CH282730A

CH282730A - Procédé de préparation de mélamine pure.

Info

Publication number: CH282730A
Authority: CH
Inventors: Limited The British Ox Company
Original assignee: British Oxygen Co Ltd
Priority date: 1948-11-10
Filing date: 1949-11-09
Publication date: 1952-05-15

Description

Procédé de préparation de mélamine pure. La présente invention concerne la prépa ration de la mélamine.

On sait que la mélamine peut se préparer à partir de divers composés chimiques. Celui qu'on emploie le plus couramment dans l'in dustrie à l'heure actuelle est la dicyandiamide, à partir de laquelle on obtient, la mélamine en la chauffant généralement en présence d'am moniaque sous pression. D'autres composés qui peuvent être utilisés sont par exemple la cyanamide, l'urée, l'ammeline, l'ammelide et l'acide cyanurique.

La mélamine préparée à partir de ces composés contient une certaine proportion d'impuretés de faible solubilité dans l'eau, mais connues pour être plus facilement solubles dans les alcalis caustiques. La pré sence de ces impuretés, en particulier celles du type de l'ammeline, c'est-à-dire qui com prennent un noyau de triazine portant au moins un groupe -OH, rend la mélamine inacceptable dans le commerce si leur propor tion est appréciable.

Par exemple, la mélamine brute préparée à partir de la dicyandiamide peut contenir jusqu'à 10% d'ammeline et il a été préconisé de préparer de la mélamine purifiée en partant de cette mélamine brute en la dissolvant dans l'eau bouillante et en la refroidissant ensuite pour précipiter la mélamine cristallisée, en ajou tant une certaine quantité de lessive de soude au cours du refroidissement pour empêcher l'ammeline éventuellement présente de se séparer.

Le but de l'invention est d'obtenir, à par tir de mélamine contenant des impuretés du type de l'ammeline, une mélamine sensible ment pure recristallisée, virtuellement sans perte de cette substance.

Ainsi qu'il a été dit ci-dessus, les impure tés du type de l'ammeline sont connues pour être solubles dans les substances alcalines et seront désignées ci-après sous le nom de com posés solubles dans les alcalis caustiques.

Le procédé suivant l'invention de prépa ration, à partir de mélamine brute contenant des composés solubles dans les alcalis caus tiques, d'une mélamine purifiée à teneur réduite en impuretés solubles dans les alcalis caustiques, est caractérisé en ce que l'on traite la mélamine brute à température élevée avec une liqueur aqueuse contenant de la mélamine en solution, on sépare par filtrage les ma tières non dissoutes, on ajoute à la solution filtrée un hydrate de métal alcalin ou alca lino-terreux et on refroidit le mélange pour recristalliser la mélamine dans la solution, la quantité d'hydrate ajoutée étant suffisante pour retenir en solution,

à la température de recristallisation, les matières solubles dans les alcalis caustiques non éliminées par l'opération de filtrage, mais ne dépassant pas la quantité nécessaire pour conférer au mélange tin pH de 13. La réduction de la teneur en impuretés solubles dans les alcalis caustiques qu'on ob tient en procédant conformément à l'inven tion est suffisante pour qu'on obtienne une mélamine d'une qualité acceptable dans le commerce.

On se sert, pour dissoudre la mélamine brute, de préférence d'une liqueur aqueuse qui consiste en une solution saturée de mélamine à la température de recristallisa- tion. Il peut être avantageux que la solution aqueuse de mélamine choisie contienne aussi des sels de métaux alcalins ou alcalino-ter reux,

en concentration atteignant environ 5 %. Ces sels ont. pour effet de diminuer la différence de solubilité de la mélamine dans l'eau chaude et daüs l'eau froide, mais non dans une mesure très appréciable.

On peut employer, au début, une solution non saturée de mélamine; la quantité de mélamine recueillie par recristallisation dans la liqueur initiale, qui se sature ou se sursature de mélamine, est ainsi plus faible, mais lorsque cette liqueur sert de nouveau de solvant pour une nouvelle charge de mélamine brute, elle permet d'obtenir des rendements sensible ment quantitatifs en mélamine par recristal- lisation.

L'opération de dissolution de la mélamine peut s'effectuer par charges séparées ou d'une manière continue. Lorsqu'on opère par charges séparées, on charge la. liqueur sol- vante et la mélamine brute, de préférence finement broyée, dans un récipient. chauffé, avec agitation, et maintenu à température élevée jusqu'à ce que la mélamine brute soit. dissoute à peu près complètement.

