Procédé de fabrication de la inélamine. La présente invention a trait à un procédé de fabrication de la mélamine par chauffage de la dicyanodiamide, procédé dans lequel l'allure fortement exothermique de la réac tion est réglée pour l'obtention, avec des ren dements très améliorés, d'une mélamine de très grande pureté, dans des conditions de fabrication plus aisées et moins onéreuses que précédemment.
La demanderesse a constaté que lorsque l'on chauffe la dieyanodiamide à des tempé ratures comprises entre 160 et 210 C, en présence d'un sel de métal alcalin suscepti ble de s'hydrolyser pour fournir une solu tion présentant un pH supérieur à 7, on pou vait obtenir un bon rendement en mélamine, par exemple aussi élevé (lue 70â et plus, par rapport à la quantité de dicyanodiamide employée.
Il est préférable que ledit sel utilisé soit pratiquement anhydre et très intimement mé langé à la dicyanodiamide. On peut em ployer un mélange de 1 à 4 parties en poids du composé avec quatre parties en poids de dicyanodiamide, bien que le procédé ne soit nullement limité à ces proportions pour obte nir des résultats satisfaisants.
Ledit sel semble agir comme catalyseur dans la transformation de la dicyanodiamide en mélamne, ce qui permet à la réaction de se produire à une température relativement basse et à une vitesse contrôlée. Lorsqu'on chauffe le mélange, par exemple à environ <B>185</B> C, il commence à fondre ou à s'agglu tiner. Cette agglutination se propage à toute la masse pulvérulente, jusqu'à ce que le tout devienne une masse poreuse friable. La réac tion est alors terminée.
On peut chauffer le mélange réactif en le mettant dans des bacs peu profonds, que l'on place soit dans un four, soit sur une surface très chaude. Il est préférable, mais non essentiel, que les bacs soient couverts et que la couche du mélange de réaction ait une épaisseur de 25 à 75 mm.
Bien que la réaction se produise à envi- ron <B>185</B> C pour la. plupart des mélanges, on peut adopter des températures de réaction quelque peu supérieures ou inférieures com prises entre 160 et 210 C.
On peut employer, pour la mise en couvre de ce procédé, par exemple les composés sui vants, sous forme pratiquement anhydre: Carbonate de sodium Carbonate de potassium Cyanure de sodium Cyanure de potassium Fluorure de sodium Fluorure de potassium Phénolate de sodium Phénolate de potassium Il est préférable de ne pas employer des sels d'acides organiques carboxyliques ou d'acides organiques contenant des groupes amino, ni des sels de métaux alcalins de per- acides, car ils peuvent donner naissance à des réactions secondaires indésirables.
Bien que l'invention ne soit nullement limitée à l'emploi d'un des composés cités, on peut choisir de préférence du carbonate de sodium ou de potassium en raison de leur prix relativement bas et en raison de leur séparation facile des mélanges obtenus par réaction. Lorsqu'on emploie le carbonate de sodium, il est préférable d'ajouter au mé lange un faible pourcentage d'hydroxyde de sodium ou de potassium pour rendre plus uni formes la fusion ou l'agglutination de la charge.
Les exemples suivants ne sont donnés qu'à titre indicatif, et il est bien entendu que l'invention n'est nullement limitée à ces exemples.
Exemple <I>1:</I> On mit dans un bac peu profond sur une épaisseur d'environ 25 mm un mélange intime de<B>100</B> br de dicyanodiamide pulvérisé avec 50 gr de carbonate anhydre de potas sium en poudre. On plaça le bac dans un four à une température d'environ<B>185</B> C. Lorsque la température du mélange atteignit environ<B>180</B> C, le mélange commença à fondre ou à s'agglutiner lentement. L'anglu- tination se propagea alors à travers la masse entière jusqu'à ce que, après dis minutes en viron, le mélange fut devenu une masse agglutinée poreuse et friable.
On refroidit alors le produit de la réaction, que l'on cassa et réduisit en poudre, et dont on fit une dilu tion avec 21)0 cm' d'eau chaude pour dis soudre le carbonate de potassium et les sous- produits. La dilution fut alors refroidie à la température ambiante, puis filtrée. Le ré sidu fut lavé à grande eau, puis séché. Le produit obtenu (résidu sec) pesait 70 gr. Un échantillon du produit fut sublimé.
