<EMI ID=1.1>
paratibnn de systèmes qui se composent d'une phase liquide, en ordre principal aqueuse,et d'une matière solide finement distribuée dans cette phase, exige, dans de nombreux cas, en vue de la séparation du produit solide du liquide, l'application de mesures compliquées. On connait une série de procédés ou mesures pour faire passer une matière solide répartie très finement par exemple à l'état colloïdal, à une forme permettant sa filtration ou sa décantation mais ces procédés ou mesures s'avèrent cependant encore non satisfaisants dans de nombreux cas. Parmi les moyens connus pour produire
un dépôt déjà lors de la précipitation en répartition grossièrement dispersée, susceptible d'être filtrée, ou pour faire passer un précipité à dispersion fine ou colloïdale à une forme permettant sa séparation par décantationy par centrifugation ou par filtration, on peut par exemple citer le traitement à une température appropriée, le plus souvent élevée, l'addition d'électrolytes forts, le choix d'un milieu à pH approprié et de rapports concentration convenables ou le dépôt de la matière solide dans un champ
de tension électrique. Dans de nombreux cas extrêmement importants au point de vue technique, les moyens connus ne peuvent pas provoquer l'agglomération de la substance solide se présentant très finement répartie, par exemple
sous forme colloïdale ou en suspension, soit parce que les procédés connus
ne font pas aboutir à un résultat satisfaisant, soit parce qu'ils ne peuvent pas être appliqués eu égard aux propriétés exigées, par exemple au degré
de pureté, du produit à obtenir. Pour cette dernière raison, la floculation de particules colloïdales est souvent empêchée par addition d'électrolytes; par exemple de sel gemme, puisque la concentration à appliquer en matière étrangère à effet coagulant est souvent relativement élevée.
La réaction d'acides polymères avec des bases polymères s'accompagne de l'apparition accidentelle de précipités. De telles floculations
ne se produisent cependant, le plus souvent, que pour des rapports de concentration déterminés entre le polyanion et le polycation et elles dépendent dans une large mesure, du pH. La réaction de floculation a son maximum lorsque les acides et les bases se'trouvent les uns par rapport aux autres dans le rapport stoechiométrique 1/1. Par addition de sels neutres ou par un excès de l'un des deux composants polymères, les précipités peuvent être radis-
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présentent par exemple dans la détection d'acides de polysaccharides et de '0 protéines, dans la séparation d'enzymes, d'albumines ou de virus et dans
la fabrication du papier et des fibres textiles.
On a maintenant trouvé que des systèmes se composant d'une phase aqueuse et de matières solides hétéropolaires, finement réparties dans cette phase, étaient séparés de façon étonnamment rapide et complète, par addition de quantités extrêmement faibles de produits de polymérisation ou de copolymérisation contenant des groupes carboxyl, solubles dans l'eau en tant que sels acides ou neutres, du fait de l'agglomération des particules de matières solides, par conséquent, la séparation du produit solide du liquide peut se faire de façon simple, par filtration, décantation ou centrifugation. Parmi les composés hétéropolaires, il faut citer non seulement ceux qui comme
le NaC1 par exemple peuvent se décomposer par voie électrochimique, mais encore toutes les matières qui présentent un moment électrique dipôle.
Comme exemples de telles substances hétéropolaires dont la précipitation est d'une importance pratique en technique, on peut citer: l'hydroxyde de calcium , le carbonate de calcium, l'hydroxyde de strontium, le carbonate de strontium, l'argile et les produits minéraux analogues à l'argile; l'hydrate ferrique, l'hydroxyde d'aluminium, les sulfures de métaux lourds
et les matières colorantes à pigments.
<EMI ID=3.1> des acides acrylique, méthacrylique, crotonique et maléique méritent spécialement d'être mentionnés. Mais les produits de copolymérisation également de ces acides avec d'autres dérivés éthyléniques polymérisables, pour autant qu'ils soient solubles dans l'eau sous la forme de leurs sels, peuvent être utilisés pour la mise en oeuvre du procédé faisant l'objet de l'invention.
Comme bases formatrices de sels, on peut citer les alcalis, l'ammoniaque, les produits alcalino-terreux et les bases organiques. Les acides polycarboniques et les produits de copolymérisation contenant des groupes carboxyl peuvent dans ce cas être neutralisés totalement ou partiellement avec les bases introduites.
