BE359115A - - Google Patents
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Description
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Procèdes et installations pour la fabrication du bicarbonate et du carbonate de sodium et des sels solubles de magnésium .
@ La présente invention est relative à un procédé qui permet de fabriquer d'une manière simple et économique du bicarbonate de sodium en partant de carbonate magnésique et d'un sel de sodium .
Le bicarbonate obtenu peut de façon connue être transformé en carbonate de sodium . L'invention prévoit également d'orienter les procédés définis ci-après de manière à préparer dessels solublesde magnésium telsque du chlorure , du sulfate et du nitrate ..
Suivant l'invention , du carbonate magnésique est mis en solution par exemple par le moyen défini ci-aprèsdans une solution d'un sel de sodium .
Pour réaliser la mise en solution , objet de la première partie de l'invention , une seconde partie de l'invention prévoit de soumettre une suspension de carbonate magnésique dans la solution du sel de sodium à l'action d'une atmosphère d'anhydride carbonique sous une pression suffisante .
De plus , la concentration du sel de sodium pourra être plus grande que celle chimiquement nécessaire pour la formation du bicarbonate de sodium .
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Dans le cas où le sel de sodium utilisé est du chlorure , la réaction qui s'accomplit saivart la présente invention , est la suivante :
EMI2.1
Ainsi que visible , cette réaction permet die fea- liser la mise en application de l'invention pour l'ob- tention d'un sel soluble de magné sium qui sera par exemple dù chlorure de magnésium .
La présente invention prévoit également de traiter en même temps que du chlorure de sodium , du chlorure de potassium mélangé par exemple au chlorure de sodium .
Dans ce cas , le chlorure de potassium reste en solution avec une partie du carbonate magné sique lors de l'accomplissement de la réaction définie ci-dessus et limitée par un état d'équilibre chimique .
Cette solution est ensuite soumise à une tempé- rature th comprise entre 18 et 27 C et à une agitation donnant naissance à un carbonate double de magnésium et de potassium susceptible de fournir par traitement thermique du carbonate de potassium .
Le schéma ci-annexé illustre symboliquement à titre exemplatif et non limitatif une forme da réali- sation de l'invention .
Avant d'exposer l'invention dans ses diverses parties , il est utile de signaler où.certaines de ses parties sont figuréessur le schéma ci-annexe .
Du carbonate magnésique Mg CO3 à l'état pul- vérulent est mis en suspension en B5 dans une solu- tion (H20+kSNa Cl) de chlorure du sodium . La concen-
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tration k5 de celle-ci est telle que les atomes de sodium présents soient en excès par exemple de 25 à 50%, sur la quantité chimiquement nécessaire pour la formation du bicarbonate de sodium .
Celui-ci commence à se former dans l'appareil A1 où le carbonate magnésique est mis en solution sous l'action de l'anhydride carbonique CO2 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 bicarbonate de sodium qui précipite est séparé de la solution au moyen d'un filtre B9 qui peut par exemple être un filtre-presse .
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 autrespartiesde 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 , l'invention prévoit de broyer en B3 lesmatièresaprès les avoir transformées plus ou moins partiellement en oxydes plus friables que les carbonates 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 (H2O 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 CO2 à une concentration k1 plus ou moins élevée dans les. autres gaz de combustion. Un compresseur B2 refoule cet
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anhydride carbonique sous une pression p telle que définie ci-dessus dans un appareil A1. Il y cirpule, par exemple à contre-courant en présence ci'un courant de (H20 + k5 NaCl) mis sous pression par une pompe B6 et contenant en suspension du Mg CO3 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 concentration k2 est réduite , traverse un appa- reil 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 B3 où sa pression est égale- ment utilisée. Ce liquide est ensuite filtré en B9 où l'on sépare le bicarbonate de sodium formé en même temps que le carbonate calcique Ca CO3 qui était conte- nu dans la roche naturelle utilisée .
Dans la forme de réalisation représentée et suivant une partie de la présente invention , du chlorure de potassium KCl de concentration K3 est traité en même temps que du chlorure de sodium Na Cl de concentration K5.
Le liquide traversant le filtre B9 qui contient du chlorure de potassium et du carbonate de magnésium. en solution est débarassé de l'acide carbonique CO2 en excès , au moyen par exemple d'un agitateur mécak nique A2 ou d'un appareil à dépression .
La température ( th) dans cet appareil sera maintenue entre 18 et 27 C, de façon que l'on ait th 27 C. La température sera de préférence d'envi- ron 22 C de manière à provoquer la formation d'un
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carbonate double de magnésium et de potassium selon la réaction : 2KC1 + 3 Mg CO3 + 9 H2 0 + CO2 = 2KHMg (CO3)24H2O + Mg Cl2
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 .
Leseaux mères contenant lessels .qui accompagnent le potassium dans les sels naturels , sont traitées par exemple par évaporation. On y récupère à côté de ces sels , l'excès du chlorure de potassium k4 K Cl .employé dont la concentration k4 est plus faible que la concentration initiale k3 , ainsi que las sels solubles de magnésium tels que le Mg Cl2 forméss pendant la réaction .
