FR2556239A1 - High-temperature pretreatment by means of an aqueous alkaline solution of natural materials using argillaceous gangue containing at least one upgradable fuel element - Google Patents

High-temperature pretreatment by means of an aqueous alkaline solution of natural materials using argillaceous gangue containing at least one upgradable fuel element Download PDF

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Abstract

High-temperature pretreatment process by means of an aqueous solution for so-called pretreatment of natural materials containing at least one upgradable fuel element, the gangue of which contains argillaceous compounds capable of forming a stable plastic suspension in the presence of water, characterised in that, for the purpose of permitting subsequent easy separations of the aqueous liquid and solid phases, on the gangue, the natural material containing at least one fuel element to be upgraded is brought into contact with an alkaline pretreatment solution containing at least 2.10 g/l of OH<-> ions and then the medium formed is immediately raised to the minimum pretreatment temperature of at least 120 DEG C in a time of at most 30 minutes taken from the time the natural material is brought into contact with the aqueous pretreatment solution.

Description

PRETRAITEMENT A HAUTE TEMPERATURE AU MOYEN D'UNE SOLUTION AQUEUSE
ALCALINE DE tATERIAUX NATURELS A GANGUE ARGILEUSE CONTENANT AU NOINS
UN ELEMENT COMBUSTIBLE VALORISABLE
L'invention concerne un procédé de prétraitement a haute température, au moyen d'une solution aqueuse alcaline, de matériaux naturels contenant au moins un élément combustible valorisable tel que par exemple charbon, schistes, houilles, anciens résidus de lavage de zhar- bon, lignite, pétrole, bitume ou tourbe, dont la gangue contient des composes argileux susceptibles de former une suspension plastique stable en présence d'eau.
HIGH TEMPERATURE PRETREATMENT USING AN AQUEOUS SOLUTION
NATURAL CLAY GANGUE TATERIAL ALKALINE CONTAINING WALNUT
A VALUABLE FUEL ELEMENT
The invention relates to a process for the high temperature pretreatment, by means of an aqueous alkaline solution, of natural materials containing at least one recoverable fuel element such as, for example, coal, shale, coal, old residue from washing of Zharbon, lignite, petroleum, bitumen or peat, the gangue of which contains clay compounds capable of forming a stable plastic suspension in the presence of water.

Par l'expression "prétraitement", la demanderesse entend définir un traitement préalable à l'extraction du ou des éléments combustibles valorisables du matériau naturel dans le but de conférer ultérieurement à la gangue argileuse, en présence d'une phase liquide aqueuse une aptitude à une séparation aisée des deux phases.By the expression “pretreatment”, the applicant intends to define a treatment prior to the extraction of the recoverable fuel element (s) from the natural material with the aim of subsequently conferring on the clay matrix, in the presence of an aqueous liquid phase, an ability to easy separation of the two phases.

Depuis longtemps déjà, il est bien connu de l'homme de l'art que des composées argileux formant la gangue de certains éléments combustibles (qu'il serait souhaitable d'exploiter) ont une réelle propension a gonfler, puis se déliter et enfin se disperser sous la forme de fins cristaux et de petits agglomérats au contact d'une phase aqueuse.Ce phénomène, lorsqu'il intervient au cours des phases de valorisation desdits éléments combustibles en milieu aqueux, c'est à dire au cours de la séparation du combustible et de sa gangue, rend tres difficile la pratique de la séparation des phases liquide aqueuse et solide sur les fractions fines de la gangue postérieurement à l'extraction du combustible à valoriser, rendant les suspensions obtenues inaptes à la décantation comme à la filtration, en raison du gonflement des argiles.For a long time now, it has been well known to those skilled in the art that clay compounds forming the gangue of certain fuel elements (which it would be desirable to exploit) have a real propensity to swell, then to disintegrate and finally to dissolve. dispersed in the form of fine crystals and small agglomerates in contact with an aqueous phase. This phenomenon, when it occurs during the phases of upgrading said fuel elements in an aqueous medium, that is to say during the separation of the fuel and its gangue, makes it very difficult to separate the aqueous and solid liquid phases on the fine fractions of the gangue after the extraction of the fuel to be upgraded, making the suspensions obtained unsuitable for settling and filtration, due to the swelling of the clays.

