CA1147128A - Procede de transformation de l'hydrargilite en boehmite - Google Patents
Procede de transformation de l'hydrargilite en boehmiteInfo
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Abstract
L'invention concerne un procédé continu de transformation hydrothermale de l'hydrargilitte en boehmite, qui consiste à préparer une suspension d'hydrargilitte dans de l'eau à raison de 150 g/1 à 700 g/1 de matière sèche exprimée en Al2O3, à la traiter thermiquement sous pression à une température comprise entre 200.degree.C et 270.degree.C, la vitesse de montée en température de la suspension étant d'au moins 1.degree.C/minute, à la faire séjourner pendant un temps compris entre 1 minute et 60 minutes dans une zone de séjour à une température comprise dans l'intervalle de 200.degree.C à 270.degree.C, à conduire la suspension dans une zone d'abaissement de la pression requise par le traitement thermique, jusqu'à la pression atmosphérique, puis dans une zone de séparation des phases liquide et solide dans laquelle s'effectue la récupération de la boehmite, La boehmite obtenue dispose d'une granulométrie au plus identique à celle de l'hydrargilite initiale et est très appauvrie en éléments alcalins.
Description
L'invention concerne un procédé continu de transformation de l'hydrargilitte en boehmite en milieu a~ueux, à haute tempé-rature et sous pression.
Depuis longtemps de~jà, la littérature spécialisée a décrit de nombreux procédés de transEormation de l'hydrargilitte en boehmite, en un milieu aqueux acide ou alcalin, ou même encore en un milieu de vapeur d'eau.
Parmi tous les procédés connus, un premier procédé
de transformation en milieu acide de l'hydrargilitte en boehmite, décrit dans un article de R. BUMANS, consistait à introduire dans un autoclave une liqueur aqueuse d'acide acétique 1,75 M, avec de l'hydrargilitte industrielle, la suspension ainsi obtenue étant portée à une température de 200C pendant une durée de 5 heures.
Selon un autre procédé en milieu alcalin de transforma-tion de l'hydrargi]itte en boehmite, procédé décrit dans Zerschrift Anorg. alloy Chemic. Bd 271 (1952) de Von GINSBERG, pages 41 à
4~, on traitait thermiquement en autoclave une suspension d'hy-drargilitte dans une liqueur aqueuse alcaline de concentration variable à une température comprise entre 150 C et 200C. L'auteur montrait dans cet article que la vitesse de transformation de l'hydrargilitte en boehmite augmentait à la fois avec la tempé-rature et avec la concentration en agent alcalin.
Un autre procédé, réalisé en un milieu uniquement aqueux, décrit dans "Jo Appl. Chem. 10 October 1960 par TAICHI SAITO, Hydrothurinal Reaction of Alumina Trihydraté", consistait à in-troduire 5 g d'hydrargilitte séchée à 110C dans un autocIave contenant 500 cm3 d'eau et à chauffer le milieu ainsi réalisé soit à une température constante de 200C, soit à des températures croissantes allant de 140 C à 200C pendant 2 heures.
Mais, cet article révélait également par l'intermédiaire des divers essais effectués par l'auteur que la transformation de -1- ~
l'hydrargilitte en boehmite était déjà complète à la température de 200C.
Quel que soit l'intéret qu'offrent ces publlcations, les procedés décrits présentent des inconvénients majeurs non com-patibles avec un procédé industriel de transformation, exigeant un rendement réactionnel élevé tout en consommant une quantité
d'énergie la plus faible possible.
D'abord, il apparalt que le procédé de transformation en milieu uniquement aqueux de ]'hydrargilitte en boehmite se réalise à partir d'une suspension contenant une faible quantité
en matière sèche, nécessitant un traitement thermique à 200C, se prolongeant pendant au moins deux heures.
De plus, il est bien connu de l'homme de l'art que la transformation en milieu aqueux acide de l'hydrargili~te en boehmite est ralentie par l'acidité du milieu.
Enfin, le procédé de transformation en un milieu aqueux alcalin de l'hydrargilitte en boehmite enseigne que la cinétique de transformation est d'autant plus rapide que la concentration du milieu réactionnel en agent alcalin est plus élevé. Un tel procédé présente toutefois l'inconvénient majeur de laisser des quantités importantes de Na~0 dans la boehmite obtenue, la rendant impropre à certains usages.
Outre les inconvénients qui viennent d'etre indiqués, les trois procédés ainsi décrits par la littérature présentent en commun l'inconvénient d'être discontinu et, par là meme, d'être difficilement applicable dans une usine de production d'alumine.
Mais, la littérature contemporaine a cité également des procédés en continu d'obtention en milieu aqueux acide de boehmite ultra-fine. C'est ainsi, par exemple, que le brevet 30 américain No. 3 95~ 957 a décrit l'un de ces procédés, qui con-sistait à broyer finement de l'hydrargilitte d'origine Bayer entre 1 et 3 ~, puis a la traiter thermiquement en ~ilieu aqueux acide de façon à obtenir de la boehmite tres finemen-t divisée, dont la dimension des grains etait au plus de 0,7 ~ .
Un tel procédé présentai-t, ou-tre l'inconvenient de ne pouvoir conduire qu'à l'obtention d'une boehmite aux applications très limitées, telles que pigmentation de peinture, d'encre, papier, etc..., celui de se réaliser en milieu acide et, par ce fait même, de ralentir la vitesse de transformation.
Forte des inconvénients majeurs precites, la Demanderesse poursuivant ses recherches a trouve et mis au point un procede continu de transformation de l'hydrargilite en boehmite à granu-lometrie contrôlée, en un milieu aqueux, applicable à l'échelle industrielle , permettant de produire en grande quan-tité, une alumine destinée à de multiples applications et, en particulier, une alumine dont la granulométrie convient à l'usage de l'electxo-lyse ignee.
La presente inven-tion, en particulier, propose un procede continu de production de boehmite à granulometrie contrôlee, par deshydratation d'hydrargilite consistant en la preparation d'une suspension d'hydrargilite dans l'eau, son traitement ther-mique sous pression et son maintien sous une temperature comprise entre 200 degres et 270 degres C dans une zone privilegiee des-tinee à allonger le temps de se~our pendant le traitement/ carac-terise en ce que la suspension sortant de la zone privilegiee destinee à allonger le temps de séjour passe dans une zone d'é-change thermique puis dans une zone d'ahaissement de la pression requise par le traitement thermique, jusqu'à la pression atmos-phérique.
