BE455208A - - Google Patents

Description

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  " proche pour   la   préparation d'oxydes et d'oxydes hydratés métalliques "   L'industrie   utilise dans différents buts, des oxydes hydra- 
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 tés ou oxydeéSîques finement divisés par exemple comme matières premières dans la préparation de couleurs minérales, de produits pour l 'éil1a.ge etc.. 9ces oxydes hydratés ou oxydes sont généralement ob- tenus par précipitation des solutions de sels correspondants par des hydrates 1c7.ins ou aloalino-terreux. Si 1'on part comme matières .I2remièrest du mét correspondant dans sa. forme éleIJ611 talre on doit a'abord dlssoudre le métal dans un acide et précipiter ensuite la solution obtenue avec la base. En prOoéWw1t de ce1te faon, l'acide aussi -bien que la base sont en grande partie dévalorises et passent \MXt"oSef ou alca7.ino-terreux corres- pondant.

   En principe, ps plus l'acide que la base ne seraient néces- saires car l'on pourrait en fait produire l'oxyde par oxydation du   métal avec l'oxygène de l'air. Abstraction faite toutefois des procédes spéciaux, dans lesquels le métal est oxydé à l'état.vaporisée l'o-   
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 xydation directe ne permet pas 1 obtention d'oxyde aussi ornent: pul-   vérulant que la précipitation. Dans tous les cas, le procédé par voie sèche exige l'emploi de hautes températures. 



  L'objet de la présente invention est un procédé pour la préparation par voie humide d'oxydes ou d'oxydes hydratés métalliques sous forme finement pulvérulente (analogue à celle obtenue par precipitation) en partant du métal et de 1 oxygène, respectivement de l'air, dans lequel procédé aucune quantité appréciable de réactifs chimiques na sont utilisés. Le procédé consiste essentiellement en ce que l'oxygène est mis en réaction avec le métal par l'entremise ou l'intervention de chlorure cuivreux. Le procédé est applicable sur les métaux gui sont assez peu nobles pour pouvoir réduire des solutions de chlorure cuivrique et dont les oxydes, d'autre part, sont assez peu solubles pour pouvoir être précipités de la solution par   
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 1 oxychlorure ouivrlqie.

   Dans la forme d'exécution la plus simple du procédé, une solution, contenant à l'état dissous du cuivre et   du chlore sous forme de chlorure, est mise en contact continu, simultanément avec le métal à traiter et avec de l'oxygène ou de l'air.   
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 L'oxyde ou oxyde hydraté formé est filtré, solution peut être rèutîlisée PXYdr h{draté cuivre est le chlore la solution chlorure réutilisée à volonté. Le cuivre et le chlore sous forme de chlorure ne doivent pas se trouver dans la solution en proportion équivalente, I1 ett souvent préférable d'utiliser un excès de chljrure,-'par exemple sous forme de chlorure alcalin ou   alcalino-terreux,   ou sous forme de 

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 chlorure du métal à traiter.

   Le cuivre peut aussi bien être introduit   sous forme bivalente que sous forme monovalente, car pendant la réaction il S'établit automatiquement un certain rapport entre les deux degrés d'oxydation qui permet le transfert de l'oxygène. L'addition de sel de cuivre et de chlorure, même lorsque celui-ci est ajouté en excès, ne s'effectue qu'une seule fois, au commencement de l'opé-   ration,    Dans la poursuite du processus, (abstraction faite des pertes mécaniques) il n'est plus ajouté que du métal et de l'oxygène, respectivement de l'air, et il n'est exclusivement retiré' que de l'oxyde ou de l'oxyde hydraté du métal. Il ne se forme aucun produit   accessoire, eaux résiduelles ou autres. 



   Dans une deuxième forme d'exécution du procédé, une solu- tion contenant du cuivre bivalent et du chlore sous forme de chlorure est d'abord mise en contact le tempssuffisant avec le métal à   traiter pour que le cuivre soit réduit dans sa plus grande partie en chlorure cuivreux. Pendant cette période, la quantité correspondante    du métal à oxyder entre dans la solution sous forme de chlorure. 



  Cette solution, dans laquelle le chlorure cuivreux se trouve en sus-   pension, ou en partie dissous, lorsqu'il existe suffisamment de chlorure est séparée du métal puis traitée dans un autre récipient avec de l'air. Par cette épuration, le cuivre bivalent est reconstitué dans sa quantité originale, et le métal précipité de la solution sous forme d'oxy de ou d'oxyde hydraté. L'oxyde ou oxyde hydraté est filtré, et le filtrat qui correspond en quantité et composition à la solution d'origine, est réutilisé pour une nouvelle action sur   le métal dans la poursuite du processus. 