Les composés argileux susceptibles de former une suspens ion plastique stable au contact de l'eau, et fréquemment présents dans les matériaux naturels à gangue argileuse précités, peuvent appartenir aux groupes constitués par des kaolinites, telles que par exemple, la kaolinite, la dickite, l'halloysite, les kaolinites désordonnées, les serpentines ; le groupe des micas, tels que par exemple, muscovite, biotite, et paragonite, le pyrophyllite et le talc, les illites et la glauconite ; le groupe des montmorillonites, telles que par exemple, la beidéllite, la stévensite, la saponite, et l'hectorite ; le groupe des chlorites ; le groupe des vermiculites ; le groupe des argiles interstratifiées dont la structure unitaire est une combinaison des groupes précédents ; le groupe des argiles fibreuses, telle que par exemple, l'attapulgite (palygorskite), la sépiolite. Ces matériaux naturels à gangue argileuse peuvent également contenir d'autres composes tels que par exemple, le quartz, la calcite (CaCO3), la dolomie, le gypse, et certains schistes à divers degrés de métamorphisme.The clay compounds capable of forming a stable plastic suspension on contact with water, and frequently present in the aforementioned natural materials with clay matrix, may belong to the groups constituted by kaolinites, such as, for example, kaolinite, dickite, halloysite, disordered kaolinites, serpentines; the group of mica, such as, for example, muscovite, biotite, and paragonite, pyrophyllite and talc, illites and glauconite; the group of montmorillonites, such as, for example, beidéllite, stevensite, saponite, and hectorite; the chlorite group; the group of vermiculites; the group of interbedded clays whose unit structure is a combination of the preceding groups; the group of fibrous clays, such as, for example, attapulgite (palygorskite), sepiolite. These natural materials with clay matrix can also contain other compounds such as, for example, quartz, calcite (CaCO3), dolomite, gypsum, and certain shales with varying degrees of metamorphism.

De nombreux procédés de valorisation d'éléments combustibles contenus dans une gangue pas ou peu argileuse sont bien connus de l'homme de l'art, ainsi que leur difficile transposition à des éléments combustibles à gangue franchement argileuse.Numerous processes for upgrading fuel elements contained in a matrix with little or no clay are well known to those skilled in the art, as well as their difficult transposition to fuel elements with a clearly argillaceous matrix.

En effet, ces procédés peuvent donner lieu à des surfaces de décantation très importantes quand -la phase argileuse se trouve en présence d'eau, à l'issue de l'opération de valorisation. En outre, les argiles présentes peuvent, dans certains cas, provoquer également une consommation plus importante de réactifs tels que ceux destinés aux.Indeed, these processes can give rise to very large settling surfaces when the clay phase is in the presence of water, at the end of the upgrading operation. In addition, the clays present can, in some cases, also cause a higher consumption of reagents such as those intended for.

opérations de flottation, extraction par solvants ou séparation en milieu dense.flotation operations, solvent extraction or separation in dense media.

Un premier type d'inconvénients apparaît dans la publication "Hydrocarbon Processing", pages 127 à 130, Juin 1981, de la "Standart Oil
Co", où est décrit un procédé de traitement de sables bitumineux, à gangue plus ou moins argileuse, qui exige une quantité d'eau d'autant plus élevée que cette gangue argileuse est importante. En effet, ce procédé consiste à traiter les sables bitumineux au moyen d'une solution aqueuse de carbonate de sodium à 700 C pour diminuer la viscosité du bitume, puis à réaliser l'extraction du bitume au moyen d'un solvant organique, enfin à récupérer l'eau destinée à etre re cyclée au cours d'une opération de séparation des phases liquide et solide effectuée sur la phase minérale, n'ayant pas été mise en solu tion par le solvant.Mais, l'application d1un tel procédé a un sable bitumineux à à forte teneur en argile rend difficile la séparation ultime des phases liquide aqueuse et solide minérale, provoquant, comme cela est clairement exprimé, une plus grande consommation en eau.
A first type of drawback appears in the publication "Hydrocarbon Processing", pages 127 to 130, June 1981, of the "Standard Oil
Co ", which describes a process for treating tar sands, with a more or less clayey matrix, which requires a quantity of water all the greater as this clayey matrix is important. Indeed, this process consists in treating the sands. bituminous by means of an aqueous solution of sodium carbonate at 700 C to reduce the viscosity of the bitumen, then to carry out the extraction of the bitumen by means of an organic solvent, finally to recover the water intended to be recycled to the during an operation of separation of the liquid and solid phases carried out on the mineral phase, which has not been dissolved by the solvent. However, the application of such a process to a bituminous sand with a high clay content makes difficult the ultimate separation of the aqueous liquid and mineral solid phases, causing, as clearly expressed, a greater consumption of water.

