Brevet FR2478126A1 — publié le 19810918

La présente invention concerne un procédé et une ins- tallation pour le traitement des gaz de dégagement des hauts fourneaux. Plus particulièrement l'invention concerne un procédé et une installation pour traiter l'eau de lavage et de refroidissement du traitement des gaz de hauts fourneaux pour réduire les rejets de façon à satisfaire aux normes de protection de l'environnement. A ce jour, le gaz de dégagement d'un haut fourneau tra- verse tout d'abord un dispositif d'épuration primaire de type collecteur de poussières qui en élimine les particules grossières puis est conduit à des dispositifs secondaires de lavage et de refroidissement du gaz. Après le lavage et le refroidissement, le gaz de dégagement convient à la com- bustion dans la section de chauffage du vent d'un haut fourneau o on l'utilise souvent comme combustible d'appoint. Les caractéristiques du gaz de dégagement varient selon la structure particulière du haut fourneau, sa taille et l'opé- ration particulière effectuée. Si on prend comme exemple type, un haut fourneau de taille moyenne produisant environ un million de tonnes par an, il décharge de façon typique 76 500 m3 standards/min de gaz ayant une température comprise entre 14900 et 2320C à une pression absolue d'environ 2 bars. Dans ce cas on effec- tue souvent l'épuration du gaz avec un laveur à venturi/ séparateur que l'on alimente en eau à un débit d'environ 13,4 1/min pour 10 000 1 standards de gaz de dégagement. Par conséquentàchaque minute de fonctionnement on pompe dans le laveur à venturi environ 10 200 1 d'eau. Les matières en particules et les autres contaminants entraînés par le cou- rant de gaz de dégagement sont transférés à l'eau de l'épu- rateur et le courant d'eau sortant peut avoir une températu- re comprise entre environ 460C et 680C et contenir entre 1 000 et 3 000 mg/l de solides en suspension. En plus des matières en suspension, le courant d'eau sortant du laveur peut de façon typique contenir de l'ammo- niac à une teneur d'environ 15 à 80 mg/l, du phénol à une teneur d'environ 0,05 à 0,3 mg/l et du cyanure à une teneur d'environ 0,2 à 30 mg/l.. Après l'épuration, on fait habituellement passer le gaz à travers une tour partiellement garnie o on le soumet à un lavage à contre-courant avec de l'eau pour abaisser encore sa température à environ 350C. On peut alimenter en eau de tels réfrigérants de gaz à un débit d'environ 27 1/min pour 10 000 i standards de gaz de dégagement soit environ 20 400 1/min. L'eau sortante peut avoir une tempé- rature d'environ 410C à 520C et elle est assez propre car elle ne contient que des teneurs relativement faibles en particules et a de faibles concentrations en ammoniac, phé- nol et cyanure. Eventuellement, on peut traiter de plus le gaz de dégagement dans des prLcipitateurs pour-produire un courant d'eau rejeté ayant de faibles teneurs en particu- les et en autres contaminants. L'eau sale du laveur est généralement conduite dans un dispositif de sédimentation tel qu'un clarificateur ou un épaississeur o on sépare les matières solides de l'eau sous forme d'une boue. La boue sous forme d'une suspension est ensuite déshydratée et les matières solides peuvent être retraitées avec les scories riches pour être recyclées dans le haut fourneau. Généralement, on refroidit et on recycle l'eau clarifiée du laveur et l'eau du réfrigérant de gaz. On peut également renvoyer en cascade une portion de l'ef- fluent du réfrigérant de gaz directement aux lawvurs à ven- turi. Comme on se préoccupe de plus en plus des problèmes de pollution de l'environnement, le recyclage de l'eau de re- froidissement et de lavage est devenu nécessaire pour rédui- re la pollution. Parmi les contaminants contenus dans l'ef- fluent, figurent des métaux lourds, des phénols, des cyanu- res, l'ammoniac et des fluorures qui sont transférés à l'eau par le gaz de dégagement et les matières en particules. Généralement, le système de recyclage fonctionne par évapora- tion car on utilise des tours de réfrigération par évapora- tion et les matières dissoutes ont donc tendance à se concen- trer. Il est bien connu que les ions calcium et magnésium ainsi que les ions sulfates, lorsqu'ils se concentrent, pro- voquent un entartrage et que pour maintenir une qualité appropriée de l'eau dans un courant de recyclage, il est nécessaire d'effectuer une certaine purge, la quantité d'eau purgée étant appelée "purge". On considère que l'évacuation ou la purge d'une certaine quantité d'eau est une nécessité économique. De l'eau