CH290581A - Procédé de purification de chlorites solubles dans l'eau, notamment du chlorite de Na. - Google Patents

Description

Procede de purification de chlorfites solubles dans 1'eau, notamment du chlorfite de Na. La presente invention a pour objet un pro- c6d6 de purification de ehlorites solubles dans 1'eau, notamment du chlorfite de sodium, obte- nus par r4duction de biosy de de chlore au moyen de carbone, afin d'obtenir im produit dont la Couleur et la stabilite soient amelio- rees et dopt la teneur en impuretes m6talli- ques soit reduite.

Pour la fabrication de chlorfite de sodiiim, qui est 1e chlorfite 1e plus important du commerce, 1e bioxyde de chlore est g6n6rale- ment prepare par 1'un des multiples procedes connus. Suivant un procede, ce gaz, dilue avec de fair ou avec un gaz inerte, est absorbe dann une suspension aqueuse de carbone fine- ment divise et de ehaux contenant de 1'hy- droxyde de sodiiun en solution. Le carbone sert d'agent redueteur pour 1e bioxyde de chlore et il est oxyde lui-meme en C02 sui- vant la r@action

4 CT02 + C + 4 NaOH <U>r</U> 4 NaC102 + C02 + 2 II20. La chaux qui se trouve dans 1e melange reactionnel absorbe 1e C02 et forme un car- bonate:

Ca(OH)2 + C02 @ CaC03 + H20

de maniere- qtle_tout-If-#-s#i<U>um iutw</U>dzrit-däns= le systeme sous forme de soude caustique piiisse se retrouver Jans 1e produit final sous forme de NaC102. Le carbonate de calcium, la chaux en exces et 1e carbone sont elimines par filtrage et 1e filtrat est evapore jusqu'ä siccite pour Bonner 1e produit desire.

Alors que 1e carbone se rWle comme kant 1'agent de reduction le moins coiiteu.x par imite de pouvoir reducteur, et qu'il Bonne generalement, dann 1'industrie, des resultats tres satisfaisants poiir cette application, il presente 1'inconvenient de n'etre oxyde que partiellement et de Bonner des produits d'oxy dation. intermediaires xestant dissous Baus la

e soliltion alcaline. Lorsque 1'on Fait eväporer la solution et que 1'on seche 1e chlorfite de sodium solide obtenu dans Ces conditions, il a ordinairement une Couleur jaiine qiü est in inconvenient, notamment pour la vente. En <U>e,</U>-les-impuret6s organiques abandonnees par 1e carbone forment avec 1e chlorfite de so diiun un melange combustible, susceptible de s'enflammer au cours de 1'operation de se chage. Ceci repHsente non seulement une perte de chlorfite de sodiiun, abaissant 1e ren dement, maus conduit ä des produits conte nant un pourcentage plus petit d'ingredient actif et une plus forte proportion _d, chlorates, de Chlorures ou d'autres produits indesirables. En outre, Ces phenomenes peuvent mettre 1a vie en Banger et nuire aux proprietes du chlorfite.

0n peiit am41iorer la stabilite du produit en y ajoutant quelques pourcents de soude

caustique ou de soude ealcinee, mais cela aug mente 1e prix de revient et constitue une im puret6 supplgmentaire. Alors que 1'utilisation d'autres agents de reduction que 1e carbone permet d'eviter les inconvenients decrits ci dessus, aucun de Ges agents ne peut lutter au point de vue prix de revient avec 1e carbone dans cette application. Divers expedients ont ete essayes, mais sans succes, par d'autres au teurs familiarisgs avec cette Operation de fa brieation, pour tenter de purifier 1e chlorite de sodiiun, y compris 1'utilisation de chlore et 1'extraction au moyen de solvants organi ques tels que 1e tetrachlorure de carbone, 1e chloroforme ou l'alcool butylique tertiaire. Le chlorage ameliore un peu la couleur du pro duit fini, mais il semble que les impuretes organiques sont chlorfies saus qu'elles soient eliminees. L'inconvenient majeur que consti tue la decomposition sur les rouleaux de se chage West pas diminue par 1e traitement de la liqueur de chlorite de sodium par 1e chlore.

