FR2984299A1

FR2984299A1 - PROCESS FOR PRODUCING SODIUM BICARBONATE

Info

Publication number: FR2984299A1
Application number: FR1251556A
Authority: FR
Inventors: Hugo Walravens; Kurt Allen; Thoi-Dai Chau; Alain Vandendoren
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2013-06-21
Also published as: PT106208A; CN103172089B; ES2409083B2; CN103172089A; ES2409083A1; DE102012003485B3; BE1021662B1; PT106208B; ITMI20120352A1; TR201202945A1; NL2008354C2; NL2008354A

Abstract

L'invention concerne un procédé de production de bicarbonate de sodium à partir d'un flux de carbonate de sodium (A) comprenant du carbonate de sodium et au moins une impureté constituée d'un sel de métal alcalin hydrosoluble à une concentration Ci(A), qui comprend les étapes suivantes : a) mélange du flux de carbonate de sodium (A) avec au moins une partie d'un flux (B) pour produire un flux (C), b) bicarbonatation du flux (C) avec un gaz (D) comprenant du CO pour produire une suspension aqueuse (E) comprenant des cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium, c) séparation de la suspension aqueuse (E) afin d'obtenir des cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium d'une part et une liqueur-mère aqueuse (G) d'autre part, d) débicarbonatation partielle d'au moins une partie de la liqueur-mère aqueuse (G) et retrait d'une partie de l'eau de l'au moins une partie de la liqueur-mère (G) pour obtenir le flux (B) avec au moins une impureté de sel de métal alcalin hydrosoluble à une concentration Cf(B) et un gaz optionnel (H), e) recycler au moins une partie du flux (B) à l'étape a) de telle sorte que le rapport des concentrations Cf(B)/Ci(A) de l'au moins une impureté de sel de métal alcalin hydrosoluble soit d'au moins 1,4, avantageusement au moins 2, plus avantageusement au moins 4, et encore plus avantageusement 7, et f) retirer le reste (I) du flux (B) ou le reste (J) de la liqueur-mère (G) pour subir d'autres traitements.The invention relates to a method for producing sodium bicarbonate from a sodium carbonate stream (A) comprising sodium carbonate and at least one impurity consisting of a water-soluble alkali metal salt at a concentration Ci (A). ), which comprises the following steps: a) mixing the sodium carbonate stream (A) with at least a portion of a stream (B) to produce a stream (C), b) bicarbonating the stream (C) with a gas (D) comprising CO to produce an aqueous suspension (E) comprising crystals (F) comprising sodium bicarbonate crystals, c) separating the aqueous suspension (E) to obtain crystals (F) comprising sodium bicarbonate crystals on the one hand and an aqueous mother liquor (G) on the other hand, d) partial debicarbonation of at least a portion of the aqueous mother liquor (G) and removal of a part of the water from the at least part of the mother liquor (G) to obtain the flow (B) with at least one impurity of a water-soluble alkali metal salt at a concentration Cf (B) and an optional gas (H), e) recycling at least a portion of the stream (B) in step a) so that the ratio of the concentrations Cf (B) / Ci (A) of the at least one water-soluble alkali metal salt impurity is at least 1.4, preferably at least 2, more preferably at least 4, and still more preferably 7, and f) remove the remainder (I) flow (B) or the remainder (J) of the mother liquor (G) to undergo further treatments.

