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Publication number: BE358292A
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Description


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  Procédés et installations pourla fabrication du carbonate de potassium ou du bicarbonate et carbonate de sodium et   .simul-   tanément du carbonate et du chlorure de magnésium . 



   Il existe un procédé de fabrication 'de carbonate potassique par décomposition d'un carbonate double de magnésium et de   potassium ,  mais ce procédé exige des conditions toutes particulières et difficiles à réaliser pour la formation du carbonate double Il faut notamment faire usage dans ce but d'un carbonate de magnésium trihydraté, c'est-à-dire cristallisé avec trois molécules d'eau   @   
La présente invention concerne un procédé permettant l'emploi d'un carbonate magnésique quelconque même à l'état impur et tel par exemple qu'il existe dans la   dolomie .   



   Suivant   l'invention ,   le carbonate   magnésique   est mis en solution par exemple par le moyen défini ci-après dans une solution d'un sel potassique ,par exemple du chlorure   de potassium o   
Pour réaliser la mise en solution 'objet de la première partie de l'invention , une seconde partie de l'invention consiste à soumettre une suspension de carbonate magnésique 

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 dans la solution de sel potassique à l'action d'une atmosphère d'anhydride carbonique sous une pression suffisante. De plus , le sel potassique mis en solution sera avantageusement en excès par rapport à la quantité chimiquement nécessaire pour former le sel double . 



   Après filtration éventuelle , retenant par exemple le carbonate calcique présent dans la dolomie , la solu- tion est soumise sous une température comprise entre 18 et 27  C à une agitation provoquant la formation du carbonate double qui précipite en laissant en solution un sel de magnésium correspondant au sel potassique choisi , par exemple du chlorure de magnésium si l'on a fait usage de chlorure potassique . 



   Le carbonate double est dissocié par la chaleur et fournit d'une part du carbonate potassique et d'autre part du carbonate magnésique qui par application de la présente invention peut sans subir aucun traitement supplémentaire , être à nouveau introduit dans le cycle par mise en suspension dans la solution de sel potassique. 



   Le carbonate potassique obtenu suivant l'inven- tion en même temps que du carbonate de magnésium et un sel soluble de magnésium par exemple le chlorure , peut suivant une autre partie de l'invention être utilisé pour fabriquer du bicarbonate de sodium au moyen de      chlorure de sodium et d'anhydride carbonique , avec formation de chlorure potassique . Celui-ci par appli- cation de l'invention peut servir à dissoudre le carbonate magnésique utilisé en vue de la formation du carbonate potassique , 
Le schéma ci-annexé , illustre symboliquement à 

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 titre exemplatif et non limitatif une forme de réalisation de   l'invention..   



   Avant d'exposer l'invention dans ses diverses parties , il est utile de signaler où certaines parties de l'invention' sont figuréesdans le schéma ci-annexé . 



   Du carbonate magnésique Mg CO3 à l'état pulvérulent est mis en suspension en B5 dans une solution (H2O +   kKCl)   de chlorure potassique La concentration k3 de celle-ci est telle que les atomes de potassium K présents soient en excès de 25 à 50%, sur la quantité chimiquement nécessaire pour la formation du carbonate double K H   Mg   (CO3)2 4 H2O.

   Celui- ci est formé dans   l 1 agita. teur   A2 après que le carbonate   magnésique   a été mis en solution dans l'appareil A1, sous l'action de 1,'anhydride carbonique 002 agissant à une pression p supérieure à la pression critique , c'est-à-dire à celle sous laquelle   l'anhydride   carbonique est-soluble en grandes proportions dans   l'eau   
Le carbonate double est ensuite dissocié dans l'appa- reil   A et   fournit du carbonate potassique qui peut être traité dans l'appareil   A4   de manière à fabriquer du bicarbo- nate de sodium . 



   Après ces quelques indications , concernant la schéma- tisation de certaines parties de l'invention sur le dessin ci-annexé ,l'exposé sera complété ci-dessous relativement à diverses autres parties de   l'invention   
Dans le cas   où   le carbonate magnésique est fourni par une roche naturelle ,telle que la dolomie ou la magnésite en vue de l'amener à l'état de finesse requis pour sa mise en suspension en B5,  1 invention   prévoit de broyer en B3 les matières après les avoir transformées plus ou moins 

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 partiellement en oxydesplus friablesque lescarbonates au moyen d'un four tel que B1.

