Brevet FR2586585A1 — publié le 19870306

I 2586585 1 APPAREIL POUR L'ELUTION ET L'ABSORPTION EN CONTINU La présente invention concerne un appareil pour l'élution et l'absorption en continu. Conformément à un aspect de la présente invention, il est prévu un appareil pour l'élution et l'absorption en continu qui comporte une colonne verticale ayant une premie- re extrémité sup6rieure et une seconde extrémité inférieure, un dispositif pour introduire des particules de matière dans la première extrémité de la colonne, un dispositif d'entrée pour introduire un liquide dans la colonne, à pro- ximité de sa seconde extrémité, un dispositif de sortie pour extraire le liquide de la colonne et un dispostiif pour ex- traire les particules de matière de la seconde extr6mité de la colonne, tandis que le dispositif de sortie pour extrai- re le liquide comporte un tamis dispos6 à un point intermé- diaire entre la première et la seconde extrémité et à travers lequel passe le liquide, tandis que les particules de matiè- re sont retenues dans la colonne, ledit point intermédiai- re étant situé au-dessus du point d'introduction du liqui- de, si bien que le liquide s'écoule vers le haut à travers la colonne et qu'il est orévu un dispositif à tamis pour em- pêcher la montée du liquide iusqu'à la première extrémité su- 1 périeure de la colonne, si bien que les particules introdui- tes dans la première extrémité de la colonne ont tendance à ruisseler et que le liquide en excès descend et traverse le dispositif à tamis. La présente invention sera décrite ci-après en se référant plus particulièrement à l'élution, dans laquelle les particules de matière à éluer sont introduites dans la première extrémité de la colonne, l'éluant étant introduit par le dispositif d'entrée du liquide et l'éluant chargé é- tant amené par le dispositif de sortie de liquide? tandis que les particules de matière éluées sont extraites à la seconde extrémité de la colonne. Toutefois, il est bien entendu que l'appareil peut être également utilisé avantageusement pour l'absorption, dans laquelle les particules de matière à traiter sont in- troduites dans la première extrémité de la colonne, tandis que les liquides chargés contenant, par exemple, de l'or dis- sous, est introduit par le dispositif d'entrée pour liquide et que le liquide épuisé est extrait par le dispositif de sor- tie de liquide et que les particules de matière chargées sont extraites à la seconde extrémité de la colonne. La présente invention seradécrite maintenant, à titre d'exemple, en se référant à la figure en annexe,qui est une vue schématique d'un appareil pour l'élution en continu conforme à la présente invention. La figure représente un appareil pour l'élution en continu qui'comporte une colonne 10, avec une trémie d'ali- mentation 12 à son extrémité supérieure. L'appareil de la présente invention est disposé, de préférence, pour fonction- ner sous pression atmosphérique. La colonne 10 est, de préfé- rence, verticale, bien qu'elle puisse être disposée en for- mant un angle avec la verticale, à condition que les particu- les de matière puissent encore descendre dans la colonne sous l'effet de la pesanteur. Un entonnoir d'alimentation 14 est disposé pour être monté au-dessus de la trémie 12. 1 L'entonnoir d'alimentation 14 est équipé avantageusement d'J- ne vanne de sortie 16 à son extrémité inférieure, telle qu'un robinetvalve, pour permettre le passage des particules de matière sous l'effet de la pesanteur. La colonne 10 présente une première extrémité supé- rieure 17, qui reçoit les particules de matière à éluer et une seconde extrémité inférieure 17a, d'o les particules de matière éluéessont extraites. D'autre part, la colonne 10 comporte, à proximité de sa seconde extrémité inférieure 17a, une entrée 18 pour l'alimentation en continu avec un éluant chauffé, qui est un liquide aqueux tel que de l'eau chauffée à environ 1000C. A un point intermédiaire entre la première et la seconde extrémité 17 et 17a respectivement, la colonne 10 présente