BE441300A

BE441300A -

Info

Publication number: BE441300A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé de décarbonatatiun d'eau potable et d'eau d'utilisation avec élimination simultanée   de la silice au moyen d'hydrate de dolomie.   



   On sait, en ce qui concerne lucide carbonique libre ou fixé, ainsi que les agents durcissants, la chaux et la magnésie, combinés avec l'acide carbonique, qu'on peut les séparer par l'addition d'eau de chaux étendue ou saturée, de lait d'hydrate de chaux ou d'hydroxyde de calcium solide, à froid et à chaud, du monocarbonate de calcium et de l'hydrate de magnésium res- pectivement se précipitant prinoipalement sous forme de dépôts difficilement solubles. 



   Lorsqu'on utilise de l'hydrate de calcium il se produit d'abord une forte dilution au moment de l'introduction dans l'eau à adoucir.   C'est   pour cela que la réaction désirée est retardée. L'hydroxyde de calcium dissous se dissocie et il faut que les ions ainsi produits se rencontrent avec les ions de calcium ou de bicarbonate, etc... contenus dans l'eau et s'associent avec eux pour former du carbonate de calcium   etc...   



   Le 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Le phénomène dépend donc, d'une part, de ce que les ions ont besoin d'un certain temps pour se rencontrer et former le mono- carbonate, par diffusion et par un mouvement mécanique. Les mo- lécules de monocarbonate qui se produisent s'agglomèrent petit à petit pour former des particules colloidales plus grandes et el- les atteignent finalement une grosseur telle qu'elles peuvent se séparer sous forme de flocons. Cette formation de flocons, en passant par l'état colloïdal, exige aussi un certain temps qui, à chaud, est de une heure et demie à deux heures et, à froid, de deux à quatre heures et davantage.   C'est   pour cela que la décarbonatation au moyen de l'hydrate de chaux exige de grands récipients à réaction.

   Il est nécessaire, en outre, d'effectuer l'addition de l'hydrate de chaux exactement suivant la quantité et la composition de l'eau. Des excès d'hydrate de chaux, excès qui, en soi, favorisent la décarbonatation, ne conviennent pas lorsque l'eau doit servir ensuite d'eau potable ou être utilisée pour des usages divers ou pour l'alimentation de chaudières. 



   On sait en outre que l'on peut éliminer la silice dissoute dans   l'eau   en mettant   l'eau   en contact avec des gels d'hydroxyde de magnésium en forme de flocons ou de masses granu- leuses solides, ou en ajoutant à l'eau, avant ou après l'adou-   cissement,   de l'oxyde de magnésium actif en poudre ou en suspen- sion laiteuse, ou en faisant passer 1%au à travers une accumula- tion de boue d'oxyde ou d'hydrate de magnésium. L'utilisation de gels de magnésium solides a l'inconvénient que la surface active est engorgée, au bout de très peu de temps, par une formation de silicate ou par d'autres phénomènes, ce qui fait que l'élimi- nation de la silice cesse.

   Lorsqu'on utilise des suspensions d'oxyde de magnésium, il faut aussi un certain temps d'adaptation de l'opération et une certaine dimension du lit de boue à traverser. Même un oxyde de magnésium précipité très pur a besoin d'assez longtemps pour se transformer en hydrate, qui seul peut entrer en réaction.   Conformément     Conformément   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 longues soient nécessaires. 



   L'eau largement clarifiée dans le récipient à réaction passe ensuite encore sur un filtre MAGNO, c'est-à-dire sur un filtre chargé d'une matière granuleuse à base de dolomie par- tiellement calcinée. Il se produit sur ce filtre 'un filtrage mécanique précis, ainsi qu'une précipitation des 'durcissants résiduels   colloldaux   encore en présence et du silicate de ma- gnésium colloïdal. L'eau ainsi .traitée est parfaitement limpide, incolore ; elle ne contient ni fer ni composés du manganèse et elle ne contient qu'environ 1 à 2  d.H. de dureté due à des carbonates, sans excès appréciable d'hydrate de chaux.

   En outre, sa teneur en silice a été réduite à moins de lmg par litre et presque toujours à moins de 0,5 mg par litre, 
Le procédé peut être appliqué dans toute installation chimique existante servant à l'adoucissement, de sorte qu'il permet de compléter les anciennes installations n'éliminant pas la silice, en ajoutant l'élimination de la silice, et de les améliorer en augmentant leur capacité de produotion par suite      de la plus grande vitesse de réaction. 



   Le procédé peut taujours être reproduit au cours d'un essai effectué au laboratôire. En outre, on a fait des essais de fonctionnement qui ont duré plusieurs semaines sur une quantité d'eau de 50 m3/h et on a obtenu de bons résultats. Une eau ayant une dureté de   7  @   du bicarbonate a eu besoin, pour l'adou- cissement, de 70 g de CaO;   l'hydrate   de dolomie qui à été uti- lisé contenait 35% de CaO actif, de sorte, qu'il faudrait utili- 
 EMI3.1 
 ser, pour l'adoucissement, 200 g dhydxte de dolomie. par m3 d'eau. Comme la teneur en   MgO   de l'hydrata de dolomie était de   25%, on   a donc introduit dans l'eau 50 g de   MgO'   par m3. La te- neur en silice de l'eau brute était de 9 mg par litre. L'eau brute fut chauffée à 90  C.

   Après l'addition d'hydrate de dolo- mie et après une courte durée de contact de quelques minutes, la teneur en SiO2 tombe à 5 mg par litre. Dans le récipient à réaction 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 réaction la teneur en SiO2 tombe ensuite à 2 - 3 mg par   liitre,   et après filtrage à travers une composition MAGNO elle n'est plus que de 0,5 à 0,8 mg par litre.