Description

Procédé de production de bicarbonate de sodium DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé pour produire du bicarbonate de sodium à partir d'un flux de carbonate de sodium comprenant du carbonate de sodium et au moins une impureté constituée d'un sel de métal alcalin soluble tout en minimisant le volume final de purge nécessaire pour produire le bicarbonate de sodium, et en minimisant également la perte de sodium alcalin associée à la purge. CONTEXTE DE L'INVENTION Le bicarbonate de sodium (NaHCO3) est un composé faiblement alcalin ayant un large éventail d'applications dans les industries de l'alimentation humaine, l'alimentation animale, le traitement des fumées, et l'industrie chimique. La production mondiale de bicarbonate de sodium était estimée à 2,8 millions de tonnes en 2008. La plus grande partie de sa production dérive du carbonate de sodium (Na2CO3) naturel et synthétique. La production de bicarbonate de sodium se fait principalement par la carbonatation d'une solution aqueuse de carbonate de sodium avec du CO2 gazeux. La solution aqueuse de carbonate de sodium peut provenir de carbonate de sodium purifié dissous dans l'eau, ou d'une suspension partiellement décarbonatée de bicarbonate de sodium brut du procédé Solvay, ou encore d'une solution de carbonate de sodium extraite d'un cristallisoir de carbonate de sodium alimenté avec des solutions dérivées de minerais de trona ou de nahcolite. Quand le bicarbonate de sodium est fabriqué à partir de carbonate de sodium solide raffiné, la teneur dans le carbonate de sodium en impuretés, telles que des sels de métaux alcalins hydrosolubles, est suffisamment faible pour que ces impuretés puissent être efficacement extraites du procédé de production de bicarbonate de sodium avec le bicarbonate de sodium final produit. Par conséquent, une purge spécifique de telles impuretés n'est pas nécessaire dans le procédé de production de bicarbonate de sodium correspondant. Mais quand le bicarbonate de sodium est fabriqué à partir de flux de carbonate de sodium provenant de soude synthétique (procédés Solvay ou Hou qui en est dérivé) ou de soude naturelle (procédés à partir de trona ou de - nahcolite), ces flux de carbonate de sodium contiennent des niveaux plus élevés d'impuretés solubles, et une purge devient nécessaire pour contrôler le niveau d'impuretés dans le procédé de production de bicarbonate de sodium. Cette purge est généralement importante, et elle est réintroduite dans le procédé de production de carbonate de sodium correspondant ou envoyée dans des bassins de dépôt de résidus de grands volumes comme dans les procédés décrits dans les documents US7507388, US2009/0291038 et US2011/112298. A côté du bicarbonate de sodium, le carbonate de sodium, également appelé « soude », est un autre produit alcalin aux volumes importants avec une production mondiale en 2008 de 48 millions de tonnes, qui est principalement utilisé dans les industries du verre, des produits chimiques et des détergents, et également dans l'industrie de la production de bicarbonate de sodium. Les principaux procédés de production de carbonate de sodium sont le procédé synthétique à l'ammoniac Solvay, le procédé au chlorure d'ammonium (procédé Hou) dérivé du procédé Solvay, et les procédés à base de trona. Le minerai de trona est un minéral qui contient jusqu'à 99 % de sesquicarbonate de sodium (Na2CO3.NaHCO3.2H20). La soude à base de trona est obtenue à partir de gisements de minerai de trona à Green River (Wyoming), en Turquie, en Chine et au Kenya, par des techniques d'extraction de minerai souterraines conventionnelles, ou par extraction par dissolution, ou par traitement d'eaux de lac. Le carbonate de sodium à base de trona du Wyoming représente environ 90 % de la production totale de soude des États-Unis. Une analyse typique du minerai de trona de la Green River est la suivante : TABLEAU 1 Constituant Pourcentage pondéral Na2CO3 43,6 NaHCO3 34,5 H2O (cristalline et humidité libre) 15,4 NaCl 0,01 Na2SO4 0,01 Fe2O3 0,14 Matières insolubles 6,3 Matières organiques 0,3 Les gisements de trona contiennent diverses impuretés hautement solubles telles que des halogénures de métaux alcalins (chlorure de sodium, chlorure de potassium, fluorure de sodium, etc.), des sulfates de métaux alcalins (sulfate de -3 sodium, sulfate de potassium, etc.), des nitrates de métaux alcalins (nitrate de sodium, nitrate de potassium, etc.), des borates de métaux alcalins, des phosphates de métaux alcalins, etc. Ces impuretés hautement solubles sont présentes dans diverses proportions en fonction de la localisation géographique des gisements. En particulier, le chlorure de sodium et le sulfate de sodium peuvent représenter plusieurs pourcents, voire plusieurs dizaines de pourcents du minerai de trona en fonction du lieu géographique. Les gisements de trona comprennent également des impuretés minérales ou organiques légèrement solubles. Parmi les exemples de minéraux légèrement solubles, on citera les silicates, les aluminates, les titanates, les vanadates de métaux alcalins et alcalino terreux, les composés et les sels métalliques. Les impuretés organiques proviennent de sédiments organiques qui ont été piégés pendant la formation des gisements