une sortie 20 pour l'évacuation du liquide d'élution chargé, ladite sortie 20 étant équipée d'un tamis 21. Le ta- mis 21 constitue une entrée perméable aux liquides, pour la sortie 20 à l'intérieur de la colonne 10, mais l'entrée est imperméable aux particules de matière. Il convient de noter que l'éluant est le liquide introduit dans la colonne 10,tan- dis que le produit élué est le liquide chargé extrait de la colonne 10. D'autre part, la colonne 10 est équipée d'une en- trée 22 pour le liquide de pré-traitement, qui peut être une solution aqueuse de cyanure. L'entrée-22 est située juste au- dessus de la sortie 20. Le liquide de pré-traitement s'écoule principalement vers le haut, puis à travers un tamis 23,vers une auge 24. Le liquide déborde de l'auge 24 vers une sortie 26. Le liquide de prétraitement est chauffé, à 100 C par exemple, avant de pénétrer dans l'entrée 22. A la sortie 26, le liquide de pré-traitement est encore chauffé, mais il existe une certaine perte de chaleur par suite du pré-chauffage des particules de matière entran- tes. Le liquide de pré-traitement est mis en recirculation par une conduite 28 au moyen d'une pompe 30, à une vitesse 1 suffisante pour préchauffer les particules de matière en- trantes jusqu'à environ 100 C. Pour ramener le liquide de pré-traitement à sa tem- pérature initiale, celui-ci traverse un échangeur de chaleur 32 au stade de la recirculation. L'échangeur de chaleur 32 est alimenté en liquide chauffé par une conduite 34. Le produit élue provenant de la sortie 20 monte par une conduite 38 jusqu'à un trop-plein d'équilibrage hydrau- lique 40, qui se situe au même niveau que l'auge 24. Le liquide de pré-traitement frais est ajouté, à température ambiante, par une conduite 36, afin de se mélan- ger à la solution de pré-traitement recirculée. Le trop-plein a pour effet que le flux descendant de liquide de pré-trai- tement vers et en provenance de la sortie 20, est égal au dé- bit d'introduction de liquide de pré-traitement frais. ! Le liquide élué passe ensuite par une conduite 42, qui l'amène à une cellule de récupération électrolytique. Le liquide élue se trouve à température élevée dans la cellule de récupération électrolytique, ce qui augmente l'efficacité de la récupération électrolytique du métal. La section épaisse 57 de la conduite d'équilibrage hydraulique 40 constitue un réservoir, si bien que la hau- teur hydrostatique du liquide à la sortie 20 n'est pas signi- ficativement réduite lorsque les particules de matière sont brièvement évacuées par une vanne-papillon 14, qui reste à décrire. A -sa seconde extrémité inférieure 17a, la colonne est équipée d'une vanne-papillon 44, qui est connectée fonctionnellement à une minuterie 46. La minuterie 46 provo- que l'ouverture périodique de la vanne 44 et d'une manière automatique pendant une période prédéterminée, si bien qu'u- ne quantité désirée de particules de matière éluées est é- vacuée sous l'effet de la pesanteur. Le ruissellement a pour effet que les particules de matière évacuées sont rempla- cées par du produit fraib provenant de l'entonnoir 14 et de 1 la trémie 12. Toutefois, l'évacuation des particules de ma- tière provoque l'évacuation du liquide qui y est associé, ce- ci provoquant une descente du niveau du liquide dans l'auge 24. C'est pourquoi l'auge 24 présente une sonde de niveau su- périeure de liquide 48. Lorsque la vanne 44 est fermée par la minuterie 46, une vanne 54, dans une conduite 55, s'ouvre et l'eau d'appoint provenant de la conduite 55 pénètre dans la colonne 10 et rem- plit le volume abandonné par les particules de matière éva- cuées. Cette eau est froide, de préférence, afin de réduire la tendance à l'évaporation brusque pouvant se produire à la base de la colonne. Lorsque le niveau du liquide revient au niveau de la sonde 48 dans l'auge 24, un signal est envoyé par le con- ducteyr 52, afin de provoquer la fermeture de la vanne 54. La vanne 44 a déjà dO se fermer au préalable, avant que le liquide ne soit revenu à son niveau