BE412603A

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Publication number: BE412603A
Authority: BE

Description

"Procédé de production de composés acides solides"

La présente invention a trait à un procédé de produc- tion de composés acides solides, caractérisé par le fait qu'on fait réagir des sulfates ou phosphates avec des quantités déter- minées d'acide sulfurique, grâce à quoi on obtient d'une manière très simple des composés solides contenant dans une forte propor- tion de l'acide sulfurique à l'état réactif.

Il est connu que les produits d'addition de sulfates avec de l'acide sulfurique, dits hydrosulfates, comme par exemple Na2SO4#2H2SO4, peuvent être obtenus en dissolvant un sulfate dans un large excès d'acide sulfurique et en séparant par cris- tallisation le composé formé de l'excès d'acide sulfurique. Cet- te manière de procéder entratne cependant certains inconvénients, dont le plus grand consiste en ce que le produit cristallin ob- tenu doit être soumis à un filtrage pour en séparer l'acide sul- furique concentré en excès, et cela rend indispensable l'aména- gement d'un appareil de filtrage résistant aux acides. Un autre inconvénient réside dans le fait que le produit, même filtré, est toujours contaminé par des traces d'acide sulfurique dont l'élimination complète se heurte à de sérieuses difficultés.

Or, conformément au procédé de la présente invention ces inconvénients et difficultés sont complètement écartés; le

composé acide s'obtient directement à l'état sec et il est par conséquent inutile de procéder à un filtrage et d'éliminer l'excès de l'acide sulfurique adhérant ordinairement aux cris- taux. Ce nouveau procédé consiste à faire réagir une proportion moléculaire d'un sulfate ou phosphate avec plus d'une propor- tion moléculaire d'acide sulfurique, par exemple 2, 3 et 4 pro- portions moléculaires d'acide sulfurique. Cependant, il est à noter que ce procédé n'est point limité aux proportions indi- quées.

On peut envisager l'utilisation, par exemple, de 5 à 8 proportions moléculaires, tout au plus une quantité d'acide sulfurique telle que le produit final contienne au maximum 85% d'acide sulfurique susceptible de réaction.

En utilisant des sulfates ou phosphates contenant une certaine quantité d'humidité ou de l'eau combinée, comme cela est le cas pour l'anhydrite (CaSO + 1/2H20), l'acide sul- furique peut être formé au cours du procédé à partir de l'an- hydride sulfurique ou de l'acide sulfurique fumant et de l'eau contenue dans les sels. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'ajouter une quantité exactement déterminée en anhydride sul- furique, parce qu'un certain excès d'anhydride sulfurique se laisse toujours fixer par le sel employé.

Suivant un mode opératoire de la présente invention, la quantité déterminée de l'acide sulfurique est ajoutée par petites portions au sulfate ou phosphate solide. Au cours des additions, il y a lieu d'agiter constamment la masse de réactioi et de maintenir l'agitation même pendant la cristallisation, grâce à quoi le produit final est obtenu sous une forme fine- ment divisée.

Un autre mode opératoire consiste à bien mélanger de l'acide sulfurique avec la quantité calculée du sulfate ou phosphate et à laisser reposer le mélange pendant quelque temps, Dans ce cas le produit de la réaction s'obtient sous forme d'un gâteau solide relativement dur qui, au besoin, se laisse casser ou broyer.

Suivant un troisième mode opératoire, les proportions exactement établies des matières de départ sont mélangées et chauffées jusqu'à ce que la masse soit devenue liquide. Cela demande un chauffage à une température comprise entre 80 C. en- viron et le point d'ébullition de l'acide sulfurique. Ensuite on laisse la masse se cristalliser. Il se forme au refroidis- sement sans agitation un gâteau cristallin. Par contre, si l'on agite constamment la masse de réaction pendant le refroidisse- ment, on obtient le produit final à l'état de fine division.

Cette manière de procéder permet aussi de préparer le produit sous forme de granules ou globules ou d'autres corps présen- tant les formes les plus diverses, en laissant le mélange de réaction liquide chauffé se solidifier suivant des méthodes connues, par exemple en le laissant tomber d'une hauteur con- venable à travers un gaz indifférent, tel que l'air sec, ou en introduisant, goutte à goutte, la masse liquide chauffée dans un liquide inerte, comme par exemple la glycérine, le té- trachlorure de carbone et l'huile de paraffine. Dans beaucoup de cas on a trouvé avantageux d'ajouter une petite quantité, savoir 1%, d'un agent mouillant résistant aux acides, tel que des sels métalliques alcalins de l'acide palmitine-sulfo- nique, l'acide gras d'huile de palme sulfoné, l'acide di-iso- butylnaphtalène-sulfonique.

Dans certains cas il convient aus- si d'ajouter de petites quantités d'acide borique ou d'un bo- rate.

A titre non limitatif la présente invention est il- lustrée par les exemples suivants, les parties y mentionnées étant aux poids.
EMI5.1

Exemple 1.

