapport au plan passant par l'axe du tube. C'est cet angle qui provoque la déviation des courants aqueux d'un trajet linéaire vers le tube et qui leur fait suivre un trajet généralement hélicoïdal. L'incidence des courants aqueux sur les chicanes inclinées peut être rapprochée de l'effet obtenu par la disposition des pales du rotor faisant un angle par rapport à la verticale qui est réalisée dans l'appareil utilisé dans le procédé du brevet britannique NO 1 399 598 précité. En fait, la Demanderesse a constaté qu'on pouvait préparer un produit intéressant en utilisant simplement une hélice de cisaillement dans le tube de mélange, sans avoir recours à un cône du type décrit ci-dessus, bien qu'on utilise généralement à la fois le cône et l'hélice de cisaillement. De préférence, les conduites d'entrée et le tube de mélange sont moulés ou formés d'une autre façon, en un bloc unique de matière plastique ou autre matière. L'hélice de cisaillement et/ou le cône ou autres moyens destinés à provoquer le mouvement hélicoïdal sont de préférence placés dans l'appareil d'une façon amovible. La longueur du tube de mélange est généralement choisie de manière que la chute de pression moyenne le long du tube soit d'au moins O,1I kg/cm2 par cm. Lorsqu'on utilise un cône à 11 entrée d'eau, la vitesse de la chute de pression le long du cône est sensiblement supérieure à celle obtenue le long du reste du tube. Par exemple, en présence d'un cône, la chute de pression sur sa longueur est généralement d'au moins 2,8 kg/cm2, de préférence d'au moins 4,2 ou 5,6 kg/cm2. La longueur du tube est généralement d'au moins 15 ou 20 cm et habituellement inférieure à 50 cm, et peut-être, par exemple, de 28 ou 30 cm. Le diamètre du tube de mélange est généralement d'au moins 5 mm, mais de préférence il est inférieur à 20 mm et est notamment compris entre 8 et 12 mm. Le diamètre des conduites d'entrée varie généralement entre 5 et 20, de préférence entre 5 et 10 mm pour la conduite d'entrée principale par laquelle la masse d'eau est introduite dans le tube, et entre 2 et 10, de préférence entre 2 et 6 mm, pour la ou les autres conduites. Généralement, l'appareil est conçu de manière que la dispersion aqueuse soit évacuée par la sortie à une pression égale ou inférieure à la pression atmosphérique, et la pression de la masse d'eau à l'entrée est d'au moins 2,8 kg/cm2. En général, la différence de pression entre l'entrée et la sortie est d'au moins 4,2 kg/cm2 et souvent supérieure à 5,6 kg/cm2. La grande vitesse de la chute de pression le long du tube, et la chute de pression totale, contribuent aux effets de mélange et de cisaillement qui sont nécessaires dans l'invention pour l'obtention des meilleurs résultats. Le produit est de préférence évacué par la sortie grâce à un éjecteur hydraulique. Ainsi, souvent la pression à la sortie correspond à un vide d'au moins 0,35, et de préférence d'au moins 0,7, par exemple de 1,4 kg/cm2. L'eau qui est introduite par l'éjecteur hydraulique dilue le complexe de silicate et ceci peut être avantageux si le produit doit être utilisé directement dans le traitement de sources d'alimentation en eau. De cette manière, le volume d'eau introduit par les entrées peut être réduit à la quantité minimale nécessaire pour former une dispersion stable avant une autre dilution. il s'est révélé avantageux d'observer une relation entre la teneur en silicate et le pH de façon à ce qu'aux faibles teneurs en silicate, on utilise les plus faibles valeurs de pH et qu'aux plus fortes teneurs en silicate, on utilise les plus fortes valeurs de pH. Des gammes appropriées de pH pour obtenir un produit ayant les propriétés optimales sont indiquées au Tableau I alors que le Tableau Il mentionne les valeurs préférées de pH pour différentes teneurs en silicate. Naturellement, les valeurs des concentrations en silice non répertoriées sur les tableaux peuvent être obtenues par interpolation. TABLEAU I % de silicate (en tant que Si02) Gamme de pH 0,5 3 - 4,2 1,0 3 - 4,3 1,5 3,2 - 4,5 2,0 3,4 - 4,6 3,0 3,7 - 4,9 4,0 4,3 - 5,4 5,0 5,5 - 7,5 TABLEAU Il % de silicate (en tant que Si02) pH optimal 0,5 3,6 1,0 3,7 1,5 3,8 2,0 4,0 3,0 4,3 4,0 4,9 5,0 6,5 Le sel d'aluminium est normalement le sulfate, mais on peut également utiliser d'autres sels d'aluminium tels que des aluns et le nitrate d'aluminium. On peut avoir recours au sulfate d'aluminium disponible dans le commerce, mais il est évidemment préférable qu'il ne soit pas trop contaminé par un acide. Le silicate est généralement du silicate de sodium et il est