Un autre type d'inconvénient apparaît lors de l'application des procédés bien connus de traitement des charbons ou lignites quand ces combustibles se trouvent associés à une gangue argileuse.Another type of drawback appears during the application of the well-known processes for treating coals or lignites when these fuels are found associated with a clay matrix.

Un tel procédé, bien connu, decrit dans "Encyclopédie 0f Chemical
Technologie" de Kirk-Othmer - 30 Editiofi, volume 6, pages 266-267, consiste à séparer le combustible d'avec sa gangue- par- un traitement en milieu dense ou en milieu aqueux pulsé.
Such a well-known process described in "Encyclopédie 0f Chemical
Technology "by Kirk-Othmer - 30 Editiofi, volume 6, pages 266-267, consists in separating the fuel from its gangue by a treatment in a dense medium or in a pulsed aqueous medium.

Les produits résultant de cette séparation sont d'une part le combustible débarassé de la phase aqueuse par un égouttage et d'autre part la gangue qui est par la suite elle-meme séparée de sa phase aqueuse par décantation, les surfaces nécessaires pour réaliser ladite décantation étant d'autant plus importantes que la gangue est plus argileuse.The products resulting from this separation are on the one hand the fuel freed from the aqueous phase by draining and on the other hand the gangue which is subsequently itself separated from its aqueous phase by settling, the surfaces necessary to achieve said settling is all the more important as the gangue is more clayey.

De tels modes opératoires, qui se sont révélés intéressants pour la vlorisation d certains élémnts combustibles, sont difficilement applicables quand il s'agit de realiser la valorisation d'éléments combustibles dont la gangue est formée, entre autres, de composés argileux, car l'application d'un tel procédé à un matériau naturel à gangue argileuse conduit, certes, à un enrichissement correct du combustible à valoriser mais aussi à 11 obtention d'une suspension de gangue résultant du traitement dont il est difficile d'assurer la séparation des phases liquide et solide, quelle que soit la quantité de floculant ajoutée, en raison de son caractère infiltrable et meme difficilement décantable. Such procedures, which have proved to be advantageous for the vlorization of certain fuel elements, are difficult to apply when it is a question of carrying out the valorization of fuel elements whose gangue is formed, among others, of clay compounds, because the application of such a process to a natural material containing clayey matrix leads, of course, to a correct enrichment of the fuel to be upgraded but also to obtaining a suspension of gangue resulting from the treatment of which it is difficult to ensure the separation of the phases. liquid and solid, regardless of the amount of flocculant added, because of its infiltration and even difficult to settle.

Ainsi, en raison des inconvénients précites, la demanderesse pour- suivant ses recherches a trouvé et mis au point un procédé de pre- traitement à haute température de matériau naturel à gangue argl- lieuse, au moyen d'une solution aqueuse alcaline, permettant une séparation ultérieure tres facile des phases liquide aqueuse et solide sur la gangue.Thus, because of the aforementioned drawbacks, the Applicant, continuing its research, has found and developed a process for the high temperature pretreatment of natural material with argillaceous gangue, by means of an alkaline aqueous solution, allowing a very easy subsequent separation of the aqueous and solid liquid phases on the matrix.

Le procédé selon l'invention de prétraitement a haute température de matériaux naturels contenant au moins un élément combustible valorisable, dont la gangue contient des composés argileux susceptibles de former une suspension plastique stable en présence d'eau se caractérise en ce que dans le but de permettre des séparations ultérieures aisées des phases liquide aqueuse et solide sur la gangue, le matériau naturel est mis en contact avec la solution aqueuse de prétraitement, puis le milieu formé est immédiatement porté à la température d'au moins 1200 C en un temps d'au plus 30 minutes compté a partir de la mise en contact du matériau naturel avec la solution aqueuse deprétraitement. The process according to the invention for the high temperature pretreatment of natural materials containing at least one recoverable fuel element, the gangue of which contains clay compounds capable of forming a stable plastic suspension in the presence of water is characterized in that in order to allow easy subsequent separations of the aqueous liquid and solid phases on the matrix, the natural material is brought into contact with the aqueous pretreatment solution, then the medium formed is immediately brought to the temperature of at least 1200 ° C. over a period of at most 30 minutes counted from the contact of the natural material with the aqueous pre-treatment solution.

