FR2543939A1 - PROCESS FOR PRODUCING ZEOLITE A AND PRODUCTS OBTAINED - Google Patents
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Abstract
PROCEDE DE FABRICATION DE ZEOLITE A PAR REACTION EN MILIEU AQUEUX DE SILICE ET D'ALUMINE ET DE SOUDE CAUSTIQUE DANS UN RAPPORT STOECHIOMETRIQUE ADEQUAT. ON UTILISE UNE PULPE DE GEL SILICATE PROVENANT DU TRAITEMENT DE LAITIER DE HAUT FOURNEAU A L'AIDE D'ACIDE RESIDUAIRE, CETTE PULPE ETANT RENDUE BASIQUE PAR ADDITION DE SOUDE CAUSTIQUE ET DE L'ALUMINATE DE SODIUM PROVENANT DU TRAITEMENT D'UN GEL D'ALUMINE PAR LA SOUDE CAUSTIQUE ETOU D'ALUMINATE DE SODIUM OBTENU LORS DU TRAITEMENT DE SURFACE DE L'ALUMINIUM, EN INCORPORANT A LA SILICE DE L'ALUMINE EN PROPORTION DEFINIE PAR LE RAPPORT MOLAIRE DE SILICE A L'ALUMINE COMPRIS ENTRE 60 ET 1,2, DE PREFERENCE ENTRE 35 ET 1,7. LA ZEOLITE A OBTENUE TROUVE SON APPLICATION DANS LES PREPARATIONS DETERGENTES (POUDRES A LAVER).METHOD OF MANUFACTURING ZEOLITE A BY REACTION IN AQUEOUS MEDIUM OF SILICA AND ALUMINA AND CAUSTIC SODA IN AN ADEQUATE STOECHIOMETRIC RATIO. A SILICATE GEL PULP FROM THE TREATMENT OF HIGH-FURNACE MILK WITH RESIDUAL ACID IS USED, THIS PULP BEING BASED BY ADDITION OF CAUSTIC SODA AND SODIUM ALUMINATE FROM THE TREATMENT OF A GEL OF ' ALUMINA BY CAUSTIC SODA AND OR SODIUM ALUMINATE OBTAINED DURING THE SURFACE TREATMENT OF ALUMINUM, BY INCORPORATING ALUMINUM SILICA IN A PROPORTION DEFINED BY THE MOLAR RATIO OF SILICA TO ALUMIN, BETWEEN 60 AND 1, 2, PREFERRED BETWEEN 35 AND 1.7. ZEOLITE HAS OBTAINED ITS APPLICATION IN DETERGENT PREPARATIONS (WASHING POWDERS).
Description
PROCEDE DE FABRICATION DE ZEOLITE A ET PRODUITS OBTENUS.PROCESS FOR PRODUCING ZEOLITE A AND PRODUCTS OBTAINED
La zéolite A est un composé à caractéristiques d'échangeur d'ions, qui est-incorporée notamment dans les Zeolite A is a compound with ion exchange characteristics, which is incorporated in particular in the
formulations de poudre à laver -washing powder formulations -
Il est bien connu de préparer la zéolite A par It is well known to prepare zeolite A by
réaction dans un rapport stoechiométrique adéquat de si- reaction in a proper stoichiometric ratio of
lice, d'alumine et de soude caustique Cette zéolite A alumina and caustic soda This zeolite A
doit répondre à certains critères physiques parmi les- must meet certain physical criteria among-
quels on peut citer notamment la blancheur ou réflectan- for example, whiteness or reflectivity
ce, la granulométrie et le pouvoir séquestrant. this, granulometry and sequestering power.
Pour qu'un procédé de production soit rentable For a production process to be profitable
à l'échelle industrielle, il faut également que les para- on an industrial scale, it is also necessary that
mètres opératoires, notamment la séparabilité des sous- operating meters, in particular the separability of the sub-
produits et des produits recherchés, soient facilement maîtrisables. La zéolite A est produite actuellement par des sought-after products and products, are easily manageable. Zeolite A is currently produced by
procédés relativement onéreux, au départ de matières pre- relatively expensive processes, starting from
mières chères La présente invention vise à produire une The present invention aims at producing a
zéolite A de bonne qualité, notamment pour un usage cou- zeolite A of good quality, especially for common use
rant, à savoir comme ingrédient des poudres à laver. rant, namely as an ingredient in washing powders.
Le procédé de l'invention repose sur l'utilisa- The method of the invention is based on the use
tion de réactifs moins onéreux que ceux utilisés habi- less expensive reagents than those used
tuellement, à savoir d'une part sur l'utilisation d'acide sulfurique résiduaire,notamment tel qu'il est produit par la fabrication du dioxyde de titane selon le procédé "sulfate", qui est généralement, jusqu'à présent, rejeté en mer et d'autre part sur la récupération de déchets d' on the one hand on the use of waste sulfuric acid, in particular as it is produced by the manufacture of titanium dioxide by the "sulphate" process, which is generally, until now, rejected by sea and secondly on the recovery of waste from
aluminium, notamment produits lors du traitement de sur- aluminum, in particular products produced during the treatment of
face (anodisation) de l'aluminium.face (anodizing) of aluminum.
La caractéristique principale de l'invention est le fait que l'on utilise la pulpe de gel silicaté provenant du traitement de laitier de haut fourneau à 1 ' aide d'acide résiduaire, cette pulpe étant rendue basique The main feature of the invention is the fact that the silicate gel pulp from the blast furnace slag treatment is used with residual acid, this pulp being made basic.
par addition de soude caustiqueoet de l'aluminate de so- by the addition of caustic soda and aluminum aluminate
dium provenant d'un traitement d'un gel d'alumine par la soude caustique et/ou d'aluminate de sodium obtenu lors du traitement de surface de l'aluminium; en incorporant à dium from a treatment of an alumina gel with caustic soda and / or sodium aluminate obtained during the surface treatment of aluminum; by incorporating
la silice de l'alumine en proportion définie par le rap- the silica of the alumina in proportion defined by the ratio
port molaire de silice à l'alumine compris entre 60 et 1,2, de silica to alumina molar port of between 60 and 1.2,
préférence entre 35 et 1,7.preferably between 35 and 1.7.
La Demanderesse a observé que la transposition dans la pratique de l'utilisation des matières premières indiquées en vue de la production d'une zéolite A répon- The Applicant has observed that the transposition in practice of the use of the indicated raw materials for the production of a zeolite A satisfies
dant aux exigences industrielles rendait cependant néces- the industrial requirements made it necessary, however,
saire le recours à une série de techniques spécifiques using a series of specific techniques
qui seront décrites plus en détail ci-après et qui cons- which will be described in more detail below and which
tituent autant de caractéristiques inventives. as many inventive features.
Selon l'invention, il est en particulier prévu d'utiliser une séquence d'opérations simples pour mettre According to the invention, it is in particular intended to use a sequence of simple operations to put
les réactifs précités en oeuvre, afin d'arriver au résul- the aforementioned reagents, in order to arrive at the result
tat souhaité, à savoir un prix de revient réduit pour une desired state, namely a reduced cost price for a
zéolite A de bonne qualité.zeolite A of good quality.
Il est connu que le laitier granulé, obtenu par refroidissement rapide du laitier en fusion lors de sa It is known that granulated slag, obtained by rapidly cooling the molten slag during its
sortie du haut fourneau, constitue une source intéressan- out of the blast furnace, constitutes an interesting source
te de silice et d'aluminium Il existe également diffé- of silica and aluminum There are also differences
rentes sources d'acide sulfurique résiduaire, en particu- sources of residual sulfuric acid, in particular
lier celle résultant de la fabrication du dioxyde de ti- to link that resulting from the manufacture of
tane ou celle contenant de l'acide sulfurique résiduaire tane or that containing residual sulfuric acid
constitué par exemple par les acides de décapage épuisés. constituted for example by depleted etching acids.
Les compositions d'acide résiduaire provenant Residual acid compositions from
de la fabrication du dioxyde de titane dépendent notam- of the manufacture of titanium dioxide depend in particular on
ment de la composition du minerai de titane lixivié La concentration moyenne en acide sulfurique varie entre 10 et 20 %, l'impureté majeure étant le sulfate ferreux,dont la teneur peut atteindre 20 gr de fer par litre L'acide contient d'autres impuretés à moindre importance, telles composition of the leached titanium ore The average concentration of sulfuric acid varies between 10 and 20%, the major impurity being ferrous sulphate, the content of which can reach 20 gr of iron per liter. The acid contains other impurities. less important, such
que Al, Mg, Cr, V, Ti, Mn.that Al, Mg, Cr, V, Ti, Mn.
Les résidus d'acides de décapage se caractéri- The etching acid residues are characterized by
sent également par une teneur élevée en fer. also have a high iron content.
Le fer constitue cependant un polluant particu- Iron, however, is a particular pollutant
lièrement génant car il tend à colorer finalement la particularly awful because it tends to finally color the
zéolite A produite.zeolite A produced.
Dans certains cas, il est avantageux d'enrichir en aluminium, l'acide résiduaire; cet aluminium peut In some cases, it is advantageous to enrich the residual acid with aluminum; this aluminum can
être un déchet d'anodisation de ce métal. to be a waste of anodizing this metal.
D'autre part, on s'est aperçu que les condi- On the other hand, it has been found that the conditions
254393; 254393;
tions de dissolution du laitier doivent être choisies pour maintenir l'acide silicique dans un état stable peu polymérisé. Dissolving slag must be chosen to keep the silicic acid in a stable state with little polymerization.
La réaction du laitier qui est un réactif basi- The reaction of the slag which is a basic reagent
S que avec l'acide se déroule selon l'équation suivante S that with acid proceeds according to the following equation
(Ca O Si O 2 0,2 A 123 0,35 Mg 0) + 1,95 H 504 + 1,05 H 20 - (Ca O Si O 2 0.2A 123 0.35Mg O) + 1.95H 504 + 1.05H 20 -
laitieer H 2 Si 03 + 0,2 A 12 ( 504)3 + 0,6 Mg 504 +Ca 504 2 H 20 La neutralisation du laitier est homogène, la dissolution des divers constituants s'effectuant à la même vitesse Les produits de la réaction sont solubles milk H 2 Si 03 + 0.2 A 12 (504) 3 + 0.6 Mg 504 + Ca 504 2 H 20 The neutralization of the slag is homogeneous, the dissolution of the various constituents taking place at the same speed The products of the reaction are soluble
dans l'eau, excepté le gypse qui précipite La dissolu- in water, except for the gypsum that precipitates the dissolu-
tion est exothermique.is exothermic.