d'appoint est nécessaire pour remplacer la quantité purgée et la quantité évaporée et il faut tenir compte des caractéristiques de l'eau d'appoint et du circuit des gaz du haut fourneau pour équilibrer de façon appropriée la purge, l'évaporation et l'appoint de façon à éviter l'entartrage. On a utilisé les débits d'appoint de purge et d'évapo- ration pour définir un paramètre appelé "cycles de concen- tration" qui est un multiplicateur qui, lorsqu'on l'appli- que à la concentration d'un constituant de l'appoint, four- nit un produit égal à la concentration prévue de ce consti- tuant dans le courant de recyclage (et également dans la purge). Les teneurs des ions calcium et magnésium dans le courant de recyclage s'accroissent selon- ce rapport et éga- lement par suite du transfert de matière du gaz de dégage- ment à l'eau. Aux Etats-Unis d'Amérique, les normes relatives aux effluents des hauts fourneaux fixent la purge selon la quan- tité de fonte produite dans le haut fourneau. Par conséquent, le nombre de kilogrammes d'un contaminant particulier que l'on peut rejeter dans l'environnement, dépend de la produc- tion de la fonte et on peut par exemple l'exprimer en kilo- grammes de contaminant pour 1 000 kilogrammes de fonte pro- duite. Des normes plus strictes ont été proposées et il ne semble pas que l'on puisse, pour satisfaire à beaucoup de ces normes, simplement effectuer un recyclage additionnel et réduire encore la purge. Le simple accroissement des cycles de concentration dans le circuit de recyclage produirait une eau dont la qualité provoquerait un entartrage important. Par conséquent, on recherche des procédés améliorés pour traiter l'eau d'un système d'épuration du gaz de dégagement et en particulier pour satisfaire aux normes plus strictes proposées. La Demanderesse a découvert que l'on peut soumettre à un traitement complémentaire une portion de courant latéral de l'eau recyclée pour produire un premier courant conve- nant au retour dans le courant de recyclage primaire et un courant de purge qui satisfait aux normes de qualité plus strictes, tout en effectuant l'élimination des solides dis- sous de la purge. On soumet tout d'abord ce courant latéral à un traitement chimique pour précipiter les métaux lourds puis on le filtre avant de le traiter avec une résine échan- geuse de cations fonctionnant dans un cycle sodium. L'em- ploi de plusieurs unités d'échange d'ions montées en paral- lèle, permet d'utiliser la résine pour éliminer les ions ammonium pendant un stade primitif du cycle d'échange d'ions après que la résine ait été régénérée. En étageant les uni- tés d'échange d'ions, on peut évacuer l'effluent d'une unité comme purge alors que l'unité absorbe de façon efficace les ions ammonium tandis que l'effluent d'une autre unité d'é- change d'ions qui est dans un stade ultérieur est dirigé vers le courant de recyclage. Le système permet également d'accroître les cycles de concentration sans accroissement linéaire des matières toxiques. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit faite en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un diagramme de fonctionnement d'un système de traitement du gaz de dégagement d'un haut four- neau dans lequel l'eau circule et est soumise à une réduc- tion de la purge; et la figure 2 est un diagramme de fonctionnement illus- trant un système de réduction de la purge pouvant être uti- lisé dans le système de la figure 1. Des modes de réalisation préférés de l'invention vont maintenant être décrits de façon détaillée. Le gaz de dégagement d'un haut fourneau traverse tout d'abord un dispositif d'épuration primaire Il qui élimine les particules grossières. Ce peut être un cyclone dans le- quel les particules sédimentent ou sont séparées du gaz d'une autre façon appropriée ou ce peut être un sac à pous- sières ou un collecteur utilisant les principes classiques de la séparation des poussières. Ensuite, le gaz de dégagement est lavé dans une tour de lavage 13 qui peut comporter plusieurs buses de pulvéri- sation ou plusieurs jets tourbillonnaires pour mélanger l'eau de lavage avec le gaz. Ce poste de lavage comporte également de préférence au moins une section de lavage de type venturi qui règle la différence de pression à travers le col du venturi pour contribuer à la régulation de la contrepression dans le haut fourneau lui-même. Après élimi- nation des particules grossières et lavage, le gaz de déga- gement est généralement dirigé dans un réfrigérant de gaz o il s'écoule à contre-courant dans un courant d'eau, par exemple