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WO1998005411A1 - Procede non polluant de regeneration de pieces en ceramique utilisees en fonderie de l'aluminium - Google Patents

Procede non polluant de regeneration de pieces en ceramique utilisees en fonderie de l'aluminium Download PDF

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Publication number
WO1998005411A1
WO1998005411A1 PCT/FR1997/001366 FR9701366W WO9805411A1 WO 1998005411 A1 WO1998005411 A1 WO 1998005411A1 FR 9701366 W FR9701366 W FR 9701366W WO 9805411 A1 WO9805411 A1 WO 9805411A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
attack
reagent
parts
attacking
liquor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR1997/001366
Other languages
English (en)
Inventor
Michel Leroy
Gérard Baluais
Isabelle Raignault
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rio Tinto France SAS
Original Assignee
Aluminium Pechiney SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aluminium Pechiney SA filed Critical Aluminium Pechiney SA
Priority to AU38532/97A priority Critical patent/AU3853297A/en
Publication of WO1998005411A1 publication Critical patent/WO1998005411A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/70—Chemical treatment, e.g. pH adjustment or oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/91—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics involving the removal of part of the materials of the treated articles, e.g. etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00—Obtaining aluminium
    • C22B21/06—Obtaining aluminium refining
    • C22B21/066—Treatment of circulating aluminium, e.g. by filtration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0087—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for metallurgical applications
    • C04B2111/00879—Non-ferrous metallurgy

Definitions

  • the present invention relates to a method for regenerating ceramic parts used in aluminum smelting, such as ceramic media used for the filtration of liquid aluminum, in particular filter beds, and filter ht support parts.
  • Liquid aluminum filtration techniques are well known. Their purpose is to eliminate solid particles, called inclusions, such as skins of aluminum oxides, which are suspended in the liquid metal and which can cause defects in the finished product.
  • DPF Deep Bed Filter
  • the ceramic elements of the filter beds generally take the form of gravel or balls of different sizes
  • a filter bed comprises a superposition of gravel beds and balls accumulated in the form of superimposed layers
  • the elements are generally made of high-grade alumina temperature, called tabular alumina, which is of high density (> 3.55) and of essentially closed spherical porosity This alumina is refractory and offers great resistance to corrosion by liquid aluminum and the vast majority of its alloys
  • Filtration techniques through blocks or pieces of porous ceramics generally use refractories very resistant to liquid aluminum, such as silicon carbide or refractories with a high alumina content, and with controlled open porosity
  • the filtration efficiency is linked, among other things, to the surface condition of the filter blocks or the elements of the filter bed, in particular the surface porosity, and to their geometry.
  • the industrial solution usually adopted consists in recovering aluminum in salt bath ovens and in landfilling used parts. This approach poses problems of pollution and filtration costs in particular.
  • the ceramic elements stripped of their metallic aluminum by treatment with molten salts are ground and incorporated as filler in refractory products or anti-wear coatings This approach however leads to a very strong devalorization of the product
  • the Applicant has therefore sought an industrial solution which makes it possible to reuse, for a lower cost, the used filter media and to avoid the landfill problems, which are expected to be severely controlled in the near future.
  • Subject of the invention
  • the object of the present invention is a process for the regeneration of ceramic parts used in aluminum smelting, which allows, at low cost, to eliminate the products accumulated on the surface and to restore to said parts properties equivalent to those new parts.
  • the second object of the present invention is the device implementing said regeneration method.
  • the process for regenerating ceramic parts, in particular filter beds comprising elements based on sintered alumina and porous filters based on silicon carbide, according to the invention, is based on the combination of chemical attack and heat treatment.
  • the process for regenerating ceramic parts according to the invention is characterized in that it comprises the following operations: a) a chemical attack by an appropriate attack reagent allowing the aluminum found in solution to be dissolved in the state of metal or oxide, and optionally entrainment of the insoluble inclusions retained by said parts, without however chemically attacking said parts; b) after separation of the attacking reagent, a heat treatment of the parts at a temperature above 300 ° C.
  • the attacking reagent is advantageously a strong base, such as an alkali hydroxide, or a strong acid, such as sulfuric acid, hydrochloric acid or nitric acid.
  • a strong base such as an alkali hydroxide
  • a strong acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid or nitric acid.
  • an attack reagent is used which can be recycled and which allows easy recovery and / or use of the aluminum salts resulting from the attack, such as the aluminum sulfates obtained by an acid attack.
  • sulfuric or alkaline aluminates obtained by attack with an alkali hydroxide is used. This choice has the advantage of being economical and acceptable for the environment, in particular by recycling the spent attack reagent.
  • a sodium hydroxide solution is advantageously used, which allows a dissolution of aluminum in the form of sodium alummate, which is directly usable in a Bayer process for the treatment of bauxite, and which n does not chemically attack tabular alumina or silicon carbide significantly
  • This approach not only allows the recycling of spent attack reagent but also the recovery of the aluminum accumulated by the ceramic parts used in aluminum smelting
  • the heat treatment operation of the parts freed from the attacking reagent is essential because it completes the chemical attack by eliminating the traces of residual contamination left by said attack. These traces are in the form of fine particles (cf. FIG. 3b) which blacken the surface of the parts and can coalesce to form a sort of "gangue" which covers the grains. Their disappearance, due to the heat treatment of the invention, makes it possible to increase the efficiency of the regeneration of the treated parts.
  • the heat treatment operation is preferably carried out under conditions which make it possible to reduce the costs and to simplify the device for implementing the process.
  • the temperature is preferably chosen so as to obtain a rapid treatment, but which n '' does not cause excessive energy costs and does not require prohibitive investments
  • the duration of treatment is advantageously less than 8 hours
  • FIG. 1 shows schematically the regeneration process according to the invention, which comprises a chemical attack and a heat treatment.
  • Step A comprises the chemical attack on the used parts (1) using the attack reagent (4).
  • spent etching reagent (5) from step A contains aluminum dissolved during chemical etching and insoluble particles dislodged by the treatment
  • step A also includes an additional attack, which makes it possible to eliminate the polluting elements which would not have been dissolved by the attack reagent, and / or a rinsing and a drying of the treated parts.
