EP1198421A1 - Compositions d'un tensio-actif anionique et d'un cation mineral applicees en milieux aqueux - Google Patents

Compositions d'un tensio-actif anionique et d'un cation mineral applicees en milieux aqueux

Info

Publication number
EP1198421A1
EP1198421A1 EP00938858A EP00938858A EP1198421A1 EP 1198421 A1 EP1198421 A1 EP 1198421A1 EP 00938858 A EP00938858 A EP 00938858A EP 00938858 A EP00938858 A EP 00938858A EP 1198421 A1 EP1198421 A1 EP 1198421A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
composition according
solution
anionic surfactant
equal
mineral cation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00938858A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Claude Magnier
Pierre-Yves Le Goff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rhodia Chimie SAS
Original Assignee
Rhodia Chimie SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhodia Chimie SAS filed Critical Rhodia Chimie SAS
Publication of EP1198421A1 publication Critical patent/EP1198421A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/01Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation using flocculating agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/542Phosphorus compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/547Tensides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/12Sulfonates of aromatic or alkylated aromatic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/14Derivatives of phosphoric acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/12Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/14Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof derived from aliphatic hydrocarbons or mono-alcohols
    • C11D1/146Sulfuric acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/12Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/29Sulfates of polyoxyalkylene ethers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C5/00Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
    • D21C5/02Working-up waste paper
    • D21C5/025De-inking
    • D21C5/027Chemicals therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/10Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from quarries or from mining activities
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/26Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
    • C02F2103/28Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/30Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the textile industry
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/12Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/123Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof derived from carboxylic acids, e.g. sulfosuccinates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/12Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof
    • C11D1/22Sulfonic acids or sulfuric acid esters; Salts thereof derived from aromatic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/34Derivatives of acids of phosphorus
    • C11D1/342Phosphonates; Phosphinates or phosphonites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/02Anionic compounds
    • C11D1/34Derivatives of acids of phosphorus
    • C11D1/345Phosphates or phosphites
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/64Paper recycling