Lors de l'emploi de matières synthétiques constituant de hauts polymères, leur poids moléculaire est d'une importance essentielle pour l'effet de floculation. Les produits de polymérisation synthétiques à employer sui-
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de floculation augmente en raison de l'accroissement du poids moléculaire.. dé l'agent de flopulation.
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gemme au système à séparer, on peut notablement accroître, dans de nombreux cas, l'effet de floculation des produits de polymérisation contenant des groupes carboxyl. La quantité, la nature chimique et la constitution physique de la matière solide qui doit;floculer, de même que le pH et la viscosité du système, jouent naturellement un rôle également en ce qui concerne la vitesse et la perfection du précipité. L'effet de floculation des produits de po-
<EMI ID=6.1>
tion est'largement indépendant de la température. Ainsi, il s'est démontré que l'effet de précipité -qui ne pouvant être obtenu que par un accroissement de-la température restait bien en arrière de l'effet obtenu, avec les produits de polymérisation décrits et pouvait être négligé.
<EMI ID=7.1>
A l'aide des composés décrits qui constituent de hauts polymères des matières solides en suspension très fine peuvent précipiter. L'effet désiré de séparation des composants solides du système sous forme de grossière dispersion, susceptible d'être filtrée, peut également être obtenu par introduction des produits de.polymérisation solubles dans l'eau, dans la phase. aqueuse, avant la précipitation ou avant la réaction menant à un précipité, . ou par leur introduction dans cette phase simultanément avec l'agent précipi-
<EMI ID=8.1>
cas, il peut être nécessaire de porter la concentration en agent de précipitation à 0,05 par exemple'.
Avec\la multiplicité des matières opérant l'effet de floculation décrit, d'une part, et les multiples possibilités d'application du procédé
<EMI ID=9.1>
produits de polymérisation agissant le plus favorablement dans chaque cas ainsi que leur concentration optimum peuvent être déterminés par des précipitations d'essai effectuées de façon simple.
Les exemples qui suivent donnent une indication sûre sur la manière avantageuse de procéder pour trouver l'agent de précipitation approprié et lès concentration� nécessaires. Le procédé faisant l'objet de l'invention' est toutefois pas limité aux domaines d'application donnés à titre d'exemples mais il peut.s'appliquer en général dans tous les cas où le but à atteindre est la séparation d'un système se composant d'une phase aqueuse et de matières solides hétéropolaires finement réparties dans cette phase.
Exemple 1.
Lors de la préparation de lessives diluées, par caustification, on fait réagir du carbonate neutre de sodium ou du carbonate neutre de potas-
<EMI ID=10.1>
fait par des procédés compliqués. On a donc étudié l'amélioration des propriétés de décantation et de filtration de suspensions de 20 grammes de craie
<EMI ID=11.1>
lymères contenant des groupes carboxyl; comme haut polymère contenant des groupes carboxyl, on employa le sel de sodium d'un produit de copolymérisation de 65% d'acide méthacrylique et de 35% de méthacrylate de méthyle, avec un poids moléculaire au moyen de 800.000 - 1.000.000.
A la suspension citée, on ajouta 0,0025% du produit de polyméri-
<EMI ID=12.1>
tité de la suspension resta sans addition. La vitesse de formation du dépôt dans l'échantillon traité avec des agents de précipitation était environ quatre fois à celle de l'échantillon non traité avec de tels agents.
Exemple 2.
Dans l'extraction minière de sels de déblai, on agit, suivant plusieurs procédés, de telle façon que de l'eau soit pompée dans les gîtes et que les sels de sodium, de potassium et de magnésium soient extraits des solutions saturées à environ 90[deg.]C. Les solutions saturées, soumises à l'ex-' traction suivant ce procédé, contiennent en général des impuretés allant jus-
<EMI ID=13.1>
une solution saturée de NaC1 - KC1; le rapport du poids de NaC1 au poids
de KC1 étant de 1/2. Des quantités de 100 ce. de ces suspensions furent mises
<EMI ID=14.1>
ayant les compositions suivantes :
<EMI ID=15.1>
<EMI ID=16.1>
Un septième échantillon fut conservé sans addition, comme échantillon de comparaison.
