BE352525A - - Google Patents

Description

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  Procédé pour le   décapage   des métaux, en particulier du fer et de   l'acier,   adjuvant* de   déca.page.   



   Lorsque   l'on   veut enduire lea métaux, on particulier le fer et l'acier, d'un enduit protecteur ou lea nettoyer pour d'autres   buts,   il est d'usage de tremper les objets en question dans des acides minéraux pour les décaper. Par ce moyen on éloigne cependant non   seulement   lea oxydes métalliques, mais le métal lui-même est plue ou moins attaqué par des réactions   Indésirables.   Tandis que la dissolution de la rouille etde la couche d'oxyde de laminage se fait sur le fer sans dégage- ment de gaz et   d'après   les équations: 
Fe2O3 + 6 HCl= 2 FeCl3 + 3 H20 
Fe2O4 + HCl 8 FeCl3 = 2 FeCl2 + Fe + 4 H20 il se dégage de l'hydrogène par suite de la réaction des aci- des sur le métal d'après l'équation: 
HCl = + 2 FeCl2 naissant + 2   H .   



  L'hydrogène s'allie au   métal   et rend celui-ci   cassant   ou fragile, ce qui déprécie le p roduit décapé. En outre lea bulle* d'hydrogène entraînent de petite* quantité*   d'acide,   qui se   mêlent   à l'atmosphère du local,   ,ce   qui nuit à la santé du personnel et corrode en même tempe fortement les Installa- tions en fer se trouvant   dana   ce local. L'attaque du métal 

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 par le liquide de décapas* exige en outre un suremploi notable d'acide et de métal ,   occasionnant   une augmentation sensible des frais. 



   On a cherché déjà depuis longtemps à remédier à ces inconvénients en ajoutant des substances appropriées au bain de décapage. Il a été entre autres proposé à cet effet d'uti- liser le goudron ou ses dérivés, comme par exempt* le phénol et le crésol. Or, pour obtenir la protection voulue on est obli- gé d'employer de grandes quantités de ces matériaux, c'est- à-dire jusqu'à 1% et plus du liquide du bain. ces matières provoquent toutefois une forte souillure du bain et par suite des objets décapée. Pour ces raisons ces précédée n'ont pas pris pied.

   Ensuite on recommanda aussi comme addition au bain de décapage des produite de condensation, que l'on ob- tient par dissolution des produite de distillation normaux du goudron de houille dans plusieurs fois leur poids   d'Oléum   et par chauffage subséquent à des températures allant de 60 - 250  C.

   On obtient ainsi surtout des acides   polyeulfo-   niques et des sulfones dissous dans de l'acide sulfurique en excès et   l'on   ne peut pas obtenir de cette manière un adju- vant de décapage   .OU*   forme concentrée, permettant   .on   trans- port à des distances considérables, car l'excédent d'acide sulfurique, qui pourrait être   général*ment   acheté à de meil- leures conditions au lieu où l'adjuvant de décapage est em- ployé,   devient   un ballant, ce qui renchérit inutilement le matériel. 



   On a   trouve   que l'on peut transf ormer en produits susceptible* d'être employés comme adjuvant due décapage des produits de distillation liquides du goudron de houille, coin- me par   exemple   de l'huile moyenne. de l'huile lourde ou de l'huile d'anthracene, en les traitant avec au plus une fois leur poids d'acide sulfurique ordinaire concentré ou d'oléum. 



  Ces   nouveaux   produits sont constitués principalement par des 

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 acides monosulfoniques aromatiques solubles dans   l'eau.   On opérera de préférence en faisant couler très   rapidement     l'acide   sulfurique dans l'huile, opération pendant laquelle on obtient une température de réaction d'environ 100  C. On termine   en -   suite l'opération par chauffage subséquent à 125  C, 
On fait par exemple couler rapidement en agitant 
100 parties d'huile d'anthracène dans 95 parties d'acide aul-   furique   concentre titrant environ   96%   de   monohydrate.   Au cours de cette opération la température atteint environ 1000 C. et l'huile est en grande partie sulfonée.

