BE503301A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE DE PURIFICATION DE CHLORITES SOLUBLES   DANS-L'EAU,   EN PARTICULIER DU 
CHLORITE DE Na. 



   La présente invention a pour but d'apporter des perfectionnements à la fabrication de chlorites solubles dans l'eau et en particulier de créer un procédé de purification de solutions aqueuses de tels chlorites' obtenues par réduction de bioxyde de chlore au moyen de carbone,afin d'obtenir un pro- duit dont la couleur et la stabilité soient améliorées et dont la teneur en métal soit réduite., 
Pour la fabrication de chlorite de sodium, qui est le chlorite le plus important du commerce, le   bioxyde   de chlore est généralement préparé par l'un des multiples procédés connus. Suivant un procédé, ce gaz, dilué avec de l'air ou avec un autre gaz inerte, est absorbé dans une bouillie aqueuse de carbone finement divisé et de chaux contenant de l'hydroxyde de sodium en solution.

   Le carbone sert d'agent réducteur pour le bioxyde de chlore et il est oxydé lui-même en C02 suivant la réaction 
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La chaux qui se trouve dans le mélange réactionnel absorbe le C02 et forme un carbonate 
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 de manière   à   ce que tout le sodium introduit dans le système sous forme de soude caustique puisse se retrouver dans le produit final sous forme de NaC102. 



  Le carbonate de calcium,la chaux en excès et le carbone sont éliminés par filtrage et le filtrat est évaporé jusqu'à siccité pour donner le produit dé-   siréo   
Alors que le carbone se révèle comme étant l'agent de réduction le moins coûteux par unité de pouvoir réducteur, et qu'il donne généralement, dans l'industrie, des résultats très satisfaisants pour cette application, il présente   l'inconvénient   de n'être oxydé que partiellement et de donner des 

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 produits d'oxydation intermédiaires restant dissous dans la solution alcaline. 



  Lorsque l'on fait évaporer lasolution et que   1) on   sèche le chlorite de sodium so- lide obtenu dans ces conditions, il a ordinairement une couleur jaune qui est un inconvénient, notamment pour la venteo En outre, les impuretés crganiques abandonnées par le carbone forment avec le chlorite de sodium un mélange com- bustible, susceptible de s'enflammer au cours de l'opération de séchage. Ce- ci représente non seulement une perte de chlorite de sodium, abaissant le ren-- dement mais conduit à des produits contenant un pourcentage plus petit d'in- grédient actif et une plus forte proportion de chlorates, de chlorures ou d'au- tres produits indésirables, En outre,ces phénomènes peuvent mettre la vie en danger et nuire aux propriétés. 



   On peut améliorer la stabilité du produit en y ajoutant quelques pourcents de soude caustique ou de soude calcinée, mais cela augmente le prix de revient et constitue une impureté supplémentaire, Alors que l'uti- lisation d'autres agents de réduction que le carboné permet d'éviter les inconvénients décrits ci-dessus, aucun de ces agents ne peut lutter au point de vue prix de revient avec le carbone dans cette application.

   Divers expé- dients ont été essayés, mais sans succès, par d'autres auteurs familiarisés avec'.cette opération de fabrication, pour tenter de purifier le chlorite de sodium, y compris l'utilisation de chlore et l'extraction au moyen de sol- vants organiques tels que le tétrachlorure de carbone, le chloroforme ou l'alcool butylique tertiaireo Le chlorage améliore un peu la couleur du pro- duit fini mais il semble que les impuretés organiques sont chlorées sans qu'elles soient éliminées.   L'incônvénient   majeur que constitue la décompo- sition sur les rouleaux de séchage n'est pas diminué par le traitement de la liqueur de chlorite de sodium par le chlore. 



   La demanderesse a,découvert que le chlorite de sodium peut être complètement purifié des impuretés organiques solubles par l'addition à la solution de chlorite d'un composé soluble d'un métal alcalino-terreux en quantité suffisante pour précipiter les impuretés. Les sels de baryum cons- titués d'anions inertes par rapport au chlorite de sodium sont propres à cette opération, ainsi par exemple le chlorure, le nitrate,   l'oxyde,   l'hy- droxyde, conviennent parfaitemento Il a été trouvé en outre que les compo- sés correspondants du calcium peuvent être utilisés pour effectuer une pu- rification appréciable des liqueurs de chlorite de sodium, mais ils ont tendance à ne précipiter qu'incomplètement les impuretés en laissant des composés solubles de calcium dans la liqueur.

   Par ailleurs il a été trouvé, que les composés correspondants du strontium sont aussi efficaces que les composés du baryum mais, pour l'instant, leur usage industriel est trop coûteux. 



   Pour réaliser le procédé conforme à l'invention, on opère de la façon suivante 
Le réactif choisi est en principe ajouté à la-bouillie formée du mélange aqueux de soude éaustique, de chaux et de carbone, après l'absorption du C102, mais on peut aussi l'ajouter au filtrat retiré de cette bouillie. 



