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Publication number: BE428446A
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Description


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  Brevet d'invention.   Bertold   B u x b a u m. Procédé d'affinage d'huile minérale. 



   On sait déjà, en ce qui concerne les huiles minérales servant de lubrifiant ou d'agent de refroidissement dans le travail des métaux ou d'huile pour   des.mé-   canismes, engrenages ou paliers, que l'on peut leur donner une meilleure adhérence, un meilleur pouvoir humectant et une meilleure activité par rapport à la surface des métaux, etc., en y ajoutant du soufre, des savons métalliques ou d'autres produits chimiques. C'est le soufre qui est le produit le plus avantageux et l'on sait déjà aussi que l'on peut, pour éviter les inconvénients de l'utilisation de soufre dissous, chaud ou brûlant, l'ajouter   à   froid après 

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 l'avoir finement divisé.

   Dans les applications connues on a traité le soufre finement divisé, dont les particules ont une grosseur inférieure à 50   et comprise autant que possible entre 5 et 20   ,avec un support huileux, gras ou aqueux,pour le transformer en une pâte dont on ajoute ensuite, à l'huile minérale qu'il s'agit d'améliorer, des quantités telles que la quantité de soufre ajoutée à l'huile soit égale à environ 0,5 à 1% de celle de l'huile. Ce procédé d'amélioration d'huile minérale n'a pas pu donner de résultats entièrement satisfaisants, parce que la division du soufre n'a pas été poussée assez loin.

   On a constaté que les particules de soufre dont la grosseur dépasse 5   ne peuvent pas pénétrer suffisamment dans les interstices capillaires des métaux qu'il   s'agit   de traiter; au contraire, ces particules sont retenues ou refoulées aux endroits de travail où de hautes pressions agissent ordinairement. -biles se séparent alors lorsque 1;huile n'est plus en mouvement, en entraînant même les particules plus fines jusqu'au fond, de sorte qu'elles ne peuvent plus se mélanger suffisamment avec l'huile. 



   Suivant la présente invention on supprime ces inconvénients en poussant le broyage du soufre jusqu'à ce que la   grosseur   des particules soit inférieure à 5   après le broyage, et qu'elle soit de préférence de l'ordre de grandeur de i à 2  .   Lorsque   le  broyage   est poussé jusqu'à une pareille finesse, le rapport entre la surface et le poids des particules est plus avantageux, on obtient un colloïde réversible,   c'est-à-dire   que même si de légers sédiments se forment après un repos prolongé, ces sédiments peuvent cependant se remélanger avec l'huile dès que celle-ci est de nouveau en circulation.

   il convient d'ajouter aussi que, par suite de ce 

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 que le broyage est poussé jusqu'à une très grande finesse, la surface active ou efficace de la même quantité de soufre, en poids, est plus grande, car elle augmente avec le degré de finesse. 



   Suivant l'invention on broie du.soufre en poudre avec une quantité d'huile minérale, en poids, égale à la moitié jusqu'à la totalité de la quantité de soufre, pour en faire'une sorte de pâte mucilagineuse, cette opération      étant effectuée de pr-éférence dans un broyeur à tambour et à boulets. Le traitement dure   jusq'à   ce que les particules les plus grosses ne dépassent pas   mais   que la majeure partie des particules aient une grosseur comprise entre l à 2   environ. Le traitement dure environ 200 heures. un ajoute ensuite de 1 à 2   %   environ de cette pâte à l'huile de travail qu'il's'agit d'affiner, puis on délaye énergiquement dans un mélangeur robuste tournant à grande vitesse, cette opération   durant   de préférence 15 minutes environ. 



   On a constaté que la plupart des huiles minérales dissolvent le soufre. Or le soufre dissous dans l'huile n'a pas la même efficacité que le soufre en particules fines, colloïdales et non dissoutes, ce qui'fait que la dissolution des particules de soufre réduit l'efficacité, du procédé d'affinage. 



