BE397143A

BE397143A -

Info

Publication number: BE397143A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PROCEDE DE PREPARATION DU FORMIATE DE   POTASSIUM,   Convention internationale : demandes allemandes n    K.126028   du 25 juin 1932 et n  K. 126586 et K.   126587   du 11 août 1932. 



   On connait depuis longtemps un procédé suivant lequel on prépare les formiates alcalins en faisant agir de l'oxyde de carbone, sous une pression supérieure à la normale et à des températures assez élevées, sur des mélanges de sulfates alcalins et de chaux en milieu aqueux. 



   Ce procédé est mis en oeuvre industriellement depuis longtemps pour la préparation du formiate de sodium. Par contre, on a constaté qu'il n'était pas possible de préparer le formiate de potassium d'une manière analogue, car, quand on exécute le procédé connu en employant du sulfate de potassium, il se produit des pertes considérables de cette matière première coû-   teuse.   



   Des recherches ont montré que dans la réaction de l'oxyde de carbone sur un mélange de quantités équivalentes de sulfate de potassium et de chaux en milieu aqueux sous une pression supérieure à la normale et à des températures assez 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 élevées, il se forme, outre du formiate de potassium et du for- miate de calcium, des dépôts qui contiennent le potassium sous une forme difficilement soluble et pour ainsi dire impropre aux réactions. 



   Ainsi qu'on l'a constaté, les dépôts contiennent, suivant les conditions de l'opération, des quantités plus ou moins grandes de sulfate de potassium-pentasulfate de calcium (CaSO4)5.   K2S04-   H2O, que l'on appellera dans la suite briève- ment "pentasulfate". Du fait de la formation de ce pentasulfate on peut avoir des pertes de potassium allant jusqu'à 20 %. Or, il a été constaté, d'une manière assez surprenante, que, par un mode opératoire approprié pour l'obtention du pentasulfate, on est en état d'exécuter l'opération de la formation du for- miate avec de grandes rapidités de réaction, et d'obtenir, par voie directe, des solutions ayant une teneur élevée en formiate de potassium, ces solutions étant pratiquement exemptes de for- miate de calcium.

   On a constaté en outre qu'il est possible de rendre de nouveau utilisable, par un traitement ultérieur, la teneur en potassium du pentasulfate obtenu dans le premier sta- de. 



   Pour atteindre le but de l'invention, on utilise le sulfate de potassium en quantités telles qu'il suffit pour la formation du formiate de potassium et du pentasulfate. 



   Si l'on fait agir par exemple de l'oxyde de car- bone sur un mélange de sulfate de potassium et de chaux, dans la proportion par exemple de 6 K2SO4 pour 5 Ca (OH)2 en milieu aqueux, on obtient une solution à haute teneur en formiate de potassium et du pentasulfate, suivant l'équation ai-dessous 6 K2SO4 + 5 Ca (OH)2 + 10   00   + H2O= 10   HCOOK   + (CaSO4)5.K2SO4.H2O
EXEMPLE I :
On traite par l'oxyde de carbone 209 gr. de K2SO4 et 56,2 gr. de chaux dans 600 centimètres cubes d'eau à 170  sous une pression de 13,6 atm. Il se produit environ 600 centi- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 mètre-s cubes d'une solution à 28 % de formiate de potassium, qui est pratiquement exempte de formiate de calcium, et 170 gr. de dépôts constitués par du sulfate de potassium-pentasulfate de calcium. 



   Pour la mise en oeuvre du procédé on a eu à lutter contre des difficultés qui consistent en ce que, quand on prépare des mélanges de chaux vive et de sulfate de potassium, il se produit, même pour une concentration relativement très faible, des masses visqueuses allant jusqu'à l'état pâteux. 



  Cette viscosité extraordinaire nuit non seulement à la manipulation des corps, par exemple, lorsqu'on veut les transporter au moyen de pompes, mais encore elle nuit aussi à leur   aapaci-   té   ré.ceptive   lors de l'absorption de l'oxyde de carbone. 



   Or, il a été constaté en outre que l'on peut éliminer ces difficultés de la façon la plus simple en partant de mélangea de chaux vive et de sulfate de potassium bien mobiles, faciles à manipuler et susceptibles d'une bonne réaction, ces mélanges étant obtenus en ayant soin de ménager pendant la préparation de ces mélanges ou après leur préparation, la, présence d'électrolytes. Comme électrolytes de ce   genre,   on   peut utiliser   par exemple le chlorure de potassium, le sulfate de sodium, le chlorure- de calcium, le formiate de calcium, le formiate de sodium, les alcalis caustiques et ana-   loguea,   ou encore le formiate de potassium.