normalement disponible initialement sous la forme d'une solution aqueuse concentrée ayant un pH très élevé, par exemple de 12 à 13, et la quantité d'eau utilisée dans le procédé est habituellement telle qu'en l'absence du sulfate d'aluminium ou autre sel d'aluminium, le pH de la solution diluée de silicate de sodium soit inférieur à 11,6, mieux encore inférieur à 11-,3. le silicate de potassium peut être utilisé à la place du silicate de sodium. La quantité d'eau introduite dans l'appareil, exprimée en volume, est normalement très importante par rapport à la quantité de silicate de sodium et de sulfate d'aluminium. Par exemple, le volume d'eau est normalement égal à au moins 20 fois le volume de silicate de sodium, mesuré sous forme d'une solution aqueuse concentrée, et habituellement d'au moins 40 fois le volume de la solution de silicate. Si la quantité d'eau est insuffisante, le produit est plus concentré qu'on fle le désire, bien que, comme décrit ci-dessus, 11 eau introduite par un éjecteur hydraulique à la sortie de l'appareil puisse fournir la dilution nécessaire. Généralement, la masse d'eau fournie par la conduite principale à l'appareil est exempte de silicate de sodium et de sulfate d'aluminium. Ainsi, en général, les concentrations et les débits relatifs des courants aqueux admis dans le tube de mélange sont les mêmes que ceux décrits -dans le brevet britannique NO 1 399 598. L'invention sera décrite en se referantaux dessins annexés sur lesquels la Fig.1 est une coupe d'un premier mode de réalisation de l'appareil selon la présente invention; la Zig.2 est une coupe d'un autre mode de réalisation; la Fig.3 est une coupe selon l'axe X-X de la Fig.2; et les Fiv .4 à 8 représentent des hélices de cisaillement appropriées pour être utilisées dans l'appareil des Fig.2 et 3. L'appareil représenté sur la Fig.1 comprend un bloc 1 de matière plastique, généralement transparente, un tube de mélange 2 et des conduites d'entrée 3, 4 et 5 se réunissant en une seule entrée 6. Des raccords 7 peuvent s'ajuster à la sortie 8 du tube de mélange et aux points d'entrée des conduites d'entrée pour permettre le raccordement d'une canalisation appropriée afin d'introduire les liquides dans l'appareil et d'évacuer le produit dudit appareil. il arrive souvent que la sortie 8 débouche directement dans le liquide traité, ce qui a pour résultat que la pression régnant dans le tube est alors sensiblement égal à la pression atmosphérique et qu'aucun raccord 7 n'est nécessaire à la sortie. A l'endroit où la conduite 4 s'approche de l'entrée commune 6, la conduite est elle-même usinée comme représenté en 9 pour former un siège d'un cône 10 qui est situé à L'extrémité de cette conduite pour définir un orifice annulaire. Les côtés Il du cône se prolongent dans entrée commune 6 sur une distance suffisante pour que les courants de silicate de sodium (ou de potassium) provenant de la conduite 3 et de sulfate d'aluminium provenant de la conduite 5, soient soumis à l'effet de la nappe annulaire d'eau à haute pression refoulée autour des côtés du cône. Du fait de la présence des rainures 12, la nappe se déplace avec un mouvement hélicoïdal.La pression régnant initialement tombe alors à peu près immédiatement à la valeur de celle régnant dans le-reste du tube de mélange, par exemple à une valeur comprise entre la pression atmosphérique et 1,4 kg/cm2, ce qui entraîne un fort cisaillement hydraulique dans la zone indiquée en A. Le produit vient alors heurter une chicane -hélicoTdale continue 13 qui est placée de manière à inverser tout sens de rotation que la nappe peut avoir acquis, ce qui provoque un mélange très turbulent dans la zone B. Un mélange très intime continue à se produire dans la zone C (où la chicane 13 est présente) et dans la zone D (où il n'y a pas de chicane) et finalement le produit sort par la sortie 8, tout ceci en une fraction de seconde. La longueur optimale des zones B, C et D est facilement déterminée par des essais et elle dépend par exemple des debits et des diamètres. Généralement, la zone 3 est très proche de l'entrée 6, la partie supérieure de l'hélice 13 étant de 0,1 à 2 cm à partir du point le plus bas auquel les conduites 3 et 5 se raccordent avec les parois cylindriques du tube 2. Dans un appareil type, le diamètre du cône, et par conséquent pratiquement le diamètre de la conduite d'entrée 4, peuvent être égaux aux deux-tiers environ de la hauteur du cône et peuvent être à peu près égaux au double du diamètre des conduites d'entrée 3 et 5. Par exemple, les conduites d'entrée 