BE506205A

BE506205A - Perfectionnements au decapage du fer et de l'acier, avec recuperation de l'agent de decapage

Info

Publication number: BE506205A
Authority: BE
Original assignee: Ekstrand & Tholand, Inc.
Priority date: 1950-10-04
Filing date: 1951-10-03
Publication date: 1951-10-31
Also published as: GB735426A; FR1048546A; US2694657A; NL77811C

Description

PERFECTIONNEMENTS AU DECAPAGE DU FER ET DE L'ACIER, AVEC RECUPERATION - ,DE L'AGENT DE DECAPAGE.

La présente invention est relative au décapage des métaux fer- reux par une solution de décapage contenant du bisulfate ammonique, comme agent de décapage et concerne, en particulier, un procédé dans lequel on pra- tique non seulement la, récupération du fer dissous et provenant du métal déca- pé, mais également la récupération de l'agent de décapage utilisée sans que se pose de problème d'évacuation de rebuts, le procédé offrant, par ailleurs encore d'autres avantages.

Bien que certains aciers alliés soient parfois décapés à l'aide diacide nitrique ou d'acide chlorhydrique ou de mélanges d'acides, l'acide sulfurique dilué à 5-20% et fréquemment à 6 - 10 % reste encore l'agent de décapage le plus communément et le plus largement utilisé pour la majeure partie du.fer ou, de 1' acier élaboré. L'es oxydes des battitures et de la rouil- le sont dissous-de même que, trop souvent, une partie du fer métallique mis à nu- sous forme de sulfate ferreux et éventuellement d'autres sulfates et s'accumulent dans le bain de décapage, en augmentant de concentration dans celui-ci.

Ainsi, toute la teneur en acide du bain ne peut pas être employée et habituellement 75 % seulement de l'acide originel ont été consommés,lors- que le bain de décapage a perdu de son activité. Le bain doit alors être renouvelé.

L'évacuation de grandes quantités de liqueurs de décapage usées,) sans occasionner, par exemple, une contamination étendue des fleuves et ri- vières constitue un problème très sérieux et difficile dans 1-'industrie du fer et de l'acier.. Bien que nombre de méthodes aient été proposées pour ré- soudre ce problème, aucune de ces méthodes ne s'est révélée, jusqu'à présent, suffisamment satisfaisante pour être adoptée en pratique.

La solution la plus simple semble être la neutralisation du bain de décapage et la précipitation du fer à l'aide de chaux vive, suivies de la filtration, ou autre séparation du précipité résultant., de la solution. Toutefois même cette méthode simple s'est révélée impraticable, parce que le précipité mixte (constitué d'hydroxy-

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de de fer et de sulfate de 1. n'est q=o trrs 'pâ¯ ial L ::en t filtrée tandis qu'il ne présente aucune Vaa:'.¯r3 en sorte qu'un problème d'évacua- tion distinct se pose également, De plus des quantités CC:lS2d éra eS I.C'l3zl.i711:e!"T'S de décapae constitués ordinairement par des composés organ;Lqré... q,-1.teJx, sont utilisées pour tenter de réduire la quantité de métal :

propré.Té5L'.lière1i1ent dissoute avec les battitures et la rouille par la solution d.e-. décapae. peu après le début du trai temen t à l'aide d e celle-ci. "'.''.'.' Grâce au bain et au procède de décapage suivant, la présente invention, tout le problème de l'évacuation des 1:j..-qmj[1:;r"8' .de décapage usées est complètement résolu, l'augmentation des frais.'résultant des pertes par dissolution de métal propre est pratiquement évitée,"'sans qu'on ait besoin d'un inhibiteur séparé, tandis que l'agent de décapage est sensiblement récupère de manière complète;

, à part évidemment les pertes habituelles par entraînement, lorsque le fer ou métal décapé est 'sorti :de la'.cuve de déca- page-, par le traitement général des produits par des procédés chi-
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miq:'16S ¯¯ ' De manière générale l'invention concerne;

.un bain de décapage aq"f.>1--- pour métaux ferrsux, constitué par "..-.",'..,ol':"t'-4;;-n aquev?se Co¯'ltEia1¯v, . en concentration propre à décaper un métal fel're'..1.;JÇ,',..d? b:!.s:Ùfat9 aw1*rr=iq.¯=e comme a^en t de décapage pour le métal ferreux. 'Le- 'bain-. -PE-1 i-9 tout av- I.lOi1'!s de manière usuelle, consister en une solution aqueuse .de bisulfate ammonique suffisamment diluée que pour dissoudre les battitures ou mâchefers et la
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ro,iil le =:ne 11 - - ponr les '.1....,. l t.., , . rojille une allure convenable pour les opérations' Se déroulant de,ns 1 in- spallation particulière en cause.