Les cristaux blancs de sublimation fondirent vivement ;i 354 " C pour former un picrate qui fondit à 311 C se révélèrent comme étant de la mélamine de très grande pureté. Ceci représente un rendement de<B>70%</B> de mélamine, par rapport à la quantité de di- cyanodiamide employée.
Le mélange de car bonate de potassium et des sous-produits de la réaction due l'on peut récupérer en évapo rant le filtrat, petit "être déshydraté et em ployé pour le traitement de la quantité sui vante de dicyanodiamide. E.x-eîiaple <I>2:</I> On fit subir le même traitement que ce lui indiqué à l'exemple:
1 à un mélange in time de<B>I</B> (M gr de dicyanodiamide pulvéri sée avec 48 -r de carbonate anhydre de so dium et ? gr de soude caustique. On obtint ainsi 6 7 -r de mélamine pratiquement pure représentant un rendennent de<B>67%</B> par rap port. à la quantité de dicyanodiamide em ployée.
<I>Exemple 3:</I> Un mélange intime de 50 gr de dicyano- diamide pulvérisée et de 25 gr de phénolate de potassium fut: chauffé aux environs de 185 C suivant. le procédé employé à l'exem ple 1. On refroidit le mélange de réaction, on en fit une dilution avec<B>100</B> cm' d'eau chaude. La dilution fut refroidie à la tempé rature ambiante, puis filtrée. La mélarnine restée sur le filtre fut lavée a grande eau, puis séchée.
<I>Exemple 4:</I> Un mélange intime pulvérulent consti tué par 100 gr de dicyanodiamide et 50 gr de fluorure de potassium fut versé dans un bac peu profond en une épaisseur de 12 à 25 mm, puis chauffé dans un four à environ 180 à 185 C pendant environ dix minutes. Le produit de la réaction fut alors refroidi, puis pulvérisé et dilué avec de l'eau chaude. La dilution fut refroidie à la température ambiante. La mélamine filtrée de la solution fut lavée à grande eau, puis séchée.
<I>Exemple 5:</I> Un mélange intime consistant en 100 gr de dicyanodiamide et de 25 gr de cyanure de sodium fut chauffé à environ 185 C conformément au procédé employé pour l'exemple 1. Le mélange réactif fut refroidi, puis dilué dans l'eau chaude. La dilution fut refroidie à la température ambiante, puis filtrée. La mélamine restée sur le filtre fut lavée à grande eau, puis séchée.
Exemple <I>6:</I> Un mélange intime pulvérisé consistant en 100 gr de dicyanodiamide et 50 gr de car bonate anhydre de sodium fut traité confor mément au procédé employé pour l'exemple 1. On obtint ainsi 56 gr de mélamine prati quement pure représentant un rendement de 56 % par rapport à la quantité de dicyano; diamide employée.
L'avantage que présente la présence dans la charge d'une petite quantité de substance telle qu'un hydroxyde d'alcali pour favoriser la fusion ou l'agglutination, ressort claire ment de la comparaison entre le rendement plus élevé en mélamine obtenu à l'exemple 2 et celui de cet exemple.
<I>Exemple 7:</I> Un mélange intime consistant en 100 gr de dicyanodiamide, 50 gr de carbonate anhy dre de potassium et de 15 cms d'eau fut soumis au même traitement que celui em ployé pour l'exemple 1. On obtint 50 gr de mélamine pure représentant un rendement de #711, .', par rapport à la quantité de dicyano- diamide employée. Le faible rendement en mélamine de cet exemple comparé à celui obtenu dans l'exem ple 1 est dû à la quantité excessive d'eau ajoutée à la charge.
La mélamine peut être obtenue à l'état pur par cristallisation avec l'eau ou par su blimation.
En repassant dans le cycle, les sous- produits de la réaction, leur présence dans la charge semble avoir tendance à supprimer la formation de quantités additionnelles de ces mêmes sous-produits et, par suite, à aug menter le rendement en mélamine. Au lieu de repasser la quantité totale du catalyseur ré cupéré et du ou des sous-produits de la réac tion, ceux-ci peuvent être au besoin rempla cés en tout ou en partie par des quantités nouvelles de catalyseur seul.
On notera que le procédé de préparation de la mélamine en partant de la dicyano- diamide comme on vient de le décrire est avantageux du fait de la simplicité des mani pulations, du bon marché relatif des matières premières et dés frais d'exploitation,<B>-</B>de la rapidité de la réaction et du rendement rela tivement élevé en produit obtenu.