En pratique, on constate cependant qu'une sépa- In practice, however, it can be seen that a separate
ration aisée du gypse par filtration n'est possible qu'à la condition que la granulométrie du laitier traité soit Gypsum filtration is possible only if the granulometry of the treated slag is
inférieure à 0,4 mm, de préférence à 0,2 mm Une condi- less than 0,4 mm, preferably 0,2 mm.
tion opératoire du procédé de l'invention consiste donc operation of the process of the invention therefore consists of
généralement à broyer le laitier granulé jusqu'à la gra- generally grind the granulated slag
nulométrie indiquée.indicated nullometry.
La dissolution du laitier est réalisée à p H constant ( 1,5) en alimentant le réacteur simultanément The dissolution of the slag is carried out at a constant pH (1.5) while supplying the reactor simultaneously
par une pulpe de laitier ( 50 % de solide) et l'acide ré- by a slag pulp (50% solid) and the acid
siduaire, selon des débits appropriés La température du milieu de dissolution peut varier entre 60 et 70 C. Afin que l'acide silicique soit maintenu dans un état de polymérisation aussi faible que possible, on veillera à respecter les paramètres opératoires suivants: le p H de la réaction doit être réglé pour que le milieu The temperature of the dissolution medium can vary between 60 and 70 ° C. In order that the silicic acid be kept in a state of polymerization as low as possible, care should be taken to respect the following operating parameters: ## EQU1 ## of the reaction must be regulated so that the medium
reste nettement acide, la stabilité de l'acide silici- remains clearly acidic, the stability of the silicic acid
que étant maximale à p H 1,5; au-delà de p H 2, la sili- that being maximum at p H 1.5; beyond p H 2, the silicon
ce se polymérise rapidement,it polymerizes quickly,
la concentration de l'acide silicique est réglée avan- the concentration of silicic acid is adjusted
tageusement pour être proche de la concentration opti- to be close to the optimal concentration
male de 25 g Si 02 par litre Ceci peut impliquer une dilution de l'acide résiduaire qui est fonction de la teneur en H 2504 En général, la dilution voisine le rapport 1/1 dans le cas d'acide résiduaire concentré centré de la production de Ti 02 et 25 g Si 02 per liter This may involve a dilution of the residual acid which is a function of the content of H 2504 In general, the dilution close to the ratio 1/1 in the case of concentrated concentrated waste acid production of Ti 02 and
la vitesse de polymérisation de l'acide silicique aug- the polymerization rate of silicic acid increases
mentant avec la température, du fait que la synthèse du gel de silice s'effectue à 40 WC, il est généralement nécessaire de refroidir le milieu de dissolution. Because of the fact that silica gel synthesis is carried out at 40 ° C, it is generally necessary to cool the dissolution medium.
On observe que la courbe cinétique de dissolu- It is observed that the kinetic curve of dissolu-
tion du laitier est caractérisée par une étape rapide et une étape lente Un quasi équilibre est atteint après 30 slag is characterized by a fast step and a slow step A near equilibrium is reached after 30
minutes de contact et le rendement de la dissolution cor- minutes of contact and the yield of the dissolution cor-
respond à 85 % Avantageusement, le temps de rétention est fixé à 30 minutes et le système de dissolution est constitué de deux cuves, la matière transitant 10 minutes dans la première (étape rapide) tandis qu'elle séjourne corresponds to 85% Advantageously, the retention time is set at 30 minutes and the dissolution system consists of two tanks, the material transiting 10 minutes in the first (fast stage) while it stays
minutes dans la seconde (étape lente). minutes in the second (slow step).
L'agitation des cuves maintient le laitier en suspension afin de réaliser un taux de dissolution élevé The agitation of the tanks keeps the slag in suspension in order to achieve a high dissolution rate
(> 85 %) Ainsi qu'il sera indiqué ci-après, il est inté- (> 85%) As will be indicated below, it is
ressant que les suspensions de-gypse obtenues par flotta- that gypsum suspensions obtained by floating
tion lors de la séparation des mélanges gel-gypse soient during the separation of the gel-gypsum
recyclées au niveau de la dissolution, ce recyclage favo- recycled at the level of dissolution, this recycling
risant la formation de cristaux plus grands et réduisant risking the formation of larger crystals and reducing
le nombre de filtrations.the number of filtrations.
La bouillie de dissolution est filtrée afin de séparer le gypse de la solution d'acide silicique; le The dissolution slurry is filtered to separate the gypsum from the silicic acid solution; the
gâteau de gypse est lavé pour récupérer tout le filtrat. Gypsum cake is washed to recover all the filtrate.
La filtrabilité du gypse est caractérisée par la valeur du S C F T (standard cake formation time); ce paramètre est défini comme le temps nécessaire pour for The filterability of the gypsum is characterized by the value of S C F T (standard cake formation time); this parameter is defined as the time required for
mer un gâteau de 1 cm d'épaisseur sous une pression dif- a 1 cm thick cake under a different pressure
férentielle d'une atmosphère La valeur S C F T moyenne atmosphere of an atmosphere The value S C F T average
du gypse est de 20 + 5 secondes, cette valeur diagnosti- of gypsum is 20 + 5 seconds, this diagnostic value
que la très bonne filtrabilité du gypse. that the very good filterability of gypsum.
Le gâteau de gypse est lavé avec une quantité d'eau correspondant au remplissage du volume poreux et la récupération totale du filtrat est obtenue Le gypse produit convient bien pour être recyclé en cimenterie à condition de posséder une siccité élevée ( 85-90 %) Afin de réaliser cet objectif, la séparation du gypse peut être effectuée en deux étapes: la bouillie étant filtrée sur filtre épaississeur sous pression et le gâteau de The gypsum cake is washed with a quantity of water corresponding to the filling of the pore volume and the total recovery of the filtrate is obtained. The gypsum produced is well suited to be recycled in a cement plant provided that it has a high dryness (85-90%). to achieve this objective, the separation of the gypsum can be carried out in two stages: the slurry being filtered on pressurized thickener filter and the cake of
gypse étant ensuite déshydraté sur filtre presse. gypsum is then dewatered on a filter press.
L'acide silicique résultant de la dissolution du laitier, après séparation par filtration du gypse for- mé au cours de cette dissolution est ensuite précipité avec précipitation concomitante d'une nouvelle quantité de gypse, à l'aide d'e carbonate de calcium, selon l'équation: The silicic acid resulting from the dissolution of the slag, after separation by filtration of the gypsum formed during this dissolution, is then precipitated with concomitant precipitation of a new quantity of gypsum, with the aid of calcium carbonate. according to the equation:
N Si (OH)4 + A 13 + 1,5 SO 4 + 1,5 Ca COR - N Si (OH) 4 + A 13 + 1.5 SO 4 + 1.5 Ca COR -
(HO)3 Si O)n Al (OH)2 + 1,5 Ca SO 4 2 H 20 + 1,5 C 02 + (n 3)H 20 Il est apparu que l'obtention d'une zéolite A de blancheur admissible est subordonnée à l'utilisation d'un carbonate de calcium dont la teneur pondérale en Fe 203 est inférieure à 0,1 % et de préférence de 0,02 (HO) 3 Si O) n Al (OH) 2 + 1.5 Ca SO 4 2 H 20 + 1.5 C 02 + (n 3) H It appeared that obtaining a whiteness zeolite A is subject to the use of a calcium carbonate whose weight content of Fe 203 is less than 0,1% and preferably 0,02
% ou moins.% or less.
Afin de pouvoir filtrer facilement le gel de silice et le gypse insolubles, selon une caractéristique de l'invention, on incorpore à la silice de l'alumine en proportion définie par le rapport molaire de la silice à l'alumine compris entre 60 et 1,2, de préférence entre 35 In order to be able to easily filter the insoluble silica gel and gypsum, according to one characteristic of the invention, silica is incorporated with alumina in a proportion defined by the molar ratio of silica to alumina of between 60 and 1. , 2, preferably between 35
et 1,7 et particulièrement entre 35 et 20 ou 1,7 et 2 se- and 1.7 and especially between 35 and 20 or 1.7 and 2 se-
lon des formes particulières d'exécution de l'invention. lon particular embodiments of the invention.
La précipitation du gel silicaté est réalisée The precipitation of the silicate gel is carried out
entre p H 2,8 et 4,7.between 2.8 and 4.7.
Une première forme d'exécution de l'invention consiste à précipiter un gel silicaté riche en silice, le rapport silice à l'alumine étant au moins égal à 20 Cette A first embodiment of the invention consists in precipitating a silica-rich silicate gel, the ratio of silica to alumina being at least equal to 20%.
précipitation est réalisée de préférence à p H 3,2 par ajouts simul- precipitation is preferably carried out at pH 3.2 by simultaneous additions
tanés de la solution du gel silicaté et de carbonate-de calcium Le dosage correct de l'incorporation d'alumine à la silice est obtenu par un réglage soigneux du p H de précipitation En-dessous de p H 2,8, la précipitation de The correct dosage of the incorporation of alumina into the silica is obtained by a careful adjustment of the precipitation pH. Below pH 2.8, the precipitation of the solution of the silicate gel and the calcium carbonate is obtained.
la silice est incomplète; le gel obtenu est infiltrable. silica is incomplete; the gel obtained is infiltrable.
Au-dessus de p H 4, une quantité trop importante d'alumine est incorporée à la silice Le gel est précipité à 40 'C Above p H 4, too much alumina is incorporated into the silica. The gel is precipitated at 40 ° C.
sans apport calorifique Le sol de silice doit être re- without heat input The silica sol must be
froidi car une température de réaction supérieure à 400 C cold because a reaction temperature above 400 C
provoquerait la précipitation d'oxyde de fer. cause the precipitation of iron oxide.
La précipitation du gel de silice est très ra- The precipitation of silica gel is very slow
pide, cependant il est avantageux de maintenir les réac- However, it is advantageous to maintain the reactions
tifs dans le réacteur pendant une heure afin d'assurer une dissolution complète du carbonate de calcium. in the reactor for one hour to ensure complete dissolution of the calcium carbonate.
Le système d'agitation doit permettre l'homogé- The agitation system must allow the homogeneity
néisation du milieu réactionnel pour prévenir la sédimen- the reaction medium to prevent sedimentation
tation du carbonate de calcium dans le fond du réacteur. calcium carbonate in the bottom of the reactor.
Dans de telles conditions, le rendement de la précipita- Under such conditions, the yield of the precipitation
tion de la silice atteint 100 %.silica reaches 100%.
