BE372234A - - Google Patents

Description

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  " Procédé de production de sulfate d'ammonium et d'azote " 
Parmi les différents sels métalliques qui, sous l'ac- tion de   l'air   oa de gaz contenait de l'oxygène,accélèrent ou influencent catalytiquement la vitesse d'oxydation da salfite d'ammonium   à   l'état de sulfate d'ammonium, on n'a pas encore reconna ni utilisé, jusqu'à présent, las sels complexes de cobalt, dans   lear   action particulière, sui- vant la   littérature,   les sels de cobalt employés dans l'oxydation du salfite de sodium,   n'ont   que peut d'action en solution acide et aussi en solution acide carbonique et, d'après d'antres données les sels complexes de cobalt ne présenteraient aucune activité en solution ammoniacale Dans d'antres recherches sur l'oxydation des sulfites al- calins,

   on n'a atilisé les composés du cobalt, qu'à l'état d'oxydes oa d'hydroxydes difficilement solubles oa comme sels basiques. 



   On a trouvé maintenant, que les complexes sulfito- cobaltiques   ammoniacaux   brans ou jaune-brans solubles, 

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 exercent dans l'oxydation du   salfite   d'ammonium par l'oxy- gène, une action catalytique, qui peut à peine âtre dé- passée. L'action catalytique de ces complexas   sulfito-   
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 coballliqaes ammoniacaux ast d'autant plas surprenante,que les ammoniaoates salfito-cobaltîqaes connus jasqarà pré- sent, résistent aussi bien à l'acide sulfureux qu'à l'oxy- gène. L'action des complexes salfito-cobaltiques ammonia- eaux est spécifique.

   Les complexes salfito-cobaltiques peuvent contenir comme   imparetés   par ex. des sels de fer, de manganèse, de nickel, des sels alcalins oa alcalino- 
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 terreax, et par des sels de l'acide arsénieux, et ces im- puretés n'exercent que peu   d'influence,   tant que la concen- tration des corps étrangers est faible par rapport à la 
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 concentration da sulfite d'ammoniom et da cobalt. Dans la réaction il ne se forme pas de thiosalfites, so7.faras,poly¯ sulfures et polythionates nuisibles.

   Le procédé permet de combiner de l'anhydride sulfureux non   sealement à   par- tir de gaz sulfureux riches, mais égalemsnt   à   partir des gaz moins concentrés da grillage des minerais sulfurés, des gaz résiduaires contenant de l'acide carbonique,ainsi 
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 que des gaz de famée, dont l'anhydride su1fa.reu.x,'s'échap- pe partout inutilement, la dite combinaison se faisant aa moyen de complexes sulfito-cobaltiqaes ammoniacanx, d'air et à'ammoniaque , pour former du sulfate d'ammoniam. Le procédé permet de plas de débarrasser l'air qaantitative- 
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 ment de sm oxygène à la température ordinaire et d'utili- ser ce dernier ainsi que   l'azote.   



   Il est important de remarquer que le cobalt se lais- 
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 se aisément séparer du sulfate dammonitzm former, après la fin de l'oxydation. On peut conduire le procédé de telle 

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 façon, qae la petite quantité de cobalt nécessaire à l'entretien de   l'oxydation,   est précipitée comme sal fare de cobalt avec de l'hydrogène   sulfuré   ou da   salfare   d'ammo nium, à partir de la solution de sulfate d'ammonium obte- nue,ce précipité étant alorsséparé du   salfate   et oxydé, en suspension   ammoniaeale,  neutre oa acide,avec de   l'air,   de l'ozone, da peroxyde d'hydrogèns ou   anodiquement   par   électrolyse,

     et ensuite dissoas pour être utilisé à   nouveau   dans le circuit fermé da procédé de prodaction da salfate d'ammonium, par introduction d'ammoniac,   d'anhydri-   de   sulfureux   et d'oxygène. Le sulfate d'ammonium cristal- lin séparé   à   la manière habituelle, peut être débarrassé également des sels de cobalt adhérents, par reuristalli- sation dans l'eau, tandis que les lessivas-mères contenant le cobalt sont à nouveau introduites dans le processus d'oxydation du sulfite à l'ammoniac. 



     EXEMPLE   I. 



   La chambre de réaction peut par ex. être constituée par plusieurs compartiments superposés remplis de corps de division et reliés entre eux avec des conduits d'arri- vée et de sortie.Dans cette chambre de réaction on fait circuler par raissellement ane solution   aqueuse   contenant par litre de   6.10-2     à   6.10-5 mol. gr. de sulfate de co- balt et 091 mol.gr. d'ammoniac,tandis   qaa   de   l'air,  de l'anhydride sulfureux et de l'ammoniac, vont à centre cou- rant de la dite solution. De l'azote et les gaz nobles de l'air débarrassé d'oxygène, s'échappent.

