BE427652A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  BRUXELLES "PROCEDE DE PREPARATION DE SUBSTANCES D'ECHANGE DE CATIONS ET SUBSTANCES OBTENUES PAR   ABDICATION   DE CE   PROCEDE". -   
La présente invention se réfère aux substances permettant l'éohange des oationa en général. 



   On sait que certaines matières, oonvenablement chargées au préalable, ont la propriété de retenir les bases des solutions aveo lesquelles on les met en contact, en libérant en éohange une autre base; de telles matières permettent ainsi, par exemple, de transformer les sels de chaux d'une eau dure en sels de soude. 



  Plus réoemment l'on a découvert d'autres substances permettant non seulement l'éohange des bases entre elles, mais encore l'échan- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 ge d'une base contre de l'hydrogène.   Grâoe   à de telles substances, il est possible de débarrasser entièrement une solution des métaux des sels qu'elle peut renfermer en ne laissant subsister que les acides qu'il est ensuite facile d'éliminer, par exemple par fixation sur des matières à caractère basique ne donnant pas lieu à formation de composés solubles et susceptibles d'être régénérées après usage (substances d'échange d'anions). 



   Les substances d'éohange de oationa sont en général obtenues à partir de matières   hydrooarbonées   comme le liège, le bois, la paille ou autres dérivés   cellulosiques,   le oharbon de bois, la tourbe, le lignite, la houille, l'anthracite, les cokes obtenus à basse température, la poix, le goudron, le sucre, la dextrine et en général tous les composés organiques oarbonisables ou renfermant des composants susceptibles   d'être     carbonisés,qu'il   s'agisse de composés naturels ou de composés de synthèse.

   Ces matières sont traitées à chaud par un acide fort ayant des propriétés oxydantes, tel que l'acide   sulfurique,   de préférence employé à l'état concentré, l'acide ohlorosulfurique, ou encore par un agent équivalent, tel que l'anhydride sulfurique ou l'anhydride phosphorique.

   La réaction se traduit par une oxydation de la matière et une réduction du réactif, mais en outre il se produit des phénomènes de sulfonation, estérification, ou autres actions chimiques, dépendant des conditions de température, proportions et concentrations, de telle sorte que les produits finalement obtenue sont des substan-   ces   insolubles, de plus ou moins grande dureté, qui se prêtent parfaitement à   l'échange   non seulement des ions métalliques, mais aussi de l'hydrogène,   o'est-à-dire   des oations en général, ces substances pouvant être régénérées après usage par des solutions appropriées de sels ou d'acides.

   Ces substances peuvent être incorporéea à des matières de support, de façon à se présenter sono 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 forme de graine dura, quand leur dureté propre est   insuffisante,   la matière de support pouvant être inaotive ou au   oontraire   présenter elle aussi à un oertain degré les propriétés d'échange désirées. 



   Le procédé formant l'objet de la présente invention permet d'obtenir des substances du genre en question présentant un bien plus grand pouvoir d'éohange que celles déjà connues. Ce procédé consiste essentiellement à   oombiner   l'action de l'acide ou équi- valent sur la matière carbonée avec celle d'un agent oxydant ou d'un agent jouant le rôle de catalyseur pour les phénomènes   d'oxydation.   



   Comme agent oxydant   l'on   peut utiliser tous ceux qui ne donnent pas lieu avec l'aoide employé (par exemple l'acide sulfu- a rique concentré )/une réaotion susceptible de nuire à la réaction principale désirée. On peut oiter par exemple l'acide   ohromique,   le permanganate, les persulfates, l'acide azotique, etc... Comme catalyseurs d'oxydation l'on peut employer les sels de ohrome, d'aluminium, de manganèse, de oobalt, de niokel, de   fer  etc... utilisés de préférence sous forme anhydre pour éviter une dilution Inutile des   réaotifs   et au contraire tirer avantage des propriétés deahydratantea plus ou moins prononcées de ces substances. 



   Il est d'ailleurs à noter que certains corps peuvent jouer les deux rôles simultanément. Ainsi le permanganate de potassium est un oxydant et l'acide sulfurique le transforme en sulfate de potassium qui est un catalyseur d'oxydation pour l'acide   sulfuri-   que. Il va d'autre part sans dire que l'on peut employer en com- binaison des agents oxydants et des catalyseurs. 



   Il doit être entendu qu'on ne sortirait pas non plus du pro- cédé objet de l'invention en faisant agir les agents oxydants ou catalyseurs d'oxydation sur la matière carbonée avant ou après 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 traitement de oelle-oi par   l'aoide   sulfurique ou autre. 



