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" Procédé de traitement du sulfate de sodium provenant de bains de précipitation de la viscose et d'autres solutions de sulfate alcalin utilisables industriellement ",
Le procédé selon l'invention consiste en ce qu'on chauffe du sulfate de sodium à 800-10000 dans une atmosphère réductrice avec un excès d'alumine comme on en obtient par exemple par attaque ou désagrégation de bauxite, en ce qu'on transforme en acide sul- furique les vapeurs d'anhydride sulfureux qui se dégagent pendant le chauffage et en ce qu'on utilise le résidu consistant en alu- minate de soude tel quel ou on le transforme par hydrolyse en les- sive de soude et en alumine.
On sait qu'à des températures supérieures à 1200-1300 le sulfate de sodium élimine de l'anhydride sulfureux. Toutefois, on n'a pas réussi à réaliser ce processus industriellement, car les quantités de chaleur nécessaires sont très élevées et qu'en par- ticulier la question des matières premières n'a pas encore pu être @
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résolue.
On sait aussi que lorsqu'on chauffe de la bauxite avec du sulfate de sodium et des additions de sulfure de sodium ou de charbon, on obtient de l'aluminate de sodium et de l'acide sulfu- reux. Le but de ce procédé est l'attaque la plus complète possib- le de la bauxite pour obtenir de l'aluminate de sodium hydrosoluble
On connaît encore un procédé selon lequel on obtient de l'a- cide sulfureux et du ferrate de sodium ou de l'aluminate de sodium par chauffage d'un melange de sulfate alcalin avec de l'oxyde de fer ou de l'aluminium et du charbon à environ 1200 .
Par rapport à ces propositions caractérisant l'état de la technique, le présent procédé se distingue par les mesures suivan- tes et présente les avantages suivants:
1. Conformément à l'invention, la réaction de l'alumine avec le sulfate de sodium a lieu déjà à 800-1000 C. Cet abaissement de la température de réaction par rapport aux procédés connus, qui exigent par exemple des températures de 1200 et plus, donne lieu à une importante économie d'énergie et à une réduction des autres dépenses industrielles, en particulier de celles relatives aux fours. En outre, il se produit à 1200 une concrétion du pro- duit de la réaction qui rend plus difficile sa transformation ulté- rieure.
L'abaissement de la température de réaction est possible en particulier grâce à ce que l'on emploie des gaz pour la réduc- tion au lieu de poudre de charbon comme dans le procédé connu*
2. Comme, dans le nouveau procédé, on emploie un mélange de gaz au lien de charbon, on évite la souillure de l'alumine par des constituants de cendre. Ceci est important parce que l'alumi- ne dans certaines circonstances est utilisé en cycle, de sorte que les constituantsode cendre s'enrichiraient.
3. Une autre différence décisive par rapport aux procédés connus est le rapport de poids entre l'alumine et le sulfate de sodium. Suivant le nouveau- procédé, on emploie un excès d'alumine
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afin d'expulser l'acide sulfurique le plus quantitativement pos- sible. La quantité de l'excès d'alumine à employer selon l'in- vention, est, entre. autres,dépendant de l'homogénéité du mélange d'alumine et de sulfate de sodium.
Un point essentiel de l'invention est que l'on obtient de de l'acide sulfureux intentionnellement en mélangeant du sulfate de sodium avec de l'alumine et en traitant ensuite ce mélange à des températures de 800 à 10000 dans un courant de gaz réducteur et finalement oxydant ou dans un courant de gaz alternativement réducteur et oxydant. La réaction s'opère suivant l'équation:
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Kaz 804 + gl2 0 00 m Naz 0. A1.2 03 + 00a + SOs-
En outre; selon l'invention, l'acide sulfureux obtenu doit: être transformé directement en acide sulfurique, et le produit concrète formé, en lessive de soude et en alumine, de sorte que l'alumine séparée peut être renvoyée dans le processus d'attaque.
Exemple :
On mélange intimement 10 kgs de sulfate de sodium avec 20 kgs d'alumine et on les calcine pendant quelque temps à 1000 C. dans un mélange de gaz réducteur, par exemple du gaz de gazogène ou du gaz d'éclairage, et finalement, avant l'achèvement de la réaction, à l'air, c'est-à-dire en présence d'oxygène. L'anhydride sulfu- reux qui se dégage est évacué et transformé en acide sulfurique. trouve L'aluminate de sodium qui se @ dans le résidu est soit employé tel quel, soit décomposé en alumine et en lessive de soude par hydrolyse avec de l'eau. Par un choix convenable des condi- tions, en particulier de la température et de la concentration, la plus grande partie de l'alumine précipite alors ou reste dans le résidu insoluble.
La lessive de soude contenant encore de l'alu- minium, qui se forme ainsi, est débarrassée du reste de l'alumine par introduction de gaz contenant de l'acide carbonique et peut être employée comme lessive de soude pure après caustification convenable, ou bien on peut aussi l'employer avec avantage pour la neutralisation et la clarification d'eau résiduelles acides et
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troubles. L'alumine obtenue est de nouveau employée pour l'atta- que de nouvelles quantités de sulfate de sodium.
