CH159662A - Procédé de préparation du bichromate de sodium. - Google Patents

Description

  Procédé de préparation du     bichromate    de sodium.    On fabrique industriellement le bichro  mate de sodium en traitant par de l'acide  sulfurique ou du bisulfate, le chromate de  sodium obtenu par la désagrégation oxydante  (le minerai de chrome en présence de soude  ou de carbonate de sodium, un équivalent de  soude étant enlevé au chromate neutre et sé  paré sous forme de sulfate de sodium. Cela  représente une perte d'alcali très considéra  ble, car le sulfate de sodium ne peut plus  être renvoyé dans l'opération. D'ailleurs,  comme ce sulfate contient toujours encore de  petites quantités de     chropate    qui lui donnent  un mauvais aspect, on l'envoie presque tou  jours aux déblais parce qu'il est considéré  comme un sous-produit gênant et sans     valeur.     



  Quant au moyen qui a été parfois égale  ment proposé et qui consiste à effectuer la       transformation    du chromate de sodium     neutre     en bichromate au moyen d'acide carbonique  pour séparer la moitié de la soude sous forme  de bicarbonate -de sodium, il a échoué jus  qu'ici .devant les     difficultés    qu'on     rencontre       pour     effectuer    cette transformation avec un  rendement quelque peu .satisfaisant.     Il    faut  des pressions d'acide     carbonique    très élevées  pour déplacer l'équilibre en faveur de la for  mation du bicarbonate, et ceci compromet  gravement l'économie de ce procédé.  



  Un autre moyen est fourni par le procédé  au chromate de calcium, qui est obtenu par  la désagrégation oxydante de minerai de  chrome avec de la chaux à une très haute tem  pérature. Dans ce cas, il faut neutraliser la  chaux en excès et     transformer    le chromate de  calcium au moyen de bisulfate de sodium; il  faut donc des quantités de bisulfate très con  sidérables. Or, depuis la fabrication de l'acide       azotique    à     partir    d'ammoniaque, le bisulfate  est un produit de plus en     plus    rare, ce qui  compromet sérieusement l'utilisation du pro  cédé au chromate de calcium.  



  Si, à défaut -de bisulfate, on voulait utili  ser de l'acide sulfurique, le procédé ne serait  plus économique à cause du     prix    élevé de cet  acide.      La présente invention a pour objet un pro  cédé de préparation .de bichromate de sodium,  à partir de chromate de sodium et de     sesqui-          oxyde    de chrome.  



  Ce procédé est caractérisé en ce que l'on  traite à une     température    supérieure à 100   C  et sous pression un mélange formé d'une solu  tion de chromate de sodium et de     sesquioxyde     de chrome, avec un agent oxydant gazeux.  La quantité de chrome de l'oxyde peut de pré  férence être telle, par rapport à la quantité  employée du chromate de sodium, que les  proportions     stoechiométriques.    nécessaires à  la     formation    du bichromate soient obtenues.  Le     sesquioxyde    de chrome peut être utilisé à  l'état anhydre ou à l'état hydraté. Il peut être  obtenu par toutes méthodes connues.  



  Ce procédé permet d'éviter les inconvé  nients indiqués ci-dessus.; notamment toute la  soude introduite dans le procédé comme chro  mate de sodium se retrouve dans le bichro  mate obtenu. Les pertes de soude sont ainsi       évitées.    -On évite également les frais d'utilisa  tion d'acide sulfurique ou de bisulfate.  



  Il n'est pas nécessaire que le chromate  employé comme matière première soit à l'état  pur.     Il    suffit (et c'est ce qui     constitue    un  grand avantage de l'invention) d'utiliser une       fritte    de minerai de chrome obtenue de toute  façon connue, ce qui permet d'économiser les  frais d'extraction du     monochromate.     



  En pratique et avant de soumettre la       fritte    à base de chromate .de sodium au traite  ment selon le procédé de l'invention, on en dé  termine la teneur en     monochromate    et le cas  échéant en soude libre. On détermine égale  ment dans la matière à oxyder la teneur en       sesquioxyde    de chrome, et, le cas échéant; en  soude libre et ajuste les quantités de ces ma  tières de manière à les mettre en présence de  préférence suivant les proportions stoechio  métriques nécessaires à la formation du bi  chromate.  



  Comme agent oxydant gazeux, on em  ploie, de préférence, un gaz contenant de  l'oxygène libre, par exemple l'air,     l'oxygèné,          mais    on     peut    aussi -employer un gaz conte-         nant    de l'oxygène combiné, tel, par exemple,  que les oxydes d'azote     N20',    NO'.  



  La     température    pendant le traitement  doit être supérieure à 100   C et être, de pré  férence, comprise entre<B>250'</B> et     300'    C.  