  • Step B includes the treatment. heat produced on the parts (2) from step A The parts (3) from the heat treatment are regenerated and can be reused without additional treatment
  • FIG. 2 shows schematically a variant of the preferred embodiment of the invention which includes the recycling in a Bayer process of the spent attack reagent resulting from the chemical attack
  • the Bayer process which is shown partially and in a simplified manner, comprises a circuit C for recovery of the attack liquor, which consists essentially of a concentrated solution of sodium hydroxide and sodium aluminate
  • the Bayer process comprises a step D of attack of the ground bauxite (6) at l using the attack liquor (7) and decanting the suspension resulting from this attack
  • the attack liquor which has become supersaturated with alumina (9), after separation of the inert residues (8), is treated in step E so as to precipitate the alumina t ⁇ hydrate and to separate it from the mother liquor
  • the precipitate of alumina t ⁇ hydrate (10) obtained is intended for the production of alumina (1 2) Part of this precipitate is taken and used as a primer (1 1) for precipitation in stage E
  • the spent attack reagent (5) from step A of chemical attack is introduced into the recovery circuit C of the attack liquor, that is to say at the level of the depleted liquor (point 1 4 ), either after addition of sodium hydroxide (point 1 5), or after concentration of the liquor by evaporation (point 1 8)
  • the attack reagent (4) used during step A is taken, in all (1 9) or part (1 7 and 1 9), of the recovery circuit C of the attack liquor of the Bayer process and reintroduced into this circuit after use.
  • the sample is taken either after stage F of concentration by evaporation (point 1 6), as illustrated, or after addition of sodium hydroxide (point 1 5), or at the level of the depleted liquor (point 14)
  • FIG. 3 shows the state of the surface (a) of new elements
  • FIG. 3b shows traces of contamination left by attack
  • FIG. 3c shows a surface condition close to that of the new element presented in FIG. 3a
  • FIG. 4 illustrates the part of a device which makes it possible to implement the chemical attack operation of the method according to the invention and which comprises a cyclindnque reactor (20) comprising a removable basket (21) in which the used ceramic parts (1) to be regenerated, means for progressive introduction (22) of the attack reagent (23) contained in an auxiliary container (24), said means (22) comprising a variable flow pump (25) and the introduction taking place at the base of the reactor (21), said container (24) serving for the accumulation of the attacking reagent (23), a means for rapid evacuation (26) of the attacking reagent, a overflow (27) located at a level just above the upper part of the basket (21) which allows the return to the auxiliary container (24) of the excess attack reagent, a fan (28) and a vent for exhaust (29) enabling the atmosphere of the reactor to be regenerated into air and thereby diluting the reduced gases units released by the reaction, such as hydrogen, in order to reduce the risk of explosion, a device (30) for measuring the hydrogen content of the internal atmosphere
  • the air flow entering the reactor enclosure is preferably at least 30 times greater than the flow of reducing gases released by the reaction, which ensures a concentration avg less reducing gas less than about 3%
  • the hydrogen released can also be used as an energy source or stored
  • the used attack reagent discharged from the reactor by the rapid evacuation means (26) is either discharged and accumulated in the auxiliary container (24) (FIG. 4a), or introduced into the recovery circuit C of the attack liquor of an industrial installation for the treatment of bauxite by the Bayer process ( Figure 4b) Detailed description of the invention
  • the process for regenerating ceramic parts (1) is characterized in that it comprises: a) a step A comprising a chemical attack using a reagent (4) allowing the dissolution of the aluminum accumulated, in the metal or oxide state, by said parts, and possibly the entrainment of the insoluble inclusions retained by them, without however significantly attacking said parts chemically; b) after separation of the attacked parts (2) and the spent attack reagent (5), a step B comprising a heat treatment of the parts (2) at a temperature above 300 ° C.
  • the chemical attack is advantageously carried out at a temperature above ambient, preferably between 30 and 95 ° C.
  • a temperature below 30 ° C generally leads to insufficient solubility and kinetics of attack.
  • a temperature above 95 ° C leads to rapid evaporation of the reagent and problems with vesicular entrainment (loss of reagent liquid caused by the gases and increased risk of corrosion of the pipes).
  • the chemical attack can optionally be carried out under pressure in an autoclave.
  • step A may optionally include additional steps of washing with a mineral acid, rinsing and / or drying so as to rid the surface, by drainage and / or by solution, of the particles insoluble in the first attack reagent which have accumulated there.
  • the heat treatment is carried out at a temperature above 300 ° C, and preferably between 600 ° C and 900 ° C.
  • a temperature below 600 ° C. generally leads to prolonged treatment times which are hardly compatible with industrial rates.
  • a temperature above 900 ° C requires special installations which entail prohibitive investment costs and induce generally high energy costs.
  • the effect of this heat treatment is spectacular: after chemical attack (and possible rinsing), the surface of the ceramic parts is gray because it is still covered in places by a sort of gangue. During the heat treatment, it seems that this gangue detaches like an onion skin and crumbles, revealing the perfectly white surface of the ceramic pieces.
  • the chemical attack is carried out using a concentrated solution of sodium hydroxide and the spent attack reagent is recycled in a Bayer process.
  • the concentration of the aqueous sodium hydroxide solution is preferably between 40 and 400 g / liter.
  • the attack is advantageously carried out in a regeneration reactor, either by immersion or by circulation of the attack reagent.
  • the duration of the attack is between 30 n and 5 hours, preferably between 2 and 3 hours, so as to satisfy at the same time the requirements of cost and efficiency of the process.
  • an additional attacking step is carried out using a mineral acid, such as than hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, or a mixture thereof, different from the attack reagent used for basic chemical attack.
  • the concentration of the chemical reagent is preferably high enough so that it can ensure a high dissolution kinetics of aluminum and its oxides and that it can maintain in solution the alkali aluminates formed during the attack, that is to say a solubility of the alkali aluminates preferably greater than 20 g of alkaline aluminate per liter of solution.
  • the treated elements are then advantageously rinsed and dried, then subjected to heat treatment.
