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" Procédé de décapage chimique du fer "
Le décapage chimique du fer, par exemple des tôles et des fils de fer, au moyen d'acides, tels que l'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique, exige de grandes quantités d'acides. On obtient dans ce cas, comme produits résiduaires, de très grandes quantités de lessives, qui contiennent des sels de fer, tels que le sulfate de fer et le chlorure ferreux, dont l'élimination ou la mise en valeur suscite de grandes difficultés aux usines.
Selon la présente invention, les acides nécessaires au déca- page chimique sont produits pendant l'opération même du décapage, en faible concentration, mais sous forme très active. On y arrive, conformément à l'invention, en employant, pour l'exécution de l'opération de décapage, des bains très chauds contenant un sel ferreux et en oxydant le sel ferreux en sel ferrique par introdua- tion d'air dans le liquide du bain. Le sel ferrique ainsi formé se décompose alors immédiatement en acide libre et en hydroxyde de fer par décomposition hydrolytique.
L'acide libre exerce l'ef-
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fet décapant voulu sur le fer présent dans le bain, et ainsi il est de nouveau transformé en sel ferreux, par exemple en sulfate ferreux, ce dernier étant de nouveau oxydé en sel ferrique;qui, par décomposition hydrolytique, fournit de nouveau de l'acide libre pour le décapage. Il se produit donc des réactions cycli- ques qui ont lieu continûment aussi longtemps que le bain contient encore du sel de fer et que de l'air y est insufflé.
La tenuen en acide libre du bain est très faible dans le cas de ce mode opératoire. Elle s'élève en général au maximum à quel- ques dixièmes pour cent. D'autre part, l'acide agissant à l'état naissant sur le fer est extraordinairement actif.
Pour la mise en oeuvre du procédé de décapage, on peut em- ployer des bains contenant par litre, par exemple, 20 à 40 gr. de fer sous forme de sel ferreux, par exemple de sulfate ferreux ou de chlorure ferreux* La teneur en fer du bain n'a pas une importance décisive pour la réussite. On peut par conséquent aller au delà ou rester en deçà des limites indiquées ci-avant.
La température du bain est utilement maintenue entre environ 50 et 70 . L'introduction du gaz oxydant peut être opérée par in- sufflation ou bien d'une autre manière. Evidemment, on doit veiller à ce que l'adduction et la distribution de l'air dans le liquide du bain ait lieu dans des conditions qui assurent l'effet visé. L'air peut être chauffé avant son introduction, Un peut airssi maintenir de la façon la plus simple le liquide du bain à la température désirée. Il va de soi qu'on peut aussi/dans des cas particuliers, augmenter l'effet oxydant de l'air, par exemple, par addition d'oxygène, ou le diminuer, par exemple par addition d'azote.
Le procédé offre une série d'avantagés essentiels.
Il n'est pas nécessaire d'employer l'acide comme tel, mais il est au contraire introduit sous forme d'un sel inoffensif. @
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Il en résulte non seulement des avantages techniques, mais aussi d'importants avantages économiques. 'routes les difficultés qui jusqu'à présent étaient liées à la mise en réserve et à l'élimi- nation des lessives résiduaires disparaissent.
L'hydroxyde de fer qui se sépare dans le présent procédé n'est pas colloïdal, mais de nature cristalline. Il se dépose par conséquent sous la forme d'un précipité, brun, qui ne gène ni ne contrarie en aucune façon le décapage. On peut éliminer l'hydro- xyde de fer de temps en temps, par exemple en évacuant le liquide du bain dans un récipient, en l'y laissant déposer pendant peu de temps et en repompant la lessive de nouveau dans le récipient de décapage pour continuer à l'y utiliser. Le résidu qui s'est déposé est un mélange d'hydroxyde brun de fer et de battitutes de fer noires ; peut être conduit au haut-fourneau eu égard à sa haute teneur en fer.
Les réactions décrites plus haut peuvent être favorisées ou accélérées du fait qu'on ajoute au bain depuis le commencement une petite quantité d'hydroxyde de fer colloïdal qui, apparemment, exerce une sorte d'effet catalytique.
Exemple.