3 et 5 peuvent avoir un diamètre de 6 mm, la conduite d'entrée 4 peut avoir un diamètre de 12 mm et le cône peut avoir une longueur de 18 mm environ. L'hélice 13 peut s'étendre par exemple sur 5 à 10 cm et la zone D peut avoir de 1 à 10 cm. Le bloc peut avoir par exemple une hauteur de 30 cm, une largeur de 15 cm et une profondeur de 5 cm. En service, un courant d'eau à haute pression, habituelle ment à une pression supérieure à 7 #g/cm2, ,est introduit par la conduite d'entrée 4, tandis que le silicate de sodium est introduit par I1 entrée 5 et la solution de sulfate d'aluminium par l'entrée 3. Les débits et les concentrations, et par conséquent, les valeurs de pH doivent tous être choisis comme décrit dans le brevet britannique NO 1 399 598 précité.A titre d'exemple, si le produit doit être utilisé pour traiter 115 500 000 litres par jour à raison de 2 ppm mesuré en tant que Si02 et doit avoir une concentration de mesurée en tant que Si02, le débit d'eau par la conduite 4 pourrait être de 454 litres par heure, tandis que si la dose était de 4 ppm et qu'on devait traiter 454 000 000 litres par jour, le débit dteau serait de 3632 litres par heure. Le produit obtenu par le procédé peut être très analogue au produit obtenu par le procédé décrit dans le brevet britannique Na 1 399 598 précité, bien que dans certains cas, le degré de polymérisation puisse être réduit. Cependant, il est nécessaire, par exemple, que la zone C ne soit pas trop longue pour que le degré de polymérisation aux valeurs particulières de pH et de concentration utilisée dans un essai particulier ne soit pas réduit au point que la dispersion devienne instable. Le produit obtenu en utilisant l'appareil de l'invention est évidemment soluble dans l'acide chlorhydrique et il est avantageux que appareil comporte un moyen de lavage à l'acide chlorhydrique. Commodément, ce moyen comprend une admission d'acide chlorhydrique dans la conduite d'entrée réservée à l'eau en un endroit situé du côté admission du cône de mélange. Dans l'appareil représenté, une conduite d'admission 14 est prévue à cet effet. L'appareil peut être en tout matériau approprié. Comme indiqué, il est de préférence en matière plastique, mais il peut être construit totalement ou en partie, par exemple, l'hélice 13 ou le cône 10, en un métal non corrodable. L'appareil représenté sur les Fig.2 et 3 présente les mêmes constituants de base que celui de la Fig.1. il comporte également des conduits 15 de nettoyage, un éjecteur hydraulique 16 comportant une entrée 17, une entrée 18 réservée à l'acide et un manomètre 19. En fonctionnement, une hélice de cisaillement telle que l'une des hélices 20 à 24 représentée sur les Fiv.4 à 8, respectivement, est introduite dans le tube de mélange 2. Chacune des hélices de cisaillement consiste essentielle- ment en une feuille de métal retordue en forme d'hélice. Ainsi, l'hélice 23 comporte sept tours complets de la feuille. A la base de chaque hélice de cisaillement se trouve une partie 32 qui n'est en fait pas retordue mais qui présente une section en forme de X. Cette partie s'ajuste dans l'extrémité d'entrée 6 du tube de mélange et c'est dans cette partie que les courants sont initialement entraînés. Dans chacune des hélices de cisaillement 20, 21, 22, 23 et 24, la feuille retordue est découpée perpendiculairement à l'axe de l'hélice pour former des ailettes permettant d'assurer le mélange des courants et le mouvement hélicoidal. Les feuilles sont découpées avant le retordage et les ailettes s'inclinent à partir de l'axe de l'écoulement et provoquent ainsi uneveertaine turbulence, bien que leur orientation soit telle qu'elle assure un mouvement hélicoïdal et un certain entraînement des courants les uns par rapport aux autres. L'hélice de cisaillement 21 n'est pas découpée sur deux tours complets de l'hélice et ainsi le changement nécessaire du degré de turbulence ne se produit que lorsque les courants ont dépassé cette zone. Les deux types d'ailettes des hélices de cisaillement, c'est-à-dire les ailettes étroites et larges, sont représentés respectivement en 30 pour l'hélice 20 et en 31 pour l'hélice 24. Les ailettes étroites 30 sont formées en fendant la feuille métallique à des intervalles étroits réguliers compris, par exemple, entre le quart et la moitié de la largeur de la feuille. Les ailettes larges 31 sont formées en découpant la feuille à des intervalles plus larges jusqu a une distance supérieure à la moitié de la largeur de la feuille. Il est naturellement préférable que les ailettes soient plus larges