EP0334873A1 - Oxyde de cadmium stabilise, procede pour sa preparation et utilisation de celui-ci - Google Patents

Oxyde de cadmium stabilise, procede pour sa preparation et utilisation de celui-ci

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EP0334873A1
EP0334873A1 EP87907922A EP87907922A EP0334873A1 EP 0334873 A1 EP0334873 A1 EP 0334873A1 EP 87907922 A EP87907922 A EP 87907922A EP 87907922 A EP87907922 A EP 87907922A EP 0334873 A1 EP0334873 A1 EP 0334873A1
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EP
European Patent Office
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cadmium oxide
stabilized
adjuvant
pulverulent
cadmium
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Pending
Application number
EP87907922A
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German (de)
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Inventor
Marcel Vandenberghe
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Sa Floridienne - Chimie Nv
Original Assignee
Sa Floridienne - Chimie Nv
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Publication date
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G11/00—Compounds of cadmium

Definitions

  • the present invention relates to cadmium oxide stabilized with a view in particular to its use as a raw material for the manufacture of cadmium soaps (fatty acid salts) which are used as stabilizers and / or lubricants in the field of synthetic resins.
  • the invention also extends to the process for the preparation of such a stabilized oxide and to its use.
  • Cadmium oxide is generally present at 1 powdery state with a particle size close to the mi ⁇ cron.
  • the cadmium oxide powder is not very collapsible and its physical characteristics make it difficult to manipulate the product by placing in a silo, pneumatic travel or by a mechanical device
  • Preventive and protective measures involving the use of particularly expensive devices and installations are necessary to meet the requirements imposed by the legislation currently in force.
  • cadmium oxide is difficult to store for an extended period, since progressive carbonation takes place, thereby reducing the quality of the raw material used in the manufacture of cadmium stabilizers and lubricants and, optionally, the quality of the stabilizer or lubricant prepared.
  • Cadmium oxide also tends to take up moisture and agglomerate during storage, making handling even less easy. These characteristics require storage protected from air and moisture, preferably in perfectly closed drums, the transport of which is particularly expensive and entail high difficulties with regard to handling, in particular when handling. using conveyor systems using dry air or nitrogen.
  • the untreated cadmium oxide adheres to the drums in which it is transported and that decontamination is particularly difficult. It also has a low apparent density.
  • the toxicity of the product per se, the adhesion mentioned and the difficulty of depollution are such that the users return the drums to the producer rather than destroying them on the spot. Given the low apparent density of the product, this represents significant commercial costs.
  • the object of the present invention is to process the cadmium oxide in such a way that it is present in a more stable non-pulverulent form, that is to say significantly less sensitive to the humidity of the air and less toxic to the environment, by providing a starting material equivalent to cadmium oxide for the manufacture of stabilizers and / or lubricants intended for synthetic resins.
  • a subsidiary aim of the present invention is to provide cadmium oxide treated so as to obtain a product intended for the manufacture of stabilizers and / or lubricants, which is easy to handle, to convey, to store and to transport, therefore not requiring expensive installations.
  • the aim is also, as a complementary measure, to obtain a product which adheres only slightly to the walls of the barrel or other containers intended to contain it.
  • the treatment to which the cadmium oxide is subjected must not significantly alter the reactivity of cadmium oxide.
  • the product should notably easy- ment disintegrate and disperse in the molten fatty acid, without emission of toxic products.
  • the stabilized, non-pulverulent cadmium oxide contains cadium oxide and at least one adjuvant compatible with the use of the stabilizer and / or lubricant and of the synthetic resin for which it is intended. , part of the cadmium oxide and of the adjuvant being able to have reacted at least partially between them.
  • the stabilized cadmium oxide in the form of the present invention is in a non-pulverulent form which is easy to handle in conventional storage and conveying installations without it being necessary to make any special arrangements. costly and expensive with regard to environmental pollution. It can also be seen that the stabilized cadmium oxide conforming to the present invention is substantially less sensitive to the uptake of moisture and to carbonation. This property also facilitates its handling and maintains the consistency of Chemical quality It has also been observed that the state in which the stabilized cadmium oxide appears in accordance with the present invention hardly influences the manufacture of the stabilizer and / or lubricant prepared from it. , nor the manufacture of the resin containing a stabilizer and / or lubricant obtained from stabilized cadmium oxide according to the present invention.