On constata une formation de dépôt particulièrement rapide dans les échantillons auxquels avaient été faites les additions suivant b), d), <EMI ID=17.1> tion suivant e), pour lequel on remarqua-la formation de dépôt la plus rapide, avec production simultanée d'une solution aqueuse claire.
En employant le produit de polymérisation suivant e), on établit la détermination quantitative suivante :
a) vitesse de formation des dépôts, b) teneur.du mélange de sel isolé en constituants insolubles dans l'eau.
A cet effet, on prépara deux solutions de 200 grammes de KC1,
<EMI ID=18.1>
mes d'argile furent mis en suspension dans chacune d'elles. A l'une des deux. suspensions ( suspension A), on ajouta 50 mg du produit depolymérisation suivante e), la seconde suspension (suspension B) resta sans addition. Les deux suspensions furent chauffées à 87[deg.]C; bien remuées et versées dans une mesure cylindrique de 1 litre. Le volume de la couche d'argile qui se déposa était :
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<EMI ID=20.1>
pide de dépôt, qui laissait une colonne d'eau claire, la couche d'eau se trouvant au-dessus du dépôt, dans le cas de la suspension B, restait fortement troublée. Lors de la séparation des premiers cristaux de sel, les lessives�mères furent retirées de la couche d'argile. Tandis que cette séparation se faisait facilement dans le cas de l'échantillon A, parce que l'argile s'était séparée sous forme de masse compacte, la séparation, dans le cas de l'échantillon B, devait être faite prudemment; l'argile déposée sous une forme moins nette se remettait en turbulence à la moindre secousse.
Les lessives-mères furent concentrées par évaporation et, dans
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fuis déterminée. Tandis que la quantité de sel provenant de la suspension A ne présentait que 0,03% d'impuretés, la quantité de sel provenant de la
<EMI ID=22.1> dis que celui qui provenait de la suspension B avait une coloration nettement brunâtre.
La différence de constitution des résidus d'argile provenant des suspensions A et B apparaît encore dans le comportement, pendant la filtration, de l'argile remise en suspension avec la même quantité d'eau; la filtration, dans le cas de l'argile provenant de la suspension A, se fit rapidement et laissa un filtrat clair; dans le cas de l'argile provenant de la suspension B, la filtration fut approximativement de 3 à 4 fois plus lente et le filtrat resta trouble.
Exemple 3
On sait que, dans l'industrie du sucre, la précipitation de carbonate de strontium ou d'hydroxyde de strontium de suspensions aqueuses est nécessaire. L'essai qui sera exposé ci-dessous démontre dans quelle mesure étonnante la floculation d'hydroxyde de strontium en suspension - dont la tendance à la formation de dépôt est sensiblement plus mauvaise que celle du carbonate de strontium - peut être accélérée par l'application du procédé conforme à l'invention.
On prépara des suspensionsde 100 grammes d'hydroxyde de strontium dans 1 litre d'eau. L'un des échantillons (A) fut mis en réaction avec
<EMI ID=23.1>
crylique et 32 parties;'de méthacrylate de méthyle, employé comme sel de sodium. Le deuxième échantillon CE) ne fut pas traité. Dans le cas de l'échantillon A, il se forma, immédiatement après l'addition du produit de polymérisation, un précipité se déposant rapidement. L'échantillon B resta long-
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qui avaient été remélangés par une agitation intense, l'échantillon A s'avéra nettement supérieur à l'échantillon B: tandis que l'échantillon traitéselon l'invention donnait, après 90 minutes déjà, 850 cc de filtrat clair, la même quantité de filtrat, dans des conditions identiques, n'était séparée de l'échantillon non traité qu'âpres plus de 6 heures seulement.
Exemple 4
Lors de la fabrication d'engrais phosphoreux, solubles dans le citrate, tels que par exemple le phosphate bicaloique, également appelé précipité, on fait précipiter, une lessive concentrée de phosphate monocalcique dans des cuves à agitateur, avec du lait de chaux :
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Le précipité est le plus souvent séparé du mélange de réaction centrifugation.