Le mélange gel-gypse est ensuite séparé de la liqueur-mère par filtration sous vide; le filtrat est The gel-gypsum mixture is then separated from the mother liquor by vacuum filtration; the filtrate is
conservé car il contient du sulfate d'aluminium valorisa- preserved because it contains aluminum sulphate
ble, dont la récupération sera décrite ci-après Le gâteau the recovery will be described below The cake
est lavé sur le filtre avec de l'eau à p H 2 afin de ré- is washed on the filter with water at pH 2 in order to
duire au maximum la teneur en fer Une séquence d'au moins trois lavages est préférable, le volume d'eau de chaque lavage correspond au volume poreux du gâteau L'eau du The sequence of at least three washings is preferable, the volume of water of each wash corresponds to the pore volume of the cake.
procédé, après épuration et acidification, peut être uti- process, after purification and acidification, may be
lisée pour le lavage.for washing.
On observe une filtrabilité du gâteau du mélan- Filterability of the cake of the mixture is observed
ge gel-gypse correspondant à une valeur S C F T de l'or- gel-gypsum corresponding to a value S C F T of the
dre de 40 secondes Etant donné la qualité exigée du la- 40 seconds Because of the quality required of the
vage, un filtre à bande (sous vide) est approprié. vage, a (vacuum) band filter is appropriate.
La séparation des deux constituants du mélange est effectuée ensuite par flottation du gypse Cette opération est réalisée sur une pulpe dont le contenu en solide atteint 120 g/l et dont le p H se situe entre 3,0 The separation of the two constituents of the mixture is then carried out by flotation of the gypsum This operation is carried out on a pulp whose solids content reaches 120 g / l and whose p H is between 3.0
et 3,5, de préférence.and 3.5, preferably.
La technique de séparation du gypse et du gel de silice par flottation constitue une manière élégante The technique of separating gypsum and silica gel by flotation is an elegant way
et efficace de séparer les composants dans des condi- and effective to separate the components under conditions
tions, qui à première vue, peuvent sembler devoir causer des difficultés importantes par suite de la présence du which, on their face, may seem to cause significant difficulties as a result of the presence of the
gel siliceux.siliceous gel.
La Demanderesse a observé à cet égard que l'u- The Applicant has observed in this respect that the
tilisation à titre d'agent collecteur de la dodécylamine (laurylamine) seule ou en mélange avec d'autres amines à chaîne hydrocarbonée grasse (par exemple en C 16) donne use as a collector of dodecylamine (laurylamine) alone or mixed with other amines containing a fatty hydrocarbon chain (for example C 16) gives
des résultats de séparation que d'autres composés égale- separation results that other compounds equally
ment utilisés en d'autres circonstances comme collecteur used in other circumstances as a collector
ne permettent pas d'obtenir.do not allow to get.
A titre d'illustration, on peut mentionner que l'utilisation d'un mélange d'amines de suif et de coco peut être prévue comme collecteur du gypse, à un dosage qui est fonction de la quantité de gypse produite Le rendement de séparation du gypse est excellent ( 99 %) By way of illustration, it may be mentioned that the use of a mixture of tallow and coconut amines can be provided as a gypsum collector, at a dosage which is a function of the amount of gypsum produced. Gypsum is excellent (99%)
la perte du gel de silice entraînée par le gypse est fai- the loss of silica gel caused by gypsum is
ble ( 8 %) La teneur en matière sèche de la pulpe de-gel ble (8%) The dry matter content of the gel pulp
atteint 10 % -reaches 10% -
Au niveau opératoire, la pulpe épaissie est gardée telle quelle La pulpe de gypse est recyclée dans At the operating level, the thickened pulp is kept as it is. The gypsum pulp is recycled into
l'étape de dissolution du laitier.the step of dissolving the slag.
Dans les conditions de travail précitées, la In the aforementioned working conditions, the
solution de synthèse du gel de silice contient de l'alu- silica gel synthesis solution contains aluminum
minium valorisable à une teneur de l'ordre de 6,3 g/l. recoverable minium at a content of the order of 6.3 g / l.
Cet aluminium véhiculé par la solution-mère du This aluminum carried by the mother solution of
gel de silice est donc précipité sélectivement par addi- silica gel is thus precipitated selectively by
tion de carbonate de calcium La réaction globale de précipitation est représentée par l'équation v (Al <OH)3 _n * 2 SO 4 _ + N Ca CO 3 (n + 1,5) H 2 O-Al (OH)3 + 3-n 2 4 2 ' n Ca SO 4 2 H 20 + N CO 2 2 Il se forme donc un précipité de gypse en même Calcium carbonate solution The overall precipitation reaction is represented by the equation v (Al <OH) 3 _n * 2 SO 4 _ + N Ca CO 3 (n + 1.5) H 2 O -Al (OH) 3 + 3-n 2 4 2 'n Ca SO 4 2 H 20 + N CO 2 2 So a precipitate of gypsum is formed at the same time
temps que le gel d'alumine.time as the alumina gel.
Il es t apparu, selon une caractéristique de 1 ' invention, que la séparation ultérieure du gypse par It has appeared, according to a feature of the invention, that the subsequent separation of gypsum by
flottation est facilitée si, préalablement à la précipi- flotation is facilitated if, prior to the precipitation
tation de l'alumine, on ajoute une certaine quantité d'a- of alumina, a certain amount of
cide silicique soluble à la solution contenant l'alumi- silicic acid soluble in the solution containing aluminum
nium L'addition d'une faible quantité d'acide silicique soluble correspondant approximativement au rapport molaire Si O confère au gel des propriétés de surface qui permettent The addition of a small amount of soluble silicic acid corresponding approximately to the molar ratio SiO gives the gel surface properties which allow
la séparation du gypse par flottation. the separation of gypsum by flotation.
Diverses techniques peuvent être utilisées pour Various techniques can be used to
la précipitation de l'alumine à l'état de gel. the precipitation of alumina in the gel state.
Avantageusement cette précipitation est réali- Advantageously this precipitation is achieved
sée en deux stades Dans un premier stade, qui se dérou- in two stages. In a first stage, which takes place
le à p H constant de l'ordre de 3,9, on ajoute simultané- ment la solution d'aluminium et du carbonate de calcium at a constant pH of about 3.9, the solution of aluminum and calcium carbonate is added simultaneously.
(durée de la réaction de l'ordre dé 2 heures) Les exi- (duration of the reaction of the order of 2 hours)
gences en ce qui concerne la pureté du carbonate de cal- with regard to the purity of carbonate of calcium
cium utilisé sont moins sévères que lors de la précipita- used are less severe than when precipitating
tion du gel de silice Il est apparu notamment qu'une teneur en Fe 203 pouvant atteindre des valeurs de In particular, it has been found that a content of Fe 203 which can reach
l'ordre de 0,08 % n'entraîne pas d'inconvénient sérieux. the order of 0.08% does not cause serious inconvenience.
La précipitation est ensuite achevée (en trente minutes) dans un second stade à p H de l'ordre de 4,6 par ajout de soude caustique contenue dans la solution mère de la zéolite A. Cette technique assure une bonne réactivité du carbonate The precipitation is then completed (in thirty minutes) in a second stage at p H of the order of 4.6 by adding caustic soda contained in the stock solution of zeolite A. This technique ensures a good reactivity of the carbonate
de calcium et permet de purger le circuit de cristallisa- of calcium and serves to purge the crystallization circuit.
tion de la zéolite A, le volume consommé de solution-mère zeolite A, the volume consumed of the stock solution
de la solution A équivaut à la purge requise pour équili- solution A equals the purge required for balancing
brer le bilan matière (eau et impuretés) du système. to break the material balance (water and impurities) of the system.
On veillera à ce que le p H de la seconde étape ne dépasse pas 4,6, sous peine de précipiter aussi un oxyde de fer La précipitation ne nécessite pas d'apport calorifique; la température du milieu réactionnel atteint It should be ensured that the pH of the second stage does not exceed 4.6, otherwise iron oxide precipitation will occur. Precipitation does not require a heat input; the temperature of the reaction medium reaches
au maximum 40 'C, température de l'eau-mère du gel de si- at most 40 ° C, the temperature of the mother-water of the gel of
lice L'agitation doit être suffiante pour maintenir la The agitation must be sufficient to maintain the
phase solide en suspension Le rendement de la précipi- solid phase in suspension The yield of the precipitate
tation de l'alumine atteint 100 % dans les conditions alumina reaches 100% under the conditions
indiquées.indicated.
Le mélange gel d'alumine-gypse est filtré et lavé. La pulpe de gel d'alumine est caractérisée par une filtrabilité ayant une valeur S C F T pouvant varier entre 1 et 3 minutes Une filtration sous pression sur filtre épaississeur convient, compte tenu de la faible teneur ( 5 %) en solides de la suspension Le gâteau est lavé pour éliminer les sels solubles, le lavage étant The alumina-gypsum gel mixture is filtered and washed. The alumina gel pulp is characterized by a filterability having a SCFT value which can vary between 1 and 3 minutes. Pressure filtration on a thickening filter is suitable, given the low (5%) solids content of the suspension. The cake is washed to remove soluble salts, washing being
effectué sur le filtre sous pression. performed on the pressure filter.
On procède ensuite à la séparation des deux The two are then separated
constituants du mélange par flottation du gypse L'opé- components of the gypsum flotation mixture.
ration est réalisée sur une pulpe dont le contenu en so- ration is carried out on a pulp whose content in so-
lide est fixé à 120 g/l et dont le p H est situé entre 4,5 et 5 L'eau du procédé après épuration est utilisée pour le pulpage La pulpe de gypse, recueillie à l'issue de la flottation est de préférence recyclée au niveau de la lide is fixed at 120 g / l and whose pH is between 4.5 and 5 The water of the process after purification is used for pulping The gypsum pulp, collected at the end of the flotation is preferably recycled at the level of
dissolution du laitier.dissolution of the slag.
Avantageusement, le mélange d'amine de suif et Advantageously, the mixture of tallow amine and
de coco est utilisé comme collecteur de gypse, à un dosa- coconut is used as a gypsum collector
ge qui est fonction de la quantité de gypse produite. which depends on the amount of gypsum produced.
En variante de la technique décrite, un deuxiè- As a variant of the described technique, a second
me mode de précipitation du gel d'alumine est possible. me mode of precipitation of alumina gel is possible.
Pour ce faire, on précipite à p H 10 constant les métaux de la solution résiduaire par de l'aluminate In order to do this, the metals of the residual solution are precipitated at a constant rate by means of aluminate.
résiduaire et ensuite on précipite sélectivement l'alumi- and then the aluminum is precipitated selectively
nium à p H d'environ 4,3 constant au moyen de la suspen- nium at p H of about 4.3 constant by means of the suspension
sion obtenue à l'étape précédente Le gel obtenu possède obtained in the previous step The gel obtained has
également une bonne filtrabilité.also good filterability.