La boehmite peut être preparée par un procéde qui consiste à preparer une suspension d'hydrargilite (de preEerence humide) dans de l'eau à raison de 150 g~/l à 700 g/l de matière sèche ex-primee en A12O3, a traiter la suspension dans une zone d'echange ; - 3 -, ., 7~
thermique sous presslon à une ~emperature comprise entre 200C
et 270C, la vi-tesse de montee en temperature de la suspension etant au molns egale a 1C/minute, a la faire sejourner pendant un -temps compris entre 1 minute et 60 minutes dans une zone de sejour a une ternperature situee dans l'intervalle precite de 200C à 270C, à conduire la suspension dans une zone d'abaisse~
ment de la pression requise par le traitement thermique, jusqu'a la pression atmospherique, puis dans une zone de separation des phases liquide et solide dans laquelle s'effectue la recupéra-tion de la boehmite.
Comme cela a déja été dit, il est possible de constituerune suspension hautement chargée en matiere seche. En effet, il est possible de trai-ter des suspensions particulierement chargees en matiere seche, permettant ainsi d'augmenter subs-tantiellement la production en boehmite pour une installation industrielle de dimension donnée. Toutefois, il peut être parti-culierernent avantayeux de traiter des suspensions dont la concen-traticn se situe de préference entre 400g/1 et 600g/1 en A12O3.
La température de traitement est necessairement au moins egale à 200C afin de limiter le temps de séjour de la suspension dans la zone de traitement thermique, mais il est souhaitable de fixer cette température de traitement dans l'intervalle préféren-tiel de 220C a 240C.
Quant à la vitesse de montee en température de la suspen-sion de l'hydrargilite dans l'eau, il est avantageux qu'elle soit la plus rapide possible, mais dans les limites compatibles avec l'échange thermique et le type de réacteur utilise.
~ ans le cas où le reacteur utillsé presente une capacite d'echange thermique relativement faible, telle que par exemple celle qui existe dans une serie d'autoclave à chauf-fage indirect, la vitesse de montee en -ternperature de la suspension a ete choisie dans l'lntervalle de 1 a 5C/minute.
Dans le cas ou le réac-teur u-tilisé présen-te upe ~orte capacité d'échange thermique, tel que par exemple un reacteur du type mono ou polytubulaire, la vitesse de montée en tempé-rature de la suspension peut être la plus rapide posslble, c'est-à-dire devait etre avantageusement d'au moins 5C/minu-te -tout en restant compatible avec l'échange thermique.
Le temps de séjour de la suspension est importan-t et dépend de la concentration en matière sèche de la suspension ainsi que de la temperature de traitement choisie. Ce temps de sejour est préférentiellement choisi entre 3 et 10 minutes pour obtenir le rendement de transformation le plus éleve.
En pratique, la montée en température dans le cadre de l'invention s'effectue préférentiellement dans un échangeur de type mono ou polytubulaire. Dans ce cas, la vitesse de circula-tion de la suspension à trai-ter ou en cours de traitement est au moins de 1,5 mè-tres/s, pour limiter les phénomènes de décanta-tion de la matière sèche.
Après avoir réalisé le temps de séjour, la température et la pression de la suspension sont abaissées pour permettre la separation des phases liquide et solide.
Suivant un premier mode de realisation preféré, l'abais-sement de la pression est effectué par perte de charge dans la zone dlabaissement de la pression, immédiatement apres la zone d'échange thermique, dans le but de conserver à la boehmite la granulométrie initiale de l'hydrargili-te.
Suivant un second mode de réalisation préféré, dans le bu-t également de conserver à la boehmite la granulométr:ie initiale de l'hydrargilite, l'abaissement de la pression est eEfectué par perte de charge en même temps qu~est effectué l'abaissement de la température dans la zone d'échange thermique de telle sorte que la pression regnante ~ chaque instant soit suffisante pour eviter l'ebullition de la suspension.
7~
Suivant un autre mode de réalisation préfére, la suspe~sion d'hydrargilite est mise en état. d'ébullition dans la zone pri-vilégiée ou d'échange thermique en pratiquant une perte de charge .insuffisan~e dans la zone d'abaissement de la pression, dans le but de provoquer l'augmentation de la proportion des grains fins passant à travers les mailles d'un tamis normalisé
de 15 microns.
.L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des- !
cription détaillée ci-après, suivie d'exemples de mise en oeuvre, faite en réference aux dessins ci-joints dans lesquels 19unique figure représente de façon schématique un procédé conforme à
la présente invention.
Selon la figure, la suspension d'hydrargilite dans de l'eau est préparée en (A) par introduction des quantités adé-quates d'eau par 1 et de matière sèche par 2. Après avoir ajusté
_ . . .
~ la ~
, - _ .. . .. ... .
concentration en matière sèche, la suspension ainsi préparée est pompée sous pression en (s) dans l'échangeur thermique (C) où
elle est: portée à la température choisie.
Cette températLIre de traitement peut etre obtenue par chauffage indirect en injectant de la vapeur, par exemple dans une double enveloppe. ~ais, cette ternperature peut également être obtenue en récupérant`l'énergie calorifique potentielle de la suspension déjà traitée qui circule à contre courant comme un fluide caloporteur.
Il est éviclent que la température de traitement peut 8tre atteinte grâce à la combinaison des deux moyens précités.
A la sortie de (C), la suspension, portée à la tempé-rature souhaitée, est introduire dans un réacteur (D) où s'effectue le temps de séjour nécessaire à la transformation complète de l'hydrar~ilitte en boehmite. La température pratiquée dans le réacteur (D) est, en général, au plus égale à la température de la suspension à la sortie de l'échangeur (C) en raison de l'endo-thermicité de ]a réaction de transformation de l'hydrargilitte en boehmite. C'est pourquoi, la Demanderesse a trouvé avantageux de pratiquer le chauffage de ce réacteur à temps de séjour.
Après avoir réalisé le temps de séjour dans le réacteur (D), la température et la pression de la suspension doivent être abaissées pour permettre la séparation des phases ]iquide et solide.
Pour ce faire, et selon une première variante, la sus-pension est conduite par (3) dans la zone de détente (E), qui peut être constituée, par exemple par une série de détendeur.
La vapeur émise lors de la détente peut être avantageu-sement récupérée et recyclée dans l'échangeur thermique ~C). On obtient ainsi une suspension refroidie, plus concentrée en matière sèche, qui est conduite par (~) dans la zone de séparation (G) dans laquelle s'effectue la récupération de la boehmite par filtra-7~
tion sous vide par exemple.
Selon une deuxième variante, la suspension véhiculéepar (5) est refroidie dans un échan~eur approprié ~F) au moyen d'un fluide ~ri~o porteur qui peut etre la suspension sortant de la pompe (s). ~uis la pression de la suspension refroidie est abaissée dans un organe de pertes de charge (~) tel que par exemple une série de tubes ayant des diamètres décroissants, pour l'amener pratiquement à la pression atmosphérique. Dans le cadre de cette variante, la Demanderesse a vériEié qu'il était intéressant de pratiquer simultanément les abaissements de la température et de la pression de la suspension provenant de (D) en combinant dans un seul appareillage les deux fonctions assurées par les stades (F) et (~1). A ls sortie de (H), la suspension de boehmite refroidie rejoint par (6) la zone de séparation (G) comme ce'a a déjà été
dit.