La disso lution continue peut être effectuée par un des moyens connus, par exemple en faisant passer la mélanine brute et la solution sol- vante dans un long tuyau, dans une rigole de grande longueur comportant un dispositif agitateur, dans un bac à compartiments mul tiples ou dans une série de récipients en cas cade. Il est indiqué d'agiter avec soin, que l'on opère de façon intermittente ou continue.

On peut ajouter à la solution, au cours de l'opération de dissolution ou avant le fil- trage, un agent décolorant, tel que le char bon activé et un adjuvant de filtrage, tel que le kieselguhr. Mais, une fois la dissolution effectuée, on filtre la solution pour en élimi ner les impuretés insolubles et l'agent déco lorant ou adjuvant de filtrage éventuel et on traite la solution par. un alcali, par exemple NaOH, KOH, Ca(OH)2 ou Ba(OH)2.

II est nécessaire d'empêcher le pH de la solution de mélamine de dépasser la valeur de 13 lorsqu'on la traite par un alcali, car la vitesse d'hydrolyse de la mélamine aug mente rapidement lorsque la valeur du pH de la solution augmente.

Le tableau ci-des sous indique, à titre d'exemple, la variation du degré d'hydrolyse d'une solution à. 3 % de mélamine à 100 C en deux heures en pré sence d'une quantité d'alcali suffisante pour faire prendre au pH les valeurs suivantes:

EMI0002.0057

pli <SEP> Degré <SEP> d'hydrolyse
<tb> de <SEP> la <SEP> mélamine,
<tb> 12 <SEP> 0,34
<tb> 13 <SEP> 3,2
<tb> 14 <SEP> 36,9 Si la quantité d'hydrate ajoutée est. insuf fisante, les matières solubles dans les alcalis caustiques risquent de se séparer de la solution avec la mélamine pendant la recris- tallisation. D'autre part, si cette quantité est suffisante pour que le pH de la solution dé passe la .valeur de 13, la mélamine risque de subir une hydrolyse appréciable comme l'in dique le tableau ci-dessus.

Pour rendre minimum la quantité de mélamine perdue par l'hydrolyse au cours de la recristallisation, on peut n'ajouter l'hy drate à la solution de mélanine qu'immé diatement avant de refroidir la solution pour précipiter la. mélanine; ainsi la période pen dant laquelle la mélanine est susceptible de subir l'action hydrolysante de la solution d'hydrate est aussi courte que possible..

Pour empêcher l'hydrate de s'accumule. dans la liqueur mère dans une opération continue, dans laquelle la liqueur mère de recristallisation sert de liqueur aqueuse pour dissoudre une nouvelle charge de mélanine brute, on peut traiter cette liqueur mère de recristallisation, avant de la. réuti liser, par un acide, en quantité équivalente à la quantité d'hydrate ajouté. On peut choi sir à cet effet un acide quelconque qui ne forme pas de sel insoluble avec la mélanine ou la décompose dans les conditions dans lesquelles on opère. Des exemples d'acides qui conviennent à cet effet sont les acides chlorhydrique, sulfurique et acétique. L'addition de l'acide provoque la précipitation des composés solubles dans les alcalis caustiques qui ont. été retenus en solution au cours de la recristallisation de la mélanine.

On peut filtrer la suspension si on le désire, mais cette opération est inutile, étant donné que les matières en suspension éventuelle sont éliminées au cours du fil trage ultérieur qui s'effectue avant l'addi tion de l'hydrate.

Dans le cas où on prépare la. mélanine brute dans un récipient fermé dans des con ditions de température et de pression rela tivement élevées, il peut. être avantageux de former une bouillie en injectant dans le réci pient une quantité d'eau insuffisante pour dissoudre complètement la mélanine et d'in troduire directement cette bouillie, qui est généralement à une température supérieure à 100 C, dans la liqueur aqueuse contenant de la mélanine, cette dernière liqueur étant à une température inférieure à 100 C.

Les exemples suivants indiquent de quelle manière on peut réalisez l'invention. Exemple 1: On agite 100 parties de mélanine brute contenant 10 parties de matières solubles dans une solution aqueuse d'alcali caustique et également 8 parties de matières inso lubles dans l'eau ou dans une solution alca line aqueuse, avec 3000 parties d'une solu tion aqueuse de mélanine saturée à la tem pérature ambiante. On chauffe le mélange pendant 20 minutes à une température de 95 à 100 C, après avoir ajouté 2 parties de charbon de bois décolorant, puis on le filtre.