Une suspension à 18,2% d'un précipité à granulation très fine est mis en réaction avec 0,005% d'un produit de copolymérisation provenant de
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du mélange de réaction peuvent être séparés par décantation sous forme de solution claire, aqueuse, exempte de précipité. L'eau qui se trouvait au-dessus du dépôt d'un échantillon sans addition était encore très trouble après 36 heures.
Exemple 5.
Lors de l'extraction du pétrole, la roche pétrolifère abattue est mise en suspension dans l'eau suivant divers procédés. Le pétrole vient se placer :La surface de l'eau, et de là, est enlevé. La difficulté, dans ce mode d'attraction du pétrole, réside moins dans l'isolement du pétrole de la masse qu'il forme avec 1 [deg.] eau que dans la séparation de la couche pétroleeau'de l'argile en suspension-
L'essai exposé ci-dessus montre l'effet étonnant qui se produit lors de l'emploi des sels de produits de polymérisation décrits, dans le cas présent.
On mélangeaintimement 100 grammes d'argile avec 80 grammes d'huile
<EMI ID=27.1>
du sel de calcium d'un produit de copolymérisation se composant de 65 parties d'acide méthacrylique e� de 35 parties de méthacrylate:de méthyle (poids
<EMI ID=28.1>
Le contenu de chaque cylindre fut agité au moyen d'une spatule en verre et on le laissa à reposer Dans le cylindre, B�dont le contenu n'avait pas été traité, on ne remarqua encore aucune séparation satisfaisante de l'huile et de l'argile après 3 heures; dans le cylindre A, par contre, il se fit, dans le même temps, un dépôt de l'argile tel qu'une séparation nette du mélange
<EMI ID=29.1>
effectuée
<EMI ID=30.1>
Le kaolin chimiquement pur représente une matière première importante et une matière de remplissage inerte avec de nombreuses possibilités d'emploi. Lors de l'extraction du kaalin pur, la pierre finement broyée est mise en suspension dans de l'eau: Au cours de cette opération, la séparation des suspensions aqueuses-de kaolin prépare des difficultés considérables.
<EMI ID=31.1>
dés simples d'essais de laboratoire, qui sont appropriés pour trouver, de façon très simple, dans la masse des produits de polymérisation en question,:
celui qui présente la meilleure efficacitéo
Par la série A des essais qui seront décrits ci-dessous, on a tout
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dont on disposait, ceux qui avaient un effet le plus favorable dans le but considéré
Les essais de la série B furent faits pour trouver la concentration la plus favorable à laquelle les sels des produits de polymérisation trouvés par les essais de la série A devaient être employéso Les valeurs numériques établies permettent le choix d'un sel de produit de polymérisation déterminé et de la concentration.la plus appropriée pour son emploi.
Série d'essais A
Du kaolin lavé fut mélangé avec une quantité d'eau d'un poids équivalent au double du sien. Des quantités de 3 ce de cette suspension furent mises en réaction, sur des verres de montre, avec une goutte de la so-
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suit, et la séparation de la suspension immédiatement agitée fut observée. Les meilleurs effets furent obtenus dans le cas d'emploi des sels de pro-
<EMI ID=34.1>
vant servir à la comparaison, même lorsqu'ils étaient examinés au microscope, se révélaient conserver plus longtemps leur constitution initiale.
<EMI ID=35.1>
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Série d'essais B
Dans différents tubes à essais, on plaça 20 ce d'une suspension de
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agitées furent mises en réaction avec des quantités croissantes des sels de produits de polymérisation choisis au cours de la série d'essais A, jusqu'à l'abaissement de la suspension au marquage précité. Dans le tableau qui suit sont données les quantités des sels de produits de polymérisation ajoutés et les durées de formation de dépôt (jusqu'à l'abaissement de la couche de kaolin jusqu'au marquage);
<EMI ID=38.1>
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De l'examen du tableau qui précède, il ressort que l'effet de formation de dépôt le plus favorable est obtenu lorsqu'on emploie le produit
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traité, le kaalin mis en suspension n'atteignait le marquage qu'après 3 400 secondes,le temps de formation du dépôt se réduisait à 660 secondes dans le
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tion donnéeo
Exemple 7
Si l'on fait réagir du sulfate de zinc avec du sulfure de baryum, le pigment de lithopone précipité souvent en très fine division. Si l'on
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d'acide méthacrylique et de 35 parties de méthacrylate de méthyle, la durée de la formation du dépôt se réduit, en comparaison de celle d'une suspension
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le que celle qui est employée, par exemple, pour la décoloration des huiles, furent séparées par addition des sels de produits de polymérisation tels que ceux qui ont été décrits dans l'exemple 6, sous les numéros 5 et 8, employés à des concentrations de 0,001 à 0,005, en un temps correspondant approximativement à 1/6 du temps nécissité par des échantillons non traités.