et qui ont fréquemment formé des schistes bitumineux au cours du vieillissement géologique. Les impuretés minérales et organiques solubles peuvent aussi être générées en partie pendant le traitement du trona lors des opérations dans la mine ou en surface. En particulier, les traitements thermiques tels que la calcination amplifient généralement la quantité de certaines impuretés solubles telles que les silicates de sodium et les sels sodiques de composés organiques par saponification thermique. FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a process for producing sodium bicarbonate from a sodium carbonate stream comprising sodium carbonate and at least one impurity consisting of a sodium carbonate salt. soluble alkali metal while minimizing the final purge volume required to produce sodium bicarbonate, and also minimizing the alkaline sodium loss associated with purging. BACKGROUND OF THE INVENTION Sodium bicarbonate (NaHCO3) is a weakly alkaline compound having a wide range of applications in the food, feed, fume treatment, and chemical industries. World production of sodium bicarbonate was estimated at 2.8 million tonnes in 2008. Most of its production is derived from natural and synthetic sodium carbonate (Na2CO3). The production of sodium bicarbonate is mainly by the carbonation of an aqueous solution of sodium carbonate with CO2 gas. The aqueous solution of sodium carbonate can come from purified sodium carbonate dissolved in water, or from a partially decarbonated suspension of crude sodium bicarbonate from the Solvay process, or from a solution of sodium carbonate extracted from a crystallizer of sodium carbonate fed with solutions derived from trona or nahcolite ores. When sodium bicarbonate is made from refined solid sodium carbonate, the sodium carbonate content of impurities, such as water-soluble alkali metal salts, is low enough that these impurities can be efficiently extracted from the production process. of sodium bicarbonate with the final sodium bicarbonate product. Therefore, a specific purge of such impurities is not necessary in the corresponding sodium bicarbonate production process. But when sodium bicarbonate is made from sodium carbonate streams from synthetic soda (Solvay or Hou processes derived from it) or natural soda (processes from trona or - nahcolite), these carbonate streams of sodium contain higher levels of soluble impurities, and purging becomes necessary to control the level of impurities in the sodium bicarbonate production process. This purging is generally important, and it is reintroduced into the corresponding sodium carbonate production process or sent to large volume tailings ponds as in the processes described in US7507388, US2009 / 0291038 and US2011 / 112298. In addition to sodium bicarbonate, sodium carbonate, also known as "soda", is another high-volume alkaline product with worldwide production in 2008 of 48 million tonnes, which is mainly used in the glass, chemical and glass products industries. chemicals and detergents, and also in the sodium bicarbonate production industry. The main sodium carbonate production processes are the Solvay ammonia synthetic process, the Solvay-based ammonium chloride process (Hou process), and the trona processes. Trona ore is a mineral that contains up to 99% sodium sesquicarbonate (Na2CO3.NaHCO3.2H20). Trona soda is obtained from trona ore deposits in Green River (Wyoming), Turkey, China and Kenya, by conventional underground ore mining techniques, or by dissolution extraction, or by treatment of lake water. Wyoming trona sodium carbonate accounts for about 90% of the total US production of soda ash. A typical analysis of Green River trona ore is as follows: TABLE 1 Constituent Weight% Na2CO3 43.6 NaHCO3 34.5 H2O (crystalline and free moisture) 15.4 NaCl 0.01 Na2SO4 0.01 Fe2O3 0.14 Insoluble matter 6.3 Organic material 0.3 Trona deposits contain various highly soluble impurities such as alkali metal halides (sodium chloride, potassium chloride, sodium fluoride, etc.), alkali metal sulphates (sulphate sodium, potassium sulphate, etc.), alkali metal nitrates (sodium nitrate, potassium nitrate, etc.), alkali metal borates, alkali metal phosphates, and the like. These highly soluble impurities are present in various proportions depending on the geographical location of the deposits. In particular, sodium chloride and sodium sulphate can represent several percent or even tens of percent of the trona ore depending on the geographical location. Trona deposits also include slightly soluble mineral or organic impurities. Examples of slightly soluble minerals include silicates, aluminates, titanates, alkali and alkaline earth metal vanadates, compounds and metal salts. Organic impurities originate from organic sediments that have been trapped during reservoir formation and have frequently formed oil shales during geological aging. Soluble organic and inorganic impurities can also be generated in part during the treatment of trona during operations in the mine or on the surface. In particular, thermal treatments such as calcination generally amplify the amount of certain soluble impurities such as sodium silicates and sodium salts of organic compounds by thermal saponification.