   Ensuite on pousse la température à environ 125  C. et l'y maintient jusqu'à ce qu'une prise d'essai du produit de réaction se dissolve ci*1- rement dans l'eau. On obtient déjà decette   manière   un pro- duit relativement concentré, qui, au lieu de décapage est, dissous dans l'eau, ajouté au bain de décapage. On peut aussi employer la solution aqueuse diluée de l'adjuvant de décapage pour diluer les acides concentrée dans les usines de décapage. 



   Un perfectionnement du procédé en question réside dans le fait que l'on peut soumettre à la sulfonation un rési- du d'huile d'anthracène, dont le point d'ébullition est au- dessus de 300 , à la place des destillats normaux du goudron de houille. On obtient ainsi des produits de réaction qui' possèdent, par rapport aux produits obtenus avec des destillts normaux de goudrons de houille, environ un pouvoir double comme adjuvant de décapage. A cela s'ajoute le fait que cette sul- fonation est encore plus simple et meilleur marché étant donné que la température de réaction produite suffit pour terminer le procédé et de ce fait tout appoint de chaleur extérieure est superflu. 



   Par exemple on fait couler, dans un récipient appro- prie et bien isolé contenant 100 parties de résidu d'huile d'anthracène, suffisamment rapidement pour que le. température atteigne 90    C .   95 - 100 parties d'acide sulfurique concentré   contenant   environ   96%   de   monohydrate.   En maintenant la tempé- 

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 rature entre 80 - 90  C., on agite jusqu'à ce qu'une prise d'essai se dissolve clairement dans l'eau. Le produit ainsi obtenu étendu avec un diluant indifférent, par exemple avec de l'eau, de façon à contenir   25%   d'huile mite en oeuvre, a un même pouvoir que le produit obtenu avec de l'huile d'anthracène normale étendue d'eau de façon à contenir 50% d'huile. 



   Tandis que les produit* de réaction obtenu* par traitement des desillats normaux de goudron de houille   arec   plusieurs fois leurs poids d'oléum ne se concentrent plus d'une manière économique, et ne se laissent avant tout plus convertir on acides sulfoniques purifiés et exempt* d'acide sulfurique, parce que l'oléum utilisé exigerait une quantité relativement grande de chaux pour sa neutralisation, cela est sans autre possible pour les   mélange*   de sulfonation ob- tenus d'après le procédé ci-dessus, parce qu'ici on n'a em- ployé pour la   aulfonation   complète que   1'*xcé ent   strictement nécessaire d'acide sulfurique. 



   Par exemple la mélange de sulfonation obtenu à partir de 100 parties d'huile   d'anthracène   et 95 partie*   d'acide   sulfurique concentré est dilué dans 1000 partes d'eau, chauffe à l'ébullition et neutralisé avec du lait de chaux à   25%,   opération exigeant environ 950 - 1000 parties de lait de chaux à 25%.   Apres   filtration du gypse la solution est concentrée par évaporation, éventuellement jusqu'à siccité. Le sel de calcium ainsi obtenu peut Stre ajouté à un bain d'acide chlorhydrique. Ou on ajoute du carbonate de sodium à la solution de sel de calcium, filtre le carbonate de calcium et évapore la solution claire à siccité.

   Le sel de soude de l'acide   sulfonique   d'huile d'anthracène est utilisable comme adjuvant de décapage dans tous les bains de décapage et est ajouté au bain en solution aqueuse. On peut aussi employer la solution de sel pour diluer les acides concentrés au degré   @   

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 d' acidité nécessaire pour le décapage.

   On obtient des adju- vante de décapage encore plus concentrés, exempte d'acide sulfurique, par exemple en remuant le mélange de sulfonation suffisamment dilué avec la quantité d'hydroxyde de barium nécessaire à la précipitation de l'acide sulfurique libre et en concentrant après filtration du sulfate de barium ou ,encore en préparant les acides aulfoniques d'après les   métho-   des chimique* connues par le moyen   de    sels de calcium et de plomb. 



   Le mélange de sulfonation obtenu à partir du   réel.-   du de l'huile d'anthracène. dont le point d'ébullition dépasse 
300  est préparé de la même manière en partant de sel sulfonique ou d'acide sulfonique purifié. Ces produite sont également utilisables comme adjuvant de décapage. 