   L'oxygène de l'air seal (sans anhydride sulfureux),   transforme'la   solution ammoniacale de cobalt en une solation   bleae-vio-   lette de complexe   cobalti-ammoniacal   et,avec 1'anhydride - ' 

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   sulfureux,   on obtient   une,   solation jaune-bran de complexe ammoniacal de sulfito-cobalt, ne contenant pas   d'ions   de cobalt (le cobalt est directement précipitable à l'état de   salfare,   par le   salfare     d'ammoniam).   Cette solution brune de la plus haate activité catalytique, poar la com- position de laquelle on peut également partir d'an sel complexe de cobalt, oa à laquelle on peut encore addition- ner an des salfito-cobaltiammoniacs brans connus (par ex. 



  Co (NH3)4, (SO3)2, NH4, 3H2O), est amande en contact avec des quantités telles   d'oxygène,   d'anhydride sulfureux et d'ammoniac, que la solution conserve la réaction alca- line (RH   environ   8 à 9).   Lorsqae   la solution réchauffée par la réaction, commence à séparerdu salfate d'ammonium solide, la   solation   soutirée de sulfate   d'ammoniam   est amenée   à   la cristallisation.

   Le salfate d'ammoniam cris- tallin séparé de la lessive mère contenait, après avoir été couvert une fois avec peu d'eau froide et après séchage,   0,006%   de cobalt. pat recristallisation, le sel se laisse alors débarrasser complètement aassi bien du sel complexe   salfito-cobaltiqae   que du sel   cobalto-cobaltique.   Les les- sives mères contenant le sel de cobalt et l'eau de lavage sont réanies, éventuellement concentrées et à nouveau amenées à circuler et à ruisseler dans la chambre de réac- tion, avec l'ammoniac, l'anhydride sulfureux et l'air. 



   La séparation des sels do cobalt da sulfate d'ammo- nium devient   saperflae,   par la précipitation   du.   cobalt à l'état de   salfare   de cobalt, par la séparation de ce der- nier après dép8t et décantation de la solution de   salfa-   te d'ammonium et par l'oxydation da   salfare   de cobalt, en suspension ammoniacale chaude, avec l'oxygène de l'air. 



   Si sa lisa de la solution d'ammoniac, on emploie pour le raissellement ane   solation   de carbonate d'ammo- nium, cette dernière présente l'avantage, que la   concentra-   

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 tion de la solution en ammonium ou ammoniac peut être plus élevée dès le débat du ruissellement,éventuellement 
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 par l'introdaction de carbonate d'ammoniam solide et qae la proportion d'ammoniac entraînée par l'azote de   l'air,   est diminuée. 
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 EJ#:MPLE 2. On hameote du salfite dl mmioniani solide avec une so- lotion aqueuse d'an complexe de cobalt-ammoniac et sur la bouillie saline mécaniquement remuée,on fait passer de l'oxygène de l'air. Après achèvement de l'oxydation, le sulfate d'ammonium est débarrassé da cobalt et purifié, comme décrit dans l'exemple 1. 



     EXEMPLE   3. 
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On mélange la solution   salfito-cobaltique     ammoniacale   avec des sels de farode manganèse,de nickel,  de   cérium. 
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 de vanadium oa antres sels mïnêranx ou avec leurs mélan- ges et l'on opère comme indiqué dans lesexemples 1 et 2 précédents. 
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  REVElIDICA T IONS 1. Procédé poar la fabrication da salfate d'ammoniam, par oxydation da salfite d'ammonillI1l avec de l'a ir oa des gaz contenant de l'oxygène,en additionnant an catalyseur caractérisé par ce que l'on emploie comme catalyseurs des 
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 complexes sulfito-cobaltiques ammoniacaax.

Claims (1)

1. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par ce que l'on emploie comme catalyseurs, des mélanges de com- EMI5.7 plexes sulfito-oobaltiques ammona0aQX avec d'autres sels minéraux.

   3. Forme d'éxécution du. procédé selon les revendica- tions 1 ou 2, caractérisé par ce que l'on additionne aa mé- lange de réaction, du carbonate d'ammonium dans la forme <Desc/Clms Page number 6> solide ou dissoute.

   4. Forma d'exécution da procédé selon les revendications EMI6.1 1, 2 oa 3, caractériséear ce que le sulfate d'smmoniam formé est séparé da sel de cobalt et que ce dernier est à nouveau introduit dans le circait fermé. da processus d'oxydation da salfite d'ammonium.

   5. Forme d'exécution da procédé selon les revendications 1, 2, 3 oa 4, avec emploi d'air, caractérisée par ce que l'air est débarrassé de son oxygène dans l'oxydation da salfite d'ammonium et qae l'on utilise l'azote atmosphérique qui s'é- chappe .