initial. L'évacuation du liquide élue provenant de la sortie est automatiquement interrompu par suite de l'abaissement du niveau du liquide dans la branche d'équilibrage hydrauli- que au cours de l'évacuation des particules de matière, et reprend lorsque le niveau du liquide revient à son point ini- tial. Ceci évite la nécessité d'utilisr un jeu complexe de détecteurs et de vannes pour rétablir le niveau du liquide après l'achèvement de l'évacuation des particules de matière. Tant le liquide élué que le liquide de pré-traitement continurt cAiJr au cour de l'évacuation du carbone.Quand les particu- les de matière sont évacuées par la vanne 44, ceci provoque un écoulement inverse du liquide par la sortie 20, en prove- nance de la conduite 38. Cet écoulement inversé balaye le ta- mis 21 dans la colonne 10, à l'entrée vers la sortie 20 et diminue la tendance du'tamis à s'obstruer. En cours d'utili- sation, l'appareil représenté à la figure est alimenté en particules de matière telles que des fèves, de la résine ou, de préférence, du charbon activé, chargé avec une matière 1 telle que de l'or que l'on désire éluer des particules de ma- tière. Toute l'eau en excès dans les particules de matière descend dans la colonne 10, sous l'effet de la pesanteur, et s'écoule vers l'extérieur par le tamis 23. Par conséquent, la matière dans la colonne 10, au-dessus du tamis 23, est déshydratée et tend donc à ruisseler. La colonne 10 est rem- plie, de préférence, jusqu'à un niveau tel que l'extrémité supérieure du matériau déshydraté et ruisselant soit dans la trémie 12, comme le montre la figure. Comme on le voit, un entonnoir chargé 14 est dispo- sé au-dessus de la matière ruisselant dans la trémie 12, si bien que, lorsque la matière traverse la colonne 10, de la matière fraîche sort de l'entonnoir 14 sous l'effet de la pe- santeur, afin de maintenir le niveau de la matière dans la trémiç 12. Lorsque l'entonnoir 14 est vide, il est simplement remplacé par un autre entonnoir d'alimentation 14, de façon à maintenir une alimentation continue de matière sans inter- rompre ou augmenter brusquement le débit de liquide élué. Par conséquent, la formation de particules de matière déshy- dratées et ruisselantes permet aux particules de matière d'être introduites dans la colonne 10 d'une manière disconti- nue, alors que l'écoulement du liquide est maintenu en régi- me continu. Lorsque la matière au-dessus du tamis 23 contient seulement une quantité minime de liquide et est mise en ruis- sellement, ceci ne peut pas provoquer le débordement de la trémie 12. D'autre part, le tamis 23 empêche le liquide de monter au-dessus de ce niveau dans la colonne 10, mais per- met à l'eau en excès dans les particules de matière d'être évacuée. Le liquide éluant est dosé,par l'entrée 18 et jus- qu'à la sortie 20, au moyen d'une pompe volumétrique. Simul- tanément, un débit plus faible de liquide de pré-traitement est introduit dans l'entrée 22 et jusqu'à l'auge 24, au moy- en d'une pompe volumétrique. Ces débits sont maintenus suivant un régime conti- 1 nu. Quand il est nécessaire d'évacuer une certaine quantité de matière, la vanne 44 est ouverte, comme décrit ci-dessus, et l'évacuation du liquide élué est temporairement suspendue. Lorsque la vanne 44 est refermée, l'évacuation du liquide e- lué est reprise jusqu'à l'évacuation suivante de particules de matière. Des modifications et des variantes qui seraient é- videntes pour tout spécialiste de ces techniques sont cen- sées être comprises dans le cadre de la présente invention. Par exemple, l'appareil pourrait comporter également un pré- lavage acide en utilisant, par exemple, de l'acide chlorhy- drique, ou bien les particules de matière pourraient être soumises à ce traitement avant d'entrer dans la colonne 10. D'autre part, le débit de liquide de pré-traitement pourrait être supprimé et le liquide élué pourrait être ex- trait par une auge semblable à l'auge 24 et équipée d'un ta- mis 23. Dans ce cas, le tamis 23 aurait une double fonction, c'est-à-dire d'assurer