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Procédé et dispositif pour la production dsoxychlorure de fer
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En plus des chlorures FeCl2' et FeC13, le fer forme encore un oxychlorure .répondant à la formule Fe0Cl. Jusqu'à présent, ce produit n'a pas été employé industriellement, parce qu'il ne s'obtient que difficilement par les méthodes -actuellement utilisées.
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lia présente invention a pour objet un procédé de fabrication indus- trielle de l'oxychlorure de fer, qui fait de celui-ci un produit facile à obtenir industriellement. Alors que jusqu'à présent l'oxy-
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chlorure de fer né2= pouvait s'obtenir qu'en bombe, -avec un faible rendement, l'invention permet de le produire de façon simple.
Ont trouvé que, dans des conditions Dpgretoires appropriées, l'oxychlorure de fer peut s'obtenir par la décomposition thermique de 1-lhydrate du chlorure ferrique. On peut guider la réaction de façon qu'elle
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se poursuive, dans les Targes limites de temperabure comprises entre 100 à 500 C., mais de préférence entre .300 à 400 C., pratiquement complètement, de gauche à droite selon l'équation:
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FeCl3 . '2 H 0 z FeC13 = 2 FeOCl + 4 HCl La réaction peut s'effectuer sans aucun excès d'eau, de sorte que 15-acide chlorhydrique se dégage à l'état sec et peut être utilisé pour d'autres procédés.
Le procédé suivant l'invention peut être réalisé par exemple de la façon suivante:
L'hydrate de chlorure ferrique fondu par chauffage jusqu'à environ 100 C est chargé p.ar un distributeur approprié 1 (voir dessin annexé) sur un cylindre rotatif 2 chauffé à environ
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'350-300 C, la matière se trouvant dans .le distributeur 1 étant, de préférence, continuellement -agitée en vue de son homogénéisation.
La vitesse de rotation et les dimensions du cylindre se déterminent de façon que la réaction soit terminée quand la substance ,atteint le racloir 3. En cet endroit, le produit de réaction est enlevé du cylindre et tombe dans une trémie collectrice 4, tandis que 1''acide chlorhydrique dégagé s'échappe en 5.
Suivant la teneur en eau des matières de départ, les cas suivants peuvent se produire comme suite à la réaction:
Lorsque le rapport moléculaire H2O à FeCl3 est inférieur à 1, l'excès de chlorure ferrique empèche une hydrolyse allant-au dela du stade d'oxychlorure, et il se forme un mélange d'oxychlorure de fer et de chlorure ferrique, entièrement exempt d'oxydes, d'où l'on peut éliminer, de façon quelconque, par exemple par lavage à l'eau, le chlorure ferrique encore présent, pour obtenir de l'oxychlorure de fer pur.
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Si le rapport moléculaire Ii20 à FeCl3 est voisin de 1, la presque totalité de chlorure ferrique se transforme en oxychlorure. Il se forme, en plus, une faible quantité de chlorure @
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ferreux et des traces d'oxyde de fer, et des quantités minimes de chlorure ferrique sont également présentes dans le produit.
Enfin, si le rapport moléculaire H20 à FeCl3 depasse 1, l'excès d'eau fait que l'hydrolyse dépasse légèrement le stade de FeOCl; dans ce cas, le produit final contient donc une certaine proportion d'oxyde de fer. L'acide chlorhydrique dégagé n'est pas entièrement exempt d'eau.
On règlera donc le rapport entre l'eau et le chlorure ferrique selon le produit final désiré. Si l'on attache de la va- leur à l'obtention d'acide chlorhydrique absolument sec et de FeOCl chimiquement homogène, on choisira un rapport moléculaire H20 à FeCl3 inférieur à 1, et l'on éliminera le reste de chlorure ferrique.
Si, par contre, on recherche surtout la transformation pratiquement complète du FeCl , comme c'est le cas lorsque le produit de réaction est destiné à la production de fer métallique, on choisira un rapport moleculaire H20 à FeCl3 égal ou supérieur à 1.
