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La présente invention est relative à un procédé permettant de préparer successivement du bicarbonate de sodium et un sel de potassium, en particulier le bicarbonate, à partir d'un mélange de chlorures de sodium et de potassium et, en particulier
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d'un sel mixte contenant ces deux chlorures, tel que, par exemple la sylvinite, ou d'une solution contenant les deux chlorures al- calins préparés par un moyen quelconque.
Dans le brevet français 1.045.657 du 7 avril 1951 de la demanderesse, on a décrit un procédé pour la fabrication de 'carbonates alcalins,,obtenus indépendamment à partir des chlorures correspondant et dans lequel on utilise un cycle analogue à celui des procédés dits de la "soude à l'ammoniaque" en remplaçant l'ammo- niac par un réactif aminé. Suivant ce procédé, on fait passer à pression atmosphérique un courant de gaz carbonique éventuellement dilué dans un gaz inerte, dans une solution aqueuse d'amine contenant un chlorure alcalin unique : on précipite ainsi le bicarbonate alcalin correspondant que l'on calcine ensuite de manière connue à l'état de carbonate.
Suivant la orésente invention, il est possible de préparer du bicarbonate de sodium à partir d'une solution aqueuse d'un mélange de chlorure de sodium et de chlorure de potassium.
Suivant l'invention, on ajoute à la solution des deux chlorures alcalins du bicarbonate d'isopropylamine solide en proportion déterminée : dans ces conditions il est possible de précipiter exclusivement du bicarbonate de sodium avec un excellent rendement; la totalité du chlorure de potassium restant en solution.
Après;séparation du bicarbonate de sodium précipité, l'eau-mère qui contient le chlorure de potassium et de très faibles quantités de sodium, peut être traitée par tout moyen connu soit pour récupérer le chlorure de potassium, soit pour transformer in situ ce chlorure en un autre sel de potassium.
Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, on utilise cette eau-mère pour préparer du bicarbonate de potassium de façon 'connue, en lui ajoutant une charge additionnelle.de chlorure de potassium, de l'isopropylamine et du gaz carbonique en proportions
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convenables. Dans les conditions opératoires du procédé, le chlorhydrate d'isopropylamine formé,au cours de la précipitation du bicarbonate de sodium pendant la première opération, ne gêne pas pour la préparation ultérieure de bicarbonate-de potassium.
Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, 'on part d'une solution aqueuse contenant du chlorure de potassium et du chlorure de sodium 'il est avantageux d'utiliser une solution 'dont la concentration en chlorures de sodium et de potassium est (' voisine de la saturation à température ordinaire (20 C environ) car dans ces conditions on obtient du bicarbonate de sodium pratiquement exawpt de potassium avec un bon rendement, tout en évitant l'emploi d'un volume trop important d'eau-mère. On ajoute à cette solution du bicarbonate d'isopropylamine solide dans des proportions voisines de la stoechiométrie par rapport au chlorure de sodium dissous.
On ''' agite le mélangeà température ordinaire'pendant environ 15 minutes et on précipite ainsi au moins 90 % du sodium mis en oeuvre sous forme de bicarbonate.
On peut alors récupérer sous forme de bicarbonate de potassium ne contenant que de très faibles quantités de sodium, le chlorure de potassium restant dans l'eau-mère -après séparation du précipité de bicarbonate de sodium. Dans'ce but on ajoute à l'eau-mère une quantité de chlorure de potassium au moins équivalente à celle déjà en solution et de l'isopropylamine en proportion conve- nable pour préparer du bicarbonate de potassium suivant la technique du brevet français 1.045.657, par passage.dans le mélange d'un courant de gaz carbonique pur ou diluédans un gaz inerte ot on obtient ainsi un bicarbonate de potassium dont la teneur en sodium est inférieure à 3 %.
La préparation ultérieure da bicarbonate de potassium peut être effectuée également au moyen de bicarbonate d'isopropylamine solide..
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Il est également possible de précipiter des mélanges des deux bicarbonates alcalins de composition variable 'en modifiant les proportions relatives des différents corps mis en présence. lors de la préparation du bicarbonate de potassium, si l'on utilise un excès stoechiométrique d'amine, il reste dans la solution après séparation du précipitée une certaine quantité d'iso- propylamine carbonatée. Suivant l'invention, il est possible de faire passer cette amine sous forme de chlorhydrate par addition d'une solution aqueuse de chlorure de sodium.
En effet, par agitation du mélange pendant environ 10 minutes, on précipite une nouvelle quantité de bicarbonate de sodium. L'eau-mère séparée du précipité ainsi formé ne contient pratiquement plus que du chlorhydrate d'isopropylamine que l'on traite de manière connue pour récupérer l'amine que l'on recycle.