Toutefois, il peut se produire que lesdits matériaux naturels disposent avant broyage d'une quantité d'eau telle, que les particules solides aient tendance à créer des agglomérats qui empechent le bon écoulement de ces particules.-Dans ce cas, le minerai est soumis a un séchage préalable.However, it may happen that said natural materials have before grinding a quantity of water such that the solid particles tend to create agglomerates which prevent the good flow of these particles. has prior drying.

Comme cela a déjà été exprimé, la solution aqueuse du prétraitement selon l'invention est alcaline. Cette solution aqueuse contrent des composés qui mis en contact avec de l'eau libèrent des ions OH . De tels composés sont par exemple, les hydroxydes alcalins, les hydroxydes alcalino-terreux tels ceux de calcium et de baryum ; les carbonates alcalins tels ceux de sodium, potassium, et ammonium, le carbonate d'ammonium pouvant contenir du carbamate d'ammonium. Sa concentration en OH est d'au moins 2.10-5g/1. As has already been expressed, the aqueous solution of the pretreatment according to the invention is alkaline. This aqueous solution counteracts compounds which, when brought into contact with water, release OH ions. Such compounds are, for example, alkali metal hydroxides, alkaline earth hydroxides such as those of calcium and barium; alkaline carbonates such as those of sodium, potassium, and ammonium, ammonium carbonate possibly containing ammonium carbamate. Its OH concentration is at least 2.10-5g / 1.

Selon la nature du matériau naturel, la concentration en réactif de la solution alcaline de prétraitement peut varier dans de larges li
-5 mites. Ainsi, la concentration en OH peut varier entre 2,10 girl -4 et 20 girl, mais préférentiellement entre 2.10 gil et 12 girl.
Depending on the nature of the natural material, the reagent concentration of the alkaline pretreatment solution can vary within wide li
-5 moths. Thus, the OH concentration can vary between 2.10 girl -4 and 20 girl, but preferably between 2.10 gil and 12 girl.

Dàs lors que le matériau naturel et la solution aqueuse de prétrai tement possedent les caractéristiques souhaitées, ils sont mis en contact formant ainsi le milieu de prétraitement qui se présente sous l'aspect d'une suspension qui est préférentiellement préparée par l'intro- duction de la phase solide dans la phase liquide. As soon as the natural material and the aqueous pretreatment solution have the desired characteristics, they are brought into contact thus forming the pretreatment medium which takes the form of a suspension which is preferably prepared by the introduction. from the solid phase to the liquid phase.

Le rapport de la phase liquide exprimée en mètre cube, à 12 phase solide exprimée en tonne du minerai (L/ & , est au moins égale à 0,6, est en général supérieur à 1, et est préférentiellement choisi entre 2 et 10.The ratio of the liquid phase expressed in cubic meters to 12 solid phase expressed in tonnes of the ore (L / &, is at least equal to 0.6, is generally greater than 1, and is preferably chosen between 2 and 10.

Selon une variante, qui peut se révéler intéressante dans le cadre du procéde selon l'invention, du gaz C02 peut être insufflé dans le milieu réactionnel pendant que steffectue le prétraitement, ou à l'issue du prétraitement.According to one variant, which may prove to be of interest in the context of the process according to the invention, CO 2 gas may be blown into the reaction medium while the pretreatment is being carried out, or at the end of the pretreatment.

Cette insufflation peut se faire d'une maniere continue ou discontinue selon un débit constant ou variable. Ainsi, l'injection de ce gaz C02 permet, tout à la fois, de contrôler et d'ajuster la teneur en OH du milieu réactionnel.This insufflation can be done in a continuous or discontinuous manner according to a constant or variable flow rate. Thus, the injection of this CO 2 gas makes it possible, at the same time, to control and adjust the OH content of the reaction medium.

La température à laquelle s'effectue le prétraitement qui est d'au moins 120 C est dès lors, définie comme la température minimale de prétraitement ; elle est préférentiellement choisie dans l'intervalle de 140 C à 3000 C, selon la nature de la gangue argileuse du matériau naturel.The temperature at which the pretreatment is carried out, which is at least 120 ° C., is therefore defined as the minimum pretreatment temperature; it is preferably chosen in the range of 140 C to 3000 C, depending on the nature of the clay matrix of the natural material.

