BE344714A - - Google Patents

Description

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  Procédé cyclique de fabrication du sucre au moyen du baryum. 



   La présente invention concerne un procédé cyclique com- portant l'emploi de matières à base de baryum et particuliè- rement de composés de baryum et d'oxydes de fer, et elle est caractérisée par la transformation de composés de baryum qui ne sont pas solubles dans l'eau en composés solubles dans l'eau, suivie d'une transformation inverse en composés insolubles et d'une retransformation subséquente en matières solubles. 



   L'invention concerne particulièrement un procédé   impli-   quant l'utilisation cyclique de composés du   baruyru   pour l'extraction du sucre des mêlasses. Lorsque la mêlasse, spécialement la mélasse de betterave, est traitée par de l'hydroxyde de baruym, le sucre contenu dans la mélasse est 

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 précipité à l'état de saccharate de baryum. Suivant la pré- sente invention, un compose de baryum qui n'est pas soluble dans l'eau, comme le carbonate de baryum, est transformé en un composé baryte soluble tel qu'un composé de baryum et de fer, en particulier le ferrite de baryum, dont on obtient   de   l'hydroxyde de baryum.

   L'hydroxyde de baryum est employé pour extraire le sucre de la mélasse à l'état de saccharate, et le saccharate est ensuite carbonaté au moyen d'acide carbonique pour fermer du carbonate de baryum insoluble et du jus de sucre. Le cycle est complété en re- transformant le   carbonate   en composés solubles dans   l'eau.   



   Les phases du procédé sont les suivantes: Du carbonate de baryum et un oxyde de fer tel que   l'hématite   ou la   ma-     gnétite   sont mélangés dans les proportions convenables pour former, après cuisson, un produit de baryum et de fer con- tenant une quantité importante du BaO soluble fort désiré, et de préférence un produit contenant approximativement 60% (soixante pour cent) de BaO soluble dans l'eau. 



   L'oxyde de fer, qui contiendra de préférence un peu de silice, agit comme un agent de dispersion, en dispersant les particules de carbonate de baryum de   faon   qu'elles ne s'agglomèrent pas par fusion lorsque la décomposition en oxyde de baryum commence. Il est bien connu que le carbonate de baryum fond avant que la décomposition en oxyde de baryum soit près d'être achevée, ce qui donne de très mauvais ren- dements en   Bao.   L'effet de dispersion de l'oxyde de fer em- pêche cette fusion aux températures inférieures à   1250 C.   et l'oxyde de fer possède également l'avantage qu'il forme relativement peu de ferrite de baryum insoluble.

   D'autres 

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 agents de dispersion, tels que la silice, ont l'inconvénient de former du silicate monobarytique insoluble contenant plus de soixante dix pour cent de BaO, ce qui immobilise une trop grande proportion du carbonate de baryum introduit dans le four. L'action des oxydes de fer n'est en aucune   faon   une action catalytique cat l'oxyde intervient de   faon   bien dé- finie dans la réaction en formant un composé complexe de baryum et de fer. Lorsque ce composé complexe est soumis à une lixiviation à l'eau, l'hydroxyde de baryum passe en so- lution et laisse un résidu insoluble de composition variable. 



   Le mélange de carbonate de baryum et d'oxyde de fer doit être réduit à un degré de finesse d'environ 100 mailles par pouce et peut alors être introduit dans le four de pré- férence à l'état de boue humide. N'importe quel four approprié, capable de résister à une température de   1300    à 1400 C con- viendra pour l'opération de cuisson, mais en emploie de pré- férence un four rotatif pouvant avoir un revêtement réfrac- taire convenable et mesurant de préférence de 100 à 150 pieds de long. Le type de four utilisé dans la fabrication du ciment Portland convient bien pour la cuisson. La cuisson du mélange est prolongée jusqu'à ce que la teneur en matière acide du composé barytique soit volatilisée et expulsée et que la transformation soit aussi complète qu'on le désire. 



   Le temps nécessaire pour amener le mélange dans un état dans lequel sensiblement tout d'acide carbonique du carbonate de baryum a été expulsé et le ferrite de baryum est formé, varie d'une à quatre heures, suivant la température et la longueur du four fixe ou rotatif. Le combustible utilisé peut être de l'huile, du gaz, du charbon pulvérisé ou h'im- porte quel combustible apte à maintenir la température dési- 

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 rée et qui ne souille pas le produit dans une mesure appré- ciable par les produits de combustion. La température doit aller d'au moins   1150 0   à au moins   1300 C   pour qu'on obtien- ne la transformation la plus complète. 