Parmi les autres impuretés minérales « insolubles » ou très légèrement solubles dans l'eau rencontrées dans les gisements de trona ou adjacentes à ces gisements, on trouve généralement des mélanges de différents minéraux, les plus fréquents étant la calcite, la dolomite, la pirssonite, la zéolite, le feldspath, les minéraux argileux, les silicates de fer/aluminium et le sulfate de calcium. Among the other "insoluble" or slightly water-soluble mineral impurities found in or adjacent to the trona deposits, there are usually mixtures of different minerals, the most common being calcite, dolomite, pirssonite, zeolite, feldspar, clay minerals, iron / aluminum silicates and calcium sulphate.

Deux techniques principales bien connues dans le métier sont utilisées pour extraire le minerai de trona à partir des gisements de ce minerai. La première technique est une extraction mécanique, également appelée extraction conventionnelle, telle que l'exploitation par chambres et piliers, ou l'exploitation par longue taille. La deuxième technique est une récupération par extraction par dissolution dans laquelle le trona est dissous avec de l'eau et récupéré sous forme de solution. Parmi les différentes possibilités de récupérer du carbonate de sodium à partir de minerai de trona qui contient d'autres sels et impuretés, la plus largement pratiquée est le procédé dit « au monohydrate ». Dans ce procédé, un minerai de trona extrait est broyé, puis calciné en carbonate de sodium brut, pour être ensuite lixivié avec de l'eau, la solution aqueuse résultante est purifiée et introduite dans un cristallisoir où des cristaux de carbonate de sodium purs monohydratés sont cristallisés. Les cristaux monohydratés sont séparés de la liqueur-mère puis séchés en carbonate de sodium anhydre. La plus grande partie de la liqueur-mère est recyclée dans le cristallisoir. Cependant, les impuretés solubles contenues dans le minerai de trona ont tendance à s'accumuler dans le cristallisoir. Pour éviter une accumulation d'impuretés, la liqueur-mère doit être purgée. La liqueur de purge, qui représente des quantités importantes pour les installations industrielles au monohydrate, est généralement envoyée vers un bassin d'évaporation, également appelé bassin de résidus. L'importante quantité d'alcalis qui est contenue dans la liqueur de purge est par conséquent perdue. De plus, le stockage de grandes quantités de liqueurs de purge dans.des bassins d'évaporation pose des problèmes environnementaux à cause de la rareté des nouvelles zones de stockage. Des variantes à la production de carbonate de sodium à partir de minerai de trona, en particulier quand une extraction par dissolution est utilisée, sont les suivantes : cristallisation du sesquicarbonate de sodium (sesqui) raffiné après évaporation de l'eau, puis calcination du sesqui en soude ; ou alternativement, décomposition thermique (avec de la vapeur) ou calcination chimique (avec de la soude caustique) du bicarbonate de sodium dissous pour le transformer en carbonate de sodium dissous, puis évaporation de l'eau afin de cristalliser du carbonate de sodium pur monohydraté. Dans ces variantes, les impuretés solubles contenues dans le minerai de trona ont tendance à s'accumuler également dans les cristallisoirs du sesqui ou du monohydrate. Pour éviter l'accumulation d'impuretés, les liqueurs-mères doivent également être purgées, ce qui pose les mêmes problèmes environnementaux dans les bassins d'évaporation que le procédé monohydrate. Plusieurs techniques alternatives ont été proposées pour réduire le volume de purge des usines de soude. Le document US2003/0143149 décrit un procédé de récupération de produits