Definitions

  • ferrous or fer ⁇ que chloride ferrous or fer ⁇ que sulfate, fer ⁇ que chlorosulfate.
  • Polychlorides or polychlorosulfates of aluminum can also be used, in particular because of their good flocculation and coagulation properties.
  • the object of the present invention is in particular to provide a compound which can be used in aqueous media, effective in particular in the treatment of aqueous media, for example waste water or industrial aqueous effluents, and more particularly in the clarification of waste water of urban origin. or industrial.
  • the main object of the invention consists of a composition, in particular a solution, capable of being obtained by mixing (reaction), generally with stirring, of at least one solution A of at least one tensio- anionic active with at least one solution B of at least one mineral cation of charge greater than or equal to 2, in a proportion greater than the stoichiometry
  • composition according to the invention has a charge neutralization function applicable in particular in coagulation / flocculation, in complexation.
  • Any anionic surfactant comprises a nonionic part (which generally consists of a hydrocarbon chain of hydrophobic character and, optionally, of a polyalkoxylated chain of hydrophilic character, in particular polyethoxylate) and an ionic polar part.
  • the ionic polar part of the anionic surfactant in solution A is usually a phosphate, a phosphonate, a carboxylate, a sulfonate, a sulfate or a succinate of an alkali or alkaline earth metal.
  • an anionic surfactant chosen from alkylphosphates, alkylarylphosphates, etherphosphates, alkylsulfonates, alkylbenzenesulfonates, alkylsulfates, alkylarylsulfates, alkylethersulfates, alkylarylethersulfates or polyalkyloxyethoxyl) no.
  • Said anionic surfactant can thus be chosen from polyoxyethylenated tri (1-phenylethyl) phenols having from 10 to 40 ethylene oxide (EO) units per mole of phenol and the nonionic portion of which has a HLB value ("Hydrophilic / Lipophilic Balance") greater than 10, in particular at least 1 1, 5, for example between 1 1, 5 and 18.
  • EO ethylene oxide
  • said anionic surfactant is a polyoxyethylenated tri- (phenyl-1 ethyl) phenol sulfate having 1 6 O.E units.
  • the anionic surfactant of solution A can also be such that its nonionic part usually has an HLB value of at most 10, in particular at most 8, for example at most 4. So, for example , said anionic surfactant is an alkali metal, preferably sodium, dodecyl sulfate.
  • the mineral cation of solution B has a chain greater than or equal to 2. It is usually chosen from g 2+ , Al 3+ , Fe 3+ , La 3+ , Zr 4+ . Said cation is preferably Fe 3+ or even more preferably Al 3+ .
  • said mineral cation is present in solution B in general in the form of a soluble salt.
  • soluble salt chlorides, nitrates, acetates can be used.
  • a soluble salt is used which is free from the nitrogen element, which makes it possible to overcome any problems linked to its presence.
  • a chloride is used.
  • Solution B is preferably a solution of ferric chloride or, even more preferably, a solution of aluminum chloride.
  • solution A of anionic surfactant and solution B of mineral cation with a charge greater than or equal to 2, for example in the case of aluminum chloride, are used in such a way that the molar ratio
  • the amount of mineral cation with a charge greater than or equal to 2 used is preferably between 0.2 and 0.9 mole, in particular between 0.25 and 0.8 mole, for example between 0.35 and 0, 65 mole, per kg of reaction mixture (solutions A + B).
  • Solution A generally has an anionic surfactant content greater than its critical micellar concentration: it thus generally contains the anionic surfactant in the form of micelles.
  • anionic surfactant is in dissolved form in solution A.
  • the pH of the solution B of mineral cation with a charge greater than or equal to 2 is lower than the polymerization pH of said cation: this mineral cation is thus preferably used in non-polymerized form.
  • the temperature of the anionic surfactant solution A is generally higher than its Kraft temperature.
  • the composition according to the present invention is generally prepared by adding solution A of anionic surfactant to solution B of an inorganic cation with a charge greater than or equal to 2. According to a variant, on the one hand, this addition is carried out slowly , and, on the other hand, solution A has a temperature between 10 and 30 ° C. According to another more preferred variant, on the one hand, this addition is carried out quickly, and, on the other hand, solution A has a temperature of at least 40 ° C, for example between 40 and 75 ° C.
  • the composition according to the invention is generally in the form of a solution. The preparation conditions are such that this solution is preferably homogeneous, in particular monophasic.
  • the composition according to The invention can be implemented for the conditioning of sludge from purification, in particular by biological means, of waste or residual water, of urban or industrial origin.
  • composition according to the invention can be used as an aid in the filtration of mineral oxides, such filtration being a unit operation very frequent in the chemical industry. It can thus make it possible to increase the speed of filtration and therefore to increase the productivity of the filtration means used.
  • composition according to the invention in particular in the case where the starting anionic surfactant is such that its nonionic part has an HLB value of at most 10, in particular at most 8 and for example at least plus 4, can find a particularly interesting application in the processes of processing or manufacturing of paper. It can thus be used for deinking paper; it can also be used as a retention agent in the manufacture of the paper sheet or as a waterproofing agent for paper surfaces. It can also be used for mineral processing.
  • composition in accordance with the present invention can be used in traditional applications of cationic surfactants, for example:
  • bactericide in the petroleum field, as a bactericide, corrosion inhibitor, agent for retarding clogging, cationic emulsifier, - as a bactericide or algicide in cleaning, hygiene or cosmetic products,
  • the molar ratio (Al 3 + ) / (Soprophor 4D384) is equal to 2.
  • the amount of Soprophor 4D384 used is 0.1 5 mol per kg of reaction mixture; the amount of aluminum used is 0.3 mole per kg of reaction mixture.
  • a solution B of aluminum chloride is prepared by introducing, with stirring, 7.25 g of AICI 3 , 6H 2 0 in 20 g of water.
  • solution A is added to solution B, the two solutions being at ambient temperature.
  • An aqueous solution A of Soprophor 4D384 is prepared by introducing, with stirring, 88.5 g of Soprophor 4D384 into 280 g of water.
  • the molar ratio (Al 3 + ) / (Soprophor 4D384) is equal to 2.
  • the amount of Soprophor 4D384 used is 0.15 mol per kg of reaction mixture; the amount of aluminum used is 0.3 mole per kg of reaction mixture.
  • the solution obtained (called S3) has a pH of 1.5.
  • the mixture is then homogenized by means of ultrasound for 15 minutes.
  • the suspension volume is made up to 1 liter with demineralized water.
  • the suspension is transferred to a 30-liter polyethylene container.
  • Powdered milk (7.7 g ⁇ 0.1 g) rich in calcium is then added to the suspension. Finally, the latter is stirred for 1.5 to 2 hours by means of a mechanical stirrer (300 rpm) provided with a blade with two retractable branches.
  • a KEMIRA 208 flocculator is used, the temperature of the thermostatically controlled bath being adjusted to 17 ° C.
  • the agitation times are adjusted according to the sequence of operations programmed in 6 different pots:
  • test is carried out in a similar manner to determine the optimal performance of the S2, S3 and Aquarhône 18 products in purification.
  • the cleaning performance is good when the turbidity is lowered while creating a minimum volume of sludge.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