Le procédé selon l'invention présente un avantage important : à partir d'un minerai ou d'une solution quelconque conte- nant à la fois des chlorures de- sodium et de potassium, il permet ;
1 ) La séparation des ions Na et K tout en évitant : la séparation préalable de ces chlorures qui, jusqu'à présent, était absolument nécessaire;
2 ) La préparation de bicarbonate de sodium avec un excellent rendement;
3 ) L'obtention, à côté de ce bicarbonate de sodium, de chlorure de potassius ou d'un autre sel de potassium et en parti- culier de bicarbonate, ou encore d'un mélange de sels de sodium et de potassium autres que les chlorures, et en particulier les bicarbonates.
La préparation des solutions de départ du procédé se- lon l'invention, peut s'effectuer par tout moyen connu. On.peut par exemple, dissoudre à température ordinaire, dans la quantité d'eau nécessaire, un minerai tel que la sylvinite. On.peut également combiner le procédé selon'l'invention avec l'obtention des chlorures de sodium et de potassium suivant des techniques connues telles que la
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dissolution directe duminerai au fond des mines et/ou le procédé thermique de séparation des chlorures alcalins.
Il est bien 'connu que Sans les "fabriques thermiques", on effectue la dissolution de la sylvinite au voisinage de 100 C pour préparer une solution saturée par rapport aux deux chlorures à cette température : on sépare le chlorure de sodium non dissous et par refroidissement de la solution, on fait cristalliser du chlorure de potassium qui est éliminé à son tour. L'eau-mère restante, pratiquement saturée à 20 C en chlorure de potassium et en chlorure de sodium, peut être employée comme matière première du procédé selon l'inven- tion et le chlorure de potassium séparé dans l'opération précédente est éventuellement utilisé, partiellement ou en totalité, comme quan- tité additionnelle pour la fabrication de bicarbonate de potassium.
On va maintenant donner, à titre non limitatif, deux exemples d'application du procédé selon l'invention.
' EXEMPLE 1.-
On part d'une sylvinite naturelle qui contient
31,5 % de C1K, 63,6 % de C1Na et 4,9 % d'insolubles. On dissout
100 parties de cette' sylvinite dans 210 parties d'eau à température ordinaire (20 C environ) et on sépare l'insoluble.
On ajoute à cette solution 140 parties de bicarbonate d'isopropylamine solide et on agite pendant 15 minutes à température ambiante. Le bicarbonate de sodium précipité est filtré, lavé et cal- ciné : on obtient 52 parties de CO3Na2, ce qui correspond à un rende- ment de 90 % par rapport au sodium mis en oeuvre.
Au filtrat obtenu dans l'opération précédente, on ajoute 30 parties de chlorure de potassium et 100 parties d'une solu- tion d'isopropylamine titrant 91 % en poids. Dans la suspension ainsi obtenue, on fait passer à pression atmosphérique un courant de gaz carbonique contenant 35 % de CO2, en agitant le mélange. Lorsque la
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carbonatation est terminée, on recueille le bicarbonate de potassium précipité qui correspond à un rendement de 92 par rapport au potassium mis en oeuvre. Le produit obtenu contient moins de 2 % de sodium.
A l'eau-mère débarrassée du bicarbonate de potassium on ajoute 170 parties d'une solution aqueuse saturée de chlorure de 'sodium...On agite pendant 10 minutes et on sépare le bicarbonate de -sodium qui a précipité après calcination, on obtient 30 parties de
CO3Na2,
L'aminé mise en réaction se trouve pratiquement en totalité sous forme de chlorhydrate dans la lessive finale on la régénère par un moyen connu et on la recycle au cours du procédé.
EXEMPLE 2.- ,On traite 100 parties de la sylvinite utlisée dans l'exemple 1 par 105 parties d'eau, au voisinage de 100 Co On sépare à chaud la solution obtenue et on récupère 40 parties de solide conte- nant 34,5 parties de chlorure de sodium. On refroidit le filtrat jusqu'à 20 C environ et on récupère ainsi 15,4 parties de chlorure de potassium. A la solution dont on a séparé le chlorure de potassium, on ajoute 75 parties de bicarbonate d'isopropylamine solide. On recueille ainsi un précipité de bicarbonate de sodium correspondant à un rendement de 90 %.
Le chlorure de potassium séparé au cours de l'opéra- tion de refroidissement est additionné à l'eau-mère, ainsi que 45 parties d'une solution aqueuse d'isopropylamine titrant 91 % d'amine. Par pas- sage d'un courant de gaz carbonique à pression atmosphérique, on obtient un précipité de bicarbonate de potassium qui correspond à un rendement de 90 % par rapport au potassium introduit.