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Publication number: BE405033A
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Description


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  " Perfectionnements à la purification des sables siliceux et des matières analogues". 



   Cette invention concerne la purification des sables siliceux, et plus particulièrement la diminution de la teneur en fer de ces sables en vue de les rendre propres à être utilisés pour la fabrication du verre blanc ou incolore. 



   Les sables dont on se sert pour fabriquer le verre sont principalement composés de silice dont la. teneur est usuellement nettement supérieure à 90% et, dans le cas des sables de grande qualité, supérieure à 99%, les impuretés principales présentes étant des oxydes métalliques tels que l'oxyde de fer et l'oxyde de titane et comprenant en outre de faibles quantités de diverses autres impuretés inorganiques.

   Des   difficul-   tés ont été éprouvées par le fabricant de verre en raison de la présence d'oxyde de fer dans les sables entrant dans la fabrication du verre à cause du pouvoir colorant intense qu'exerce cet oxyde même lorsqu'il n'est présent qu'en de très 

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 faibles quantités et qui est, tel que, même dans les verres de la meilleure   @   qualité, l'effet de la. teneur en oxyde de fer, s'il n'est pas oorrigé, est de provoquer une couleur verdâtre ou même vert foncé du verre fini.

   Pour fabriquer le verre dit "incolore", il est nécessaire d'avoir recours à quelque moyen, tel que l'addition d'un autre colorant propre à produire une couleur complémentaire, pour masquer la couleur verte due à la présence du fer dans le verre, mais lorsque le sable contient plus de   0,04 %   d'oxyde de fer, il est   diffici-   le de masquer la couleur verte par l'application de l'un quelconque des agents décolorants usuels.

   Les dépôts de sable en certain pays,qui sont suffisamment pauvres en oxyde de fer pour pouvoir être utilisés pour fabriquer le verre blanc (incolore) sont très limités, de sorte que,   jusqu'à,   ce jour, on a usuellement employé pour la fabrication de verres de grande qualité des sables siliceux importés d'une qualité particulièrement grande, ces sables ayant une teneur en fer comprise entre environ 0,01 et 0,03 %. Il existe cependant, dans ces pays et dans d'autres, de nombreux dépôts de sable siliceux qui pourraient très utilement servir à fabriquer des verres de grande qualité s'il était possible d'en éliminer ou diminuer sensiblement la teneur en oxyde de fer. 



   La plupart des sables peuvent être améliorés par un laVa* à l'eau qui enlève le limon mélangé au sable. Ce lavage n'a malheureusement pas d'effet sur la pellicule d'oxyde de fer recouvrant les grains de sable. Cette pellicule est très tenace et existe plus ou moins dans tous les   dép8ts   en raison de l'infiltration des eaux ferrugineuses dans les bancs de sable. 



   Divers procédés ont été proposés pour purifier les sables, en particulier en vue d'attaquer la pellicule d'oxyde de fer qui en recouvre les grains de façon à l'éliminer. Parmi les procédés proposés, on mentionnera: (a) le traitement par des acides forts, avec ou sans   chauffage$   pour purifier le sable 

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 par l'élimination de l'oxyde de   fer.,   (b) le grill age du sable avec du chlorure de sodium, suivi d'une lixiviation à l'aide d'eau, (c) le lavage du sable par une solution aqueuse de carbonate¯de sodium ou de   @   sulfure de sodium et (d) le traitement du Nable de quartz lavé par une solution contenant 15% d'acide sulfurique et 5% de sulfate ferreux à une température comprise entre 80  et 100 C.

   En outre, pour éliminer des impuretés telles que les composés du fer et du manganèse de minéraux ou roches tels que le quartz et le feldspath, on a proposé de traiter la matière désagrégée par un liquide purifiant comprenant un mélange d'acide sulfurique assez oonoentré avec de l'acide ohlorhydrique et de l'acide oxalique. 



   Les divers procédés sus-mentionnés n'ont été appliqués avec succès qu'à des types particuliers de sables et on peut généralement leur faire le reproche d'être trop coûteux et (ou) de présenter d'autres inconvénients. 



   La présente invention a pour objet de purifier les sables ferrugineux par un procédé simple et peu coûteux qui consiste à enlever la pellicule ou couche d'oxyde de fer recouvrant les grains de sable individuels de façon à rendre le sable propre à être utilisé dans la fabrication du verre incolore. A cet effet, suivant la présente invention, on traite le sable par une solution aqueuse contenant une faible quantité d'un oxalate acide ou quadroxalate et une faible quantité de sulfate ferreux cristallin (pas plus que la moitié environ de l'oxalate acide ou quadroxalate), le traitement étant effectué à l'aide d'une solution chaude mais de beaucoup inférieure au point d'ébullition et de préférence à une température comprise entre 27  C et 65 C environ. La solution agit rapidement et enlève rapidement la couche ou pellicule d'oxyde de fer des particules de sable.