La brevetee a decoiivert que 1e chlorite de sodium peut etre completement purifie des impuretes organiques solubles, par 1'addition ä. la solution de chlorite, d'un compose solu ble d'iui metal alcalino-terreLix en qnantite suffisante pour pö eeipiter les impuretes. Les sels de baryiim constitues d'anions inertes par rapport au chlorite de sodium sont propres ä cette Operation, ainsi par exemple 1e chlorure, 1e nitrate, 1'oxyde, 1'hydroxyde, conviennent parfaitement. Il a ete troitve, en oiitre, que les composes correspondants@du-ealeiiim-pour- raient eire utilises pour effectuer i-me purifi cation appreciable des liqueurs de chlorite de sodium, mais ils ont tendance ä ne precipiter qii.'incompletement les impuretes en laissant des composgs solnbles de caleiiun dass la li queur. Les composes correspondants du stron tiLun sont aussi efficaces que les composes du baryum, mais ils sont plus cofiteux.

Le procgde selon 1'invention, ponr la puri fication de chlorites solubles dans 1'eau, no tamment du chlorite de sodium, est caracte ris6 en ce qu'une liqueur aqueuse de chlorite est traitge par un composg soluble dans 1'eau d'un metal alcalino-terreux ayant un poids atomiqLze situe entre 87 et 138, les impuretes precipitees sont ensuite e1iminees par filtra- tion, et la solution de chlorite ainsi obtenue est evaporee et 1e chlorite seche.

La mise en Oeuvre du, procede peut s'ope- rer de la fagon suivante, dans 1e Gas de la pu- rification du chlorite de sodium: Le reactif choisi est en ,prineipe ajoute au melange. reaetionnel adneux de soude causti- que, de chaux et de carbone, aprA 1'absorp- tion du C102, mais an peut aussi 1'ajouter au filtrat retire de ce melange. La brevetee a constate avec surprise que 1e precipite suppM- mentaire forme par 1'introduction du eom- pose de baryum ou de stronti-Lun, loin d'aug- menter les difficultes de filtrage, a, au con- traire, un effet salutaire sur les produits soli des presents dans 1e melange reactionnel qui facilite la filtration ulterieure. La duree de filtration du melange traite au compose de baryum peut ainsi eire abaissee de plus de la moitie de Gelle de la filtration dans les con- ditions anterieures. Un autre resultat inat- tendu est 1'abaissement de la prdportion de R:203 (Oxydes de fer et d'aluminium) contenn dann 1e chlorite de sodiiim. Le chlorite non traite peut en contenir 0,1 /o, tandis que 1e chlorite traite en contient generalement moins de 0,01 lo. Le reactif est ordinairement ajoute sous forme de solution aqueuse, qui est en general une sol-Lition saturee, bien que Fon puisse utiliser un lait dun reactif moins so <U>lubl</U>e, par exemple Ba(OpI)2.8II20. Le -jeactif-peut-etre - ajöute-au -melange-.r6aetion- nel sous forme de cristaux avec des rgsultats satisfaisants.

A cause de la nature incertaine et variable des impuretes organiqnes solubles, il West pas possible de donner des proportions fixes ä introduire, en se basant sur la teneur de la liqueiir en chlorite de sodiiun. La brevetee a trouve que poLir determiner tres simplement la proportion de rgactif ä ajouter, pour cha- que Operation, an peut faire un essai qui don- nera 1e volume de solution de reactif ngces- saire pour precipiter 1e maximum des impu- retAs dun echantillon de liqueur de volume connu. Par exemple, an ajoute goutte ä goutte ä 10 cm?, du m61ange reactionnel, une solution de chlorirre de baryum ä 10 %, jusqu'ä ce que 1'additiori de reaetif ne produise plus de pre- cipite. A partir du volume de reaetif ainsi mesure, an peut calcider 1e volume de solution de chlorirre de baryum ä 10 % ä ajouter ä, par exemple, 4500 litres de m61ange pour ob- tenir la precipitation la plus eomplUe. Le ti- trage ei-dessus peut aussi etre effectue ä faide dune solution saturee de chlorirre de baryiun.