La seconde forme d'exécution de l'invention consiste à précipiter un gel silicaté riche en aluminium, le rapport molaire de la silice à l'alumine étant compris entre 20 The second embodiment of the invention consists in precipitating a silicate gel rich in aluminum, the molar ratio of silica to alumina being between 20
et 1,2 et de préférence entre 2 et 1,2 Cette teneur éle- and 1.2 and preferably between 2 and 1.2 This high content
vée en aluminium est réalisable si l'acide résiduaire est préalablement enrichi en aluminium, par exemple, en y aluminum is feasible if the waste acid is previously enriched in aluminum, for
ajoutant des déchets d'anodisation. adding anodizing waste.
La précipitation du gel silicaté riche en alu- The precipitation of silicate gel rich in aluminum
minium est réalisée entre p H 4 et 4,7, de préférence à p H minium is carried out between p H 4 and 4.7, preferably at p H
4,2 par ajouts simultanés de la solution d'acide silici- 4.2 by simultaneous additions of the silicic acid solution
que et de carbonate de calcium.that and calcium carbonate.
Le gel est précipité à 40 'C sans apport calo- The gel is precipitated at 40 ° C. without calorie
rifique Le sol de silice doit être refroidi car une température de réaction supérieure à 40 O C provoquerait la Drécipitation d'oxyde de fer La précipitation du gel silicaté est très rapide, cependant il est avantageux de maintenir les réactifs dans le réacteur pendant une heure afin d'assurer une dissolution complète du carbonate de calcium. The silica sol must be cooled because a reaction temperature greater than 40 OC would cause the precipitation of iron oxide The precipitation of the silicate gel is very rapid, however it is advantageous to keep the reagents in the reactor for one hour in order to ensure complete dissolution of the calcium carbonate.
Le système d'agitation doit permettre l'homogé- The agitation system must allow the homogeneity
néisation du milieu réactionnel pour prévenir la sédimen- the reaction medium to prevent sedimentation
tation du carbonate de calcium dans le fond du réacteur. calcium carbonate in the bottom of the reactor.
Dans de telles conditions, le rendement de la précipita- Under such conditions, the yield of the precipitation
tion du gel silicaté atteint 100 %. silicate gel reaches 100%.
Le mélange gel-gypse est ensuite séparé de la liqueur-mère par filtration sous vide Le gâteau est lavé The gel-gypsum mixture is then separated from the mother liquor by vacuum filtration. The cake is washed
avec de l'eau à p H 2 de façon à réduire au maximum la te- with water at p H 2 so as to reduce as much as possible
neur en fer La filtrabilité du mélange gel-gypse est iron neur Filterability of the gel-gypsum mixture is
caractérisé par un S C F T de 22 secondes. characterized by a S C F T of 22 seconds.
La séparation des deux constituants du mélange The separation of the two constituents of the mixture
est effectuée ensuite par flottation du gypse; l'opéra- is then carried out by flotation of the gypsum; the opera-
tion est réalisée sur une pulpe dont le contenu en solide atteint 120 g/l et dont le p H se situe entre 4,2 et 5 de préférence. It is carried out on a pulp whose solids content reaches 120 g / l and whose pH is preferably between 4.2 and 5.
Le rendement de séparation du gypse est excel- The separation efficiency of the gypsum is excellent
lent ( 99 %); la perte de gel silicaté entraîné par le gypse est faible ( 8 %) La pulpe de gel silicaté ( 10 % de matière sèche) est conservée telle quelle tandis que la slow (99%); the loss of silicate gel caused by the gypsum is low (8%) The silicate gel pulp (10% of dry matter) is preserved as it is while the
pulpe de gypse est recyclée dans la dissolution du lai- gypsum pulp is recycled into the dissolution of the
tier. On procède ensuite à la synthèse de la zéolite A en trois étapes: conditionnement des réactifs; formation du mélange réactionnel tier. The zeolite A is then synthesized in three steps: conditioning of the reagents; formation of the reaction mixture
cristallisation de la zéolite A, filtration et condi- crystallization of zeolite A, filtration and
tionnement de celle-ci.of it.
L'invention permet de synthétiser la zéolite A de deux manières selon que le mélange réactionnel est préparé soit à partir des gels de silice et d'alumine The invention makes it possible to synthesize zeolite A in two ways depending on whether the reaction mixture is prepared either from silica and alumina gels.
soit à partir d'un gel silicaté riche en aluminium. either from a silicate gel rich in aluminum.
Dans un premier mode de synthèse particulier à l'invention, le mélange réactionnel est formé à partir d' une suspension alcaline constituée du gel de silice, d' aluminate de sodium et de soude caustique La formulation In a first mode of synthesis that is particular to the invention, the reaction mixture is formed from an alkaline suspension consisting of silica gel, sodium aluminate and caustic soda.
du mélange est fixée par les rapports moléculaires sui- of the mixture is fixed by the molecular ratios
vants: il Si 2 Na 2 H 2 O O 1,7 2 = 1,8 et 2 33 2 3 Si 2 Na 20 Il est apparu que la séquence d'addition des réactifs dans la formation de la zéolite A est importante 2 Si 2 Na 2 H 2 O O 1.7 2 = 1.8 and 2 33 2 3 Si 2 Na The addition sequence of the reactants in the formation of zeolite A was found to be important
afin d'obtenir de bons résultats.in order to obtain good results.
Le conditionnement des réactifs consiste à neu- The conditioning of the reagents consists of
traliser les gels de silice et d'alumine précipités en milieu acide, par la soude caustique puis à provoquer une trace the silica and alumina gels precipitated in acidic medium, with caustic soda and then to provoke a
attaque dans la soude caustique.attack in caustic soda.
Les pulpes de silice et d'alumine ( 100 g gel/l) obtenues à l'issue des étapes de flottation du gypse sont d'abord neutralisées jusqu'à p H 10, respectivement au The silica and alumina pulps (100 g gel / l) obtained at the end of the flotation stages of the gypsum are first neutralized to pH 10, respectively to
moyen d'une saumure fraîche de soude caustique et des-so- fresh brine of caustic soda and desiccants
lutions d'aluminate résiduaire provenant des ateliers d' residual aluminate from the workshops of
* anodisation La neutralisation est effectuée à tempéra-* anodizing Neutralization is performed at room temperature
ture ambiante jusqu'à p H = 10 La neutralisation du gel room temperature up to p H = 10 Neutralization of the gel
d'alumine entraîne la précipitation de l'aluminium véhi- of alumina causes the precipitation of aluminum
culé par les solutions d'aluminate résiduaire; la récu- driven by residual aluminate solutions; the recap-
pération de cet aluminium est complète Les pulpes neutres sont déshydratées sur filtre presse afin d'obtenir une siccité au moins égale à 35 % Pour équilibrer le bilan en eau, le volume d'hydratation des gâteaux-de filtration This pulp is complete Neutral pulps are dewatered on a filter press to obtain a dryness of at least 35%. To balance the water balance, the volume of hydration of the cakes-filtration
est remplacé par un volume équivalent de solution de syn- is replaced by an equivalent volume of syn-
thèse de la zéolite A.thesis of zeolite A.
Le gel de silice est attaqué à température am- The silica gel is attacked at ambient temperature
biante dans une solution de soude caustique constituée di eau de synthèse enrichie de soude La quantité de soude mise en oeuvre correspond au rapport molaire Na 2 O = 0,8 Sio 2 L'attaque du gel est rapide ( 3 minutes) mais The amount of sodium hydroxide used corresponds to the molar ratio Na 2 O = 0.8 SiO 2. The attack of the gel is rapid (3 minutes) but
incomplète et un résidu insoluble de silice subsiste. incomplete and an insoluble residue of silica remains.
Le gel d'alumine est dissous à température am- The alumina gel is dissolved at room temperature
biante dans une solution de soude caustique, constituée de la solutionmère enrichie en soude L'enrichissement biante in a solution of caustic soda, consisting of the solution enriched with soda enrichment
correspond à la soude consommée par la purge La disso- corresponds to the soda consumed by the purge
lution du gel est réalisée en 15 minutes Le fer et la The gel is made in 15 minutes.
2543939.2543939.
silice associés au gel d'alumine sont très peu solubles en milieu alcalin; ils forment un précipité polluant la silica associated with the alumina gel are very poorly soluble in alkaline medium; they form a precipitate polluting the
solution d'aluminate de soude.sodium aluminate solution.
Ce résidu est filtré sous pression et lavé Le - This residue is filtered under pressure and washed.
rendement de la dissolution est de 90 %; la composition de la solution obtenue est caractérisée par le rapport molaire Na 2 = 2 yield of the dissolution is 90%; the composition of the solution obtained is characterized by the molar ratio Na 2 = 2
A 12 03A 12 03
La formation du mélange réactionnel comporte le The formation of the reaction mixture comprises the
mélange des réactifs et une prédigestion. mixing reagents and predigestion.
Il est apparu que deux modes d'addition des It appeared that two modes of addition of
réactifs sont possibles.reagents are possible.
Dans le cas d'un procédé discontinu, il est In the case of a batch process, it is
utile que la séquence d'addition des réactifs de la for- useful that the addition sequence of the reagents of the
mulation de la zéolite A soit: a solution d'aluminate de sodium mulation of zeolite A is: a sodium aluminate solution
b pulpe basique de silice.b basic silica pulp.
Le mélange des réactifs peut être aussi effec- The reagent mixture can also be
tué en régime continu La pulpe alcaline de silice et la killed in steady state The alkaline pulp of silica and the
solution d'aluminate de soude sont alimentées simultané- sodium aluminate solution are fed simultaneously
ment, dans ce cas, à la cuve de mélange et les débits de réactifs sont réglés afin de réaliser et de maintenir in this case, to the mixing tank and the flow rates of reagents are adjusted in order to achieve and maintain
constant la formulation du mélange. constant formulation of the mixture.
Dans les deux cas, l'agitation est réglée de manière à permettre l'homogénéisation rapide des réactifs In both cases, the agitation is adjusted so as to allow rapid homogenization of the reagents
car l'opération engendre un gel épais. because the operation generates a thick gel.