dans une tour à garnissage partiel, o la tempé- rature du gaz peut s'abaisser à environ 350 . Ensuite le gaz peut éventuellement traverser une turbine à détente pour récupérer sous forme de travail utile une partie de l'énergie potentielle du gaz chaud et une épuration complé- mentaire peut être effectuée dans un précipitateur 17 ou similaires qui peut utiliser une pulvérisation fine d'eau. Enfin, le gaz de dégagement épuré et refroidi est renvoyé dans la chambre de combustion du récupérateur de chaleur du haut fourneau ou dans un autre dispositif de chauffage pour que le pouvoir calorifique résiduel des composants du gaz soit récupéré. L'eau utilisée pour le fonctionnement est apportée par une canalisation d'alimentation 21 qui se divise, une petite portion du courant d'eau allant au précipitateur 17, tandis qu'une portion prépondérante du courant est dirigée à la partie supérieure du réfrigérant de gaz 15. L'eau sortant du réfrigérant de gaz 15 qui peut avoir une température comprise entre 40 et environ 52 C, s'écoule vers un réser- voir 23. Il existe de nombreuses variantes et l'eau de re- froidissement du gaz et l'eau de lavage peuvent être recy- clées dans deux systèmes séparés ou peuvent être fournies en parallèle par un système unique. L'eau dans le réservoir 23 a fixé dans le réfrigérant une certaine quantité de matiè- res solides du gaz; cependant elle demeure relativement propre. On pompe l'eau du réservoir 23 par la canalisation 25 conduisant au laveur 13, y compris à sa section à venturi, et elle en sort par une canalisation 27. L'eau sale du la- veur sortant par la canalisation 27 peut avoir une tempéra- ture comprise entre 46 et 68 0 et elle contient générale- ment entre environ 1 000 et 3 000 mg/i de solides en suspen- sion plus de l'ammoniac, des phénols et des cyanures dissous en les quantités précédemment indiquées. D'autres contami- nants sont transférés du gaz de dégagement à l'eau de lava- ge et beaucoup d'entre eux altèrent la qualité de l'eau. L'effluent du laveur de gaz 13 rejoint l'effluent du préci- pitateur 17 s'écoulant par la canalisation 29 et les deux effluents sont conduits dans une cuve de sédimentation ou épaississeur 31. L'effluent de l'épaississeur 31 rejoint un courant latéral 32 du poste de pompage 23 et il est dirigé vers une citerne 33 qui comporte des pompes. Une suspension du fond de l'épaississeur 31 est déshydratée au poste 35 et le liquide est renvoyé dans l'épaississeur par une canalisa- tion 37. Les matières solides peuvent Otre retraitées avec les scories riches pour être recyclées dans le haut four- neau. L'eau de la citerne 33 est pompée dans une tour de ré- frigération 39 o un refroidissement par évaporation permet d'abaisser la température de l'eau d'environ,52 0 à environ 35WC. L'eau refroidie est recueillie dans un réservoir au poste de pompage 41 pour être recyclée par une canalisation 43 conduisant à la canalisation de sédimentation 21 pour que s'effectue une nouvelle passe dans le système. De l'eau d'appoint est apportée au poste de pompage 41 par la cana- lisation d'entrée 45 pour compenser les pertes dans le sys- tème. Eventuellement l'eau d'appoint pourrait être apportée au réservoir 23 juste avant le pompage de l'eau dans le laveur 13. Le courant effluent du poste de pompage 41 est divisé et la portion principale, par exemple environ 92 à environ 97 % en volume du courant, est dirigée par la canalisation 21 vers le système d'épuration du gaz. Une petite portion d'environ 3 à environ 8 % est séparée sous forme d'un courant latéral et dirigée par la canalisation 47 vers un système de réduction de la purge 49. Une portion très im- portante de l'effluent du système de réduction de la purge 49 est renvoyée au poste de pompage 41 par une canalisation de retour 51 tandis que la majeure partie du restant est évacuée par une canalisation 53 sous forme d'une purge dans un cours d'eau approprié ou une autre masse d'eau. C'est cette purge qui doit satisfaire aux normes relatives à l'en- vironnement qui ont été fixées et qui seront renforcées en 1984 aux Etats-Unis d'Amérique. Le système de réduction de la purge 49 illustré en détail par la figure 2 montre le courant latéral 47 du pos- te de pompage 41 qui pénètre dans un réservoir d'aération et d'égalisation 54 avant d'atteindre un réservoir de mélan- ge 55 o il est mélangé avec certains produits chimiques. La présence du réservoir 54 facilite le mélange du courant latéral 47 avec des courants d'importance moindre provenant d'autres emplacements du système de purge comme décrit