lorsque la profondeur de la découpe est plus grande, car sinon les ailettes sont trop étroites et trop longues pour donner le degré désiré de résistance à l'écoulement et fournir ainsi la turbulence désirée. L'exemple non limitatif suivant illustre l'invention. Exemple 1 On utilise un appareil du type décrit ci-dessus dont le tube de mélange a une longueur de 30 cm et un diamètre de 2,5 cm, et dans lequel on introduit une hélice de cisaillement du type 21 pour obtenir un ajustement serré. Les débits, les concentrations et les valeurs de pH sont tous choisis comme décrit dans le brevet britannique NO 1 399 598 précité et le produit est analogue à celui obtenu en utilisant l'appareil de la Fig.1. Dans ces deux types d'appareil, les conduites d'entrée des solutions de silicate de sodium et de sulfate d'aluminium sont commodément reliées à l'appareil par l'intermédiaire de pompes doseuses qui dosent le débit, liteau pouvant être introduite dans l'appareil au moyen d'un mécanisme de commande convenable, et il peut être prévu une minuterie entre le réservoir d'acide chlorhydrique et l'entrée d'acide chlorhydrique afin de permettre un lavage à intervalles prédéterminés. Un mécanisme de commande approprié du débit d'eau est un "Flostatl' (marque de fabrique d'un appareil qui maintient constant le débit d'eau) et comporte une soupape à solénoïde qui provoque le débit d'acide de lavage après une durée prédéterminée. Le produit peut être recueilli dans des récipients, par exemple des tonneaux, et il peut être ensuite expédié à son point d'utilisation, mais du fait que la concentration du produit, mesurée en tant que Si02, est normalement inférieure à 5%, et est souvent très basse, il est généralement plus commode d'évacuer le produit directement dans les eaux usées ou autre suspension aqueuse. Le produit obtenu convient comme adjuvant de coagulation partielle et présente des propriétés de floculation. On peut l'utiliser dans n'importe quel procédé de traitement d'effluents industriels nécessitant une sédimentation rapide des particules en suspension, en particulier lorsque le volume d'eau à traiter est relativement faible et que la qualité finale convient à une élimination normale. Le procédé est également d'un grand intérêt dans le traitement d'effluents d'eaux usées, où de grands volumes ne doivent être traités par clarification et sédimentation qu'avant ou après digestion des boues. il est facile de réaliser l'appareil de manière à produire suffisamment de coagulant pour doser jusqu'à 113 500 000 litres d'eau par jour, ou même jusqu'à 454 000 000 litres d'eau par amour. REVENDICADIONS 1.- Procédé dans lequel une dispersion aqueuse stable d'un complexe de silicate de métal alcalin et d'aluminium ayant un pH de 3 à 7,5, qui contient jusqu'à 5% de silicate, mesuré en tant que Si02, et qui est soluble dans l'acide chlorhydrique, est préparée en mélangeant, sous un effet de cisaillement, une solution aqueuse de silicate de métal alcalin et une solution aqueuse d'un sel d'aluminium, caractérisé en ce que le mélange sous l'effet d'un cisaillement est réalisé dans un appareil comportant un tube de mélange, au moins deux entrées par lesquelles les courants aqueux peuvent pénétrer dans une extrémité du tube, et une sortie à l'autre extrémité du tube, en introduisant la masse d'eau dans le tube par une entrée et la solution aqueuse de silicate de métal alcalin par l'autre entrée, en contraingnant les courants aqueux provenant de chaque entrée à suivre un trajet généralement hélicoïdal et à se mélanger sous un cisaillement suffisant pour rendre le produit soluble dans l'acide chlorhydrique, grâce à des moyens fixes placés dans le tube, la dispersion aqueuse étant évacuée par la sortie à une pression inférieure d'au moins 2,8 kg/cm2, à la pression régnant à l'en- trée par laquelle la masse d'eau est introduite. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chute de pression le long du tube est d'au moins 4,2 kg/ cm2. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'appareil comporte un éjecteur hydraulique à la sortie, la dispersion aqueuse étant évacuée par la sortie sous un vide d'au moins 254 mm de Hg. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chute moyenne de pression le long du tube est d'au moins 0,11 kg/cm2 par cm. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil comporte trois entrées, une entrée ayant un axe commun avec le tube de mélange et à travers laquelle la masse d'eau est introduite, les solutions aqueuses de silicate de sodium et de sulfate d'aluminium étant introduites séparément par les deux autres entrées. