CH196644A

CH196644A - Procédé de fabrication de soude caustique.

Info

Publication number: CH196644A
Authority: CH
Inventors: Suisse Schweizerische Soudiere
Original assignee: Schweizerische Sodafabrik La S
Priority date: 1935-12-18
Filing date: 1936-12-17
Publication date: 1938-03-31

Description

Procédé de fabrication de soude caustique. La présente invention est relative à un procédé de fabrication de soude caustique à partir d'hydroxyde de calcium et d'un sel de sodium soluble, dont l'acide forme avec le calcium un sel soluble, par exemple du chlo rure de sodium, procédé dans lequel le sel so luble -de sodium est transformé en oxalate de sodium qui est caustifié avec de l'hydroxyde de calcium.

On connaît des procédés de ce genre basés sur l'emploi du radical oxalique (voir Lunge, Handbuch der Soda-Industrie und ihre Nebenzweige, 3me édition, Volume 3 1909], pages 209 et 210).

C'est ainsi que, d'une part, on connaît des procédés basés sur l'emploi en cycle d'oxalate ammonique. Suivant ces pro cédés, par une double décomposition entre du chlorure de sodium et de l'oxalate d'ammo- nium, on obtient du chlorure d'ammonium et de l'oxalate de sodium.

Ce dernier est causti- fié par de la chaux, le chlorure d'ammonium étant .également traité par de la chaux pour libérer l'ammoniaque, qui est transformé en carbonate d'ammonium à l'aide de COQ, pro venant, par exemple, de la calcination de cal caire. L'oxalate de calcium provenant de la caustification de l'oxalate de sodium est en suite mis en réaction avec ledit carbonate d'ammonium avec production de carbonate de calcium (boues) qui est rejeté, et avec régéné ration d'oxalate d'ammonium.

Outre le fait que ces procédés exigent 2 molécules de Ca(OH)2 pour produire 2 molé cules de NaOH, ils n'ont pas conduit aux ré sultats escomptés par suite de la reversibilité des réactions. En effet, la réaction: 2 NaCl -I- (NH,)zC 04 @ 2 NH,Cl + C,04Na2 est réversible.

De. plus, le rendement de la réaction de régénération: (NHà2CVs + CsO'Ca < _@___ C204(NH4)s + CaCO3 est minime et non-industriel du fait que la solubilité du carbonate de calcium est plus grande que celle de l'oxalate de calcium, qui est pratiquement insoluble dans le milieu de la réaction.

D'autre part, on connaît des procédés ba sés sur l'emploi d'acide oxalique, dans les quels le radical oxalique est régénéré à l'aide d'acide sulfurique.

Dans les procédés (le ce genre. il faut, théoriquement, consommer une molécule d'a cide sulfurique pour produire \? molécules de soude caustique. mais ainsi qu'on le sait, pour rendre ces procédés industriels, il faut un notable excès d'acide sulfurique, c'est-à- dire au moins 3 molécules. sinon. dans le ré sidu de CaSO,, il reste une notable quantité de C-#O,Ca. non-décomposé et qui est perdue.

Pour remédier à ces inconvénient. on pré voit, suivant l'invention, de réaliser un pro cédé cyclique présentant une économie de chaux et'ou d'acide par rapport aux procédés connus et, en outre. un haut rendement indus triel. ainsi que des réactions irréversibles et stables.

A cet effet, le procédé suivant l'invention comprend les opérations suivantes: a) On met en présence le sel de sodium de départ, de l'ammoniaque ou une autre base volatile se comportant de la même manière, et un oxalate métallique dont le métal forme avec le radical acide du sel de sodium et avec la, base volatile une combinaison complexe soluble dans la solution, par quoi il se forme de l'oxa.late de sodium qui se sépare et est éliminé par filtration. Le filtrat est. mis à part, pour être utilisé dans l'opération c) ci- après.

b) L'oxalate de soude obtenu est caustifié à l'a-ide d'hydroxyde de calcium avec forma tion de soude caustique et d'oxalate de cal cium.

c) Du filtrat obtenu en a.), on récupère la. base volatile et forme avec l'oxalate de cal cium obtenu en b) l'oxalate métallique de dé part avec. obtention d'un sel de calcium que l'on élimine par filtration. Avec certains oxalates métalliques, on fa vorise la, distillation de l'alcali volatil par in jection de vapeur.