  Lors de la mise en     #uvre    du procédé de  l'invention, on peut préparer d'abord une  "fritte     chromatée",    c'est-à-dire soumettre à  une désagrégation sodique et oxydante une  matière contenant du chrome, soit à l'état  d'élément, soit à l'état composé. Cette fritte  pourra être     utilisée    comme suit:  En     soumettant    une partie de cette fritte  à une opération réductrice, le chromate y con  tenu est transformé en     sesquioxyde    de  chrome hydraté ou non, selon la méthode  mise en     aeuvre,    et en soude.

   On enlève cette  dernière par lavage à l'eau et, après     mélanlge     avec la partie non réduite de la     fritte,    on pro  cède à l'oxydation sous pression à tempéra  ture supérieure à 100   C en milieu aqueux,  avec un agent gazeux contenant de l'oxy  gène. On obtient ainsi du bichromate de so  dium.  



  Bien qu'il soit possible de transformer une       fritte    réduite directement en bichromate en  présence d'une quantité équivalente de soude,  par oxydation sous pression, il est cependant  beaucoup plus économique d'effectuer l'oxy  dation, selon le procédé de l'invention, avec  du chromate ou avec une     fritte    non réduite,  car on réalise ainsi une économie sur les frais  de réduction.  



  Il y a lieu de remarquer que la mise en  pratique .du procédé n'est nullement liée à  l'absence -de chaux dans le produit de réac  tion; il est donc directement possible d'appli  quer le     procédé    objet de l'invention lorsque le  grillage a eu lieu en présence de chaux et de  soude. La présence de chaux ne nuit pas     non     plus à la réduction ni à l'oxydation sous pres  sion.  



  En pareil cas, il est utile de     transformer     la chaux de façon appropriée en carbonate de       calcium    et de supprimer son action alcaline  vis-à-vis du bichromate.  Lc procédé peut encore être     réalisé;    par  exemple, de façon très     avàntagouse    de là-ma-           nière    suivante. On commence par oxyder la  moitié du chrome contenu dans le minerai,  puis on procède à une     lixiviation    du produit et  l'on soumet le résidu, contenant encore la  moitié du chrome, à     une    nouvelle oxydation.  



  On réduit les produits provenant de cette  dernière oxydation. Cette réduction peut se  faire au four au moyen de gaz réducteurs ou  en milieu aqueux au moyen de réducteurs des  plus variés; le résultat en est toujours le  même, c'est-à-dire qu'il se forme du     ses-          quioxyde    de chrome à l'état anhydre s'il a  été obtenu à température élevée ou du     ses-          quioxyde    hydraté s'il a été obtenu à plus  basse température, à côté d'alcali provenant  du chromate. Cet alcali est enlevé par lavage  et le résidu est mélangé à la solution     obtenue     par     lixiviation    après la première oxydation.

    On soumet enfin le mélange à l'oxydation  sous pression selon l'invention. De cette fa  çon, il est également possible d'effectuer  l'oxydation jusqu'à épuisement du résidu  en employant même un excès de soude qui  est ensuite séparé et peut rentrer dans le cy  cle.  



  On voit de ce qui précède que le procédé  de fabrication selon la présente invention est  d'une élasticité insoupçonnée permettant  d'opérer par les moyens les plus     avantageux     suivant les circonstances.  



  La manière dont le chromate à utiliser  est préparé importe peu pour la réalisation  du procédé, et l'on peut dans la manière d'ap  pliquer le procédé exposée ci-dessus, utiliser  de la soude caustique en excès ou du carbo  nate de sodium ou du carbonate de sodium en  présence d'alcalis terreux. La façon dont a  lieu la réduction de l'autre     .partie    du chro  mate est     également    indifférente. Ce qui     im-          porte,    c'est la proportion entre le chromate  de sodium et le     sesquioxyde    de chrome, ou  entre la soude libre et le     sesquioxyde    de  chrome qui, en pratique, doit être correcte  ment établie.  



  On réussit .donc, :suivant la présente in  vention, à résoudre le problème de la trans  formation de chromate de sodium neutre en    chromate acide, de façon telle qu'au lieu de  séparer un équivalent de soude sous forme de  produit sans valeur, cet équivalent soit com  biné utilement avec un autre équivalent de  chrome.  



  Au point de     vue    économique, le présent  procédé     évite    donc les pertes de soude et les  frais d'acide élevés, ce qui permet naturelle  ment de réduire considérablement les frais de  fabrication.  



  Voici quelques exemples de mise en     aeuvre     du procédé de l'invention.  



