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" Procédé de fabrication de l'outremer "
La fabrication de l'outremer s'effectue comme on le sait en cuisant des mélanges, composés essentiellement de kaolin, de carbonate de sodium, de soufre, de sulfate de sodium et dtagents réducteurs, dans des moufles ou creusets. La ouisson desdites matières dans ces moufles ou creusets provoque leur agglomération en morceaux qui, abstraction faite de fissures individuelles, ont leurs dimensions déterminées par les dimensions des récipients en question.
Dans @@ une telle cuisson d'outremer dans des moufles et creusets, les différences de température , les différences de grosseur des morceaux agglomérés et l'im- possibilité de régler rapidement et sûrement l'atmosphère régnant dans le four ont comme résultat qu'on obtient sou- vent des charges cuites ou "fournées " non homogènes oontenant une proportion plus ou moins grande de couleur les inutilisable;/fournées des creusets et moufles doivent être
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triées à la main et une partie des produits doit tre soumise à un grillage supplémentaire dans un four spé- cial.
Or il a été découvert que le procédé de cuisson d'outremer décrit ci-dessous qui fait l'objet de la pré- sente invention permet d'éviter complètement les fournées non uniformes, la formation d'une couleur brûlée inutili- sable ainsi que la nécessité d'un triage supplémentaire à la main.
Conformément à l'invention, le mélange pulvérulent, composé d'une manière connue en soi, par exemple de kao- lin, de soufre, de carbonate de sodium, de sulfate de sodium, de kieselghhr, de charbon de bois et de poix, est d'abord chauffé au-dessus de 750 , de préférence entre 800 et 900 , pendant qu'il est soumis à un mouve- ment de circulation ou de rotation régulier, par exemple dans un four rotatif, à l'abri de l'air.Au cours de cet- te opération, qui demande environ 1/2 à 2 heures, le mélange initial, qui était initialement pulvérulent, se convertit en une masse granuleuse de couleur sombre.
On laisse alors refroidir cette masse, pendant qu'on continue à la soumettre au mouvement de rotation et à la maintenir l'abri de l'air, au-dessous de 750 , de préférence en- tre 650 et 7000 environ, et, à cette température, on fait arriver de l'air, également sans interrompre le mouvement de rotation, jusqu'à ce que le bleu d'outremer ait pris naissance, A ce stade, il se forme dans la chambre de réaction un mélange de gaz contenant de l'anhydride sul- fureux. L'outremer ainsi obtenue se.présente sous forme de grains modérément solides. On le soumet alors, de la manière connue, à une lixiviation suivie d'un broyage au degré de finesse désiré.
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Le procédé décrit est susceptible de recevoir diver- ses modifications et variantes. C'est ains4par exemple, que la grosseur du grain du mélange initial a une grande influence sur l'aspect de la couleur finie. En général, les coloris sont d'autant plus purs que le broyage est plus poussé. De même, en modifiant la composition du mé- lange initial, d'une manière connue, on peut influencer la nuance du produit final.
Il a en outre été découvert qu'on peut se dispenser de tout ou partie du soufre contenu dans le mélange initial si, dans le premier -stade du procédé, on fait passer à travers et sur la masse de cuisson du gaz H2S ou un gaz contenant H2S. Même lorsqu'ils sont exempts de soufre, des mélanges réagissent avec H2S pour donner des corps foncés qui, dans la seconde phase du procédé, se conver- tissement en bleu d'outremer sous l'action de l'air.
De plus, on peut influencer et accélérer la formation de bleu obtenu dans la seconde phase du procédé en subs- titutuant à l'action de l'air celle d'un mélange d'air et de SO2.
Dans le cas où le bleu d'outremer ainsi produit pré- senterait une nuance verdâtre, il peut être avantageux de soumettre le produit de réaction à l'action de H2S ou de gaz contenant H2S pendant que, sans interrompre le mouve- ment de rotation, on continue à le refroidir à des tempé- ratures comprises entre 400 et 100 . Il en résulte une conversion du ton verdâtre en le ton rougeâtre pur dési- ré du bleu d'outremer.