  • the chemical attack on the parts is carried out using a new sodium hydroxide solution which, after use, is injected into the Bayer process at the level of the recovery circuit C of the attack liquor, that is to say that the spent attack reagent is mixed with the aluminate liquor intended to attack bauxite.
  • the attacking reagent (4) comes in all (1 9) or part (1 7 and 1 9) of the recovery circuit C of the attack liquor, that is to say say that a part (an aliquot) of the aluminate liquor is taken from recovery circuit C.
  • the spent reagent (5) is mixed with the aliquot not withdrawn from the aluminate liquor circulating in the recovery circuit C
  • the spent etching reagent (5) can be filtered in order to remove the insoluble particles therefrom.
  • the reagent can be injected as it is into the aluminate liquor of the Bayer process, the insoluble particles being generally easily collected during the decantation phase (step D) and rejected with the inert residues (8)
  • the etching reagent can be taken from the Bayer process and / or reintroduced into it at different points in the recovery circuit C
  • the chemical attack was carried out using a sodium hydroxide solution at different concentrations between 40 and 400 g / hr and at a temperature greater than or equal to 30 ° C.
  • the chemical attack was carried out by immersion and by circulation of the attack reagent, which made it possible to determine the attack kinetics
  • the quantity of dissolved aluminum reached an asymptote after a period of time T which was depending on the attack temperature, the concentration of the attack reagent and the origin of the used elements Typically, at 30 ° C., the time T was 8 hours for an attack reagent at 40 g / liter and 1 hour at 360 g / liter.
  • the rate of dissolution increased rapidly with temperature
  • the spent etching reagent typically contained between 10 and 150 g / liter of alumina in solution Regeneration testing # 2
  • the reactor is hermetically sealed after the introduction of the basket loaded with the elements to be regenerated
  • the attacking reagent was then gradually introduced into the reactor, at a rate of 150 liters per minute until the device for measuring the hydrogen content indicates that the liquid had reached the base of the batch of elements. , then at a rate of 20 liters per minute so as to reduce the rate of evolution of hydrogen from the reaction.
  • the flow rate was subsequently regulated so as to maintain a hydrogen content of less than 3% in the reactor enclosure.
  • the time required for the complete immersion of the elements was approximately 2 hours.
  • the reactor was then drained of the attack reagent by the rapid evacuation means and the basket transferred to a washing vessel with water recirculation in order to remove the residual alkaline liquor impregnating the ceramic elements
  • the etching reagent reached a temperature of around 30 ° C during the test, in particular as a result of the exothermic nature of the reaction for dissolving aluminum and its oxides.
  • the spent reagent contained 280 g / liter of Na 2 0 and 58 g / liter of AI 2 0 3 .
  • the hydrogen content integrated over the entire duration of the reaction corresponded to an amount of metallic aluminum dissolved in solution equal to approximately 108 kg.
  • the spent etching reagent was introduced into a Bayer process without any particular difficulty.
  • the washing water was reused to develop a new reserve of attack reagent by adding sodium hydroxide at 705 g / liter.
  • the heat treatments were carried out in air, in a gas oven, at a temperature of 900 ° C. for 1 hour.
  • Tests similar to tests n ° 1 were carried out using as a starting reagent a mixture of concentrated sodium hydroxide solution at 705 g / liter and depleted aluminate liquor taken from the liquor recovery circuit d attack on an industrial installation of the Bayer process.
  • This depleted liquor was at a temperature of 75 ° C, with a density of 1.104, and contained 1 56 g / liter of Na 2 0 and 104 g / liter of dissolved I 2 0 3 .
  • the etching reagent obtained was then at a temperature of 50 ° C and had an effective Na 2 0 content of 260 g / liter.
  • the filter bed of the DBF filter bag was composed of a superposition of three layers of tabular alumina elements, the upper and lower layers, with a thickness of 50 mm, consisted of beads of 1, 3 cm and 0, 6 cm in diameter, the intermediate layer, 400 mm thick, consisted of 3-6 mesh gravel
  • the filtration surface was 0.16 m 2
  • the metal flow rate was 10 tonnes / hour
  • LiMCA Liquid Metal Cleanliness Analysis
  • PoDFA Porous Disc Filtration Apparatus
  • the inclusion rate observed at the entry of the DBF bag varied between 5,000 and 10,000 inclusions / kg during casting.
  • the rate observed at the outlet of the DBF bag fluctuated around an average value of less than 200 inclusions / kg, and no significant difference was observed between the values observed with the filter bed formed from new elements and that formed from d regenerated elements
  • the particle size distributions of the residual inclusions observed by PoDFA analysis on pions taken at the outlet of the DBF pocket were comparable, and the absence of inclusions larger than 50 ⁇ m was noted in particular.
  • a panoramic chemical analysis was also carried out on metal samples taken at the outlet of the DBF bag in order to check the possible pollution of the metal coming from the filtering beds.
  • This analysis was carried out by spark emission spectroscopy and focused on 10 elements, namely Si, Fe, Cu, Mn, Mg, Cr, Ni, Zn, Na and Ti No significant difference could be observed between the samples of metal filtered by new elements and the samples of metal filtered by elements regenerated according to the process of the invention These tests have confirmed that the regeneration process of the invention makes it possible to restore worn elements to their initial filtration properties without causing residual contamination.
  • the regeneration process according to the invention has the advantage of allowing a revalorization and a reuse of the used ceramic parts used in aluminum smelting. In its preferred embodiment, it makes it possible to recycle the attack reagent and also to recover the accumulated products, in particular by recovering the accumulated products based on aluminum.

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Abstract

Le procédé de régénération des pièces en céramique utilisées en fonderie de l'aluminium selon l'invention permet, à faible coût, d'éliminer les produits accumulés en surface et de redonner auxdites pièces des propriétés équivalentes à celles des pièces neuves. Ce procédé s'applique notamment aux pièces en céramique de lits filtrants à base d'alumine frittée. Le procédé selon l'invention repose sur la combinaison d'une attaque chimique et d'un traitement thermique. L'attaque chimique permet la mise en solution de l'aluminium se trouvant à l'état de métal ou d'oxyde, ainsi que l'entraînement des inclusions insolubles retenues par les pièces, sans toutefois attaquer chimiquement les pièces. Le traitement thermique est effectué à une température supérieure à 300 °C et permet de redonner complètement aux piéces traitées leurs propriétés initiales.

