CH265836A - Procédé pour la préparation de sulfate de chrome. - Google Patents

Description

  Procédé pour la préparation de sulfate de chrome.    La présente invention a pour objet un  procédé pour la préparation de sulfate de  chrome, par voie humide, à partir d'une ma  tière contenant du chrome sous forme d'oxyde,  et notamment à partir de     minerais    qui con  tiennent de l'oxyde de chrome, comme par  exemple la     chromite,    et d'oxydes de chrome,  calcinés à haute température, oxydes qui ont  été considérés jusqu'à présent comme étant       inattaquables    par les acides.

   Ce procédé per  met, en plus, d'obtenir comme sous-produits  des     oxydes    et. des sels     d'aluminium,    de magné  sium, de nickel, de fer et d'autres métaux       analogues    qui sont présents dans les oxydes  de chrome bruts et. dans les minerais conte  nant de l'oxyde de chrome, en tirant profit.       d'une    manière économique de ceux de ces mi  nerais dont les teneurs en oxyde métallique       sont.    faibles et qui ne pouvaient. pas être       traités    par les procédés précédemment connus.  



  Jusqu'à maintenant, pratiquement toutes  les industries s'occupant de la fabrication des  sels de chrome, en partant de minerais de  chrome et d'oxydes de chrome, emploient le       procédé    suivant:  Le minerai de chrome, broyé et pulvérisé,       est    mélangé avec de la chaux vive     (CaO),    du  carbonate de sodium ou de     potassium    et d'au  tres     sels    de sodium ou de potassium, comme le  sulfate de     sodium    ou le chlorure de sodium,  en petite proportion, variant légèrement       d'une    industrie à l'autre.    Les charges ainsi obtenues sont calcinées  à. haute température dans des fours, en gé  néral dans des fours électriques.  



  Il est nécessaire, dans un tel procédé,  d'utiliser des fours de grande capacité et la  proportion de chrome par rapport à la masse  est réduite à une concentration de moins de  <B>15%</B> d'oxyde de chrome     (Cr=0'),    et pour  cette raison, des     chromites    titrant moins de  45% d'oxyde de chrome ne peuvent pas être  traitées économiquement, et les     rendements     maximums sont. de 80 %.

   Le chrome est trans  formé en chromate de sodium ou de potas  sium, et ensuite en bichromate, forme sous  laquelle il est     mis    sur le marché, la. produc  tion d'acide chromique pur étant très     cofi-          teuse    et difficile à     cause    de     l'élimination    .du  sulfate de sodium produit à. partir du chro  mate de sodium.

       Plusieurs    cristallisations sont       nécessaires    pour obtenir du bichromate     cani-          mercial    d'un degré de pureté de 96 à 98 %,  entraînant une très grande consommation de  sels alcalins et de très hauts frais d'installa  tion, ainsi que de grands dangers d'empoison  nement. Il en résulte que la production de  produits purs est très coûteuse.  



  L'oxyde de chrome, lorsqu'il a     été    calciné  à des     températures    d'environ 400  C, a été  considéré jusqu'à présent comme ne pouvant  pas être attaqué par les acides minéraux et  organiques pour former des sels et,     sembla-          blement,    les minerais de chrome sont inatta  quables par les acides.

        D'autre part, l'oxyde de chrome     (Cr'-03),     lorsqu'il a été     soumis    à une calcination rapide  à des     températures    dépassant 400  C, fait       prise    de     lui-même    et se transforme en     Cr0\.     Ces deux oxydes peuvent être traités par le  procédé, objet de l'invention, de même que  l'oxyde de chrome obtenu des cuirs     tannés    et       qui        renferme    habituellement un peu     d'oxyde          d'.aluminiiun,    un peu de fer et un peu de  chaux, en proportion pouvant aller jusqu'à  <B>35%,</B> voire même plus quelquefois,

   ainsi  qu'une petite quantité de sodium ou de po  tassium.     Toutefois,    ce dernier oxyde sera de  préférence d'abord lavé et filtré pour en éli  miner tous les sels de sodium ou de potassium,  puis séché avant d'être traité.  