Du point de vue pratique, la Demanderesse a constaté
dans l'une et l'a~ltre des variantes précitées, que si la suspension était mise en état d'ébullition dans l'échangeur (C) ou le réac-teur (D), ou bien simultanément en (C) et (~) en raison d'une détente en ~E) ou perte de charge en (H) insuffisantes, l'on ob-tenait une boehmite de ~ranulométrie beaucoup plus fine que celle de l'hydrar~ilitte de départ, cet affinement se traduisant en particulier par l'augmentation de la proportion de grains de boehmite par rapport aux grains initiaux d'hydrargilitte passant à travers les mailles d'un tamis normalisé de 15 microns.
Par contre, si les pressions pratiquées en (C) et (~) sont suffisamment élevées en regard des températures pour éviter l'ébullition de la suspension, on constate que:
- en pratiquant une détente en (E) selon la première variante, on provoque toujours, quelles que soient les concentra-tions en matières sèches et les températures, un affinement impor---7~
~7~
tant de la boehmite par rapport à la dimension initiale moyenne de l'hydrargilitte;
- d'une manière surprenante, en pratiquant la deuxième variante, pour des températures données en (C) et (D), il est possible de limiter l'affinement de la boehmite au cours de la transformation ou même de conserver la granulométrie initiale de l'hydrargilitte lors de la transformation en boehmite.
En outre, la Demanderesse a constaté avec un vif intérêt que le procédé selon l'invention conduisait à l'obtention d'une boehmite très appauvrie en impuretés alcalines, plus particulière-ment en Ma20, par rapport à la teneur en ces mêmes éléments dans l'hydrargilitte de départ.
EXEMPLE 1 (Selon figure) On a préparé en continu, selon l'invention, une sus-pension d'hydrargilitte dans l'eau, en introduisant dans le bac (A) muni d'une agitation efficace, 960 kg/heure d'hydrargilitte humide, contenant 12 ~ en poids d'eau résiduaire et provenant du procédé Bayer et 730 litres/heure d'eau industrielle.
La teneur en matière seche de cette s~lspènsion, exprimée en A1203, était voisine de 461 g/l.
La suspension d'hydrargilitte était envoyée sous pression, au moyen d'une pompe à membrane (B), dans un réacteur tubulaire (C) constitué par Ull t~lbe de diamètre interne 15 mm ayant une longueur de 80 mètres. Le réacteur était chauffé par l'introduc-tion de vapeur dans une double enveloppe, externe au réacteur ayant un diamètre interne de 50 millimètres.
Le débit de la suspension dans le réacteur était de 1,2 m3/heure, tandis que la vitesse de circulation de ladite sus-pension était de 1,88 m/s.
A la sortie du réacteur tubulaire, la température de la suspension a été maintenue par un système de régulation à 210C.
~7~2~
La suspension était alors introduite dans l'autoclave à temps de séjour (D), muni d'un faisceau tubulaire chauffant, où elle séjournait pendant 15 minutes a la température de 210C.
~ la sortie de l'autoclave (D), :la suspension était soumise en (E) à une détente abaissant sa pression d'environ 23 bars à la pression atmosphérique par passage dans deux détendeurs à diaphragme placés en série.
La suspension était recueillie en (G) où elle subissait la séparation des phases liquide et solide.
Afin d'apprécier la transforrnation de l'hydrargilitte en boehmite et de déterminer l'évolution des diverses caractéris-tiques du produit obtenu, un échantillon a été prélevé dans la phase solide et a été soumis à une détermination par perte au feu.
Cette perte au feu était de 16,9 %, ce qui montrait que la trans-formation de l'hydrargilitte en boehmite était complète.
La perte au feu de 16,9 %, plus é]evée que la perte au feu théoriquement attendue de 15 %, correspondait à la présence de 1,9 % d'eau libre occluse dans les lacunes se trouvent à l'in-térieur des cristaux de boehmite.
De nombreux auteurs ont mis en évidence la présence de cette eau et ont montré, en particulier, que la perte au feu à 1100C de la boehmite pouvait atteindre 17,4 % en poids de la masse initiale (B. IM~LIK; J. Chim. Phys. 1966 Tome 4, pages 607 à 610).
Pour confirmer ce résultat, il a été procédé à une analyse aux Rayons-X qui montrait que les raies de di~fractions caractéristiques de l'hydrargilitte pour une anticathode au cobalt ~angle de Bragg 21 35'-23 6': raies les plus intenses) avaient totalement disparu et laissaient place aux raies caractéristiques 3U de la boehmite (anticathode au cobalt: angle de Bragg: 168'-328'-448': raies les plus intenses).
En outre, comme ~ne détente avait été pratiquée en (E) à la sortie du réacteur de sé~our (D), on a pu constater un affi-nement des grains de boehmite obtenus par rapport aux grains initiaux d'hydrar~ilitte, comme le montre le tableau ci-après, où
sont cornparées les granulométries du produit avant et après que soit eEEectuée la transEormation hyclro-thermale.
. % pondéral de r 100 __ 60 45 30 15 grains inférieur à en ~m en ~Im en ~m en ~m en ~m en ~m . . . _ _ ~_~
Hydrargilitte de départ 59,4 40,6 26,2 12,9 4,6 0,6 Boehmite ~5,9 75,6 70,~ 63,4 55,7 40,0 obtenue . _ _ On pouvait ainsi constater à travers ces résultats que la boehmite obtenue avait été soumise à une intense attrition.
Enfin, il a été constaté que la teneur en hydroxyde de sodium, exprimée en Na20, dans le boehmite obtenue était de 680 ppm, alors que la teneur en hydroxyde de sodium de l'hydrargilitte initiale soumise au traitement de transformation hydrothermale était de 4500 ppm exprimée en Na20.
Ainsi, le procédé selon l'invention se révélait, non seulement efficace dans la transformation de l'hydrargilitte en boehmite, mais encore particulièrement intéressant par le fait surprenant de l'importante dimunition de la teneur finale en Na20 .
On a préparé en continu, selon l'invention, une suspension d'hydrargilitte dans l'eau, en introduisant dans le bac (A) muni d'une agitation, 960 kg/h d'une hydrargilitte provenant du procédé
Bayer, contenant 12 % en poids dleau résiduaire et 730 litres/heure d'eau industrielle. ~:
La teneur en matière sèche de cette suspension, exprimée en A1203, était de ~61 g/litre.
La suspension d'h~drargilitte était envoyée sous pression au moyen de la pompe à membrane (B) dans le réacteur tubulaire (C) constitué par un tube de diamètre interne de 15 millimètres et ayant une lon~ueur de 92 mètres.
Le réacteur tubulaire était chauffé comme dans l'exemple 1, au moyen d'une double enveloppe alimentée en vapeur d'eau.