Description

PROCEDE NON POLLUANT DE REGENERATION DE PIECES EN CERAMIQUE UTILISEES
EN FONDERIE DE L'ALUMINIUM
Domaine de l'invention
La présente invention concerne un procédé de régénération des pièces en céramique utilisées en fonderie de l'aluminium, telles que les média en céramique utilisés pour la filtration de l'aluminium liquide, notamment les lits filtrants, et les pièces de support de ht filtrant
Etat de la technique et problème posé
Les techniques de filtration de l'aluminium liquide sont bien connues. Leur but est d'éliminer les particules solides, dites inclusions, telles que des peaux d'oxydes d'aluminium, qui sont en suspension dans le métal liquide et qui peuvent entraîner des défauts dans le produit fini
Ces techniques consistent à faire passer l'aluminium liquide à travers un bloc en céramique poreux ou dans un lit filtrant contenant des éléments en céramique
Les techniques à base de lit filtrant, qui sont connues notamment par le brevet US 2 863 558, sont souvent désignées par l'expression anglaise Deep Bed Filter (DBF) (ou lit filtrant épais). Les éléments en céramique des lits filtrants prennent en général la forme de graviers ou de billes de différentes tailles Typiquement, un lit filtrant comprend une superposition de lits de graviers et de billes accumulés sous forme de couches superposées Les éléments sont généralement en alumine fπttée à haute température, dite alumine tabulaire, qui est de densité élevée ( > 3,55) et de porosité sphéπque essentiellement fermée Cette alumine est réfractaire et offre une grande résistance à la corrosion par l'aluminium liquide et la très grande majorité de ses alliages
Les techniques de filtration à travers des blocs ou pièces de céramiques poreuses utilisent généralement des réfractaires très résistants à l'aluminium liquide, tels que le carbure de silicium ou des réfractaires à forte teneur en alumine, et à porosité ouverte contrôlée L'efficacité de la filtration est liée entre autres à l'état de surface des blocs de filtration ou des éléments du lit filtrant, notamment la porosité superficielle, et à leur géométrie
Ces méthodes de filtration sont parfois combinées à des méthodes d'élimination de l'hydrogène par passage d'un gaz inerte
Or, en utilisation, les pièces en céramique se contaminent et accumulent des inclusions et des particules intermétalliques solides Dans le cas des médias filtrants, cette accumulation les colmate et réduit leur efficacité On est alors contraint de changer les éléments usagés, qui, après une utilisation prolongée et après vidange de la poche de filtration, contiennent de 3 à 8 % en poids d'aluminium sous forme métallique, souvent chargé en impuretés des alliages traités
La solution industrielle habituellement retenue consiste à récupérer l'aluminium dans des fours à bains de sels et à mettre en décharge les pièces usagées Cette approche pose tout particulièrement des problèmes de pollution et de coûts de la filtration
Dans certains cas, les éléments céramiques débarrassés de leur aluminium métallique par traitement en sels fondus sont broyés et incorporés comme charge dans des produits réfractaires ou des revêtements anti-usure Cette approche conduit cependant à une très forte dévalorisation du produit
Dans le cas des lits filtrants, il a été proposé de renouveler la surface des éléments par abrasion mécanique et d'éliminer par tamisage les fines particules produites (voir l'article de M M Niedzinski, publié dans Light Metals - 1 992, p 1 1 23) Cependant, ces traitements ont pour principal inconvénient d'entraîner une usure rapide des éléments, une modification de l'état de surface et une altération de la forme des élément », et tout particulièrement des graviers anguleux Cette solution présente également le problème de la mise en décharge des poussières produites par le traitement de régénération Cette approche est aussi difficilement applicable à des pièces de géométrie déterminée, telles que les pièces de support, qui risquent de surcroît d'être endommagées par le traitement
La demanderesse a donc recherché une solution industrielle qui permette de réutiliser, pour un coût moindre, les média filtrants usés et d'éviter les problèmes de mise en décharge, qui sont appelés à être sévèrement contrôlés dans un avenir proche Objet de l'invention
L'objet de la présente invention est un procédé de régénération des pièces en céramique utilisées en fonderie de l'aluminium, qui permet, à faible coût, d'éliminer les produits accumulés en surface et de redonner aux dites pièces des propriétés équivalentes à celles des pièces neuves.
Le deuxième objet de la présente invention est le dispositif mettant en oeuvre ledit procédé de régénération.
Description de l'invention
Le procédé de régénération des pièces en céramique, notamment des lits filtrants comprenant des éléments à base d'alumine frittée et les filtres poreux à base de carbure de silicium, selon l'invention, repose sur la combinaison d'une attaque chimique et d'un traitement thermique.
Plus précisément, le procédé de régénération des pièces en céramique selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes : a) une attaque chimique par un réactif d'attaque approprié permettant la mise en solution de l'aluminium se trouvant à l'état de métal ou d'oxyde, et éventuellement l'entraînement des inclusions insolubles retenues par lesdites pièces, sans toutefois attaquer chimiquement lesdites pièces de manière significative ; b) après séparation du réactif d'attaque, un traitement thermique des pièces à une température supérieure à 300 °C.
Le réactif d'attaque est avantageusement une base forte, telle qu'un hydroxyde alcalin, ou un acide fort, tel que l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique ou l'acide nitrique.