ci- après, qui sont apportés ensemble par un collecteur 57 et elle permet également l'élimination du dioxyde de carbone gazeux résiduel de l'eau résiduaire qui, s'il n'était pas éliminé, provoquerait ensuite la précipitation de carbonate de calcium. Les produits chimiques introduits dans le réser- voir de mélange 55 peuvent être constitués de soude causti- que (NaOH) ou d'un autre hydroxyde de métal alcalin, d'un composé ferrique soluble tel que le chlorure ferrique et d'un aide d'agglomération ou de floculation qu'on appelle souvent un polyélectrolyte. Les réservoirs 54 et 55 peuvent comporter un dispositif d'agitation de type approprié quel- conque tel qu'une turbine à rotation mécanique ou une tête de barbotage alimentée en air sous pression.. Le réservoir de mélange 55 refoule par une canalisation 59 dans un ou plusieurs clarificateurs 61 de construction appropriée o les solides en suspension sont agglomérés et les métaux lourds tels que le zinc,- le plomb et le cuivre précipitent sous forme d'hydroxydes insolubles. Il se forme également des cyanures complexes insolubles par réaction avec le sel ferrique qui est de préférence du chlorure ferrique. On ajoute suffisamment de soude caustique pour abaisser à une valeur suffisante la concentration des métaux lourds dans le courant 53 qui constitue la purge finalement rejetée. On utilise également la soude caustique pour ajuster le pH de l'eau entre environ 8,5 et 9,5 et de préférence à environ 9,0. Ce stade réalise un préadoucissement du courant 47 qui précipite une certaine quantité de magnésium et de calcium dans le clarificateur 61 sous forme des hydroxydes et la présence du sel ferrique facilite la coagulation des solides précipités. On apporte suffisamment de polyélectro- lyte pour que l'effluent du clarificateur ne contienne pas plus d'environ 20 mg/i de solides en suspension. La boue du clarificateur 61 peut être déshydratée à cet emplacement ou combinée avec la boue de l'épaississeur 31. L'effluent du clarificateur 61 est dirigé vers un poste de pompage 63 dont il sort pour être ensuite amené par les canalisations a, b, c, à l'un de plusieurs dispositifs de filtration 67a, b, c, montés en parallèle. Les dispositifs de filtration 67 sont de préférence des filtres à lit profond utilisant un milieu de filtration approprié tel que du sable et/ou de l'anthracite pour éliminer jusqu'aux très fines particules de solides en suspension qui peuvent ne pas avoir été rete- nues par le clarificateur 61. Les effluents des filtres 67 rejoignent une canalisation 69 qui conduit à un réservoir de tête 71. L'eau filtrée du réservoir de tête 71 s'écoule selon trois canalisations parallèles 73a, b, c, conduisant aux unités d'échange d'ions 75a, b, c, qui sont également mon- tées en parallèle. Les unités d'échange d'ions 75 utilisent une résine échangeuse d'ions cationique qui fonctionne selon le cycle sodium, de préférence une résine cationique forte- - ment acide telle que l'Amberlite n0 200, et chacune d'elles refoule par les canalisations de sortie 77a, b, et c. Chacune des canalisations de refoulement 77 est ramifiée et les branches supérieures 79a, b, et c conduisent à la canalisa- tion de retour 51 (qui a été précédemment décrite) condui- sant au poste de pompage de recyclage 41. Les branches inférieures 81a, b et c conduisent à la canalisation 53 de rejet de la purge. Les tuyauteries de toutes les unités de filtration 67 sont celles représentées pour l'unité 67c; cependant les tuyauteries complètes ne sont illustrées que pour cette unité. De façon semblable, les tuyauteries des trois unités d'échange d'ions 75 sont les mêmes que celles de l'unité d'échange d'ions 75c mais elles ne sont illustrées que pour cette dernière unité. Bien entendu le nombre particulier des unités, qu'il s'agisse des unités de filtration 67 ou des unités d'échange d'ions 75, que l'on utilise, dépend de la capacité globale de traitement du système 49 et des capacités individuelles des unités. On peut utiliser plus ou moins de trois unités de filtration 67; cependant on utilise de préférence au moins trois unités d'échange d'ions pour qu'une puisse être régénérée pendant que les deux autres fonctionnent selon des modes derefoulement différents. De préférence chacun des filtres 67 est muni d'un débit- mètre 83a, b et c qu'on utilise généralement pour égaliser le débit à travers deux unités semblables ou plus lorsqu' elles fonctionnent en parallèle. De façon semblable, les unités d'échange d'ions 75 sont munies de régulateurs de débit 85a, b et c. Lorsque les milieux