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Réactif pour l'adoucissement de l'eau et procédé pour sa préparation."
La présente invention concerne d'une manière géné- rale l'adoucissement des eaux et plus particulièrement les ma- tières ou les réactifs de l'espèce généralement connue sous le nom de matières d'échange de bases et communément employées pour l'adoucissement de l'eau. La présente invention comprend une matière perfectionnée de ce genre et aussi un nouveau pro- cédé pour la production de cette matière.
Parmi les qualités que doit posséder une matière d'échange de bases pour être efficace, économique et donner satisfaction au point de vue industriel sont le prix de re- vient peu élevé, l'activité dans la fonction d'échange des
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bases, aussi bien pour ce qui concerne l'échange initial que l'échange de régénération, une grande capacité de réali- sation de l'échange, et la durabilité en service.
Certaines matières se rencontrant dans la nature ont des capacités d'échange de bases. On peut citer parmi ces matières les glauconites que l'on peut définir comme étant des silicates hydratés de fer mais qui, à l'état na- turel, contiennent différents autres éléments, un type fa- milier de glauconite est la matière communément appelée le sable vert, dont il y a des gisements étendus en différents endroits aux Etats-Unis. Bien que les caractéristiques d'é- change de bases de cette matière soient reconnues, son état physique naturel n'est pas tel qu'il la rende la plus effi- cace pour l'adoucissement industriel de l'eau.
Le but général de la présente invention est de pro- duire à partir du sable vert naturel une matière convenant spécialement pour l'adoucissement industriel de l'eau.
Un autre but est de fournir un procédé -oour la fabrication de cette matière.
On connaît bien dans 11 industrie différentes matiè- res d'échange de base qui sont produites synthétiquement par différents procédés de fabrication. Comme on lia indi- qué plus haut, les capacités du sable vert naturel pour l'é- change de bases sont aussi connues et ont été délimitées.
Les facteurs qui limitent l'utilisation de cette matière sont, entre autres, sa tendance à provoquer une décoloration de l'eau soumise à son action et la tendance de la matière à se désagréger sous l'action de l'eau et de la solution régéné- rée. Grâce à la présente invention, il est possible de faire usage de cette matière naturelle et de produire à partir de celle-ci une matière d'échange de base qui résiste fortement
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à l'action de l'eau et de la solution régénérée, qui possède une plus grande activité et une plus grande capacité pour l'échange des bases, ainsi que la durabilité et l'uniformité nécessaires à son utilisation industrielle.
Pour mieux faire comprendre la nature de l'invention on va décrire à titre d'exemple une certaine façon de procéder pour produire cette matière perfectionnée pour l'échange de bases. Il doit tou- tefois être bien entendu que les opérations particulières in- diquées peuvent être modifiées sans qu'on s'écarte de l'es- sence et des caractéristiques essentielles de l'invention.
On utilise une glauconite minérale d'une sorte qui se présente dans la nature sous la forme communément armelée sable vert et qui est essentiellement un silicate hydraté de potasse et de fer, possédant la propriété de pouvoir échanger une partie de son potassium contre d'autres éléments tels que le calcium et le magnésium et de rééchanger ce calcium ou ce magnésium contre du potassium ou du sodium lorsqu'on la trai- te par une solution concentrée d'un composé de potasse tel que le chlorure depotassium ou par une solution de chlorure de sodium. On prépare une solution en diluant un volume d'une solution de silicate de sodium ayant une densité d'environ
40 Baume au moyen de neuf volumes d'eau.
La glauconite de sable vert sous sa forme naturelle, de préférence lavée et de grosseur sensiblement uniforme, est alors soumise à l'action de cette solution pendant environ 1 heure, par immersion dans celle-ci, la solution étant maintenue à la température d'é- bullition ou près de cette température, et la matière étant agitée éventuellement.
La solution est ensuite soutirée et la matière solide restante peut alors être lavée à l'eau et ensuite séchée, ou bien on peut la sécher sans lavage à l'eau. bien que le procédé particulier qui vient de être décrit soit @
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un -procédé qui a été utilisé avec succès, on peut le modifier, dans les limites de l'invention, par l'emploi d'autres sili- cates alcalins dans la solution, 1 emploi de solutions ayant d'autres concentrations, ou le traitement sans chaleur ou avec l'aide de chaleur et de pression. En outre, il a parfois été trouvé avantageux d'employer conjointement avec la solu- tion de silicate alcalin une petite quantité d'un sel alcalin ou d'un composé alcalin tel que nar exemple 2% en poids de carbonate de sodium, qui est ajouté à la solution de silicate.
