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Publication number: BE674933A
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Description


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    Procédé   pour   l'épuration   des saumures d'électrolyse 
La présente invention   concerne   un procéda d'épuration qui permet d'éli miner, outre les impuretés   habituelles,.les   dérivés ammoniacaux tels que   j   les   sels   d'ammonium Que renferment les saumures de chlorures alcalins   utilisées   dans les procèdes   électrolytiques   de fabrication du chlore*
Par impuretés habituelles, il faut entendre les métaux que l'on élimine   sous   forme d'hydroxydes ou de carbonates : magnésium, calcium,, fer etc. Cette épuration se fait généralement par addition de chaux et de carbonate de sodium.

   Ce dernier, qu'il   s'agisse   de Il soude légère" ou de liqueurs résiduaires de sa fabrication, renferme toujours de l'ammoniac, notamment sous forme de oarbamate. 

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   On   sait   que l'électrolysa des saumures renfermant des composés ammo- niés conduit à la formation de   trichlorure   d'azote, composé éminemment      instable   qu'il   convient d'éliminer du chlore, la demanderesse a décrit dans le brevet   bois*     n*   644 204 un procédé d'épuration du chlore.

   en tri chlorure d'azote par   passage   sur de la   tournure   de   Monel*   Ce   Procédé     particulièrement     économique   ne peut être   appliqué   que si en   teneur   ppm   halo-     gènes   lourds, en brome   particulièrement,   ne dépasse pas   sensiblement   100 ppm     
La présente invention a le double but, d'une part de réduire la teneur en   composas   ammoniés de la, saumure, et d'autre part d'oxyder les composés bromés et iodoés qu'elle renferme   afin   de réduire la.

   teneur en halogènes lourda du chlore obtenu par électrolyse de   maniera 4   permettre l'élimination des traces de trichlorure qu'il pourrait   encore renfermer   au moyen de tour- nure de Monel selon le procède dont il a été question   ci-dessus.   



   Selon l'invention, l'épuration en   composes-ammoniacaux   des solutions aqueuses de chlorure de métaux alcalins est effectuée en ajoutant à la   eau*     , mure   alunine préalablement épurée en calcium et en magnésium de l'hypo-   chlorite   de sodium en léser excès par rapport aux composés ammoniacaux présents, en l'acidifiant à un pH inférieur à 4,5 et en la soumettant à un strippage à l'air qui élimine les gaz engendrés. 



   La désammoniation peut se faire soit par addition d'hypochlorite, soit par injection de chlore gazeux dans la saumure alcaline préalablement épurée en calcium et   magnésium.   Ce chlore gazeux, destiné   à   la formation   @   d'hypochlorite i   situ,   est de préférence dilué avec de l'air Jusqu'à une concentration en chlore comprise entre 5 et 15%   (volume/volume).   Le chlore ainsi dilué est admis dans la saumure alcaline Jusqu'à abaissement du pH à 6-7 
Le chlore actif en excès, présent dans la saumure après   désammoniation, -   est suffisant pour oxyder tout le bromure et   l'iodure   contenus dans la saumure,

   Ces halogénures sont amenés à l'état de brome et d'iode libres 

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 par abaissement du pH   au-dessous   de 4,5        L'élimination   des halogènes lourds (brome et iode) peut se   faix*   par      tout moyen connu en soi, néanmoins elle sera avantageusement   réalisée   par   percolation   ascendante de la saumure dans une colonne de   résine     :

  tort*-   ment   anionique,       
Cet   abaissement   du pH est de première   Importance   pour   l'étape   de débro      mation qui lui fait suite, En   effet',   le rendement de fixation de   l'halogène!   sur   résine   anionique est d'autant meilleur que le pH est plus   bas  :seuls le brome et l'iode à   l'état   libre sont   fixés, à     l'exclusion   de leurs   composés   oxygénés (bromate, iodate).

   Il est également primordial d'éviter un trop large excès de chlore lors de la   désammoniation,   ainsi qu'un long repos de la saumure après acidification,   factura   qui sont de nature à favoriser la formation de bromate et   d'iodate.   



   L'exemple donne ci-dessous illustre le traitement de désammoniation de la saumure d'électrolyse au moyen d'hypochlorite formé in situ. 



  Exemple
Après épuration en calcium et en magnésium au moyen de chaux et de soude, la saumure alcaline (pH 11) est traitée dans un scrubber à température ordinaire par du chlore gazeux dilué à 10 % Vol/Vol avec de l'air. 



  Chlore et gaz de dilution sont injectés à la base du scrubbers et ce jus qu'à abaissement du   pH  à de la saumure à 7 11 y a formation d'hypochlori in suit en quantité suffisante pour assurer, sans apport extérieur   d'hypo-     ohlorite,   la   désammoniation   quasi   complète   de la   saumure   ainsi que   l'oxyda-   tion des bromures et   iodures   qu'elle   renferme.   