Toutefois, lorsque'la conc'ent,ration est trop faible et que le volume de métal à traiter est trop élevé, le bain
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peut être épuisé trop rapidement et doit, dès lors. être trop fréquemment réactivé ou remplacé et traité en vue de récupérer le bisulfate asmoniqueo ainsi que le fer dissous. La solution peut alors présenter une concentration en bisulfate ammonique suffisamment élevés pour dissoudre encore les mâche-
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fers ou battitures des métaux ferreux..

Dans certaines 2.:15 t2..1:... t1C?1, 3 la vitesse de décapage à concentration trop élevée peut ne. pas convenir. Une concentration d'environ 100 grammes à. environ 4.50'grammes par litre, au moins habituellement, s'est, en générale révélée convenable.

Une autre particularité du bain de décapage suivant l'invention réside dans le fait
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son aptitude à dissoudre le fer métallique fraîchement mis a nu après la dissolution des ms-chefers et de la rouille qui le r2C0'via? e11t3 est for- tement amoindrie par rapport à celle q.¯=¯e révèlent les bains habituels de décapage C.. acide nitrique :. ¯. l'2.GC' c,..¯orl1, \.cr.l.qLl". ,d1.Dù1., le bain de décapage suivant l'invention aGit, de manière inhérente-, comme son propre inhibiteur de décapage et ne néC3'33i.9, à cet effet, l'addition d'aucun agent inhibiteur.
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A la figure 1 des dessins ci-annexés1 on a représenté un graphi- que indiquant la faculté de dissolution .du bain de décapage en fonction de la température (ordonnée) et do la quantité d'agent décapant y contenu (abscis- se).

Sur cette =?5 j:=re la courbe 1 est. la, courbe de clis3:Jl ticn des o-c7des de fer, tandis aile la courbe II est la'courbe de dissolution du fer.

;Wln3 la ligne en traits interrOJJ-IJ..".s III se rapporte au bisulfate ammc- nique, Considéré dans son ensemble le procédé S,lV3.1è..'.J 1.n'ren.'on con- siste à soumettre les surfsces à décaper du métal'ferreux à l'action déca- pante d'une solution aqueuse contenant en solution., comme a.gent décapant ac- tif et essentiel, une concentration de décapage de bisulfate ammonique, géné-
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ralement à raison d'environ 100 a .',.50 grammes par litre.

Bien que ce pro- cédé puisse être exécuté à n'importe quelle température, à laquelle une
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vitesse ou allure appropriée de décapage est obtenue 'il est,de préférence, mis en oeuvre à température élevée, par exempleà 35 C environ et avantageu- sement entre 70 C environ et une température plus élevée, de préférence, in- férieure au point d'ébullition de la solution de décapage. Le métal à déca- per est soumis à l'action de cette solution de décapage pendant un temps suf-

fisamment long pour que les mâchefers et la rouille en'soient élimines.

L'invention englobe également l'application du procédé à l'ai- de de cette solution de décapage jusqu'à ce que la vitesse de décapage soit tombée à une valeur tellement basse qu'il n'est plus pratique de continuer à décaper avec cette solution (ce qui a habituellement lieu.sensiblement au moment où l'équivalent en acide sulfurique libre de départ'du bain est tom- bé à 25 % environ de sa valeur originelle), la solution. étant alors traitée de manière à en séparer le fer dissous et à incorporer le bisulfate ammoni- que. Ceci peut se faire de diverses manières.

1. Ainsi,le fer dissous peut, de manière générale, être sépa- ré de la solution de décapage, sous une forme exempte de sulfates insolubles dans l'eau, Autrement dit, quelle que soit la forme sous laquelle'le fer est séparé ou récupéré de la solution de décapage, il n'est pas associé à des composés chimiques inexistants dans la solution ou liqueur de décapage, au moment où le traitement de récupération est mis en route.

Dans un cas, cité à simple titre d'illustration le fer est séparé sous forme d'un composé de fer, insoluble dans l'eau. A cet effet on peut, par exemple, ajouter à la solution de décapage épuisée, de l'ammo- niaque, dans des conditions oxydantes, de fagon qu'il ne soit, de préférence pas ajouté de radicaux autres que des sulfates, à la solution, jusqu'à ce que tout ou sensiblement tout le fer dissous soit précipité comme hydroxyde fer- rique, qui constitue une forme aisément filtrable. Le fer peut être amené à l'état ferrique, lors de cette précipitation, en insufflant dans la solu- tion un gaz oxydant qui n'ajoute pas d'anions à la solution contenant le fer dissous.

