BE465483A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION   Sixto     FAYNO   MENDICOUAGUE "Procede de préparation de sels de chrome et d'acide chromique.11 Priorité d'une demande de brevet déposée en Espagne le 2 juin 1945, N  170.078 
La présente invention a pour objet un procédé de préparation de sels,de chrome et d'acide chromique. 



   Elle se rapporte plus spécialement à un procédé permettant d'obtenir directement et par voie humide, des sels de chrome et de l'acide chromique, à partir de minerais qui contiennent du chrome, comme par exemple la chromite,et à partir d'oxydes de chrome, calcinés à haute température, oxydes qui ont été considérés jusqu'à présent comme étant inattaquables par les acides. Le procédé selon l'invention permet également d'obtenir des oxydes et des sels d'aluminium, de magnésium, de nickel et d'autres métaux analogues, qui sont présents dans les oxydes de chrome bruts et dans les minerais de chrome, en tirant profit d'une manière économique de ceux des minerais dont les teneurs en oxyde métallique sont faibles et qui ne pouvaient pas être traités par les procédés précé- demment connus. 



   L'invention permet de fabriquer d'une manière économique, tous les sels de chrome et des oxydes métalliques, comme par exemple les oxydes d'aluminium, de nickel, de ma- gnésium, de fer, et de métaux analogues. 



   Jusqu'à maintenant, pratiquement toutes les in-   dustries s'occupant de la fabrication des sels de chrome en partant de minerais de chrome et d'oxydes de chrome, emploient   le procédé suivant : 
Le   minerai   de chrome, broyé et pulvérisé, est mé- langé avec de la chaux vive   (OaO),   du carbonate de sodium ou de potassium et d'autres sels de sodium ou de potassium, comme le sulfate de sodium ou le chlorure de sodium, en petite pro- portion, variant légèrement d'une industrie à l'autre. 



   Les charges ainsi obtenues sont calcinées à haute température dans des fours, en général dans des fours élec- triques. 



   Il est nécessaire d'utiliser des fours de'grande capacité et la proportion de chrome par rapport à la masse, est réduiteune concentration de moins de 15% d'oxyde de chrome (Cr2O2), et pour cette raison, des chromites titrant moins de 45 % d'oxyde de chrome, ne peuvent pas être traitées économiquement, et les rendements maximum sont de 80 %. Le chrome est transformé en chromate de sodium ou de potassium, et ensuite en bichromate, forme dans laquelle il est mis sur le marché, la production d'acide chromique pur étant très coûteuse et difficile à cause de l'élimination du sulfate de sodium produit à partir du chromate de sodium.

   Plusieurs cris- tallisations sont nécessaires pour obtenir du bichromate 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 commercial d'un degré de pureté de 96 à 98 %, entrainant une très grande consommation de sels alcalins et de très hauts frais d'installation, ainsi que de grands dangers d'empoison- nement. Il en résulte que la production de produits purs est très coûteuse. 



   Selon toutes les autorités, l'oxyde de chrome, lorsqu'il a été calciné à des températures d'environ 400 C, est considéré comme ne pouvant pas être attaqué par les aci-   des minéraux et organiques pour former des sels et, semblablement, les minerais de chrome sont inattaquables par les   acides. Le seul procédé employé en laboratoire pour l'analyse du chrome est une calcination à très haute température avec des carbonates alcalins, de l'oxyde de magnésium ou autres oxy- des analogues,le mélange étant soumis à un chauffage au cha- lumeau, par petite quantité et pendant plusieurs heures, à   très haute température. 



  L'oxyde de chrome (Cr2O3),lorsqu'il a été soumis à une calcination rapide à des températures déassant 400 C, fait prise de lui-même et se transforme en CrO2. Ces deux   oxydes peuvent être traités par le procédé de l'invention. 



   Le procédé que l'on va décrire, tout en étant très simple, très bon marché, et sans aucun danger d'intoxi- cation, permet d'utiliser des minerais contenant du chrome en une quantité inférieure à 20% d'oxyde de chrome, et d'ob- tenir des produits tels que du fer, de l'aluminium, du nickel, du magnésium, et d'autres métaux analogues contenus dans les minerais de chrome et dans les oxydes de chrome. Ce procédé est très simple, donne de très hauts rendements, et l'instal- lation pour sa réalisation est extrêmement économique, tout en permettant en même temps d'obtenir des produits de très grande pureté par une seule cristallisation, en éliminant la nécessité d'utiliser des fours et des, appareils auxiliaires. 



   Pour réaliser ce qui précède, le procédé adopté est le suivant : 
Le minerai de chrome est broyé et pulvérisé au même degré de finesse que pour le procédé de calcination. Ce minerai contient habituellement du fer, de l'aluminium, du magnésium et un peu de   nickel, ou   d'autres métaux analogues, 
 EMI2.1 
 à l'état d<oxydes, 0r40 , Fe 03, A103, NgO et Ni0 etc... 