   Les substances   d'échange   obtenues suivant l'invention présentent un pouvoir d'échange supérieur de 20 % à 40 % à celui des substances obtenues à partir des   mêmes   matières carbonées traitées par le même acide. Ainsi, par exemple, si l'on fait agir sur du lignite en granules un mélange de 170 om3 d'acide sulfurique concentré et de   20 om 3   d'acide azotique concentré, on obtient une substance d'échange dont le pouvoir atteint 8 g, de Ca O par litre. Le même lignite, traité par l'acide sulfurique concentre seul, donne une substance dont le pouvoir d'échange est d'environ 5 g. de Ca 0 par litre seulement. Si au lieu d'acide azotique on utilise de l'aoide ohromique, le pouvoir d'échange de la substance obtenue est de 7 g. Aveo le persulfate, ce pouvoir atteint 9 g. 



  On obtient des résultats équivalents en utilisant le   ohlorure   de ohrome, le chlorure d'aluminium et les autres sels oités plue haut. Bien entendu, d'ailleurs, les chiffrée sus-indiqués ne sont donnés qu'à titre d'indications et peuvent varier suivant la matière première choisie et les conditions de la réaction (durée, température, concentration, etc...). 



   Le traitement peut se faire en préparant à part le mélange d'acide fort et d'agent oxydant ou catalyseur, puis en y introduisant la matière carbonée et en laissant s'opérer la réaction spontanée, quitte à chauffer pour prolonger et compléter celle-ci. 



  Dans les exemples précités, on avait opéré sans chauffage et il est à noter qu'en chauffant l'on aurait certainement obtenu une substance à pouvoir d'éohange encore plus élevé. 



   Le traitement peut encore se faire en mélangeant d'abord la matière carbonée avec l'agent oxydant ou catalyseur choisi, puis en traitant ensuite l'ensemble par l'acide sulfurique concentré ou autre. Inversement l'on peut avoir avantage à traiter séparé- 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 ment le produit de réaction de l'acide sulfurique ou équivalent par un agent oxydant approprié en vue d'améliorer le pouvoir d'éohange. 



   A titre d'exemples complémentaires on indiquera ci-dessous quelques modes opératoires déterminés:   1 /   On traite du lignite en grains par un mélange d'acide   sulfurique b,   93 % (acide concentré à 66  Beaumé) et de bioxyde de manganèse (la proportion de bioxyde étant d'environ 1 % du poida du mélange). La réaotion s'opère en 6 heures à une température de 150  C. Dans ce cas, le bioxyde de manganèse est un oxydant et le sulfate de manganèse qui prend naissance est un catalyseur. 



   2 / On mélange du lignite en graina aveo une solution de   ohlorure   ferrique et on sèche à 110  C eans laver, Le produit sec est mélangé intimement avec de l'aoide sulfurique concentré et on laisse la réaotion s'opérer d'elle-même en 12 heures sans chauffer. 



   3 / On traite du lignite en grains par de   l'acide   sulfurique concentré additionné d'environ 1 % de sulfate d'alumine (alun commercial). On laisse la réaotion se faire d'elle-même pendant 12 heures. 



   Comme il va de soi et ainsi d'ailleurs qu'il résulte des explications qui précèdent, l'invention n'englobe pas seulement le procédé déorit de préparation de substances   d'échange,   mais ' encore, et oelà à titre de produite industriels nouveaux, les substances d'échange ainsi préparées, qu'elles servent à éohanger des bases métalliques entre elles ou à échanger celles-ci aveo de l'hydrogène. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. R é s u m 1 / Procédé de préparation de substances d'échange consistant <Desc/Clms Page number 6> à faire agir sur des matières hydrooarbonées telles que le lignite, la houille, le bois, la dextrine, etc..., un acide fort ou corps équivalent ayant des propriétés oxydantes, tel que l'acide sulfurique, l'acide chloroeulfurique, les anhydrides sulfurique ou phosphorique, eto.., et un agent oxydant tel que l'acide azotique concentré, l'acide chromique, eto..., ou un agent susceptible de catalyser les réactions d'oxydation, tel que les sels anhydres de chrome, aluminium, manganèse, eto...

   2 / A titre de produits industriels nouveaux, substances d'échange de bases ou de oations obtenues suivant le procédé défini soue 1 /.

   R e v e n d i c a t i o n s 1 - Procédé de préparation de substances d'éohange de cations à partir de matières hydrooarbonées traitées par un acide fort à action oxydante ou réactif équivalent, caractérisé en ce que ces matières telles que le lignite, la houille, le bois, la dextrine, etc..., sont également traitées par un agent oxydant ou un agent susceptible de catalyser les réactions d'oxydation.

   2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les agents oxydants ou catalyseurs d'oxydation sont ajoutés à l'acide ou réactif avant mise en contact de celui-ci avec les matières hydrooarbonées.

   3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme agents oxydants des corps qui, après avoir été réduits, se tranforment en composés susceptibles de jouer le rôle de catalyseurs.