  • the adjuvant is chosen from among the group consisting of fatty acids and derivatives thereof, in the saturated or unsaturated state, the lubricating agents, complexing agents, antioxidants, plasticizers, metallic soaps and waxes.
  • a fatty acid corresponding in preponderant proportions to the fatty acid of the cadmium soap for which the cadmium oxide treated according to the invention is intended.
  • stearin will be chosen if the cadmium oxide stabilized according to the invention is intended to produce a cadmium stearate.
  • the stabilized cadmium oxide according to the present invention contains at least 5% of adjuvant, at least part of which has optionally reacted with cadmium oxide.
  • adjuvant for economic and practical reasons, it is not advantageous to exceed an additive content greater than 50%, although contents of this order are not excluded from the scope of the invention.
  • it contains approximately 15% by weight of adjuvant and 85% by weight of cadmium oxide, at least part of the constituents having reacted with each other.
  • the cadmium oxide stabilized according to the present invention can be in the form of beads, scales, spaghetti, granules, pearls, pellets, etc.
  • the present invention also relates to a process for the preparation of stabilized cadmium oxide according to the present invention.
  • the fresh cadmium oxide and at least one adjuvant of the aforementioned type are intimately mixed in the ratio between 5/95 and 50/50, and the mixture thus obtained is subjected to a granulation step known per se.
  • These techniques are conventional and mention may be made of extrusion and granulation by friction or other, encapsulation, compacting, rolling and spraying, some of these techniques, involving at least local heating of the mixture and consequently a softening or a fu ⁇ sion of the constituents.
  • Example 1 The examples which follow are given for the purpose of illustrating the present invention without any limiting purpose.
  • Example 1 The examples which follow are given for the purpose of illustrating the present invention without any limiting purpose.
  • the mixture is made homogeneous by stirring for a few minutes and then heated with stirring until a temperature of the mass of 70 to 80 degrees centigrade is reached.
  • the mixer is then cooled externally with cold water.
  • the material is gradually transformed into low-dust granules which are very suitable for supplying the many well-known machines used in the various granulation techniques mentioned above.
  • the product unlike the traditional powder product, does not generate dust and allows appreciably reduce the precautions to avoid intoxication.
  • the product according to the invention by its presentation, has good flow properties. It allows "continuous" dosing from supply silos. Any manipulation of the product by pneumatic conveying techniques or other mechanical feeding system is then also permitted. It has no marked tendency to adhere to barrels contrary to untreated cadmium oxide.
  • the product according to the invention finally has a very high weight / volume ratio and advantageous in many respects. for example, savings made during transport, when designing storage facilities.
  • This product is approximately 3 times denser than conventional cadmium oxide.

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Abstract

Oxyde de cadmium stabilisé, non pulvérulent destiné à la préparation de stabilisants et/ou lubrifiants pour résines synthétiques, qui contient, en plus de l'oxyde de cadmium, au moins 5 % d'un adjuvant classique compatible avec la mise en oeuvre du stabilisant et/ou lubrifiant et de la résine. Le produit est obtenu par mélange intime d'oxyde de cadmium frais et d'au moins un adjuvant du type susmentionné, dans le rapport compris entre 5/95 et 50/50 et en soumettant le mélange ainsi obtenu à une étape de granulation connue en soi. Le produit sert à la production de stabilisants et/ou lubrifiants destinés à des résines synthétiques.

Description

OXYDE DE CADMIUM STABILISE, PROCEDE POUR SA PREPARATION ET UTILISATION DE CELUI-CI
Objet de 1'invention
La présente invention est relative à de l'oxyde de cadmium stabilisé en vue notamment de son utilisation comme matière première pour la fabrication des savons de cadmium (sels d'acides gras) qui sont utilisés à titre de stabilisants et/ou de lubrifiants dans le domaine des résines synthétiques. L'invention s'étend également au procédé pour la préparation d'un tel oxyde stabilisé et à son utilisa¬ tion.
Problèmes techniques à la base de 1'invention
Il est bien connu que le cadmium, métal lourd, ainsi que ses composés sont particulièrement toxiques pour les organismes vivants. Par ailleurs, la dissémina¬ tion du cadmium dans l'environnement s'est accrue de ma- nière alarmante, les dernières années. Des législations sévères relatives aux lieux de fabrication et/ou d'uti¬ lisation ainsi qu'au transport de ce métal lourd ont été mises en application.