Le débit de la suspension dans l'installation était de 1,2 m3/heure~ A la sortie de l'echangeur thermique (C), la sus-pension était introdulte dans un ballon de séjour (D) cylindrique, de faible volume (100 litres), non chauffé. La température de la suspension dans le ballon oscillait entre 220C et 227 C.
La suspension s'échappait alors du ballon par la partie haute de celui-ci et entrait dans une zone de refroidissement (F) constituée par une tubulure de diamètre interne 15 mm et d'une longueur de 55 mètres, immeryée dans de l'eau en circulation. La température à la sortie de cette zone était de 75C environ.
~près cette zone de refroidissement, la suspension cir-culait dans une zone de perte de charge (H), constituée par un premier tube de diamètre interne 15 mm et d'une longueur de 230 mètres, suivie d'un deuxième tube de diamètre interne 12 mm et d'une longueur de 18 mètres.
En raison d'une perte de charge volontairement insuffi-sante au regard d'un potentiel de chauffage élevé dans le réacteur tubulaire (C), il a eté constaté que la suspension passait par des états successifs d'ébullition à la sortie du réacteur (C) et dans le ballon de séjour (D).
La suspension était enfin recueillie en (G) où s'effec-tuait la séparation des phases liquide et solide.
~,~ . --1 1--z~
Sur un échantillon prélevé dans la phase solide, les mêmes contrôles d~ perte au feu et d'examen aux Rayons-X ont été
réalisés qui ont confirme la transEormation complete de l'hydrar-gilitte en boehmite.
De même que dans l'exemple 1, il a été constaté un affinement des grains de boehmite obtenus par rapport aux dimen-sions des grains de l'hydrargilitte de départ, comme le montre le tableau ci-après:
_~ __ ~ _ __ _ _ % pondéral de 160 146 124 100 80 60 45 30 lS
grain infé-rieurs à en ~m en ~m en ~m en ~m en llm en ~m en ~m en ~Im en ~m ~ ~ _ Hydrargilitte .
de départ 95,5 90,3 79,9 59,9 53,7 17,7 8,1 1,8 0 _ ___ _ __ .
Boehmite .obtenue L I 92,7 a3,8 72,8 56,~ 37,8 30,8 26,7 ~
Enfin, il a été constaté, de meme que dans l'exemple 1, que la teneur en hydroxyde de sodium exprimé en Na20, avait passé
de 4450 ppm pour l'hydrargilitte à 1100 ppm pour la boehmite ob-tenue selon le procédé de l'invention.
EXEMPLES 3 à 8 Dans ces exemples, difEérentes concentrations en matièresèche de la suspension destinée au traitement hydrothermal, ont été essayées afin d'évaluer l'influence de ce paramètre sur le taux de transformation, la granulométrie et la teneur en Na20.
Pour cela, les suspensions d'hydrargilitte dans l'eau ont été préparées comme cela a été décrit dans l'exemple 1, mais avec des quanti.tés horaires d'hydrargilitte et d'eau, particulières pour chaque exemple, comme cela apparalt dans le tableau récapi-tulatif ci-après, l'hydrargilitte utilisée ayant une teneur en humidité de 9,6 % en poids exprimé par rapport au produit humide:
.
~~ ~ --- --~
N ~xemple 3 ~ 5 6 7 8 __ . __ _~_ . _ ~
Débi.t horaire . .
en :I./h d'e.lu ~0 835 800 760 7~0 710 utilise~e _ .__ _ Débit horaire en kg/h d'hy- 445 770 850 910 974 1035 drargilitte .
humide .
. _. _ ,.
10 Teneur en matière sèche de la suspen- 219 380 418 452 480 510 sion en g/1 _ L_ - I --Tout l'appareillage décrit dans l'exemple 2, en (A), (B) et (C) était le même, tandis que le ballon à temps de séjour (D) avait un volume de 100 litres et était chauEEé sur sa périphérie au moyen de résistances électriques de puissance contrôlée.
Le refroidissement de la suspension sortant de (D) était assuré en ~F) d'une manière identique à l'exemple 2.
Après la zone de refroidissement, la suspension circulait dans la zone de perte de charges (H) constituée par un premier tube de diamètre interne de 15.mm et d'une longueur de 230 mètres, suivie d'un deuxième tube de diamètre interne 12 mm et d'une lon-gueur de 96 mètres, beaucoup plus importante que dans l'exemple 2.
Pour tous ces exemples, la température à la sortie de l'échangeur thermique (C) était comprise entre 233C et 235 C, tandis que la température à la sortie du ballon de sejour (D) était comprise entre 218C et 222C, la pression dans ce ballon étant au minimum de 34 bares, évitant ainsi tous risques d'ébul-lition dans l'ensemble de l'appareillage.
'7~
De même que dans les autres exemples, la suspension sortant de (H) était recueillie en (G~ où s'effectuait la sépara-tion des phases solicle et liquide.
Sur des échanti]lolls préleves dans la pllase solide obtenue dans chaque exemple, on a vérifié que la transformation de l'hydrargilitte en boehmite était complète, tant par la perte au feu que par un examen aux Rayons-X.
Enfin, la granulométrie de la boehmite obtenue par trans-formation hydrothermale a été mesurée pour chacun des exemples 3 à 8.
En vue de mesurer l'évolution de la granulométrie, lors de cette transformation, on a exprimé dans le tableau ci-après, l'augmentation en % pondéral-de la proportion des grains de boeh-mite par rapport aux grains initiaux d'hydrargilitte passant à
travers les mailles d'un tamis normalisé de 45 microns.
Dans le même tableau, on a porté la teneur en hydroxyde de sodium exprimé en Na20, mesurée sur les boehmites obtenues dans chacun des exemples 3 à 8, étant entendu que la teneur initiale d'hydroxyde de sodium présent dans l'hydrargilitte avant trans-formation hydrothermale, était de 4600 ppm:
. ~ - ~ _.
Exemples 3 4 5 6 7 8 Teneur en ma- 219 380 418 452 480510 tière sèche g/l . _ . _ _.
Augmentation en % en poids de 18,48,8 6,4 2,8 l,5 0,4 -la fraction pas-sante à 45 microns .
Teneur en Na20 8501.0501.l50 1O~OO1.250 1.500 Ainsi, il est cons-taté avec grand intérêt que la granu-~7~
lométrie initiale observée dans l'hydrargilitte était conservée au stade de la boehmite, pour les teneurs en matière sèche les plus élevées dans la suspension.
~ nfin~ on pouvait également constater que la teneur en hydroxyde de sodium exprimée en Na20 était, comme dans les autres exemples, très fortement abaissée.
.
.
Depuis longtemps de~jà, la littérature spécialisée a décrit de nombreux procédés de transEormation de l'hydrargilitte en boehmite, en un milieu aqueux acide ou alcalin, ou même encore en un milieu de vapeur d'eau.
