Brevet FR2669620A1 — publié le 19920529

La présente invention a pour objet un nouveau procédé de récupération du cuivre dans les eaux résiduaires industrielles en contenant. Dans la préparation des complexes cuprifères, les eaux résiduaires industrielles ré- sultantes ont souvent une teneur en cuivre trop élevée pour pouvoir être acheminées dans les stations de traitement des eaux résiduaires Fréquemment, une partie du cuivre présent est lié sous forme de complexe, de sorte que la purification des eaux ré- siduaires ne peut pas être réalisée avec les réactions de précipitation habituelles. L'invention concerne donc un procédé de récupération du cuivre ionisé et du cuivre complexé à partir des eaux résiduaires industrielles les conte- nant, procédé selon lequel ( 1) on traite les eaux résiduaires, à un p H compris entre 10 et 12, par un sucre réducteur en une quantité en poids correspondant à au moins 4 fois la quantité en poids du cuivre présent dans les eaux résiduaires (calculée comme cuivre métal), pendant un temps suffisant pour dissocier tous les complexes du cuivre, ( 2) on traite ensuite les eaux résiduaires par un dithionite de métal alcalin ou d'ammonium en une quantité en poids correspondant à 0,5-4 fois (de préférence 2,5-3 fois) la quantité en poids du cuivre présent dans les eaux résiduaires (calculée cuivre comme métal), ( 3) on neutralise le mélange réactionnel avec un acide minéral, et ( 4) on sépare le précipité formé contenant le cuivre. Dans le procédé de l'invention, il est avantageux que les eaux résiduaires devant être traitées soient d'abord chauffées à 40-1000 C, de préfé- rence à environ 600 C, après quoi le p H est réglé à 11,0-11,2 à l'aide d'une base, par exemple de l'hydro- xyde de sodium On ajoute le sucre, de préférence le glucose (monohydraté), sous agitation à 600 C et en maintenant le p H à 11-11,2, l'agitation étant pour- suivie jusqu'à ce que la couleur du mélange réactionnel soit jaune pâle à brun ( 5 à 60 minutes) Il peut être nécessaire d'ajouter une quantité supplémentaire de sucre pour parvenir à cette modification et on ajoute ensuite le dithionite, de préférence le dithionite de sodium Il peut être avantageux de remplacer l'air sur le mélange réactionnel, avant la réduction avec le sucre ou le dithionite, par un gaz inerte, de préfé- rence l'azote On continue d'agiter pendant environ 20 minutes à 600 C et on ajuste le p H à environ 7,0-8 avec un acide minéral, de préférence l'acide chlorhydrique, plus préférablement de l'acide chlorhydrique à 30 %, ce qui fait en général augmenter légèrement la température et fait précipiter le cuivre Après agitation pendant encore 10 minutes, la teneur en cuivre des eaux ré- siduaires est réduite à moins de 10 ppm Pour séparer le cuivre plus facilement, on ajoute sous agitation par exemple de la terre de filtration (environ un tiers de la quantité en poids du dithionite de sodium) et on sépare par filtration le résidu non dissous. On peut suivre les deux étapes de réduction (à savoir l'addition du sucre et l'addition du dithio- nite) en mesurant le potentiel redox Dans la première étape, le potentiel tombe d'environ -200 m V à environ -650 m V et, dans la deuxième étape, à environ -800 m V. Après la préparation de complexes cupri- fères, les liqueurs mères contiennent en général environ 300-1500 mg/l de cuivre, calculé en métal pur. Ce type de liqueur mère est particulièrement approprié pour le procédé selon l'invention de récupération du cuivre Toutefois, on peut également traiter selon l'invention des eaux résiduaires contenant jusqu'à 5000 mg/i de cuivre Le procédé est particulièrement approprié pour des eaux résiduaires seulement modéré- ment acides à faiblement alcalines, étant donné que dans ce cas, seule une petite quantité d'alcali de neutralisation est nécessaire. L'exemple suivant illustre l'invention sans aucunement en limiter la portée Dans cet exemple, les parties et pourcentages s'entendent en poids et les températures sont indiquées en degrés Celsius. Exemple: Avec de la vapeur, on chauffe à 60 1000 parties d'une liqueur mère provenant de la préparation d'un colorant azoïque et ayant une teneur en cuivre de 1000 ppm On ajuste le p H de la liqueur à 11,0-11,2 avec de l'hydroxyde de sodium à 30 %, on ajoute sous agitation 4,7 parties de glucose monohydraté et on agite jusqu'à ce que un essai à la touche indique une couleur du mélange réactionnel allant du jaune pâle au brun (environ 30 minutes) On maintient la température à 600 et le p H à 11,011,2 à l'aide d'hydroxyde de sodium dilué On fait ensuite passer de l'azote à travers le récipient de réaction, on ajoute 2,7 parties de dithionite de sodium et on agite pendant 15 minutes. Au bout de 20 minutes, on effectue la neutralisation (p H 7,0 à 7,2) à l'aide de HC 1 à 30 %, en ajoutant l'acide sous le niveau du mélange La teneur en cuivre de la solution est tombée alors à moins de 10 ppm Au mélange, on ajoute sous agitation 1,0 partie de terre de filtration, on agite pendant encore 5 minutes et on filtre Le résidu, un gâteau de filtration humide, est constitué d'environ 55 % d'eau et d'un produit solide comprenant des produits insolubles du cuivre (teneur en cuivre métal: environ 15 %), environ 15 % de terre de filtration et environ 15 % d'autres produits solides non définis. REVENDICATIONS 1 un procédé de récupération du cuivre à partir des eaux résiduaires industrielles le conte- nant, caractérisé en ce que ( 1) on traite les eaux résiduaires, à un p H compris entre 10 et 12, par un sucre réducteur en une quantité en poids correspondant à au moins 4 fois la quantité en poids du cuivre présent dans les eaux résiduaires (calculée comme cuivre métal), pendant un temps suffisant pour dissocier tous les complexes du cuivre, ( 2) on traite ensuite les eaux résiduaires par un dithionite de métal alcalin ou d'ammonium en une quantité en poids correspondant à 0,5-4 fois la quantité en poids du cuivre présent dans les eaux résiduaires (calculée comme cuivre métal), ( 3) on neutralise le mélange réactionnel avec un acide minéral, et ( 4) on sépare le précipité formé contenant le cuivre. 2 Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le p H initial des eaux ré- siduaires est ajusté à 11,0-11,2 avant l'addition du sucre réducteur. 3 Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le p H est ajusté à 11,0-11,2 avec de l'hydroxyde de sodium. 4 Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le sucre réducteur est le glucose. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dithio- nite est le dithionite de sodium. 6 Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, après le traitement par le dithionite, le mélange réactionnel est neutralisé à un p H de 7,0-7,2 avec un acide miné- ral. 7 Un procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'acide minéral est l'acide chlorhydrique. 8 Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les eaux résiduaires sont les liqueurs mères provenant de la préparation de complexes cuprifères. 9 Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les eaux résiduaires devant être traitées sont d'abord chauffées à 40-1000 C. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les eaux résiduaires après traitement ont une teneur en cuivre inférieure à 10 ppm.