C'est ainsi qu'en République Fédérale d'Allema- gne, des normes très sévères existent à cet égard. Selon le paragraphe 48 du Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG) du 15 mars 1974 (BGBI.I page 721); - Kabinett- beschluβ du 24.7.1985 (TA Luft) on relève les valeurs suivantes pour le cadmium et les composés inorganiques du cadmium comme constituants des poussières exprimées sous forme de cadmium : 0,04 μg/m^ et 5 μg/m^d, respec¬ tivement pour les rejets à l'atmosphère et pour le mi- lieu de travail. Les valeurs correspondantes pour le plomb et les composés inorganiques du plomb qui est ce¬ pendant également considéré comme "hautement toxique sont 2,0 μg/dm3 et 0,25 mg/m d. L'oxyde de cadmium se présente généralement â 1'état pulvérulent avec une granulométrie proche du mi¬ cron. De plus, la poudre d'oxyde de cadmium est peu cou- lable et ses caractéristiques physiques rendent diffici¬ le toute manipulation du produit par mise en silo, con- voyage pneumatique ou par un dispositif mécanique. Des mesures de prévention et de protection impliquant la mi¬ se en oeuvre de dispositifs et installations particuliè¬ rement onéreuses sont nécessaires pour répondre aux exi¬ gences imposées par les législations actuellement en vi- gueur.
En outre, l'oxyde de cadmium est difficilement stockable pendant une période prolongée, étant donné qu'une carbonatation progressive a lieu, réduisant ainsi la qualité de la matière première utilisée dans la fa- brication des stabilisants et lubrifiants au cadmium et, éventuellement, la qualité du stabilisant ou lubrifiant préparé. L'oxyde de cadmium tend également à prendre l'humidité et à s'agglomérer au cours du stockage, ce qui rend ses manipulations encore moins aisées. Ces ca- ractéristiques exigent un stockage à l'abri de l'air et de l'humidité, de préférence en fûts parfaitement fermés dont le transport est particulièrement onéreux et en¬ traînent des difficultés élevées en ce qui concerne les manipulations, notamment à l'aide d'installations de convoyage à l'aide d'air sec ou d'azote.
On constate de plus que l'oxyde de cadmium non traité est adhérant aux fûts dans lesquels il est trans¬ porté et que la dêcontamination en est particulièrement difficile. Il présente de plus une densité apparente faible. La toxicité du produit en soi, l'adhérence mentionnée et la difficulté de dépollution sont tels que les utilisateurs renvoyent les fûts au producteur plutôt que de les détruire sur place. Compte tenu de la faible densité apparente du produit, ceci représente des frais commerciaux importants.
Le compactage de l'oxyde de zirconium pourrait apporter une solution à ce problème mais on observe que dans ce cas le produit obtenu ne se prête pas à une transformation de la matière première en savons de cad¬ mium par réaction avec des acides gras à cause de la trop faible réactivité du produit compacté. Le mouillage de la poudre qui est une solution quelque fois adoptée pour les composés toxiques est ab¬ solument inadéquat en 1'occurence car 1'oxyde de cadmium réagirait avec l'eau en formant l'hydroxyde correspon¬ dant.
Buts visés par l'invention
Le but de la présente invention consiste à trai¬ ter l'oxyde de cadmium de manière telle qu'il se prêsen- te sous une forme non pulverente plus stable, c'est-à- dire notablement moins sensible à l'humidité de l'air et moins toxique pour l'environnement, en fournissant une matière de départ équivalente à- l'oxyde de cadmium pour la fabrication des stabilisants et/ou lubrifiants desti- nés aux résines synthétiques.
Un but subsidiaire de la présente invention vise à fournir de 1'oxyde de cadmium traité de manière à ob¬ tenir un produit destiné à la fabrication de stabili¬ sants et/ou lubrifiants, qui est facile à manipuler, à convoyer, à stocker et à transporter, n'exigeant pas, de ce fait, des installations onéreuses.