   Pour éviter cette dissolution du soufre finement divisé et relativement coûteux,on peut d'abord mélanger avec l'huile, avant l'addition de la pâte, une autre pâte consti- tuée par .une poudre de soufre moins coûteuse .et broyée jus-   qu'à   une finesse moindre, puis délayée avec un peu d'huile minérale. Un peut utiliser à cet effet du soufre colloidal précipité ou préparé chimiquement, ou encore du soufre tami- sé ou de la fleur de soufre finement broyée et sèche, comme 

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 celle que l'on trouve dans le commerce. L'huile dissout alors cette poudre de soufre qui est moins coûteuse et elle s'en sature, de sorte qu'il ne se produit plus aucune nouvelle dissolution de soufre après l'addition définitive de la pâte qui fait l'objet de l'invention.

   Un ajoute à l'huile, de préférence, de 0,5 à environ de la pâte la moins coûteuse. Le mélange est effectué de préférence à une température comprise entre 40 et   70 o 0,   pour que l'huile reste claire. 



   Si l'on veut ajouter plus de soufre, en particulier pour des travaux pénibles, par exemple pour le filetage ou le taraudage, on fait dissoudre le soufre à des températures plus élevées, de 200 à 250 . Le cas échéant on peut aller aussi jusqu'au point d'ébullition de l'huile. A ces températures le soufre, et par conséquent l'huile aussi, prennent une coloration d'un brun foncé. Comme cela modifie aussi en partie les propriétés de l'huile, il convient de mélanger l'huile brune foncée, ainsi préparée, avec l'huile de travail proprement dite dans la proportion d'environ 1:10 jusqu'à 1:3. L'huile de solution utilisée est alors de préférence une huile bouillant à une température élevée et dont on connaît le point   d'ébullition,   de sorte que l'on sait toujours combien il y a de soufre dans la solution. 



   Au lieu d'utiliser cette deuxième pâte, on peut   '(,ou-le,   fuis utiliser aussi, pour faire la pâte principale, un soufre produit d'une façon particulière ne se dissolvent pas dans l'huile minérale ordinaire, ainsi qu'on l'a constaté. Pour produirece soufre, on prend du soufre ordinaire, que l'on versa en   Lui   jet mince dans de l'eau froide, à une température comprise entre celle où il est brun et   visqueux ,   c'est-à-dire par exemple 160 0 ci et une température encore suffisamment 

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 éloignée du point d'ébullition de 440 C, soit par conséquent 400 C au maximum. Le soufre ainsi obtenu est plastique, mais il devient dur et cassant au bout de 10 à 20 heures environ, et il est constitué par un mélange de soufre jaune ordinaire et d'un soufre particulier d'un jaune gris.

   Alors que le soufre jaune ordinaire est soluble dans toute sorte d'huile, en particulier dans. le sulfure de carbone, le soufre jaune gris est complètement insoluble dans-ces liquides. Il est plus dur, plus cassant, plus lourd et   chimiquement   plus actif que le soufre ordinaire. Il est plus difficile à broyer et il exige par conséquent des boulets de broyage plus lourds. Il est toutefois très cassant et il se divise, pendant le broyage, en particules très petites d'une grosseur d'environ   l   et au-dessous. Mélangé avec l'huile, il forme alors un colloide vrai, c'est-à-dire qu'il reste en suspension en permanence. 



  Ce soufre est probablement un soufre polymérisé dont la molécule contient plus d'atomes que celle du soufre ordinaire. 



   Selon qu'il a été plus ou moins fortement chauffé avant d'être versé dans l'eau froide, le soufre contient une proportion plus ou moins grande de ce soufre jaune gris insoluble. Cette proportion de soufre jaune gris augmente avec la température. La température qui a donné les meilleurs résultats pour verser le soufre est d'environ 300 C. Toutefois, si l'on veut éviter l'inflammation spontanée du soufre, inflammation qui se produit à 260 C, comme on le sait, on peut aussi rester au-dessous de cette température et verser le soufre par exemple à 240 C environ. Dans ce cas toutefois il faut le mélanger d'une façon particulièrement intense avec l'eau de refroidissement, de préférence en le pulvérisant dans l'eau en un gros jet.

