CH148478A - Procédé de fabrication de carbonate de potassium. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication de carbonate de potassium.    La.     présente    invention a pour objet un pro  cédé<B>de</B> fabrication de carbonate de potas  sium en partant de carbonate de magnésium,  de chlorure -de potassium et -d'anhydride car  bonique et en passant par le carbonate double  ale magnésium et de potassium.  



  Ce procédé est caractérisé en ce que l'on  dissout -du carbonate -de magnésium dans une       solution    de chlorure de potassium, à l'aide  d'anhydride carbonique utilisé sous une pres  sion supérieure à celle correspondant à la     so-          Iubilisation    -de cinq volumes de     C02    dans un  volume de ladite solution, puis en ce que l'on  fait     précipiter    de la solution obtenue le sel  double et en ce que l'on décompose ce dernier  sel pour obtenir le carbonate de potassium. Il  permet l'emploi -d'un carbonate de magnésie       quelconque,    par exemple anhydre, à l'état  impur et notamment tel qu'il existe dans la  dolomie.  



  La pression indiquée ci-dessus à laquelle  on emploie l'anhydride carbonique est la  pression partielle de ce gaz s'il est mélangé à    d'autres gaz ou sa pression propre s'il est  pur. Cette pression dépend évidemment de la  température et de la concentration en<B>CO'</B>  des gaz employés.  



  Avec     @du   <B>CO'</B> pur, à 15   C, cette pression  est d'environ 5     kgJem\.    Avec des gaz à     33     de     C02,    la pression manométrique de ces gaz  est donc d'environ 15     kg/cm'    correspondant à  une pression partielle de     C02    de 5     kg/cm'.    On  ne peut obtenir du sel double qu'à partir de  cette pression.  



  Pour obtenir un bon rendement industriel,  et une utilisation rationnelle de l'appareil  lage, on travaille de préférence à 15   C et  avec des gaz à     33    % de     C02,    à une pression       manométrique    de 60     kb#em2    correspondant à  une pression partielle de     C02    de 20 kg/cm'.  



  Lors .de la mise en     oeuvre    du procédé, on  peut employer une quantité de chlorure de       potassium    plus grande que celle chimique  ment nécessaire pour la formation de carbo  nate double. De cette manière, on obtient un       rendement    quantitatif en sel de magnésium      et l'on favorise la solubilisation de fortes  quantités de     CUz    et partant -de carbonate de  magnésie.  



  En outre, la température du milieu en  réaction peut être     maintenue    en dessous de  27   C, par exemple, par des moyens de ré  frigération appropriée.  



  Les eaux résiduaires du procédé objet de  la présente invention, peuvent, sans autre  traitement, être utilisées comme source de  chlorure de potassium pour un procédé  connu, dans lequel le carbonate double est ob  tenu à partir d'oxyde ou d'hydrate -de magné  sie sous une pression de     C02,    dite "basse  pression",     c'est-à-dire    de l'ordre de 2 à 4       l@g/cm2,    et les résidus solides du procédé à  basse pression peuvent être utilisés comme  source de carbonate de magnésium pour le  procédé de l'invention.  



  Voici, à titre d'exemple,     -comment    l'inven  tion peut être mise en pratique:  De la. .dolomie, ou toute autre roche     ma-          gnésique    est transformée plus ou moins com  plètement en oxydes plus friables que les car  bonates au moyen d'un four de cuisson.  Après broyage, les oxydes sont     recarbonatés.     et les carbonates obtenus     (MgCO3    et     CaCO3)     sont mis en suspension dans une solution (le  chlorure potassique de départ.  



  Le four de     -cuisson    fournit -de l'anhydride  carbonique mélangé dans une certaine propor  tion aux     autres    gaz de combustion. Ce mé  lange gazeux est envoyé dans un appareil dit  de solubilisation sous une pression     manomé-          trique    plus grande que la pression nécessaire  à la solubilisation -de cinq volumes de     C02     par volume de liquide. Il y circule, par exem  ple en sens inverse et en contact d'un cou  rant de la susdite solution de     KCI,    contenant  le     MgCO3    et le     CaCOû    en suspension, laquelle  est également mise sous pression.

   A la sortie  de cet appareil, le mélange gazeux, dont la       concentration    en anhydride carbonique est  réduite, traverse un autre appareil permet  tant de faire servir sa pression à la produc  tion d'un effort moteur.  