Parmi tous les procédés connus, un premier procédé
de transformation en milieu acide de l'hydrargilitte en boehmite, décrit dans un article de R. BUMANS, consistait à introduire dans un autoclave une liqueur aqueuse d'acide acétique 1,75 M, avec de l'hydrargilitte industrielle, la suspension ainsi obtenue étant portée à une température de 200C pendant une durée de 5 heures.
Selon un autre procédé en milieu alcalin de transforma-tion de l'hydrargi]itte en boehmite, procédé décrit dans Zerschrift Anorg. alloy Chemic. Bd 271 (1952) de Von GINSBERG, pages 41 à
4~, on traitait thermiquement en autoclave une suspension d'hy-drargilitte dans une liqueur aqueuse alcaline de concentration variable à une température comprise entre 150 C et 200C. L'auteur montrait dans cet article que la vitesse de transformation de l'hydrargilitte en boehmite augmentait à la fois avec la tempé-rature et avec la concentration en agent alcalin.
Un autre procédé, réalisé en un milieu uniquement aqueux, décrit dans "Jo Appl. Chem. 10 October 1960 par TAICHI SAITO, Hydrothurinal Reaction of Alumina Trihydraté", consistait à in-troduire 5 g d'hydrargilitte séchée à 110C dans un autocIave contenant 500 cm3 d'eau et à chauffer le milieu ainsi réalisé soit à une température constante de 200C, soit à des températures croissantes allant de 140 C à 200C pendant 2 heures.
Mais, cet article révélait également par l'intermédiaire des divers essais effectués par l'auteur que la transformation de -1- ~
l'hydrargilitte en boehmite était déjà complète à la température de 200C.
Quel que soit l'intéret qu'offrent ces publlcations, les procedés décrits présentent des inconvénients majeurs non com-patibles avec un procédé industriel de transformation, exigeant un rendement réactionnel élevé tout en consommant une quantité
d'énergie la plus faible possible.
D'abord, il apparalt que le procédé de transformation en milieu uniquement aqueux de ]'hydrargilitte en boehmite se réalise à partir d'une suspension contenant une faible quantité
en matière sèche, nécessitant un traitement thermique à 200C, se prolongeant pendant au moins deux heures.
De plus, il est bien connu de l'homme de l'art que la transformation en milieu aqueux acide de l'hydrargili~te en boehmite est ralentie par l'acidité du milieu.
Enfin, le procédé de transformation en un milieu aqueux alcalin de l'hydrargilitte en boehmite enseigne que la cinétique de transformation est d'autant plus rapide que la concentration du milieu réactionnel en agent alcalin est plus élevé. Un tel procédé présente toutefois l'inconvénient majeur de laisser des quantités importantes de Na~0 dans la boehmite obtenue, la rendant impropre à certains usages.
Outre les inconvénients qui viennent d'etre indiqués, les trois procédés ainsi décrits par la littérature présentent en commun l'inconvénient d'être discontinu et, par là meme, d'être difficilement applicable dans une usine de production d'alumine.
Mais, la littérature contemporaine a cité également des procédés en continu d'obtention en milieu aqueux acide de boehmite ultra-fine. C'est ainsi, par exemple, que le brevet 30 américain No. 3 95~ 957 a décrit l'un de ces procédés, qui con-sistait à broyer finement de l'hydrargilitte d'origine Bayer entre 1 et 3 ~, puis a la traiter thermiquement en ~ilieu aqueux acide de façon à obtenir de la boehmite tres finemen-t divisée, dont la dimension des grains etait au plus de 0,7 ~ .
Un tel procédé présentai-t, ou-tre l'inconvenient de ne pouvoir conduire qu'à l'obtention d'une boehmite aux applications très limitées, telles que pigmentation de peinture, d'encre, papier, etc..., celui de se réaliser en milieu acide et, par ce fait même, de ralentir la vitesse de transformation.
Forte des inconvénients majeurs precites, la Demanderesse poursuivant ses recherches a trouve et mis au point un procede continu de transformation de l'hydrargilite en boehmite à granu-lometrie contrôlée, en un milieu aqueux, applicable à l'échelle industrielle , permettant de produire en grande quan-tité, une alumine destinée à de multiples applications et, en particulier, une alumine dont la granulométrie convient à l'usage de l'electxo-lyse ignee.
La presente inven-tion, en particulier, propose un procede continu de production de boehmite à granulometrie contrôlee, par deshydratation d'hydrargilite consistant en la preparation d'une suspension d'hydrargilite dans l'eau, son traitement ther-mique sous pression et son maintien sous une temperature comprise entre 200 degres et 270 degres C dans une zone privilegiee des-tinee à allonger le temps de se~our pendant le traitement/ carac-terise en ce que la suspension sortant de la zone privilegiee destinee à allonger le temps de séjour passe dans une zone d'é-change thermique puis dans une zone d'ahaissement de la pression requise par le traitement thermique, jusqu'à la pression atmos-phérique.
La boehmite peut être preparée par un procéde qui consiste à preparer une suspension d'hydrargilite (de preEerence humide) dans de l'eau à raison de 150 g~/l à 700 g/l de matière sèche ex-primee en A12O3, a traiter la suspension dans une zone d'echange ; - 3 -, ., 7~
thermique sous presslon à une ~emperature comprise entre 200C
et 270C, la vi-tesse de montee en temperature de la suspension etant au molns egale a 1C/minute, a la faire sejourner pendant un -temps compris entre 1 minute et 60 minutes dans une zone de sejour a une ternperature situee dans l'intervalle precite de 200C à 270C, à conduire la suspension dans une zone d'abaisse~
ment de la pression requise par le traitement thermique, jusqu'a la pression atmospherique, puis dans une zone de separation des phases liquide et solide dans laquelle s'effectue la recupéra-tion de la boehmite.
Comme cela a déja été dit, il est possible de constituerune suspension hautement chargée en matiere seche. En effet, il est possible de trai-ter des suspensions particulierement chargees en matiere seche, permettant ainsi d'augmenter subs-tantiellement la production en boehmite pour une installation industrielle de dimension donnée. Toutefois, il peut être parti-culierernent avantayeux de traiter des suspensions dont la concen-traticn se situe de préference entre 400g/1 et 600g/1 en A12O3.
La température de traitement est necessairement au moins egale à 200C afin de limiter le temps de séjour de la suspension dans la zone de traitement thermique, mais il est souhaitable de fixer cette température de traitement dans l'intervalle préféren-tiel de 220C a 240C.
Quant à la vitesse de montee en température de la suspen-sion de l'hydrargilite dans l'eau, il est avantageux qu'elle soit la plus rapide possible, mais dans les limites compatibles avec l'échange thermique et le type de réacteur utilise.
~ ans le cas où le reacteur utillsé presente une capacite d'echange thermique relativement faible, telle que par exemple celle qui existe dans une serie d'autoclave à chauf-fage indirect, la vitesse de montee en -ternperature de la suspension a ete choisie dans l'lntervalle de 1 a 5C/minute.