filtrants deviennent colmatés par des matières solides, on atteint un point d'alerte indiquant qu'il faut arrêter d'utiliser le filtre colmaté et le rem- placer par un propre. Lorsqu'on arrête l'utilisation du filtre 67 colmaté, on le soumet à une séquence de lavage par inversion du courant qui comporte normalement une mise en communication avec l'air et un égouttage, un nettoyage à l'air et un cycle de lavages par inversion du courant avec des débits faibles et importants. La séquence commence par l'isolement du filtre 67 et l'ouverture de l'évent 93. Cha- cun des filtres 67 a une canalisation de vidange 87 qu'on utilise pour abaisser le niveau de l'eau juste au-dessus du milieu filtrant avant le lavage par inversion du courant, les canalisations 87 de vidange des filtres conduisant au collecteur 57 du réservoir de mélange. Après fermeture d'une vanne 89 de la canalisation d'entrée 65 et vidange de l'uni- té de filtration 67, la séquence de lavages par inversion du courant commence par un stade de nettoyage à l'air qu'on effectue par ouverture d'une vanne 91 d'une canalisation d'air pour laisser l'air s'élever à travers le filtre et sortir par l'évent 93 dont est munie la canalisation d'en- trée. Après le nettoyage à l'air du filtre 67, on le soumet à des lavages par inversion du courant avec un débit faible et un débit élevé, par ouverture de la vanne 95 d'une cana- lisation qui pénètre dans le fond de chaque unité de filtra- tion juste en amont du régulateur de débit 83 pour que l'eau s'élève à travers l'unité de filtration et sorte par une canalisation d'effluent de lavage par inversion du courant comportant une vanne 97 et qui rejoint par le collecteur 57 le réservoir 54 qui peut comporter un réservoir- tampon (non représenté). On ferme la vanne 91 pour arrêter l'écoulement de l'air avant le lavage par inversion du courant à débit élevé. Le montage permet d'effectuer le lavage par inversion du courant d'une ou plusieurs des unités de filtration 67 pendant que le système de réduction de la purge 49 fonction- ne et sans nuire en aucune façon à son fonctionnement. Une canalisation d'entrée 101 de lavage par inversion du courant comportant une vanne 103 rejoint la canalisation de sortie 77 en un emplacement situé entre l'unité d'échan- ge d'ions 75 et le débitmètre 85 pour qu'un courant d'eau de lavage s'élève à travers chaque unité. Pendant le lavage par inversion du courant, une vanne 105 de la canalisation d'entrée 73 est fermée et l'effluent du lavage par inversion du courant sort par une canalisation 107 comportant une van- ne qui conduit au collecteur 57. Après le lavage par inver- sion du courant, on régénère la résine échangeuse d'ions par emploi d'un composé soluble du sodium, de préférence le chlorure de sodium, que l'on pompe dans l'unité d'échange d'ions 75 par une branche 109 comportant une vanne. La régé- nération de la résine échangeuse d'ions provoque le rempla- cement par du sodium des ions bivalents calcium et magnésium et de tous les autres ions ayant atteint les unités d'échan- ge d'ions et l'évacuation de ces ions sous formes de chlo- rures solubles. Une certaine quantité d'ions ammonium rési- duels est également éliminée lors de la régénération. Le refoulement lors de la régénération passe par une canalisa- tion 111 conduisant à un poste de traitement séparé conçu pour traiter ce courant relativement faible qui n'est envi- ron égal qu'au double du volume de lit de l'unité 75 chaque fois que l'on effectue la régénération. Après la régénération, ou ouvre une vanne d'une cana- lisation de rinçage 113 pour rincer l'unité régénérée avec de l'eau avant de la raccorder à nouveau au système de ré- duction de la purge. Comme l'eau de rinçage n'a que des te- neurs très faibles en ammoniac, on la rejette par la canali- sation 81 conduisant à la canalisation 53 de rejet de la purge. Globalement, dans le système 49 de réduction de la purge, l'élimination des solides en suspension par l'emploi approprié d'un polyélectrolyte dans le réservoir de mélange prolonge la durée de vie de chaque unité à lit filtrant 67. L'incorporation au système des unités de filtration 67 élimine les matières en suspension non retenues par le cla- rificateur 61 et évite le colmatage et/ou l'encrassement des unités d'échange d'ions 75. L'emploi des unités d'échan- ge d'ions 75 élimine les ions calcium et magnésium (ions provoquant l'entartrage) de l'eau traitée ce qui rend le courant traité par échange d'ions approprié au réemploi dans le courant recyclé dont on alimente le système princi- pal de