La durée du prétraitement est généralement courte, étant entendu que le-temps de prétraitement est d'autant plus court que la température est choisie dans les hautes valeurs de l'intervalle correspondant.The duration of the pretreatment is generally short, it being understood that the pretreatment time is all the shorter as the temperature is chosen within the high values of the corresponding interval.

Cette durée de prétraitement se décompose en deux périodes: - une première période dite de montée en température de la suspension
jusqu'à la température minimale de prétraitement, cette période de
vant être très courte : elle est choisie entre l'instantané et au
plus 30 minutes, et préférentiellement entre l'instantané et au
--plus 20 minutes, ce temps étant compté à partir de la mise en con
tact du matériau naturel avec la solution aqueuse de prétraitement.
This pre-treatment period breaks down into two periods: - a first period known as the temperature rise of the suspension
up to the minimum pretreatment temperature, this period of
to be very short: it is chosen between the instantaneous and
more than 30 minutes, and preferably between the instantaneous and
--plus 20 minutes, this time being counted from the setting in con
tact of the natural material with the aqueous pretreatment solution.

- une deuxième période dite de séjour à au moins 120 C correspond
à une durée préférentiellement choisie dans l'intervalle de 30
minutes à 1 minute et nta pas besoin d'excéder 60 minutes, car
la prolongation au-delà de 60 minutes du séjour à la température
choisie au-dessus de la température minimale de prétraitement,
n'améliore plus l'aptitude à la séparation ultérieure des phases
liquide aqueuse et solide sur la gangue.
- a second so-called stay period at at least 120 C corresponds
at a duration preferably chosen in the interval of 30
minutes to 1 minute and does not need to exceed 60 minutes, because
the prolongation beyond 60 minutes of the stay at the temperature
chosen above the minimum pre-treatment temperature,
no longer improves the suitability for subsequent phase separation
aqueous and solid liquid on the matrix.

Pendant la durée du prétraitement, la suspension peut être soumise à une agitation mécanique minimale mais agitation au moins suffisante pour s'opposer à la décantation des plus gros grains de la phase solide.During the duration of the pretreatment, the suspension can be subjected to minimal mechanical agitation but agitation at least sufficient to oppose the settling of the largest grains of the solid phase.

La demanderesse a en effet constaté, lors de nombreuses expérimentations l'ayant conduite à l'invention, que les matériaux naturels argileux contenant au moins un élément combustible mis en contact avec une phase aqueuse dont la température est inférieure à 1200 C et soumis à une action mécanique prolongée d'agitation, sont très progressivement délités avec production de particules extrêmement fines, dont la plus grande dimension est généralement inférieure à deux microns, inhibant la séparation des phases solide aqueuse et liquide sur la gangue par l'apparition d'une suspension plastique irrémédiablement stable.The Applicant has in fact observed, during numerous experiments which led to the invention, that natural clay materials containing at least one fuel element brought into contact with an aqueous phase, the temperature of which is below 1200 ° C. and subjected to a prolonged mechanical stirring action, are very gradually disintegrated with production of extremely fine particles, the largest dimension of which is generally less than two microns, inhibiting the separation of the solid, aqueous and liquid phases on the matrix by the appearance of a suspension irreparably stable plastic.

Grâce au procédé de prétraitement selon l'invention, le processus de délitage des argiles qui se produit en présence d'une phase aqueuse est inhibé d'une manière quasiment irréversible permettant d'ef- fectuer par la suite et au moment opportun tout traitement ultérieur de valorisation, tel que par exemple une flottation, une séparation en milieu dense, une séparation gravimétrique, une extraction par solvant organique de l'élément combustible à gangue argileuse prétraitée, pouvant comporter sans inconvénient des étapes d'agitation, de stockage, de transfert et de séparation.Thanks to the pretreatment process according to the invention, the process of disintegration of the clays which occurs in the presence of an aqueous phase is inhibited in an almost irreversible manner allowing any subsequent treatment to be carried out subsequently and at the appropriate time. recovery, such as for example a flotation, a separation in a dense medium, a gravimetric separation, an extraction by organic solvent of the fuel element with pretreated clay gangue, which can include, without inconvenience, stages of agitation, storage, transfer and separation.