Dans le cas ou le réac-teur u-tilisé présen-te upe ~orte capacité d'échange thermique, tel que par exemple un reacteur du type mono ou polytubulaire, la vitesse de montée en tempé-rature de la suspension peut être la plus rapide posslble, c'est-à-dire devait etre avantageusement d'au moins 5C/minu-te -tout en restant compatible avec l'échange thermique.
Le temps de séjour de la suspension est importan-t et dépend de la concentration en matière sèche de la suspension ainsi que de la temperature de traitement choisie. Ce temps de sejour est préférentiellement choisi entre 3 et 10 minutes pour obtenir le rendement de transformation le plus éleve.
En pratique, la montée en température dans le cadre de l'invention s'effectue préférentiellement dans un échangeur de type mono ou polytubulaire. Dans ce cas, la vitesse de circula-tion de la suspension à trai-ter ou en cours de traitement est au moins de 1,5 mè-tres/s, pour limiter les phénomènes de décanta-tion de la matière sèche.
Après avoir réalisé le temps de séjour, la température et la pression de la suspension sont abaissées pour permettre la separation des phases liquide et solide.
Suivant un premier mode de realisation preféré, l'abais-sement de la pression est effectué par perte de charge dans la zone dlabaissement de la pression, immédiatement apres la zone d'échange thermique, dans le but de conserver à la boehmite la granulométrie initiale de l'hydrargili-te.
Suivant un second mode de réalisation préféré, dans le bu-t également de conserver à la boehmite la granulométr:ie initiale de l'hydrargilite, l'abaissement de la pression est eEfectué par perte de charge en même temps qu~est effectué l'abaissement de la température dans la zone d'échange thermique de telle sorte que la pression regnante ~ chaque instant soit suffisante pour eviter l'ebullition de la suspension.
7~
Suivant un autre mode de réalisation préfére, la suspe~sion d'hydrargilite est mise en état. d'ébullition dans la zone pri-vilégiée ou d'échange thermique en pratiquant une perte de charge .insuffisan~e dans la zone d'abaissement de la pression, dans le but de provoquer l'augmentation de la proportion des grains fins passant à travers les mailles d'un tamis normalisé
de 15 microns.
.L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des- !
cription détaillée ci-après, suivie d'exemples de mise en oeuvre, faite en réference aux dessins ci-joints dans lesquels 19unique figure représente de façon schématique un procédé conforme à
la présente invention.
Selon la figure, la suspension d'hydrargilite dans de l'eau est préparée en (A) par introduction des quantités adé-quates d'eau par 1 et de matière sèche par 2. Après avoir ajusté
_ . . .
~ la ~
, - _ .. . .. ... .
concentration en matière sèche, la suspension ainsi préparée est pompée sous pression en (s) dans l'échangeur thermique (C) où
elle est: portée à la température choisie.
Cette températLIre de traitement peut etre obtenue par chauffage indirect en injectant de la vapeur, par exemple dans une double enveloppe. ~ais, cette ternperature peut également être obtenue en récupérant`l'énergie calorifique potentielle de la suspension déjà traitée qui circule à contre courant comme un fluide caloporteur.
Il est éviclent que la température de traitement peut 8tre atteinte grâce à la combinaison des deux moyens précités.
A la sortie de (C), la suspension, portée à la tempé-rature souhaitée, est introduire dans un réacteur (D) où s'effectue le temps de séjour nécessaire à la transformation complète de l'hydrar~ilitte en boehmite. La température pratiquée dans le réacteur (D) est, en général, au plus égale à la température de la suspension à la sortie de l'échangeur (C) en raison de l'endo-thermicité de ]a réaction de transformation de l'hydrargilitte en boehmite. C'est pourquoi, la Demanderesse a trouvé avantageux de pratiquer le chauffage de ce réacteur à temps de séjour.
Après avoir réalisé le temps de séjour dans le réacteur (D), la température et la pression de la suspension doivent être abaissées pour permettre la séparation des phases ]iquide et solide.
Pour ce faire, et selon une première variante, la sus-pension est conduite par (3) dans la zone de détente (E), qui peut être constituée, par exemple par une série de détendeur.
La vapeur émise lors de la détente peut être avantageu-sement récupérée et recyclée dans l'échangeur thermique ~C). On obtient ainsi une suspension refroidie, plus concentrée en matière sèche, qui est conduite par (~) dans la zone de séparation (G) dans laquelle s'effectue la récupération de la boehmite par filtra-7~
tion sous vide par exemple.
Selon une deuxième variante, la suspension véhiculéepar (5) est refroidie dans un échan~eur approprié ~F) au moyen d'un fluide ~ri~o porteur qui peut etre la suspension sortant de la pompe (s). ~uis la pression de la suspension refroidie est abaissée dans un organe de pertes de charge (~) tel que par exemple une série de tubes ayant des diamètres décroissants, pour l'amener pratiquement à la pression atmosphérique. Dans le cadre de cette variante, la Demanderesse a vériEié qu'il était intéressant de pratiquer simultanément les abaissements de la température et de la pression de la suspension provenant de (D) en combinant dans un seul appareillage les deux fonctions assurées par les stades (F) et (~1). A ls sortie de (H), la suspension de boehmite refroidie rejoint par (6) la zone de séparation (G) comme ce'a a déjà été
dit.
Du point de vue pratique, la Demanderesse a constaté
dans l'une et l'a~ltre des variantes précitées, que si la suspension était mise en état d'ébullition dans l'échangeur (C) ou le réac-teur (D), ou bien simultanément en (C) et (~) en raison d'une détente en ~E) ou perte de charge en (H) insuffisantes, l'on ob-tenait une boehmite de ~ranulométrie beaucoup plus fine que celle de l'hydrar~ilitte de départ, cet affinement se traduisant en particulier par l'augmentation de la proportion de grains de boehmite par rapport aux grains initiaux d'hydrargilitte passant à travers les mailles d'un tamis normalisé de 15 microns.
Par contre, si les pressions pratiquées en (C) et (~) sont suffisamment élevées en regard des températures pour éviter l'ébullition de la suspension, on constate que:
- en pratiquant une détente en (E) selon la première variante, on provoque toujours, quelles que soient les concentra-tions en matières sèches et les températures, un affinement impor---7~
~7~
tant de la boehmite par rapport à la dimension initiale moyenne de l'hydrargilitte;
- d'une manière surprenante, en pratiquant la deuxième variante, pour des températures données en (C) et (D), il est possible de limiter l'affinement de la boehmite au cours de la transformation ou même de conserver la granulométrie initiale de l'hydrargilitte lors de la transformation en boehmite.
En outre, la Demanderesse a constaté avec un vif intérêt que le procédé selon l'invention conduisait à l'obtention d'une boehmite très appauvrie en impuretés alcalines, plus particulière-ment en Ma20, par rapport à la teneur en ces mêmes éléments dans l'hydrargilitte de départ.