Il est avantageux, à propos de cet emploi de la so- lution de silicate alcalin, de soumettre le sable vert à l'ac- tion d'une solution d'un sel alcalin tel que le chlorure de sodium. Cette solution de sel alcalin peut varier considéra- blement en concentration et peut être employée froide, chaude ou chauffée sous pression et pendant des périodes de temps variables.
Comme exemple typique, avant d'employer la solution de silicate alcalin, la matière d'échange de bases peut être trempée dans une solution froide à 10 de chlorure de sodium pendant environ 15 heures avec agitation éventuelle. Apres ce traitement par la saumure, on peut employer le traitement par la solution de silicate alcalin de la manière décrite ci-dessus. une autre opération préliminaire qui a été trouvée très avantageuse dans différents cas consiste à soumettre d'a-d bord le sable vert à l'action d'un acide faible, par exemple d'une solution à 2- le d'acide chlorhydrique, à chaud ou à froid, pendant un temps convenable, par exemple 2 heures.
Après cela, la matière est lavée à l'eau pour en enlever la plus grande partie de l'acide en excès, puis traitée par une solution de sel de cuisine laquelle on ajouté une petite quantité d'al- cali pour neutraliser l'acide éventuellement encore présent. un solution convenable pour ce traitement de neutralisation
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est une solution contenant 10% de sel de cuisine et eu 10 % de soude caustique. Après traitement de la matière par cet- te solution de neutralisation pendant une période appropriée, par exemple pendant 15 heures, on emploie une solution de sili- cate alcalin telle que celle décrite ci-dessus.
Après que la solution de silicate a été soutirée, la matière doit être bien lavée à l'eau pour en enlever tout résidu non absorbé ou non combiné du silicate qui pourrait former une croûte sur la sur- face des grains et diminuer l'activité de la matière.
L'invention telle qu'elle est décrite ci-dessus est particulièrement avantageuse à cause de la dépense minime résultant de l'application du procédé et de la préparation du produit et elle fournit une matière pour l'adoucissement de l'eau qui est extrêmement durable, très active, possède une grande capacité d'échange et un faible prix de revient, Dans certains cas, il peut être désirable de cuire la matière à des températures comprises entre 3500 et 4000 C,, pendant une période d'environ 20 minutes, après le traitement par la so- lution de silicate alcalin. La température de cuisson et la durée de celle-ci peuvent varier considérablement suivant les propriétés particulières désirées du produit fini.
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R E V E N D CATIONS -:- -:-----:000: :-
1.- Procédé pour la préparation d'une matière d'é- change de bases pour l'adoucissement de l'eau et les applica- tions équivalentes, comnrenant l'opération qui consiste à fai- re bouillir du sable vert dans une solution d'un silicate al-
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2.- Procédé pour la préparation d'unematière d'é- change de bases pour l'adoucissement de l'eau et les appli- cations équivalentes, comprenant l'opération qui consiste à tremper du sable vert dans unesolution de silicate alcalin.
3. - Procédé pour la préparation d'une matière d'echan- e de bases pour 1! adoucissement de l'eau et les applications équivalentes, consistant tremper du sable vert dans une so- lution d'un sel alcalin et ensuite dans une solution d'un sili- cate alcalin.
4. - Procédé pour la préparation d'une matière d'échan- ge de bases pour l'adoucissement de l'eau et les applications équivalentes, consistant à soumettre d'abord du sable vert à un traitement par un acide faible, à neutraliser l'acide res- tant sur la matière après ce traitement et à tremper ensuite la ratière dans une solution d'un silicate alcalin.
5.- Matière -pour 11-adoucissement de l'eau comprenant du sable vert imprégné d'un silicate alcalin,
6. - Matière pour l'adoucissement de l'eau comprenant du sable vert rendu plus actif par un sel alcalin et par un si- licate alcalin.
7. - Matière pour l'adoucissement de l'eau comprenant de sable vert qui a été rendu plus actif par du chlorure de sodium et -car une solution d'un silicate alcalin.
8- Matière pour l'adoucissement de l'eau comprenant du sable vert qui a été rendu -plus actif par une solution de silicate de sodium.