  La demanderesse a constaté avec surprise que le précipité supplémentaire for- mé par   l'introduction   du composé de baryum, loin d'augmenter les difficultés de filtrage, a, au contraire, un effet salutaire sur les produits solides présents dans la bouillie qui facilité la filtration- ultérieure La durée de filtration de la bouillie traitée au composé de baryum peut ainsi être abais- sée de plus de la moitié de colle de la filtration dans les conditions anté- rieureso Un autre résultat inattendu de   l'opération   de purification conforme à l'invention est d'abaisser la proportion de   R203   (oxydes de fer et d'alu- minium) contenu dans le chlorite de sodium.

   Le chlorite non traité peut en contenir 0,1 %, tandis que le chlorite traité contient généralement moins de   0,01 %.    -Le   réactif est ordinairement   ajouté     s ous   forme de solution aqueu- se,   qûi   est en.général une solution saturée, bien que l'on puisse utiliser un lait d'un-réactif moins soluble, par exemple Ba(OH)2  8 H20. En effet, le réactif peut être ajouté à la bouillie sous forme de cristaux avec des ré- sultats satisfaisants. 

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  A cause de la rature incertaine et variable des impuretés   @rgani-   
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 SO.LUDJ.eS ii n'6S1i pas possaQie ae aonner aes proportions iixes a J.n1iro- re, en se basant sur la teneur de la liqueur en chlorite de sodium. La ' '! 'demanderesse a trouvé que pour déterminer très simplement la proportion de réactif à ajouter, pour chaque opération, on peut faire un essai qui donnera le volume de solution de réactif nécessaire pour précipiter complètement les impuretés d'un échantillon de liqueur de volume   connuo   Par exempleon ajoute goutte à goutte à 10 cm3 de bouillieune solution de.chlorure de ba- ryum à 10 %, jusqu'à ce que l'addition de réactif ne produise   plus'de   préci- pitéo A partir du volume de réactif ainsi mesuré,

   on peut calculer le volu- me de solution de chlorure de baryum à la % à ajouter   à,   par exemple,   4.500   litres de bouillie pour obtenir la précipitation complète. Le titrage ci-des- sus peut aussi être effectué à l'aide   d'une   solution saturée de chlorure de baryum.. 



   Il est'ainsi possible, au moyen du titrage, d'ajouter une quanti- té de réactif juste suffisante pour-obtenir une purification complète, en é- vitant, en même temps, un excès de réactif qui souillerait ensuite le produit. 



   Il peut arriver, dans certains cas, par inadvertance ou par accident, qu'il y ait un excès de réactifo Il est facile de faire disparaître cet excès par addition au mélange de la quantité nécessaire de carbonate de soude, avant la filtration; l'excès de réactif est ainsi éliminé sous forme de carbonate insoluble. On savait jusqu'ici qu'en traitant la bouillie par du carbonate de soude, on abaisse la teneur de la bouillie en calcium et par conséquent aussi celle du chlorite de   sodiumo   Il estdonc avantageux de combiner ce trai- tement avec celui de la présente invention pour obtenir un produit pauvre en   calcium.   Un chlorite de sodium solide, n'ayant pas été traité sauf pour le séparer de la bouillie et évaporer le filtrât, peut contenir jusqu'à environ   0,2 %   de CaC03.

   Traité par le procédé qui fait   l'objet   de l'invention, en combinaison avec un traitement subséquent au carbonate de soude, le produit final ne contient plus que 0,02 % de CaC03. 



   Des considérations économiques peuvent imposer l'utilisation d'u- ne quantité de réactif un peu inférieure à celle qui est nécessaire pour pu- rifier complètement le chlorite, mais un tel traitement limité doit être considéré comme rentrant dans le cadre de la présente invention, lorsqu'il est suffisant pour donner à un degré sensible des produits de meilleure qua- lité et moins coûteux. 



   L'invention sera décrite plus en détail à l'aide des exemples suivants. Dans ces exemples le point d'inflammation des différents échan- tillons de chlorite de sodium a été mesuré sur des produits séchés dans un four à vide pendant une nuit. Des résultats intéressants n'ont pas pu être obtenus par séchage à 110  C sous la pression atmosphérique, mais avec un vi-   de d'environ 25 mm de H les résultats ont été satisfaisants.

   On a rempli une éprouvette propre jusqu"à une 'profondeur d'environ 4 cm et on l'a plongée   dans un bain de métal de Woods dont la température croit d'environ   2    C par minute, jusqu'à ce que l'inflammation se produiseo On a mesuré ensuite le coefficient de transmission de la lumière en dissolvant le chlorite dans l'eau dans la proportion de 1 kg par 4,5 litres et en comparant la transmis- sion d'une radiation lumineuse de 5200  , d'une part, à travers cette solu- tion et, d'autre part, à travers de l'eau, dans un colorimètre photo-élec- trique . 



   Exemple I. 