Lorsqu'on utilise, par exemple, du cuivre comme métal cyclique, il se forme dans le stade ce) ci-dessus du chlorure de cuivre ba sique et une solution de chlorure d'amnio- ciium. Le chlorure de cuivre basique est neu tralisé a l'aide d'un acide qui foi-me. avec le calcium. un sel soluble, et le sel de cuivre neutre est mis en réaction avec de l'oxalate de calcium.

Les oxalates de différents métaux sont susceptibles de concourir aux réactions telles que décrites et. en particulier. les oxalates de cuivre, de zinc, de nickel, etc.. à condition qu'ils présentent les propriétés spécifiées per mettant notamment d'exécuter le cycle avec récupération ou réutilisation de la base vola tile.

Il est décrit, ci-après. un exemple de mis(, cri muvre de procédé dans lequel l'oxa.late mé tallique utilisé est (le l'oxalate de cuivre. avec lequel on obtient: d'excellents résultats indus triels.

138 parties en poids d'oxalate de cuivre sec [?(CIIC_0,) # H_0] sont triturées avec 385 parties en poids de saumure à26% et de l'ammoniaque gazeux est introduit au travers de la solution jusqu'à ce due l'absorption ,igne 88 parties en poids, en prenant soin , atie el que la température ne dépasse pas 50 C. Pendant l'absorption, le mélange s'épaissit et doit être soumis à l'agitation.

Au fur et à mesure due la réaction progresse, le mélange devient d'une couleur bleue intense et il se précipite de l'oxalate de sodium cristallin.

La filtration est effectuée après refroidis sement à 15 C. L'oxalate de sodium obtenu est lavé à l'aide de la plus petite quantité d'eau possible pour enlever la couleur bleue due au cuivre aussi complètement que possible Le filtrat et les eaux de lavage réunis, soit environ 1150 parties en poids, sont cbauf- fés et de la vapeur est introduite jusqu'à ce qtie la libération d'ammoniaque cesse prati quement et que le cuivre se soit séparé sous forme d'un solide vert-bleuâtre,

Le poids de ce solide atteint environ 600 parties. Après avoir laissé reposer, la li queur surnageante est décantée aussi complè tement que possible. On utilise environ 106 parties d'une solution d'acide chlorhy drique à 32 % pour dissoudre la masse solide et lorsque la dissolution est achevée, on ajoute de l'oxalate de calcium humide, obtenu par caustification de l'oxalate de sodium et correspondant à un poids de 126 parties sèches.

Lorsqu'on constate que la solution contient pratiquement tout le calcium, le mé lange est refroidi et filtré. L'oxalate de cuivre solide est lavé jusqu'à ce que les eaux de la vage soient exemptes de chlore et on le sèche ou bien on le conserve à l'état humide pour une nouvelle opération.

L'oxalate de sodium résultant de la pre mière opération peut être séché ou, si on le désire, il peut être retenu sous forme de gà- teaux humides.

Le rendement à l'état sec s'élève à 109 parties en poids.

Après caustification de l'oxalate de soude par de la chaux, l'oxalate de calcium obtenu est utilisé pour le traitement du sel métallique produit par la désammoniation et qui s'est formé au cours de la production d'oxalate de sodium.

On maintient constamment en cycle un excès.d'oxalate de calcium par rapport à la quantité stoechiométrique théoriquement né cessaire pour régénérer l'oxalate métallique de départ.

Après filtration de l'oxalate métallique de départ, ainsi régénéré, on ajoute de la chaux à la solution résiduaire et on élimine toute trace d'ammoniaque par distillation.