   Le broyage pourra être exécuté en mouillant les produits par exemple par une injection de vapeur d'eau (H2 0   vap.).   Après broyage la matière pourra être   recarbonatée   en B4,au moyen d'un courant de CO2 
Le four de cuisson B1 fournit de l'anhydride carbonique k1 C02 à une concentration k1 plus ou moins élevée dans les autres gaz de combustion. Un compresseur B2 refoule cet anhydride carbonique sous une pression p telle que définie ci-dessus dans un appareil A1. Il y circule ,par exemple à contre-courant en   présence   d'un courant de (H2O + k3 KC1) mis sous pression par une pompe B6 et contenant en suspension du   Mg   C03 qui. sous l'action du CO2 sous pression entre en solution. 



  A sa sortie de l'appareil A1   l'anhydride   carbonique k2 CO2, dont la côncentration k2 est   réduite,:,   traverse un appareil B7 permettant de faire servir   -sa   pression à la production d'un effort moteur . 



   De même le liquide contenant le Mg CO3 en solu- tion traverse un appareil B8 où sa pression est égale- ment utilisée. Ce liquide est ensuite filtré en B9, par exemple au filtre presse, de manière à écarter le carbonate calcique Ca CO3 qui est resté en suspension      sans se dissoudre Le liquide traversant le filtre contient suivant l'invention du carbonate de magnésium en solution et ce en une quantité pouvant atteindre et dépasser 100 grammes de carbonate de magnésium   anhydre   par litre de solution , 
Il est à noter que cette dissolution du Mg   CI)

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 obtenue grâce à la pression du CO2 est facilitée par la présence de selsalcalins .L'invention prévoit de plus à ecaccer tout sel soluble de'calcium tel que par exemple le chlorure de calcium qui contrarierait   l'opération .   



   Dans la phase de traitement suivante , le liquide est débarassé de l'acide carbonique CO2 en excès qu'il   contient)(,'   au moyen par exemple d'un agitateur mécanique A2 ou d'un appareil à dépression De toute façon le 002 dégagé pourra être récupéré 
La température (th) dans cet appareil sera maintenue entre 18 et   27    C, de façon que l'on ait   @@@   27    C.   La température sera de préférence d'environ   22    C de manière à provoquer la formation du carbonate double selon la réaction :

   
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 2KC1 + 3 Mg 003 + 9 H20 + C02 = 2KH Mg (0 3) 2 .H20 + Mg C12 
Ce carbonate double sera séparé de ses eaux mères par précipitation et filtration dans l'appareil A3 
La première phase (1) de filtration pourra être com- plétée par une deuxième phase (2) consistant en un essorage réalisé au moyen d'un courant d'anhydride carbonique CO2 sous pression . 



   Les eaux mères contenant les sels qui accompagnent le potassium dans les sels naturels ,sont traitées par exemple par évaporation On y récupère à   coté de   ces sels, l'excès du chlorure de potassium   k   K Cl employé dont la concentration k4 est plus faible que la concentration initiale k3 , ainsi que les sels solubles de magnésium tels que le Mg Cl2 formés pendant la réaction . 



   Une troisième phase (3) du traitement exécuté dans l'appareil A3 consiste en la dissociation du carbonate double suivant   l'équation   

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 2 Mg (C03)2 4 H20 = K2003 + 9H20 + C02 + 2 Mg co3 
A cet effet un apport de calories est fourni dans cet appareil , par exemple sous forme d'une injection de vapeur d'eau (H2O vap). L'eau de condensation de celle-ci ainsi qu'éventuellement de l'eau fournie en supplément viennent s'ajouter à l'eau de cristallisa- tion du sel double pour dissoudre le carbonate potassique résultant de la dissociation . Quant au carbonate magnésique formé , il reste sur le filtre , d'où il peut être retiré pour être employé aux usages généraux du carbonate de magnésium . 



   Par application de l'invention, ce carbonate magné- sique peut également être réintroduit dans le cycle par mise en suspension en B5 et cela sans subir aucun traitement intermédiaire . 



   La solution de carbonate potassique peut être utilisée à divers usages notamment pour obtention du carbonate potassique par évaporation ,   ou bien ,   selon une autre' partie de l'invention pour la formation de bicarbonate de sodium . Dans ce dernier cas cette solution est mélangée à une solution de chlorure de sodium (H20 + Na Cl) et l'ensemble est traité dans une cuve A4 par de l'anhydride carbonique CO2 éventuellement sous pression pour donner lieu aux deux réactions suivantes : 
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 ' NaCl + K2C03":: Na2C03 + 2 KC1 
NA2CO3 + H2O + C02 = 2 NaHCO3. 



   Le bicarbonate formé peut ensuite être traité par calcination pour former du carbonate de sodium . 