Comme gaz oxydant, on peut employer de l'ozone, de l'oxygène et, de préférence, de l'air, à. cause de sa facilité d'obtention et de son coût modi- que.

L'hydroxyde ferrique précipité est alors séparé de n'importe quel- le manière convenable, par exemple par filtration. Subséquement, le filtrat qui ne contient ordinairement que du sulfate ammonique neutre est évaporé de manière convenable pour permettre l'obtention de sulfate ammonique soli- de. Ce dernier est alors chauffé à une température telle qu'il soit décom- posé en bisulfate ammonique solide et ammoniaque libéré. Ce chauffage se fait à une température à laquelle cette décomposition se produit, soit au moins à 175 C, température à laquelle ladite composition commence, et, de préférence,à une température plus élevée et avantageusement de l'ordre de 370 C, la décomposition étant complète à cette dernière température.

Les produits résultant de cette décomposition sont utilisés dans le procédé, le bisulfate ammonique étant dissous dans de l'eau ou une solution de décapa- ge faible pour opérer le décapage de métal, tandis que l'ammoniaque est ajou- té à de la solution de décapage épuisée (ou à de la solution non encore épui- sée extraite du processus comme décrit ci-dessous) pour précipiter le fer dis- sous dans cette solution.

Dans un autre cas, également donné uniquement à titre d'illus- tration, le fer est extrait sous forme d'un sel soluble dans l'eau, par exem- ple, sous forme de sulfate ammonique ferreux, comme indiqué dans la varian- te III ci-dessus. D'autres méthodes spécifiques possibles pour éliminer le fer, soit sous forme de composé insoluble dans l'eau, soit sous forme de sel soluble dans l'eau, autres que ceux décrits ci-dessus, doivent être con- sidérées comme englobées dans le processus général pour la séparation du fer, tel qu'il est décrit dans la paragraphe 1 ci-dessus.

La figure' 2 illustre schématiquement la marche du procédé sui- vant l'invention,lors de la mise en oeuvre du mode opératoire qui vient d'ê- tre décrit. Sur cette figure sont indiquées les diverses opérations ainsi que les divers produits obtenus à la suite de ces opérations, Ainsi le fer à décaper est amené en 2 dans une installation de décapage 3, d'où, après dé- capage, il est évacué par 4. La solution de sulfate ammonique ferreux extrai- te en 5 de l'installation de décapage est soumise, en 6, à une précipitation par addition d'ammoniaque arrivant dans la cuve de précipitation 6 par une con- duite 7.

En 8, le précipité d'hydrate ferrique est filtré. L'hydrate ferri-

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que filtré,est,recueil3.2 en 9, tandis que le filtrat, constitue par une so- lution de sulfate ammonique;, est amené par une conduite 10 dans une instal- lation d'évaporation 11, dans laquelle on obtient des cristaux de sulfate
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ammonique, qui sont amenés par une conduite 12 dans un four 13, où ils sont chauffés vers 370 C. Ce chauffage a pour effet, d'une part, de libérer de l'ammoniaque . gazeux, qui est envoyé par la conduite 7 dans la cuve de
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précipitation 6, et d'autre part du bisulfate annon.cßae3 qui est envoyé par la conduite 14 dans l'installation de décapage.

Lorsque la vitesse de décapage est tombée à une valeur telle- ment basse que le bain de décapage particulier en service deviendrait, par exemple;, une entrave dans la marche de l'installation et qu'un essai exécuté sur un échantillon prélevé de la solution de décapage montrent qu'après la précipitation du fer la concentration en sulfate ammoniqe du filtrat, est trop basse, par exemple d'environ 10 %, pour permettre une évaporation économique (à cause de la trop grande quantité d'eau à évaporer avant d'ob- tenir du sulfate ammonique solide), le procédé doit être modifié comme suit.

On dissout plus de bisulfate ammonique dans la solution de décapage utilisée jusqu'alors, de maniòre à relever l'équivalent en acide sulfurique
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libre jusque a 10 à 15 nu-. environ. On continue alors le décapage à l'aide de la solution ainsi renforcée, jusqu'à ce que la teneur en sulfate de fer et en sulfate d'ammonium soit suffisamment .élevée, par exemple de 200 à 250 gr, environ par litre des deux sulfates en question (bien qu'il puisse y avoir un peu plus de l'un ou l'autre des deux sulfates ou des deux) pour que la vites- se de décapage soit considérablement réduite ou que du sulfate ammonique fer- reux commence à cristalliser, à la température de décapage.