L'invention est relative à des compositions susceptibles d'être obtenues par mélange d'une solution d'un tensio-actif anionique avec une solution d'un cation minéral de charge supérieure ou égale à 2. Elle est également relative à leur utilisation dans les milieux aqueux, notamment pour la clarification des eaux résiduaires urbaines ou industrielles.

Description

COMPOSITIONS D UN TENSIO-ACTIF ANIONIQUE ET D UN CATION MINERAL APPLIQUEES EN MILIEUX
AQUEUX
La présente invention concerne une nouvelle composition utilisable notamment dans les milieux aqueux.
Elle est également relative à son application au traitement des milieux aqueux, notamment à la clarification des eaux résiduaires, mais aussi à d'autres applications Il est connu d'employer divers agents lors du traitement des eaux, notamment des eaux usées (urbaines ou industrielles).
On peut ainsi citer le chlorure ferreux ou ferπque, le sulfate ferreux ou ferπque, le chlorosulfate ferπque.
On peut également utiliser des polychlorures ou des polychlorosulfates d'aluminium, en raison notamment de leurs bonnes propriétés de floculation et de coagulation.
La présente invention a notamment pour but de fournir un composé utilisable dans les milieux aqueux, efficace notamment dans le traitement des milieux aqueux, par exemple des eaux usées ou des effluents aqueux industriels, et plus particulièrement dans la clarification des eaux résiduaires d'origine urbaine ou industrielle.
Ainsi, l'objet principal de l'invention consiste en une composition, en particulier une solution, susceptible d'être obtenue par mélange (réaction), en général sous agitation, d'au moins une solution A d'au moins un tensio-actif anionique avec au moins une solution B d'au moins un cation minéral de charge supérieure ou égale à 2, dans une proportion supérieure à la stœchiométπe
Par proportion supérieure à la stcechiométπe, on entend que le rapport molaire cation minéral de charge supérieure ou égale à 2 sur tensio-actif anionique est supérieur au rapport charge du tensio-actif anionique sur charge dudit cation minéral La composition selon l'invention possède une fonction de neutralisation de charge applicable notamment en coagulation/floculation, en complexation.
Tout tensio-actif anionique comporte une partie non-ionique (qui est généralement constituée d'une chaîne hydrocarbonée à caractère hydrophobe et, éventuellement, d'une chaîne polyalcoxylée à caractère hydrophile, notamment polyéthoxylée) et une partie polaire ionique. La partie polaire ionique du tensio-actif anionique de la solution A est habituellement un phosphate, un phosphonate, un carboxylate, un sulfonate, un sulfate ou un succinate de métal alcalin ou alcahno-terreux.
COPIE DE CUI .HR ATJON On peut notamment employer un tensio-actif anionique choisi parmi les alkylphosphates, les alkylarylphosphates, les étherphosphates, les alkylsulfonates, les alkylbenzènesulfonates, les alkylsulfates, les alkylarylsulfates, les alkyléthersulfates, les alkylaryléthersulfates ou les dialkylsulfosuccinates de métal alcalin, polyalcoxylés (notamment polyéthoxylés) ou non.
Le tensio-actif anionique de la solution A peut être tel que sa partie non-ionique présente une valeur HLB ("Balance Hydrophilie / Lipophilie") supérieure à 10, en particulier d'au moins 1 1 ,5, par exemple comprise entre 1 1 ,5 et 1 7. Cette partie non-ionique comprend alors habituellement, outre une chaîne hydrocarbonée à caractère hydrophobe, une chaîne polyalcoxylée à caractère hydrophile, en particulier polyéthoxylée.
Ledit tensio-actif anionique peut être ainsi choisi parmi les sulfates de tri(phényl-1 éthyl) phénols polyoxyéthylénés ayant de 10 à 40 motifs d'oxyde d'éthylène (O.E.) par mole de phénol et dont la partie non-ionique présente une valeur HLB ("Balance Hydrophilie / Lipophilie") supérieure à 10, en particulier d'au moins 1 1 ,5, par exemple comprise entre 1 1 ,5 et 18.
Alors, par exemple, ledit tensio-actif anionique est un sulfate de tri-(phényl-1 éthyl) phénol polyoxyéthyléné ayant 1 6 motifs O.E..
