CH160073A - Procédé de fabrication du bichromate de potassium. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication du bichromate de potassium.    On     fabrique    industriellement le bichro  mate de potassium en traitant du minerai de  chrome ou en général une substance contenant  du chrome par une désagrégation alcaline et  oxydante à haute température. L'on     obtient     ainsi du     monochromate    de potassium que l'on  décompose ensuite au moyen d'acide sulfuri  que. Il se forme du bichromate de potassium  et du sulfate de potassium.

   Cette manière de  faire présente de grands inconvénients, parce  que, d'une part, elle nécessite de grandes  quantités d'acide sulfurique, et parce que,  d'autre part, un équivalent de la potasse mise  en     oeuvre    est retrouvé sous forme de sulfate  de potassium de     va-leur    moindre. De plus, le  sulfate résultant est souillé de produit     chro-          maté    et il est nécessaire, de ce fait, de le pu  rifier par     recristallisation    si l'on veut éviter  une     dépréciation    trop     grande.     



  Une autre méthode employée de préfé  rence consiste à préparer au préalable du bi  chromate, de sodium et     à,.    transformer ce -dé-    rivé en bichromate de potassium au moyen de  la double décomposition avec du sulfate ou  du chlorure de potassium. Ce mode opéra  toire, qui a, ainsi, le bichromate de sodium  comme point de départ, présente tous les in  convénients inhérents au processus de prépa  ration de     cette    matière première, inconvé  nients signalés. au brevet principal     (perte    d'al  cali et     consommation    d'acide).

   De plus, la  double décomposition,     réaction    réversible, ba  sée sur la plus ou moins grande solubilité des  sels en présence, n'est jamais intégrale et il       devient    nécessaire, -de ce fait, de soumettre  les eaux-mères à des processus de cristallisa  tion très complexes et coûteux.  



  La présente invention a pour objet un  procédé de préparation de bichromate de po  tassium à partir de chromate de potassium  et de     sesquiogyde    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 so-           lution    de chromate de potassium et de     ses-          quioxyde    -de chrome avec un agent oxydant  gazeux. Les     quantités    de chrome de l'oxyde  sont de préférence telles, par rapport à la  quantité employée de chromate de potassium,  que les proportions     stoeehiométriques    néces  saires 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    tonte la       potasse    introduite dans le procédé comme  chromate de potassium se retrouve dans le  bichromate obtenu. Il évite également la  perte d'un équivalent de soude et d'acide sul  furique si l'on prépare d'abord le     bichromate     de soude et transforme ensuite ce     dérivé    en  sel de potassium par voie de double décom  position, opération onéreuse par suite des rai  sons exposées plus haut.  



  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 au traitement selon le pro  cédé de l'invention, on en détermine la teneur  en     monochromate    et, le cas échéant, en po  tasse libre. On     détermine    également clans la       matière    à.     oxyder    la teneur en     sesquioxydc     de chrome, et, le cas échéant en potasse libre  et ajuste les quantités de ces matières, de ma  nière à les mettre en présence, -de préférence,  suivant les     proportions    stoechiométriques né  cessaires à la formation du bichromate.  



  Comme agent oxydant gazeux, on emploie,  de préférence, un gaz contenant de l'oxygène  libre.  



  La     température    pendant le traitement doit  être supérieure à 100   C et .être de préférence  comprise entre 250   et 300   C.  



  Lors de la mise en     oeuvre    du procédé de  l'invention, on peut préparer d'abord une       "fritte        chromatée",    c'est-à-dire soumettre à    une désagrégation potassique 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  contenu est transformé en     sesquioxy    de de  chrome - hydraté ou non, selon la méthode  mise en     couvre    - et en potasse.

   On enlève  cette dernière par lavage à l'eau et, après  mélange avec la partie non réduite de la  fritte, on procède à l'oxydation sous pression  ;à température     supérieure    à 100   C en milieu  aqueux, avec un agent gazeux     contenant    de  l'oxygène. On obtient ainsi du bichromate de  potassium.  



  Bien qu'il soit possible de transformer  une     fritte    réduite, directement en bichromate  en présence d'une quantité équivalente de  potasse, par oxydation sous pression, il est  cependant beaucoup     phis        économique    d'ef  fectuer     l'oxydation,    selon le procédé de l'in  vention, avec du chromate ou avec une fritte  non réduite, car on réalise ainsi une économie  sur les frais de réduction.  



  Il y a lien de remarquer que la mise en  pratique du procédé n'est nullement lice 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  potasse. La présence de chaux ne nuit pas  non plus à la     réduction    ni à l'oxydation sous  pression.  



  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.     



  Le procédé peut encore être réalisé, par  exemple, de façon très avantageuse de la 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  e n milieu aqueux au moyen de réducteurs des  plus variés; le résultat est toujours le même,  c'est-à-dire qu'il se forme du     sesquioxyde    de  chrome à l'état anhydre s'il a été obtenu à  température élevée ou du     sesquioxyde    hy  draté s'il a été obtenu à plus basse     tempera-          titre,    à côté d'alcali provenant du chromate.