Alors ce volume de solution de décapage épuisée peut être trai- té de la manière décrite sous I ci-dessus;, pour la précipitation et la sépa- ration du fer dissous et la récupération, hors du filtrat;, du sulfate ammo- nique et sa décomposition en ammoniaque et bisalfate ammonique,
III. Dans la variante précédente (décrite sub II ci-dessus)) lors- que le décapage est'arrêté, la solution de décapage épuisée contient encore du bisulfate ammonique non utilisé en quantité correspondant à une quantité considérable d'acide sulfurique libre à neutraliser par l'addition d'ammonia- que avant que le fer puisse être précipité sous forme d'hydroxyde ferrique.
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In conséquence,. une quantité inutilement grande de sulfate ammonique, supé- rieure à celle ordinairement nécessaire pour un décapage subséquent, est récupérée après évaporation du filtrat de l'hydroxyde à décomposer en ammoni-
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aque et bisulfate ammoniaque. Cette situation peut être évitée en omettant l'addition initiale d'ammoniaque et la précipitation d'hydro,-7jde.forriq7ae, mais en refroidissant.la solution de décapage épuisée et en provoquant la cristallisation sous forme de sulfate ammonique ferreux d'une grande quantité de la teneur en sulfate ferreux et en sulfate ammonique de ladite solution.

La solubilité du sulfate ammonique ferreux ( à partir de ses deux sels composants) dans la solution de décapage épuisée peut encore être amoindrie par addition de sulfate ammonique à la solution avant de la refroidir, puis par refroidissement de cette solution. Le sulfate ammonique ajouté est en excès de la quantité requise pour former avec le sulfate fer-
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re7,ur-, du sulfate arnmonique ferreux, de manière à saturer plus fortement voire complètement la solution en sulfate ammonique et ainsi à provoquer uns cristallisation plus complète du sulfate ammonique ferreux.

Que la solution de décapage épuisée soit refroidie directement o,: aprs addition de sulfate
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oniq1e, elle doit être refroidie à la température la pLis basse possible eu égard à la quantité de sulfate asmonique ferreux à séparer;, notajnmenb à une température comprise entre 0 et 20 J environ et;, de préférene9 jusqu'à 10 0 environ.

Les cristaux de sulfate ammonique ferreux sont alors séparés
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de leur liqueur-mère, dissous dans le moins d'eau possible et la sol"-bion 01)- tenue est additionnée d'ammoniaque, dans des conditions oxydantes (comme dé- crit ci-dessus), de manière à précipiter l'hydroxyde ferrique, qui est séparée

notamment par filtration., après quoi le filtrat est évaporé jusqu'à obten- tion de sulfate ammonique sec, qui est chauffé de fagon à être décomposé en ammoniaque et en bisulfate ammonique, ces deux derniers produits étant alors utilisés de la manière indiquée plus haut.

Dans la solution de décapage (la'liqueur-mère provenant de la cristallisation du sulfate ammonique ferreux) ainsi débarrassée d'une grande quantité de sa teneur en sulfate ferreux et en sulfate ammonique, une quantité fraîche de bisulfate ammonique (récupérée à partir d'une pas- se précédente) est dissoute et--le-décapage., en répétant le processus sus- décrit peut aussi être exécuté sensiblement de manière indéfinie, sans que le bain de décapage doive être jeté dans son ensemble.

La figure 3 des dessins joints au présent mémoire est un schéma illustrant un mode opératoire du procédé suivant l'invention. Dans ce cas le fer à décaper est amené en 15 dans une cuve de décapage 16, d'où il est déchargé,, après décapage, en 17. A la cuve de décapage 16, on amène respec- tivement par les conduites 18 et 19, du bisulfate ammonique d'une part et une solution diacide sulfurique et de bisulfate ammonique d'autre part, Par contre, on décharge de la cuve de décapage 16, par une conduite 20, une solution contenant du sulfate ferreux, de l'acide sulfurique et du sul- fate ammonique, qui est refroidie en 21 et amenée par une conduite 22 à un appareil de filtration 23.