Le tensio-actif anionique de la solution A peut également être tel que sa partie non-ionique présente habituellement une valeur HLB d'au plus 10, en particulier d'au plus 8, par exemple d'au plus 4. Alors, par exemple, ledit tensio-actif anionique est un dodécyl sulfate de métal alcalin, de préférence de sodium.
Le cation minéral de la solution B présente une chaîne supérieure ou égale à 2. Il est habituellement choisi parmi g2+, Al3+, Fe3+, La3+, Zr4+. Le dit cation est, de préférence, Fe3+ ou, de manière encore plus préférée, Al3+.
De même, ledit cation minéral est présent dans la solution B en général sous forme d'un sel soluble. A titre de sel soluble, on peut utiliser les chlorures, les nitrates, les acétates. En général, on utilise un sel soluble exempt de l'élément azote, ce qui permet de s'affranchir des problèmes éventuels liés à sa présence. De manière très préférée, on emploie un chlorure.
La solution B est de préférence une solution de chlorure ferrique ou, de manière encore plus préférée, une solution de chlorure d'aluminium.
De manière avantageuse, la solution A de tensio-actif anionique et la solution B de cation minéral de charge supérieure ou égale à 2, par exemple dans le cas du chlorure d'aluminium, sont mises en œuvre de telle manière que le rapport molaire
(cation minéral de charge supérieure ou égale à 2) / (tensio-actif anionique) soit compris entre 1 et 20, en particulier entre 1 ,5 et 10 ; les solutions A et B sont par exemple mises en œuvre de telle manière que ce rapport molaire soit compris entre 2 et 5.
La quantité de tensio-actif anionique mise en œuvre est de préférence d'au plus 0,6 mole, en particulier d'au plus 0,4 mole, par exemple comprise entre 0,1 5 et 0,35 mole, par kg de mélange réactionnel (solutions A + B).
La quantité de cation minéral de charge supérieure ou égale à 2 mise en œuvre est de préférence comprise entre 0,2 et 0,9 mole, en particulier entre 0,25 et 0,8 mole, par exemple entre 0,35 et 0,65 mole, par kg de mélange réactionnel (solutions A + B). La solution A présente généralement une teneur en tensio-actif anionique supérieure à sa concentration micellaire critique : elle contient ainsi en général le tensio-actif anionique sous forme de micelles.
La solution B présente généralement une teneur en cation minéral (de charge supérieure ou égale à 2) inférieure à la solubilité du sel employé. De manière préférée, le pH de la solution A de tensio-actif anionique est inférieur au pH de polymérisation dudit cation minéral : ainsi, de préférence, ce cation minéral ne se polymérise pas au cours de la préparation de la composition selon l'invention.
Il est souhaitable que le tensio-actif anionique se trouve sous forme dissoute dans la solution A.
De même, de manière préférée, le pH de la solution B de cation minéral de charge supérieure ou égale à 2 est inférieur au pH de polymérisation dudit cation : ce cation minéral est ainsi de préférence mis en œuvre sous forme non polymérisée.
Le plus souvent, les solutions A et B à mélanger se trouvent à une température comprise entre 10 et 75 °C.
La température de la solution A de tensio-actif anionique est généralement supérieure à sa température de Kraft.
La composition selon la présente invention est en général préparée par addition de la solution A de tensio-actif anionique dans la solution B de cation minéral de charge supérieure ou égale à 2. Selon une variante, d'une part, cette addition est effectuée lentement, et, d'autre part, la solution A présente une température comprise entre 10 et 30 °C. Selon une autre variante plus préférée, d'une part, cette addition est effectuée rapidement, et, d'autre part, la solution A présente une température d'au moins 40 °C, par exemple comprise entre 40 et 75 °C. La composition selon l'invention se présente généralement sous la forme d'une solution. Les conditions de préparation sont telles que cette solution est, de préférence, homogène, en particulier monophasique.
Le pH de la composition selon l'invention est avantageusement inférieur à 2. Elle peut être utilisée dans les milieux aqueux.