Il est ainsi possible, au moyen du titrage, d'ajouter une quantite de reactif juste suffi- sante pour obtenir une purification maximum, en evitant, en meine temps, un exces de r6ac- tif qui souillerait ensuite 1e produit. Il peut arriver, dans certains Gas, par inadvertance ou par accident, qu'il y ait un exces de reactif. Il est facile de faire disparaitre cet exces par addition au m61ange de la quantite necessaire de carbonate de soude; 1'exces de reactif est alors elimine par filtration sous forme de car- bonate insoluble. 0n savait jusqu'ici qu'en traitant le m61ange reactionnel par du car- bonate de soude, an abaisse la teneur du m6- lange en calcium et, par consequent, aussi Gelle du chlorite de sodium. Il est donc avan- tageux de combiner ce traitement avec celiii au compose de baryum ou strontium pour obtenir un produit pauvre en calcium. Un chlorite de sodiiuu solide, n'ayant pas ete traite, peut contenir jusqu'ä environ 0,2 0/0 de CaC03. Traite par un compose de baryum ou de strontium et du carbonate de soude, 1e produit final ne contient plus que 0,02 % de CaC03.

Des considerations economiques peuvent evidemment imposer 1'utilisation dune quan- tit6 de reactif un peu inferieure ä Gelle qui est necessaire pour purifier au maximum 1e chlorite.

L'invention Sera decrite plus en detail ä 1'aide des exemples suivants. Dans Ges exem- ples, qui se rapportent ä la purification du chlorite de sodium, le point d'inflammation des differents echantillons de chlorite de so- dium a ete mesure sirr des produits seches dans un four ä vide pendant une nuit. Des resultats interessants n'ont pas pu Ure obte- nus par seehage ä 110 C sous la pression atmospherique, mais avec un vide d'environ 25 mm de I3g les resultats ont ete satisfai- sants. 0n a rempli une eprouvette propre jus- qu'ä ime profondeur d'environ 4 cm et an 1'a plongee dans un bain de metal deRTI ID="0003.0278" WI="11" HE="4" LX="1614" LY="406"> Woods dont la temperature croit d'environ 2 C par mi- nute, jusqu'ä ce que 1'inilammation se pro- duise. 0n a mesure ensuite 1e coefficient de transmission de la lumiere en dissolvant 1e chlorite dans feau dans la proportion de 1 kg par 4,5 litres et en comparant la transiliission dune radiation hunineuse de 5200 A, dune part, ä, travers cette solution et, d'autre Part, ä travers de feau pure, dans un colorimUre photo-electrique.

Exeniple <I>I:</I> 0n a ajoute, ä 22,5 litres de filtrat resiLl- tant de la rediiction, une solution aqueuse de chlorirre de baryum en quantite juste suffi- sante pour determiner la pAcipitation com- plete des impuretes organiques. Apres filträ- tion, an a concentre la solutiön dann 1e vide et an 1'a envoyee sirr des rouleaux de sechage chailffes interieurement ä la vapeur d'eau. Le sechage a ete effectue saus incident et an a obtenu un chlorite de sodium solide blanc pre- sentant im. coefficient de trausmission de la himiere de 86 %, tandis qu'une valeur d'en- viron 50 % avait ete mesuree pour 1e produit non traite. Il n'y avait pas de baryum dans 1e -produit, dopt la temperature d'allumage etait de 165 C.

Exempbe II: 0n a ajoute 200 kg de cristaux de chlo rirre de baryum ä environ 14 m3 de melauge reactionnel. La vitesse de filträtion de la masse a .'ete d'environ 2,4 fois Gelle des masses similaires non traitees. Apres filtration, an a fait passer la liqueur pürifiee ä travers un evaporateur et des reservoirs de sechage de la liqueur pour fenvoyer ensuite ä des rouleaux de sechage chauffes ä la vapeur d'eau. Ma1- gre la contamination de la solution purifiee, contamination due ä des liqueurs residuelles non purifiees contenues dans 1'appareillage utilise, 1e produit obtenu a donue im coeffi- cient de transmission de la ltuniere de 74 /o,