On ajoute au filtrat chaud limpide 1,5 partie d'hydrate de sodium en faisant ainsi prendre au pH une valeur comprise entre 11,5 et 12 et on refroidit la solution à la température ambiante. La mélanine pure se sépare sous forme de solide cristallin de couleur blanche, a_u'on filtre dans un filtre à vide et qu'on lave avec 200 parties d'eau. On obtient 70 parties du produit purifié contenant moins de 0,10/0 de matière soluble dans les alcalis caustiques et avec lequel on obtient une solu tion limpide en en dissolvant 1 partie dans 500 parties d'eau à la température ambiante.

Exemple 2: On ajoute à la liqueur mère obtenue après filtrage de la mélanine purifiée comme dans l'exemple 1, 4 parties d'acide chlorhydrique concentré, et la solution trouble ainsi obtenue, dont le pH est compris entre 7,5 et 8, sert de solvant pour recristalliser une nouvelle charge de 100 parties de mélanine brute. On obtient 80 parties de mélanine purifiée de qualité égale à celle de l'exemple 1.

Exemple 3: On agite 100 parties de mélanine brute contenant 3 parties de matière solilble dans une solution aqueuse d'alcali caustique et, en outre, 4 parties de matière insoluble dans l'eau ou l'alcali caustique, avec 3000 parties d'une solution aqueuse de mélanine saturée à la. température ambiante. On chauffe le mélange pendant. 30 minutes à une tempéra ture de 95 à 100 C, après avoir ajouté 2 par ties de charbon de bois décolorant, puis on filtre le mélange. On ajoute au filtrat chaud, limpide, 6,3 parties de Ba (OH) 2 - H20, et on refroidit la solution à la température am biante. La mélanine pure se sépare sous forme de solide cristallin de couleur blanche, qu'on filtre dans im filtre à vide et qu'on lave avec 100 parties d'eau.

On obtient 90 parties de produit purifié.

Claims

REVENDICATION: Procédé de préparation de mélanine pure, à partir de mélanine contenant des impure tés solubles dans les alcalis caustiques, carac- térisé en ce qu'on traite la mélamine brute à température élevée avec une liqueur aqueuse contenant de la mélamine en solution, on sépare par filtrage les matières non dis soutes, on ajoute à la solution filtrée un hy drate de métal alcalin ou alcalino-terreux, et en refroidit.

le mélange pour recristalliser la mélamine dans la solution, la quantité d'hy drate ajoutée étant suffisante pour retenir en solution à la température de recristalli- sation les matières solubles dans les alcalis caustiques non éliminées par l'opération de filtrage, mais ne dépassant pas la quantité nécessaire pour conférer au mélange un pH de 13. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que la liqueur aqueuse utilisée contient une quantité de mélamine suffisante pour la saturer en mélamine à la tempéra ture de recristallisation finale. 2.

Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que ladite liqueur aqueuse con tient aussi jusqu'à 5 % d'un sel d'un métal alcalin ou alcalino-terreux. 3. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que l'opération de dissolution de la mélamine s'effectue par charges séparées. 4. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que l'opération de dissolution de la mélamine s'effectue d'une manière con tinue. 5. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce qu'on emploie comme hydrate d'in métal alcalin de l'hydrate de sodium. 6. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce qu'on emploie comme hydrate d'un métal alcalin de l'hydrate de potassium. 7.

Procédé selonlà revendication, carac térisé en ce qu'on emploie comme hydrate d'un métal alcalino-terreux de l'hydrate de calcium. 8. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce qu'on emploie comme hydrate d'un métal alcalino-terreux de l'hydrate de baryum. 9. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que la liqueur mère de recristal- lisation d'une charge de mélamine brute sert de liqueur aqueuse pour dissoudre une nou velle charge de mélamine brute. 10.

Procédé selon la. revendication et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que, avant de réutiliser la liqueur mère, on la traite par un acide en quantité équivalente à, celle de l'hydrate antérieurement ajouté. 11. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 9 et 10, caractérisé en ce que cet acide est. l'acide chlorhydrique. 12. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 9 et 10, caractérisé en ce que cet acide est l'acide sulfurique. 13. Procédé selon la revendication et les sous-revendications 9 et 10, caractérisé en ce que cet acide est l'acide acétique. _ 14.

Procédé selon la revendication, carac térisé en ce qu'on ajoute un agent décolorant au mélange de mélamine brute et de liqueur aqueuse avant de le filtrer. 15. Procédé selon la revendication et la sous-revendication 14, caractérisé en ce que l'agent décolorant est du charbon de bois activé. 16. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce qu'on emploie la mélamine brute sous forme de bouillie aqueuse contenant une quantité d'eau insuffisante pour y dissoudre complètement la mélamine.