chimiques à base de sodium à partir de flux de carbonate de sodium tels que des purges et des flux d'effluents utilisant un cristallisoir de carbonate de sodium décahydraté, à partir duquel le décahydrate purifié est récupéré et recyclé dans un cristallisoir de monohydrate, et une purge concentrée en impuretés telles que le sulfate de sodium est rejetée. Toutefois, le facteur de réduction de purge de ce procédé est limité, car lorsqu'une forte concentration d'impuretés est atteinte, le carbonate de sodium et le sulfate de sodium forment des sels mixtes décahydratés. De plus, si de grandes quantités de sulfate de sodium sont recyclées dans le cristallisoir de carbonate monohydraté, elles génèrent des cristaux de burkeïte (Na2CO3.2Na2SO4) qui sont préjudiciables à la qualité du carbonate de sodium monohydraté. Le document US2004/0057892 décrit un procédé de production de carbonate et de bicarbonate de sodium, selon lequel une liqueur de purge provenant d'un cristallisoir de carbonate de sodium monohydraté est introduite dans un cristallisoir de carbonate de sodium décahydraté, et les cristaux de décahydrate purifiés sont transformés en bicarbonate de sodium. Il a été observé que ce procédé n'est pas efficace quand la liqueur de purge, selon la source de trona, contient des niveaux élevés d'impuretés. Des niveaux élevés de chlorure de sodium dans la liqueur de purge empêchent la cristallisation uniforme du carbonate de sodium décahydraté. Le document US2926995 décrit un procédé de production de cristaux de bicarbonate de sodium à partir de solutions de carbonate de sodium contenant du chlorure de sodium provenant de cellules électrolytiques soude caustique-chlore. Le document US7507388 décrit un procédé de production de carbonate et de bicarbonate de sodium à partir d'une solution prépurifiée comprenant du bicarbonate qui est d'abord partiellement décarbonatée puis utilisée à la fois dans une ligne de bicarbonate de sodium et une ligne de carbonate de sodium monohydraté. Le flux de purge du cristallisoir de carbonate de sodium monohydraté est envoyé dans une ligne mixte de carbonate de sodium décahydraté et de sesquicarbonate de sodium dans laquelle le filtrat résultant est rejeté en tant que purge finale du procédé, ou envoyé après dilution dans une ligne de soude légère comprenant une étape intermédiaire de carbonatation en bicarbonate de sodium, le bicarbonate est séparé du filtrat, et ce filtrat est aussi rejeté en tant que purge finale. Les quantités totales indiquées des purges générées sont très élevées (1,28 t de purge par tonne de soude dense) et correspondent à 6 à 15 % en poids de carbonate de sodium purgé par tonne de soude dense produite. Le document US2009/0291038 (Solvay) décrit un procédé de production combinée de cristaux de carbonate de sodium et de bicarbonate de sodium, selon lequel une poudre solide dérivée de sesquicarbonate de sodium telle que du trona calciné est dissoute dans de l'eau, la solution aqueuse résultante est introduite - 6 - dans un cristallisoir dans lequel des cristaux de carbonate de sodium et une liqueur-mère sont produits, une partie de la liqueur-mère est extraite du cristallisoir (purge du cristallisoir de carbonate de sodium) et est carbonée (carbonatée) pour produire des cristaux de bicarbonate de sodium valorisables et une deuxième liqueur-mère, la deuxième liqueur-mère est éventuellement décarbonatée (débicarbonatée) puis envoyée dans un bassin de stockage. Dans ce document, il est enseigné que la liqueur-mère utilisée pour la cristallisation du bicarbonate de sodium devrait contenir de préférence au moins 175 g/kg de carbonate de sodium, pas plus de 60 g/kg de chlorure