ce qui represente une am61ioration conside rable par rapport ä la- valeur de 501/o obte nue saus purification. Bien que l'arrivee de la liqüeur aux rouleaux de sachage ait 6t6 interrompue -plusieurs fois pendant cette op6 ration exp6rimentale, ce qui favorise la sur chaLüfe du produit et, par cons6quent, une violente dacomposition, aucLin ph6nomene flambant n'a dte constat & Le point d'inflam mation de ce produit a 6t6 constata ä 157 C. <I>Exemple III:</I> Une autre charge de chlorite de sodium a 6t6 traitee sensiblement de la maniere d6crite dans 1'exemple II, sauf qii'une petite quan tite de carbonate de soude a 6t6, en outre, ajoutee ä la bouillie apres 1e traitement par le chlorure de. baryLun et av ant la filtration. 0n a obtenu par filtrage et Achage un chlo rite de sodium ne contenant que 0,003 % de R203 et 0,027 % de carbonate de calciLtm. Le point d'inflammation a 6t6 constate ä 164 C et 1e coefficient de transmission de la lumiere etait de 86 /o.

<I>Exemple IV:</I> 0n a obtenu des resultats egalement Bons en utilisant, comme rdactif, de 1'hydroxyde de baryum au lieu de chlorure de baryum.

<I>Exemple V:</I> Le traitement par du nitrate de baryuni a donnd un chlorite de sodiLim pr6sentant sensiblement les memes qualites, relativement au point d'inflammation, ä la teneur en R203 et ä la vitesse de Eiltrage du melange. <I>Exemple VZ:</I> 0n a constate quo 1e Chlorure de strontiuni est aussi efficace qiie 1e Chlorure de baryilm comme reactif de purification, mais 1e prix de revient est plus eleve.

<I>Exemple VII:</I> L'hydroxyde de strontium a 6t6 utilis6 comme raactif, et an a constate qu'il vaut en efficaeite 1e Chlorure de baryum, pour ce traitement, mais son prix de revient est plus 616v6.

La presente invention perinet donc d'am6 liorer 1e produit relativement ä sa Couleur, ä

sa stabilitd et A sa teneur en iniptiretes nikal liques telles que les oxydes de fer et d'alumi nium. 0n s'est referd particLilierement au chlorite de sodium, mais 1e proced6 se prete parfaitement ä d'autres chlorites solubles dans 1'eau, y compris notamment 1e chlorite de potassium et 1e chlorite de calciLim. Dans ce dernier cas, an 6vite naturellement 1'utili sation de carbonate de soude pour eliminer 1e rdactif en exces.

Claims (4)

1. REVENDICATION: Proc6de de purification de chlorites solu bles dans 1'eau, notamment du chloHte de so dium, prepares par r4dLiction, par 1e carbone, du bioxyde de chlore, caractaris6 en ce qu'une liqueur aqLieuse de ehlorite est traitee par un compos6 solilble. dans 1'eaii d'un metal alca lino-terreux ayant un poids atomique situe entre 87 et 138, les impuretes pr6eipitees sont ensuite 61iminees par filtration, et la solution de chlorite ainsi obtenue est evaporee et le chlorite s6ch6. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Proc6d6 selon la revendication, carac terise en ce que la purification s'opere sur tLue liqtieur de ehlorite de sodium.
2. 2. Proced6 selon la sous-revendication 1, caracterise en ce que ledit compose d'un m6tal alcalino-terreux est ajoLita en excA ä la liqueur de chlorite et du carbonate de soude est ensuite introduit pour prdcipiter le metal alcalino-terreux en exces.
3. 3. Procede selon la sous-revendication 2, caractdris6 en ce que ledit compos6 d'un m6 tal alcalino-terreux est introduit dans la li queur de chlorite de Na avant la filtration du m61ange reactionnel.
4. 4. Procsda selon la sous-revendication 2, caracterise en ce que ledit compose d'un me tal alcalino-terreLix est introduit dans la li queur de chlorite de Na apres la filtration du m61ange reactionnel.