Exemple 9
<EMI ID=44.1>
potable, le fer�dissous dans la phase ferreuse a été oxydé par exemple par l'effervescence des chutes de pluie. Le précipité de l'hydrate ferrique présent tout d'abord à l'état de très fine divisions, est amené à se déposer
<EMI ID=45.1>
tion contenant 0,05 % d'hydrate ferrique à l'état colloïdal, par exemple,
il se forme, par addition de 0,00125 % du sel de Na d'un produit de copolymérisation composé de 50 parties d'acide méthacrylique et de 50 parties d'éthyglycolméthacrylate, un précipité d'hydrate ferrique qui se dépose bien.
Exemple 10
Lors de 1[deg.]extraction du salpêtre du Chili, le caliche est broyé
et est lavé à l'eau ou lessive-mère, à température élevée. La séparation,de
<EMI ID=46.1> carboxyl, à empoyer suivant l'invention. Le processus est, danc ce cas;
le même que dans le cas déjà décrit dans l'exemple 2. L'effet obtenu dépasse sensiblement l'effet obtenu lors de l'application des procédés connus; qui recourent notamment à l'addition d'amidon, de gélatine, de colle,._de graisses, d'huiles ou de savons, comme agents de floculation.
REVENDICATIONS
1. Procédé de séparation d'un système comprenant une phase aqueuse et des matières solides hétéropolaires, finement réparties dans cette phase, caractérisé par le fait que l'on ajoute à ce système, de préférence en milieu alcalin à faiblement acide, en faible quantité, des produits de
<EMI ID=47.1>
vé, contenant des groupes càrboxyl.
<EMI ID = 1.1>
Paratibnn of systems which consist of a liquid phase, mainly aqueous, and a finely distributed solid in this phase, requires, in many cases, in view of the separation of the solid product from the liquid, the application complicated measurements. A series of processes or measures are known for passing a very finely distributed solid material, for example in the colloidal state, to a form allowing its filtration or its decantation, but these processes or measures nevertheless prove to be still unsatisfactory in many cases. . Among the known means of producing
a deposit already during the precipitation in coarsely dispersed distribution, capable of being filtered, or to pass a precipitate with fine or colloidal dispersion to a form allowing its separation by decantation by centrifugation or by filtration, for example treatment at an appropriate temperature, most often high, the addition of strong electrolytes, the choice of a medium at appropriate pH and suitable concentration ratios or the deposit of the solid matter in a field
of electrical voltage. In many extremely important cases from a technical point of view, the known means cannot cause the solid substance to agglomerate which is very finely distributed, for example
in colloidal form or in suspension, either because the known processes
do not lead to a satisfactory result, either because they cannot be applied having regard to the required properties, for example to the degree
of purity, of the product to be obtained. For the latter reason, the flocculation of colloidal particles is often prevented by the addition of electrolytes; for example of rock salt, since the concentration to be applied of foreign matter having a coagulating effect is often relatively high.
The reaction of polymer acids with polymer bases is accompanied by the accidental appearance of precipitates. Such flocculations
However, most often only occur for certain concentration ratios between polyanion and polycation and they depend to a large extent on the pH. The flocculation reaction is at its peak when the acids and bases are found relative to each other in the stoichiometric ratio of 1: 1. By addition of neutral salts or by an excess of one of the two polymer components, the precipitates can be radish
<EMI ID = 2.1>
present for example in the detection of polysaccharide acids and proteins, in the separation of enzymes, albumins or viruses and in
the manufacture of paper and textile fibers.