De plus, le procédé de prétraitement selon l'invention ne provoque pas ultérieurement de limitation des rendements de valorisation de lieleent combustible, quel que soit le type de traitement pratiqué, en milieu aqueux.In addition, the pretreatment process according to the invention does not subsequently cause a limitation in the recovery yields of the fuel, whatever the type of treatment practiced, in an aqueous medium.

Enfin, dans ie but de faciliter la séparation des phases liquide aqueuse et solide de la suspens ion de gangue résultant du prétraitement du matériau naturel selon l'invention, puis de son traitement de valorisation, il est souhaitable d'introduire un agent de floculation en solution aqueuse diluée, généralement d'une concentration au plus égale à un gramme par litre, selon des quantités ne dépassant pas 500 grammes par tonne de matériau naturel , mais toujours adaptées aux résultats souhaités.Finally, in order to facilitate the separation of the aqueous liquid and solid phases of the gangue suspension resulting from the pretreatment of the natural material according to the invention, then from its recovery treatment, it is desirable to introduce a flocculating agent in dilute aqueous solution, generally of a concentration at most equal to one gram per liter, in quantities not exceeding 500 grams per tonne of natural material, but always adapted to the desired results.

Les avantages du procédé selon l'invention seront plus perceptibles grâce à l'exemple donné à titre illustratif.The advantages of the process according to the invention will be more perceptible thanks to the example given by way of illustration.

EXEMPLE
Cet exemple illustre la bonne influence du prétraitement selon l'invention sur un sable bitumineux à gangue fortement argileuse.
EXAMPLE
This example illustrates the good influence of the pretreatment according to the invention on a bituminous sand with a strongly argillaceous matrix.

Pour ce faire, on a utiliseun sable bitumineux à gangue argileuse ayant la composition suivante en pour-cent en poids
Silice 59,9
dont quartz 42,8
A1203 10,8
CaO 1,7
Na20 1,3
K O 1,9
2
Bitume 12,8
H20 de liaison et divers 11,6
Les argiles étaient essentiellement constituees de montmorillonite et d'illite.
To do this, we used a clay matrix bituminous sand having the following composition in percent by weight
Silica 59.9
of which quartz 42.8
A1203 10.8
CaO 1.7
Na20 1.3
KO 1.9
2
Bitumen 12.8
Binding H2O and miscellaneous 11.6
The clays were mainly made up of montmorillonite and illite.

Dans un premier essai illustrant l'art antérieur, 100 g de ce sable bitumineux à gangue argileuse ont eté mis en suspension dans 250 g d'une solution agitée de Na2CO3 à une concentration telle que le pH final de la suspension ainsi préparée etait de 8,6. In a first test illustrating the prior art, 100 g of this bituminous sand with clay matrix were suspended in 250 g of a stirred solution of Na2CO3 at a concentration such that the final pH of the suspension thus prepared was 8 , 6.

La température de la suspension ainsi préparée était de 78e C. Le milieu maintenu à cette température était soumis à une agitation mécanique pendant une durée de 12 minutes.The temperature of the suspension thus prepared was 78 ° C. The medium maintained at this temperature was subjected to mechanical stirring for a period of 12 minutes.

On a ensuite introduit dans le milieu agité et chaud 20 g de Kéro zène dans le but d'extraire le bitume présent.20 g of kerozene were then introduced into the hot, stirred medium in order to extract the bitumen present.

Après un temps de repos de 5 minutes permettant de favoriser la séparation par dêcantation des phases organique et aqueuse, on a recueilli à la partie supérieure. la phase organique. Puis, dans le but de simuler le recyclage de la phase aqueuse vers l'amont d'un procédé industriel, on a tenté de réaliser par filtration la séparation de la gangue sableuse et argileuse d'avec la phase aqueuse. After a standing time of 5 minutes to promote separation by settling of the organic and aqueous phases, it was collected at the top. the organic phase. Then, in order to simulate the recycling of the aqueous phase upstream of an industrial process, an attempt was made to separate the sandy and clay matrix from the aqueous phase by filtration.