traitement du gaz de dégagement. Donc alors qu'il était auparavant nécessaire de rejeter comme purge un cou- rant latéral approximativement égal à 3 à 8 % en volume de. l'eau circulante, une proportion importante (c'est-à-dire au moins environ 50 %) du courant latéral s'écoulant dans la canalisation 47 est maintenant renvoyée dans le système global de traitement du gaz de dégagement, ce qui réduit considérablement la quantité de liquide rejetée comme purge tout en permettant d'atteindre les objectifs souhaités de la purge, c'est-à-dire la limitation de la teneur en solides dissous. Une caractéristique particulièrement importante du système 49 de réduction de la purge de l'invention, est que la résine échangeuse de cations en cycle sodium peut agir comme un filtre retenant l'ammonium. La résine échangeuse d'ions fraîchement régénérée attire les ions ammonium mono- valents pendant la première partie de son utilisation et les ions ammonium continuent à être attirés jusqu'à ce que la résine échangeuse d'ions ait été saturée à environ 35 à % de sa capacité. Ce phénomène se manifeste par une élé- vation du pH de l'effluent de l'unité 75 au-dessus du pH de l'affluent par suite de l'élimination des ions ammonium et de leur remplacement par les ions sodium fortement basiques. Pendant cette période d'élimination des ions ammonium, l'ef- fluent d'une unité particulière d'échange d'ions est dirigé par la branche 81 dans la canalisation principale de purge 53 pour être rejeté. Par suite du pourcentage très important des ions ammonium retenus par la résine échangeuse d'ions, la quantité d'ammoniac présente dans la purge est fortement réduite,-ce qui permet de satisfaire aux normes rigoureuses du rejet de l'ammoniac tout en obtenant la diminution néces- saire de la dureté. Lorsque le point correspondant-à environ 35 % de la saturation a été dépassé, les ions bivalents sont attirés sur les sites de la résine et les ions ammonium qui y ont été précédemment absorbés sont libérés dans le liquide si bien que la concentration en ions ammonium du courant quit- tant l'unité d'échange d'ions s'élève assez rapidement. Cette situation se manifeste par un abaissement important du pH de l'effluent qui se poursuit jusqu'à ce que ce pl s'abaisse légèrement en dessous du pH de l'affluent ce qui indique l'élimination des ions magnésium et calcium et leur remplacement par les ions ammonium faiblement basiques de la résine échangeuse d'ions. Par conséquent, lorsque la résine a été saturée à environ 35 % de sa capacité, on commute le refoulement de l'unité 75 d'échange d'ions correspondants pour qu'il passe par la branche 79 rejoignant la canalisa- tion de retour 51. Lorsqu'on étage de façon appropriée le fonctionnement des unités individuelles 75, une unité peut refouler vers la purge tandis qu'une autre refoule vers la canalisation de retour 51 et qu'une autre est en cours de régénération. Le fonctionnement des unités d'échange d'ions 75 est de préférence commandé par une unité de régulation 121 qui comporte un pH-mètre ayant une sonde 123 dans le réservoir de tête 71 et des pH-mètres ayant des sondes 125a, b et c dans les canalisations de refoulement 77 de chacune des uni- tés. On a constaté que le pH de l'effluent est supérieur d'environ 8 à 10 % au pH de l'affluent pendant la portion initiale de l'utilisation d'unecharge de résine régénérée, par exemple pendant le passage d'une quantité de liquide égale à environ 20 fois le volume du lit d'échange d'ions. Le pH commence ensuite à s'abaisser lentement. Lorsque la quantité écoulée atteint environ 25 volumes, le pH commence à s'abaisser assez rapidement pour atteindre le pH de l'affluent et éventuellement descendre en dessous. Donc l'unité de régulation 121 qui reçoit un signal du disposi- * tif de surveillance du pH peut être conçue pour détecter soit une accélération de l'abaissement du pH soit l'abais- sement du pH à une valeur prédéterminée absolue ou relative (par rapport au pH du réservoir 71) pour ouvrir de façon appropriée la vanne de la branche de retour 79 et fermer la vanne de la branche d'évacuation 81 et diriger ainsi de façon appropriée l'effluent de l'unité d'échange d'ions 75 vers la destination désirée lorsque la concentration en ammoniac s'élève. Par exemple l'unité de régulation 121 peut gtre réglée pour ouvrir et fermer automatiquement ces vannes lorsque le pH s'abaisse a une valeur prédéterminée, par exemple à environ 0,2 unité au-dessus du pH du réser- voir 71. On a également constaté que même si on utilise la rési- ne jusqu'à ce qu'elle soit