It has now been found that systems consisting of an aqueous phase and heteropolar solids, finely distributed in this phase, are separated surprisingly quickly and completely, by the addition of extremely small amounts of polymerization or copolymerization products containing compounds. carboxyl groups, soluble in water as acidic or neutral salts, due to the agglomeration of the particles of solids, therefore, the separation of the solid product from the liquid can be done in a simple way, by filtration, decantation or centrifugation. Among the heteropolar compounds, it is necessary to mention not only those which like
NaCl, for example, can decompose electrochemically, but also all materials which exhibit a dipole electric moment.
Examples of such heteropolar substances, the precipitation of which is of practical importance in the art, include: calcium hydroxide, calcium carbonate, strontium hydroxide, strontium carbonate, clay and the products. clay-like minerals; ferric hydrate, aluminum hydroxide, heavy metal sulfides
and pigment coloring materials.
<EMI ID = 3.1> Acrylic, methacrylic, crotonic and maleic acids are especially worth mentioning. But the copolymerization products also of these acids with other polymerizable ethylenic derivatives, provided that they are soluble in water in the form of their salts, can be used for carrying out the process which is the subject of invention.
Mention may be made, as salt-forming bases, of alkalis, ammonia, alkaline earth products and organic bases. Polycarbonic acids and copolymerization products containing carboxyl groups can in this case be totally or partially neutralized with the bases introduced.
When using plastics constituting high polymers, their molecular weight is of essential importance for the flocculating effect. The synthetic polymerization products to be used as follows
<EMI ID = 4.1>
flocculation rate increases due to the increase in molecular weight of the flopulating agent.
<EMI ID = 5.1>
As a result of the system to be separated, the flocculating effect of polymerization products containing carboxyl groups can in many cases be significantly enhanced. The amount, chemical nature and physical constitution of the solid matter which is to flocculate, as well as the pH and viscosity of the system, naturally play a role in the speed and completeness of the precipitate as well. The flocculation effect of the po-
<EMI ID = 6.1>
tion is largely independent of temperature. Thus, it has been shown that the precipitate effect -which can only be obtained by an increase in-temperature remains well behind the effect obtained with the polymerization products described and could be neglected.
<EMI ID = 7.1>
Using the compounds described which constitute high polymers very fine suspended solids can precipitate. The desired effect of separating the solid components of the system as a coarse, filterable dispersion can also be achieved by introducing the water-soluble polymerization products into the phase. aqueous, before precipitation or before the reaction leading to a precipitate,. or by their introduction into this phase simultaneously with the precipitating agent
<EMI ID = 8.1>
In this case, it may be necessary to bring the concentration of precipitating agent to 0.05 for example.
With \ the multiplicity of materials operating the flocculation effect described, on the one hand, and the multiple application possibilities of the process
<EMI ID = 9.1>
Polymerization products acting most favorably in each case as well as their optimum concentration can be determined by simple test precipitations.
The following examples give a sure indication of the advantageous way to proceed to find the appropriate precipitating agent and the concentration. required. The process which is the subject of the invention is however not limited to the fields of application given by way of examples but it can generally be applied in all cases where the aim to be achieved is the separation of a substance. system consisting of an aqueous phase and heteropolar solids finely distributed in this phase.
Example 1.
In the preparation of dilute detergents, by causticization, neutral sodium carbonate or neutral potassium carbonate is reacted.
<EMI ID = 10.1>
done by complicated processes. We therefore studied the improvement of settling and filtration properties of suspensions of 20 grams of chalk.
<EMI ID = 11.1>
lymers containing carboxyl groups; as the high polymer containing carboxyl groups, the sodium salt of a copolymerization product of 65% methacrylic acid and 35% methyl methacrylate, with a molecular weight of 800,000 - 1,000,000 was employed.
To the mentioned suspension was added 0.0025% of the polymer product.
<EMI ID = 12.1>
tity of the suspension remained without addition. The rate of deposit formation in the sample treated with precipitating agents was about four times that of the sample not treated with such agents.
Example 2.
In the mining of cuttings salts, several methods are used in such a way that water is pumped into the deposits and that the sodium, potassium and magnesium salts are extracted from solutions saturated at about 90%. [deg.] C. Saturated solutions, subjected to extraction by this process, generally contain impurities of up to
<EMI ID = 13.1>
a saturated solution of NaCl - KCl; the ratio of the weight of NaC1 to the weight
of KC1 being 1/2. Amounts of 100 cc. of these suspensions were put
<EMI ID = 14.1>
having the following compositions:
<EMI ID = 15.1>
<EMI ID = 16.1>
A seventh sample was kept without addition as a comparison sample.