On vise également à titre complémentaire à obte¬ nir un produit n'adhérant que peu aux parois du fût ou autres récipients destinés à le contenir. Le traitement auquel l'oxyde de cadmium est sou¬ mis ne doit pas altérer de façon importante la réactivi¬ té d'oxyde de cadmium. Le produit doit notamment facile- ment se déliter et se disperser dans l'acide gras fondu et ceci sans émission de produits toxiques. Caractéristiques essentielles de l'invention
Selon la présente invention, l'oxyde de cadmium stabilisé, non pulvérulent contient de l'oxyde de cad¬ mium et au moins un adjuvant compatible avec la mise en oeuvre du stabilisant et/ou lubrifiant et de la résine synthétique à laquelle il est destiné, une partie de l'oxyde de cadmium et de l'adjuvant pouvant avoir réagi au moins partiellement entre eux.
On constate que l'oxyde de cadmium stabilisé con¬ forme à la présente invention se présente sous une forme non pulvérulente facile à manipuler dans des installa¬ tions classiques de stockage et de convoyage sans qu'il ne soit nécessaire de prendre des dispositions particu¬ lières et onéreuses pour ce qui concerne la pollution de 1'environnement. On constate également que 1'oxyde de cadmium sta- bilissé conforme" à la présente invenion est substantiel¬ lement moins sensible à la prise d'humidité et à la car- bonatation. Cette propriété acilite également sa mani¬ pulation et maintient la constance de qualité chimique. II a également été constaté que l'état dans le¬ quel se présente lloxyde de cadmium stabilisé conforme à la présente invention n'influence guère la fabrication du stabilisant et/ou lubrifiant préparé à partir de ce¬ lui-ci, ni la fabrication de la résine contenant un sta- bilisant et/ou lubrifiant obtenu à partir de l'oxyde de cadmium stabilisé conforme à la présente invention.
Selon la présente invention, l'adjuvant est choi¬ si parmi le groupe constitué par les acides gras et les dérivés de ceux-ci, à l'état saturé ou insaturé, les agents lubrifiants, agents complexants, agents antioxy¬ dants, plastifiants, savons métalliques et cires.
Avantageusement, on utilisera bien entendu un acide gras correspondant en proportions prépondérantes à l'acide gras du savon de cadmium auquel est destiné l'o¬ xyde de cadmium traité selon l'invention. On choisira par exemple la stéarine si l'oxyde de cadmium stabilisé selon l'invention est destiné à produire un stéarate de cadmium.
Avantageusement, l'oxyde de cadmium stabilisé conforme à la présente invention contient au moins 5% d'adjuvant, dont une partie au moins a éventuellement réagi avec l'oxyde de cadmium. Pour des raisons économi¬ ques et pratiques, il n'est pas avantageux de dépasser une teneur en adjuvant supérieure à 50%, bien que des teneurs de cet ordre ne sont pas exclues du cadre de l'invention. De préférence, il contient environ 15% en poids d'adjuvant et 85% en poids d'oxyde de cadmium, une partie au moins des constituants ayant réagi entre eux.
L'oxyde de cadmium stabilisé selon la présente invention peut se présenter sous forme de billes, d'é- cailles, de spaghettis, de granules, de perles, de pas- tilles, etc.
La présente invention est également relative à un procédé pour la préparation de 1'oxyde de cadmium stabi¬ lisé conforme à la présente invention. On mélange inti¬ mement l'oxyde de cadmium frais et au moins un adjuvant du type susmentionné, dans le rapport compris entre 5/95 et 50/50, et on soumet le mélange ainsi obtenu à une étape de granulation connue en soi. Ces techniques sont classiques et on peut citer l'extrusion et la granula¬ tion par friction ou autre, l'encapsulage, le compacta- ge, le laminage et la pulvérisation, certaines de ces techniques, impliquant un chauffage au moins local du mélange et par conséquent un ramollissement ou une fu¬ sion des constituants.
Les exemples qui suivent sont donnés en vue de l'illustration de la présente invention sans but limita¬ tif. Exemple 1
Dans un mélangeur de laboratoire de 10 litres, à vitesse variable, muni d'une double enveloppe permettant le chauffage (eau chaude) et le refroidissement (eau froide), on engage 1 kg d'oxyde de cadmium en poudre et
150 g d'acide stéarique du commerce.
On rend le mélange homogène en agitant quelques minutes puis on chauffe sous agitation jusqu'à atteindre une température de la masse de 70 à 80 degrés centigra¬ des.
On assiste a une densification très poussée de la poudre suivie d'un début de fusion. Selon la température et la friction à ce moment, on assiste à une aggloméra¬ tion sous forme de grosses boules ou sous forme d'un "anneau fondu" ayant la consistance du mastic.