   En effet, lorsque le soufre versé 

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 est moins chaud, il est plus visqueux et il faut veiller d' autant plus à ce qu'il soit bien réparti dans l'eau. 



   Lorsque le soufre a été refroidi brusquement, on le concasse et on peut l'introduire   ensuite   dans un solvant approprié, tel que du sulfure de carbone. Le soufre jaune soluble se sépare alors du soufre insoluble, en se dissolvant dans le sulfure de carbone. On prend ensuite le soufre insoluble restant, on le broie pour le réduire en poudre fine pour la préparation de la pâte, puis on continue à le traiter de la façon indiquée plus haut. Quant au soufre jaune ordinaire dissous dans le sulfure de carbone, on peut le récupérer de la façon connue. 



   Lorsque l'on utilise maintenant une pâte préparée avec ce soufre particulier, aucune partie du soufre de cette pâte ne se dissout dans l'huile, puisque ce soufre est insoluble dans l'huile, ainsi qu'on   l'a-déjà   dit. On a constaté toutefois qu'il convient, dans certains cas, en ce qui concerne la pâte à ajouter à huile, de ne pas la préparer simplement avec ce soufre insoluble jaune gris, mais d'ajouter à ce soufre, pour la préparation de la pâte, une proportion déterminée de soufre ordinaire, de 1'2 jusqu'à 1'10 environ suivant l'usage envisagé. Il convient d'ajouter le soufre ordinaire au soufre jaune gris déjà avant le broyage, parce qu'il est alors possible de broyer le soufre ordinaire en moinsde temps et de le réduire en une pudre plus fine que lorsqu'il est broyé seul.

   Si l'on connaît la proportion entre le soufre insoluble et le soufre soluble dans le mélange obtenu par le refroidissement brusque, et si l'on maintient cette proportion constante en observant les mêmes conditions de travail, on peut aussi, au lieu de mélanger le 

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 soufre soluble après coup avec le soufre insoluble   Pure   utiliser le mélange directement,   c'est-à-dire   sans séparer le soufre soluble par une dissolution préalable. 



   Lorsque l'on utilise une pâte de ce genre, on peut aussi saturer l'huile de travail auparavant, en y faisant dissoudre du soufre ordinaire, à titre de mesure complémentaire. 



   Il suffit généralement, comme on l'a indiqué plus haut, d'ajouter à l'huile de travail de 1 à 2% environ de la pâte. Si l'on veut, pour des applications particulières, augmenter la proportion de pâte ajoutée,il convient alors d'ajouter à l'huile des matières épaissantes ou porteuses empêchant la pâte de se déposer. Pour ces matières épaississantes ou porteuses on peut envisager des savons métalliques, des alcalis ou métaux alcalins broyés et réduits en poudre très fine, des oxydes de métaux légers, des carbonates de métaux légers, du kaolin, du blanc d'Espagne, du graphite, du charbon de bois, du foie de soufre (kalium sulfuratum) et des matières analogues. On peut utiliser aussi du soufre colloidal précipité chimiquement.

   Dans ce cas on ajoute à la pâte une partie des produits ohimiques nécessaires pour produire le soufre colloïdal, et l'autre partie à l'huile de travail, de sorte que le colloide chimique à base de soufre ne se forme que lorsque l'on mélange la pâte avec l'huile de travail. On peut ajouter par exemple, à la Pâte, de l'hyposulfite de soude ou des polysulfures métalliques et, à l'huile de travail, des acides calcinés, tels que de l'acide tartrique, de l'acide tannique, etc., ou bien on peut utiliser aussi des acides gazeux tels que l'acide chlorhydrique ou des acides sulfureux, qu'il faut alors insuffler dans l'huile.