   On a ajouté, à   22,5   1. de filtrat,résultant de-la réduction, une solution aqueusede chlorure de baryum en quantité juste   suffisante     pour   dé- terminer la précipitation   complète   des impuretés organiques.Après filtra- tion, on a concentré la solution dans le vide et on l'a envoyée sur des rou- leaux de séchage chauffés intérieurement à la vapeur d'eauo Le séchage a été effectué sans incident et on a obtenu un chlorite de sodium solide blanc présentant un coefficient de transmission de la lumière de 86 %, tandis qu'u- ne valeur   d'environ   50% avait été mesurée pour le produit non traité. Il n'y avait pas de baryum dans le produit, dont la température d'allumage était de 
165 C. 

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    @     @  Exemple II. 



    On a ajoute 200 kg de cristaux de chlorure de baryum à environ # 14 @3 de bouillie d'absorption. La vitesse de filtration de la masse a été     'd'environ   2,4 fois celle des masses similaires non traitées Après   filt@@è     'tion,   on a fait passer la liqueur purifiée à travers un évaporateur et des réservoirs de séchage de la liqueur pour l'envoyer ensuite à des rouleaux de séchage chauffés à la vapeur d'eau. Malgré la contamination de la solution purifiée, contamination due à des liqueurs résiduelles non purifiées conte- nues dans l'appareillage utilisé, le produit obtenu a donné un coefficient de transmission de la lumière de 74 %, ce qui représente une amélioration considérable par rapport à la valeur de 50 % obtenue sans purification.

   Bien que l'arrivée de la liqueur aux rouleaux de séchage ait été interrompue plu- sieurs fois pendant cette opération expérimentale, ce qui favorise la sur- chauffe du produit et, par conséquent, une violente décomposition, aucun phé- nomène flàmbant n'a été . constaté Le point d'inflammation de ce produit a été constaté à 157 C. 



   Exemple III. 



   Une autre charge de chlorite de sodium a été traitée sensiblement de laamanière décrite dans l'exemple II, sauf qu'une petite quantité de car- bonate de soude a été en outre ajoutée à la bouillie après le traitement par le chlorure de -baryum et avant la filtrationo On a obtenu par filtrage-et séchage un chlorite de sodium ne contenant que   0,003. %   de R203 et 0,027 % de carbonate de calcium. Le point d'inflammation a été constaté à 164 C et le coefficient de transmission de la lumière était de 86 %. 



   Exemple IV. 



   On a obtenu des résultats également bons en utilisant, comme réac- tif, de l'hydroxyde de baryum au lieu de chlorure de baryum. 



   Exemple V 
Le traitement par du nitrate de baryum a donné un chlorite de sodium présentant sensiblement les mêmes qualités, relativement au point   d'in-   flammation, à la teneur en R203 et à la vitesse de filtrage de la bouillie. 



   Exemple VI. 



   On a constaté que le chlorure de strontium est aussi efficace que le chlorure de baryum comme réactif de purification, mais le prix de revient est plus élevé. 



   Exemple VII. 



   L'hydroxyde de strontium a été utilisé comme réactif, et on a constaté qu'il vaut le chlorure de baryum pour ce traitement, sauf en ce qui concerne le prix de revient. 



   La présente invention permet donc d'améliorer le produit rela- tivement à sa couleur, à sa stabilité et à la teneur en métal du chlorite de sodium par simple addition, au chlorite aqueux, au cours de la fabrication régulière., d'un réactif à base de baryum ou de strontium. On a décrit le procédé objet de l'invention en se référant particulièrement au chlorite de sodium, mais elle se prête parfaitement à être appliquée   à d'autres   chlori- tes solubles dans l'eau, y   compris   notamment le chlorite de potassium et le chlorite de calcium. Dans ce dernier cas, on évite naturellement l'utilisa- tion de carbonate de soude pour éliminer le réactif en excès. - 
REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. ============================ 1.- Un procédéde purification de chlorites solubles dans l'eau, préparés par réduction par le carbone du bioxyde de chlore, caractérisé en ce que la solution-aqueuse de chlorite est traitée par un réactif à base d'un métal alcalino-terreux, tel que, par exemple, des composés, solubles dans l'eau, du baryum 'ou du strontium, les impuretés ainsi précipitées étant ensui- te séparées et la solution de chlorite ainsi obtenue étant évaporée et séchée. <Desc/Clms Page number 5>

   2.- Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chlorite préparé est du chlorite de Na.

   3.- Un procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que on ajoute un excès du réactif à base d'un métal alcalino-terreux, tel que, par exemple, des composés, solubles dans l'eau, du baryum ou du stron- tium, pour précipiter les impuretés dissoutes dans la liqueur de chlorite, pour ajouter ensuite du carbonate de soude afin de précipiter le métal alca- lino-terreux en excès.

   4.- Un procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réactif peut être introduit soit dans la liqueur de chlorite avant filtration et séparation de la bouillie de réaction, soit dans la solution de chlorite après filtration.