  Le liquide sortant de l'appareil de     solu-          bilisation,    contient du     MgCO3    à l'état dis-    sous, grâce à l'action du     C02    utilisé à la  pression .définie     ci-dessus.    Ce liquide traverse  un appareil où sa pression est également uti  lisée industriellement. En pratique, en vue  d'obtenir un bon rendement industriel et avec  des gaz contenant -de 30 à 35 % de     C02,    la  pression de travail est -de l'ordre de 60     kg/cm\     pour une température de travail de 15   C.

    Cette pression dans les conditions susdites,  correspond à la     solubilisation    de 20 volumes  .de CO= par     volume'    de liquide. Le liquide  sus-dît est ensuite filtré, par exemple au filtre  presse, de manière à écarter le carbonate cal  cique     CaCO3    qui est resté en suspension sans  se dissoudre. Le liquide sortant du filtre con  tient du carbonate de magnésium en solution  -et ce en une :quantité pouvant atteindre et  dépasser 100 grammes de carbonate de ma  gnésium anhydride par litre de solution -de  chlorure ,de potassium.  



  Il est à noter que cette dissolution de       MgCOg    obtenue grâce à la pression du     C02     est facilitée par la présence de sels alcalins.  Tout sel soluble de calcium tel que, par     exem-          pe,    le     chlorure    de calcium, .qui contrarierait  l'opération, est     écarté.     



  Dans la phase de traitement suivante, le  liquide     est.débarrassè    en partie .de l'acide car  bonique qu'il contient au moyen, par exem  ple, d'un agitateur mécanique ou d'un appa  reil à dépression.  



  Le départ d'une certaine quantité de     C0'     qui en résulte, a pour conséquence la préci  pitation à l'état naissant du     HgC03    dissous.  



  La. température pendant cette précipita  tion sera maintenue entre 18 et 27   C et, de  préférence, aux environs de 22   C, -de manière  à     favoriser    dans l'agitateur et à partir     dudit          l@IgC03    naissant la formation et la précipita  tion du carbonate double, en présence de     C02     en quantité largement suffisante et selon la  réaction:

      2     KCl        -f-    3     MgC03        +    9 1120     -I-        C02     =<B>2</B>     [KHMg        (C03)_4        A20]        -i-        MgCl2       Ce carbonate double, est séparé de ses  eaux mères par filtration. Le     CUz    dégagé,      c'est-à-dire celui en excès sur la quantité né  cessaire à, la formation du sel double, est ré  cupéré.  



  La première phase de     filtration    pourra  être complétée par une     Ueuxièmie    phase con  sistant en un essorage réalisé au moyen d'un  courant d'anhydride carbonique sous     pres-          ion.     



       Les    eaux-mères contenant les sels     aGeom-          pa.gnant    le chlorure de potassium à l'état     na-          t        urel,    sont traitées par exemple par     évapo-          ration.    On y récupère à côté de ces sels, l'ex  cès du chlorure de potassium employé, dont  la concentration est plus faible que la     concen-          tration    initiale, ainsi que les sels     solubles        ile     magnésium tels que le     MgCl'    formés pendant  la réaction.

   Ce dernier     peut    être     réintroduit     en cycle, après traitement par la chaux, sous  forme d'oxyde de magnésie. Le chlorure de       calcium    formé     simultanément    doit, comme il  a été dit, être soigneusement éliminé, étant  donné qu'il contrarie la solubilisation du       @ZmC03.     



  Le carbonate double obtenu est dissocié  suivant l'équation:    2     [KHMg(CQ3)24        H20]     -     K2CO3        -i-    9     H20        -E-    CO'     -f-    2     MgCO3       A cet effet, un     apport    de calories est  fourni, par exemple sous forme d'une injec  tion de vapeur .d'eau.

   L'eau  &  condensation  de celle-ci ainsi qu'éventuellement de l'eau  fournie en supplément, viennent s'ajouter à  l'eau -clé cristallisation du sel     double    pour       dissoudre    le carbonate de potassium résul  tant de la     dissociation.    Quant au carbonate       njugnésique    formé, il reste sur le filtre, d'où.  il peut être retiré pour être employé aux  usages généraux du carbonate de magnésium.  



  Ce carbonate     magnésique    peut être réin  troduit dans     le    cycle des opérations du pro  cédé de l'invention et cela sans subir aucun  traitement intermédiaire.  



  La solution de carbonate de potassium  peut être utilisée à divers usages; elle peut  notamment être évaporée pour l'obtention du  carbonate     @de    potassium cristallisé, ou bien    elle peut être traitée pour former du bicar  bonate de sodium.  