   Pendant le traitement, il convient que la sable soit convenablement agité avec la solution et que le récipient dans lequel le traitement est   réalisé   soit fait ou au moins intérieurement garni d'une matière qui n'est pas atta- 

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 quée par la solution..Après ce traitement par la solution, pour   lequel   une période de 2 1/2 à 5 minimes environ suffit usuellement, on sépare le sable de la solution et on le lave alors à l'aide d'eau pour enlever les produits chimiques introduits par la solution. 



   De préférence, l'oxalate acide employé dans la solution 
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 est l'oxalate acide de sodium, c2cfNa.H, et un gladroxalate approprié est le quadroxalate de potassium, C2O4KH, C2O4H2, 2H2O, la composition préférée de la solution aqueuse étant une solution contenant environ 0,25 à 2 parties de l'oxalate acide ou du quadroxalate et environ 1/5 à 1/2 de cette quantité de sulfate ferreux cristallin pour cent parties d'eau, le tout en poids. 



   Comme exemple faisant ressortir l'efficacité du présent procédé de traitement, on mentionnera qu'on a traité cent grammes de sable ayant une teneur en fer initiale de 0,073   %   de fer par cent grammes d'une solution aqueuse contenant une partie en poids d'oxalate acide de sodium,   0, 25   partie en poids de sulfate ferreux cristallin et cent parties en poids d'eau, à une température de 32 C environ, pendant cinq minutes, et que, après avoir séparé la solution du sable et avoir lavé celui-ci   convenablement avec   de l'eau, on a constaté que le sable ne contenait que   0,02%   environ d'oxyde de fer. Un second traitement par une solution fraîche de la même composition a apporté une amélioration supplémentaire au sable dont la teneur en fer a alors été réduite à 0,017 %. 



   Grâce au procédé suivant la présente invention, des sables qui seraient autrement inutilisables pour la fabrication du verre blanc ou incolore en raison du fait qu'ils   contien-   nent une proportion trop élevée d'oxyde de fer peuvent   mainte-   nant être purifiés moyennant une dépense qui n'est pas prohibitive et utilisés ensuite dans l'industrie du verre. 



     Quoiqu Ion   ait décrit ci-dessus plus particulièrement l'application   de l'invention au   traitement ou à la purification des 

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 sables siliceux, il est bien entendu que l'invention peut être appliquée au traitement ou à la purification d'autres substances ou minéraux tels que les kaolins, barytes, etc..., en vue de diminuer ou d'éliminer la teneur en fer qui peut être présente sous forme de pellicules ou couches minces d'oxyde de fer sur les particules des substances. Le terme "matières analogues" employé dans le titre et la présente des- cription ainsi que le résumé est par conséquent sous-entendu   canprendre   des substances autres que des sables siliceux qui peuvent être traitées suivant l'invention pour le but indiqué. 



   REVENDICATIONS. 



     1)   Procédé de traitement ou de purification des sables siliceux et des matières analogues, dans lequel on traite le sable ou matière analogue par une solution aqueuse chaude con- tenant une faible quantité d'un oxalate acide ou quadroxalate et une faible quantité de sulfate ferreux cristallin n' excé- dant   généralement   pas la moitié environ de la quantité d'oxa- late d'acide ou de   quadroxalate,   pour le but spécifié.

Claims

2) Un procédé selon la revendication 1, dans lequel la température de la solution est comprise entre 27 C et 65 C environ.

3) Un procédé selon les revendications 1 ou 2, dans lequel on agite le sable ou matière analogue avec la solution dans un récipient dont la surface interne n'est pas attaquée ou influencée par la solution, pendant une période d'environ 2 1/2 à 5 minutes, puis on sépare le sable ou matière analogue de la solution et on le lave à l'aide d'eau.

4) Un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'oxalate appliqué est l'oxalate acide de sodium C2O4NaH, ou bien le quadroxalate appliqué est le quadroxalate de potassium C2O4KH, C2O4H2, 2H2O. <Desc/Clms Page number 6>

5) Un procédé selon l'une quelconque des revendication précédentes, dans lequel la composition de la solution aqueuse contient 0,25 à deux parties de l'oxalate acide ou du quadroxalate et environ 1/5 à 1/2 de cette même quantité de sulfate ferreux cristallin pour cent parties d'eau.

6) Un procédé pour la purification des sables siliceux et des matières analogues, en substance comme précédemment décrit selon les exemples indiqués.

7) Une solution ou composition pour le traitement de sables siliceux et de matières analogues, comme précédemment décrit et pour le but spécifié.

8) Des sables siliceux et des matières analogues ayant été traités ou purifiés selon les procédés décrits, pour le but spécifié.