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la teneur en silicate et le pH du produit ont sensiblement la relation indiquée au Tableau I. 7.- Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un tube de mélange, au moins deux entrées par lesquelles les courants aqueux peuvent pénétrer dans une extrémité du tube, l'une des entrées étant destinée à l'introduction de la masse d'eau nécessaire au procédé à une pression d'au moins 2,8 kg/cm2, une sortie à l'autre extrémité du tube, et des moyens fixes ménagés dans l'appareil pour contraindre les courants aqueux à suivre un trajet généralement hélicoïdal et à se mélanger ensemble sous un effet de cisaillement, et faire en sorte que le produit quittant la sortie se trouve à une pression égale ou inférieure à la pression atmosphérique et qui est inférieure d'au moins 2,8 kg/cm2 à la pression régnant à l'entrée de la masse d'eau. 8.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens fixes comportent une hélice de cisaillement ajustée dans le tube de mélange, l'hélice de cisaillement comprenant une série de chicanes décalées les unes par rapport aux autres le long d'un trajet hélicoïdal et étant disposées chacune selon un angle provoquant un écoulement hélicoïdal le long du tube. 9.- Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'hélice de cisaillement comporte un tronçon de feuille découpé à partir de ses bords en direction du centre à intervalles sur sa longueur et retordu en une hélice. 10.- Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la largeur de la matière en feuille est sensiblement égale au diamètre du tube. 11.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les moyens fixes sont tels que la chute moyenne de pression le long du tube de mélange soit d'au moins 0,11 kg/cm2 par cm 12.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens fixes comportent un cône s'ajustant dans une entrée, son sommet vers l'aval et définissant une fente annulaire avec les parois externes de cette entrée, et des moyens étant prévus sur la surface du cône ou à son voisinage pour provoquer un écoulement hélicoïdal d'une nappe annulaire de liquide traversant la fente annulaire, l'une au moins des autres entrées de l'appareil étant dirigée vers la surface du cône. 13.- Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le cône est tel qu'il engendre une chute de pression d'au moins 2,8 kg/cm2 sur sa longueur. 14.- Appareil selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il est prévu des chicanes le long du tube de mélange, disposées de manière à provoquer un écoulement généralement héli cotidal dans le tube. 15.- Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que les chicanes sont agencées de manière à inverser l'écou- lament hélicoïdal par rapport à l'écoulement hélicoïdal provoqué par le cône. 16.- Appareil selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que les chicanes comprennent une hélice de cisaillement selon les revendications 7 à 10. 17.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 10-et 16, caractérisé en ce que le tube de mélange comporte au moins deux hélices de cisaillement disposées bout à bout. 18.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 17, caractérisé en ce que le tube de mélange présente trois entrées. 19.- Appareil selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'une entrée est une conduite coaxiale au tube de mélange, deux autres entrées étant des conduites disposées à un angle d'au moins 1200 par rapport au tube de mélange. 20.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 19, caractérisé en ce qu'il comporte une conduite d'entrée aboutissant à chaque entrée et en ce que toutes les conduites d'entrées et le tube de mélange se trouvent dans le même plan. 21.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 20, caractérisé en ce qu'il comporte une conduite d'entrée aboutissant à chaque entrée et en ce que les conduites d'entrée et le tube de mélange sont sous forme d'un bloc solide de matière plastique. 22.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange avec effet de cisaillement est réalisé dans un appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 21. 23.- Dispersion aqueuse stable d'un complexe de silicate de métal alcalin et d'aluminium soluble dans l'acide chlorhydrique, caractérisée en ce qu'elle est préparée par un procédé selon la revendication 1. 24.- Suspension aqueuse, caractérisée en ce qu'elle est additionnée d'un produit selon la revendication 23.