Le bilan de l'exemple de réalisation décrit ci-avant montre qu'au moins 94,5% du sulfate de sodium mis en oeuvre peuvent être transformés en acide sulfurique et en aluminate de sodium cepen- dant que le restant demeure inchangé.
REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement du sulfate de sodium provenant de bains de précipitation de la viscose et d'autres solutions de sul- fate alcalin utilisables industriellement, caractérisé en ce qu'on mélange intimement le sulfate de sodium avec de l'alumine, en ce qu'on traite ensuite le mélange à 800-1000 dans un courant de gaz réducteur et finalement oxydant ou alternativement réducteur et oxydant, en ce qu'on transforme les vapeurs d'acide sulfureux qui s'échappent en acide sulfurique, et le produit de concrétion formé, de préférence en lessive de soude et en alumine et en ce qu'on renvoie dans le processus d'attaque l'alumine séparée.
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"Process for the treatment of sodium sulphate originating from viscose precipitation baths and other alkali sulphate solutions which can be used industrially",
The process according to the invention consists in heating sodium sulphate to 800-10000 in a reducing atmosphere with an excess of alumina as obtained, for example, by attack or disintegration of bauxite, into what is transformed in sulfuric acid the sulfur dioxide vapors which are given off during heating and in that the residue consisting of sodium aluminaate is used as it is or is transformed by hydrolysis into sodium hydroxide solution and alumina .
It is known that at temperatures above 1200-1300 sodium sulphate removes sulfur dioxide. However, we have not succeeded in carrying out this process industrially, because the quantities of heat required are very high and, in particular, the question of raw materials has not yet been possible.
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resolved.
It is also known that when bauxite is heated with sodium sulphate and additions of sodium sulphide or charcoal, sodium aluminate and sulphurous acid are obtained. The aim of this process is the most complete attack possible of bauxite to obtain water-soluble sodium aluminate.
A process is also known according to which sulfurous acid and sodium ferrate or sodium aluminate are obtained by heating a mixture of alkaline sulphate with iron oxide or aluminum and coal to about 1200.
Compared to these proposals characterizing the state of the art, the present method is distinguished by the following measures and has the following advantages:
1. According to the invention, the reaction of alumina with sodium sulfate already takes place at 800-1000 C. This lowering of the reaction temperature compared to known processes, which require, for example, temperatures of 1200 and In addition, results in significant energy savings and a reduction in other industrial expenses, in particular those relating to ovens. In addition, at 1200, a concretion of the reaction product occurs which makes its further transformation more difficult.
The lowering of the reaction temperature is made possible in particular by using gases for the reduction instead of carbon powder as in the known process *
2. As in the new process a mixture of gases bonded with carbon is used, soiling of the alumina by ash constituents is avoided. This is important because the aluminum in certain circumstances is used in cycle, so that the ash constituents would get richer.
3. Another decisive difference from known methods is the weight ratio between alumina and sodium sulfate. According to the new process, an excess of alumina is used
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in order to expel the sulfuric acid as quantitatively as possible. The amount of excess alumina to be employed according to the invention is between. others, depending on the homogeneity of the mixture of alumina and sodium sulfate.
An essential point of the invention is that sulfurous acid is intentionally obtained by mixing sodium sulfate with alumina and then treating this mixture at temperatures of 800 to 10,000 in a stream of reducing gas. and finally oxidizing or in an alternately reducing and oxidizing gas stream. The reaction takes place according to the equation:
EMI3.1
Kaz 804 + gl2 0 00 m Naz 0. A1.2 03 + 00a + SOs-
In addition; according to the invention, the sulfurous acid obtained must: be converted directly into sulfuric acid, and the concrete product formed, into sodium hydroxide solution and alumina, so that the separated alumina can be returned to the etching process.
Example:
10 kgs of sodium sulphate are intimately mixed with 20 kgs of alumina and they are calcined for some time at 1000 ° C. in a mixture of reducing gas, for example gasifier gas or lighting gas, and finally, before the completion of the reaction, in air, that is to say in the presence of oxygen. The resulting sulfurous anhydride is drained off and converted into sulfuric acid. The sodium aluminate which is found in the residue is either used as it is or decomposed into alumina and sodium hydroxide solution by hydrolysis with water. By proper choice of conditions, particularly temperature and concentration, most of the alumina will then precipitate or remain in the insoluble residue.
The sodium hydroxide solution still containing aluminum, which is thus formed, is freed of the remainder of the alumina by the introduction of gases containing carbonic acid and can be used as pure sodium hydroxide solution after suitable caustification, or well it can also be used with advantage for the neutralization and the clarification of acidic residual water and
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troubles. The alumina obtained is again used for attacking new quantities of sodium sulphate.
The balance sheet of the embodiment described above shows that at least 94.5% of the sodium sulfate used can be converted into sulfuric acid and sodium aluminate, however the remainder remains unchanged.
CLAIMS
1. Process for treating sodium sulphate from viscose precipitation baths and other industrially usable alkali sulphate solutions, characterized in that the sodium sulphate is intimately mixed with alumina, in this that the mixture is then treated at 800-1000 in a stream of reducing and finally oxidizing or alternatively reducing and oxidizing gas, in that the sulfurous acid vapors which escape are converted into sulfuric acid, and the product of concretion formed, preferably in sodium hydroxide and alumina and in that the separated alumina is returned to the etching process.