    Cet alcali est enlevé par lavage et le résidu  est mélangé à la solution obtenue par     lixivia-          tion    après la première oxydation. On soumet  enfin le mélange à l'oxydation sous pres  sion selon l'invention. De cette façon, il  est également possible d'effectuer l'oxydation  ,jusqu'à épuisement du résidu en employant  même un excès de     potasse    qui est ensuite sé  paré et peut rentrer dans le cycle.  



  On voit de ce qui précède que le procédé  de fabrication selon la présente invention est  d'une élasticité insoupçonnée permettant d'o  pérer par     les    moyens les plus avantageux sui  vant 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'appli  quer le procédé exposée ci-dessus,     utiliser    de  la potasse     caustique    en excès ou du carbonate  de potassium ou du carbonate de potassium  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 potassium et le     sesquioxyde    de chrome, ou  entre la. potasse libre et le     sesquioxy    de de  chrome qui, en pratique, doit être correcte  ment établie.  



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



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



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



  <I>Exemple 1:</I>  a) On mélange d'abord:  300     parties    de minerai de chrome conte  nant 50 % de     Cr2O3,     450 parties de potasse 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.       .150-500     . On obtient une oxydation de       90-95%.     



  b) 3 parties en poids     ,du    produit de  grillage ainsi obtenu sont chauffées en auto  clave avec 8 à 10 parties     environ    d'eau pen  dant 12 heures environ à     30O      C ; on main  tient la pression à<B>100</B> kg environ en introdui  sant de l'hydrogène.  



       Lorsque    la réduction est     terminée,    on fil  tre et lessive pour séparer la matière conte  nant le     sesquioxyde    de chrome hydraté de la  lessive caustique, qui est renvoyée dans l'opé  ration après une     concentration    appropriée.  



  c) On chauffe ensuite le résidu obtenu dé  barrassé de la potasse et contenant le     ses-          quioxyde    hydraté de chrome en autoclave  pendant 4 à 8 heures     à,        2ô0-300      C avec une  partie -du produit de     grillage    obtenu sous a)  et avec     I5        parties        environ    d'eau. On règle la  pression à 100 kg     environ    par une introduc  tion d'oxygène ou d'air dans l'appareil.

   Lors  que l'oxydation est terminée, on sépare le bi  chromate de potassium du résidu en filtrant  et l'on traite de façon     connue.    Le bichromate  obtenu est pur et ne contient pas d'alumine.  <I>Exemple 2:</I>  a) On mélange:  300     parties    de minerai de chrome conte  nant     @50    % de     Cr2O3,     260 parties de carbonate de potassium,  200 à 300     parties    de chaux hydratée,  et on soumet ce mélange .à une désagrégation      oxydante à     900-950'    C. On lessive la. moitié  du produit de grillage avec de l'eau jusqu'à  épuisement et l'on règle la liqueur ainsi ob  tenue à une teneur d'environ 10 à 12 ô de Cr.  



       b)    On traite ensuite l'autre moitié de la  fritte, au four à 400-600   C dans une at  mosphère réductrice, ce qui a pour effet<B>de</B>  réduire le chromate de potassium en     ses-          quioxyde    de chrome. Lorsque le gaz réduc  teur contient également assez d'acide carboni  que, toute la potasse ainsi que la chaux sont.  transformés en carbonate. Après refroidisse  ment, on lessive le produit de la réduction  avec de l'eau, pour en éliminer le     carbonate     de potassium.  



  c) On chauffe ensuite le résidu de filtra  tion en autoclave pendant 6 à 8 heures à  80-800   C en présence de la liqueur obte  nue ci-dessus sous a). On règle la pression à  100 atm     environ    en introduisant de l'oxy  gène ou de l'air.  



  Lorsque l'oxydation est terminée, on filtre  pour séparer le bichromate de potassium du  résidu, et l'on traite de façon connue. La li  queur de carbonate de potassium obtenue au  lessivage du produit de la réduction     sous        b)     ci-dessus, est utilisée     après    concentration<B>'</B> dans       l'opération    d'oxydation de la première phase.  



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



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

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé de préparation de bichromate de potassium, à partir de chromate de potas sium et de sesquioxyde de chrome, caractérisé en ce que l'on traite, @à une température supé rieure à 100 C et sous pression un mélange formé d'une solution de chromate de potas sium et de sesquioxyde de chrome, avec un agent gazeux oxydant. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé selon la revendication, dans le quel la température est comprise entr-- 2'50 et 300 C. Procédé selon la revendication, dans le quel la pression est d'environ 100- kg/cm'.

   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 potassium et de sesquioxyde de chrome sont telles qu'elles correspondent aux pro portions stoechiométriques nécessaires à la formation du bichromate de potassium. 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. 1.0 Procédé selon la. revendication et la sous- revendication 8, dans lequel on neutralise l'oxyde alcalino-terreux après l'oxydation. 11 Procédé selon la revendication et la sous- revendication 8, dans lequel on neutralise l'oxyde alcalino-terreux avant l'oxyda tion.