   Par un filtrage subséquent à travers un échangeur de bases résistant à la chaleur, on peut éliminer complètement la dureté résiduelle, de sorte que l'eau ainsi traitée peut servir directement à alimenter des chau- dières à très haute pression (de plus de 100   @.atm.)   
Les composés de magnésium contenus dans l'eau d'origine sont transformés, par l'alcalinité de l'hydrate de chaux, en hydrate de magnésium qui se sépare facilement en flocons, car la solution contient déjà de l'hydrate de magnésium provenant de l'hydrate de dolomie. 



   Si la dureté de l'eau d'origine est due non seulement à du carbonate, mais encore à des substances autres que des carbonates, il est possible de supprimer la dureté due à ces dernières, de façon connue, par une addition simultanée de carbonate de soude. 
 EMI4.1 
 



  REv11J DICATI ONS 
1. Procédé de   décarbonatation   d'eau potable et d'eau d'utilisation avec élimination simultanée de la silice à l'aida d'hydrate de dolomie, caractérisé en ce que l'on ajoute une sus- pension d'hydrate de dolomie à l'eau   qu'il   s'agit de traiter.

Claims

2. Procédé suivant la Revendication 1, caractérisé en ce qu'on chauffe l'eau à 90 C avant d'ajouter l'hydrate de dolomie .

3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le chauffage de l'eau à 90 C a lieu après l'addition d hydrate de dolomie.

4, Procédé suivant les Revendications 1 à 3, carac- térisé en ce qu'on ajoute simultanément du .carbonate de soude pour éliminer la dureté due à des substances autres que des carbonates. <Desc/Clms Page number 5>

Conformément au procédé qui fait l'objet de l'invention, on utilise, au lieu des applications simultanées ou successives d'hydrate de chaux ou d'oxyde ou dthydrate de magnésium, l'appli- cation d'hydrate de dolomie obtenu par calcination de dolomie naturelle avec extinction effectuée ensuite. Cet hydrate de dolo- mie contient le calcium sous forme d'hydrate, tandis que le ma- gnésium est contenu sous forme d'exyde.

La composition de la dolomie est par exemple la suivante : EMI5.1 8i02 + FeZ03 + à12 3 6,9 CO2 4,5 % Teneur en eau 12,1 % CaO 48,5 % MgO 28,8 % 100,8 % @ Perte à la calcination 16,6 % Une substance ne contenant pas de H2O + C02 contient CaO = 58,0 % MgO = 34,2 %.

En se basant sur le rapport de solubilité et sur d'autres conver- sions chimiques de ce produit, on peut supposer qu'on se trouve ici en présence d'un oxhydrate mixte de calcium et de magnésium; EMI5.2 L'hydrata de dolomie ne se dissout dans l'eau que petit à pâtit.

Il se forme d'abord une boue légère à gros flocons., dont l'hydrate de calcium et l'hydrate de magnésium ne se séparent ensuite que petit à petit. Si l'on ajoute, à une eau contenant du bicar- bonate, de l'hydrate de dolomie en suspension, les particules d'hydrate <Desc/Clms Page number 6> d'hydrate de dolomie sont entourées d'une solution sabrés d'hydrate de calcium et elles contiennent également de l'hydrate de magnésium en quantité bien supérieure à celle qui correspond à la solubilité normale de Mg (OH)2. Par exemple, si l'on met 500 mg d'hydrate de dolomie en suspension dans 1000 cm3 d'eau, 140 mg de CaO et 79,2 mg de MgO entrent en solution sous forme d'hydrates.

Si l'on' met 25 g d'hydrate de dolomie en suspension dans 1.000 cm3 d'eau, 1.316 mg de CaO et 20 mg de MgO entrent en solution sous forme d'hydrates après un brassage intense de trois heures.

La réaction des ions de calcium et de bicarbonate en présence a donc lieu directement à la surface des particules de boue, car il y a, à cet endroit, des solutions concentrées des agents de précipitation. Le monocarbonate de calcium se sépare immédiatement sous une forme solide sans passer d'abord par l'état colloïdal. Les nouvelles séparations se produisent tou- jours sur les anciennes, qui servent de noyau de cristal. La particule d'hydrate de dolomie cède toujours de nouveaux hydrates concentrés pour de nouvelles précipitations en solution. C'est pourquoi, avec l'hydrate de dolomie, la décarbonatation et la séparation sous forme de flocons sont sensiblement plus rapides qu'avec l'hydrate de chaux pur.

Comme la dissolution de l'hydrate de dolomie s'effectue petit à petit, il n'est pas nécessaire d'ajouter l'hydrate de dolomie en quantités exactement stoechio- métriques; on peut, au contraire, l'utiliser en excès et les quantités en excès peuvent être largement utilisées, de façon con- nue, par réutilisation de la boue qui s'est précipitée et addi- tion de cette boue à de l'eau fraîche (circulation de la boue au moyan d'un injecteur ou d'une pompe).

L'hydrate de magnésium fourni par l'hydrate de dolomie et entrant en solution est capable de fixer rapidement et complè- tement la silice contenue dans l'eau, cette fixation se produi- sant immédiatement au moment de 1 addition et au contact avec 1'hydrate en suspension, sans que des durées d'action assez longues s <Desc/Clms Page number 7> 5. Procédé suivant les Revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'après avoir traité l'eau par de l'hydrate de dolomie, on la filtre à travers un filtre chargé d'une composition filtrante MAGNO.

RESUMA L'invention concerne un procédé,de décarbonatation d'eau potable et d'eau d'usage avec élimination simultanée de la silice en ajoutant à cette eau une suspension d'hydrate de dolomie.