Brevet FR3081859A1 — publié le 20191206

« Méthode et installation de traitement d'un effluent industriel chargé en aluminium à l'aide de CO2» La présente invention concerne le domaine des traitements d'effluents fortement alcalinisés et chargés en métaux, dont les alcalino-terreux en vue de les neutraliser et d'éliminer de façon significative les métaux présents dans l'effluent. On trouve cette problématique notamment dans l'industrie sidérurgique, mais d'autres industries peuvent être concernées et notamment on peut citer le cas du traitement des eaux issues de la production d'aluminium à base de matières premières naturelles comme la bauxite (appelées « boues rouges », très fortement chargées en aluminium entre autres). Avec une addition de gaz carbonique, Il est possible de neutraliser ce type d'effluent et de faire précipiter les métaux afin de les éliminer. Mais dans la très grande majorité des cas, une injection directe pose le problème du colmatage complet ou partiel des systèmes d'injections et des pertes de performances de l'installation. En effet, l'injection ayant pour but de neutraliser mais aussi de précipiter des composés minéraux, la formation des solides à proximité des points d'injections, lieu où le CO2 nécessaire à la précipitation est introduit, est obligatoire. On comprend aisément qu'une quantité de solide très importante, pouvant atteindre plusieurs tonnes par heure, se formant au voisinage des points d'injection du CO2, ces derniers peuvent se boucher facilement et nuire aux performances de l'installation. Le problème que pose cette méthode est que l'ajout direct de l'acide (CO2) dans une eau très basique et chargée en métaux provoque une précipitation instantanée difficilement maîtrisée. Et nombreux sont les cas industriels rapportés où les lieux d'injection et de mélange comme des tuyauteries se trouvent bouchés très rapidement. Considérons maintenant dans ce qui suit le cas du traitement des eaux issues de la production d'aluminium. Il s'agit alors de neutraliser un flux liquide aqueux qui contient beaucoup d'aluminium dissous, qu'il est nécessaire d'éliminer avant rejet des eaux. En général, cet effluent est très basique et l'aluminium se trouve dissous sous 2 forme d'aluminate (Al(OH)4-). Ceci est dû au traitement du minerai effectué avec de la soude (« lixiviation »). L'élimination de l'aluminium peut être réalisée en ajoutant du CO2 pour transformer l'aluminate solubilisé en milieu basique en hydroxyde d'aluminium Al(OH)3 5 qui, peu soluble, aura tendance à précipiter. Le pH de l'effluent est réduit, ou plus exactement neutralisé ou partiellement neutralisé et ainsi débarrassé de l'aluminium, il sera donc purifié. La gamme de pH de travail pour cette opération est en général : basse, donc plus basse que celle de l'effluent entrant à traiter, mais le pH ne peut pas être trop bas ( REVENDICATIONS1. Installation de traitement d'un effluent industriel chargé en aluminium en vue d'en éliminer tout ou partie de l'aluminium dissous, qui comprend : - une première zone (1) où arrive l'effluent à traiter, première zone par exemple constituée par un bassin, première zone où l'on maintient un pH inférieur à 9,5, et plus préférentiellement compris entre 6,5 et 8,5, et encore plus préférentiellement compris entre 7 et 8, de façon à favoriser la formation de cristaux d'aluminium sous forme d'hydroxyde d'aluminium et faciliter ainsi son élimination ; - une seconde zone (10) où est effectuée une injection de CO2 gazeux, des moyens (2) permettant d'organiser la recirculation d'une partie du milieu localisé dans la zone 1 vers la zone 2 puis de là son retour dans la zone 1, ladite partie recirculée recevant l'injection de CO2; des moyens (6) permettant l'évacuation des particules solides formées dans la zone 1 et leur séparation ultérieure. 2. Installation selon la revendication 1, se caractérisant en ce que la zone 2 est constituée de l'enchainement suivant : une tuyauterie, une pompe et un contacteur gaz-liquide, par exemple un mélangeur statique. 3. Procédé de traitement d'un effluent industriel chargé en aluminium en vue d'en éliminer tout ou partie de l'aluminium, comprenant la mise en oeuvre des mesures suivantes : on conduit l'effluent à traiter dans une première zone, première zone par exemple constituée par un bassin, première zone où l'on maintient un pH inférieur à 9,5, et plus préférentiellement compris entre 6,5 et 8,5, et encore plus préférentiellement compris entre 7 et 8, de façon à favoriser la précipitation de l'aluminium sous forme d'hydroxyde d'aluminium et faciliter ainsi son élimination ; on dispose d'une seconde zone et l'on organise la recirculation d'une partie du milieu localisé dans la zone 1 vers la zone 2 puis de là son retour dans la zone 1, et l'injection de CO2 gazeux dans le milieu recirculé ; 15 on procède à la séparation et l'évacuation des particules solides formées dans la zone 1. 4. Procédé selon la revendication 3, se caractérisant en ce que le régime 5 régnant dans la zone 2 est un régime turbulent. 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, se caractérisant en ce que compte tenu de la recirculation dudit milieu où a été injecté du CO2, la quantité de CO2 dissous disponible dans la zone 1 est 0,5 à 3 fois supérieure, préférentiellement entre 1 et 1,5 10 fois supérieure au besoin nécessaire à la précipitation de l'effluent entrant.