FR2800057A1 - New stabilized mixed ferrates and their synthesis, useful for the treatment of water - Google Patents
New stabilized mixed ferrates and their synthesis, useful for the treatment of water Download PDFInfo
- Publication number
- FR2800057A1 FR2800057A1 FR9913390A FR9913390A FR2800057A1 FR 2800057 A1 FR2800057 A1 FR 2800057A1 FR 9913390 A FR9913390 A FR 9913390A FR 9913390 A FR9913390 A FR 9913390A FR 2800057 A1 FR2800057 A1 FR 2800057A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- ferrates
- sep
- synthesis
- ferrous
- water
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/0018—Mixed oxides or hydroxides
- C01G49/0081—Mixed oxides or hydroxides containing iron in unusual valence state [IV, V, VI]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
La présente invention a pour objet, à titre de produits nouveaux, des ferrates mixtes stabilisés. The present invention relates, as new products, to stabilized mixed ferrates.
L'invention a également pour objet un procédé pour la synthèse desdits ferrates. A subject of the invention is also a process for the synthesis of said ferrates.
Quelque soit la méthode de synthèse utilisée, voie humide ou voie sèche, la littérature ne cite aucun ferrate de sodium cristallisé. Whatever the synthesis method used, wet or dry, the literature does not cite any crystallized sodium ferrate.
Les brevets antérieurs font état de la synthèse de K2Fe04 après oxydation en solution aqueuse fortement alcaline d'un sel de fer ferrique par le chlore ou une solution d'hypochlorite de sodium puis K2Fe04 est précipité à l'aide d'ajout d'hydroxyde de potassium. Prior patents report the synthesis of K2Fe04 after oxidation in a strongly alkaline aqueous solution of a ferric iron salt by chlorine or a solution of sodium hypochlorite then K2Fe04 is precipitated using the addition of sodium hydroxide. potassium.
Ce mode de synthèse présente des inconvénients majeurs, à savoir - le ferrate (VI) oxyde l'eau quelque soit le pH et une synthèse en solution aqueuse affecte le rendement de réaction ; - la précipitation de K2Fe04 nécessite des quantités très importantes d'hydroxyde de potassium, ce qui entraîne un surcoût important ; - le ferrate de potassium n'est pas stable dans le temps et requiert des conditions particulières de stockage. This method of synthesis has major drawbacks, namely - ferrate (VI) oxidizes water regardless of the pH and synthesis in aqueous solution affects the reaction yield; - the precipitation of K2Fe04 requires very large quantities of potassium hydroxide, which entails a significant additional cost; - potassium ferrate is not stable over time and requires special storage conditions.
De ce fait, une telle synthèse ne peut être applicable industriellement. Pour tenter d'y remédier, le brevet européen EP-A- 0 504 156 propose un mode de synthèse de ferrates (VI) stabilisés par voie sèche à température ambiante. Therefore, such a synthesis cannot be industrially applicable. In an attempt to remedy this, European patent EP-A-0 504 156 proposes a method of synthesizing ferrates (VI) stabilized by the dry route at room temperature.
Ladite voie de synthèse permet de produire un ferrate stabilisé répondant à la formule générale M(Fe,X)04 dont un exemple est K2(Fe,S)04. Said synthetic route makes it possible to produce a stabilized ferrate corresponding to the general formula M (Fe, X) 04, an example of which is K2 (Fe, S) 04.
Un tel procédé de synthèse est basé sur le mélange de trois solides - un sel de fer ferreux ou ferrique tel FeS04,7H20 - un oxydant tel Ca(CIO)2 - une base forte telle KOH Le mélange de ces trois réactifs s'opère dans les conditions stoechiométriques données par l'équation (1) FeSO,, 7H20 + Ca(CIO)2, Ca(OH)2 + 6KOH @ 2 K2(Feo,sSo.s)O4 +2 KCI + 2Ca(OH)2 + 9H20 La stabilisation de Fe04 - par S04 - se matérialise par la formation d'une solution solide entre K2Fe04 et K2S04 qui sont isomorphes et qui possèdent des paramètres de maille voisins. Such a synthesis process is based on the mixture of three solids - a ferrous or ferric iron salt such as FeS04.7H20 - an oxidant such as Ca (CIO) 2 - a strong base such as KOH The mixture of these three reagents takes place in the stoichiometric conditions given by the equation (1) FeSO ,, 7H20 + Ca (CIO) 2, Ca (OH) 2 + 6KOH @ 2 K2 (Feo, sSo.s) O4 +2 KCI + 2Ca (OH) 2 + 9H20 Stabilization of Fe04 - by S04 - is materialized by the formation of a solid solution between K2Fe04 and K2S04 which are isomorphic and which have similar lattice parameters.