On utilise de préférence un réactif d'attaque qui puisse être recyclé et qui permette une récupération aisée et/ou une utilisation des sels d'aluminium résultant de l'attaque, tels que les sulfates d'aluminium obtenus par une attaque à l'acide sulfurique ou les aluminates alcalins obtenus par une attaque par un hydroxyde alcalin. Ce choix présente l'avantage d'être économique et acceptable pour l'environnement, notamment par le recyclage du réactif d'attaque usé. A cet égard, on utilise avantageusement une solution d'hydroxyde de sodium, qui permet une mise en solution de l'aluminium sous forme d'alummate de sodium, qui est directement utilisable dans un procédé Bayer de traitement de la bauxite, et qui n'attaque pas chimiquement l'alumine tabulaire ou le carbure de silicium de manière significative Cette approche permet non seulement le recyclage du réactif d'attaque usé mais également la récupération de l'aluminium accumulé par les pièces en céramique utilisées en fonderie de l'aluminium
Pour des raisons économiques, les conditions d'attaque sont fixées de manière à ce que la cinétique et le taux de dissolution soient élevés, sans toutefois entraîner des problèmes de maîtrise et de stabilité du procédé
L'opération de traitement thermique des pièces débarrassées du réactif d'attaque est indispensable car elle complète l'attaque chimique en éliminant les traces de contamination résiduelle laissée par ladite attaque Ces traces se présentent sous la forme de fines particules (cf figure 3b) qui noircissent la surface des pièces et peuvent coalescer jusqu'à former une sorte de "gangue" qui recouvre les grains Leur disparition, due au traitement thermique de l'invention, permet d'accroître l'efficacité de la régénération des pièces traitées
L'opération de traitement thermique est réalisée de préférence dans des conditions qui permettent de réduire les coûts et de simplifier le dispositif de mise en oeuvre du procédé En particulier, la température est de préférence choisie de manière à obtenir un traitement rapide, mais qui n'induise pas des coûts énergétiques excessifs et qui ne nécessite pas des investissements rédhibitoires La durée du traitement est avantageusement inférieure à 8 heures
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée et des figures qui sont données à titre nullement limitatif
Description des figures
La figure 1 schématise le procédé de régénération selon l'invention, qui comprend une attaque chimique et un traitement thermique L'étape A comprend l'attaque chimique des pièces usagées (1 ) à l'aide du réactif d'attaque (4) Le réactif d'attaque usé (5) issu de l'étape A contient l'aluminium dissous lors de l'attaque chimique et des particules insolubles délogées par le traitement Selon une variante du procédé de I invention, l'étape A comprend également une attaque complémentaire, qui permet d'éliminer les éléments polluants qui n'auraient pas été dissous par le réactif d'attaque, et/ou un rinçage et un séchage des pièces traitées L'étape B comprend le traitement thermique réalisé sur les pièces (2) issues de l'étape A Les pièces (3) issues du traitement thermique sont régénérées et peuvent être réutilisées sans traitement supplémentaire
La figure 2 schématise une variante du mode de réalisation préféré de l'invention qui inclut le recyclage dans un procédé Bayer du réactif d'attaque usé issu de l'attaque chimique Le procédé Bayer, qui est représenté partiellement et de manière simplifiée, comprend un circuit C de récupération de la liqueur d'attaque, qui est constituée essentiellement d'une solution concentrée d'hydroxyde de sodium et d'aluminate de sodium Le procédé Bayer comprend une étape D d'attaque de la bauxite broyée (6) à l'aide de la liqueur d'attaque (7) et de décantation de la suspension issue de cette attaque La liqueur d'attaque devenue sursaturée en alumine (9), après séparation des résidus inertes (8), est traitée à l'étape E de manière à faire précipiter le tπhydrate d'alumine et à le séparer de la liqueur mère Le précipité de tπhydrate d'alumine ( 10) obtenu est destiné à la production d'alumine ( 1 2) Une partie de ce précipité est prélevée et utilisée en tant qu'amorce ( 1 1 ) de précipitation à l'étape E La liqueur d'aluminate ( 1 3) issue de l'étape E de précipitation, diluée et appauvrie en alumine est récupérée et, pour attaquer à nouveau la bauxite, remise au titre par évaporation en F et, éventuellement, par ajout d'hydroxyde de sodium en G
Selon l'invention, le réactif d'attaque usé ( 5) issu de l'étape A d'attaque chimique est introduit dans le circuit de récupération C de la liqueur d'attaque, soit au niveau de la liqueur appauvrie (point 1 4), soit après ajout d'hydroxyde de sodium (point 1 5), soit après concentration de la liqueur par évaporation (point 1 8) Selon la variante illustrée, le réactif d'attaque (4) utilisé lors de l'étape A est prélevé, en tout (1 9) ou partie ( 1 7 et 1 9), du circuit de récupération C de la liqueur d'attaque du procédé Bayer et réintroduit dans ce circuit après utilisation. Le prélèvement est effectué soit après l'étape F de concentration par évaporation (point 1 6), tel qu'illustré, soit après ajout d'hydroxyde de sodium (point 1 5), soit au niveau de la liqueur appauvrie (point 14)
La figure 3 montre l'état de la surface (a) d'éléments neufs,
|b) d'éléments usés ayant subi le traitement chimique de l'invention et (c) d'éléments usés ayant subi la combinaison de l'attaque chimique et du traitement thermique selon l'invention La figure 3b montre des traces de contamination laissée par l'attaque La figure 3c montre un état de surface voisin de celui de l'élément neuf présenté en figure 3a