A particularly rapid deposit formation was observed in the samples to which the additions according to b), d), <EMI ID = 17.1> according to e) had been made, for which the fastest deposit formation was noted, with production simultaneous with a clear aqueous solution.
By using the polymerization product according to e), the following quantitative determination is established:
a) rate of deposit formation, b) content of the isolated salt mixture of constituents insoluble in water.
For this purpose, two solutions of 200 grams of KC1 were prepared,
<EMI ID = 18.1>
my clay was suspended in each of them. To one of the two. suspensions (suspension A), 50 mg of the following polymerization product e) were added, the second suspension (suspension B) remained without addition. Both suspensions were heated to 87 [deg.] C; stirred well and poured into a cylindrical measure of 1 liter. The volume of the clay layer that settled was:
<EMI ID = 19.1>
<EMI ID = 20.1>
The deposit, which left a column of clear water, the water layer above the deposit, in the case of suspension B, remained highly disturbed. During the separation of the first salt crystals, the mother liquors were removed from the clay layer. While this separation was easily done in the case of sample A, because the clay had separated as a compact mass, the separation, in the case of sample B, had to be done carefully; the clay deposited in a less clear form reverted to turbulence at the slightest shock.
The mother liquors were concentrated by evaporation and, in
<EMI ID = 21.1>
run away determined. While the amount of salt from suspension A showed only 0.03% impurities, the amount of salt from suspension
<EMI ID = 22.1> say that the one from suspension B had a distinct brownish color.
The difference in constitution of the clay residues originating from suspensions A and B still appears in the behavior, during filtration, of the clay resuspended with the same quantity of water; filtration, in the case of the clay from suspension A, proceeded rapidly and left a clear filtrate; in the case of the clay from suspension B, the filtration was approximately 3 to 4 times slower and the filtrate remained cloudy.
Example 3
It is known that in the sugar industry the precipitation of strontium carbonate or strontium hydroxide from aqueous suspensions is necessary. The test which will be set out below demonstrates to what astonishing extent the flocculation of strontium hydroxide in suspension - the tendency to deposit formation of which is appreciably worse than that of strontium carbonate - can be accelerated by the application. of the method according to the invention.
Suspensions of 100 grams of strontium hydroxide in 1 liter of water were prepared. One of the samples (A) was reacted with
<EMI ID = 23.1>
crylic and 32 parts of methyl methacrylate, used as the sodium salt. The second EC sample) was not processed. In the case of sample A, immediately after the addition of the polymerization product, a precipitate formed which deposited rapidly. Sample B remained long-
<EMI ID = 24.1>
which had been remixed by intense stirring, sample A proved to be significantly superior to sample B: while the sample treated according to the invention gave, after 90 minutes already, 850 cc of clear filtrate, the same quantity of filtrate, under identical conditions, was separated from the untreated sample only after more than 6 hours.
Example 4
During the manufacture of phosphorous fertilizers, soluble in citrate, such as for example bicaloic phosphate, also called precipitate, one precipitates, a concentrated lye of monocalcium phosphate in agitator tanks, with milk of lime:
<EMI ID = 25.1>
The precipitate is most often separated from the centrifugation reaction mixture.
An 18.2% suspension of a very fine granulated precipitate is reacted with 0.005% of a copolymerization product from
<EMI ID = 26.1>
of the reaction mixture can be separated by decantation as a clear, aqueous solution free from precipitate. The water above the deposit of a sample without addition was still very cloudy after 36 hours.
Example 5.
During the extraction of petroleum, the crushed petroleum rock is suspended in water by various processes. The oil comes to be placed: The surface of the water, and from there, is removed. The difficulty in this mode of attracting petroleum lies less in the isolation of the petroleum from the mass it forms with 1 [deg.] Water than in the separation of the petroleum layer from the suspended clay.
The test described above shows the astonishing effect which occurs during the use of the salts of the polymerization products described in the present case.