   L'obtention de précipités d'oxyde ou d'oxyde hydraté très pulvérulants peut, dans certaines circonstances, être favorisée lors- gue de la solution l'on sépare le chlorure cuivreux non dissous d'a-   bord   précipité, qu'on l'oxyde par traitement avec de l'oxygène ou de l'air, en tout ou en partie en oxychlorure et chlorure cuivriques, qu'on le réintroduise ensuite dans la solution pour continuer alors l'opération,   comme   indiqué plus haut. La précipitation de   l'oxyde   ou oxyde hydraté recherché, s'effectue alors plus rapidement et avec une dépense moindre d'oxygène, respectivement   d'air.   



   Dans une troisième forme d'exécution du procédé, on fait   agir sur le métal la moitié de la solution de sel cuivrique et de chlorure, mais, pendant tout le temps nécessaire pour que le sel cuivrique soit réduit en cuivre métallique. La solution qui maintenant contient à l'état dissous, au lieu du cuivre, le métal à oxyder, est mélangée en même temps que le cuivre métallique qui s'y trouve sous forme de fine suspension, au reste de la solution contenant le chlorure cuivrique et le chlorure, le cuivre métallique étant ainsi transformé en chlorure cuivreux, par réaction sur le chlorure cuivrique. La solution ainsi formée est traitée à l'air, ce qui provoque la précipitation sous forme d'oxyde respectivement d'oxyde hydraté, du métal entré précédemment en solution.

   Le précipité est séparé et la solution obtenue correspondant en composition et en quantité, a celle utilisée à l'orgine, est à nouveau séparée en deux parties comme décrit ci-dessus sont réutilisées pour Détention de nouvelles quantités d'oxyde, La façon de procéder décrite ci-dessus, peut également aussi servir, accessoirement, à transformer du cuivre impur en cuivre plus pur. Dans ce cas, on sépare, après la réduction, le cuivre en suspension dans la solution et au moyen de cuivre métallique impur, on poursuit la réduction du cuivre bivalent qui se trouve dissous dans la seconde moitié du liquide. Les quantités de cuivre impur qui entrent ainsi en solution, sont récupérées à l'état pulvérulent lors du cycle suivant sous forme plus pure.   



   EXEMPLES : 1 -Une tour chargée de grenaille d'étain, 

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 d'étain en-tiges, ou de petits morceaux de déchets d'étain, au tra-   vers de laquelle est insufflé de l'air par un ventilateur, est arrosée de manière continue par une solution ramenée par une pompe au   haut de la   tour.   Cette solution contient du chlorure de sodium, du chlorure stanneux, du chlorure cuivrique et du chlorure cuivreux. 



    Une partie de la solution, dérivée de façon continue du circuit principal, passe au travers d'un filtre-presse ou dans une centrifuge, où est séparé l'acide stannique formé, la solution dérivée étant en-   suite ramenée dans le circuit. De temps en   temps, l'étain   consommé dans la tour est remplacé par une nouvelle charge. L'acide stannique finement pulvérulant obtenu est lavé et peut être transformé par   chauffage en un oxyde stannique finement divisé. Le degré de finesse de l'acide stannique peut être influencé par le choix e la température et par la composition de la solution de réaction, lesquelles   peuvent varier entre de grandes limites.

   Si l'on désire maintenir de hautes concentrations en cuivre dans la solution, il est alors   recom-   mandable de charger la tour au début, outre   d'étain,   également avec   des déchets de tôles de cuivre, de copeaux de cuivre.etc...Ce cuivre n'est pas consommé; il ne sera donc nécessaire dans la poursuite de   l'opération, de n'ajouter que de l'étain.    



  Au lieu d'une tour par arrosage, on pourra travailler aussi dans une cuve chargée d'étain et remplie avec la solution. L'air est   insufflé finement réparti dans la solution au moyen d'une buse ou d'une fritte en céramique. 



   2 - Une solution contenant du chlorure ferreux et du chlo- rure cuivrique est introduite dans une cuve en bois chargée de vieux fer (copeaux, déchets de tole, etc.) etil y est insufflé de l'air   jusqu'à ce que le cuivre soit précipité. La suspension formée de cuivre finement divisé en solution de chlorure ferreux est conduite dans   une cuve à agitateur   où.   elle est mélangée avec une nouvelle quantité de solution de chlorure cuivrique contenant du chlorure ferreux et agitée le temps nécessaire pour que la réaction entre le cuivre et le chlorure cuivrique soit terminée. La solution formée de chlorure cui- vreux dans du chlorure ferreux est alors oxydée dans une autre cuve par insufflation d'air. Il se forme ainsi de l'oxyde ferrique hydraté et le cuivre monovalent est transformé en cuivre bivalent.