   On a encore remarque que parmi les sels de   dérives   sulfoniques ceux obtenus à partir de bases organiques possè- dent une efficacité très notablement améliorée comme   adju-   
Tant de décapage qui surpasse dit beaucoup celle des sels des dites bases. Dans ce cas les dérives sulfoniques purs peuvent aussi bien être employés comme adjuvants de décapage que les sels obtenus directement à partir de mélanges de sulfonation   avec   des   aulfates.   



   Comme méthodes de préparation de ces produits entrent en ligne de compte:   1).   Les mélanges de sulfonation, obtenus à partir de destilleats normaux de goudron de houille ou ceux obtenyus à partir de résidus d'huile d'anthracène, sont étendus d'eau jusqu'à densité de 20 - 21   Bé   et traités dans un appareil approprié avec des huiles de goudron de houille ou de lignite contenant des bases ou toute autre substance contenant dos bases, et ceci aussi longtemps que des bases sont   absorbées.   



  Puis on sépare de la solution saline l'huile extraite et on   l'emploie   sous cette forme ou après purification ou concentra- tion conne addition au bain de décapage. 

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   2). Les   mélangas   de sulfonation décrit* sous 1) sont diluée de la façon voulue, neutralités avec du lait de chaux et, âpre* filtration du gypse, décomposée avec des sulfates de   'basée,   comme par exemple, avec le sulfate de pyridine obtenu comme produit accessoire dans la distillation du goudron. 



     3).   A partir des mélanges de sulfonation mentionnés sous   1)   on prépare de la manière usuelle des solutions doit acides sulfoiques libres, par exemple en pansant par les sels de calcium, de barium et de plomb ou par    impie   précipitation de l'acide sulfurique en excès au moyen de baryte. Ces solutions seront ensuite neutralisés avec des bases organique.. Ces so- lutions peuvent aussi être concentrées par évaporation. 



   4) . Les mélanges de sulfonation mentionne* nous   1)   sont neutralisés avec des bases organiques, comme par exemple la pyridine brute, etc. 



   5). les mélanges de sulfonation bruts mentionnés sous   1)   sont transformé* d'après le procédé 3) en acides sulf- niques purifiés. leurs solutions sont concentrées et les concen- trés sont neutralisés avec des bases organiques. 



   Les   solo   sulfoniques des bases organiques sont en partie solable dans l'eau, en partie solubles dans les aci- des. Les sels solubles dans l'eau seront employés comme les additions de décapage solubles dans l'eau, décrites maintes fois. Les sels insoluble* dans l'eau, toutefois solubles dans les acides seront de préférence dissous préalablement dans des acides concentrés. avant   d'être   amenée à la dilution voulue pour le décapage . 



   On obtient des adjuvante de décapage d'odeur agréa- ble par condensation en milieu acide d'hyrocarbures aromati-   que.,   en particulier des hydrocarbures aromatiques, contenu. dans les goudrons de houille avec   de*     cétones     aliphatique    et   sulf onation.   Au lieu d'hydrocarbures pure on peut aussi om- ployer des mélanges d'hydrocarbures aromatiques avec d'autre. composés, comme Ils se présentent dans les produit* de distil- 

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   @   lation du goudron de houille.

   Comme cétones aliphatiques ap- propriées entrent principalement en ligne de compte les milan- ges de cétones d'un poids moléculaire élevé, comme par exemple les huile* acétoniques brutes ou purifiées obtenues comme sous-produits lors de la rectification de l'acétone. Il est indiffèrent que l'on sulfone d'abord les composés aromatiques et qu'on les condense ensuite avedc des composantes aliphati- que, ou que l'on condense premeièremnt les   dérivée   aromatiques avec los cétones aliphatiques par adjonction d'un peu d'acide sulfurique et que l'on sulfone ensuite par adjonction d'une quantité plus grande d'acide sulfurique. 



   On sulfone par exemple 100 partie* d'huile normale de goudron de houille avec 100 parties d'acide sulfurique con-   centre   contenant environ 96% de monohydrate, jusqu'à ce que le produit de réaction soit complètement dissous dans l'eau. 