Le procédé de production de FeOCl qui vient d'être décrit peut se réaliser soit comme procédé indépendant, soit comme opération intermédiaire dans la réduction de FeCl3 à l'état de fer métallique, ainsi que cela se pratique depuis peu en vue de la fa- brication de fer particulièrement pur, parce que ce procédé rend possible une utilisation beaucoup plus économique de l'hydrogène.
Dans de tels procédés, l'eau obtenue au cours de la transformation des minerais de fer en chlorure ferrique peut servir à l'hydrata- tion de ce dernier.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Procédé de production d'oxychlorure de fer, caracté- risé en ce que l'on traite du chlorure de fer par de l'eau, à des températures dépassant 100 C.
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Method and device for the production of iron chloride
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In addition to the chlorides FeCl2 'and FeC13, iron also forms an oxychloride. Corresponding to the formula FeOCl. Until now, this product has not been used industrially, because it is only difficult to obtain by the methods currently used.
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The present invention relates to a process for the industrial manufacture of iron oxychloride, which makes it a product easy to obtain industrially. While so far the oxy-
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iron chloride né2 = could be obtained only in a bomb, -with a low yield, the invention makes it possible to produce it in a simple manner.
Have found that, under suitable conditions, iron oxychloride can be obtained by thermal decomposition of ferric chloride 1-lhydrate. We can guide the reaction so that it
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continues, within the temperabure limits of between 100 to 500 C., but preferably between .300 to 400 C., practically completely, from left to right according to the equation:
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FeCl3. '2 H 0 z FeCl 3 = 2 FeOCl + 4 HCl The reaction can be carried out without any excess of water, so that 15-hydrochloric acid is evolved in the dry state and can be used for other processes.
The method according to the invention can be carried out, for example, as follows:
The molten ferric chloride hydrate by heating to about 100 ° C. is charged by a suitable distributor 1 (see accompanying drawing) on a rotating cylinder 2 heated to about
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'350-300 C, the material in .le distributor 1 preferably being continuously agitated for homogenization.
The speed of rotation and the dimensions of the cylinder are determined so that the reaction is finished when the substance reaches the scraper 3. At this point, the reaction product is removed from the cylinder and falls into a collecting hopper 4, while 1 hydrochloric acid released escapes at 5.
Depending on the water content of the starting materials, the following cases may occur as a result of the reaction:
When the molecular ratio H2O to FeCl3 is less than 1, the excess ferric chloride prevents hydrolysis beyond the oxychloride stage, and a mixture of iron oxychloride and ferric chloride is formed, completely free of 'oxides, from which the ferric chloride still present can be removed in any way, for example by washing with water, in order to obtain pure iron oxychloride.
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If the molecular ratio Ii20 to FeCl3 is close to 1, almost all of the ferric chloride is transformed into oxychloride. In addition, a small amount of chloride is formed @
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ferrous and traces of iron oxide, and minimal amounts of ferric chloride are also present in the product.
Finally, if the molecular ratio H20 to FeCl3 exceeds 1, the excess of water causes the hydrolysis to slightly exceed the FeOCl stage; in this case, the final product therefore contains a certain proportion of iron oxide. The hydrochloric acid given off is not entirely free from water.
The ratio between water and ferric chloride will therefore be adjusted according to the desired end product. If value is attached to obtaining absolutely dry hydrochloric acid and chemically homogeneous FeOCl, a molecular ratio of H2O to FeCl3 of less than 1 will be chosen, and the remainder of ferric chloride will be eliminated.
If, on the other hand, one seeks above all the practically complete transformation of FeCl, as is the case when the reaction product is intended for the production of metallic iron, one will choose a molecular ratio H20 to FeCl3 equal to or greater than 1.
The process for the production of FeOCl which has just been described can be carried out either as an independent process or as an intermediate operation in the reduction of FeCl3 to the state of metallic iron, as has recently been practiced in view of the fa- particularly pure iron, because this process makes possible a much more economical use of hydrogen.
In such processes, the water obtained during the transformation of iron ores to ferric chloride can be used for the hydration of the latter.
CLAIMS ---------------------------
1.- Process for the production of iron oxychloride, characterized in that iron chloride is treated with water, at temperatures exceeding 100 C.