Dans un second mode de synthèse particulier à l'invention, le mélange réactionnel est constitué d'une suspension alcaline constituée du gel silicaté riche en alumine et de soude caustique La formulation du mélange est fixée par les rapports moléculaires suivants Si 2 Na_ 20 _ 2 1,7; = 1,8 et = 33 A 203 Si O 2 Na 20 Le conditionnement de la pulpe de gel silicaté riche en -alumin ium consiste à la neutraliser par la soude In a second particular mode of synthesis to the invention, the reaction mixture consists of an alkaline suspension consisting of silicate gel rich in alumina and caustic soda. The formulation of the mixture is fixed by the following molecular ratios Si 2 Na 2 O 2 1.7; = 1.8 and = 33 A 203 Si O 2 Na The conditioning of the silicate gel pulp rich in aluminum consists of neutralizing it with sodium hydroxide
caustique jusqu'à p H 10 La solution-mère de la cristal - caustic up to p H 10 The mother-solution of the crystal -
lisation de la zéolite A peut être utilisée avantageuse- zeolite A can be used to advantage.
ment pour la neutralisation; cette procédure permet d' for neutralization; this procedure allows
éliminer les éléments traces Chrome et Vanadium La pul- eliminate the trace elements Chrome and Vanadium The pulp
pe neutre est ensuite filtrée; le volume d'hydratation du gâteau est remplacé par un volume équivalent de solu- tion de synthèse de la zéolite A afin d'équilibrer le neutral pe is then filtered; the volume of hydration of the cake is replaced by an equivalent volume of synthetic solution of zeolite A in order to balance the
bilan en eau.water balance.
Le gel silicaté riche en aluminium est ensuite attaqué à température ambiante dans une solution de soude constitué de l'eau-mère de cristallisation enrichie de soude caustique La quantité de soude mise en oeuvre correspond au rapport molaire Na 20 = 1,8 i Sio 2 Selon les deux modes de préparation décrits, le mélange réactionnel est dirigé vers une cuve de digestion The silicate gel rich in aluminum is then etched at room temperature in a sodium hydroxide solution consisting of the mother-water of crystallization enriched with caustic soda. The amount of sodium hydroxide employed corresponds to the molar ratio Na.sub.20 = 1.8 i SiO.sub.2. According to the two methods of preparation described, the reaction mixture is directed to a digestion tank
o il séjourne 12 heures à température ambiante. o It stays for 12 hours at room temperature.
On provoque finalement la cristallisation de la zéolite A par chauffage à 85 OC du mélange réactionnel The zeolite A crystallization is finally caused by heating to 85 ° C. of the reaction mixture.
pendant 2 heures; une bonne agitation assure l'homogé- during 2 hours; good agitation ensures homogeneity
néisation du milieu dont la teneur en matière solide at- the environment whose solids content has
teint 16 % Le rendement de la cristallisation est de %. Le solide cristallin est séparé de l'eau-mère par filtration, la filtrabilité de la pulpe de zéolite tint 16% The yield of the crystallization is%. The crystalline solid is separated from the mother liquor by filtration, the filterability of the zeolite pulp
étant caractérisée par une valeur S C F T de 2 minutes. being characterized by a value S C F T of 2 minutes.
Le solide est filtré et lavé à l'eau désionisée jusqu'à ce que le p H de la pulpe soit 10,5 L'humidité du gâteau The solid is filtered and washed with deionized water until the p H of the pulp is 10.5 The humidity of the cake
filtré sous vide peut atteindre 58 %. Vacuum filtered can reach 58%.
La zéolite peut être livrée sous deux formes différentes: soit en suspension, un mélange de polyacrylate de sodium (agent de fluidisation pour l'atomisation) et de phosphate, de préférence de polyphosphate de sodium étant ajouté à raison e 0,3 % à la pâte filtrée afin d'obtenir une suspension fluide à 40 % de matière sèche, soit en poudre, la pâte de zéolite étant séchée de The zeolite can be delivered in two different forms: either in suspension, a mixture of sodium polyacrylate (fluidization agent for atomization) and phosphate, preferably sodium polyphosphate, being added at a rate of 0.3% to the filtered pulp in order to obtain a fluid suspension at 40% dry matter, or in powder form, the zeolite paste being dried from
façon à obtenir une poudre dispersées apèrs le séchage. to obtain a dispersed powder after drying.
L'invention sera décrite plus en détail en se référant aux exemples annexés qui sont destinés à illustrer The invention will be described in more detail with reference to the accompanying examples which are intended to illustrate
l'invention, sans caractère limitatif. the invention, without limitation.
EXEMPLE 1.EXAMPLE 1
1 DISSOLUTION DU LAITIER.1 DISSOLUTION OF THE DAIRY.
Le laitier granulé est dissous dans un acide résiduaire provenant de la fabrication du dioxyde de titane; la composition de ces deux réactifs est donnée ci-dessous: Laitier granulé Acide Résiduaire Constituant Proportion, % Constituant Teneur, g/l Si O 34,13 H 22504 184,4 Ai 2 12,63 Fe 2 + 19,16 2 3 Mg O 8,39 Ai 4,17 Ca O 34,86 Mg 5,13 Fe 2 03 0,96 Na 0, 84 Mn O 0,54 V 0,96 K 1,37 Cr 0,26 Na 0,94 Ti 2 3,61 Ti 2 0,78 The granulated slag is dissolved in a waste acid from the manufacture of titanium dioxide; the composition of these two reagents is given below: Granulated slag Residue acid Component Proportion,% Constituent content, g / l If O 34.13 H 22504 184.4 Ai 2 12.63 Fe 2 + 19.16 2 3 Mg O 8.39 Ai 4.17 Ca O 34.86 Mg 5.13 Fe 2 O 0.96 Na 0.84 Mn O 0.54 V 0.96 K 1.37 Cr 0.26 Na 0.94 Ti 2 3.61 Ti 2 0.78
S 1,4S 1.4
Une pulpe de laitier broyé ( 0 < 0,2 mm) est Crushed slag pulp (0 <0.2 mm) is
utilisée tandis que l'acide résiduaire est dilué préala- used while the waste acid is diluted
blement à la dissolution On ajoute à la pulpe de laitier to dissolve It is added to the slag pulp
broyé les suspensions de gypse obtenues après leur sépa- crushed gypsum suspensions obtained after separation
ration des gels de silice et d'alumine. silica and alumina gels.
La dissolution est effectuée à p H 1,5, en régi- The dissolution is carried out at pH 1.5, in
me continu, dans un système constitué de deux réacteurs ( 15 et 28 litres) chacun équipé de 3 chicanes et agité me continuously, in a system consisting of two reactors (15 and 28 liters) each equipped with 3 baffles and stirred
de façon à maintenir les matières solides en suspension. in order to keep the solids in suspension.
Les réactifs sont introduits dans la première cuve par The reagents are introduced into the first tank by
des pompes péristaltiques.peristaltic pumps.
L'alimentation de laitier est constante tandis que celle de l'acide est soumise à la mesure du p H Le contenu de la lère cuve déborde dans la seconde, le sys- The supply of slag is constant while that of the acid is subjected to the measurement of the p H The contents of the first vat overflows in the second, the system
tème étant réglé afin de réaliser un séjour moyen de 30 minutes dans les réacteurs Ces conditions permettent d' the system is adjusted to achieve an average stay of 30 minutes in the reactors These conditions allow
obtenir un rendement de dissolution de 85 %. obtain a dissolution yield of 85%.
La consommation horaire des réactifs est la suivante pulpe de laitier comprenant 6,65 kg de laitier broyé, 4,38 kg de gypse et 11,03 1 d'eau, solution acide comprenant:31,8 1 d'acide et 28,33 1 The hourly consumption of the reagents is the following slag pulp comprising 6.65 kg of crushed slag, 4.38 kg of gypsum and 11.03 l of water, acid solution comprising: 31.8 l of acid and 28.33 1
d'eau de dilution.dilution water.
La production horaire de pulpe d'acide silici- Hourly production of silicic acid pulp
que est de 77,16 1; la teneur en matière sèche s'élève à ,5 %. La pulpe d'acide est filtrée et lavée sur un filtre à vide (dépression = 0,3 bar) à raison de 1,3 1 par m 2 et par seconde; dans ces conditions, l'épaisseur that is 77.16 1; the solids content is 5%. The acid pulp is filtered and washed on a vacuum filter (vacuum = 0.3 bar) at a rate of 1.3 l per m 2 and per second; under these conditions, the thickness
du gâteau mesure 10,5 mm La composition de l'acide si- of the cake measures 10.5 mm The composition of the acid
licique séparé du gypse est indiquée ci-dessous. separated from gypsum is shown below.
Constituant Teneur, g/i Si 02 25 Ai 7,03 Fe 10,55 Mg 6,53 Ti-2 1,85 Cr 0, 14 Constituent Content, g / i Si 02 25 Ai 7.03 Fe 10.55 Mg 6.53 Ti-2 1.85 Cr 0, 14
V 0,49V 0.49
Na 0,99Na 0.99
K 0,86K 0.86
2 PRECIPITATION DU GEL DE SILICE,2 PRECIPITATION OF SILICA GEL,
La précipitation du gel de silice est réalisée The precipitation of the silica gel is carried out
à p H 3,2 en ajoutant du carbonate de calcium à la solu- at pH 3.2 by adding calcium carbonate to the solution
tion d'acide silicique Le carbonate de calcium est uti- silicic acid calcium carbonate is used
lisé sous forme d'une suspension à 25 %; la granulomé- as a 25% suspension; the particle size
trie préférée est inférieure à 55 microns tandis que la - preferred range is less than 55 microns while the -
teneur en oxyde de fer ne dépasse pas 0,02 %. iron oxide content does not exceed 0.02%.
L'installation de précipitation se compose de deux cuves dont le volume utile est 40 1; elles sont équipées intérieurement de 3 chicanes et d'une résistance chauffante permettant de réaliser la précipitation à 40 OC L'agitation des cuves réalise la mise en suspension complète de la phase solide Les réactifs sont introduits simultanément dans la première cuve par des pompes; le The precipitation plant consists of two tanks with a useful volume of 40 liters; they are internally equipped with 3 baffles and a heating resistor for carrying out the precipitation at 40 ° C. Stirring of the vats brings about the complete suspension of the solid phase. The reagents are introduced simultaneously into the first vat by pumps; the
mélange de synthèse déborde ensuite dans la seconde cuve. synthesis mixture then overflows into the second tank.
Les débits de synthèse sont réglés de façon à maintenir le The synthesis rates are set to maintain the
gel pendant une heure dans le milieu de synthèse Un sys- gel for one hour in the synthesis medium A system
tème d'électrodes mesure le p H de précipitation et com- electrode system measures the precipitation and
mande l'asservissement réglant le débit de carbonate de calcium. mandates the servo regulating the flow of calcium carbonate.