Claims

ti e v e n d i c a t i o n s : ----------------------------- Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tout perfectionnement ou modification qui me paraîtrait né- cessaire, je revendique comme mon propriété exclusive et privative: 1) Procédé d'arfinage d'huile minérale, procédé consistant à ajouter à l'huile minérale une pâte constituée par du soufre colloidal et par un support huileux, gras ou aqueux, ainsi que l'huile minérale ainsi affinée est servant de lubrifi- ant ou d'agent de refroidissement dans le travail des métaux, ou d'huile pour des mécanismes, engrenages ou paliers, carac- térisé par le fait qu'@@ @ on broie le soufré à froid jusqu'à ce que la grosseur des particules ne dépasse pas 5 , la majeure partie de ces particules ayant toutefois une grosseur ne dépassant pas 1 à 2 .

2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'avant d'ajouter la pâte à l'huile, on sature en soufre l'huile qu'il s'agit d'affiner, en délayant du soufre en poudre fine, jusqu'à ce que ce soufre se dissolve en totalité ou en partie dans l'huile.

3) Procédé suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que l'addition de la poudre de soufre à mélanger a lieu à une température de 40 à 70 C environ.

4) Procédé suivant la revendication 2, caractérise par le fait qu'on ajoute la poudre de soufre à une température comprise entre 200 C et le point d'ébullition de l'huile, le soufre et l'huile prenant alors une coloration brune et la solution de soufre dans l'huile ainsi obtenue étant ajoutée à l'huile de travail dans la proportion de 1:10 jusqu'à 1:3. <Desc/Clms Page number 9>

5) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que pour préparer la pâte on utilise une sorte de soufre insoluble dans l'huile à affiner.

6) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on fait fondre du soufre ordinaire et on l'injeot- te dans de l'eau froide à une température comprise entre 160 et 400 C, le soufre ainsi obtenu -étant insoluble dans l'huile et servant à préparer la pâte.

7) Procédé suivant les revendications 1 et 6, caracttérisé par le fait qu'en plus du soufre insoluble préparé de la façon indiquée sous la revendication 6, on utilise, pour préparer la pâte, du soufre ordinaire finement broyé, en proportion variant entre 1:2 et 1 :10, cesoufre étant mélangé après coup avec le soufre insoluble, ou bien laissé dans le mélange obtenu par refroidissement brusque du soufre comme cela est indiqué sous.la revendication 6.

8) Procédé suivant la revendication 6, caractérisé par le fait' que pour obtenir un soufre insoluble pur, on en sépare, par exemple par dissolution dans un solvant approprié tel que du sulfure de carbone, le soufre soluble qui est contenu dans le mélange obtenu.

9) Procédé suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que pour la préparation de la pâte, on broie le soufre insoluble et le soufre ordinaire en commun, de préférence dans un broyeur à boulets.

10) L'huile minérale, caractérisé par le fait qu'il contient un mélange de soufre colloidal non dissous en proportion allant de 0,5 à 1% environ, la finesse de broyage de ce soufre étant telle que les particules les plus grosses ne dépassent pas 5 , tandis que la majeure partie des <Desc/Clms Page number 10> particules a toutefois une grosseur de 1à 2 .

11) L'huile suivant la revendication 10, caractérisé par le fait que, lorsque la proportion de pâte ajoutée à l'huile est plus grande (plus de 2%), la teneur correspondante en soufre dépassant alors 1%, on ajoute des épaississants ou des matières servant de support.

12) L'huile suivant la revendication 11, caractérisé par le fait que la matière de support utilisée est du soufre colloidal précipité chimiquement.

13) Procédé de fabrication d'une huile suivant la re- vendication 12, caractérisé par le fait que les produits chimiques nécessaires pour produire le colloide à base de soufre, sont ajoutés en partie à la pâte et en partie à huile à bonifier, de façon que le colloïde à base de soufre ne se forme que lorsqu'on mélange la pâte avec l'huile de travail.