   Les bonnes qualités contiennent de 50 à 60% d'oxydes de chrome et les qualités inférieuresjusqu'à 5 %. 



   L'oxyde de chrome obtenu des cuirs tannés, renferme habituellement un peu d'oxyde d'aluminium, un peu de fer et un peu de chaux, en proportion pouvant aller jusqu'à 35 %, voire même plus quelquefois, ainsi qu'une petite quantité de sodium ou de potassium. Cet oxyde de chrome peut être traité par le procédé selon l'invention. 



   Si de tels oxydes de chrome sont traités, ceux-ci sont lavés et filtrés pour en éliminer tous les sels de sodium ou de potassium, puis ils sont ensuite séchés. 



   A partir de ce moment, le traitement, pour les minerais et pour les oxydes, est le même. Ces produits ainsi préparés sont traités , avec de l'acide sulfurique concentré d'un poids spécifique compris entre 1,73 et 1,83, dans des bouilloires ouvertes , revêtues intérieurement de feuilles de plomb et munies d'un agitateur, bien que ces produits puissent également être traités dans un autoclave ou dans un récipient similaire. Le traitement peut également être exécuté dans un appareil d'un type différent, résistant aux acides et sans agitateur. On place dans le récipient une partie de 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 minerai ou d'oxyde de chrome et deux parties d'acide sulfurique, bien que cette'quantité d'acide sulfurique puisse varier selon la nature de la matière première.

   On chauffe à basse ,   @   température, et la réaction a lieu par catalyse en produisant suffisamment de chaleur à partir de ce moment, pour se terminer sans apport de chaleur supplémentaire, la masse réactionnelle se transformant en quelques heures en une masse de couleur vert émeraude brillante. La transformation du chrome est pratiquement complète et la réaction est extrêmement facile à contrôler. Lorsque la réaction est terminée , on procède à la dissolution, dans les eaux de lavage, des réactions précédentes. 



   La,réaction a lieu comme suit . 
 EMI3.1 
 



  Gr203. :1; AI-09. âg0 + 8H se = Or-(So-s):3 + lpeSO4 A12(S04)3 + MgS04 + 8H20. 



   La majeure partie du fer est transformée en sul- f-ate insoluble, l'aluminium, le magnésium et une partie du fer, de même que le nickel restant sous forme de sulfate so- luble. 



   La masse est dissoute dans de l'eau à une tempé- rature de 45 , et la solution est filtrée dans un filtre-pres- se ou dans un autre appareil semblable, pour séparer le sul- fate de calcium, de fer, et les autres sulfates insolubles. 



   La majeure partie de l'excès d'acide sulfurique est éliminée avec la chaux et la filtration est   réétée.   



   La transformation du chrome est pratiquement complète. Il n'en reste que très peu dans le résidu. 



   Le sulfate de chrome ainsi obtenu est transporté dans une cuve électrolytique dans laquelle il est traité à un faible voltage, de 3 à 5 volts , et de cette manière, le sulfate de chrome est transformé en acides chromiques, selon 
 EMI3.2 
 la réaction : Or2(so4)5 +3RSo2 = 2O'rO:3 + 3H2S04. 



   La plus grande partie de l'excès d'acide sulfu- rique est éliminée à l'aide de CaO, et le sulfate de calcium est filtré. L'acide chromique ainsi obtenu, contient des sul-   fates d'aluminium, de fer de nickel, de magnésium et d'autres métaux analogues, qui sont traités, avec de l'ammoniaque   netaux a et précipités ,puis séparés par filtration à l'état d'hydroxydes} ces hydrixydes sont traités dans de la soude caustique à 40 Z, dans laquelle ils sont tous insolubles,   ex-   cepté l'oxyde d'aluminium,, L'oxyde d'aluminium est précipité par dilution de la soude caustique, laquelle est de nouveau concentréepour l'opération suivante. 



   Le précipité de fer, de nickel et de magnésie, est traité avec un excès d'ammoniaque dans lequel le nickel est   soluble;   il reste alors comme résidus, le fer et le magné- sium. Le magnésium est séparé par formation de sulfate solu- ble, le fer restant insoluble. Ce dernier peut être utilisé comme pigment ou comme on le désire. 



   Le chromate d'ammonium formé, libéré de tous les sulfates solubles, est traité avec de la chaux dans un auto- clave, l'ammoniaque est éliminé par distillation et le chro- mate de calcium produit, est traité dans le même autoclave avec de l'acide sulfurique dilué afin de libérer l'acide chro- mique et de former du sulfate de calcium. 