Le filtrat, constitué par une solution contenant de l'acide sulfurique et du sulfate,ammonique est renvoyé par la conduite -19 dans la cuve de décapage 16. Quant aux cristaux de sulfate ammonique fer- reux, séparés par la filtration en 23,ils sont amenés par la conduite 24 dans une cuve de dissolution 25. La solution obtenue en 25 est amenée par une conduite 26 à une installation de précipitation 27, dans laquelle on in- troduit par la conduite 28 de l'ammoniaque gazeux. L'hydroxyde ferrique qui se précipite en 27 dans une solution de sulfate ammonique est amené par une conduite 29 dans Il'appareil de filtration 30.

L'hydroxyde ferrique filtré est déchargé de l'appareil de filtration 30 par la conduite 31, tandis que le filtrat, constitué par une solution de sulfate ammonique, est amené par une conduite 32 dans un évaporateur 33. Le résidu de l'évaporation., effec- tuée en 33, qui est constitué par du sulfate ammonique cristallisée est con- duit par 34 à un four 35., où il est chauffé à 3700 G environ.

Ce chauffage donne lieu à la libération d'ammoniaque, qui est renvoyé par la conduite 28 à l'appareil de précipitation 27, tandis que le bisulfate ammonique résul- tant également de ce chauffage est envoyé par la conduite 18 dans la cuve de décapage 16
IV.Par une variante du processus qui vient d'être décrite il est possible de continuer à utiliser la solution de décapage originelle en en extrayant, de manière continue., une portion choisie, pratique et mineure, en la refroidissant suffisamment pour cristalliser le sulfate ammonique fer- reux, en séparant les cristaux et en ramenant leur liqueur-mère dans la li- queur de décapage.

De temps en temps et de manière régulière, on ajoute de l'eau et du bisulfate ammonique, séparément ou sous forme d'une solution de l'un dans l'autre)! à la solution de décapage, en quantités correspondant à -ou propres à compenser- les quantités d'eau et de sulfates perdus par en- traînement hors du bain et pour compenser le sulfate ammonique continu dans le sulfate ammonique ferreux séparé par cristallisation et extrait de la frac- tion de la solution de décapage séparée à cet effet.

L'hydroxyde ferrique obtenu à partir de la solution de décapage par les différentes variantes du procédé suivant l'invention, peut être utili- sé, comme matière première, pour préparer divers composés de fer. Cet hydro- xyde ferrique peut aussi être séché et grillé de manière à permettre l'ob- tention d'un oxyde de fer pouvant être employé de diverses manières bien connues., notamment pour être converti en fer en poudre, utilisable dans la métallurgie du fer en poudre.

Comme on le voit, le problème de l'évacuation des rebuts est en- tièrement éliminé, étant donnéque le procédé suivant 1,*invention ne donne pas lieu à l'obtention de produits de rebut. De plus., la réduction sensible de métal propre, qui aurait été dissous dans le bain de décapage., si l'on n'a- vait pas pu disposer de la caractéristique d'inhibition du bisulfate ammonique,

et la récupération du fer sous forme d'hydroxyde ferrique, qui constitue un sous-produit de valeur, constituent au moins deux économies appréciables réalisées au cours des opérations de décapage. On réalise également une économie par suite de la suppression des frais d'acquisition de l'acide de décapage nécessaire dans les procédés antérieurs.

Enfin, lors du décapage d'aciers alliés, quelsque soient les métaux d'alliage obtenus dans la solu- tion de décapage, on peut les récupérer de cette solution par des méthodes connues, à la lumière de la description précédente.

L'invention sera à présent, illustrée par les exemples sui- vants qui ne sont pas limitatifs, ni restrictifs.

EXEMPLE 1
Dans une cuve de décapage) on introduit une solution contenant 234 gr de bisulfate ammonique par litre d'eau (correspondant à 10 gr. d'acide sulfurique libre par 100 cm3 d'eau). On décape alors du fil métallique à une température d'environ 70 C, jusqu'à ce que la teneur correspondante en acide sulfurique libre soit tombée à 2,5 gr, par 100 gr. d'eau, Le bain contient alors (par 100 ce d'eau)
2,5 gr. d'équivalent d'acide sulfurique libre ;
11,6 gr. de FeSO = 4,27 gr. de fer;
13,4 gr. de (NH4)2SO4.

De l'air et de l'ammoniaque gazeux sont alors soufflés dans la solution, jusqu'à ce que tout le fer soit précipité comme Fe (OH) . Le précipité est alors séparé de la solution par filtration sur un filtre à tambour et vigoureusement lavé à l'eau.