une évacuation pour l'eau en excès provenant du matériau ruisselant et pour le liquide élué. 1 Revendications 1. Appareil d'élution et d'absorption en continu comprenant une colonne verticale ayant une première extrémi- té supérieure et une seconde extrémité inférieure, un dispo- sitif pour introduire des particules de matière dans la pre- mière extrémité de la colonne, un dispositif d'entrée pour introduire du liquide dans la colonne à proximité de la se- conde extrémité de celle-ci, un dispositif de sortie pour extraire le liquide de la colonne et un dispositif pour ex- traire les particules de matière de la seconde extrémité de la colonne, caractérisé en ce que le dispositif de sortie pour évacuer les liquides comprend un tamis, situé à un point intermédiaire entre la première et la seconde extrémi- té et à travers duquel passe le liquide, tandis que les par- ticules de matière sont retenues dans la colonne, ledit point intermédiaire étant situé au-dessus du point d'intro- duction du liquide, si bien que le liquide monte dans la co- lonne et qu'il est prévu un dispositif à tamis pour empêcher la montée du liquide jusqu'à la première extrémité supérieu- re de la colonne, si bien que les particules introduites - dans la première extrémité de la colonne tendent à ruisse- ler et que le liquide en excès descend et sort en traversant le dispositif à tamis. 2. Appareil d'élution et d'absorption en continu selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première extrémité supérieure de la colonne comprend une trémie, dis- posée pour recevoir les particules de matière provenant d'un entonnoir d'alimentation. 3. Appareil d'élution et d'absorption en continu selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la se- conde extrémité inférieure de la colonne est équipée d'une vanne, disposée de manière à s'ouvrir par intermittence afin de décharger un lot de particules de matière. 4. Appareil d'élution et d'absorption en continu 1 selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif pour détecter le niveau du liquide dans la co- lonne et pour envoyer un signal à une vanne dans une condui- te d'alimentation d'eau d'appoint, cette vanne s'ouvrant sous l'effet de la descente du niveau du liquide, afin de permet- tre une alimentation d'eau d'appoint vers la colonne à proxi- mité de l'extrémité inférieure de celle-ci et afin de réta- blir le niveau du liquide à sa valeur normale. 5. Appareil d'élution et d'absorption en continu selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac- térisé en ce qu'il comporte, en outre, un autre dispositif d'entrée du liquide et un autre dispositif de sortie du li- quide, ladite autre entrée de liquide étant située plus près de la première extrémité supérieure de la colonne que le dis- positif de sortie pour le liquide et ladite autre sortie de liquide étant équipée d'un tamis perméable aux liquides mais imperméable aux particules de matière et étant située au-des- sus de l'autre dispositif d'entrée de liquide, mais à distan- ce de la première extrémité de la colonne, si bien qu'une quantité supplémentaire de liquide monte dans la colonne. 6. Appareil d'élution et d'absorption en continu selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de sortie du liquide est connecté à un trop-plein d'équili- brage hydraulique ayant un niveau d'extrémité supérieure avec l'autre dispositif de sortie du liquide. 7. Appareil d'élution et d'absorption en continu selon la revendication-5 ou 6, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif pour faire circuler la quantité de liqui- de supplémentaire en circuit fermé, la colonne faisant par- tie de ce circuit fermé. 8. Appareil d'élution et d'absorption en continu selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'un dispositif est prévu pour remplacer la quantité de liquide supplémentaire perdue par le dispositif de sortie du liquide. 1 0 1 9. Appareil d'élution et d'absorption en continu essentiellement tel que décrit ci-dessus et en se référant à la figure en annexe.