Elle peut être employée notamment dans le traitement des milieux aqueux, par exemple des eaux usées ou des effluents aqueux industriels, et plus particulièrement dans la clarification des eaux résiduaires d'origine urbaine ou industriellepour le traitement de milieux aqueux ; ce traitement peut être réalisé selon les méthodes classiquement mises en œuvre dans ce domaine. Elle peut être également utilisée pour la détoxification d'effluents chargés en espèces polluantes anioniques (notamment arseniates, chromâtes, plombâtes) et pour la décantation des vases portuaires ou lagunaires. Dans le cas où le tensio-actif anionique de départ est tel que sa partie non-ionique présente une valeur HLB d'au plus 10, en particulier d'au plus 8 et par exemple d'au plus 4, la composition selon l'invention peut être mise en œuvre pour le conditionnement de boues issues de l'épuration, notamment par voie biologique, d'eaux usées ou résiduaires, d'origine urbaine ou industrielle.
En outre, la composition selon l'invention peut être employée comme aide à la filtration d'oxydes minéraux, une telle filtration étant une opération unitaire très fréquente dans l'industrie chimique. Elle peut ainsi permettre d'augmenter la vitesse de filtration et donc d'accroître la productivité des moyens de filtration utilisés.
La composition selon l'invention, notamment dans le cas où le tensio-actif anionique de départ est tel que sa partie non-ionique présente une valeur HLB d'au plus 10, en particulier d'au plus 8 et par exemple d'au plus 4, peut trouver une application particulièrement intéressante dans les procédés de traitement ou de fabrication du papier. Elle peut ainsi être utilisée pour le désencrage du papier ; elle peut également être employée comme agent de rétention dans la fabrication de la feuille de papier ou comme agent d'hydrofugation des surfaces papier. Elle peut aussi être destinée au traitement de minerais.
Enfin, la composition conforme à la présente invention peut être employée dans les applications traditionnelles des tensio-actifs cationiques, par exemple :
- dans le domaine du pétrole, comme bactéricide, inhibiteur de corrosion, agent retardant le colmatage, émulsionnant cationique, - comme bactéricide ou algicide dans les produits d'entretien, d'hygiène ou de cosmétique,
- comme adoucissant pour les textiles,
- dans le domaine du traitement de surfaces comme agent de nettoyage de bacs et de citernes. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. EXEMPLE 1
On prépare une solution aqueuse A de Soprophor 4D384 (sulfate de tri-(phényl-
1 éthyl) phénol polyoxyéthyléné ayant 1 6 motifs d'oxyde d'éthylène) en introduisant, sous agitation, 17,7 g de Soprophor 4D384, dont la partie non-ionique présente une valeur HLB de 1 2,5, dans 53 g d'eau de pH égal à 2,0, puis en ajoutant quelques gouttes d'acide chlorhydrique concentré pour ajuster le pH à 1 ,7.
On prépare une solution B de chlorure d'aluminium en introduisant, sous agitation, 7,25 g d'AICI3, 6H20 dans 20 g d'eau. On ajoute ensuite, sous agitation, la solution A à la solution B, les deux solutions se trouvant à température ambiante.
Le rapport molaire (Al3 + ) / (Soprophor 4D384) est égal à 2. La quantité de Soprophor 4D384 mise en œuvre est de 0,1 5 mole par kg de mélange réactionnel ; la quantité d'aluminium mise en œuvre est de 0,3 mole par kg de mélange réactionnel.
La solution obtenue (dénommée S1 ) présente un pH de 1 ,3.
EXEMPLE 2
On prépare une solution aqueuse A de Soprophor 4D384 en introduisant, sous agitation, 1 7,7 g de Soprophor 4D384, dans 56 g d'eau de pH égal à 2,1 .
On prépare une solution B de chlorure d'aluminium en introduisant, sous agitation, 7,25 g d'AICI3, 6H20 dans 20 g d'eau.
On ajoute ensuite, sous agitation, la solution A à la solution B, les deux solutions se trouvant à température ambiante.
Le rapport molaire (Al3 + ) / (Soprophor 4D384) est égal à 2. La quantité de Soprophor 4D384 mise en œuvre est de 0, 1 5 mole par kg de mélange réactionnel ; la quantité d'aluminium mise en œuvre est de 0,3 mole par kg de mélange réactionnel. La solution obtenue (dénommée S2) présente un pH de 1 ,5.
EXEMPLE 3