   L'oxyde   ferrique hydraté est filtré, lavé puis séché. La solution, qui a maintenant, à nouveau, la composition du début est ramenée dans le   processus. Une partie vient agir sur le fer, la deuxième partie est conduite directement dans la cuve à agitateur   où.   elle est à nouveau mélangée et mise en réaction avec la première partie qui vient   d'être   soumise à la réduction au contact du fer. A la fin du deuxième cycle,   la solution est utilisée pour le troisième.etc... Il est seulement nécessaire de compléter de temps en temps les petites pertes mécani-   ques de la solution.    



  Pour accélérer la réaction dans la cuve-agitateur il est avantageux de mettre, dès le début, une assez grande quantité de cuivre en fines particules (cuivre commercial en poudre). Ce cuivre n'aura plus jamais à être complété, les quantités consommées étant   récupérées automatiquement dans la suite du processus, 
Suivant la température de travail, la répartition de   l'air   et la composition quantitative de la solution en circulation, on ob-   tient des oxydes de fer hydratés de différents tons du jaune au brun, qui, après séchage à température modérée, forment de belles ocres pour couleurs fines.

   On obtient.par exemple, une ocre claire, jaune lumineuse, en travaillant avec une solution de une à deux molécules   FeCl2+ 0,2 à 0,5 molécules CuCl2 par litre et en maintenant dans la cuve de charge une température légèrement supérieure seulement à la température ambiante. 



    Par calcination des oxydes de fer hydratés on peut préparer de très belles sortes rouges-vifs d'oxydes de fer,  

Claims (1)

1. R E S U M E 1 - Procédé pour la préparation d'oxydes ou d'oxydes hydratés en partait des métaux correspondants, caractérisé en ce que l'on fait réagir les métaux sur une solution contenant du sel de cuivre et que l'on traite simultanément ou ultérieurement les produits de réaction, en présence de chlorure, avec un gaz contenant de l'oxygène.

   2 - On traite d'abord une solution contenant du sel cupri- que et du chlore suus forme de chlorure avec le métal correspondait à oxyder jusqu'à réduction complète ou partielle du sel cuivrique en chlorure cuivreux, on sépare ensuite du métal la solution contenant le chlorure cuivreux en suspension ou dissous sous forme de complexe pour la mettre en contact intime avec un gaz contenant de l'oxygène, puis on sépare l'oxyde ou l'oxyde hydraté formé, après quoi la solu- ion restante contenant à, nouveau du sel cuprique et du chlore sous forme de chlorure, peut être réutilisée pour la préparation de nou- velles quantités d'oxyde ou d'oxyde hydraté métallique.

   3 - D'une solution contenant du sel cuivrique on précipite d'abord le suivre en totalité ou en partie, sous forme de métal ou de chlorure cuivreux, par action du métal à oxyder; on traite ensuite la solution restante avec du chlorure cuivreux et un gaz contenant de l'oxygène, ou avec de l'oxychlorure cuivrique ou encore avec l'un et l'autre, puis on sépare de la solution, l'oxyde ou l'oxyde hydraté formé, 4 - La solution contenant du sel cuivrique et du chlore sous forme de cnlorure obtenue après la séparation de l'oxyde ou oxyde hydraté métallique, est utilisée de telle façon pour la préparation d'une nouvelle quantité d'oxyde ou oxyde hydraté, qu'une partie de la dite solution est amenée à agir sur le métal a oxyder jusqu'à précipitation du cuivre à l'état métallique,

   tandis qu'une autre partie est traitée avec du cuivre métallique jusqu'à réduction complète ou partielle du cuivre cuivrique en chlorure cuivreux, après quoi les deux solutions, à nouveau réunies, sont mises en contact intime avec un gaz contenant de l'oxygène pour former les oxydes ou oxydes hydratés métalliques, 5 - On met en contact une solution contenant du sel de cui- vre et du chlore sous forme de chlorure, simultanément avec le métal à oxyder et avec le gaz contenant de l'oxygène, puis on sépare de temps en temps de la solution, l'oxyde ou oxyde hydraté formé.

   6 - L'opération s'effectue en présence de cuivre métallique.

   7 - On opère avec des solutions qui contiennent dès le début soit du chlorure du métal à traiter soit un chlorure étranger tel qu'un chlorure alcalin ou alcalino-terreux, soit l'un et l'autre,