Les consommations horaires de réactifs s'élè- The hourly consumption of reagents is
vent à 77,16 1 d'acide silicique et 0,698 kg de carbonate wind at 77.16 l silicic acid and 0.698 kg carbonate
de calcium La pulpe de gel de silice et de gypse pro- of calcium The pulp of silica gel and gypsum
duite possède une -teneur en matière sèche de 5 % Le mé- picking has a dry matter content of 5%.
lange minéral est filtré et lavé avec de l'eau acidifiée (p H 2) sur un filtre sous vide; le lavage est poursuivi The inorganic mixture is filtered and washed with acidified water (p H 2) on a vacuum filter; washing is continued
jusqu'à élimination totale du fer. until complete elimination of iron.
Cette séparation solide-liquide est réalisée à raison de 0,37 1 de pulpe par m 2 et par seconde; la dépression du filtre est de 0,3 bar Dans ces conditions, This solid-liquid separation is carried out at a rate of 0.37 l of pulp per m 2 and per second; the filter depression is 0.3 bar Under these conditions,
l'épaisseur du gâteau est de 11 mm. the thickness of the cake is 11 mm.
La séparation par flottation du gel de silice et du gypse est réalisée sur une pulpe contenant 120 g de solide au litre, la séparation requiert un ébauchage et The flotation separation of silica gel and gypsum is carried out on a pulp containing 120 g of solid per liter, the separation requires roughing and
un finissage Un mélange d'amine de suif (C 16) et de co- finishing A mixture of tallow amine (C 16) and co-
co (C 12) est utilisé comme collecteur à raison de 150 et 600 g respectivement par tonne de produit à séparer; co (C 12) is used as a collector at the rate of 150 and 600 g respectively per tonne of product to be separated;
l'huile de pin est l'agent moussant. pine oil is the foaming agent.
En tenant compte du rendement de la séparation, Taking into account the efficiency of the separation,
les masses horaires des produits séparés sont les suivan- the hourly masses of the separated products are the following
tes: gel de silice 2,33 kg,: silica gel 2.33 kg,
gypse 2,33 kg.gypsum 2.33 kg.
Le volume de solution mère, contenant l'alumi- The volume of stock solution, containing the alumina
nium s'élève à 77,16 1.nium is 77.16 1.
Les compositions du gel de silice et de l'eau- The compositions of silica gel and water
mère sont données ci-dessous: Gel silice Eau-mère Constituant Proportion, % Constituant Teneur g/1 Sio 2 78,1 Ai 6,3 Ai 203 3,81 Fe 2 + 10,55 Perte au feu 8,7 Mg 6,53 Cr 2 3 0,17 Mn 0,30 F 2 3 mother are given below: Silica gel Mother water Component Proportion,% Constituent g / 1 content Sio 2 78.1 Ai 6.3 Ai 203 3.81 Fe 2 + 10.55 Fire loss 8.7 Mg 6, 53 Cr 2 3 0.17 Mn 0.30 F 2 3
2 3 0,08 K 0,862 3 0.08 K 0.86
Ti 02 8,85 Na 0,99Ti 02 8.85 Na 0.99
V 2 05 0,34V 2 05 0.34
3 PRECIPITATION DU GEL D'ALUMINE.3 PRECIPITATION OF ALUMINA GEL.
Préalablement à la précipitation du gel d'alu- Prior to the precipitation of the aluminum gel
mine, on ajoute une solution d'acide silicique à la solu- mine, a solution of silicic acid is added to the solution.
tion mère contenant l'aluminium, afin de réaliser le rapport molaire Si 02 = 0,1 Ai 2 O 3 La précipitation est réalisée en deux stades dans une installation similaire à celle utilisée pour aluminum containing mother, in order to achieve the molar ratio Si 02 = 0.1 Ai 2 O 3 Precipitation is carried out in two stages in an installation similar to that used for
précipiter le gel de silice.precipitate the silica gel.
Dans un premier stade le p H est monté à 3,9 par addition d'une suspension de carbonate de calcium à 25 %; In a first stage, the pH is raised to 3.9 by addition of a suspension of 25% calcium carbonate;
la granulométrie du carbonate est inférieure à 55 mi- the particle size of the carbonate is less than 55
crons Le temps de séjour des réactifs dans les réacteurs est de deux heures, la température atteint 400 C Dans un second stade, le p H est élevé à 4,6 par addition de soude caustique provenant de l'eau de synthèse de la zéolite A. Les consommations horaires de réactifs s'élèvent à 77,16 1 de solution d'aluminium auxquels on ajoute 2,16 1 d'une The residence time of the reagents in the reactors is two hours, the temperature reaches 400 ° C. In a second stage, the pH is raised to 4.6 by the addition of caustic soda from the synthetic water of zeolite A. The hourly consumption of reagents amounts to 77.16 l of aluminum solution to which 2.16 l of
solution d'acide silicique ( 25 g/l), de 1,247 kg de car- silicic acid solution (25 g / l), 1,247 kg of car-
bonate de calcium et de 0,3 kg de soude caustique. calcium bonate and 0.3 kg of caustic soda.
La pulpe de gel d'alumine et de gypse produite possède une teneur en matière sèche de 5,2 %; le mélange The pulp of alumina gel and gypsum produced has a dry matter content of 5.2%; The mixture
minéral est filtré et lavé sur un filtre sous vide. mineral is filtered and washed on a vacuum filter.
La filtration qui est suivie du lavage est réalisée à raison de 0,53 1 de pulpe par m 2 et par seconde; la dépression du filtre est de 0,3 bar Dans cés condtions l'épaisseur du gâteau mesure 8 mm La séparation par flottation du gel d'alumine et du gypse est effectuée sur une pulpe contenant 120 g de solide au litre; la séparation requiert un ébauchage The filtration which is followed by the washing is carried out at the rate of 0.53 l of pulp per m 2 and per second; the depression of the filter is 0.3 bar. In these conditions the thickness of the cake is 8 mm. The flotation separation of the gel of alumina and gypsum is carried out on a pulp containing 120 g of solid per liter; separation requires roughing
et deux finissages.and two finishes.
Une machine Wedag, modèle MN 935/4, équipée d' A Wedag machine, model MN 935/4, equipped with
une cellule de 6 litres est utilisée pour la flottation. a 6-liter cell is used for flotation.
Un mélange d'amines de suif et de coco est uti- A mixture of tallow amines and coconut is used.
lisé comme collecteur à raison de 450 g de mélange par tonne de solide à séparer; l'huile de pin est l'agent moussant. En tenant compte du rendement de la séparation, les masses horaires des produits séparés sont les suivantes: gel d'alumine 1,75 kg as a collector at the rate of 450 g of mixture per ton of solid to be separated; pine oil is the foaming agent. Taking into account the efficiency of the separation, the hourly masses of the separated products are as follows: 1.75 kg alumina gel
gypse 2,14 kg.gypsum 2.14 kg.
Le volume de la solution résiduaire s'élève à 77,16 1 La composition du gel d'alumine produit est donnée ci-dessous: Constituant Proportion, % Ai 2 03 57,71 Fe 2 03 2,45 The volume of the residual solution amounts to 77.16. The composition of the alumina gel produced is given below: Component Proportion,% Al 2 03 57.71 Fe 2 O 3 2.45
SO 3 5,72SO 3 5.72
Perte au feu 30,65 Insoluble 1,54Loss on fire 30.65 Insoluble 1.54
4 SYNTHESE DE LA ZEOLITE A.4 SYNTHESIS OF ZEOLITE A.
1 Conditionnement des réactifs.1 Conditioning reagents.
a Neutralisation des gels.Neutralization of gels.
Les pulpes de silice et d'alumine ( 10 % de ma- The pulp of silica and alumina (10% of
tière sèche) sont neutralisées jusqu'à p H 10, au moyen de soude caustique La neutralisation est réalisée en régime continu, à température ambiante Les caractéristiques de r dry matter) are neutralized to pH 10 by means of caustic soda. The neutralization is carried out under continuous conditions at room temperature.
la réaction de neutralisation sont indiquées ci-dessous. the neutralization reaction are shown below.
gel Si 2 gel A 1203 masse traitée 2,33 kg 1,94 kg p H de la pulpe avant neutralisation 3-3,5 4,5-5 agent neutralisant Na OH, saumure Na OH aluminate 365,8 g/i résiduaire ( 80 g Na OH/1 et g A 1203/1 consommation, g/mole 6,77 40,8 gel If 2 gel A 1203 treated mass 2.33 kg 1.94 kg p H pulp before neutralization 3-3.5 4.5-5 neutralizing agent Na OH, brine NaOH aluminate 365.8 g / i waste ( 80 g NaOH / 1 and g A 1203/1 consumption, g / mole 6.77 40.8
Les gels neutralisés sont filtrés, l'eau impré- The neutralized gels are filtered, the improper water
1 S gnant les gâteaux est échangée par la solution mère de la zéolite A. 1 Sealing the cakes is exchanged by the zeolite A stock solution.
Les consommations d'eau-mère sont respective- The consumptions of mother water are respectively
ment 4,33 1, et 3,6 1 pour le gel de silice et d'alumine. 4.331, and 3.6 1 for silica gel and alumina.
b Attaque des gels.b Attack of freezes.
Les gels neutralisés sont attaqués en régime Neutralized gels are attacked in regime
discontinu, à température ambiante dans la soude causti- discontinuous at room temperature in caustic soda
que selon les conditions énumérées ci-dessous: that according to the conditions listed below:
gel Si 2 -gel Si 2 -
Saumure Na OH, 365,8 g/1 Consommation Composition solution Brine Na OH, 365.8 g / 1 Consumption Composition solution
4,14 14.14 1
Na 20 = 0,8 Si 2 gel A 1203 solution mère zéolite enrichie Na OH ,33 1 + 514 g Na OH Na 20 = 2 Na 20 = 0.8 Si 2 gel A 1203 stock solution zeolite enriched NaOH, 33 1 + 514 g NaOH Na 20 = 2
A 12 3A 12 3
Clarification de la solution Réactif + La solution d'aluminate de soude est clarifiée pour éliminer les impuretés insolubles (oxyde de fer et silice). Clarification of the solution Reagent + The sodium aluminate solution is clarified to remove insoluble impurities (iron oxide and silica).
2 Mélange des réactifs et prédigestion. 2 Reagent mixing and predigestion.
Les deux liquides obtenus par attaque des gels The two liquids obtained by attacking the gels
sont pompés simultanément dans une cuve équipée de 3 chi- are pumped simultaneously into a tank equipped with 3
canes et agités afin de réaliser un mélange homogène des deux courants Les débits de réactifs sont équilibrés afin de maintenir constante la formulation du mélange qui est représentée par les rapports molaires Si 02 Na 2 1 H 2 O = 1,7; = 1,8 et = 33 canes and stirred to achieve a homogeneous mixture of both currents The flow rates of reagents are balanced to maintain constant the formulation of the mixture which is represented by the molar ratios Si 02 Na 2 1 H 2 O = 1.7; = 1.8 and = 33
12 3 2 212 3 2 2
Le mélange réactionnel est mûri une nuit à tem- The reaction mixture is matured one night at
pérature ambiante.room temperature.