Néanmoins, par simple substitution de la potasse par la soude dans les conditions données par l'équation (1), il est impossible de produire un ferrate (VI) de sodium stable. L'invention a pour objet de remédier à cet inconvénient, le besoin se faisant sentir de ferrates stabilisés pour des applications industrielles spécifiques. Nevertheless, by simple substitution of potash by soda under the conditions given by equation (1), it is impossible to produce a stable sodium ferrate (VI). The object of the invention is to remedy this drawback, the need being felt for stabilized ferrates for specific industrial applications.
La présente invention a pour objet des ferrates stabilisés - mixtes par la valence du fer: ces ferrates incluent les valences (+V) et (+VI) ; - mixtes par la nature du cation associé au groupement ferrate : substitution de métaux monovalents par d'autres métaux monovalents ou par des métaux divalents. The present invention relates to ferrates stabilized - mixed by the valence of iron: these ferrates include the valences (+ V) and (+ VI); - mixed by the nature of the cation associated with the ferrate group: substitution of monovalent metals by other monovalent metals or by divalent metals.
La stabilisation desdits ferrates s'opère par substitution partielle du fer à haut degré d'oxydation par un cation stable (possédant la structure électronique d'un gaz rare) ainsi que par l'effet d'autres stabilisants tels que le radical OH. The stabilization of said ferrates is effected by partial substitution of iron with a high degree of oxidation by a stable cation (having the electronic structure of a rare gas) as well as by the effect of other stabilizers such as the OH radical.
Plus précisément, l'invention a pour objet des ferrates de formule générale <B>MI</B> (3-a)xM2 (3-a)1-xL (Fe y7x 1-y)a,(Fe z7Y 1J1-J04 <B>ou</B> M1+(3-a)bM3++(3-a)(1-b)/2L (Fe6+y,x6+1-y)a,)(Fe5+z,Y5+1-z)l-a]04_w (OH)2w selon la structure du métal substitué, dans lesquelles - Mi` est un métal monovalent, - Mi++ est un métal divalent, - 0 < a < 1 - 0 < x < _1 et 0 < _b < 1 - 0 < y < 1 et 0 < z < I - 0 < w < 2 Le principal objectif de la présente invention est l'utilisation des ferrates dans le traitement des eaux potables où les doses tolérées en sodium sont dix fois plus importantes que celles relatives au potassium d'où la nécessité de synthétiser un ferrate (VI) ou (V) de sodium solide. More precisely, the invention relates to ferrates of general formula <B> MI </B> (3-a) xM2 (3-a) 1-xL (Fe y7x 1-y) a, (Fe z7Y 1J1- J04 <B> or </B> M1 + (3-a) bM3 ++ (3-a) (1-b) / 2L (Fe6 + y, x6 + 1-y) a,) (Fe5 + z, Y5 + 1 -z) la] 04_w (OH) 2w according to the structure of the substituted metal, in which - Mi` is a monovalent metal, - Mi ++ is a divalent metal, - 0 <a <1 - 0 <x <_1 and 0 <_b <1 - 0 <y <1 and 0 <z <I - 0 <w <2 The main objective of the present invention is the use of ferrates in the treatment of drinking water where the tolerated sodium doses are ten times greater than those relating to potassium, hence the need to synthesize a solid sodium ferrate (VI) or (V).
Si l'on regarde les différents degrés d'oxydation du fer, il apparaît que les composés solides sodés sont préférentiellement à des degrés d'oxydation faibles tandis que le potassium préfère les hauts degrés d'oxydation
If we look at the different degrees of oxidation of iron, it appears that the solid soda compounds are preferentially at low degrees of oxidation while potassium prefers the high degrees of oxidation.