100 grams of clay are thoroughly mixed with 80 grams of oil
<EMI ID = 27.1>
the calcium salt of a copolymerization product consisting of 65 parts of methacrylic acid e � of 35 parts of methyl methacrylate (weight
<EMI ID = 28.1>
The contents of each cylinder were stirred with a glass spatula and allowed to stand.In the cylinder, B � the contents of which had not been processed, no satisfactory separation of the oil was yet observed. and clay after 3 hours; in cylinder A, on the other hand, at the same time, there was a deposit of the clay such as a clear separation of the mixture
<EMI ID = 29.1>
carried out
<EMI ID = 30.1>
Chemically pure kaolin is an important raw material and inert filler with many possibilities of use. During the extraction of pure kaalin, the finely ground stone is suspended in water: During this operation, the separation of the aqueous suspensions of kaolin prepares considerable difficulties.
<EMI ID = 31.1>
simple dice of laboratory tests, which are suitable for finding, in a very simple way, in the mass of the polymerization products in question:
the one with the best efficiency
By the series A of tests which will be described below, we have everything
<EMI ID = 32.1>
available, those which had the most favorable effect for the purpose considered
The series B tests were made to find the most favorable concentration at which the salts of the polymerization products found by the series A tests were to be used o The numerical values established allow the choice of a determined polymerization product salt and the most appropriate concentration for its job.
Test series A
Washed kaolin was mixed with an amount of water equal to twice its weight. Quantities of 3 cc of this suspension were reacted, on watch glasses, with a drop of the solution.
<EMI ID = 33.1>
follows, and the separation of the immediately stirred suspension was observed. The best effects were obtained in the case of the use of salts of pro-
<EMI ID = 34.1>
used for comparison, even when examined under a microscope, were found to retain their original constitution longer.
<EMI ID = 35.1>
<EMI ID = 36.1>
Test series B
In different test tubes, 20 cc of a suspension of
<EMI ID = 37.1>
stirred were reacted with increasing amounts of the salts of the polymerization products selected during the series of tests A, until the suspension to the aforementioned labeling was lowered. In the table which follows are given the quantities of the salts of polymerization products added and the durations of deposit formation (until the lowering of the kaolin layer until the marking);
<EMI ID = 38.1>
<EMI ID = 39.1>
From the examination of the above table, it emerges that the most favorable deposit formation effect is obtained when using the product
<EMI ID = 40.1>
treated, the suspended kaalin did not reach the labeling until after 3,400 seconds, the deposit formation time was reduced to 660 seconds in the
<EMI ID = 41.1>
tion data
Example 7
If zinc sulphate is reacted with barium sulphide, the lithopone pigment often precipitates in very fine division. If we
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of methacrylic acid and 35 parts of methyl methacrylate, the duration of the formation of the deposit is reduced compared to that of a suspension
<EMI ID = 43.1>
The that which is employed, for example, for the decoloration of oils, were separated by addition of the salts of polymerization products such as those which were described in Example 6, under the numbers 5 and 8, employed at concentrations from 0.001 to 0.005, at a time corresponding to approximately 1/6 of the time required by untreated samples.
Example 9
<EMI ID = 44.1>
drinkable, the iron dissolved in the ferrous phase has been oxidized for example by the effervescence of rainfalls. The precipitate of ferric hydrate, present first of all in the state of very fine divisions, is caused to settle
<EMI ID = 45.1>
tion containing 0.05% ferric hydrate in colloidal state, for example,
on addition of 0.00125% of the Na salt of a copolymerization product composed of 50 parts of methacrylic acid and 50 parts of ethyglycol methacrylate, a precipitate of ferric hydrate is formed which settles well.
Example 10
During 1 [deg.] Extraction of saltpeter from Chile, the caliche is ground
and is washed with water or mother liquor at elevated temperature. The separation, from
<EMI ID = 46.1> carboxyl, to be used according to the invention. The process is, in this case;
the same as in the case already described in Example 2. The effect obtained appreciably exceeds the effect obtained during the application of the known methods; which use in particular the addition of starch, gelatin, glue, ._ fats, oils or soaps, as flocculating agents.
CLAIMS
1. Process for separating a system comprising an aqueous phase and heteropolar solids, finely distributed in this phase, characterized in that one adds to this system, preferably in an alkaline medium to weakly acidic, in a small quantity , products of
<EMI ID = 47.1>
vé, containing carboxyl groups.