On prépare une solution aqueuse A de Soprophor 4D384 en introduisant, sous agitation, 88,5 g de Soprophor 4D384 dans 280 g d'eau.
On prépare une solution B de chlorure d'aluminium en introduisant, sous agitation, 36,25 g d'AICI3, 6H20 dans 100 g d'eau. On ajoute ensuite, sous agitation, la solution A à la solution B, les deux solutions se trouvant à température ambiante.
Le rapport molaire (Al3 + ) / (Soprophor 4D384) est égal à 2.
La quantité de Soprophor 4D384 mise en œuvre est de 0, 1 5 mole par kg de mélange réactionnel ; la quantité d'aluminium mise en œuvre est de 0,3 mole par kg de mélange réactionnel.
La solution obtenue (dénommée S3) présente un pH de 1 ,5.
EXEMPLE 4
On fait subir aux solutions S1 , S2, S3, ainsi qu'à de l'Aquarhône 18 (polychlorure d'aluminium commercialisé par Rhodia, contenant 4,56 mol d'aluminium / kg), un test de clarification d'une eau usée synthétique.
a- Synthèse de l'eau usée :
On mélange dans un récipient de 1 litre :
- eau déminéralisée 0,5 I
- bentonite (argile) 3,2 g ± 0,1 g - sucre 2,4 g ± 0, 1 g
- acide humique (Na) 0,2 g ± 0, 1 g
- CaCI2 5,1 g ± 0,1 g
- NH4CI 4,0 g ± 0, 1 g - K2HPO4 2,0 g ± 0,1 g - NaHC03 8,0 g ± 0,1 g
- Na2S, 9H20 308mg ± 5 mg
On homogénéise ensuite le mélange au moyen d'ultra-sons pendant 1 5 minutes.
On complète le volume de suspension à 1 litre avec de l'eau déminéralisée. On transvase la suspension dans un bac en polyéthylène de 30 litres.
On ajoute 4 litres d'eau déminéralisée à l'aide d'un récipient de 1 litre, puis 3 bidons contenant chacun 5 litres d'eau déminéralisée.
Du lait en poudre (7,7 g ± 0,1 g) riche en calcium est ensuite ajouté à la suspension. Enfin, on agite cette dernière pendant 1 ,5 à 2 heures au moyen d'un agitateur mécanique (300 tours/min) muni d'une pale à deux branches escamotables. b- Test de clarification
On utilise un floculateur KEMIRA 208, dont on règle la température du bain thermostaté à 1 7 °C.
On règle les temps d'agitation suivant l'enchaînement d'opérations programmées dans 6 pots différents :
1 2 3 4 5 6
Agitation rapide 60 s 60 s 60 s 60 s 60 s 60 s
Agitation lente 10 min 10 min 10 min 10 min 10 min 10 min
Sédimentation 1 5 min 15 min 15 min 15 min 15 min 1 5 min
Pour déterminer la dose de produit S1 conduisant aux performances optimales dudit produit en épuration, on introduit dans les 6 pots 1000 ml d'eau usée synthétique, auxquels a été ajouté le produit S1 à 6 doses différentes.. On pose les 6 agitateurs sur les pots.
On démarre en cascade toutes les 2 minutes environ chaque opération programmée. On retire chaque agitateur dès le début de la sédimentation dans le pot correspondant.
On aspire en fin de sédimentation, à l'aide d'un tuyau en polyéthγlène siiiconé rempli d'eau, 100 ml d'eau clarifiée afin de rincer ledit tuyau.
En maintenant l'une des extrémités du tuyau dans la solution surnageante, on prélève ensuite un échantillon de 250 ml d'eau clarifiée.
Le test est mené de façon analogue pour déterminer les performances optimales des produits S2, S3 et Aquarhône 18 en épuration.
On donne dans le tableau ci-dessous :
- la dose optimale de S1 , de S2, de S3 ou d'Aquarhône 18 (exprimée en Al203) pour obtenir la turbidité (24 heures) de la solution surnageante la plus faible,
- ladite turbidité,
- le volume de sédiment formé.
Il est en outre à remarquer que, dans le cas de l'Aquarhône 18, le minimum de volume de sédiment est obtenu (25 ml) pour une dose d'Aquarhône 1 8 de 1 1 6 mg/l, la turbidité (24 heures) de la solution surnageante étant alors de 37 NTU.
La performance d'épuration est bonne lorsque la turbidité est abaissée tout en créant un volume de boue minimum.
Les observations suivantes peuvent être faites :
- pour obtenir une turbidité basse avec l'Aquarhône 18, on peut n'en mettre qu'une quantité peu élevée (47 mg dΑI203 par litre), mais on obtient alors une boue volumineuse qui décante mal (61 ml) ;
- pour obtenir, avec l'Aquarhône 18, une qualité de boue au niveau de celle atteinte avec les produits S1 , S2 et S3, il faut utiliser 2,5 à 23 fois plus d'Aquarhône
18 que de produits S1 , S2 et S3 (en dose exprimée en mg dΑI203 par litre).