Une troisième phase (3) du traitement exécuté dans l'appareil A3 consiste en la dissociation du carbonate double suivant l'équation : 2 KH Mg (CO3)2 4 H2 0 = K2C03 + 9 H20 + CO2 + 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 (H20 vap.). L'eau de condensation de celle-ci aànsi qu'éventuellement de l'eau fournie en supplément viennent s'ajouter à l'eau de cirstallisation du sel double pour dissoudre le arbonate potassique résultant de la dissociation . Quant au carbonate manésique 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-
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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 ensuite être mélangée à une solution de chlorure de sodium (H2O + Na Cl ) pour fournir une nouvelle quantité de bicarbonate de sodium par traitement dans une cuva A4 au moyen d'anhydride carbonique C02 et cela suivant lesdeux réactions suivantes :
EMI6.1
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 en B5 dans le cycle servant à la fabrication du bicar- bonate de sodium et éventuellement du carbonate de potassium , transformé lui-même à son tour en bicar- bonate de sodium .
Le bicarbonate de sodium extrait au filtre B9 et qui se trouve mélangé aux impuretés qui accompagnant le carbonate magnésique peut être extrait par lessivage.
La lessive pourra servir soit à préparer du carbonate de sodium cristallisé par simple évaporation , soit à la fabri- cation de la soude caustique si on la soumet à la causti- fication .
Il va de soi qu'au lieu de dolomie , on peut uti- liser suivant l'invention de la magné site ou tout dutre roche magnésienne de nature analogue , ou du carbonate potassique industriel ordinaire .
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Le carbonate potassique et le chlorure de sodium nécessaires pour réaliser simultanément les deux procédés de fabrication du bicarbonate de sodium illustrés au schéma ci-annexé peuvent provenir tous deux par exemple de la sylvinite .
Il va de soi qu'au lieu de chlorure , on pourrait suivant l'invention utiliser des sulfates ou des nitrates.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication de bicarbonate de sodium éventuellement transformable en carbonate de sodium , caractérisé en ce que du carbonate magnésique est mis en solution dans une solution d'un sel de sodium , par exemple de la manière indiquée ci-après .
Claims (1)
- 2. Procédé de fabrication de bicarbonate de sodium 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 de sodium à l'action d'une atmosphère d'anhydride carbonique sous pression .3. Procédé de fabrication de bicarbonate de sodium suivant la revendication 2 , c a r a c t é r i s é 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 grandes proportions dans l'eau .4. Procédé de fabrication de bicarbonate de sodium suivant les revendications 2 ou 3 ,,caractérisé en ce que la concentration du sel de sodium est plus grande que celle chimiquement nécessaire pour la formation du bicar- bonate de sodium . <Desc/Clms Page number 8>5. Procédé de préparation de sels solubles ue magnésium , car a c t éri se en ce que du carbonate magnésique est traité comme spécifié dans l'une ou l'autre de s revendications précédentes s de manière que le magnésium se combine avec le Métalloïde du sel de sodium utilisé .6. Procédé de préparation de chlorure de magnésium ou procédé de fabrication de bicarbonate de sodium sui- vant l'une ou l'autre desrevendications précédentes , caractérisé en ce que'10 sal de sodium uti- lisé selon lessusditesrevendications est du chlorure de sodium , de manière que les eaux mères de formation du bicarbonate de sodium contiennent du dluorure de magnésium facilement récupérable .7. Procédé de fabrication de bicarbonate de sodium suivant la revendication 2,caractérisé é en ce que l'anhydride carbonique sous pression et la solu- tion du sel de sodium contenant en suspension au carbo- nate magnésique qui entre progressivement em solution circulent en sens inverse dans un appareil à, la sortie duquel la pression du gaz et celle du liquide peuvent chacune être utilisées pour produire un effort moteur.8. Procédé de fabrication de bicarbonate de sodium EMI8.1 suivant la revendication 2 , c a r a c t c r i s 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 ensuite être recarbonatés.9. Procédé de préparation de chlorure de magné- sium et de fabrication de bicarbonate de soaium suivant <Desc/Clms Page number 9> le revendications 6 et 7 , c a r a c t é r i s é en ce que le chlorure de sodium est traité en même temps que du chlorure du potassium cesdeux selspouvant par exemple être fournis par de la sylvinite dont le chlorure de potassium reste en solution avec une partie du carbonate magnésique lors de l' accomplissement de la réaction avec équilibre chimique qui fournit le bicarbonate de sodium , cette solu- tion étant ensuite soumise à une température comprise entre 18 et 27 C et à une agitation donnant,naissance à un carbonate double de magnésium et de potassium susceptible de fournir par traitement thermique du carbonate de potassium.10. Procédés et installations pour la fabrication du bicarbonate dt du carbonate de sodium et simultanément de sels solubles du magnésium réalisés et mis en oeuvre en substance de la façon décrite ou comme représenté à titre d'exemple par le dessin annexé .
Publications (1)
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|---|---|---|---|---|
| FR2172124A1 (fr) * | 1972-02-16 | 1973-09-28 | Res Foundation Nova Scotia |
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