On refroidit alors le mélangeur extérieurement par de l'eau froide. La matière se transforme peu à peu en granules peu poussiéreux qui conviennent très bien pour alimenter les nombreuses machines bien connues, utilisées dans les différentes techniques de granulation citées ci-dessus.
Exemple 2
100 kg d'oxyde de cadmium et 15 kg d'acide stéa¬ rique sont mélangés intimement dans un mélangeur classi¬ que, utlisê dans l'industrie du PVC. Dès homogénéisation du mélange, on règle les conditions de chauffage et de vitesse de façon à atteindre une température de 110 de¬ grés environ. Il est alors possible de sortir du mélan¬ geur une masse ramollie qui, après passage sur une bande de laminage et de refroidissement, sera transformée par un dispositif à broches en écailles de quelques mm2 de surface.
Le produit, contrairement au produit pulvérulent traditionnel, ne dégage pas de poussière et permet de réduire d'une façon appréciable les mesures de précau¬ tion pour éviter les intoxications.
Il possède une stabilité tant au point de vue physique que chimique. Ceci entraîne divers avantages que ce soit au niveau de la constance de qualité chimi¬ que que l'on pourra garantir à l'utilisateur ou au ni¬ veau du stockage qui • eut être alors envisagé à plus long terme.
Le produit conforme à l'invention, par sa présen- tation, possède de bonnes propriétés d'écoulement. Il permet des dosages en "continu" à partir de silos d'ap¬ provisionnement. Toute manipulation du produit par des techniques de convoyage pneumatique ou autre système d'alimentation mécanique sont alors aussi permises. Il n'a pas de tendance marquée à adhérer aux fûts contrai¬ rement à l'oxyde de cadmium non traité.
Il permet également lors de sa mise en oeuvre, une "dispersibilité" parfaite. Celle-ci est conforme aux essais habituellement utilisés par les fabricants de sa- vons pour, par exemple, évaluer la réactivité de l'oxyde de cadmium.
Le produit conforme à l'invention, possède enfin un rapport poids/volume très élevé et avantageux à bien des égards . par exemple, économies réalisées lors du transport, lors de la conception des installations de stockage. Ce produit est environ 3 fois plus dense que l'oxyde de cadmium classique.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1. Oxyde de cadmium stabilisé, non pulvérulent destiné à la préparation de stabilisants et/ou lubri¬ fiants de résines synthétiques caractérisé en ce qu'il contient de l'oxyde de cadmium et au moins un adjuvant compatible avec la mise en oeuvre du stabilisant et/ou lubrifiant et de la résine synthétique à laquelle il est destiné, une partie de l'oxyde de cadmium et de l'dju- vant ayant éventuellement réagi au moins partiellement entre eux.
2. Oxyde de cadmium stabilisé, non pulvérulent selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'adju¬ vant est choisi parmi le groupe constitué par les acides gras et les dérivés de ceux-ci, à l'état saturé ou insa- turé, les agents lubrifiants, agents complexants, agents anti-oxydants, plastifiants, savons métalliques et ci¬ res.
3. Oxyde de cadmium stabilisé, non pulvérulent selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il contient au moins 5% d'adjuvant dont une partie au moins a éventuellement réagi avec l'oxyde de cadmium.
4. Oxyde de cadmium stabilisé, non pulvérulent selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il contient tout au plus 50% d'ad¬ juvant dont une partie au moins a éventuellement réagi avec l'oxyde de cadmium.
5. Oxyde de cadmium stabilisé, non pulvérulent selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il contient 15% en poids d'adjuvant et 85% en poids d'oxyde de cadmium, une partie au moins des constituants ayant éventuellement réagi entre eux.
6. Procédé pour la préparation de l'oxyde de cad- mium stabilisé, non pulvérulent selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on mélange intimement l'oxyde de cadmium frais et au moins un adjuvant du type susmentionné, dans le rapport com¬ pris entre 5/95 et 50/50, et on soumet le mélange ainsi obtenu à une étape de granulation connue en soi.
7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'on combine la granulation à un chauffage au moins local du mélange.
8. Utilisation de l'oxyde de cadmium stabilisé, non pulvérulent pour la fabrication de stabilisants et/ ou lubrifiants destinés à des résines synthétiques.
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