  Dans ce dernier cas, cette solution peut  être mélangée à une     solution    de chlorure de  sodium et l'ensemble être traité dans une  cuve par -de l'anhydride carbonique éventuel  lement sous pression pour donner lieu aux  deux réactions suivantes:    2     NaCI        -f-        K2-C03    =     NeC03        -f-    2     KCl          Na'C03        +        HZO        +    CO' = 2     NaHC03       Le bicarbonate formé peut ensuite être  traité par calcination pour former du carbo  nate de sodium.  



  Le chlorure potassique ainsi formé peut  être introduit dans le cycle servant à la fa  brication du carbonate potassique.  



  Lorsqu'on emploie concurremment avec  le procédé objet de la.     présente    invention et  dit "à haute pression", un procédé connu dans  lequel le CO' est utilisé à une pression de  l'ordre de 2 à. 4     liglcm'    et dans lequel le sel  double est obtenu à partir d'hydrate de ma  gnésie ou d'oxyde de magnésium suscepti  ble de -donner un hydrate, on peut employer  les     eaux-mères    du procédé à haute pression  comme source de sel potassique .dans le pro  cédé dit à basse pression.  



  On peut également prévoir d'employer le:  résidus solides du procédé à basse pression.  résidus qui renferment du carbonate de ma  gnésium provenant de la     -décomposition        du     sel double, comme source de carbonate de ma  gnésium clans le procédé à haute     pression.     



  Si l'on procède de la sorte, il n'est pas  nécessaire de faire subir auxdits résidus li  quides un traitement tel qu'épuration, con  centration, etc. avant leur emploi. Enfin, le  carbonate de magnésium obtenu comme ré  sidu solide     -du    procédé à basse pression, peut  être employé tel quel sans transformation et  ce .dans un état de division très favorable et  plus poussé que les états de division obtenus  mécaniquement.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication. de carbonate de potassium en partant de carbonate de magné- sium, de chlorure de potassium et d'anhZ- dride carbonique et en passant par le carbo nate double de magnésium et de potassium, caractérisé en ce que l'on dissout du carbo nate de magnésium dans une solution.

   de chlo rure -de potassium, à l'aide d'anhydride car bonique utilisé sous une pression supérieure à celle correspondant à la solubilisation de cinq volumes de<B>CO'</B> dans un volume de la dite solution, puis en ce que l'on fait préci piter de la solution obtenue le sel double et en -ce que l'on décompose ce dernier sel pour obtenir le carbonate de potassium. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé selon la revendication, dans le quel 1a quantité de chlorure de potassium mise en oeuvre est plus grande que celle théoriquement nécessaire pour la forma tion du sel double.

   2 Procédé selon la revendication, dans le quel la solution de chlorure de potassium contenant du carbonate de magnésium dissous chargée d'anhydride carbonique, est soumise, tout en .étant maintenue à une température comprise entre 18 et 27 C, à une agitation provoquant un départ .de<B>CO'</B> avec formation et pr6cipi- tation de carbonate double en laissant en solution du chlorure de magnésium. 3 Procédé selon la revendication et la sous revendication 2, dans lequel ladite solu tion est filtrée pour en retirer les impu retés insolubles et ce avant d'être soumise à ladite agitation.

   4 Procédé selon la revendication, dans le quel on sépare le sel double de ses eaux- mères. 5 Procédé selon la revendication, dans le quel le sel double précipité est dissocié par la chaleur au moyen d'un courant ae vapeur, le carbonate de magnésium formé se précipitant et le carbonate -de potas sium entrant en solution dans l'eau (le cristallisation du sel double, augmentée de l'eau de condensation de la vapeur.

   6 Procédé selon la revendication et la sous revendication 5, -dans lequel le carbonate de magnésium obtenu par 1a dissociation du sel double, .est réintroduit dans le cy cle des opérations. 7 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 4, .dans lequel le sel double est essoré à l'aide d'un courant d'anhy dride carbonique. 8 Procédé selon la revendication, dans le quel l'anhydride carbonique sous pression -et la solution de chlorure de potassium contenant en suspension du carbonate de magnésium se dissolvant progressivement, circulent en sens inverse et en contact l'un avec l'autre.

   9 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 8, dans lequel ladite circu lation a, lieu dans un appareil à la sortie duquel la pression du gaz et celle du li- quid-e sont utilisées pour produire un ef fort moteur. 10 Procédé selon la revendication, dans le quel on utilise comme source de carbo nate de magnésium les matières solides résiduaires -d'un procédé de préparation de carbonate de potassium dit "à basse pression", dans lequel on se sert comme source de chlorure de potassium, des eaux- mères résiduaires provenant du procédé selon l'invention.