   La teneur en NH3 de la saumure, initialement de   40   mgr/1 tombe à   1-4     mgr/1   après traitement par le chlore dilué, ce qui donne un rendement de   désammoniation   supérieur à 90 %
La saumure est ensuite acidifiée jusqu'à   pH 3,5   par addition   d'acide   

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 chlorhydrique 33 %.

   Cette acidification, qui   pour effet de l1b'.²' t. brome et l'iode de leurs composés, a lieu dans le rntm, '01'\11)\),:1', .. la. suite de la. désatananiation, Le chlore et son gaa de dilution exercent Ainsi aur la saumure un "atrippagt" qui la débarrasse de l'azote et de l'anhydride carbonique formé* au court de la déaammon1at1on et do 1a81difioat,on, A sa sortie du Mrubber de désammon1ation.a.o1d1t1cat1on, la. saumura est prête pour la. débromation. Cette-ci  'effectue par porcolation sur résine échangeuse fortement anionique (Amberlite IRA 400 nous forme chlorure). qui fixe le brome et l'iode à l'état de polyhalogénures, zut raison de 30 Xiv d'halogène par m3 de résine. Au cours de cette paraolation, la teneur moyenne en brome + iode de la :-umure fil' $80 de 60 mer/l a 4 mgr/l. ce qui représente un rendement de débromation (et ddiodation) de plus de 90 .

   Avant   d'Être   introduite dans les cellules   d'électrolyse,   la saumure 
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 acide désan1ée et débromée est traitée dans un second scrubber par les gaz résiduaires de la liquéfaction du   ''hlore.   Au cours de ce stade d'absor tion s'opère une évolution favorable de   l'équilibre   des   gaz   dissous. 



   Le chlore électrolytique produit à partir de saumure épurée de la sorte étant pratiquement exempt de brome peut efficacement   être   traité par. de la tournure de Monel en vue de l'élimination des traces de trichore 
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 d'azote qu'il pourrait renfermer malgré la,désammoniatl.on.de la saumure. 



   Le procédé d'épuration de la saumure d'éleotrolyse décrit dans   l'exem-   ple ci-dessus n'entraîne que des consommations minimes de   réactifs !  la saumure étant déjà alcalinisée à pH 11 pour l'épuration en magnésium, aucune addition supplémentaire de soude caustique n'est requise la consommation en chlore dans l'étape de désammoniation proprement dite ne 
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 dépasse pas 0,3 Kgr/rrt3 saumure, tandis que l'acidification n'exige que 0,7 Kgr HC1 33 %/m3 saumure. 



   Le procédé illustré ci-dessus permet une réduction sensible de la pression partielle de l'azote et de   1 '.anhydride   carbonique par   entraîne    

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 ment au moyen des gaz inertes et une séparation des halogènes lourds (brome et iode) en   vue   de   l'élimination     complète   du trichorure d'azote que pourrait encore renfermer le chlore électrolytique,
La dilution du chlore peut se faire dana le scrubber même, les   sa    de dilution étant alors introduits séparément à la base du sorubber
L'acidiffication à pH 3,5 de la saumure   désammoniée   peut se faire par une injection supplémentaire de chlore dilué, supprimant l'emploi d'acide chlorhydrique. 



   L'addition à la saumure d'une solution d'hypochlorite de sodium formée à   l'extérieur   permot également   d'atteindre   des rendements de dsa   moniation   supérieurs à 90 % mais entraîne des consommations plus importan tes de réactifs, notamment de chlore et de soude caustique pour la formation de   l'hypochlorite   ainsi que d'acide chlorhydrique pour la destruction de   l'alcalinité   totale. L'acidification est nécessairement suivie d'un strippage à l'air qui élimine les gaz engendrés dans les   étapes précédentes.

Claims

REVENDICATIONS 1 Procède pour l'épuration en composés ammoniacaux de solutions aqueuses de chlorures de métaux alcalins* caractérisé en ce que la saumure alcaline préalablement épurée en calcium et en magnésium est traitée au moyen d'une solution d'hyhpochlorite de sodium en léger excès par rapport aux composés ammoniacaux présents, puis acidifiée à un pH inférieur à 4,

5 avant d'être soumise 4 un stripoage à l'air qui élimine les gaz engendrés 2 -Procédé selon la revendication 1 caractériel en ce que l'hypochlorite est formé in sit par injection dans la saumure alcaline d'un mélange de chlore et d'air dans un rapport volumétrique chlore/air compris de préférence entre 5 et 20 % le strippage des gaz engendrés étant assuré par les gaz inertes Ainsi Introduits, @ Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les halogènes plus lourds que le chlore sont séparés pax percclation aur une résine échangeuse fortement anionique.

4 - Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que la chlore obtenu par électrolyse de la saumure ainsi désammonije et débromés est épuré en trichlorure d'azote par mise en contact avec de la tournure de Monel,