  <I>Exemple 1:</I>  a) On mélange d'abord:  300 parties de minerai de chrome conte  nant<B>50%</B> de     Cr2O3,     <B>320</B> parties de soude caustique fondue,  100 à 200 parties d'oxyde de fer ou de  résidus de grillage  et on soumet ce mélange à un grillage oxy  dant pendant 6 à 8 heures environ à  450-500   C. On obtient une oxydation à       90-95%.     



  b) 3 parties en poids du produit de  grillage ainsi obtenu sont chauffées en au  toclave avec 8 à 10 parties environ d'eau pen  dant 12 heures environ à 300   C; on main  tient la pression à 100 kg environ en intro  duisant de l'hydrogène.  



  Lorsque la réduction est terminée, on  filtre et lessive pour séparer la matière con  tenant le     sesquioxyde    de chrome hydraté de  la lessive caustique, qui est renvoyée dans       l'opération    après une concentration appro  priée.  



  c) On chauffe ensuite le résidu obtenu dé  barrassé de     laï    soude et contenant le     ses-          quioxyde    hydraté -de chrome -en autoclave       pendant    4 à 8 heures     @à        250-300      C, avec  1 partie du produit de grillage obtenue sous  a) et avec 15 parties environ d'eau. On règle  la pression à 100 kg environ par une     intro=          duction    .d'oxygène ou d'air dans l'appareil.  Lorsque l'oxydation est terminée, on sépare  le bichromate de sodium du résidu en fil  trant et .l'on traite de façon connue. Le bi-      chromate obtenu est pur et ne contient pas  d'alumine.  



       Exemple   <I>2:</I>  a) On mélange:  300     parties    de     minerai    de chrome conte  nant 50ô de     Cr203,     200 parties de carbonate de sodium,  200 à 300 parties de chaux hydratée,  et on soumet ce mélange à une désagrégation       oxydante    à     900-950'    C. On lessive la moi  tié du produit de grillage avec de l'eau jus  qu',à épuisement et l'on règle la liqueur  ainsi obtenue à une teneur d'environ 1.0 à  15     %    de Cr.  



  b) On traite ensuite l'autre moitié de la       fritte,    au four à 400-600   C dans une at  mosphère     réductrice,    ce quia pour effet de  réduire le chromate de sodium en     sesquioxyde     de chrome.     Lorsque    le gaz réducteur     contient     également assez d'acide carbonique, toute la  soude ainsi que la chaux sont     transformés    en  carbonate. Après refroidissement, on lessive  le produit de la     réduction    avec de l'eau,  pour en éliminer la soude.  



  c) On chauffe     ensuite    le résidu de fil  tration en autoclave pendant 6 à 8 heures à       280--3,00      C en présence de la liqueur obte  nue ci-dessus sous a). On règle la pression à  10.0 atmosphères environ en     introduisant    de  l'oxygène     ou,de    l'air.  



  Lorsque l'oxydation est terminée, on fil  tre pour séparer le bichromate de sodium du  résidu, et l'on traite de     façon    connue. La  soude obtenue au lessivage du produit de la       réduction    sous b) ci-dessus est utilisée après       concentration    dans     l'opération        d'oxydation    de  la première phase.  



  Lorsque la réduction est effectuée exclu  sivement au moyen d'hydrogène, on obtient  dé la soude     caustique        libre.     



  Il convient     dans    ce     cas    de traiter la ma:  hère par -de l'acide     carbonique    avant, pendant  ou après l'oxydation sous pression pour trans  former la     chaux        caustique    en     carbonate,    afin       a'éviter        M,        formation.    de     chromate    de .chaux.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé de préparation de bichromate de sodium, à partir de chromate de sodium et de sesquioxyde de chrome, caractérisé en ce que l'on traite à. une température supérieure à<B>100'</B> C et sous pression un mélange formé d'une solution de chromate de sodium et de sesquiogyde de chrome, avec un agent ga zeux oxydant. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé selon la revendication, dans le quel la température est comprise entre 250' et 300 C.

   2 Procédé selon la revendication, dans le quel la pression est d'environ 100 kg/em\. .3 Procédé selon la. revendication, dans le quel l'agent oxydant est de l'oxygène. 4 Procédé selon la revendication, dans le quel l'agent oxydant est de l'air. 5 Procédé selon la revendication, dans le quel les quantités employées de chromate de sodium et de sesquioxyde de chrome sont telles qu'elles correspondent aux pro portions stoechiométriques nécessaires à la. formation: du bichromate de sodium.

   6 Procédé selon la revendication, dans. le quel l'oxyde de chrome est à l'état anhy dre. 7 Procédé selon la revendication, dans le quel l'oxyde de chrome est à l'état hy- .draté. 8 Procédé selon la revendication, :dans le quel le traitement oxydant est effectué en présence d'un oxyde alcalino-terreux. 9 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 8-, dans. lequel on neutralise l'oxyde alcalino-terreux pendant l'oxyda tion.

   10 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 8, dans lequel on neutralise l'oxyde alcalino-terreux après l'oxydation.