La figure 4 illustre la partie d'un dispositif qui permet de mettre en oeuvre l'opération d'attaque chimique du procédé selon l'invention et qui comprend un réacteur cyclindnque (20) comprenant un panier amovible (21 ) dans lequel sont placés les pièces en céramique usagées (1 ) à régénérer , un moyen d'introduction progressif (22) du réactif d'attaque (23) contenu dans un récipient auxiliaire (24), ledit moyen (22) comprenant une pompe à débit variable (25) et l'introduction se faisant à la base du réacteur (21 ), ledit récipient (24) servant à l'accumulation du réactif d'attaque (23) , un moyen d'évacuation rapide (26) du réactif d'attaque , un trop plein (27) situé à un niveau juste supérieur à la partie haute du panier (21 ) qui permet le retour au récipient auxiliaire (24) de l'excédent de réactif d'attaque , un ventilateur (28) et un évent d'évacuation (29) permettant de régénérer en air l'atmosphère du réacteur et de diluer ainsi les gaz réducteurs dégagés par la réaction, tels que l'hydrogène, de manière à réduire les risques d'explosion , un dispositif (30) de mesure de la teneur en hydrogène de l'atmosphère interne du réacteur qui permet en particulier de suivre l'évolution de la réaction chimique d'attaque Le récipient auxiliaire (24) peut être alimenté, en tout ou partie, en réactif d'attaque par la liqueur d'aluminate prélevée sur le circuit de récupération C d'une installation industrielle de traitement de la bauxite par le procédé Bayer Cette liqueur est prélevée soit avant ( point 14 de la figure 2), soit après mise au titre pour l'attaque de la bauxite (aux points 1 5 ou 1 6 de la figure 2) De manière a maintenir la teneur en gaz réducteurs à une valeur inférieure à la limite d'explosivité, le débit d'air entrant dans l'enceinte du réacteur est de préférence au moin s 30 fois supérieur au débit de gaz réducteurs dégagés par la réaction, ce qui assure une concentration moyenne en gaz réducteurs inférieure à environ 3 % L'hydrogène dégagé peut aussi être utilisé comme source d'énergie ou stocké
Le réactif d'attaque usé évacué du réacteur par le moyen d'évacuation rapide (26) est soit déversé et accumulé dans le récipient auxiliaire (24) (figure 4a), soit introduit dans le circuit de récupération C de la liqueur d'attaque d'une installation industrielle de traitement de la bauxite par le procédé Bayer (figure 4b) Description détaillée de l'invention
Le procédé de régénération des pièces en céramique (1 ) selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend : a) une étape A comprenant une attaque chimique à l'aide d'un réactif (4) permettant la mise en solution de l'aluminium accumulé, à l'état de métal ou d'oxyde, par lesdites pièces, et éventuellement l'entraînement des inclusions insolubles retenues par celles-ci, sans toutefois attaquer chimiquement lesdites pièces de manière significative ; b) après séparation des pièces attaquées (2) et du réactif d'attaque usé (5), une étape B comprenant un traitement thermique des pièces (2) à une température supérieure à 300°C.
L'attaque chimique est avantageusement effectuée à une température supérieure à l'ambiante, de préférence entre 30 et 95 °C. Une température inférieure à 30°C conduit généralement à une solubilité et à une cinétique d'attaque insuffisantes. Une température supérieure à 95 °C entraîne une évaporation rapide du réactif et des problèmes d'entraînement vésiculaire (perte de liquide réactif entraîné par les gaz et risque de corrosion accru des canalisations).
L'attaque chimique peut éventuellement être réalisée sous pression dans un autoclave.
Avant l'étape de traitement thermique, l'étape A peut éventuellement comprendre des étapes complémentaires de lavage par un acide minéral, de rinçage et/ou de séchage de manière à débarrasser la surface, par drainage et/ou par mise en solution, des particules insolubles dans le premier réactif d'attaque qui s'y sont accumulées.
Le traitement thermique est effectué à une température supérieure à 300 °C, et de préférence comprise entre 600 °C et 900 °C. Une température inférieure à 600°C conduit en général à des temps de traitement prolongés qui sont difficilement compatibles avec les cadences industrielles. Une température supérieure à 900°C requiert des installations particulières qui entraînent des coûts d'investissement rédhibitoires et induit des coûts énergétiques généralement élevés. L'effet de ce traitement thermique est spectaculaire: après attaque chimique (et rinçage éventuel), la surface des pièces en céramique est grise car elle est encore recouverte par endroits par une sorte de gangue. Au cours du traitement thermique, il semble que cette gangue se détache comme un peau d'oignon et se désagrège, laissant apparaître la surface parfaitement blanche des pièces en céramique. Selon le mode de réalisation préféré du procédé de l'invention, l'attaque chimique est réalisée à l'aide d'une solution concentrée d'hydroxyde de sodium et le réactif d'attaque usé est recyclé dans un procédé Bayer.
La concentration de la solution aqueuse d'hydroxyde de sodium est de préférence entre 40 et 400 g/litre. L'attaque est avantageusement réalisée dans un réacteur de régénération, soit par immersion, soit par circulation du réactif d'attaque. La durée de l'attaque se situe entre 30 n et 5 heures, de préférence entre 2 et 3 heures, de manière à satisfaire en même temps les exigences de coût et d'efficacité du procédé.
Selon une variante du procédé de l'invention, de manière à éliminer les éléments polluants qui n'auraient pas été attaqués par le réactif d'attaque, on effectue une étape d'attaque complémentaire à l'aide d'un acide minéral, tel que l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide nitrique, ou un mélange de ceux-ci, différent du réactif d'attaque utilisé pour l'attaque chimique de base.
De manière à assurer un taux de dissolution élevé de l'aluminium métallique ou oxydé, la concentration du réactif chimique est de préférence suffisamment élevée pour qu'il puisse assurer une cinétique de dissolution élevée de l'aluminium et de ses oxydes et qu'il puisse maintenir en solution les aluminates alcalins formés lors de l'attaque, c'est- à-dire une solubilité des aluminates alcalins de préférence supérieure à 20 g d'aluminate alcalin par litre de solution.
Les éléments traités sont ensuite avantageusement rincés et séchés, puis soumis au traitement thermique.
Selon une première variante du procédé préféré, l'attaque chimique des pièces est réalisée à l'aide d'une solution d'hydroxyde de sodium neuve qui, après usage, est injectée dans le procédé Bayer au niveau du circuit de récupération C de la liqueur d'attaque, c'est-à-dire que le réactif d'attaque usé est mélangé à la liqueur d' aluminate destinée à attaquer la bauxite.