   Par application de l'invention , le chlorure potassique formé dans la cuve A4 peut être introduit 

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 en B 5 dans le cycle #armant à la fabrication du. carbo  . te potassique   @   
Il va de soi   qu'au   lieu de dolomie on peut utiliser suivant l'invention de la magnésite ou toute autre roche      magnésienne de nature analogue , ou du carbonate de magnésium industriel ordinaire . 



   Comme sel potassique ,au lieu du chlorure on peut utiliser notamment du sulfate ou du   nitrate .   
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  R E V N . I C A T. I 0 N' S   1,   Procédé de fabrication de carbonate potassique par décomposition d'un carbonate double de magnésium et de   potassium , c a r a c t é r i s é en ce que ce carbonate   double est formé par mise en solution de carbonate mangésique dans une solution d'un sel potassique .

Claims

2. Procédé de fabrication de carbonate potassique suivant la revendication 1,caractérisé en ce que cette mise en solution est réalisée en soumettant une suspension de carbonate magnésique dans la solution de sel potassique à l'action d'une atmosphère d'anhydride carbonique sous pression 3. Procédé de fabrication de carbonate potassique sui- vant la revendication 2}Caractérisé en ce que la pression de l'anhydride carbonique est plus grande ou égale à la pression critique , c'est-à-dire à la pression à partir de laquelle l'anhydride carbonique est soluble en grandesproportions dans l'eau .

4. Procédé de fabrication de carbonate potassique suivant les revendications 2 ou 3 , ,caractérisé- en ce que la concentration du sel potassique est plus grande que celle chimiquement nécessaire pour la formation du <Desc/Clms Page number 8> carbonate double , 5.

Procédé de fabrication de carbonate potassique suivant les revendications 2, 3 ou 4 , c a r a c t é - r i s é en ce que la solution de carbonate magnésique chargée d'anhydride carbonique est après filtration éventuelle retenant le carbonate calcique qui peut être eh suspension , soumise sous une température com- prise entre 18 et 27 C à une agitation provoquée mécaniquement ou par une dépression et donnant naissance au carbonate double qui précipite en laissant en solu- tion un sel de magnésium correspondant au sel potassique choisi .

6. Procédé de fabrication de carbonate potassique suivant la revendication 5 et éventuellement procédé de fabrication de carbonate magnésique ,c a r a c t é - risé é en ce que après évacuation des eaux-mères complétée éventuellement par un essorage , par exemple par un courant d'anhydride carbonique , le sel double précipité est dissocié par la chaleur , par exemple au moyen d'un courant de vapeur , le carbonate magné- sique formé se précipitant et le carbonate potassique entrant en solution dans l'eau de cristallisation du; sel augmentée éventuellement de l'eau de condensation de la vapeur , ou de toute autre addition .

7. Procédé de fabrication de carbonate potassique suivant la revendication 2,caractérisé é en ce que l'anhydride carbonique mis sous pression provient d'un four de cuisson dans lequel de la dolomie est plus ou moins transformée en oxydes susceptibles d'être finement broyés et pouvant être ensuite recarbonatés . <Desc/Clms Page number 9>

8. Procédé de fabrication de carbonate potassique suivant la revendication @ en ce que le carbonate magnésique obtenu par la dissociation du carbonate double est réintroduit dans le cycle par exemple par mise en suspension dans la solution du sel potassique .

9. Procédé de préparation de chlorure de magnésium ou procédé de fabrication de carbonate potassique suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes , c a r a c t é - risé en ce que le sel potassique utilisé selon lés susdites revendications est du chlorure de potassium , de manière que les eaux-mères de formation du carbonate double contiennent du chlorure de magnésium facilement récupérable .

10. Procédé de fabrication de carbonate potassique sui- EMI9.1 vant la revendication z , c a r a c t é i 1 s é en ce que l'anhydride carbonique sous pression et la solution de sel potassique contenant en suspension du carbonate magnésique qui entre progressivement en solution circulent en sens in- verse dans un appareil à la sortie duquel la pression du gaz et celle du liquide peuvent chacune être utilisées pour produire un effort moteur . @ 11.

Procédé de fabrication de bicarbonate de sodium , caractérisé é en ce que du carbonate potassique ob- tenu suivant la revendication 9 est traité en même temps qu'une solution de chlorure de sodium par de l'anhydride carbonique de manière à produire d'une part du bicarbonate de sodium et d'autre part du chlorure potassique qui peut être utilisé pour la préparation du carbonate potassique sui- vant la revendication 9 susdite .

12. Procédés et installations pour la fabrication du carbonate de potassium ou du bicarbonate et carbonate de <Desc/Clms Page number 10> sodium et simultanément du carbonate et du chlorure de magnésium réalisés et mis en oeuvre en substance de la façon décrite ou comme représenté à titre d'exemple par le dessin annexé .