La solution constituant le filtrat contient alors environ 26,8 gr. de sulfate ammonique par 100 gr. d'eau, Cette solution est évaporée dans un évaporateur à vide à trois effets et le sulfate ammonique solide obtenu est décomposé dans un four électrique triphasé, tout en introduisant de la vapeur d'eau surchauffée dans la masse, de façon à retarder les réactions secondai- res. La température est maintenue dans le four à 3800 0. Le bisulfate ammo- nique obtenu est utilisé pour élaborer une nouvelle fraction de solution de décapage et l'ammoniaque récupéré est emmagasiné pour servir à une précipita- tion subséquente d'hydroxyde.

Les pertes en sulfate ammonique, dues principalement à un lavage insuffisant du précipité d'hydroxyde ferrique, sont d'environ 2,5 % de la quantité de sulfate ammonique, qui aurait dû être obtenue en solution après la filtration de l'hydroxyde. La quantité d'eau qui a dû être évaporée par kg de fer dissous était de 23,4 kgs. La quantité de sulfate ammonique qui a dû être décomposée par kg de fer dissous était de 6,27 kg.

EXEMPLE 2.

Le bain de décapage utilisé est obtenu de la même manière que dans l'exemple 1 et le décapage est également exécuté de la même manière. Au lieu de précipiter le fer de la solution de décapage épuisée, on y ajoute du bi- sulfate frais jusqu' à obtenir un équivalent en acide sulfurique libre de 12,5 gr. par 100gr. d'eau (c'est-à-dire 23,4 gr. de bisulfate ammonique frais par 100 gr, d'eau).Le décapage est alors exécuté jusqu'à ce que la quantité correspondant à l'acide sulfurique libre soit tombée à 2,5 gr. par 100 gr. d'eau. La solution contient alors (par 100 cm3 d'eau) :
2,7 gr, d'équivalent de H2SO4;
27,1 gr. de FeSO4 = 10,0 gr. de fer;
2694 gr. de (NH4)2SO4.

La précipitation et la filtration sont effectuées de la même manière que dans l'exemple 1. Après filtration, la solution contient 53,6 gr. de sulfate ammonique par 100 gr. d' eau. La solution est évaporée et le sulfate ammonique solide est décomposé comme dans l'exemple 1.

10 kg. d'eau ont dû être évaporés par kg. d'eau, tandis que 5,36 kg de sulfate ammonique ont dû être décomposés par kg. de fer dissous.

EXEMPLE 3.

Le décapage est exécuté de la même manière que dans l'exemple 2. Après la seconde opération de décapage, l'hydroxyde ferrique n'estpas précipité, mais la solution est refroidie jusqu'à 15 C, tout en agitant.

Le sulfate ammonique ferreux cristallise alors et est séparé de la solution par centrifugation. De cette manière 30 gr. de (NH4)2 Fe(SO4)2 sont sépa- 42 42 rés par 100 gr. de solution ce qui représente une récupération de 60 % du fer y contenu.

Du bisulfate ammonique frais. est alors ajouté au bain de déca- page et le décapage est réalisé comme précédemment, jusqu'à ce que la solu- Lion acquière une teneur en'fer telle qu'une nouvelle précipitation de sulfate ammonique ferreux puisse être effectuée (c'est-à-dire lorsqu'elle contient environ 10 gr. de fer par 100 gr. d'eau). Le sulfate ammonique ferreux est divisé en deux fractions et chacune de celles-ci est traitée à l'aide d'ammo- niaque de l'une des manières suivantes respectivement.

(a) Le sulfate, ammonique ferreux est dissous' dans une quantité suf- fisante d'eau pour que 6 kg. d'eau soient présents par kg de fer, après quoi l'hydroxyde ferrique est. précipité et filtrée comme dans les exemples 1 et 2; (b) Le.sulfate ammonique ferreux est partiellement déshydraté et traité par de l'ammoniaque gazeux, ce qui permet d'obtenir un mélange d'hy- droxyde ferreux, d'hydroxyde ferrique et de sulfate ammonique. Ce mélange est dispersé dans une quantité d'eau suffisante pour qu'on obtienne une solution saturée de sulfate ammonique, après quoi la solution es t. séparée des matières solides en suspension par filtration.

Les solutions de sulfate ammonique sont évaporées comme dans les exemples 1 et 2 et le sulfate ammonique obtenu est traité également de la manière décrite dans ces exemples.

4,71 kgs de sulfate ammonique ont dû être décomposés par kg de fer dissous.

Dans la variante (a) 6 kgs et dans la variante (b) 5,5 kgs d'eau ont dû être évaporés par kg de fer dissous.