Claims

REVENDICATIONS
1- Composition susceptible d'être obtenue par mélange d'au moins une solution A d'au moins un tensio-actif anionique avec au moins une solution B d'au moins un cation minéral de charge supérieure ou égale à 2, dans une proportion supérieure à la stœchiométrie.
2- Composition selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la partie polaire ionique dudit tensio-actif anionique est un phosphate, un phosphonate, un carboxylate, un sulfonate, un sulfate ou un succinate de métal alcalin ou alcalino-terreux.
3- Composition selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit tensio-actif anionique est choisi parmi les alkylphosphates, les alkylarylphosphates, les étherphosphates, les alkylsulfonates, les alkylbenzènesulfonates, les alkylsulfates, les alkylarylsulfates, les alkyléthersulfates, les alkylaryléthersulfates ou les dialkylsulfosuccinates de métal alcalin, éventuellement polyalcoxylés.
4- Composition selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit cation minéral de charge supérieure ou égale à 2 est choisi parmi Mg +, Al +, Fe +, La +, Zr +.
5- Composition selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit cation minéral se trouve dans la solution B sous forme d'un sel soluble, de préférence choisi parmi les chlorures, les nitrates, les acétates.
6- Composition selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la solution B est une solution de chlorure d'aluminium.
7- Composition selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la solution A de tensio-actif anionique et la solution B de cation minéral de charge supérieure ou égale à 2 sont mises en œuvre de telle manière que le rapport molaire (cation minéral de charge supérieure ou égale à 2) / (tensio-actif anionique) soit compris entre 1 et 20, en particulier entre 1 ,5 et 10.
8- Composition selon la revendication 7, caractérisée en ce que la quantité de tensio- actif anionique mise en œuvre est d'au plus 0,6 mole, en particulier d'au plus 0,4 mole, par kg de mélange réactionnel. 9- Composition selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que la quantité de cation minéral de charge supérieure ou égale à 2 mise en œuvre est comprise entre 0,2 et 0,9 mole, en particulier entre 0,25 et 0,8 mole, par kg de mélange réactionnel.
10- Composition selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le pH de la solution A est inférieur au pH de polymérisation dudit cation minéral de charge supérieure ou égale à 2.
11- Composition selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le pH de la solution B est inférieur au pH de polymérisation dudit cation minéral de charge supérieure ou égale à 2.
12- Composition selon l'une des revendications 1 à 11 , caractérisée en ce que la partie non-ionique dudit tensio-actif anionique présente une valeur HLB supérieure à 10.
13- Composition selon la revendication 12, caractérisée en ce que ledit tensio-actif anionique est un sulfate de tri(phényl-1 éthyl) phénol polyoxyéthyléné ayant de 10 à 40 motifs d'oxyde d'éthylène (O.E.) par mole de phénol.
14- Composition selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la partie non-ionique dudit tensio-actif anionique présente une valeur HLB d'au plus 10, en particulier d'au plus 8.
15- Composition selon la revendication 14, caractérisée en ce que ledit tensio-actif anionique est un dodécyl sulfate de métal alcalin, de préférence de sodium.
16- Composition selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce qu'elle consiste en une solution, de préférence homogène.
17- Application d'une composition selon l'une des revendications 1 à 16 dans les milieux aqueux, notamment pour le traitement des milieux aqueux.
18- Application d'une composition selon l'une des revendications 1 à 16 pour la clarification des eaux résiduaires.
19- Application d'une composition selon l'une des revendications 1 à 16 pour la détoxification d'effluents chargés en espèces polluantes anioniques. 20- Application d'une composition selon l'une des revendications 1 à 16 pour la décantation des vases portuaires ou lagunaires.
21- Application d'une composition selon l'une des revendications 1 à 16 dans le traitement ou la fabrication du papier, en particulier pour le désencrage du papier.
22- Application d'une composition selon l'une des revendications 1 à 16 comme aide à la filtration de suspension d'oxyde minéral.
23- Application d'une composition selon l'une des revendications 1 à 16 pour le traitement des minerais.
24- Application d'une composition selon l'une des revendications 1 à 16 dans le domaine du pétrole, dans les produits d'entretien, d'hygiène ou de cosmétique, comme agent adoucissant pour les textiles, dans le domaine du traitement de surfaces comme agent de nettoyage de bacs et de citernes.
EP00938858A 1999-05-28 2000-05-29 Compositions d'un tensio-actif anionique et d'un cation mineral applicees en milieux aqueux Withdrawn EP1198421A1 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9907298A FR2794035B1 (fr) 1999-05-28 1999-05-28 Nouveaux complexes amphiphiles cationiques et leur application en milieux aqueux
FR9907298 1999-05-28
PCT/FR2000/001472 WO2000073216A1 (fr) 1999-05-28 2000-05-29 Compositions d'un tensio-actif anionique et d'un cation mineral appliquees en milieux aqueux

