Procédé de fabrication de chlorure ferrique hexahydraté granulé L'invention concerne un procédé de fabrication de chlorure ferrique hexahydraté présentant des propriétés d'utilisation améliorées.
On sait que le chlorure ferrique hexahydraté solide est utilisé dans divers domaines de l'industrie, notam ment pour l'épuration des eaux par floculation et pour la rotogravure. Il est généralement obtenu par coulée et refroidissement du chlorure ferrique liquide à 60 %, soit dans des lingotières, soit directement dans des récipients en carton. Lorsqu'on opère suivant cette technique, des surfusions très importantes se manifestent et la solidifi cation naturelle peut demander plusieurs semaines, bien que la température de cristallisation du chlorure ferri que hexahydraté soit de 37 C.
D'autre part, le produit solidifié se présente sous forme de blocs de grandes dimensions, pesant par exemple<I>25 kg,</I> qu'il est en géné ral nécessaire de broyer pour satisfaire les exigences de la clientèle. Or, le broyage constitue une opération oné reuse car le chlorure ferrique hexahydraté est extrême ment corrosif et hygroscopique ; le broyage provoque la formation de poussières qui s'humidifient et qui sont pour cette raison difficilement récupérables.
Si la solu tion aqueuse à 60 % de chlorure ferrique mise en oeuvre est obtenue à partir des liquides résiduaires de décape- ries, elle peut contenir une certaine proportion d'acide chlorhydrique, qui se retrouve dans le chlorure ferrique solidifié sous forme de poches de solution saturée en FeC13 et en HCI.
La présente invention vise à éviter les inconvénients précités en mettant à la disposition de l'industrie un produit granulé exempt de fines, doué de bonnes pro priétés de mobilité et présentant des caractéristiques d'utilisation améliorées. L'invention permet également d'abréger notablement le temps nécessaire à la prépara tion du produit.
La titulaire a trouvé que l'on peut fabriquer du chlorure ferrique hexahydraté présentant des propriétés d'utilisation améliorées par un procédé caractérisé en ce que du chlorure ferrique hydraté liquide à 60 % de FeC13 est amené à l'état de granules de diamètre com pris entre 1 et 10 mm par une granulation effectuée en présence de germes de cristallisation constitués par des particules solides de chlorure ferrique hexahydraté.
Les granules de chlorure ferrique hexahydraté peu vent notamment être obtenus par dispersion d'une solu tion aqueuse de chlorure ferrique à 60 % sur un lit de granules maintenu en mouvement dans un tambour hori zontal tournant, la température du lit étant inférieure à 37 0 C. La chaleur de solidification, qui est de 44 kcal/kg FeC13.6H30, peut être éliminée par arrosage de la. paroi extérieure du tambour au moyen d'eau froide ou d'une saumure réfrigérante, et/ou par balayage du tambour au moyen d'un débit d'air sec.
Ce dernier mode de refroidissement convient notamment dans le cas où la solution de chlorure ferrique contient de l'acide chlor hydrique, par exemple si l'on utilise les liquides résiduaires des décaperies ; le balayage d'air vaporise HCl et de l'eau, en contribuant ainsi au refroidissement.
Afin de diminuer la quantité de chaleur à éliminer, il est avantageux d'alimenter le tambour par du chlorure ferrique surfondu jusqu'à 280 C.
On peut obtenir des granules d'aspect et de poids spécifique apparent différents en modifiant légèrement les conditions de marche du tambour. Si la température de la solution de chlorure ferrique est plus basse que la température du lit, la solution se fige instantanément sur les granules qui présentent alors une surface très rugueuse et ont un poids spécifique apparent plus fai ble, par exemple 0,7 kg/dm3. Inversement, si la tempéra ture de la solution est plus élevée que la température du lit, la solution imprègne parfaitement les granules avant de se solidifier ; les granules sont alors parfaitement lis ses et ont un poids spécifique apparent de 0,9 kg/dm3 analogue à celui du produit coulé et concassé.
Au lieu d'un tambour horizontal tournant, on peut utiliser d'autres types d'appareils granulaires, notamment une sole tournante inclinée.