   L'emploi de ce dexnier présente encore des avantages spéciaux du fait que la solution de formiate de potassium qui se produit dans le cours du processus n'est souillée par aucune substance étran-   gère.   Les quantités d'électrolytes nécessaires pour l'obtentien d'une mobilité suffisante de la solution dépendent d'une part du genre des électrolytes, et d'autre part, de la   concen-   tration existante ou future des produits. Bien entendu, à la place d'électrolytes supplémentaires, on pourrait, dans cer- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 tains cas, se servir du sulfate de potassium lui-même comme électrolyte.

   Dans cette hypothèse cependant, étant donné que le sulfate de potassium ne se dissout pas en quantité suffisante dans l'eau à la température ordinaire, il conviendrait d'opérer à des températures supérieures à la température atmosphérique, et de préférence de 50 C. au moins; de la sorte, il entre ou il reste en solution des quantités de sulfate de potassium qui suffisent pour qu'on obtienne l'effet voulu de l'électrolyte. 



     -EXEMPLE   II :
On éteint 14 kg. de chaux calcinée par 70 litres d'eau; on ajoute une solution de 30 kg. de formiate de calcium (ou de formiate de potassium) dans 180 litres d'eau, et l'on introduit lentement et en agitant, 52 kg. de sulfate de potassium à l'état broyé. Ce mélange de réaction, qui reste absolument mobile, a été traité ultérieurement par l'oxyde de carbone suivant l'exemple I. 



    EXEMPLE III :   
On éteint 14 kg. de Chaux calcinée, et l'on amène à un volume de 250 litres au moyen d'eau. Après quoi on chauffe le lait de chaux à   8.0 C.,   et l'on y broyé 52 kg. de sulfate de potassium, en prenant soin que, durant cette opération, la température du mélange ne s'abaisse pas au-dessous de 80 . 



  Ici encore, on obtient une masse mobile, facile à transporter par pompe, et que l'on traite ensuite suivant l'exemple I. 



   On peut rendre utilisable par un traitement ultérieur le pentasulfate formé comme produit accessoire par suite de l'action de   l'oxyde*de   carbone sur le mélange mobile de chaux et de sulfate de potassium suivant l'exemple I. De la sorte, on est en état de compenser la perte en potassium que l'on a d'abord admise afin d'obtenir les avantages ci-dessus indiqués (accélération de la réaction et obtention directe d'une solution de formiate   de-   potassium pratiquement exempte: de   ahaux) .   

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



   Pour rendre utilisable le pentasulfate, on peut procéder par exemple en agitant le dépôt, une fois qu'on l'a séparé de la solution de formiate de potassium, avec de l'eau, par exemple à des températures relativement peu élevées. Il se produit alors une décomposition suivant l'équation ci-dessous : 
 EMI5.1 
 (<Ja.a 4}5. KgSO. Ha  + 9 Bzz, 0 = 5 C'aS04- 2 H40 + KàS 4  
La solution'de sulfate de potassium, séparée du gypse qui s'est déposé, peut alors être employée à nouveau pour la préparation du formiate de potassium. 



   On peut aussi traiter directement le pentasulfate par du formiate de calcium en excès, de façon à avoir du for- miate de potassiwn et du gypse, suivant l'équation ci-dessous : (CaSO4)5. K2SO4. H2O + Ca(HCOO)2 + 11 H2O = 6 CaSO4.2 H2O + 2   HCOOK  
Avantageusement on procède en soumettant le penta- sulfate, en présence du sulfate de potassium et de la chaux, à   l'action   de l'oxyde de carbone, à une température supérieure à la normale et à une pression assez élevée, tout en agitant. Il se produit alors des mélanges de réaction qui, outre le formia- te de potassium et le formiate de calcium, contiennent pratique- ment seulement du sulfate de calcium. 



     EXEMPLE   IV:
Le dépôt obtenu suivant l'exemple I est traité de nouveau à   1700   par l'oxyde de carbone, en une opération séparée, après addition de 44,4 gr. de K2SO4 et 35 gr. de chaux avec
600 centimètres cubes d'eau. On'obtient une solution de 12,5   %   de formiate de potassium et environ 4 % de formiate de calcium. 