3 Cristallisation.3 Crystallization.
Le mélange réactionnel est chauffé à 85 WC pen- The reaction mixture is heated to 85 WC
dant 2 heures; le réacteur est agité afin de maintenir 2 hours; the reactor is agitated to maintain
la phase solide en suspension.the solid phase in suspension.
Le solide est séparé de l'eau-mère par filtra- The solid is separated from the mother liquor by filtration.
tion sous vide; les cristaux sont lavés à l'eau désioni- under vacuum; the crystals are washed with deionized water
sée jusqu'à ce que le p H de la pâte soit 10,5. until the p H of the dough is 10.5.
Le produit obtenu identifié par diffraction des rayons X est la zéolite A; sa composition chimique est donnée ci-dessous: Constituant Proportion, % Si 02 32,31 Ai 2 03 31,05 Na O 18,03 The product obtained identified by X-ray diffraction is zeolite A; its chemical composition is given below: Constituent Proportion,% Si 02 32,31 Ai 2 03 31,05 Na O 18,03
H 12,90H 12.90
Ti 02 4,30 e 2 3 0,05 Les caractéristiques principales sont données cidessous: Réflectance: 91 coordonnées de Hunter Ti 02 4.30 e 2 3 0.05 The main features are given below: Reflectance: 91 Hunter coordinates
Odeur: sans -Smell: without -
Granulométrie inférieure à 10 p: 94 % Granulometry less than 10 p: 94%
6: 82 %6: 82%
: 50 %50%
p H ( 1 % anhydre en suspension aqueuse): 10,4 perte de poids après 50 minutes à 800 C: 21 % pouvoir séquestrant à 25 C par g de zéolite anhydre après 15 minutes: 150 mg Ca O La zéolite A obtenue est utilisable comme agent séquestrant du calcium dans une formulation de poudre à lessiver. p H (1% anhydrous in aqueous suspension): 10.4 weight loss after 50 minutes at 800 ° C.: 21% sequestering power at 25 ° C. per g of anhydrous zeolite after 15 minutes: 150 mg Ca O The zeolite A obtained is usable as a calcium sequestering agent in a washing powder formulation.
EXEMPLE 2.EXAMPLE 2
1 DISSOLUTION DU LAITIER.1 DISSOLUTION OF THE DAIRY.
Le laitier granulé est dissous dans un acide Granulated slag is dissolved in an acid
résiduaire provenant de la fabrication du dioxyde de ti- waste from the manufacture of
tane; la composition de ces deux réactifs est donnée ci- tane; the composition of these two reagents is given below.
dessous: Laitier granulé Acide Résiduaire Constituant Proportion, % Constituant Teneur,g/l Si 02 34,13 H 2 SO 4 205,4 A 12 03 12,63 Fe 2 + 19, 6 Mg O 8,39 A 1 4,6 Ca O 34,86 Mg 5,8 Fe 2 03 0,96 Na 0,84 Mn O 0,54 V 0, 68 K 1,37 Cr 0,25 Na 0,94 Ti 02 2,9 Ti 02 0,78 below: Granulated slag Residue acid Component Proportion,% Constituent Content, g / l Si 02 34.13 H 2 SO 4 205.4 A 12 03 12.63 Fe 2 + 19.6 Mg O 8.39 A 1 4.6 Ca 0 34.86 Mg 5.8 Fe 2 03 0.96 Na 0.84 Mn O 0.54 V 0.68 K 1.37 Cr 0.25 Na 0.94 Ti 02 2.9 Ti 02 0.78
S 1 4S 1 4
Préalablement à la dissolution, l'acide rési- Before dissolution, the acid remains
duaire est enrichi en aluminium par addition d'un déchet provenant de l'anodisation de l'aluminium; ce déchet a duaire is enriched in aluminum by addition of a waste resulting from the anodization of aluminum; this waste has
la composition suivante: Na OH 102 g/l, A 1203 172 g/l. the following composition: NaOH 102 g / l, A 1203 172 g / l.
L'enrichissement est réalisé afin d'obtenir un rapport molaire Si O 2 molaire 2 = 1,49 dans la solution résultant de la The enrichment is carried out in order to obtain a molar ratio SiO 2 molar 2 = 1.49 in the solution resulting from the
A 1203A 1203
dissolution du laitier Pratiquement, on ajoute par litre d'acide résiduaire 0,1 litre d'une solution contenant 102 dissolution of the slag Practically, 0.1 liter of a solution containing 102 liters of residual acid is added per liter.
g/i Na OH et 172 g/l A 1203.g / 1 NaOH and 172 g / l at 1203.
La composition de l'acide enrichi en aluminium est la suivante Acide résiduaire enrichi en aluminium Constituant Teneur, g/l The composition of the aluminum-enriched acid is as follows Aluminum-enriched residual acid Constituent Content, g / l
H 2 S 4 130,34H 2 S 4 130.34
Fe 2 + 17,64 Ai 12,75 Mg 5,22 Na 6,62 Fe 2 + 17.64Ai 12.75Mg 5.22 Na 6.62
V 0,61V 0.61
Cr 0,22 Ti O 2 2,61 La dissolution du laitier est réalisée dans des Cr 0.22 Ti O 2 2.61 The dissolution of the slag is carried out in
conditions semblables à celles décrites à l'exemple 1. conditions similar to those described in Example 1.
La consommation horaire des réactifs est la suivante: pulpe de laitier comprenant: 5,75 kg de laitier broyé, 9,18 kg de gypse et 11,2 1 d'eau; solution acide comprenant: 40,5 1 d'acide et 10,29 1 The hourly consumption of the reagents is as follows: slag pulp comprising: 5.75 kg of crushed slag, 9.18 kg of gypsum and 11.2 l of water; acid solution comprising: 40.5 l of acid and 10.29 l
d'eau de dilution.dilution water.
La production horaire de pulpe d'acide silici- Hourly production of silicic acid pulp
que est de 70 1; la teneur en matière sèche s'élève à that is 70 1; the dry matter content is
21,8 %.21.8%.
La pulpe d'acide est filtrée et lavée sur un filtre à vide (dépression = 0,3 bar) à raison de 1,0 1 The acid pulp is filtered and washed on a vacuum filter (vacuum = 0.3 bar) at a rate of 1.0
par m et par seconde; dans ces conditions, l'épais- by m and per second; under these conditions, the thick
seur du gâteau mesure 10,5 mm La composition de l'acide cake size is 10.5 mm The composition of the acid
silicique séparée du gypse est indiquée ci-dessous. silicic acid separated from the gypsum is shown below.
Constituant Teneur, g/l Si 2 22,77 Ai 13,73 Fe 2 + 12,70 Mg 7,12 Ti 02 2,37 Cr 0,15 Constituent Content, g / l Si 2 22.77 Ai 13.73 Fe 2 + 12.70 Mg 7.12 Ti 02 2.37 Cr 0.15
V 0,42V 0.42
Na 5,09Na 5.09
K 0,97K 0.97
2 PRECIPITATION DU GEL SILICATE2 PRECIPITATION OF SILICATE GEL
La précipitation du gel silicaté est réalisée à p H 4,2 en ajoutant du carbonate de calcium à la solution d'acide silicique La précipitation du gel silicaté est exécutée dans des conditions semblables à celles décrites The precipitation of the silicate gel is carried out at pH 4.2 by adding calcium carbonate to the silicic acid solution. The precipitation of the silicate gel is carried out under conditions similar to those described.
à l'exemple 1.in example 1.
Les consommations horaires de réactifs s'élè- The hourly consumption of reagents is
vent à 70 1 d'acide silicique et 5,34 kg de carbonate de calcium La pulpe de gel silicate" et de gypse produite possède une teneur en matière sèche de 20 % Le mélange minéral est filtré et lavé avec de l'eau acidifiée (p H 2) sur un filtre sous vide; le lavage est poursuivi jusqu'à wind at 70 l of silicic acid and 5.34 kg of calcium carbonate The silicate gel and gypsum pulp produced has a solids content of 20%. The mineral mixture is filtered and washed with acidified water ( p H 2) on a vacuum filter, washing is continued until
élimination totale du fer.total elimination of iron.
Cette séparation solide-liquide est réalisée à This solid-liquid separation is carried out at
raison de 2,0 1 de pulpe par m 2 et par seconde; la dé- because of 2.0 1 of pulp per m 2 and per second; the-
pression du filtre est de 0,3 bar Dans ces conditions, filter pressure is 0.3 bar. Under these conditions,
l'épaisseur du gâteau est de ll mm. the thickness of the cake is 11 mm.
La séparation par flottation du gel de silice et du gypse est réalisée sur une pulpe contenant 120 g de solide au litre, la séparation requirt un ébauchage et un finissage Un mélange d'amine de suif (C 16) et de coco (C 12) est utilisé comme collecteur à raison de 300 et 1200 g respectivement par tonne de oroduit à séparer, The flotation separation of silica gel and gypsum was carried out on a pulp containing 120 g of solid per liter, the separation requiring roughing and finishing. A mixture of tallow amine (C 16) and coconut (C 12) is used as a collector at a rate of 300 and 1200 g respectively per ton of oroduct to be separated,
l'huile de pin est l'agent moussant. pine oil is the foaming agent.
En tenant compte du rendement de la séparation, Taking into account the efficiency of the separation,
les masses horaires des produits séparés sont les sui- the hourly masses of the separated products are the following
vanteslowing
gel de silice 4,67 kg.silica gel 4.67 kg.
gypse 9,58 kg.gypsum 9.58 kg.
Le volume de solution mère s'élève à 70 1. The volume of stock solution is 70 l.
Les compositions du gel de silice et de l'eau- The compositions of silica gel and water
mère sont données ci-dessous: Gel silice Eau-mère Constituant Proportion, % Constituant Teneur g/l Si 02 31,38 A 12 03 36,27 Fe 2 + 12,70 Perte au feu 24,37 Mg 7,32 Cr 2 03 0,14 Na 5,09 Fe 303 0,32 K 0,97 Tic 2,9 mother are given below: Silica gel Mother water Component Proportion,% Constituent content g / l Si 02 31.38 A 12 03 36,27 Fe 2 + 12,70 Loss on fire 24,37 Mg 7,32 Cr 2 03 0.14 Na 5.09 Fe 303 0.32 K 0.97 Tic 2.9
V 205 0,66V 205 0.66
3 SYNTHESE DE LA ZEOLITE A3 SYNTHESIS OF ZEOLITE A
1 Conditionnement du gel silicaté1 Conditioning of the silicate gel
a Neutralisation du gel silicate.Neutralization of the silicate gel.