   Alternativement, le chromate de calcium est fil- tré chaud et le chromate de calcium précipité est récupéré du 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 filtre, puis traité avec de l'acide sulfurique. Le précipité est éliminé par filtration, et l'acide chromique est formé dirctement à l'état de grande pureté avec un peu de sulfate de calcium en solution, Cette solution est concentrée jus- qu'à environ 30  Baumé, de nouveau filtrée pour ea séparer la   chaux, et concentrée jusqu'à 80 %. Dans cet-état on obtient un acide chromique d'une pureté supérieure à 99%.   



   La préparation de bichromate est effectuée immé- diatement après la filtration de l'acide chromique, en for- mant du bichromate d'ammonium, du bichromate de potasse, de soude et autres sels analogues, directement, avec de faibles pertes de produits, puis la concentration est ensuite effec- tuée en vue de la cristallisation fractionnée. 



   Le sulfate de chrome obtenu, convenablement pré- paré, peut servir à la fabrication de produits tannants,de bonne qualité, et également à la préparation d'oxydes de chro- me, ainsi que pour d'autres buts.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de préparation de sels de chrome et d'acide chromique par voie humide, caractérisé en ce que l'on broie et pulvérise du minerai de chrome, au degré de finesse habituel pour la calcination, puis en ce que l'on traite ce minerai avec de l'acide sulfurique, à une température modérée, et en ce qu'on laisse la dissolution se poursuivre par la chaleur de réaction, la solution ainsi obtenue de sulfate de chrome étant traitée pour en éliminer les sels insolubles.

   Sous - Revendications : 1. Procédé selon la revendication, dans lequel au lieu de traiter des minerais de chrome , on traite de l'o- xyde de ahrome qui a été lavé, filtré et séché.

   2. Procédé selon la revendication ou la sous- revendication 1, dans lequel la dissolution de chrome est terminée par adjonction des liqueurs de lavage provenant d'une réaction précédente.

   3. Procédé selon la revendication ou l'une des sous-revendications précédentes, dans lequel la solution des sels de chrome contenant encore d'autres sels métalliques so- lubles, mais dont les sels métalliques insolubles ont été séparés, est soumise à une électrolyse.

   4. Procédé selon la sous-revendication 3, dans lequel l'électrolyse est exécutée entre 3 et 5 volts.

   5. Procédé selon les sous-revendications 3 ou 4, dans lequel la solution qui a été électrolysée, est trai- tée avec de la chaux, puis filtrée.

   6. Procédé selon la sous-revendication 5, dans lequel la solution résultante d'acide chromique, contenant en solution, les sulfates de autres métaux, est traitée avec de l'ammoniaque afin de précipiter ces autres métaux sous forme d'hydroxydes et ces derniers sont éliminés par filtration pour obtenir une solution de chromate d'ammonium.

   7. Procédé selon la sous-revendication 6, dans lequel le chromate d'ammonium est traité dans un autoclave avec de la chaux, et dans lequel le produit obtenu est traité avec de l'acide sulfurique, pour former de l'acide chromique et du sulfate de calcium, ce dernier étant éliminé par fil- tration.

   8. Procédé selon la sous-revendication 7, dans lequel la solution d'acide chromique est concentrée par éva- poration et encore filtrée jusqu'à ce qu'elle contienne environ 80% d'acide chromique. <Desc/Clms Page number 5>

   9. Procédé selon la revendication ou l'une des sous-revendications précédentes, dans lequel le minerai de chrome ou l'oxyde de chrome est traité avec pratiquement deux fais son poids d'acide sulfurique.

   10. Procédé selon la sous-revendication 6, dans lequel la quantité d'ammonium est suffisante pour précipiter les hydroxydes d'aluminium, de fer, de nickel et de magnésium, qui sont enlevés par filtration et traités avec de la soude caustique pour dissoudre l'hydroxyde d'aluminium.

   11. Procédé selon la sous-revendication 10, dans lequel les hydroxydes de fer, de nickel et d'aluminium sont éliminés par filtration et traités avec un excès d'ammoniaque pour dissoudre l'hydroxyde de nickel.

   12. Procédé selon la sous-revendication 10 et la sous-revendication 11, dans lequel on utilise de la soude caustique à environ 40 %, et dans lequel li solution résultan- te d'aluminate de sodium est diluée pour précipiter l'hydro- xyde d'aluminium, puis la solution restante est concentrée pour être réutilisée.

   13. Procédé selon la sous-revendication 5, dans lequel la solution d'acide chronique est traitée avec de l'am- moniaque, de la soude ou de la potasse caustique pour précipiter les autres métaux sous forme d'hydroxydes et pour for- mer du bichromate d'ammonium, de sodium on de potassium, dans lequel la solution est filtrée, et dans lequel la solution filtrée est concentrée ,puis cristallisée d'une manière frac- tionnée.