- <SEP> Ferrites <SEP> (III) <SEP> : <SEP> Na <SEP> Fe02 <SEP> synthétisé <SEP> à <SEP> température <SEP> ambiante <SEP> ;
<tb> KFe02 <SEP> requiert <SEP> une <SEP> température <SEP> de <SEP> synthèse <SEP> de <SEP> 800-900 C.
<tb> - <SEP> Ferrates <SEP> (IV) <SEP> : <SEP> Na4Fe04 <SEP> synthétisé <SEP> à <SEP> 380 C <SEP> ;
<tb> K4Fe04 <SEP> jamais <SEP> observé <SEP> ;
<tb> - <SEP> Ferrates <SEP> (V) <SEP> : <SEP> aucun <SEP> ferrate <SEP> V <SEP> de <SEP> sodium <SEP> ni <SEP> de <SEP> potassium <SEP> ;
<tb> - <SEP> Ferrates <SEP> (VI) <SEP> : <SEP> K2Fe04 <SEP> connu <SEP> ;
<tb> Na2Fe04 <SEP> jamais <SEP> observé. La présente invention propose en outre un mode de synthèse de ferrates mixtes par voie sèche à température ambiante. - <SEP> Ferrites <SEP> (III) <SEP>: <SEP> Na <SEP> Fe02 <SEP> synthesized <SEP> at <SEP> ambient <SEP> temperature <SEP>;
<tb> KFe02 <SEP> requires <SEP> a <SEP> temperature <SEP> of <SEP> synthesis <SEP> of <SEP> 800-900 C.
<tb> - <SEP> Ferrates <SEP> (IV) <SEP>: <SEP> Na4Fe04 <SEP> synthesized <SEP> to <SEP> 380 C <SEP>;
<tb> K4Fe04 <SEP> never <SEP> observed <SEP>;
<tb> - <SEP> Ferrates <SEP> (V) <SEP>: <SEP> none <SEP> ferrate <SEP> V <SEP> of <SEP> sodium <SEP> nor <SEP> of <SEP> potassium <SEP>;
<tb> - <SEP> Ferrates <SEP> (VI) <SEP>: <SEP> K2Fe04 <SEP> known <SEP>;
<tb> Na2Fe04 <SEP> never <SEP> observed. The present invention further provides a method of synthesizing mixed ferrates by the dry route at room temperature.
Le procédé de synthèse de ladite invention consiste en un mélange d'un sel ferreux ou ferrique avec un oxydant solide ou gazeux et une base forte, hydroxyde d'alcalin MiOH ou d'alcalino-terreux Mi(OH)2 ou un mélange des deux dans des proportions différentes de celles données par la stoechiométrie de réaction (1). Le rapport oxydant/fer permettant d'aboutir à un ferrate (VI) ou à un sel mixte Fe (VI)-Fe(V). The synthesis process of said invention consists of a mixture of a ferrous or ferric salt with a solid or gaseous oxidant and a strong base, alkali hydroxide MiOH or alkaline earth Mi (OH) 2 or a mixture of the two in proportions different from those given by the reaction stoichiometry (1). The oxidant / iron ratio making it possible to end up with a ferrate (VI) or a mixed Fe (VI) -Fe (V) salt.
Le sel de fer ferreux préconisé est du sulfate ferreux partiellement déshydraté en portant à 125 C du sulfate ferreux heptahydraté, sous-produit de l'industrie du titane (production de Ti02) ou du décapage de l'acier à l'acide sulfurique. The recommended ferrous iron salt is partially dehydrated ferrous sulphate by bringing to 125 C ferrous sulphate heptahydrate, a by-product of the titanium industry (production of TiO 2) or of pickling of steel with sulfuric acid.
Après déshydratation partielle, le sulfate ferreux utilisé dans la synthèse a comme formule FeS04,nH20 avec 1 < n < 7 FeS04,nH20 est alors mélangé à un oxydant solide, l'hypochlorite de calcium et à de la soude dans les proportions minimales données par l'équation (2). After partial dehydration, the ferrous sulfate used in the synthesis has the formula FeS04, nH20 with 1 <n <7 FeS04, nH20 is then mixed with a solid oxidant, calcium hypochlorite and soda in the minimum proportions given by equation (2).