   Le produit du four c'est-à-dire la masse agglomérée ou "clinker" consiste principalement en ferrite de baryum avec un peu de silico-ferrite de baryum. Si on emploie un oxyde de fer relativement pur, le produit du four se dissout dans la mesure de soixante pour cent dans l'eau chaude en laissant seulement un faible résidu insoluble. L'invention n'est pas limitée l'emploi d'un oxyde de fer pur seul, car il y a certains avantages   à   employer un oxyde impur contenant un peu de silice.

   La présence d'un peu de silice   élève   le point de fusion du clinker dans une mesure telle qu'il est possible d'employer un rapport moléculaire plus élevé du car- honate de baryum à l'oxyde de fer dans le mélange employé pour produire le clinker que lorsqu'il n'y a pas de silice en présence, et d'obtenir ainsi un rendement plus élevé en oxyde de baryum par unité de poids de clinker lorsque ce dernier est soumis à la lixiviation à l'eau. En fait, l'em- ploi d'oxyde de fer et de silice ensemble permet d'obtenir par cuisson un clinker ayant une teneur en baryum plus élevée que ce n'est possible avec l'oxyde de fer seul ou avec la silice seule.

   Le clinker qu'il est préférable d'employer et dont on peut tirer un rendement de cinquante à soixante pour cent de BaO, a la composition approximative suivante: 
 EMI4.1 
 
<tb> BaO <SEP> soluble <SEP> à <SEP> l'acide <SEP> - <SEP> 78 <SEP> à <SEP> 80 <SEP> %
<tb> 
<tb> Fe2O3 <SEP> - <SEP> 8 <SEP> à <SEP> 11%
<tb> 
<tb> 
<tb> SiO2 <SEP> 4,4 <SEP> à <SEP> 5,6 <SEP> .,
<tb> 
 
 EMI4.2 
 1 Bas04 plus 002 - 6 à 4 fi 

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Pendant le traitement au four, l'acide carbonique gazeux est expulsé et peut être utilisé pour effectuer les phases de carbonatation en deux endroits différents pendant les phases subséquentes du procédé, ainsi que cela sera expliqué. 



   Le produit du four est broyé finement et lavé à l'eau chaude ou une solution d'hydroxyde de baryum pour former une solution de baryum contenant au moins 10   ,   et de préférence plus, de BaO   à   l'état d'hydroxyde de baryum. Le résidu inso- luble est évacué et renvoyé finalement dans le four pour ser- vir dans des charges subséquentes à cuire. La matière soluble est obtenue à l'état de solution   d'hydroxyde   de baryum exempte de fer. 



   Comme il est désirable pour la précipitation du sucre de la mélasse, d'employer une solution d'hydroxyde de baryum contenant vingt pour cent ou plus de BaO, la solution d'hy- droxyde de baryum mentionnée ci-dessus est amenée à cette con- centration par évaporation, ou par cristallisation, ou par ces deux opérations. Si on emploie la cristallisation, une solu- tion faible qui en résulte peut être enrichie en y ajoutant des cristaux d'hydroxyde de baryum provenant d'une solution précédente qui a été amenée à une concentration de   20   ou plus et ensuite refroidie. L'hydroxyde de baryum est très soluble dans des solutions chaudes et relativement insoluble dans des solutions froides. 



   La mélasse est alors traitée par la solution d'hydroxyde de baryum, La précipitation s'opère, le baryum se combinant avec le sucre, et le saccharate de baryum est séparé de la liqueur-mère par filtration ou autrement. Ces deux matières reçoivent chacune des traitements distincts et une partie de chacune est renvoyée au four comme il sera expliqué. 