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1198421A1 true EP1198421A1 (fr) 2002-04-24

Family

ID=9546585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00938858A Withdrawn EP1198421A1 (fr) 1999-05-28 2000-05-29 Compositions d'un tensio-actif anionique et d'un cation mineral applicees en milieux aqueux

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1198421A1 (fr)
AU (1) AU5410200A (fr)
FR (1) FR2794035B1 (fr)
WO (1) WO2000073216A1 (fr)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS586209A (ja) * 1981-07-01 1983-01-13 Pentel Kk 着色水の清澄剤
DE3723500A1 (de) * 1987-07-16 1989-01-26 Henkel Kgaa Verfahren zur flotation von fuellstoffen aus papierkreislaufwaessern
JPH01307492A (ja) * 1988-06-07 1989-12-12 Iseki Tory Tech Inc 泥水の処理方法
WO1990014310A1 (fr) * 1989-05-22 1990-11-29 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Procede de traitement d'effluents

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0073216A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2794035A1 (fr) 2000-12-01
FR2794035B1 (fr) 2002-10-25
AU5410200A (en) 2000-12-18
WO2000073216A1 (fr) 2000-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI78888B (fi) Mineralpartiklar i suspension innehaollande kompositioner och foerfarande foer behandling av vattensystem med dem.
BE1006251A3 (fr) Elimination des metaux lourds des eaux usees de l'industrie du dioxyde de titane.
EP2920121A1 (fr) Procédé de potabilisation
CA2199530C (fr) Procede de preparation de polychlorosulfates basiques d'aluminium et leurs applications
KR102263203B1 (ko) 수처리용 응집제 조성물의 제조 방법
EP0005390B1 (fr) Procédé de traitement des eaux brutes et des eaux résiduaires et son application
EP0317393A1 (fr) Procédé de preparation d'un chlorosulfate d'aluminium basique
EP1198421A1 (fr) Compositions d'un tensio-actif anionique et d'un cation mineral applicees en milieux aqueux
EP1154958A1 (fr) Procede de conditionnement de boues
EP0327419B1 (fr) Chlorosulfate basique d'aluminium, son procédé de fabrication, son utilisation comme agent floculant
US7618540B2 (en) Flocculant for separating and flocculating oil and water
FR2666080A3 (fr) Composition minerale pour le traitement d'epuration des eaux.
JPH05339383A (ja) ポリビニルアルコールを含有する水性プラスチック分散液の沈澱法
EP1373149A1 (fr) Composition utilisable pour le conditionnement de boues
CN101198552A (zh) 含硅粉的排水的处理方法
SK50196A3 (en) Process for the treatment of acidic liquors and simultaneous gaining commercial products and a product for processing water
AU628728B2 (en) Method and composition for water treatment
US3812032A (en) Process for treating domestic and industrial liquid wastes
FR2679546A1 (fr) Procede de traitement des eaux.
EP2545005B1 (fr) Produit solide compacte bicouche de purification d'eau
FR2640613A1 (fr) Produit et procede de traitement d'une dispersion aqueuse usee a l'aide d'une montmorillonite
RU2222502C2 (ru) Способ кондиционирования гидроксидных осадков природных и промышленных сточных вод
WO2000073219A1 (fr) Conditionnement de boues avec des compositions comprenant un tensio-actif anionique et un cation mineral
JPH04250883A (ja) 廃水の処理方法
BE535411A (fr)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20011218

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17Q First examination report despatched

Effective date: 20040305

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20061201