Bi'en que: l'invention ait été décrite sous certaines de ses formes d'exécution spécifiques' il est évident que de nombreuses modifications et substitutions peuvent être apportées à ces formes d'exécution, sans que l'on s'écarte de la portée de l'invention, telle qu'elle est définie dans les re- vendications suivantes.

REVENDIQUIONS
1. Procédé de décapage d'un métal ferreux, dans lequel on soumet les surfaces à. décaper du métal, à une température de décapage, à Inaction décapante d'une solution aqueuse contenant., comme agent 'de décapage., du bisul- fate ammonique en concentration appropriée pour le décapage.

Claims

2. Procédé de décapage suivant la revendication 1, dans lequel la concentration en bisulfate ammonique est comprise entre 100 et 450 grammes environ par litre.

3. Procédé de décapage suivant la revendication 1, dans lequel le bain de.décapage est maintenu à une température allant de 70 C environ à une température supérieure à cette dernière température mais inférieure à son point d'ébullition, pendant l'opération de décapage.

4. Procédé de décapage suivantla revendication 1, dans lequel? lorsque la vitesse de décapage des mâchefers ou de la rouille est tombée à une valeur à laquelle elle est trop faible pour que le décapage se poursui- ve, de manière pratique, à l'aide de la solution de décapage,, le fer dissous est extrait de cette dernière solution, sous une forme'exempte de sulfates insolubles dans l'eau. | <Desc/Clms Page number 8> 5. Procédé de décapage suivant la.revendication 4, dans lequel le fer dissous est récupéré sous forme d'hydroxyde ferrique.

6. Procédé de décapage suivant la.revendication 5., dans lequel à la solution contenant, sous forme d'un sel, de fer soluble dans l'eau, le fer dissous, on ajoute suffisamment d'ammoniaque et'on oxyde le fer à l'état ferrique, de manière à précipiter, comme hydroxyde ferrique,. la majeure par- tie, sinon la totalité du fer dissous dans la solution. ' 7. Procédé de- décapage suivant la.revendication 5', dans lequel un gaz oxydant, qui n'ajoute pas d'anion à la solution contenant le fer dis- sous,est soufflé dans cette solution, de manière à oxyder le fer à l'état ferrique.

8. Procédé de décapage suivant la revendication 7, dans lequel on souffle, comme gaz oxydant, de l'air dans'la solution') de manière à oxyder le fer à l'état ferrique.

9. Procédé de décapage suivant la revendication 1, dans lequel, lorsque la vitesse de décapage des machefers ou de la rouille est tombée à une valeur à laquelle elle est..trop faible pour-que le décapage se pour- suivede manière pratiqueà l'aide de la solution'de décapage, on ajoute à la solution contenant, comme sel de fer soluble'dans l'eau, le fer dissous, de l'ammoniaque, de manière à précipiter le fer et on insuffle un gaz cxy- dant, qui n'ajoute pas d'anion à la solution, .dans celle-ci, de manière à oxyder le fer à l'état ferrique, le précipité d'hydroxyde ferrique étant recueilli et le filtrat restant étant évaporé jusqu'à siccité, de manière à produire du sulfate ammonique.

10. Procédé de décapage suivant larevendication 9, dans lequel le sulfate ammonique sec est chauffé au moins à la température à laquelle il est transformé en bisulfate ammonique 3-il libère de l'ammoniaque, et dans .lequel le bisulfate ammonique est dissous et utilisé à nouveau pour décaper du métal, tandis que l'ammoniaque est employé pour précipiter le'fer d'une solution subséquente contenant-du fer à l'état dissous.

11. Procédé de décapage suivant la revendication 1, dans lequel.; lorsque la vitesse de décapage des mâchefers où de la rouille est tombée à une valeur à laquelle elle est trop faible pour que le décapage se poursuive, de manière pratique, à l'aide de la solution de décapage, on ajoute à celle=ci suffisamment d'ammoniaque et on transforme le fer à l'état ferrique, de manière à précipiter, sous forme d'hydroxyde ferrique, la.majeure partie sinon la totalité du fer dissous dans ladite solution.

12. Procédé de décapage suivant la: -revendication 1, dans lequel; lorsque la vitesse de décapage des mâchefers ou'' de la rouille est tombée à une valeur à laquelle elle est trop faible pour que le décapage se poursuive, de manière pratique, à l'aide de la solution de.