EXEMPLE 1 (Selon figure) On a préparé en continu, selon l'invention, une sus-pension d'hydrargilitte dans l'eau, en introduisant dans le bac (A) muni d'une agitation efficace, 960 kg/heure d'hydrargilitte humide, contenant 12 ~ en poids d'eau résiduaire et provenant du procédé Bayer et 730 litres/heure d'eau industrielle.
La teneur en matière seche de cette s~lspènsion, exprimée en A1203, était voisine de 461 g/l.
La suspension d'hydrargilitte était envoyée sous pression, au moyen d'une pompe à membrane (B), dans un réacteur tubulaire (C) constitué par Ull t~lbe de diamètre interne 15 mm ayant une longueur de 80 mètres. Le réacteur était chauffé par l'introduc-tion de vapeur dans une double enveloppe, externe au réacteur ayant un diamètre interne de 50 millimètres.
Le débit de la suspension dans le réacteur était de 1,2 m3/heure, tandis que la vitesse de circulation de ladite sus-pension était de 1,88 m/s.
A la sortie du réacteur tubulaire, la température de la suspension a été maintenue par un système de régulation à 210C.
~7~2~
La suspension était alors introduite dans l'autoclave à temps de séjour (D), muni d'un faisceau tubulaire chauffant, où elle séjournait pendant 15 minutes a la température de 210C.
~ la sortie de l'autoclave (D), :la suspension était soumise en (E) à une détente abaissant sa pression d'environ 23 bars à la pression atmosphérique par passage dans deux détendeurs à diaphragme placés en série.
La suspension était recueillie en (G) où elle subissait la séparation des phases liquide et solide.
Afin d'apprécier la transforrnation de l'hydrargilitte en boehmite et de déterminer l'évolution des diverses caractéris-tiques du produit obtenu, un échantillon a été prélevé dans la phase solide et a été soumis à une détermination par perte au feu.
Cette perte au feu était de 16,9 %, ce qui montrait que la trans-formation de l'hydrargilitte en boehmite était complète.
La perte au feu de 16,9 %, plus é]evée que la perte au feu théoriquement attendue de 15 %, correspondait à la présence de 1,9 % d'eau libre occluse dans les lacunes se trouvent à l'in-térieur des cristaux de boehmite.
De nombreux auteurs ont mis en évidence la présence de cette eau et ont montré, en particulier, que la perte au feu à 1100C de la boehmite pouvait atteindre 17,4 % en poids de la masse initiale (B. IM~LIK; J. Chim. Phys. 1966 Tome 4, pages 607 à 610).
Pour confirmer ce résultat, il a été procédé à une analyse aux Rayons-X qui montrait que les raies de di~fractions caractéristiques de l'hydrargilitte pour une anticathode au cobalt ~angle de Bragg 21 35'-23 6': raies les plus intenses) avaient totalement disparu et laissaient place aux raies caractéristiques 3U de la boehmite (anticathode au cobalt: angle de Bragg: 168'-328'-448': raies les plus intenses).
En outre, comme ~ne détente avait été pratiquée en (E) à la sortie du réacteur de sé~our (D), on a pu constater un affi-nement des grains de boehmite obtenus par rapport aux grains initiaux d'hydrar~ilitte, comme le montre le tableau ci-après, où
sont cornparées les granulométries du produit avant et après que soit eEEectuée la transEormation hyclro-thermale.
. % pondéral de r 100 __ 60 45 30 15 grains inférieur à en ~m en ~Im en ~m en ~m en ~m en ~m . . . _ _ ~_~
Hydrargilitte de départ 59,4 40,6 26,2 12,9 4,6 0,6 Boehmite ~5,9 75,6 70,~ 63,4 55,7 40,0 obtenue . _ _ On pouvait ainsi constater à travers ces résultats que la boehmite obtenue avait été soumise à une intense attrition.
Enfin, il a été constaté que la teneur en hydroxyde de sodium, exprimée en Na20, dans le boehmite obtenue était de 680 ppm, alors que la teneur en hydroxyde de sodium de l'hydrargilitte initiale soumise au traitement de transformation hydrothermale était de 4500 ppm exprimée en Na20.
Ainsi, le procédé selon l'invention se révélait, non seulement efficace dans la transformation de l'hydrargilitte en boehmite, mais encore particulièrement intéressant par le fait surprenant de l'importante dimunition de la teneur finale en Na20 .
On a préparé en continu, selon l'invention, une suspension d'hydrargilitte dans l'eau, en introduisant dans le bac (A) muni d'une agitation, 960 kg/h d'une hydrargilitte provenant du procédé
Bayer, contenant 12 % en poids dleau résiduaire et 730 litres/heure d'eau industrielle. ~:
La teneur en matière sèche de cette suspension, exprimée en A1203, était de ~61 g/litre.
La suspension d'h~drargilitte était envoyée sous pression au moyen de la pompe à membrane (B) dans le réacteur tubulaire (C) constitué par un tube de diamètre interne de 15 millimètres et ayant une lon~ueur de 92 mètres.
Le réacteur tubulaire était chauffé comme dans l'exemple 1, au moyen d'une double enveloppe alimentée en vapeur d'eau.
Le débit de la suspension dans l'installation était de 1,2 m3/heure~ A la sortie de l'echangeur thermique (C), la sus-pension était introdulte dans un ballon de séjour (D) cylindrique, de faible volume (100 litres), non chauffé. La température de la suspension dans le ballon oscillait entre 220C et 227 C.
La suspension s'échappait alors du ballon par la partie haute de celui-ci et entrait dans une zone de refroidissement (F) constituée par une tubulure de diamètre interne 15 mm et d'une longueur de 55 mètres, immeryée dans de l'eau en circulation. La température à la sortie de cette zone était de 75C environ.
~près cette zone de refroidissement, la suspension cir-culait dans une zone de perte de charge (H), constituée par un premier tube de diamètre interne 15 mm et d'une longueur de 230 mètres, suivie d'un deuxième tube de diamètre interne 12 mm et d'une longueur de 18 mètres.
En raison d'une perte de charge volontairement insuffi-sante au regard d'un potentiel de chauffage élevé dans le réacteur tubulaire (C), il a eté constaté que la suspension passait par des états successifs d'ébullition à la sortie du réacteur (C) et dans le ballon de séjour (D).
La suspension était enfin recueillie en (G) où s'effec-tuait la séparation des phases liquide et solide.
~,~ . --1 1--z~
Sur un échantillon prélevé dans la phase solide, les mêmes contrôles d~ perte au feu et d'examen aux Rayons-X ont été
réalisés qui ont confirme la transEormation complete de l'hydrar-gilitte en boehmite.