  Le procédé selon l'invention peut être       réalisé    de faon très économique avec un       appareillage    simple, et sans aucun danger  d'intoxication. Il permet d'utiliser des mine  rais contenant une quantité     inférieure    à     20%          d'oxyde    de chrome, tout en obtenant de, très  hauts rendements en produits de très grande  pureté, par une seule cristallisation.  



  Le procédé selon l'invention est caracté  risé en ce que l'on traite la matière contenant  du chrome     sous    forme d'oxyde, à l'état pulvé  risé, avec de l'acide     sulfurique    d'une densité  comprise entre 1,73 et 1,83 à une température  ,modérée et en ce que l'on laisse la réaction,  une fois amorcée, se     poursuivre    d'elle-même  par le seul effet de la chaleur dégagée.  



  Le procédé     est    exécuté     avantageusement     comme suit: Les     minerais    de chrome, qui peu  vent contenir de 5 ou même     moins    à 60  d'oxydes de chrome et habituellement du fer,  de     l'aluminium,    du     magnésium    et un peu de  nickel, ou d'autres métaux, à l'état d'oxydes,  sont broyés et     pulvérisés    au même degré de       finesse    que     pour    le procédé par calcination.  



       Les        produits        résultant    de ce broyage ou  des oxydes de chrome, qu'il n'est générale  ment pas     nécessaire    de broyer préalablement,  sont alors traités avec de l'acide sulfurique  d'un     poids    spécifique compris entre 1,73 et  1,83,     dans        des    cuves ouvertes, revêtues inté  rieurement de feuilles de plomb et     munies          d'un    agitateur, bien     qu'ils    puissent également    être traités dans     un    autoclave ou dans un ré  cipient similaire.

   On peut ajouter un cataly  seur, par exemple un catalyseur à action     ox#7-          dante,    comme l'acide     chromique    ou cl-Lu     NaF,     qui dégage de l'acide     fhiorhy        drique.    Le trai  tement peut également. être exécuté dans     sui     appareil d'un type différent,     résistant    aux       acides    et sans agitateur.

   On place     dans    le ré  cipient une partie de minerai     oui    d'oxyde de  chrome et de préférence deux parties d'acide  sulfurique, bien que cette quantité d'acide  sulfurique puisse varier selon la nature de la  matière première. On chauffe à     basse    tempé  rature, et la réaction a lieu en produisant     suf-          fisasnment    de chaleur à partir de ce moment,  pour se terminer     sans    apport de chaleur sup  plémentaire, la masse réactionnelle se trans  formant en quelques heures en une     suasse    de  couleur vert émeraude brillante. La transfor  mation du chrome est pratiquement complète  et la réaction est extrêmement facile à contrô  ler.

   On peut enfin terminer la réaction en  ajoutant de     l',eau    ou, par exemple, en ajou  tant les eaux provenant du lavage des mine  rais. On peut ensuite séparer les sels insolu  bles qui se sont formés pendant la réaction,  de la solution de sulfate de chrome obtenue.  



  La majeure partie du fer est transformée  en.     sulfate    peu soluble qui se précipite; l'alu  minium, le magnésium et une partie du fer,  de même que le nickel restant en solution sous  forme de     sulfates.     



  La masse est dissoute     dans    de l'eau à rai  son de 45      J%    , et la solution est filtrée dans un  filtre-presse ou dans un autre appareil sem  blable, pour séparer le sulfate de calcium, le       reste    du sulfate de fer et les     autres    sulfates       insolubles.     



  La majeure partie de l'excès d'acide sulfu  rique est éliminée par neutralisation avec de  la chaux et la filtration est. répétée. La trans  formation du chrome est. pratiquement com  plète. Il n'en reste que très peu     dans    le     résidu.     