Exemple Mélange à température ambiante dans un réacteur rotatif de - 100 parties molaires de FeS04,nH20 - 200 parties molaires de Ca(CIO)2, Ca(OH)2 - 1000 parties molaires de NaOH selon la stoechiométrie de réaction (2) FeS04,nH20 + 2 Ca(CIO)2,Ca(OH)2 + 10 NaOH --> 2 Na3(Feo,5So,5)04(OH) + 4 NaCI + 2Ca(OH)2 + (n+2)H20 Fe(VI) est stabilisé par S(VI) qui rentre dans la composition du ferrate mais à la différence d'un ferrate potassique où K2(Fe,S)04 est stable, Na2(Fe,S)04 n'est pas stable et il nécessite un milieu plus basique pour pouvoir être conservé. Cette stabilisation est assurée par la présence d'ions hydroxyle dans le ferrate sodé. Example Mixing at room temperature in a rotary reactor of - 100 molar parts of FeSO4, nH20 - 200 molar parts of Ca (CIO) 2, Ca (OH) 2 - 1000 molar parts of NaOH according to the stoichiometry of reaction (2) FeS04, nH20 + 2 Ca (CIO) 2, Ca (OH) 2 + 10 NaOH -> 2 Na3 (Feo, 5So, 5) 04 (OH) + 4 NaCl + 2Ca (OH) 2 + (n + 2) H20 Fe (VI) is stabilized by S (VI) which is part of the composition of ferrate but unlike a potassium ferrate where K2 (Fe, S) 04 is stable, Na2 (Fe, S) 04 is not stable and it requires a more basic medium to be able to be preserved. This stabilization is ensured by the presence of hydroxyl ions in the sodium ferrate.
Ces nouveaux ferrates basiques de sodium répondent à la formule générale Nax+2 (FeyS ,_y)04(OH)X Avec x < _1 et un rapport molaire NaIFe>4. These new basic sodium ferrates correspond to the general formula Nax + 2 (FeyS, _y) 04 (OH) X With x <_1 and a NaIFe molar ratio> 4.
Les produits selon l'invention trouvent une application particulièrement intéressante dans le traitement de l'eau, en particulier mais non limitativement dans les domaines suivants - désinfection des eaux résiduaires urbaines, - décontamination des eaux contenant des fongicides, - abattement des métaux lourds, phénols, - oxydation des cyanures, - action sur la DCO, les MES et la turbidité,The products according to the invention find a particularly advantageous application in the treatment of water, in particular but not limited to the following fields - disinfection of urban waste water, - decontamination of water containing fungicides, - reduction of heavy metals, phenols , - oxidation of cyanides, - action on COD, suspended solids and turbidity,
Claims (6)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9913390A FR2800057B1 (en) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | STABILIZED MIXED FERRATES AND METHOD FOR THEIR SYNTHESIS |
PCT/FR2000/002850 WO2001028927A1 (en) | 1999-10-22 | 2000-10-13 | Stabilised mixed ferrates and synthesis method thereof |
EP00968029A EP1230161A1 (en) | 1999-10-22 | 2000-10-13 | Stabilised mixed ferrates and synthesis method thereof |
AU77999/00A AU7799900A (en) | 1999-10-22 | 2000-10-13 | Stabilised mixed ferrates and synthesis method thereof |
JP2001531722A JP2003523912A (en) | 1999-10-22 | 2000-10-13 | Stable ferrate mixtures and their synthesis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9913390A FR2800057B1 (en) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | STABILIZED MIXED FERRATES AND METHOD FOR THEIR SYNTHESIS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2800057A1 true FR2800057A1 (en) | 2001-04-27 |
FR2800057B1 FR2800057B1 (en) | 2002-10-25 |
Family
ID=9551385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9913390A Expired - Fee Related FR2800057B1 (en) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | STABILIZED MIXED FERRATES AND METHOD FOR THEIR SYNTHESIS |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1230161A1 (en) |
JP (1) | JP2003523912A (en) |
AU (1) | AU7799900A (en) |
FR (1) | FR2800057B1 (en) |
WO (1) | WO2001028927A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2908128B1 (en) * | 2006-11-08 | 2009-01-30 | Stradia Sa | PROCESS FOR THE PREPARATION OF ALKALI METAL FERRATES |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4405573A (en) * | 1981-12-17 | 1983-09-20 | Olin Corporation | Process for preparing potassium ferrate (K2 FeO4) |
EP0354843A1 (en) * | 1988-08-09 | 1990-02-14 | Socadour | Process for the preparation of alkyl or alkaline earth ferrates by the solid phase |
