BE543318A - - Google Patents
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Description
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On a proposé de nombreuses méthodes pour la fabrica-
EMI1.1
tion du sel d'Engel C03HK.C03Mg. H20-
Un ancien procédé consiste à traiter une solution concentrée de chlorure de potassium par un carbonate de magnésium et CO2 sous pression : dans ces conditions, il se forme du Cl2Mg soluble et le sel d'Engel qui précipite. Ce procédé exige toutefois l'emploi-de carbonate de magnésium sous forme de sel trihydraté C03Mg.3 H2O dont la préparation est compliquée.
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On a également propose de précipiter le sel d'Engel par action simultanée de CO2 et de NH2 sur du chlorure de potassium et des sels de magnésium solubles tels que, par exemple, sulfate ou chlorure.
Des variantes de ce mode opératoire prévoient l'emploi de carbonate d'ammonium et CO2 ou même de bicarbonate d'ammonium solide. Tous ces procédés présentent un grave inconvénient car ils ne permettent pas d'obtenir des rendements supérieurs à 50 % par rapport au potassium introduit.
En effet, afin d'empêcher une co-précipitation du sel d'Engel - et du sel double correspondant d'ammonium et de magnésium
CO3HNH4CO3Mg4 H2O, il est nécessaire pour assurer la saturation de ...l'eau-mère finale, de travailler avec un gros excès de sel de potassium par rapport à la toehiométrie. Pour assurer la rentabilité du procédé, il faut récupérer dans l'eau-mère finale non seulement l'ammoniac, mais aussi le chlorure de, potassium et quel que soit le mode opératoire employé pour cette dernière récupération, les opérations compliquées et coûteuses qu'elle exige rendent tous ces procédés peu intéressants au point de vu : industriel.
On a trouvé qu'il est possible d'éviter les inconvé- nients des différents procédés que l'on vient de décrire et de précipiter directement du sel d'Engel avec d'excellents rendements par rapport au potassium mis en oeuvre, en remplaçant NH3 par une amine aliphatique primaire, secondsire ou tertiàire. Les eaux-mères finales du procédé selon l'inven- tion ne contiennent que de très faibles quantités àe potassium et celà, quel que soit le mode opératoire utilisé comme on le verra ci-après : de ce fait, il suffit de mettre en oeuvre des proportions de chlorure de potassium pratiquement stoechiométriques.
En partant par exemple de ClK et de Cl2Mg, la réaction s'effectue suivant la formule générale ci-après :
C1K +ClMg+ 2 CO2 + 3 Am + 6 H2O = CO3HK.CO3Mg.4 H2O + 3 ClHAm. dans laquelle Am représente une amine aliphatique. primaire, secondaire ou tertiaire.
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EMI3.1
On uti1inv c la quantibé d tarninu juste n(cesG3.ire à la réaction ou un 10gor excès qui, de préfirence, ne dépasse pas 10 %, afin que la récupération ultérieure de l'amine puisse être effectuée dans des conditions économiques. Les proportions de CO2 correspondant à la formule du sel d'Engel suffisent pour effectuer la réaction dans des conditions satisfaisantes, mais un excès de CO2 n'est pas gênant.
Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on peut utiliser différents modes opératoires que l'on va décrire ci-dessous à titre non limitatif :
1. On fait passer dans une solution aqueuse d'amine 'un courant de gaz carbonique pur ou dilué dans-un gaz inerte. On intro- duit ensuite dans la solution carbonatée les sels de magnésium et de potassium solides ou en solution dans l'eau et'l'on agite modérément pendant environ une heure à température ordinaire (20 à 25 C). On obtient ainsi un précipité facilement filtrable que l'on sépare de la solution, lave et sèche; la composition du précipité correspond sensiblement à la !composition théorique du sel d'Engel.
2. Dans une solution aqueuse d'amine, on introduit les sels de potassium et de magnésium solides ou en solution aqueuse et on fait barboter un courant de CO2 pur ou dilué dans un gaz inerte.
Lorsque'la carbonatation est terminée, on sépare par filtration le préci- pité obtenu qui est constitué par au moins 97 % de sel d'Engel.
3. A une solution de-,sels de potassium et de magné- sium, on ajoute du bicarbonate d'amine solide ou en solution. Après avoir agité pendant une heure environ, on sépare un précipité qui contient au moins 90 % de sel d'Engel.
Le procédé est très souple puisqu'il est.possible de 'travailler -suivant des modes opératoires variés en obtenant 'toujours .de bons résultats. La faible quantité d'impuretés qui précipite éventuel- lement avec le sel d'Engel, est constituée uniquement par de la magnésie
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hydratée ou par du carbonate de magnésium. Dans certains cas, il peut être avantageux de favoriser la co-prcipitation de ces composés magnésiens et d'obtenir comme produit final un mélange plus riche en magnésium que le sel d'Engel.
Quel que soit le mode opératoire utilisé, l'eau-mère finale ne.contient que de très faibles quantités de potassium et de magnésium. On peut obtenir de; concentrations inférieures à 0,3 % en K et 0,1'% en Mg dans les eaux-mères finales, ce qui correspond à des rendements qui sont au moins de 95 % par rapport au K introduit et de 97 % par rapport au Mg.