Pour ce faire, on a pratiqué une séparation sur un filtre Büchner soumis à un vide de 500 millimètres de mercure, et mesuré la yites- se de séparation de la phase liquide en mètre cube.. heure .màtre
Préalablement au passage de la suspension sur le filtre, celle-ci était adjuventée au moyen d1un agent de floculation à raison de 20 millilitres d'une solution à 0,5 g/l de Floerger FA 10, préparée à partir d'une solution aqueuse à 2,5 g/l.
To do this, a separation was carried out on a Büchner filter subjected to a vacuum of 500 millimeters of mercury, and the rate of separation of the liquid phase was measured in cubic meters .. hour.
Prior to passing the suspension over the filter, it was added with a flocculating agent at a rate of 20 milliliters of a 0.5 g / l solution of Floerger FA 10, prepared from an aqueous solution. at 2.5 g / l.

-2
La vitesse de filtration était de 0,04 m .h .m
Cette vitesse de filtration n'a pas pu être sensiblement améliorée, 3 même par un ajout massif de floculant : 100 cm de la solution pré- citée de -floculants ont donné une vitesse de filtration de 0,05m .
-2
The filtration rate was 0.04 mh. M
This filtration rate could not be significantly improved, even by a massive addition of flocculant: 100 cm 3 of the above-mentioned flocculant solution gave a filtration rate of 0.05 m.

hl.m'2
Dans un deuxième essai illustrant la bonne influence du prétraitement selon l'invention, 100 g du même sable bitumineux ont été introduits dans un autoclave cylindrique de 500 millilitres de capacité totale, avec 250 g d'une solution aqueuse alcaline de prétrai-tement contenant 2.10 girl d'ions OH par tonne d'argile, sous forme d'une solution aqueuse de NaOH. La suspension ainsi formée constituait le milieu de prétraitement.
hl.m'2
In a second test illustrating the good influence of the pretreatment according to the invention, 100 g of the same bituminous sand were introduced into a cylindrical autoclave with a total capacity of 500 milliliters, with 250 g of an aqueous alkaline pretreatment solution containing 2.10 girl of OH ions per tonne of clay, as an aqueous solution of NaOH. The suspension thus formed constituted the pretreatment medium.

L'autoclave était placé dans un four électrique et soumis à des oscillations dans un plan vertical autour de son axe horizontal transversal.The autoclave was placed in an electric furnace and subjected to oscillations in a vertical plane around its transverse horizontal axis.

La suspension était très rapidement portée à la température choisie de 1800 C en 5 minutes, et était maintenue à cette température pendant 5 minutes.The suspension was very quickly brought to the chosen temperature of 1800 ° C. in 5 minutes, and was maintained at this temperature for 5 minutes.

Au bout de ce temps, le réacteur était immergé dans de l'eau froide afin de provoquer un refroidissement rapide de la suspension.At the end of this time, the reactor was immersed in cold water in order to cause rapid cooling of the suspension.

Après refroidissement à la température de 800 C, on a fait subir au milieu obtenu une carbonatation dans le même réacteur au moyen d'une injection continus de gaz C02. ta carbonatation était arre- tée lorsque le pH de la suspension avait atteint la valeur de 8,6.After cooling to a temperature of 800 C, the medium obtained was subjected to carbonation in the same reactor by means of a continuous injection of CO 2 gas. the carbonation was stopped when the pH of the suspension reached the value of 8.6.

Puis les opérations d'extraction par le Kérozène et de filtration ont été conduites selon le protocole du premier essai.Then the operations of extraction by kerozene and filtration were carried out according to the protocol of the first test.

Après adjuventation de ladite suspension au moyen de 20 millilitres de la solution à 0,5 glu de Floerger FA 10, précitée, la vitesse de filtration sur Büchner s'est révélée très nettement amé liorée puisqu'elle était de 5,2 m3.h l.m 2 After adding the said suspension by means of 20 milliliters of the 0.5 glu solution of Floerger FA 10, mentioned above, the filtration rate on Büchner was found to be very markedly improved since it was 5.2 m³.h lm 2

Claims (10)