  Puis on   refroidit   jusqu'à 70  C. et l'on ajoute environ 25 parties   d'huile .d'acétone,   puis on pousse la température à 80 - 1000 C.   jusqu'à   ce que le produit de réaction soit de nouveau devenu soluble dans l'eau. On peut   éventuellement   activer l'achèvement de l'opération par adjonction de petites portions d'acide sulfurique concentré ou d'oléum.Ou bien l'on mélange 80 parties d'huile normale de goudron de houille avec 20 parties d'huile d'acétone et fait couler lentement 100 parties d'acide sulfurique concentré ou une quantité d'olèum correspondante, opération pendant laquelle la tempé- rature ne doit pas   dépasser   70  C.

     Apres   introduction do l'a- cide sulfurique on chauffe à 80 - 100    C .   en agitant constam- ment jusqu'à ce que le produit de réaction se dissolve claire- ment dans l'eau. La solution aqueuse, qui possède une odeur agréable de fruits est additionnée en quantités nécessaires au bain de décapage ou est employée pour dissoudre les acides concentrés lors de la préparation du bain do décapage. 

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   Les produits obtenu* de cette façon sent non   .eu-   lamant des adjuvants de décapage très actifs, mais ils   possè-   dent en outra une odeur agréable. les substances aromatiques se mêlent, lors du décapage, à l'atmosphère du local et en améliorent l'odeur désagréable. 



   A côte des huiles de goudron de houille sulfonées etde leurs sels, les acide* sulf oniques d'autre dérivés aromatiques et leurs sels, pour autant que ceux-ci aent so-   lubles   dans l'eau et dans les acides, eont convertissables en adjuvante de décapage. On entend ici les déchets provenant de la   sulfonation   de dérives aromatiques, comme par exemple ceux provenant de la production des produits intermédiaires de colorants, ainsi que les acide* polysulfoniques et leurs sels. 



   REVENDICATIONS   @   
La présente   invention     vice:     1).   Procédé de décapage des métaux, en particulier du fer et de l'acier, consistant à employer les produite de sul-   fonation   des produits de distillation des   goudrons   de   houille   etcaractérise par le   f ait   que l'on ajoute aux adjuvante de décapage usuels comme agents protecteurs des métaux les pro- duits de réaction obtenus par chauffage des huiles de goudron de houille avec au plus une fois leur poids d'acide sulfurique jusqu'à complète solubilité dans   l'eau.  

Claims (1)

1. 2). procédé d'aprés la revendication 1, caractérise par le fait que l'on ajoute aux bains de, décapage usuels des produits de sulfonation, obtenue en faisant agir sur des résidus d'huile d'anthracène d'un point d'ébullition supérieur à 300 au plus une fois leur poids d'acide sulfurique concen- tré ou d'oléum. <Desc/Clms Page number 9>

   3). Procédé d'ares la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on emploie comme adjuvant de décapage les sels des huiles de goudron de houille sulfonées ou les acides sulfoniques correspondants purifies.

   4). Procédé d'après la revendication l. caractérisé par l'emploi des huiles d'anthracêne sulfonées ou des acicdes purifiés correspondants comme adjuvant de décapage.

   5). Procédé d'après la revendication 1, caractérisé par l'emploi comme adjuvant de décapage des sels obtenus à , partir des huiles de goudron de houille sulfonées ou des rési- des d'huiles danthraène sulfonées avec des bases organiques, en particulier avec des bases du goudron de houille:, seules ou en mélange avec des substances actives ou indifférentes.

   6). Procédé d'après la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on emploie comme adjuvants aux bains usuels de décapage les produits de condensation obtenus par action de l'acide sulfurique concentré ou de l'oléum sur des hydre... carbures aromatiques ou des mélanges d'hydrocarbures aromati- ques avec d'autres dérivés et des cétones aliphatiqus, procé- dé dans lequel on emploiera comme dérivé aromatique en parti- culier des produite de distillatior. du goudron de houille et comme cétones des huiles d'acétone.

   7). Procédé d'après le. revendication 1, consistant à employer des acides sulfoniqus ou leurs sels, dérivés de pro- duite aromatiques autres que des huiles de goudron de houille, en particulier des déchets de la suif onction de corps aromati- ques, comme par exemple des acides polysulfoiques, etc. pour autant que ceux-ci sont solubles dane l'eau ou les acides. comme adjuvants de décapage.

   8). Les adjuvants de décapage susceptibles d'être préparés par les procédés mentionnés aux revendications 1 - 7.