Un autre mode de réalisation consiste à laisser tom ber des gouttelettes d'une solution de chlorure ferrique à 60 % inoculée par des particules de FeC13.6H20 dans un solvant organique.
Les exemples ci-après exposent des modes d'exécu tion du procédé et font ressortir les avantages qui en découlent. <I>Exemple 1</I> Dans un cylindre en verre de 100 mm de diamètre et de 300 mm de longueur, on introduit 700g de FeCl..6H20 broyé à 2 mm environ. Le cylindre est fermé aux extrémités et placé sur un entraîneur à rou leaux qui le fait tourner à la vitesse de 54 tours/mn.
Par une ouverture axiale, on introduit 1 m3 N/h d'air à 210 C et 11 % d'humidité relative et on arrose l'entiè- reté de la surface du lit avec du chlorure ferrique à 60 % liquide à 370 C, à raison de 500 g/h.
La température du lit s'établit à 31o C et l'on recueille en continu, par débordement sur un déversoir, des granules parfaitement secs, à surface lisse, dont le diamètre est de 2 mm environ.
<I>Exemple 2</I> Dans un tambour horizontal de 0,8 m de diamètre et de 3 m de longueur, constitué d'une virole métallique recouverte extérieurement et intérieurement d'une cou che protectrice de résine époxyde, on introduit 300 kg de granules de FeC13.6H20. La vitesse de rotation du tambour est de 9 tours/mn.
Par une rampe longitudinale munie d'ajutages, on arrose l'entièreté de la surface du lit avec du chlorure ferrique à 60 % liquide à 280 C, avec un débit de 100 kglh. La teneur en HCl du chlorure ferrique est de 0-0,4 %. Par une ouverture axiale, on introduit un débit d'environ 5 m3 N/h d'air sec pour éliminer HCl et évi ter toute rentrée d'humidité dans l'appareil.
La température du lit s'établit à 300 C et l'on recueille en continu, par débordement sur un déversoir d'extrémité, des granules parfaitement secs, à surface rugueuse dont le diamètre est d'environ 8 mm. Les gra nules sont exempts d'HCl et présentent des propriétés avantageuses en ce qui concerne l'absence de fines, la mobilité et la vitesse de dissolution dans l'eau.
Ils conviennent particulièrement bien pour les pro cédés modernes de manutention et de mise en aeuvre, par exemple pour l'alimentation à débit constant d'une cuve de dissolution.
La vitesse de dissolution des granules dans l'eau est nettement supérieure à celle du chlorure ferrique coulé, broyé à la même dimension.
<I>Exemple 3</I> Une solution de chlorure ferrique à 60 % est refroi die à 10-151)C et inoculée par adjonction d'environ 0,5 g de FeCl3.6H20 pulvérisé par kg. On traite la solu tion inoculée au mélangeur vibrant pendant 5-10 mn puis on l'introduit goutte à goutte, sous agitation vigou- reuse, dans une colonne de<B>180</B> cm de hauteur et de 5 cm de diamètre contenant du trichloréthylène et refroidie extérieurement de manière que la température en tête de colonne soit de -161, C et que la température au pied de la colonne soit d'environ - 5o C.
Durant la chute libre des gouttes de solution inoculée à travers le solvant (environ 15 sec), il se produit une cristallisation en boules d'environ 4 mm de diamètre. A leur arrivée au pied de la colonne, les boules ne sont pas entière ment cristallisées mais contiennent un noyau liquide qui se solidifie après 5 mn environ. Il convient d'éviter un contact prolongé des boules avec le solvant refroidi, sous peine de provoquer leur désintégration en poudre.
Si l'on opère en discontinu, les granules doivent être séparés du trichloréthylène dès achèvement de la cris tallisation, le solvant récupéré pouvant bien entendu être recyclé. Les traces de solvant restant sur les granu les peuvent être chassées par mise sous vide.
Le trichloréthylène peut être remplacé par un autre liquide organique restant inerte dans les conditions opé ratoires.