De même que dans l'exemple 1, il a été constaté un affinement des grains de boehmite obtenus par rapport aux dimen-sions des grains de l'hydrargilitte de départ, comme le montre le tableau ci-après:
_~ __ ~ _ __ _ _ % pondéral de 160 146 124 100 80 60 45 30 lS
grain infé-rieurs à en ~m en ~m en ~m en ~m en llm en ~m en ~m en ~Im en ~m ~ ~ _ Hydrargilitte .
de départ 95,5 90,3 79,9 59,9 53,7 17,7 8,1 1,8 0 _ ___ _ __ .
Boehmite .obtenue L I 92,7 a3,8 72,8 56,~ 37,8 30,8 26,7 ~
Enfin, il a été constaté, de meme que dans l'exemple 1, que la teneur en hydroxyde de sodium exprimé en Na20, avait passé
de 4450 ppm pour l'hydrargilitte à 1100 ppm pour la boehmite ob-tenue selon le procédé de l'invention.
EXEMPLES 3 à 8 Dans ces exemples, difEérentes concentrations en matièresèche de la suspension destinée au traitement hydrothermal, ont été essayées afin d'évaluer l'influence de ce paramètre sur le taux de transformation, la granulométrie et la teneur en Na20.
Pour cela, les suspensions d'hydrargilitte dans l'eau ont été préparées comme cela a été décrit dans l'exemple 1, mais avec des quanti.tés horaires d'hydrargilitte et d'eau, particulières pour chaque exemple, comme cela apparalt dans le tableau récapi-tulatif ci-après, l'hydrargilitte utilisée ayant une teneur en humidité de 9,6 % en poids exprimé par rapport au produit humide:
.
~~ ~ --- --~
N ~xemple 3 ~ 5 6 7 8 __ . __ _~_ . _ ~
Débi.t horaire . .
en :I./h d'e.lu ~0 835 800 760 7~0 710 utilise~e _ .__ _ Débit horaire en kg/h d'hy- 445 770 850 910 974 1035 drargilitte .
humide .
. _. _ ,.
10 Teneur en matière sèche de la suspen- 219 380 418 452 480 510 sion en g/1 _ L_ - I --Tout l'appareillage décrit dans l'exemple 2, en (A), (B) et (C) était le même, tandis que le ballon à temps de séjour (D) avait un volume de 100 litres et était chauEEé sur sa périphérie au moyen de résistances électriques de puissance contrôlée.
Le refroidissement de la suspension sortant de (D) était assuré en ~F) d'une manière identique à l'exemple 2.
Après la zone de refroidissement, la suspension circulait dans la zone de perte de charges (H) constituée par un premier tube de diamètre interne de 15.mm et d'une longueur de 230 mètres, suivie d'un deuxième tube de diamètre interne 12 mm et d'une lon-gueur de 96 mètres, beaucoup plus importante que dans l'exemple 2.
Pour tous ces exemples, la température à la sortie de l'échangeur thermique (C) était comprise entre 233C et 235 C, tandis que la température à la sortie du ballon de sejour (D) était comprise entre 218C et 222C, la pression dans ce ballon étant au minimum de 34 bares, évitant ainsi tous risques d'ébul-lition dans l'ensemble de l'appareillage.
'7~
De même que dans les autres exemples, la suspension sortant de (H) était recueillie en (G~ où s'effectuait la sépara-tion des phases solicle et liquide.
Sur des échanti]lolls préleves dans la pllase solide obtenue dans chaque exemple, on a vérifié que la transformation de l'hydrargilitte en boehmite était complète, tant par la perte au feu que par un examen aux Rayons-X.
Enfin, la granulométrie de la boehmite obtenue par trans-formation hydrothermale a été mesurée pour chacun des exemples 3 à 8.
En vue de mesurer l'évolution de la granulométrie, lors de cette transformation, on a exprimé dans le tableau ci-après, l'augmentation en % pondéral-de la proportion des grains de boeh-mite par rapport aux grains initiaux d'hydrargilitte passant à
travers les mailles d'un tamis normalisé de 45 microns.
Dans le même tableau, on a porté la teneur en hydroxyde de sodium exprimé en Na20, mesurée sur les boehmites obtenues dans chacun des exemples 3 à 8, étant entendu que la teneur initiale d'hydroxyde de sodium présent dans l'hydrargilitte avant trans-formation hydrothermale, était de 4600 ppm:
. ~ - ~ _.
Exemples 3 4 5 6 7 8 Teneur en ma- 219 380 418 452 480510 tière sèche g/l . _ . _ _.
Augmentation en % en poids de 18,48,8 6,4 2,8 l,5 0,4 -la fraction pas-sante à 45 microns .
Teneur en Na20 8501.0501.l50 1O~OO1.250 1.500 Ainsi, il est cons-taté avec grand intérêt que la granu-~7~
lométrie initiale observée dans l'hydrargilitte était conservée au stade de la boehmite, pour les teneurs en matière sèche les plus élevées dans la suspension.
~ nfin~ on pouvait également constater que la teneur en hydroxyde de sodium exprimée en Na20 était, comme dans les autres exemples, très fortement abaissée.
.
.
Claims (6)
1. Procédé continu de production de boehmite à granu-lométrie contrôlée, par déshydratation d'hydrargilite consistant en la préparation d'une suspension d'hydrargilite dans l'eau, son traitement thermique sous pression et son maintien sous une température comprise entre 200 degrés et 270 degrés C dans une zone privilégiée destinée à allonger le temps de séjour pendant le traitement, caractérisé en ce que la suspension sortant de la zone privilégiée destinée à allonger le temps de séjour passe dans une zone d'échange thermique puis dans une zone d'abaisse-ment de la pression requise par le traitement thermique, jusqu'à
la pression atmosphérique.
la pression atmosphérique.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé
en ce que l'abaissement de la pression est effectué par perte de charge dans la zone d'abaissement de la pression, immédiatement après la zone d'échange thermique, dans le but de conserver a la boehmite la granulométrie initiale de l'hydrargilite.
en ce que l'abaissement de la pression est effectué par perte de charge dans la zone d'abaissement de la pression, immédiatement après la zone d'échange thermique, dans le but de conserver a la boehmite la granulométrie initiale de l'hydrargilite.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans le but de conserver à la boehmite la granulométrie initiale de l'hydrargilite, l'abaissement de la pression est effectué par perte de charge en même temps qu'est effectué l'a-baissement de la température dans la zone d'échange thermique de telle sorte que la pression régnante à chaque ins-tant soit suffisante pour éviter l'ébullition de la dite suspen-sion.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la suspension d'hydrargilite est mise en état d'ébullition dans la zone privilégiée ou d'échange thermique en pratiquant une perte de charge insuffisante clans la zone d'abaissement de la pression, dans le but de provoquer l'augmentation de la propor-tion des grains fins passant à travers les mailles d'un tamis normalisé de 15 microns.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le temps passé dans la zone privilégiée est compris entre 3 et 10 minutes.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le temps passe dans la zone privilégiée est compris entre 3 et 10 minutes.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7905688 | 1979-02-28 | ||
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