70 parties de H2S04 concentré sont lentement ajoutées à 30 parties de Na2S04 et bien mélangées. On obtient une poudre sèche susceptible d'être dispersée et contenant 70% de H2SO4.

Exemple 2.

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60 parties d'anhydride d'acide sulfurique sont ajoutées à 40 parties d'anhydrite (CaS04. 1/2H20) en opérant de la façon décrite à l'exemple 1. On obtient une poudre sèche susceptible d'être dispersée et contenant 75% d'acide sulfurique libre.

Exemple 3.
EMI6.1

4Pc.

60 parties de H 50 sont ajoutées à 40 parties de phos- phate de sodium tertiaire en opérant de la manière décrite à l'exemple 1. On obtient ainsi une poudre sèche qui se laisse disperser et qui contient 60% d'acide libre.

Exemple 4.

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70 parties d'acide sulfurique fumant à 65% sont ajoutées à 30 parties de gypse (anhydrite) finement pulvérisé en opérant comme décrit à l'exemple 1. On obtient une poudre sèche qui se laisse disperser et qui contient 80% d'acide sulfurique libre.

Exemple 5'
50 parties d'acide sulfurique concentré sont ajoutées, par portions et en remuant bien, à 50 parties de sulfate de fer anhydre. On obtient de cette fapon une poudre sèche qui se lais- se disperser et qui contient 50% d'acide sulfurique libre.

Exemple 6.

30 parties de Na2SO4 et 70 parties de H2SO4 sont intime- ment mélangées ensemble. Le mélange qui se solidifie au bout de quelques heures est désagrégé et finement broyé. On obtient une poudre qui se laisse disperser et qui contient 70% d'acide sul- furique libre.

Exemple 7.

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30 parties d'anhydrite (CaSO4#1/2 H2O) et 70 parties d'a- cide sulfurique fumant (65%) sont bien mélangées ensemble. Le mélange qui se solidifie au bout d'une heure est désagrégé et broyé. On obtient une poudre susceptible d'être dispersée et con tenant 80% d'acide libre, calculé comme H2S04.

Exemple 8.

39 parties de phosphate de sodium et 60 parties d'acide sulfurique sont intimement mélangées sous addition de 1 partie d'acide gras d'huile de palme sulfoné. Au bout de 20 minutes en- viron le mélange se solidifie et peut être broyé, tandis que

sans ladite addition la solidification du mélange ne se fera qu'au, bout de quelques heures. On obtient une poudre qui se laisse disperser et qui contient 60% d'acide libre, calculé comme acide sulfurique .

Exemple 9.

30 parties d'anhydrite (CaSO4#1/2H2O) et 70 parties d'acide sulfurique fumant à 65% sont mélangées ensemble et chauffées à une température de 100 C. Le liquide obtenu est re- froidi à 30 C. en agitant. On obtient une poudre uniforme qui se laisse disperser.

Exemple 10.

39 parties de phosphate de sodium et 60 parties d'aci- de sulfurique sont chauffées à 90 C. avec addition de 1 partie d'acide gras d'huile de palme sulfoné. La solution obtenue est refroidie à 25 C. en agitant. On obtient un produit poudreux contenant 60% d'acide libre, calculé comme acide sulfurique.

Exemple Il.

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65 parties d'acide sulfurique concentré, 30 parties de sulfate de sodium et 5 parties d'anhydride sulfurique sont mé- langées et chauffées à 100 C. La solution est passée , gout- te par goutte, par une tuyère à travers un tuyau haut de trois mètres, qui est rempli de glycérine . On obtient ainsi des glo- bules solides contenant environ 71% d'acide sulfurique réactif.

Claims

RESUME La présente invention vise: 1) Un procédé de production de composés acides solides conte- nant de l'acide sulfurique susceptible de réaction, caractérisé par le fait qu'on fait réagir une proportion moléculaire d'un sulfate ou phosphate avec plus d'une proportion moléculaire d'acide sulfurique qui, le cas échéant, peut être formé au cours de la réaction à partir d'anhydride sulfurique et de l'eau con- tenue dans les sels, et qui est ajouté en une quantité telle que le produit final contienne tout au plus 85% d'acide sulfu- rique susceptible de réaction.

2) Procédé suivant 1), caractérisé en ce que le mélange de ré- action est constamment maintenu en agitation pendant la réaction 3) Procédé suivant 1 et/ou 2, caractérisé en ce qu'on chauffe le mélange de réaction à des températures comprises entre 80 C. environ et le point d'ébullition de l'acide sulfurique et qu'on le laisse refroidir en agitant constamment.

4) Procédé suivant 3), caractérisé en ce que, pour obtenir le produit final sous des formes diverses, on laisse tomber le mé- lange de réaction chauffé d'une hauteur convenable à travers un gaz indifférent approprié ou qu'on introduit, goutte à goutte, ledit mélange dans un liquide inerte.