Le filtrat de la caustification de l'oxalate de sodium à l'aide de lait de chaux est con centré jusqu'à ce que le contenu en soude caus tique .s'élève à 40 % en poids. On laisse alors la solution se refroidir et on laisse reposer jus qu'à ce que tout l'oxalate de sodium qui pour rait être présent s'en sépare complètement.

Le produit final est obtenu par décanta tion, centrifugation ou filtration au travers de plaques en carbone ou -de toile en métal monel.

L'acidification à l'aide de HCl, au lieu d'être effectuée avant la mise en présence d'oxalate de calcium, pourrait l'être en pré sence de cet oxalate.

De même, on pourrait pratiquer l'élimina tion d'ammoniaque avant ou en présence de l'oxalate de calcium ou bien on peut ajouter l'oxalate de calcium à un stade d'élimination partielle d'ammoniaque.

Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à l'utilisation d'oxalate de cuivre, mais que l'on peut également utiliser d'autres oxalates métalliques tels que, par exemple, l'oxalate -de zinc, de nickel et analogues, à condition de remplir les conditions suivantes: 1o Que ces oxalates soient solubles dans la solution de la base volatile de départ;

20 Que les sels solubles des métaux de ces oxalates soient susceptibles de se séparer phy siquement ou chimiquement de la base vola tile utilisée et que le cycle s'effectue avec ré cupération ou réutilisation de cette base vo latile; 30 Que les sels solubles de ces métaux soient susceptibles d'une double décomposi tion avec l'oxalate de calcium.

40 Que la régénération de l'oxalate métal lique de départ se termine en présence d'un acide dont le sel de calcium est soluble.

De même, au lieu d'utiliser du chlorure de sodium comme sel sodique de départ, on peut également utiliser d'autres sels de so dium, tel que le nitrate, etc., à condition que l'acide de ce .sel forme avec le calcium un sel soluble.

Claims

REVENDICATION Procédé pour la fabrication de soude caustique à partir d'hydroxyde de calcium et d'un sel de sodium soluble dont l'acide forme avec le calcium un sel soluble, procédé dans lequel le sel soluble de sodium est transformé en oxalate de sodium qui est caustifié avec de l'hydroxyde de calcium, caractérisé par les opérations suivantes:

a) On met en présence le sel de sodium de départ, une barge volatile et un oxalate mé- tallique dont. le métal forme avec le radical acide du sel de sodium et avec la base vola tile une combinaison complexe soluble dans la. solution. par quoi il se forme de l'oxa-late de sodium qui se sépare et est éliminé par fil tration, le filtrat étant mis à part pour ètre uilisé dans l'opération c) ci-après:

b) L'oxalate de soude obtenu est ca.usti- fié à l'aide d'hydroxyde de calcium avec for mation de soude caustique et d'oxalate de calcium: ç) Du filtrat obtenu en a). on récupère la base volatile et forme avec l'oxalate de cal cium obtenu en b ) l'oxalate métallique de dé part, avec obtention d'un sel de calcium so luble que l'on élimine par filtration.

SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé suivant la revendication, caracté risé en ce que, comme oxalate métallique, on utilise de l'oxalate de cuivre. Procédé suivant la revendication et la. sous- revendication 1,

caractérisé en ce qu'on maintient en c- ycle un excès d'oxalate de calcium par rapport aux quantités stoechio- métriques. 3 Procédé suivant la revendication et, les sous- revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour la récupération de l'oxalate métal lique de départ,

l'oxalate de calcium est. mélangé à un produit neutralisé à l'aide d'un acide dont le sel de calcium est so luble. 4 Procédé suivant la. revendication et les sous-revendications 1. 2 et 3. caractérisé en ce (lue ladite neutralisation est effectuée au moment où la majeure partie de la base volatile a été récupérée.

Procédé suivant la revendication. caracté risé en ce que, après filtration de l'oxalate métallique de départ, on ajoute de la chaux à la solution résiduaire et on élimine toute trace (le base volatile par distillation. Procédé suivant la revendication et les sous-revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce que la base volatile est récupérée par injection de vapeur dans la solution la con tenant.