Dans le cadre de la maîtrise en Ingénierie de l'Université du Québec à Chicoutimi (UQAC), ce mémoire présente une étude portant sur les principaux paramètres susceptibles d'améliorer la clarté d'une suspension de boue rouge par floculation. Ce travail de recherche a été réalisé en collaboration avec le Groupe de Recherche Universitaire en Séparation Solide Liquide (GRUSSL) de l'UQAC et le Centre de Recherche et de Développement Arvida (CRDA) du groupe Alcan. Tous les essais de floculation ont été effectués suivant la méthodologie du test du cylindre. Cette méthodologie permet d'estimer l'efficacité de l'étape de décantation du procédé Bayer. Trois mesures importantes sont déterminées par cette méthodologie : la vitesse de sédimentation, la clarté du liquide surnageant (exprimé en mg/L) et le pourcentage de solides dans le sédiment final. Évidemment, des corrélations sont observées entre les résultats obtenus par ce test et ceux obtenus pour les decanteurs en usine. L'objectif principal de ce projet était de réduire la quantité de matières particulaires en suspension dans la surverse à un niveau inférieur à ceux retrouvé actuellement en usine. Pour arriver à réaliser une étude comparative sur la clarté d'une surverse, la méthodologie du test du cylindre a été optimisée afin de réduire la variabilité des mesures de vitesse de décantation pour des essais effectués dans les mêmes conditions expérimentales. L'optimisation de la méthodologie du test du cylindre a permis de réduire considérablement la variabilité des mesures de vitesse. Des écarts de 5% et moins sont maintenant obtenus pour des vitesses de sédimentation entre un polymère d'essai et un polymère témoin. Les essais de clarté ont été réalisés en deux parties : une première partie des essais a été effectuée aux conditions d'opération retrouvées en usine, au niveau des décanteurs secondaires ou laveurs, et la seconde partie des essais a été réalisée aux conditions d'opération retrouvées en usine, dans les decanteurs à haut rendement (DHR). Les variables à l'étude sont le type d'agents de floculation, le dosage et la séquence d'injection des polymères, la concentration en matières particulares de la suspension et la concentration des solutions de polymère. Au niveau des décanteurs secondaires, l'augmentation de la concentration de la solution de polymère ainsi que de la concentration en matières particulares de la suspension ont permis de mettre en évidence une amélioration notable de la clarté d'une surverse. La double addition de polymère s'est révélée très efficace puisqu'elle a permis d'atteindre l'objectif principal. Cette addition a permis de réduire de moitié la clarté d'une surverse. Toutefois, l'amélioration la plus significative de la clarté a été obtenue avec la triple addition de polymère. Le meilleur résultat obtenu pour la clarté est de 2,2 mg/L En usine, les mesures de clarté se situent généralement entre 150 et 200 mg/L avant l'étape de filtration du procédé. Après l'étape de filtration en usine, cette mesure est d'environ 10 mg/L. La triple addition de polymère est donc très efficace pour réduire la clarté d'une surverse. Au niveau des décanteurs à haut rendement, l'augmentation de la concentration en matières particulaires de la suspension a également permis de mettre en évidence une amélioration significative de la clarté de la surverse. Pour cette partie des expérimentations, l'amélioration la plus notable de la clarté d'une surverse a également été obtenue avec la triple addition de polymère. Le meilleur résultat obtenu pour la clarté est de 11,6 mg/L. La triple addition de polymère est par conséquent très efficace, à deux différentes conditions d'opération, puisqu'elle permet d'atteindre un niveau de clarté équivalent ou inférieur à ceux obtenus en usine après l'étape de filtration dans le procédé Bayer.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:Quebec/oai:constellation.uqac.ca:379 |
| Date | January 2005 |
| Creators | Normandin, Mélanie |
| Source Sets | Université du Québec à Chicoutimi |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse ou mémoire de l'UQAC, NonPeerReviewed |
| Format | application/pdf |
| Relation | http://constellation.uqac.ca/379/, doi:10.1522/030008701 |
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