   Cette solution, après séparation du dépôt, peut être utilisée, par exemple à la place d'eau, comme addition à un mélange de sulfate de potassium et de chaux vive suivant l'exemple I. Na- turellement, on doit   alos   faire entrer en ligne de compte le formiate de calcium pour calculer la quantité de la chaux vive à introduire. De cette façon, on obtient. un enrichissement des 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 solutions en formiate de calcium jusqu'à 40 % environ. Le dépôt séparé de la solution de réaction ne contient plus que des quantités insignifiantes de sulfate de potassium. 



   On a constaté de plus que l'on peut exécuter en un seul stade la préparation du formiate de potassium avec formation de sulfate de potassium-pentasulfate de calcium et la décomposition du pentasulfate, si l'on a soin de veiller, par exemple par une addition de formiate de calcium, à la présence de quantités de sels solubles de calcium suffisantes pour que le pentasulfate qui se forme soit décomposé et qu'il se produise des dépôts qui sont pratiquement ou largement exempts de sulfate de calcium. Ce mode opératoire présente des avantagea quand on peut se contenter d'une solution de formiate de potassium souillée par du formiate de calcium. 



   Pour mettre en oeuvre ce procédé, on peut opérer par exemple en provoquant la formation de formiate de potassium dans une solution de formiate de calcium. 



     -EXEMPLE   V :
On traite par l'oxyde de carbone, dans un autoclave à agitateur, sous une pression totale de 13,6 atm., et à 170 C., 209 gr. de K2SO4' 56,2 gr. de chaux et 150 gr. de formiate de calcium dans 180Q gr. d'eau. Une fois que la réaction s'est produite, le dépôt séparé de la solution est pratiquement exempt de sulfate de potassium. 



   Les solutions de formiate de potassium contenant du formiate de calcium, qui sont obtenues suivant ce dernier mode d'exécution du procédé, peuvent être traitées de façon   à   obtenir du formiate de potassium pur, par évaporation ou par traitement par le carbonate de potasse, ou l'oxalate de potassium, ou par la combinaison de ces deux mesures.

Claims

REVENDICATIONS ET RESUME.

1. Procédé pour l'obtention du formiate de potassium en faisant agir l'oxyde de carbone sur le sulfate de potassium et la chaux en milieu aqueux à une pression et une température rela- <Desc/Clms Page number 7> t.ivement élevées, caractérisé par le fait que l'on calcule la quantité de sulfate de potassium pour qu'il se forme d'une part une solution qui contient pratiquement exclusivement du formiate de potassium, et d'autre part, un sulfate de potassium-pentasulfate de calcium ayant la formule (CaSO4)5.K2SO4.H2O ce dernier étant rendu de nouveau utilisable par décomposition.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on part de mélanges aqueux bien mobiles de chaux vive et sulfate de potassium, ces mélanges étant obtenus par le fait que, pendant ou après la préparation usuelle desdits mélanges, on a soin de ménager la présence d'électrolytes.

3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on opère à des températures relativement élevées de 50 C. au mains de telle façon qu'il entre ou qu'il demeure en solution des quantités de sulfate de potassium suffisantes pour obtenir l'effet voulu de l'électrolyte.

4. Procédé' suivant les revendications 1 - 3, caractérisé en ce que la présence d'électrolytes est obtenue par addition de sels supplémentaires comme le chlorure de potassium, le sulfate de sodium, le chlorure de calcium, les formiates alcalins, les al- calis caustiques,ou analogues.

5. Procédé suivant les revendications 1 - 4, caractérisé en ce que le sulfate de potassium-pentasulfate de calcium séparé de la solution de formiate de potassium est rendu utilisable pour la formation du formiate, par exemple en le décomposant et en le transformant en formiate de potassium, formiate de calcium et sulfate de calcium, en présence de sulfate de potassium et de chaux en milieu aqueux, par l'action de l'oxyde de carbone à des températures et à des pressions assez élevées.

6. Procédé suivant les revendications 1-4, caractérisé en ce qu'on veille à la présence de quantités de sels solubles de calcium (par exemple en ajoutant du formiate de calcium) suffisantes <Desc/Clms Page number 8> pour que le sulfate de potassium-pentasulfate de calcium qui se forme, soit transformé en sorte qu'il se produise des dépôts pratiquement ou largement exempts de sulfate de potassium.