On peut finalement réaliser le procédé d'une manière continue en effectuant les réactions dans un four rotatif, de préférence incliné et de longueur correspondante,dans la partie supérieure duquel le mélange initial est exposé à l'abri de l'air à une température de plus de 750 ,alors qu'il règne une différence de température de 600 à 200
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dans la partie inférieure, et en faisant arriver de l'air pour assurer le maintien d'une atmosphère à action oxy- dante contenant SO2. Le produit de la réaction avance à travers le four dans le sens de la chute de températir e et est retiré , à l'extrémité, sous forme de bleu d'outre- mer fini.
Exemple 1 :
On broie pendant 8 heures dans un moulin à billes un mélange composé de :
23,47 % de carbonate de sodium.
4,00 % de sulfate de sodium
32,00 % de soufre
2,54 % de poix
2,54 % de charbon de bois 28,00 % de kaolin
7,45 % de kieselguhr.
On chauffe le mélange à l'abri de l'air dans un four rotatif, à 850 . On refroidit alors la matière, que le procédé de cuisson a convertie en une masse ruisselante composée de petits grains, à 650 . A cette température, on laisse pénétrer de l'air sans interrompre le mouvement de rotation du produit. Celui-ci se convertit en bleu d'outremer.
Exemple 2:
Un mélange analogue à celui de l'exemple 1 mais ne contenant pas de soufre est chauffé pendant 2 heures à 850 dans le four rotatif pendant qu'on fait passer des gaz consistant en H2S ou en contenant. Après avoir refroi- di à 700 dans une atmosphère contenant H2S, on insuffle de l'air jusqu'à ce que la masse ait été convertie en bleu d'outremer.
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Exemple 3:
On soumet le mélange de l'exemple 1, dans la première phase du procédé, au même traitement que dans cet exemple.
Dans la seconde phase, on insuffle à 6500 un mélange de SO2 et d'air dans le four rotatif. Ceci accélère la con- version en bleu d'outremer.
Exemple 4:
On procède d'abord comme dans l'exemple 3. Lors du refroidissement dans le four rotatif, on introduit dans la chambre de réaction, au dessous de 400 , un courant de gaz contenant H2S. On obtient un outremer ayant un ton rougeâs tre particulièrement pur.
Exemple 5:
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On fait passer le mélange de l'exemple/dans un long four rotatif incliné qui possède me température de 850 dans sa partie supérieure et une température décroissant de 600 à 200 dans sa partie inférieure. Par un apport d'air approprié, on assure le maintien d'une atmosphère oxydante contenant SO2 dans la partie inférieure du four.
Le produit se déplace dans le sens de la chute de tempéra- ture. On extrait le bleu d'outremer fini de l'extrémité du tambour.
Un avantage particulièrement mmportant du procédé qui vient d'être décrit sur les procédés connus réside dans le fait que, en comparaison avec ces derniers, il permet de réduire considérablement la durée du processus de formation de l'outremer , de sorte qu'il suffit d'une opération continue d'une durée de 1 1/2 heure pour conver- tir le mélange initial en outremer fini.
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"Ultramarine manufacturing process"
The manufacture of ultramarine is carried out, as is known, by firing mixtures, composed essentially of kaolin, sodium carbonate, sulfur, sodium sulphate and reducing agents, in mittens or crucibles. The hearing of said materials in these muffles or crucibles causes them to agglomerate into pieces which, apart from individual cracks, have their dimensions determined by the dimensions of the containers in question.
In such an ultramarine firing in mittens and crucibles, the differences in temperature, the differences in size of the agglomerated pieces and the inability to quickly and reliably regulate the atmosphere in the furnace result in one often obtains non-homogeneous fired or "batches" loads o containing a greater or lesser proportion of color which cannot be used; / batches of crucibles and muffles must be
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sorted by hand and some of the products must be subjected to additional roasting in a special oven.
However, it has been discovered that the ultramarine cooking process described below which forms the subject of the present invention completely avoids non-uniform batches, the formation of an unnecessary burnt color as well as the need for additional sorting by hand.