Dans une cuve d'une contenance de 12 m5, on dissout 1500 kg. de sulfate ferreux dans 10 m3 d'eau, on chauffe le liquide aqueux à 60 et on insuffle ensuite, au moyen d'un compresseur, de l'air finement divisé. Ensuite, on introduit la matière ou matériau à décaper dans le bain, et l'on maintient celui-ci à la température convenable, a'est-à-dire à environ 60 , tout en y insufflant con- tinuellement de l'air. Lorsque le décapage est terminé, on re- tire la matière traitée et on la nettoie par un rinçage ou dou- chage énergique. Le chargement suivant peut être introduit immé- diatement dans le bain devenu libre.
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"Chemical iron stripping process"
Chemical pickling of iron, for example from sheets and wires, with acids, such as sulfuric acid and hydrochloric acid, requires large amounts of acids. In this case, very large quantities of detergents are obtained as residual products, which contain iron salts, such as iron sulphate and ferrous chloride, the elimination or use of which causes great difficulties for factories. .
According to the present invention, the acids necessary for chemical pickling are produced during the pickling operation itself, in low concentration, but in very active form. This is achieved, in accordance with the invention, by employing, for carrying out the pickling operation, very hot baths containing a ferrous salt and by oxidizing the ferrous salt to ferric salt by introducing air into the. bath liquid. The ferric salt thus formed then immediately decomposes into free acid and iron hydroxide by hydrolytic decomposition.
Free acid exerts the ef-
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desired pickling effect on the iron present in the bath, and thus it is again transformed into ferrous salt, for example ferrous sulphate, the latter being again oxidized to ferric salt; which, by hydrolytic decomposition, again provides free acid for stripping. Cyclic reactions therefore take place which take place continuously as long as the bath still contains iron salt and air is blown into it.
The free acid content of the bath is very low in the case of this procedure. It is usually a maximum of a few tenths per cent. On the other hand, the acid acting in a nascent state on iron is extremely active.
For carrying out the pickling process, it is possible to use baths containing per liter, for example, 20 to 40 g. of iron in the form of a ferrous salt, eg ferrous sulphate or ferrous chloride * The iron content of the bath is not critical to success. We can therefore go beyond or stay below the limits indicated above.
The temperature of the bath is usefully kept between about 50 and 70. The introduction of the oxidizing gas can be carried out by inflation or in another way. Obviously, care must be taken to ensure that the supply and distribution of air into the liquid of the bath takes place under conditions which ensure the intended effect. The air can be heated before it is introduced. It is possible to keep the liquid in the bath at the desired temperature in the simplest way. It goes without saying that one can also / in particular cases, increase the oxidizing effect of the air, for example, by addition of oxygen, or decrease it, for example by addition of nitrogen.
The process offers a series of essential advantages.
It is not necessary to use the acid as such, but on the contrary it is introduced in the form of a harmless salt. @
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This results not only in technical advantages, but also in significant economic advantages. 'roads the difficulties which until now were linked to the storage and disposal of waste detergents are disappearing.
The iron hydroxide which separates in the present process is not colloidal, but crystalline in nature. It therefore settles in the form of a precipitate, brown, which does not in any way interfere with or interfere with the pickling. The iron hydroxide can be removed from time to time, for example by draining the liquid from the bath into a container, allowing it to settle there for a short time and pumping the lye back into the stripping container to continue to use it there. The residue which settled is a mixture of brown iron hydroxide and black iron bats; can be used in the blast furnace due to its high iron content.
The reactions described above can be promoted or accelerated by adding to the bath from the beginning a small amount of colloidal iron hydroxide which apparently exerts a sort of catalytic effect.
Example.
In a tank with a capacity of 12 m5, 1500 kg are dissolved. of ferrous sulfate in 10 m3 of water, the aqueous liquid is heated to 60 and then finely divided air is blown by means of a compressor. Subsequently, the material or material to be etched is introduced into the bath, and the latter is maintained at the proper temperature, ie at about 60, while continuously blowing air therein. When pickling is complete, the treated material is removed and cleaned by vigorous rinsing or showering. The next load can be introduced immediately into the bath which has become free.