  Le sulfate de     chrome        ainsi    obtenu peut  servir à la fabrication d'acide     chromique    par  voie électrolytique, en utilisant     im    diaphragme  et un voltage de 3 à 5     volts,    le     sulfate    étant  en solution dans de l'acide     sulfurique        dilué.         De cette manière, le sulfate de chrome est  transformé en acide chromique, par oxydation  anodique près de l'anode, laquelle peut, par  exemple, être en peroxyde de plomb.  



  La plus grande partie de l'excès d'acide  sulfurique est éliminée à l'aide de     CaO,    et le       sulfate    de calcium est, filtré.     h'acicle    chromi  que ainsi obtenu contient des sulfates d'alu  minium, de fer, de nickel, de magnésium et.  d'autres métaux analogues. Le tout est traité  avec de l'ammoniaque     (NH'OH).    I1 se forme  du bichromate d'ammonium soluble, tandis  que les autres métaux se précipitent sous  forme     d'hydroxydes    qui sont séparés par fil  tration. Ces hydroxydes sont traités dans de  la soude caustique à     40/11,1',    dans laquelle ils  sont tous insolubles, excepté l'oxyde d'alumi  nium.

   L'oxyde d'aluminium est précipité par  dilution de la soude caustique, laquelle     est    de  nouveau concentrée     pour    l'opération suivante.  



  Le précipité de fer, de nickel et de magné  sie est traité avec un excès d'ammoniaque       dans    lequel le nickel est soluble; il reste alors  comme résidus, le fer et le magnésium. Le  magnésium est séparé par formation de sul  fate soluble, le fer restant insoluble. Ce der  nier peut être utilisé comme pigment ou  comme on le désire. De cette manière, on peut  obtenir comme sous-produits des sels de diffé  rents métaux.  



  La solution de bichromate d'ammonium  formée, libérée de tous     les    sulfates solubles,  est ensuite traitée avec de la. chaux dans un  autoclave, l'ammoniaque est éliminée par dis  tillation et le chromate de calcium produit est  traité dans le même autoclave avec de l'acide  sulfurique dilué, afin de libérer l'acide     chro-          mique    et de former du sulfate de calcium qui  est éliminé par     filtration.     



  On petit, aussi filtrer le chromate de cal  cium à chaud, et le     eliromate    de calcium pré  cipité peut être récupéré du filtre, puis traité  avec de l'acide sulfurique. Le précipité est  éliminé par     filtration,    et l'acide     chromique    est    obtenu directement à l'état de grande pureté  avec un peu de sulfate de calcium en solution.  Cette solution est concentrée jusqu'à environ  30  Baumé, de nouveau filtrée pour en sé  parer la chaux, et concentrée jusqu'à<B>80%.</B>  Dans cet. état, on obtient un acide chromique  d'une pureté supérieure à.<B>99%.</B>  



  La. préparation de bichromate peut être  effectuée immédiatement après la. filtration  de l'acide     chromique,    en formant du bichro  mate d'ammonium, du bichromate de potasse,  de soude et autres sels analogues,     directement,     avec de faibles pertes de produits, puis la  concentration est ensuite effectuée en vue de  la cristallisation fractionnée.  



  Le sulfate de chrome obtenu par le pro  cédé selon l'invention peut     aussi    servir à la  fabrication de produits tannants, de bonne  qualité, et également à la préparation d'oxydes  de chrome     ainsi    que pour d'autres buts.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé pour la préparation de sulfate de chrome par voie humide à partir d'une ma tière contenant. du chrome sous forme d'oxyde, caractérisé en ce que l'on traite cette matière à. l'état pulvérisé avec de l'acide sulfurique d'une densité comprise entre 1,73 et 1,83, à une température modérée, et en ce qu'on laisse la réaction, une fois amorcée, se poursuivre d'elle-même par le seul effet. de la chaleur dégagée. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que l'on traite la matière contenant du chrome avec deux 'fois son poids d'acide sulfurique. 2.

   Procédé selon la revendication, pour préparer du sulfate de chrome à. partir de minerais de chrome, caractérisé en ce que l'on sépare de la solution de sulfate de chrome obtenue les composés insolubles qui se sont formés pendant. la réaction.