Procédé pour la caustification de carbonate de sodium. La présente invention concerne la causti- fication de carbonate de sodium à l'aide de chaux. La réaction, en partant de carbonate de sodium neutre, est la suivante:
EMI0001.0004
Na=C0, <SEP> + <SEP> Ca(OI-I)r <SEP> <B>>.</B>2 <SEP> NaOH <SEP> -f- <SEP> CaCO3 Cette fabrication est bien connue, mais, habituellement, le précipité de carbonate de calcium se présente sous forme de boues lentes à décanter et difficiles à laver. L'in vention a pour but d'éviter ces difficultés en effectuant la réaction dans des conditions telles que le carbonate de calcium se préci pite sous forme de granules faciles à séparer.
A cet effet, on introduit au pied d'une co lonne de réaction une solution de carbonate de sodium, de la chaux en suspension, ainsi qu'une fraction de la solution caustique for mée, en volumes tels que le rapport soude caustique : carbonate de sodium, à l'entrée de la colonne, soit compris entre 1,5 et 2,5.
On constate que, dans ces conditions, con trairement à ce qui se passe dans les anciens procédés, la rapidité de la réaction est modé rée, le précipité ne contient plus de chaux libre et il prend la forme de granules dont la séparation par décantation ou d'autres moyens ne présente pas de difficulté.
Pour mettre le procédé à exécution, on i introduit, par exemple, au bas d'une colonne de fabrication en régime, une solution de Na2C03 et une navette d'une partie de la solution de NaOH constituant le produit fini, cette navette étant proportionnée de manière à ramener le rapport NaOH : Na@CO, à une valeur comprise entre 1,5 et 2,5 au pied de la colonne. Le liquide de navette peut être uti lisé à l'introduction de la quantité de chaux nécessaire à la caustification.
La réaction de caustification est limitée par l'équilibre des composés en présence et il est connu que la transformation de Na.,C03 en NaOH n'est jamais complète. On obtient dans de bonnes conditions une transformation limite de l'ordre de 86 à 90 ô . Il peut se faire qu'en régime poussé ou pour des rai sons locales, cette valeur limite ne soit pas atteinte. L'introduction de chaux dans le liquide de navette peut provoquer alors la précipitation prématurée de CaCO3, sous forme de fins cristaux et le contrôle de la production de germes et de la cristallisation en granules risque d'être contrarié.
Pour évi ter cet. inconvénient, on prélève sur le liquide de navette une quantité suffisante à la mise en suspension de la chaux et on y introduit, de la soude caustique de manière à déplacer l'équilibre de la réaction et à éviter l'amor çage de la réaction de caustification en dehors de la colonne.
Avantageusement, le liquide de navette est divisé en deux parties dont l'une est directe ment introduite dans la chambre de réaction, tandis que l'autre est utilisée à la mise en suspension de la chaux de caustification, après avoir été additionnée de soude caus tique s'il y a lieu.
Le dessin annexé représente schématique ment, à titre d'exemples, deux modes de réali sation de l'invention. Sur les deux figures, ca désigne la colonne de réaction, b le conduit d'amenée du carbonate de sodium, c l'alimen- tation de la chaux de caustification, d le con duit de départ de la solution de soude caus tique évacuée en e. Sur le conduit d est branché le conduit de navette f qui ramène une partie de la solution de soude en g pour être réintroduite dans la colonne a.
Dans l'exemple de la fig. 1, le liquide de navette venant de f est utilisé pour la mise en suspension de la chaux et une alimenta tion supplémentaire de soude caustique est prévue en<I>h</I> pour le cas où la solution en f contiendrait encore du Na@C03 caustifiable dans les conditions de travail et où, par con séquent, l'addition de chaux provoquerait la formation prématurée d'un précipité en y.
L'exemple de la fig. 2 diffère du précé dent par la division du liquide venant de f en deux parties dont l'une est directement introduite en<I>a</I> par le conduit<I>i,</I> tandis que l'autre y est introduite en g après addition éventuelle de soude caustique en h et mise en suspension de la chaux en c.