US5284642A (en) * | 1989-11-08 | 1994-02-08 | Centre International De L'eau De Nancy (Nan.C.I.E.) | Alkali or alkaline earth metal ferrates, their preparation and their industrial applications |
-
1999
- 1999-10-22 FR FR9913390A patent/FR2800057B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-10-13 JP JP2001531722A patent/JP2003523912A/en active Pending
- 2000-10-13 EP EP00968029A patent/EP1230161A1/en not_active Withdrawn
- 2000-10-13 AU AU77999/00A patent/AU7799900A/en not_active Abandoned
- 2000-10-13 WO PCT/FR2000/002850 patent/WO2001028927A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4405573A (en) * | 1981-12-17 | 1983-09-20 | Olin Corporation | Process for preparing potassium ferrate (K2 FeO4) |
EP0354843A1 (en) * | 1988-08-09 | 1990-02-14 | Socadour | Process for the preparation of alkyl or alkaline earth ferrates by the solid phase |
US5284642A (en) * | 1989-11-08 | 1994-02-08 | Centre International De L'eau De Nancy (Nan.C.I.E.) | Alkali or alkaline earth metal ferrates, their preparation and their industrial applications |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 132, Columbus, Ohio, US; abstract no. 209831, NEVEUX: "synthesis of stabilized potassium ferrate" XP002140593 * |
REWAS, vol. 3, 1999, pages 2417 - 2427 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2001028927A1 (en) | 2001-04-26 |
AU7799900A (en) | 2001-04-30 |
JP2003523912A (en) | 2003-08-12 |
FR2800057B1 (en) | 2002-10-25 |
EP1230161A1 (en) | 2002-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5194238A (en) | Process for the production of highly pure concentrated slurries of sodium hypochlorite | |
US5746994A (en) | Method for synthesizing ferrate and ferrate produced thereby | |
EP0504156B1 (en) | Ferrates of alcaline or alcaline earth metals, their preparation and industrial applications | |
US2082101A (en) | Process of treating a mixture of calcium and magnesium hydroxides | |
JP7372691B2 (en) | How to obtain scorodite with a high arsenic content from an acidic solution with a high sulfuric acid content | |
EP0334713B1 (en) | Process for the preparation of hydrated zirconium-oxide from granular cristalline zirconiumoxide | |
KR100647128B1 (en) | Method for the synthesis of ferrates | |
WO2014200771A1 (en) | Frozen ferrate and methods and devices for forming thereof | |
US2997368A (en) | Production of manganese hydroxide | |
US4380533A (en) | Process for the production of dibasic magnesium hypochlorite | |
FR2800057A1 (en) | New stabilized mixed ferrates and their synthesis, useful for the treatment of water | |
US4200618A (en) | Preparation of magnesium chloride | |
EP0997436B9 (en) | Process for preparing usable products from an impure ferric sulfate solution | |
KR100622295B1 (en) | Preparation method of polyaluminiumchloride | |
CN111847701B (en) | Pretreatment method of ultrahigh-concentration ammonia nitrogen wastewater | |
US5159094A (en) | Process for the preparation of solid iron (III) complexes | |
US20040104127A1 (en) | Process and composition for obtaining an aqueous chlorine dioxide ready for its use, stabilized in a carbonate buffer, being a powerful disinfecting agent with ecological, non residual non toxic and non phytotoxic cataloging in the concentrations of usage | |
CA2424075C (en) | Method of treating residual acid | |
JPH04505313A (en) | Production method of neutral calcium hypochlorite cake | |
JP2002079003A (en) | Inorganic flocculant using highly purified ferric salt and manufacturing method thereof and processing apparatus in water-purification processing | |
US5393503A (en) | Process for making chromic acid | |
JP2003277049A (en) | Method for manufacturing calcium carbonate with plate structure | |
US20240025758A1 (en) | Method or process for ferrate synthesis | |
JPH10130026A (en) | Treatment of waste hydrochloric acid | |
US1386244A (en) | Method of treating brine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TP | Transmission of property | ||
TP | Transmission of property |
Owner name: UNIVERSITE DE LORRAINE, FR Effective date: 20121227 |
|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20150630 |