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   La saccharate de baryum est alors lavé à l'eau, après quoi il est carbonate au moyen du gaz acide carbonique produit pendant la cuisson du carbonate de baryum et de l'oxyde de fer pour la production du composé de ferrite de baryum, ou bien le gaz peut être fabriqué séparément, si on le désire. Cette carbonatation produit la décomposition du saccharate en BaCO3 et en jus de sucre..' Le carbonate de baryum   (BaCO,)   est renvoyé au four pour être transformé d'une matière barytique insoluble   en   une matière soluble dans   l'eau-,   lors de la formation du composé de ferrite de baryum. Le jus de sucre est évaporé et raffiné jusqu'à ce qu'il ait les qualités du sucre commercial. 



   La liqueur-mère résultant du traitement de formation du saccharate de baryum est traitée après avoir été séparée du saccharate, par une partie séparée du gaz acide carbonique venant du four ou d'autres sources. La matière résultante est filtrée et   l'on   obtient de l'eau, résiduaire et une matière re-   lativement   solide consistant en carbonate de baryum   (BaCO ).   



  Ce carbonate de baryum humide est renvoyé au four pour la con- tinuation de la production cyclique de matière barytique solu- ble. 



   Avant l'introduction dans le four, les matières solides sont   mélangées   sensiblement de la manière suivante: On prépare   un   mélange renfermant le carbonate de baryum provenant du sac-   charate,   ainsi que le carbonate de barywu provenant de la li- queur-mère et le résidu insoluble restant après la lixiviation du produit du four. Ce mélange est alors envoyé au four et cuit pour former du ferrite de baryum plus du silico-ferrite. 



  Le cycle décrit ci-dessus peut être répété indéfiniment. Au cours de l'opération, de petites pertes de baryum sont à peu près inévitables et ces pertes sont compensées par l'addition 

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 de petites quantités de carbonate de baryum frais au mélange charge dans le four, suivant que les circonstances l'indiquent en vue de se rapprocher sensiblement des proportions molécu- laires convenables. 



   Il résulte de ce qui précède que ce procédé cyclique assure le retour au four du résidu insoluble qui s'y mélange avec de nouveaux composés de baryum également insolubles dans l'eau pour être finalement transformé par cuisson en un com- posé de baryum dont une partie utile est soluble. Il est à remarquer en outre que ce procédé cyclique assure le retour dans le four du carbonate de baryum insoluble produit après que le saccharate de baryum a été décomposé pour produire le jus de sucre. La troisième phase cyclique du procédé est le retour du carbonate de baryum restant après que la liqueur - mère a été carbonates de   faon   a séparer les matières solides de l'eau résiduaire, et ce carbonate de baryum est également renvoyé au four pour achever son cycle.

Claims (1)

1. RESUME.

   L'invention consiste en un procédé cyclique de fabrica- tion du sucre avec emploi du baryum comme agent extracteur, suivant lequel des matières barytiques insolubles dans l'eau sont rendues solubles en les chauffant avec des oxydes de fer pour produire ainsi un composé complexe de ferrite de baryum contenant de la matière barytique soluble dans l'eau qu'on utilise pour traiter des mélasses et produire un saccharate de baryum; on sépare ensuite la teneur barytique de la teneur en sucre sous forme d'une matière insoluble dans l'eau et on @ <Desc/Clms Page number 8> réemploie cette dernière pour produire un composé de ferrite de baryum partiellement soluble dans l'eau.

   Un mode d'exécution du procédé consiste à mélanger du carbonate de baryum insoluble dans l'eau avec des oxydes de fer, à chauffer le mélange dans un four pour convertir la ma- tière barytique insoluble en un silico-ferrite complexe de baryum contenant environ 80% d'oxyde de baryum soluble dans l'acide, 10% d'oxyde ferrique et 4 à 6% de silice; à prépa- rer de l'hydroxyde de baryum à l'aide de ce produit du four; à traiter de la mélasse par cet hydroxyde de baryum pour former ainsi du saccharate de baryum et une liqueur-mère, à traiter ce saccharate par l'acide carbonique pour obtenir du carbo- nate de baryum insoluble dans l'eau et du jus de sucre; à trai- ter la liqueur-mère par l'acide carbonique pour obtenir du carbonate de baryum insoluble dans l'eau;

   à remettre au four le carbonate de baryum tiré du saccharate ainsi que celui provenant de la liqueur-mère en même temps que le résidu in- soluble de baryum-fer venant du lavage du produit initial du four et finalement à chauffer les matières remises au four pour obtenir une matière barytique soluble à l'eau dans ce composé complexe de ferrite de baryum.