Dans la présente description, le terme carbonate de sodium est employé dans un sens large et couvre le carbonate acide aussi bien que le carbonate neutre.
On ne sortira évidemment pas du cadre de l'invention en appliquant le procédé dé crit à la caustification d'une solution de Na2C03 ou NaHCO$ déjà partiellement caus- tifiée par d'autres procédés; de même pourra-t-on utiliser des eaux de lavage du précipité pour véhiculer la chaux à introduire dans le cycle.
Process for the causticization of sodium carbonate. The present invention relates to the causticization of sodium carbonate using lime. The reaction, starting with neutral sodium carbonate, is as follows:
EMI0001.0004
Na = C0, <SEP> + <SEP> Ca (OI-I) r <SEP> <B>>. </B> 2 <SEP> NaOH <SEP> -f- <SEP> CaCO3 This manufacture is well known , but usually the precipitate of calcium carbonate is in the form of sludge which is slow to settle and difficult to wash. The object of the invention is to avoid these difficulties by carrying out the reaction under conditions such that the calcium carbonate precipitates in the form of easily separable granules.
To this end, a solution of sodium carbonate, lime in suspension, and a fraction of the caustic solution formed, in volumes such as the caustic soda: carbonate ratio, are introduced at the bottom of a reaction column. sodium, at the entry of the column, is between 1.5 and 2.5.
It is found that, under these conditions, contrary to what happens in the old processes, the speed of the reaction is moderate, the precipitate no longer contains free lime and it takes the form of granules, the separation of which by settling or other means presents no difficulty.
To carry out the process, one introduces, for example, at the bottom of a working column, a solution of Na2CO3 and a shuttle of part of the NaOH solution constituting the finished product, this shuttle being proportionate so as to bring the NaOH: Na @ CO ratio to a value between 1.5 and 2.5 at the bottom of the column. The shuttle liquid can be used to introduce the quantity of lime necessary for the causticization.
The causticization reaction is limited by the equilibrium of the compounds present and it is known that the transformation of Na., C03 into NaOH is never complete. A limit transformation of the order of 86 to 90% is obtained under good conditions. It may be that in high speed or for local reasons, this limit value is not reached. The introduction of lime into the liquid of the shuttle can then cause the premature precipitation of CaCO3, in the form of fine crystals and the control of the production of seeds and the crystallization in granules may be thwarted.
To avoid this. disadvantage, one withdraws from the liquid of shuttle a sufficient quantity for the suspension of lime and one introduces therein, caustic soda so as to displace the equilibrium of the reaction and to avoid the initiation of the reaction of causticization outside the column.
Advantageously, the shuttle liquid is divided into two parts, one of which is directly introduced into the reaction chamber, while the other is used to suspend the caustic lime, after having been added with soda caus tick if necessary.
The appended drawing shows schematically, by way of examples, two embodiments of the invention. In the two figures, ca denotes the reaction column, b the sodium carbonate feed pipe, c the caustic lime supply, d the starting pipe for the causative soda solution discharged into e. On line d is connected the shuttle line f which brings back part of the sodium hydroxide solution in g to be reintroduced into column a.
In the example of FIG. 1, the shuttle liquid coming from f is used for the suspension of lime and an additional supply of caustic soda is foreseen in <I> h </I> in case the solution in f still contains Na @ C03 caustifiable under the working conditions and where, consequently, the addition of lime would cause the premature formation of a precipitate in y.
The example of fig. 2 differs from the previous one by dividing the liquid coming from f into two parts, one of which is directly introduced into <I> a </I> through the pipe <I> i, </I> while the other y is introduced in g after optional addition of caustic soda in h and suspension of lime in c.
In the present description, the term sodium carbonate is used in a broad sense and covers acid carbonate as well as neutral carbonate.
Obviously, it will not be departing from the scope of the invention to apply the process described to the caustification of a solution of Na 2 CO 3 or NaHCO 3 already partially caused by other processes; it is also possible to use water for washing the precipitate to convey the lime to be introduced into the cycle.