pratiquement totalement épuisée avant d'être régénérée, tout l'ammonium n'est pas déplacé de la résine lors du cycle d'utilisation. Par conséquent, lorsque le lit de résine échangeuse d'ions est en cours de régénération, la concentration en ammonium de l'effluent est assez élevée ce qui nécessite un traitement séparé. La régénération par le chlorure de sodium nécessite une quan- tité d'eau environ double du volume du lit et cette quanti- té est conduite directement par la canalisation 111 à une installation séparée de traitement o, si on le désire, on peut récupérer l'ammoniac. Par exemple l'effluent peut être conduit à un appareil de distillation de l'ammoniac qui peut être un élément faisant déjà partie d'une cokerie. Cette quantité est inférieure à environ 3 % du liquide qui traverse les unités d'échange d'ions 75. L'emploi des unités d'échange d'ions 75 de la façon qui vient d'être décrite, est particulièrement important pour le fonctionnement d'un haut fourneau qui s'accompagne normalement d'un rejet d'une purge ayant une concentration relativement élevée en ammonium. L'invention réduit la con- centration en ammonium du courant de purge mais de plus elle réduit le transfert de l'ammoniac assez soluble à par- tir du gaz de dégagement car la concentration en ions ammo- nium augmente dans le courant d'eau recyclé. Par conséquent, les ions ammonium atteignent une concentration pratiquement en équilibre et demeurent à son voisinage. La concentration des autres contaminants tels que les fluorures, les cyanu- res et les phénols, dont on peut raisonnablement prévoir l'accumulation indésirable jusqu'à ces concentrations gê- nantes lorsque le pourcentage de purge est réduit, atteint également de façon surprenante un équilibre à des concentra- tions plus faibles dans l'eau recyclée et leur rejet massi- que est également fortement réduit. Comme précédemment indiqué, la formation de cyanures complexes qui précipitent avec les métaux lourds dans le clarificateur 61 du système de réduction de la purge, réduit fortement la concentration en cyanures de la purge; cependant la présence de cyanures dans l'eau de recyclage semble réduire leur dissolution initiale. De plus le renvoi d'une portion importante (c'est- à-dire 50 à 65 %) du courant latéral traité dans le courant de recyclage, réduit la quantité d'eau d'appoint et la demande globale en eau douce du système de traitement du gaz de dégagement ce qui est un autre avantage important. Bien que l'invention ait été décrite relativement & 2478i26 certains modes de réalisation préférés qui actuellement pa- raissent les meilleurs à la Demanderesse, il est évident qu'elle est susceptible de diverses variantes et modifica- tions accessibles à l'homme de l'art sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé pour traiter le gaz de dégagement produit par un haut fourneau ou similaires, caractérisé en ce qu'il consiste à laver (13) le gaz avec de l'eau, sédimenter (31) les solides de l'effluent liquide de ce lavage, refroidir (39) l'effluent liquide après la sédimentation, recycler une portion importante (21) de cet effluent refroidi pour une autre passe dans le stade de lavage, traiter chimique- ment (55) une portion secondaire (47) de cet effluent re- froidi et précipiter (61) les métaux lourds sous forme d'une boue, traiter cet effluent du stade de précipitation avec une résine échangeuse de cations (75a, b et c) dans un cy- cle sodium, et renvoyer une partie importante (51) de cet effluent traité par échange d'ions dans le stade de lavage et rejeter une autre partie importante (53) de cet effluent comme purge. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on filtre (67a, b et c) l'effluent du stade de précipita- tion avant le traitement d'échange d'ions, on rejette comme purge l'effluent traité par échange d'ions tandis que les ions ammonium sont éliminés de la solution par une charge donnée de résine échangeuse d'ions et le pH de l'effluent est élevé et on renvoie cet effluent pour le recycler dans le stade de lavage pendant le traitement ultérieur par cette charge donnée lorsque le pH de cet effluent s'abaisse et les ions ammonium sont libérés de la résine échangeuse d'ions. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on effectue périodiquement un lavage par inversion du courant du dispositif de filtration et on renvoie l'effluent du lavage par inversion du courant dans le stade de sédimen- tation. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue une aération (54) avant le traitement chimi- que et on ajoute un hydroxyde de métal alcalin pendant ce traitement chimique pour réduire la dureté due au calcium et au magnésium. