BE424586A

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Publication number: BE424586A
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Description

" Perfectionnements apportés à la fabrication de métaux al- calins et d'hydroxydes de métaux alcalins "
La présente invention est relative à un procédé nou- veau et perfectionné pour la fabrication de métaux alcalins ou d'hydroxydes de métaux alcalins.

Ce procédé est applicable en particulier à la fabrica- tion de soude oaustique et fournit une méthode qui est rapi- de et économique et donne un produit d'une très grande pure- té.

De nombreuses méthodes ont été proposées pour la fa- brication de la soude caustique . Certaines de celles-ci nécessitent deux stades séparés dans la fabrication où un plus grand nombre de ces stades et certaines d'entre elles nécessitent la purification de la soude caustique produite.

La présente invention permet de produire de la soude caustique d'un haut degré de pureté par ce qui est en fait une opération unique .

Conformément à la présente invention, un sel de métal alcalin , en particulier le chlorure , tel que le sel de cuisine, est mélangé avec une base non volatile telle que la chaux , et avec un agent réducteur solide , cet agent étant de préférence conducteur de l'électricité comme le coke , et le mélange est chauffé à l'abri de l'air et sous pression réduite de préférence dans un four à induction.

De cette manière, le métal alcalin est libéré et volatilisé sous la pression réduite . Il peut être recueilli et conden- sé comme métal , si on le désire , mais il est de préfé- rence mis en réaction avec l'eau pour former un hydroxyde de métal alcalin . Il peut être absorbé dans un agent ab- sorbant convenable , de préférence l'eau, ou de l'alcali dilué.

Par réaction chimique du métal alcalin avec l'eau , l'hydroxyde alcalin est produit en solution , de l'hydrogène est libéré et les gaz évacués peuvent être)traités ensuite pour la récupération ou l'utilisation des gaz réducteurs, y compris l'hydrogène, qu'ils peuvent contenir. 'Ces gaz réducteurs peuvent être brûlés dans les foyers de chaudières ou sous des évaporateurs pour l'hydroxyde alcalin ou sous des sécheurs pour sécher les matières premières.

Au dessina ci-annexé la Fig. 1 représente une forme d'appareil , en élévation schématique , appropriée à la mise en oeuvre de la présente invention et la Fig. 2 est une vue de détail , également en élévation schématique, du mécanisme de soupapes;
Dans une forme de réalisation de l'invention, qui est préférée , un mélange de coke et de sel de cuisine et de chaux est introduit dans une cubilot 1 entouré d'un enroule- ment flottant 2 intercalé dans un circuit électrique à haute fréquence ( non représenté ) , de façon que la température du coke dans le mélange soit élevée convenablement pour provoquer une réaction entre les ingrédients.

Le coke peut @

être porté à l'incandescence La réaction suivante a lieu:
C + 2NaCl + CaO= 2Na + Ca 012 + CO
La température employée ne doit pas être élevée, et de préférence elle n'est pas assez élevée pour faire fondre le chlorure de calcium produit . Par exemple, une tempéra- ture ne dépassant pas 600 C convient. Les ingrédients peu- vent être présents dans les proportions stecechiomériques où bien un excès de l'un d'entre eux peut être présent si on le désire .

Des moyens sont prévus pour fermer hermétiquement le cubilot en haut et en bas , tels que des couvercles amovi-
5 bles 3 et 4 et un orifice d'échappement/ ainsi qu'une sou- pape de transfert 6 sont prévus pour permettre que les va- en peurs de sodium métallique et l'oxyde de carbone soit reti- rés par des embranchements de tuyau 7 ou 8 connectés respec- tivement à des chambres 9 et 10 au moyen d'une pompe à air ( non représentée ) qui peut maintenir une pression aussi basse que c'est nécesaire, par exemple 20-50 millimètres de mercure . La pompe à air est connectée aux chambres 9 et 10 par des tuyaux 11 et 12 par l'intermédiaire d'une soupape de transfert 17 dont le mécanisme de commande est en connexion mutuelle avec celle de la soupape 6 comme cela se trouve représentée à la Fig. 2.

Les chambres 9 et 10 possèdent des orifices d'évacuation 18 et 19 munis d'une soupape. ou-
Suivant que c'est la chambre 9.et 10 qui est utilisée, les vapeurs sont mises en contact dans cette chambre avec une pluie d'eau provenant d'ajutages ou de crépines 13 et 14 respectivement , laquelle réagit avec le sodium et le dissout sous la forme de soude caustique . Il peut être dé- sirable dtemployer à cette fin une solution diluée de soude caustique qui est ainsi enriohie à une concentration qui rend son évaporation subséquente économique ou même inutile.

Quand le cubilot a été chargé et fermé hermétiquement

on fait fonctionner la double d'eau en ratant en marche les pompes de circulation 15 et 16 et la pompe à air est mise/en marche . Aussit8t que la pression est tombée à envi- ron 50 millimètres de mercure , des oscillations de haute fréquence sont engendrées dans u'enroulement 2 pour chauffer la charge . Après que la réaction a eu lieu dans une des chambres 9 et 10 la pompe,16 ou 15,de l'autre chambre est mise en marche et les soupapes 6 et 17 sont inversées .

On peut ensuite laisser s'écouler la solution de soude caus- tique et, si elle est suffisamment concentrée , on peut la laisser se solidifier par refroidissement. Quand la charge du cubilot est épuisée , le chlorure de calcium et les cendres du coke qui restent à la partie inférieure peuvent être facilement évacuéesen ouvrant le couvercle inférieur 3.

Au lieu d'employer des jets d'eau pulvérisée.-, on peut conduire les vapeurs sous la surface d'un liquide absorbant dans les chambres 9 et 10. Dans ce cas on peut se dispenser des pompes de circulation 15 et 16. En faisant passer les vapeurs à travers un condenseur on peut liquéfier le sodium métallique ou le solidifier et le recueillir sous huile ou autre agent d'exclusion de l'air .

Il est évident que l'invention peut aussi être mise en oeuvre dans un récipient horizontal, si on le désire , et qu'en employant du chlorure de potassium , du potassium métallique ou de la potasse caustique peuvent être obtenus.

Au lieu de coke on peut employer du graphite ou d'autres matières carbonées conductrice de l'électricité ou une autre matière réductrice conduisant l'électricité , telles que le ferro-silicium . Au lieu de chaux ( chaux vive ou chaux hydratée), on peut employer du calcaire ou pierre à chaux, de la dolomie , de la magnésie, de la magnésite ou un autre agent basique non volatil .

Enfin; si on le désire, d'autres sels de métaux alcalins

tels que le sulfate, peuvent être utilisés.

Il n'est pas néoessaire que la pression soit aussi basse que 50 millimètres. Il s'est avéré que d'autres pres- sions conviennent ,'par exemple jusqu'à une demi-atmosphère mais des pressions inférieures sont plus désirables.

Claims

. RESUME @ L'invention est relative à un procédé dans lequel un sel de métal alcalin , une base non volatile et un agent réducteur solide sont chauffés ensemble sous pression rédui- te et à l'abri de l'air et dans lequel des vapeurs contenant s du métal alcalin sont retirées et peuvent 'être condenées comme telles ou être amenées en contact avec de l'eau pour former de l'hydroxyde de métal alcalin. Le chauffage est effectué de préférence dans un four à induction . Le matai alcalin peut être le sodium ; lesel de métal alcalin peut être un chlorure ; la base @ non volatile peut être de la chaux; l'agent réducteur peut être du coke ou du graphite .

L'invention comprend les métaux alealins et les hydroxydes de métaux alcalins produits par le procédé qu'elle a pour objet.