Selon une seconde variante du procédé préféré, le réactif d'attaque (4) provient en tout (1 9) ou partie (1 7 et 1 9) du circuit de récupération C de la liqueur d'attaque, c'est-à-dire qu'on prélève une partie (une aliquote) de la liqueur d'aluminate du circuit de récupération C. Après la phase d'attaque des pièces, le réactif usé (5) est mélangé à l'aliquote non prélevée de la liqueur d'aluminate circulant dans le circuit de récupération C
De manière à éviter la contamination de l'alumine, le réactif d'attaque usé (5) peut être filtré afin d'en éliminer les particules insolubles. Cependant, le réactif peut être injecté tel quel dans la liqueur d'aluminate du procédé Bayer, les particules insolubles étant en général aisément recueillies lors de la phase de décantation (étape D) et rejetées avec les résidus inertes (8)
Le réactif d'attaque peut être prélevé du procédé Bayer et/ou réintroduit dans celui-ci à différents points du circuit de récupération C
Exemples
Des lots d'éléments de lit filtrant en alumine tabulaire usés, issus d'une poche DBF, ont été régénérés à l'aide du procédé de l'invention, à l'échelle du laboratoire (essais n° 1 ) et à l'échelle industrielle (n° 2 et 3) Ces éléments étaient sous forme de graviers et de billes
Essais de régénération n" 1
L'attaque chimique a été réalisée à l'aide d'une solution d'hydroxyde de sodium à différentes concentrations comprises entre 40 et 400 g/htre et à une température supérieure ou égale à 30 °C. Dans les essais, l'attaque chimique a été réalisée par immersion et par circulation du réactif d'attaque, ce qui a permis de déterminer la cinétique d'attaque La quantité d'aluminium dissous atteignait une asymptote après un laps de temps T qui était fonction de la température d'attaque, de la concentration du réactif d'attaque et de la provenance des éléments usagés Typiquement, à 30 °C, le temps T était de 8 heures pour un réactif d'attaque à 40 g/litre et de 1 heure à 360 g/litre. La vitesse de dissolution augmentait rapidement avec la température
Le réactif d'attaque usé contenait typiquement entre 10 et 1 50 g/litre d'alumine en solution Essais de régénération n° 2
Une solution neuve de 367 g/litre d'hydroxyde de sodium, de densité 1 ,3, a été préparée à partir d'une solution concentrée à 705 g/litre de densité 1 ,5 Environ 3800 litres de cette solution ont été placés dans un récipient auxiliaire afin de servir de réserve de réactif d'attaque.
Un lot de 3 tonnes d'éléments en alumine tabulaire usagés, sous formes de billes et de graviers, de taille comprise entre 0,5 et 20 mm et contenant de 3 à 5 % d'alliage d'aluminium, ainsi que des peaux et des particules d'oxydes d'aluminium, a été placé dans un panier perforé d'un volume approximatif de 2 m
Ce panier ainsi chargé a été placé dans un réacteur cyclindnque semblable à celui décrit à la figure 4a)
Le réacteur est hermétiquement clos après l'introduction du panier chargé des éléments à régénérer
Le réactif d'attaque a ensuite été introduit progressivement dans le réacteur, a un débit de 1 50 litres par minute jusqu'à ce que le dispositif de mesure de la teneur en hydrogène indique que le liquide avait atteint la base du lot d'éléments, puis ensuite à un débit de 20 litres par minute de manière à réduire le taux de dégagement d'hydrogène de la réaction. Le débit a par la suite été régulé de manière à maintenir une teneur en hydrogène inférieur à 3 % dans l'enceinte du réacteur Le temps nécessaire à l'immersion complète des éléments a été de 2 heures environ
Lorsque la teneur en hydrogène est devenue inférieure à 0, 5 %, le débit d'introduction de réactif d'attaque a été à nouveau augmenté jusqu'à 1 50 litres/minute de manière à atteindre un taux de circulation du réactif relativement élevé entre le réacteur et le récipient auxiliaire et, ainsi, à entraîner les particules insolubles éventuellement présentes dans la charge. Cette opération de recirculation et de lavage a duré 1 heure
Le réacteur a ensuite été vidangé du réactif d'attaque par le moyen d'évacuation rapide et le panier transféré dans un récipient de lavage à recirculation d'eau afin d'éliminer la liqueur alcaline résiduelle imprégnant les éléments céramiques Le réactif d'attaque a atteint une température de l'ordre de 30 °C durant l'essai, notamment en conséquence du caractère exothermique de la réaction de dissolution de l'aluminium et des ses oxydes. Le réactif usé contenait 280 g/litre de Na20 et 58 g/litre d'AI203. La teneur en hydrogène intégrée sur toute la durée de la réaction correspondait à une quantité d'aluminium métallique mis en solution égale à environ 108 kg.
Le réactif d'attaque usé a été introduit dans un procédé Bayer sans difficulté particulière.
L'eau de lavage a été réutilisée pour élaborer une nouvelle réserve de réactif d'attaque par addition de soude à 705 g/litre.
Dans ces essais, il a été constaté que la phase ultérieure de traitement thermique débarrasse la surface des pièces de la gangue résiduelle laissée par l'attaque chimique et confère aux éléments des caractéristiques de surface comparables à celles des pièces neuves. Les éléments issus du traitement thermique avaient pris une coloration blanche comparable à celle des éléments neufs. Les analyses microscopiques de la surface ont montré notamment que l'état de surface final des pièces était comparable à celui des pièces neuves (figure 3).
Les traitements thermiques ont été effectués sous air, dans un four à gaz, à une température de 900 °C pendant 1 heure.
Essais de régénération n° 3
Des essais similaires aux essais n° 1 ont été effectués en utilisant comme réactif d'attaque un mélange de solution concentrée d'hydroxyde de sodium à 705 g/litre et de liqueur d'aluminate appauvrie prélevée dans le circuit de récupération de la liqueur d'attaque d'une installation industrielle du procédé Bayer. Cette liqueur appauvrie était à une température de 75 °C, d'une densité de 1 , 104, et contenait 1 56 g/litre de Na20 et 104 g/litre dΑI203 dissous. Le réactif d'attaque obtenu était alors à une température de 50 °C et présentait une teneur effective en Na20 de 260 g/litre.