,décapage, .on ajoute un com- plément de bisulfate ammonique à la solution, de manière à élever sa teneur en équivalent d'acide sulfurique libre, jusqu'à une concentration suffisante pour obtenir une vitesse convenable de décapage, et en ce qu'on continue le déca- page jusqu'à ce que sa vitesse tombe à nouveau à une valeur à laquelle elle est trop faible pour que le décapage soit poursuivi,' après quoi la solution de décapage est traitée de manière à récupérer le fer, sous une forme exempte de sulfates insolubles dans l'eau, et à récupérer le sulfate ammonique.

13. Procédé de décapage suivant la revendication 1, dans lequel le décapage est poursuivi jusqu'à ce que le sulfate ammonique ferreux cristal- lise dans la solution de décapage à la température de décapage, après quoi cette solution est traitée de manière à récupérer le fer, sous une forme exem- pte de sulfates insolubles dans l'eau, et à récupérer le sulfate ammonique, 14.

Procédé de décapage suivant la revendication 1; dans lequel lorsque la vitesse de décapage des machefers ou de la rouille est .tombée à une valeur à laquelle elle est trop faible pour que le décapage se poursuive de manière pratique, à l'aide de la solution et à laquelle l'acidité de la solution est supérieure à l'équivalent d'environ 15 grammes d'acide sulfurique <Desc/Clms Page number 9> par litre, la solution est refroidie jusqu'à ce qu'au moins une partie majeu- re du fer dissoas cristallise sous forme de sulfate ammonique ferreux, qui est séparé de sa liqueur-mère et dissous dans l'eau, après quoi le fer dissous dans la solution est récupéré sous une forme exempte de sulfates insolubles dans l'eau, puis le sulfate ammonique est récupéré,

après séparation du fer, le EMI9.1 sulfate 'ammonique en question étant séché et chauffé pour libérer de l'ammoni- aque et laisser, comme résidu, du bisulfate ammonique, qui est dissous dans EMI9.2 la. liqueur-mère, dont les cristaux de sulfate ammnique fe-rreux ont été ex- traits, la liqueur-mère renforcée résultante étant utilisée pour décaper du mé- tal.

15. Procédé de décapage suivant:; la revendication dans lequel EMI9.3 la solution de décapage est refroidie, au'moins jus'qu'à 10 C de manière à cristalliser le sulfate ammoniqué ferreux.

16. Procédé 'de- décapage suivat'-'ia.'revendica.tion 14 dans lequel du sulfate ammonique est "dissous 'dans 1à 3.bbàtï.ôq.d.e décapage épuisée, pour faire cristalliser une plus .grande quanti;té' 'df.rista11X de sulfate ammonique ferreux;, lorsque la solution de décapage''épuisée'. é:s', refroidie, 17. Pi'oc4dé.,d&--décapgge suivant la revendication 16, dans lequel on dissout suffisamment c.e' 's;.f:', smoriqué dans' la s olutirn de décapage épuisée, pour provoquer' i.éi:uniÎ1aton;.'dè.la,pr'esquë:'Óa-lté 'ciu fe r y dis- sous, sous forme de cristaux de sulfate ammonique ferreux 18.

Procédé de décapage suivant la revendication 1, dans lequel on extrait, de manière continue, du bain de décapage''une portion mineure choi- EMI9.4 sie de la solution de. dë,çapg;qulle.,Pox:'3on;,est .alors refroidie pour faire cristalliser au miris.::l.m1ijë:rè:..pàitf$":;é.' të'ne7LLr en- fera sous forme de sulfate ammonique fërl'uX,... o. :épar'e .lès cristaux et on ramène leur liqueur-mère dans le bain de dé'capagey, tandis qu'on' ajoute à celui-ci une quan- tinté de bisulfate'ammonique. propre,'a cpense.. J;qP.k'!?!:,:\iion extraite du bain par le sulfate ammonique .'ferreux,; ;ce: bisulfaté 8:IrJÏbhiqùe étant obtenu par récupération au départ des cristaux .de 'svlfae:monique ferreux, 19.

Bain 'cüe, pôt5'he :écpâgé'dè métaux-Terreux, contenant, en solution, comme agêtit de"décapage'pour'le iéta" ferréwx du bisulfate am- monique en concentration appropriée pour le décapage.

20. Bain de décapage aqueux suivant la revendication 19, dans EMI9.5 lequel la concentration de bisulfate ammonique ee,keconprige entre 100 et -50 grammes environ par litre ....

21. Bain de décapage àoueul".5qlvaÉt;'la revendication lQ dans lequel on ne prévoit aucun inhibiteur de décapageséparé.