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on ajoute un composé ferrique soluble pendant le traite- ment chimique pour complexer et précipiter les ions cyanu- res. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on ajuste le pH du liquide entre environ 8,5 et environ 9 pendant le traitement chimique et en ce que l'effluent de la précipitation ne contient pas plus d'environ 20 mg/l de solides. 7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on soumet ladite charge donnée de résine échangeuse d'ions à un lavage par inversion du courant, une régénération puis un rinçage et on renvoie l'effluent de ce lavage par inver- sion du courant dans le stade de précipitation et on rejette l'effluent du rinçage comme partie de la purge. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on traite séparément l'effluent (111) du stade de régéné- ration pour en récupérer l'ammoniac. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 6, caractérisé en ce que la portion secondaire consti- tue entre environ 3 et environ 8 % de l'effluent refroidi. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 7, caractérisé en ce qu'on contrôle le pH de l'ef- fluent traité par échange d'ions et on arrête automatique- ment le rejet de cet effluent à la purge pour le diriger vers le stade de lavage lorsque le pl s'abaisse à une valeur prédéterminée0 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 7, caractérisé en ce qu'on renvoie au moins environ % de la portion secondaire et en ce que l'échange ionique et le traitement chimique sont tels que l'entartrage lors du lavage ne pose pas de problème. 12. Installation pour traiter le gaz de dégagement pro- duit par un haut fourneau ou similaires, caractérisé en ce qu'il est constitué de: un dispositif (13) pour laver le gaz à l'eau, un dispositif d'épaississement (31) pour élimi- ner la boue de l'effluent liquide du dispositif de lavage, un dispositif (39) pour refroidir l'effluent liquide du dis- positif de lavage, un dispositif (41) pour recycler une portion importante (21) de cet effluent pour une autre passe à travers les trois dispositifs précités, un dispositif (49) de réduction de la purge pour traiter le reste de l'effluent qui comporte un dispositif pour le traitement chimique (55) de cet effluent et pour la précipitation (61) des métaux lourds sous forme d'une boue, un dispositif (75a, b et c) pour traiter cet effluent traité chimiquement avec une ré- sine échangeuse de cations en cycle sodium, et un disposi- tif pour renvoyer une partie importante (51) de cet effluent traité par échange d'ions dans le dispositif de lavage et pour en rejeter une autre partie importante (53) comme purge. 15. Installation selon la revendication 12, caractéri- sé en ce que le dispositif de lavage comporte un laveur à venturi et en ce qu'il existe un dispositif (15) de refroi- dissement du gaz pour traiter le courant de gaz effluent du dispositif de lavage et un dispositif (25) pour conduire cet effluent liquide du dispositif de refroidissement du gaz au dispositif de lavage (13).. 14. Installation selon la revendication 12, caractéri- sé en ce qu'il existe un dispositif pour aérer (54) le res- te de l'effluent avant qu'il atteigne le dispositif (55) de traitement chimique. 15. Installation selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il existe un dispositif (65a, b et c) pour filtrer l'effluent du dispositif de précipitation avant qu'il attei- gne le dispositif' (75a, b et c) de traitement par échange d'ions. 16. Installation selon l'une quelconque des revendica- tions 12, 13 et 14, caractérisé en ce qu'il existe un dispo- sitif pour rejeter comme purge (53) l'effluent traité par échange d'ions tandis que les ions ammonium en sont éliminés par une charge donnée de résine échangeuse d'ions. 17. Installation selon l'une quelconque des revendica- tions 12, 13 et 14, caractérisé en ce qu'il existe plusieurs unités d'échange d'ions qui sont étagées pour que le lit de résine échangeuse d'ions de chaque unité soit à un stade différent d'utilisation, il existe un dispositif (125a, b et, c) pour contr8ler le pH de l'effluent de chacune de ces unités et il existe une unité de régulation (121) pour di- riger l'effluent d'une unité à la purge pendant la durée de vie initiale du lit lorsque le pH s'élève et pour dériver automatiquement cet effluent vers le dispositif de recycla- ge lorsque le pH de cet effluent s'abaisse à une valeur prédéterminée.