Les résultats obtenus en utilisant ce réactif d'attaque ont été identiques à ceux obtenus lors de l'essai n° 2. Essais de filtration d'aluminium liquide
Des essais comparatifs de filtration de l'aluminium liquide ont été réalisés à l'aide d'éléments de t filtrant neufs et à l'aide d'éléments régénérés selon le procédé de l'invention Ces essais ont été réalisés sur un alliage AA 1070
Le lit filtrant de la poche de filtration DBF était composé d'une superposition de trois couches d'éléments en alumine tabulaire les couches supérieure et inféneuie, d'une épaisseur de 50 mm, étaient constituées de billes de 1 ,3 cm et 0,6 cm de diamètre , la couche intermédiaire, d'une épaisseur de 400 mm, était constituée de gravier 3-6 mesh La surface de filtration était de 0, 16 m2 Le débit de métal était de 10 tonnes/heure
Un dispositif d'analyse de la pureté du métal, connu sous le sigle LiMCA (Liquid Métal Cleanliness Analysis), a été placé en amont et un autre en aval de la poche de filtration afin de mesurer en continu le nombre d'inclusions contenu dans le métal liquide Des analyses PoDFA (Porous Disc Filtration Apparatus) ont également été effectuées afin de déterminer la distribution granulométπque des inclusions
Le taux d'inclusions observé à l'entrée de la poche DBF variait entre 5 000 et 10 000 inclusions/kg au cours de la coulée. Le taux observé à la sortie de la poche DBF fluctuait autour d'une valeur moyenne inférieure à 200 inclusions/kg, et aucune différence significative n'a été observée entre les valeurs observées avec le lit filtrant formé d'éléments neufs et celui formé d'éléments régénérés Les distributions granulométπques des inclusions résiduelles observées par analyse PoDFA sur des pions prélevés en sortie de la poche DBF étaient comparables, et l'on notait tout particulièrement l'absence d'inclusions de taille supérieure à 50 μm
Une analyse chimique panoramique a aussi été effectuée sur des échantillons de métal prélevés à la sortie de la poche DBF afin de vérifier la pollution éventuelle du métal en provenance des lits filtrants Cette analyse a été réalisée par spectroscopie d'émission par étincelle et a porté sur 10 éléments, à savoir Si, Fe, Cu, Mn, Mg, Cr, Ni, Zn, Na et Ti Aucune différence significative n'a pu être observée entre les échantillons de métal filtré par des éléments neufs et les échantillons de métal filtré par des éléments régénérés selon le procédé de l'invention Ces essais ont confirmé que le procédé de régénération de l'invention permet de redonner aux éléments usés leurs propriétés de filtration initiales sans entraîner de contamination résiduelle.
Avantages
Le procédé de régénération selon l'invention présente l'avantage de permettre une revalorisation et une réutilisation des pièces en céramique usagées utilisées en fonderie de l'aluminium. Il permet, dans son mode de réalisation préféré, de recycler le réactif d'attaque et de valoriser également les produits accumulés, notamment par une récupération des produits accumulés à base d'aluminium.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de régénération des pièces en céramique utilisées en fonderie de l'aluminium caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes a) une attaque chimique par un réactif permettant la mise en solution de l'aluminium se trouvant à l'état de métal ou d'oxyde, et éventuellement l'entraînement des inclusions insolubles retenues par lesdites pièces, sans toutefois attaquer chimiquement lesdites pièces de manière significative , b) après séparation du réactif d'attaque, un traitement thermique des pièces à une température supérieure à 300 °C
2- Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le réactif d'attaque est une base forte ou un acide fort
3- Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'attaque chimique est réalisée à une température comprise entre 30 et 95°C
4- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réactif d'attaque est une solution d'hydroxyde de sodium de concentration comprise entre 40 et 400 g/litre
5- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le réactif d'attaque usé est recyclé dans une installation de traitement de la bauxite par le procédé Bayer
6- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réactif d'attaque usé est recyclé dans le circuit de récupération (C) de la liqueur d'attaque du procédé Bayer de traitement de la bauxite
7- Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le réactif d'attaque provient en tout ou partie du circuit de récupération (C) de la liqueur d'attaque du procédé Bayer
8- Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'opération d'attaque chimique comprend aussi des étapes complémentaires de lavage par un acide minéral, de rinçage et/ou de séchage, de manière à débarrasser la surface, par drainage et/ou par mise en solution, des particules insolubles dans le premier réactif d'attaque qui s'y sont accumulées 9- Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le traitement thermique est réalisé sous air.
10- Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le traitement thermique est réalisé à une température comprise entre 600 °C et 900 °C
1 1 - Dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un réacteur comprenant - un panier amovible dans lequel sont placés les pièces en céramique usagées à régénérer ,
- un moyen d'introduction progressif du réactif d'attaque contenu dans un récipient auxiliaire, ledit moyen comprenant une pompe à débit variable et l'introduction se faisant à la base du réacteur, ledit récipient servant à l'accumulation du réactif d'attaque ,
- un moyen d'évacuation rapide du réactif d'attaque ,
- un trop plein situé à un niveau juste supérieur à la partie haute dudit panier qui permet le retour audit récipient auxiliaire de l'excédant de réactif d'attaque ,
- un dispositif de mesure de la teneur en hydrogène de l'atmosphère interne du réacteur qui permet en particulier de suivre l'évolution de la réaction chimique d'attaque ,
- un ventilateur et un évent d'évacuation permettant de régénérer en air l'atmosphère du réacteur et de maintenir la teneur en gaz réducteurs à une valeur inférieure à la limite d'explosivité
12- Dispositif selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce que le récipient auxiliaire est alimenté, en tout ou partie, en réactif d'attaque par une ahquote de liqueur d'aluminate prélevée sur le circuit de récupération de la liqueur d'attaque d'une installation industrielle de traitement de la bauxite par le procédé Bayer
1 3- Dispositif selon l'une des revendications 1 1 et 12, caractérisé en ce que le réactif d'attaque usé évacué par le moyen d'évacuation rapide est accumulé dans le récipient auxiliaire - Dispositif selon l'une des revendications 1 1 et 12, caractérisé en ce que le réactif d'attaque usé évacué par le moyen d'évacuation rapide est introduit dans le circuit de récupération de la liqueur d'attaque d'une installation industrielle de traitement de la bauxite par le procédé Bayer.
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