Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Le procédé Bayer est utilisé dans l'industrie de l'aluminium pour extraire l'alumine de la bauxite. Une des étapes critiques de ce procédé est la décantation par gravité des impuretés contenues dans la bauxite préalablement mise en solution. Pour accélérer le processus de décantation, un polymère synthétique coûteux est ajouté dans le puits d'alimentation, situé dans le haut des décanteurs. Les flocons formés par le polymère et les impuretés sont très fragiles en solution. En effet, s'ils subissent une contrainte de cisaillement supérieure à une valeur critique, ils se brisent et le rendement du procédé de décantation est diminué.

Le but de ce projet de maîtrise est de développer une méthodologie expérimentale pour mesurer 1a vitesse de 1a 1iqueur Bayer d ans 1es puits d'alimentation. Présentement, aucun appareil n'est disponible à cette fin. L'environnement industriel des puits d'alimentation est très difficile: la température de la solution approche les 100 °C et la concentration de NaOH peut atteindre 250 g/L.

La mesure de ces vitesses est essentielle pour améliorer les techniques d'opération ainsi que dans le développement de la géométrie des équipements de floculation qui ont pour but d'augmenter le rendement du processus de décantation.

Dans le cadre de la maîtrise en ingénierie, une cellule électrolytique a été utilisée comme débitmètre. L'amplitude du courant produit par cette cellule dépend principalement de cinq paramètres : soient la vitesse de l'écoulement, la température, la concentration de NaOH ([NaOH]), la causticité et le rapport ahxmine-caustique. Il a été observé que la vitesse, la [NaOH] et la température sont les paramètres contribuant le plus à l'amplitude du courant produit. La vitesse entraîne une augmentation de l'ordre de 60% entre la valeur du courant mesurée à la vitesse nulle et celle à la vitesse maximale. La reproductibilité de la méthode électrochimique développée a été vérifiée en reproduisant 10 fois le même essai. La méthode électrochimique développée dans ce projet donne un écart-type de ± 2cm/s. Pour des vitesses moyennes, cela représente une incertitude de l'ordre de 10%.