In accordance with the invention, the powder mixture, composed in a manner known per se, for example of karin, sulfur, sodium carbonate, sodium sulphate, kieselghhr, charcoal and pitch, is first heated above 750, preferably between 800 and 900, while it is subjected to a regular circulating or rotating movement, for example in a rotary kiln, protected from the heat. air. During this operation, which takes about 1/2 to 2 hours, the initial mixture, which was initially powdery, turns into a dark granular mass.
This mass is then allowed to cool, while it continues to be subjected to the rotational movement and to keep it protected from air, below 750, preferably between 650 and 7000 approximately, and, at At this temperature, air is made to arrive, also without interrupting the rotational movement, until ultramarine blue has arisen. At this stage, a mixture of gases is formed in the reaction chamber containing sulfurous anhydride. The ultramarine thus obtained is in the form of moderately solid grains. It is then subjected, in the known manner, to leaching followed by grinding to the desired degree of fineness.
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The method described is susceptible to various modifications and variations. Thus, for example, the grain size of the initial mixture has a great influence on the appearance of the finished color. In general, the colors are all the purer the more thorough the grinding. Likewise, by modifying the composition of the initial mixture, in a known manner, the shade of the final product can be influenced.
It has also been discovered that all or part of the sulfur contained in the initial mixture can be dispensed with if, in the first stage of the process, H2S gas or a gas is passed through and over the cooking mass. containing H2S. Even when they are free of sulfur, mixtures react with H2S to give dark bodies which, in the second phase of the process, change to ultramarine blue under the action of air.
In addition, it is possible to influence and accelerate the formation of blue obtained in the second phase of the process by substituting for the action of air that of a mixture of air and SO2.
In the event that the ultramarine blue thus produced exhibits a greenish tinge, it may be advantageous to subject the reaction product to the action of H2S or gas containing H2S while, without interrupting the rotational movement. , it is continued to be cooled to temperatures between 400 and 100. This results in a conversion of the greenish tone to the desired pure reddish tone of ultramarine blue.
The process can finally be carried out in a continuous manner by carrying out the reactions in a rotary kiln, preferably inclined and of corresponding length, in the upper part of which the initial mixture is exposed in the absence of air at a temperature of more than 750, while there is a temperature difference of 600 to 200
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in the lower part, and by supplying air to ensure the maintenance of an oxidizing atmosphere containing SO2. The reaction product advances through the furnace in the direction of the drop in temperature and is withdrawn at the end as finished overseas blue.
Example 1:
A mixture composed of:
23.47% sodium carbonate.
4.00% sodium sulfate
32.00% sulfur
2.54% pitch
2.54% charcoal 28.00% kaolin
7.45% kieselguhr.
The mixture is heated in the absence of air in a rotary oven, to 850. The material, which the cooking process has converted into a trickling mass of small grains, is then cooled to 650. At this temperature, air is allowed to penetrate without interrupting the rotational movement of the product. This turns into ultramarine blue.
Example 2:
A mixture similar to that of Example 1 but containing no sulfur is heated for 2 hours at 850 in the rotary kiln while passing gases consisting of or containing H2S. After cooling to 700 in an atmosphere containing H2S, air is blown in until the mass has been converted to ultramarine blue.
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Example 3:
The mixture of Example 1 is subjected in the first phase of the process to the same treatment as in this example.
In the second phase, 6500 a mixture of SO2 and air is blown into the rotary kiln. This speeds up the conversion to ultramarine blue.
Example 4:
The procedure is first as in Example 3. During cooling in the rotary kiln, a gas stream containing H 2 S is introduced into the reaction chamber, below 400. An ultramarine is obtained having a particularly pure reddish tone.
Example 5:
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The mixture of example is passed through a long inclined rotary kiln which has a temperature of 850 in its upper part and a temperature decreasing from 600 to 200 in its lower part. By providing an appropriate air supply, an oxidizing atmosphere containing SO2 is maintained in the lower part of the furnace.
The product moves in the direction of the drop in temperature. The finished ultramarine blue is extracted from the end of the drum.
A particularly important advantage of the process which has just been described over the known processes lies in the fact that, in comparison with the latter, it makes it possible to considerably reduce the duration of the ultramarine formation process, so that it is sufficient of a continuous operation lasting 1 1/2 hours to convert the initial mixture into a finished ultramarine.