La pulpe de gel silicaté ( 10 % de matière Silicone gel pulp (10% of material
sèche) est neutralisée jusqu'à p H 10, au moyen de la so- dry matter) is neutralized to pH 10 by means of
lution mère de la cristallisation La neutralisation est réalisée en régime continu, à température ambiante Les caractéristiques de la réaction de neutralisationsont The mother of the crystallization The neutralization is carried out in continuous mode, at room temperature The characteristics of the reaction of neutralization are
indiquées ci-dessous.indicated below.
masse traitée 4,67 kg p H de la pulpe avant neutralisation 4,2-5 agent neutralisant Na OH, solution-mère de cristallisation à 97,3 g/l Consommation, g Na OH/mole 19,6 Si O 2) Le gel neutralisé est filtré, l'eau imprégnant le gâteau est échangée par la solution-mère de la zéolite A. treated mass 4.67 kg p H of the pulp before neutralization 4.2-5 neutralizing agent Na OH, stock solution of crystallization at 97.3 g / l Consumption, g Na OH / mole 19.6 Si O 2) neutralized gel is filtered, the water impregnating the cake is exchanged by the mother solution of zeolite A.
La consommation d'eau-mère est 4,9 1. The consumption of mother liquor is 4.9 1.
* b Attaque du gel silicaté et prédigestion.* b Attack of silicate gel and predigestion.
Le gel neutralisé est attaqué en régime discon- The neutralized gel is attacked in a discon-
tinu, à température ambiante dans la soude caustique selon les conditions énumérées ci-dessous Réactifs: saumure Na OH ( 365,8 g/l) solution mère de la cristallisation ( 97,3 g/l) Consommations: saumure de soude: 3,96 1 solution mère dé cristallisation: 21,2 1 at room temperature in caustic soda under the conditions listed below Reagents: brine Na OH (365.8 g / l) crystallization stock solution (97.3 g / l) Consumption: sodium brine: 3, 96 1 mother solution of crystallization: 21.2 1
La saumure de soude est ajoutée au gel s*ilica- Sodium brine is added to the silica gel
té; après dispersion du mélange, on ajoute la solution mère de cristallisation La suspension obtenue est you; after dispersion of the mixture, the mother solution of crystallization is added. The suspension obtained is
agitée et mûrie pendant 12 heures. stirred and matured for 12 hours.
2 Cristallisation.2 Crystallization.
Le mélange réactionnel est chauffé à 85 OC pen- The reaction mixture is heated to 85 ° C.
dant 2 heures; le réacteur est agité afin de maintenir 2 hours; the reactor is agitated to maintain
la phase solide en suspension.the solid phase in suspension.
Le solide est séparé de l'eau-mère par filtra- The solid is separated from the mother liquor by filtration.
tion sous vide; les cristaux sont lavés à l'eau désioni- under vacuum; the crystals are washed with deionized water
sée jusqu'à ce que le p H-de la pâte soit 10,5. until the H-weight of the dough is 10.5.
Le produit obtenu identifié par diffraction des rayons X est la zéolite A; sa composition chimique est The product obtained identified by X-ray diffraction is zeolite A; its chemical composition is
identique à celle donnée à l'exemple 1. identical to that given in example 1.
Les caractéristiques principales sont données ci-dessous Réflectance 91 coordonnées de Hunter Odeur sans Granulométrie inférieure à 10 Vi 95 % 6 i 94 % 4 j 90 % p H ( 1 % anhydre en suspension): 10,4 perte de poids après 50 minutes à 800 O C: 21 % pouvoir séquestrant à 25 O C par g de zéolyte anhydre après 15 minutes: 151 mg Ca O La zéolite A obtenue est utilisable comme agent séquestrant du calcium dans une formulation de poudre à The main characteristics are given below. 91 Hunter's co-ordinates Odor without particle size less than 10 Vi 95% 6 i 94% 4 j 90% p H (1% anhydrous in suspension): 10.4 weight loss after 50 minutes at 800 OC: 21% sequestering power at 25 OC per g of anhydrous zeolite after 15 minutes: 151 mg Ca O The zeolite A obtained can be used as a calcium sequestering agent in a powder formulation.
lessiver.washing.
Dans les planches de dessins annexées, on a représenté des schéma synoptiques représentant les In the attached drawing plates, there are shown block diagrams representing the
phases opératoires selon les exemples. operating phases according to the examples.
Les figures 1 et 2 se réfèrent à l'exemple 1 et représentent respectivement d'une part la neutralisation de l'acide et la synthèse des gels et d'autre part la synthèse de la zéolite A. Les figures 2 et 3 se réfèrent à l'exemple 2 et représentent respectivement la synthèse du composé silico-aluminium et la synthèse de la zéolite A. FIGS. 1 and 2 refer to example 1 and represent, respectively, on the one hand the acid neutralization and the synthesis of gels and, on the other hand, the synthesis of zeolite A. FIGS. 2 and 3 refer to Example 2 and represent respectively the synthesis of the silico-aluminum compound and the synthesis of zeolite A.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0451112A1 (en) * | 1990-02-27 | 1991-10-09 | ILVA S.p.A. | Process for zeolite production |
FR2804103A1 (en) * | 2000-01-26 | 2001-07-27 | Commissariat Energie Atomique | Treating aqueous soda waste solutions, especially radioactive solutions from nuclear reactor coolant, by adding a defined amount of metakaolin powder, molding, drying and fritting |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2068743B1 (en) * | 1993-02-11 | 1995-11-16 | Invest De Las Ind Ceramicas A | PROCEDURE FOR OBTAINING ZEOLITE A. |
ES2161109B1 (en) * | 1998-05-29 | 2002-06-16 | Consejo Superior Investigacion | Production of zeolites from waste, for use in detergents consists of mixing of pickling liquors with caustic soda and silicate for nucleation and crystallisation |
KR100415941B1 (en) * | 2001-06-12 | 2004-01-24 | 코스모산업 주식회사 | The Manufacturing Method Of Zeolite 4A Using Bauxite |
KR100491091B1 (en) * | 2002-09-30 | 2005-05-24 | 코스모정밀화학 주식회사 | A Preparation Method Of Zeolite |
WO2005095674A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | G.R. Trattamenti Termici - Grtt S.R.L. | Process for recovering caustic soda solutions from pickling of aluminum extrusion matrix |
KR20150036555A (en) * | 2012-07-11 | 2015-04-07 | 제트에스 파마, 인코포레이티드 | Microporous zirconium silicate for the treatment of hyperkalemia in hypercalcemic patients and improved calcium-containing compositions for the treatment of hyperkalemia |
JP7150704B2 (en) * | 2017-04-27 | 2022-10-11 | 住友化学株式会社 | Method and equipment for producing methionine |
CN113231007B (en) * | 2021-06-07 | 2022-07-12 | 北京科技大学 | Method for preparing heavy metal adsorbent by using blast furnace slag and application |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5044940A (en) * | 1973-08-24 | 1975-04-22 | ||
JPS5224197A (en) * | 1975-08-20 | 1977-02-23 | Kazuichi Tanimura | Method for caustic treatment of aiuminum sludge |
JPS5590415A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-09 | Showa Koki Kk | Preparation of aluminosilicate of high purity |
JPS55144412A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-11 | Kazuo Soma | Treatment of aluminum sludge |
-
1983
- 1983-04-11 LU LU84743A patent/LU84743A1/en unknown
-
1984
- 1984-04-02 BE BE0/212684A patent/BE899312A/en not_active IP Right Cessation
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- 1984-04-09 NL NL8401114A patent/NL8401114A/en not_active Application Discontinuation
- 1984-04-10 IT IT20479/84A patent/IT1176004B/en active
- 1984-04-10 KR KR1019840001885A patent/KR840008641A/en not_active Application Discontinuation
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5044940A (en) * | 1973-08-24 | 1975-04-22 | ||
JPS5224197A (en) * | 1975-08-20 | 1977-02-23 | Kazuichi Tanimura | Method for caustic treatment of aiuminum sludge |
JPS5590415A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-09 | Showa Koki Kk | Preparation of aluminosilicate of high purity |
JPS55144412A (en) * | 1979-04-27 | 1980-11-11 | Kazuo Soma | Treatment of aluminum sludge |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 83, 1975, page 116, no. 208065w, Columbus, Ohio, US; T.SUZUKI et al.: "Application of aluminum sludge. II. Manufacture of adsorbents" & NAGOYA-SHI KOGYO KENKYUSHO KENKYU HOKOKU 1975, 53, 29-33 * |
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 84, 1976, page 284, no. 184575e, Columbus, Ohio, US; & JP - A - 75 44 940 (FUJISAWA PHARMACEUTICAL CO., LTD.) 22-04-1975 * |
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 87, 1977, page 189, no. 87195k, Columbus, Ohio, US; & JP - A - 77 24 197 (TANIMURA, WAICHI) 23-02-1977 * |
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 94, 1981, page 149, no. 177504j, Columbus, Ohio, US; & JP - A - 80 144 412 (SOMA, KAZUO KASAHA, SOJI) 11-11-1980 * |
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 94, 1981, page 94, no. 5519b, Columbus, Ohio, US; & JP - A - 80 90 415 (SHOWA KOKI K.K.) 09-07-1980 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0451112A1 (en) * | 1990-02-27 | 1991-10-09 | ILVA S.p.A. | Process for zeolite production |
FR2804103A1 (en) * | 2000-01-26 | 2001-07-27 | Commissariat Energie Atomique | Treating aqueous soda waste solutions, especially radioactive solutions from nuclear reactor coolant, by adding a defined amount of metakaolin powder, molding, drying and fritting |
WO2001056040A2 (en) * | 2000-01-26 | 2001-08-02 | Commissariat A L'energie Atomique | Method for conditioning soda effluents in the form of nepheline |
WO2001056040A3 (en) * | 2000-01-26 | 2002-02-28 | Commissariat Energie Atomique | Method for conditioning soda effluents in the form of nepheline |
US6676915B2 (en) | 2000-01-26 | 2004-01-13 | Commissariat A L' Energie Atomique | Method for conditioning soda effluents in the form of nepheline |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES531359A0 (en) | 1985-08-01 |
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FI841370A0 (en) | 1984-04-06 |
NO841402L (en) | 1984-10-12 |
LU84743A1 (en) | 1984-11-28 |
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