REVENTICATIONS 1. Procédé de prétraitement à haute température au moyen d'une solution aqueuse dite de prétraitement, de matériaux naturels contenant au moins un élément combustible dont la gangue contient des composés argileux susceptibles de former une suspension plastique stable en présence d'eau, caractérisé en ce que,-dans le but de permettre des séparations ultérieures aisées des phases liquide aqueuseet::solide,sur gangue le matériau. naturel contenant au moins un élément combustible valorisable est mis en contact avec une solution alcaline de prétraitement contenant au moins 2.10 g/l d'ions OH puis le milieu formé est immédiatement porté à la température minimale de prétraitement d'au moins 120t C en un temps d'au plus 30 minutes compté à partir de la mise en contact du matériau naturel avec la solution aqueuse de prétraitement. CLAIMS 1. High temperature pretreatment process using an aqueous solution known as pretreatment, of natural materials containing at least one fuel element, the gangue of which contains clay compounds capable of forming a stable plastic suspension in the presence of water, characterized in that, -in order to allow easy subsequent separations of the aqueous liquid phases and :: solid, on matrix the material. natural containing at least one recoverable fuel element is brought into contact with an alkaline pretreatment solution containing at least 2.10 g / l of OH ions then the medium formed is immediately brought to the minimum pretreatment temperature of at least 120t C in one time of at most 30 minutes counted from bringing the natural material into contact with the aqueous pretreatment solution. 2. Procédé de prétraitement à haute température selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau naturel est soumis à un séchage préalable.2. A high temperature pretreatment method according to claim 1, characterized in that the natural material is subjected to preliminary drying. 3. Procédé de prétraitement à haute température selon la revendication 1, caractérisé en ce que le minerai est soumis à un séchage simultanément à une opération de réduction de sa granulométrie.3. A high temperature pretreatment process according to claim 1, characterized in that the ore is subjected to drying simultaneously with an operation of reducing its particle size. 4. Procédé de prétraitement à haute température selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la concentration en ions OH de la solution aqueuse de prétraitement peut varier entre 2.0 5g/l et 20 g/l, mais préférentiellement entre 2.10 4g/l et 12 g/l.4. A high temperature pretreatment process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the OH ion concentration of the aqueous pretreatment solution can vary between 2.0 5 g / l and 20 g / l, but preferably between 2.10 4g / l and 12 g / l. 5. Procédé de prétraitement à haute température selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rapport de la phase liquide exprimée en mètre cube à la phase solide exprimée en tonne de matériau naturel est au moins égal à 0,6, généralement supérieur à 1 et est préférentiellement compris entre 2 et 10.5. A high temperature pretreatment process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the ratio of the liquid phase expressed in cubic meters to the solid phase expressed in tonnes of natural material is at least equal to 0, 6, generally greater than 1 and is preferably between 2 and 10. 6. Procédé de prétraitement à haute tenlpérature selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la tempé- talure minimale ci prétraitement-est préférentiellement choisie dans lSiatervalle de 1400 C à 3000 C.6. High temperature pretreatment process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the minimum temperature herein pretreatment is preferably chosen from the range of 1400 C to 3000 C. 7. Procédé de prétraitement à haute température selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le temps nécessaire à la montée en température jusqu'à la température minimale de prétraitement est préférentiellement comprise entre l'instantané et au plus 20 minutes.7. A high temperature pretreatment process according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the time required for the temperature rise to the minimum pretreatment temperature is preferably between the instantaneous and at most 20 minutes. 8. Procédé de prétraitement à haute température selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le milieu ayant atteint au moins la température minimale de prétraitement est maintenu à cette température choisie pendant un temps compris entre 1 à 60 minutes.8. A high temperature pretreatment process according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the medium having reached at least the minimum pretreatment temperature is maintained at this selected temperature for a time of between 1 to 60 minutes. 9. Procédé de prétraitement à haute température selon l'une: quelconque des revendications I à 8, caractérisé en ce que, pendant la duree du traitement, le milieu aqueux resultant de la mise en contact du matériau naturel avec la solution aqueuse de prétrai- tement est sounis à une agitation au moins suffisante pour s'opposer à la décantation des plus gros grains de la phase solide.9. A high temperature pretreatment process according to any one of claims I to 8, characterized in that, during the duration of the treatment, the aqueous medium resulting from contacting the natural material with the aqueous pretreatment solution. At least sufficient stirring is required to oppose the settling of the larger grains of the solid phase. 10. Procédé de prêtraitement à haute température selon l'une quelconque des revendications I à 9, caractérisé en ce que du gaz C02 est insufflé dans le milieu réactionnel pendant que s'effectue le prétraitement. 10. A high temperature pretreatment process according to any one of claims I to 9, characterized in that CO 2 gas is blown into the reaction medium while the pretreatment is carried out.
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