La très faible teneur en sels de potassium et de magnésium des eaux-mères constitue un avantage important du procédé selon l'invention. En effet, la récupération de l'amine contenue dans ces eaux-mères sous forme de chlorhydrate, peut s'effectuer de façon .simple par tout moyen connu (par exemple, distillation en présence de chaux). Les solutions résiduaires peuvent être rejetées sans diminuer 'la rentabilité du procédé après élimination de l'amine puisqu'elles ne contiennent que des quantités infimes de K et de Mg.
Dans le procédé se:-on l'invention, on utilise comme matière .première un sel soluble de potassium, tels que chlorure, sulfate, etc..., ou un sel mixte quelconque contenant un sel soluble de potas- sium. Les sels doubles naturels de potassium et de magnésium, tels que la carnallite, conviennent tout particulièrement. Outre les sels de magnésium solubles, on peut aussi employer pour la mise en oeuvre du procédé, un sel magnésien insoluble ou de la magnésie.
Comme amine aliphatique,'on peùt choisir de préférence les amines dont le point d'ébullition ne dépasse pas 100 C, afin que la ' récupération du réactif soit plus économique.
On donne ci-après à titre non limitatif quelques exemples de réalisation du procédé selon ltinvention.
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EXEMPLE 1.-
On fait passer un courant de gaz carbonique dans une solution de triéthylamine qui contient 40 % en poids d'amine.
On arrête la carbonatation lorsque la solution a absorbé environ
2 mol. de CO2 pour 3 mol. d'amine. A 198 cc de cette solution carbo- natée, on'àjoute 64 g. de carnallite et on agite pendant environ une heure à température ordinaire. On filtre leprécipité obtenu : l'eau-mère contient 0,2 % de K et des traces non dosables de Mg.
Le précipité est analysé après lavage et séchage.
-,SE! composition est la suivante : 15,0 % de K, 9,65 % de Mg et 46,4% de CO3, c'est-à-dire sensiblement la composition théorique du sel d'Engel qui contient : 15,25 % de K, 9,5 % de Mg et 46,8 % de CO3.
EXEMPLE 2.. - . Dans une solution de diéthylamine contenant 30 % en poids d'amine, on fait passer un courant de gaz carbonique à 30 % de
CO2 jusqu'à ce que la solution contienne 2 mol. de CO2 pour 3 mol. d'amine.
On ajoute alors 250 g. de carnallite et on agite pendant une heure environ à température ordinaire.
Le précipité obtenu titre après lavage et séchage :
15,4 % de K, 9,6 % de Mg et 46,65 % de CO3
L'eau-mère finale contient.0,2 % de K et 0,01 % de Mg.
EXEMPLE 3.-
On carbonate une solution d'isopropylamine qui con- tient initialement 38% en poids d'amine. A 520 @c de cette solution car- bonatée, on ajoute une solution aqueuse de carnallite préparée en ajou- tant 250 g. de sel à 430 cc d'eau. Après une heure d'agitation à tempé- rature ordinaire, on sépare un précipité qui après lavage et séchage, 'présente la composition.suivante : 14,9 % de K, 9,9 % de Mg et 45,15 % de CO3.
Le filtrat contient 0,3 % de K et 0,01 % de Mg.
<Desc/Clms Page number 6>
EXEMPLE.4.-
Dans 140g. d'eau on fait dissoudre 38 gr. de ClK et 102. g. de Cl2Mg.6 H2O. On ajoute à cette solution
110 g. d'isopropylamine titrant 91 % d'aminé en poids. On fait barboter dans la solution ainsi obtenue un courant de gaz car- bonique en agitant'modérement à température ordinaire. Lorsque la carbonatation est terminée, on filtre, lave et sèche le précipité, qui donne à l'analyse la composition suivante .14,6 % de K, 11,2 % de Mg et 45,4 % de CO3.
L'eau-mère finale contient 0,2% de K et 0,01 % de lige
L'invention n'est pas limitée aux quatre exemples qui viennent d'être décrits et en particulier, on peut opérer à toute température inférieure à 45 , étant entendu que pour des raisons d'exploitation, on préfère l'intervalle compris entre 0 et 45 C.
Claims (1)
- REVENDICATIONS..1. Procédé pour la fabrication du sel d'Engel CO3HK.CO3Mg.4 H2O à partir de sels de potassium et de magnésium caractérisé par le fait qu'on fait réagir en solution aqueuse du gaz. carbonique et une amine aliphatique sur un sel de potassium et un sel de magnésium en agitant modérément le mélange et on sépare le sel d'Engel qui précipite.2. Procédé selon 1 caractérisé en ce que la réac- tion est effectuée à une température inférieure à 45 C.3. Procédé selon 1 et 2 caractérisé en ce que l'on utilise un composé,de gaz carbonique et d'amine aliphatique sous forme solide ou en solution aqueuse.4. Procédé selon 1 à 3 caractérisé en ce-qu'on utilise comme amine aliphatique une amine primaire, secondaire ou tertiaire.5. Procédé selon 1 à 4 caractérisé en ce qu'on emploie un sel de potassium soluble ou un sel mixte contenant un sel de potassium soluble dans l'eau.6. Procédé selon 1 à 5 caractérisé en ce qu'en uti- lise un sel de magnésium soluble ou insoluble dans l'eau ou de la magnésie.7. Procédé selon 1 à 6 caractérisé en ce qu'on utilise comme matière première un sel double de potassium et de , magnésium et en particulier de la carnallite ou un sel mixte conte- nant un tel sel.
Publications (1)
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