de sodium, et pas plus de 20 g/kg de sulfate de sodium. Par conséquent, le niveau de purge des alcalis sodiques (carbonate ou bicarbonate) envoyé dans un bassin est réduit par rapport à un traitement au décahydrate de la purge, mais reste important et représente de gros volumes envoyés dans les bassins. En outre, la purge finale riche en bicarbonate de sodium forme dans les bassins d'évaporation un solide qui est plus dur et moins facile à collecter et recycler dans l'usine de soude, car il comprend moins de cristaux de carbonate de sodium décahydraté faciles à faire fondre et plus de cristaux durs de sesquicarbonate et de bicarbonate de sodium qui ne fondent pas. Le document US2011/112298 décrit un procédé pour prolonger la durée de vie de bassins de résidus générés à partir de flux de purge contenant du carbonate de sodium, dans lequel le flux de purge est traité avec du dioxyde de carbone gazeux, de façon similaire au procédé du document US2009/0291038, pour produire du bicarbonate de sodium ou du sesquicarbonate de sodium, avant d'être introduit dans le bassin. Le bicarbonate de sodium produit peut être récupéré avant l'introduction du flux de purge traité dans le bassin de résidus ou récupéré après son dépôt dans le bassin. Le document ne dit rien sur la valorisation supplémentaire de la purge aqueuse obtenue quand le bicarbonate de sodium est récupéré. En outre, comme dans le procédé décrit dans le document US2009/0291038, la purge finale riche en bicarbonate de sodium forme dans les bassins d'évaporation un solide qui est plus dur et moins facile à collecter et recycler dans l'usine de soude, car il comprend moins de cristaux de carbonate de sodium décahydraté faciles à faire fondre et plus de cristaux durs de sesquicarbonate et de bicarbonate de sodium qui ne fondent pas. Il existe donc toujours un besoin dans l'industrie du bicarbonate et du carbonate de sodium, en prenant en compte le développement durable, d'être capable de réduire encore plus le volume de purge et diminuer la perte d'alcalis -7 d'une manière simple, sans perturber les conditions de mise en oeuvre des procédés associés. RESUME DE L'INVENTION Par conséquent, l'invention concerne un procédé de production de bicarbonate de sodium à partir d'un flux comprenant du carbonate de sodium (A) comprenant du carbonate de sodium et au moins une impureté constituée d'un sel de métal alcalin hydrosoluble à une concentration C,(A), qui comprend les étapes suivantes : a) mélange du flux de carbonate de sodium (A) avec au moins une partie d'un flux (B) pour produire un flux (C), b) bicarbonatation du flux (C) avec un gaz (D) comprenant du CO2 pour produire une suspension aqueuse (E) comprenant des cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium, c) séparation de la suspension aqueuse (E) afin d'obtenir d'une part des cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium et d'autre part une liqueur-mère aqueuse (G), d) débicarbonatation partielle d'au moins une partie de la liqueur-mère aqueuse (G) et retrait d'une partie de l'eau de l'au moins une partie de la liqueur-mère (G) pour obtenir le flux (B) avec au moins une impureté de sel de métal alcalin hydrosoluble à une concentration Cf(B) et un gaz optionnel (H), e) recyclage d'au moins une partie du flux (B) à l'étape a) de telle sorte que le rapport des concentrations Cf(B)/C,(A) de l'au moins une impureté de sel de métal alcalin hydrosoluble soit d'au moins 1,4, avantageusement au moins 2, plus avantageusement au moins 4, et encore plus avantageusement 7, et f) retrait du reste (I) du flux (B) ou du reste (J) de la liqueur-mère (G) pour subir d'autres traitements. Un premier avantage de la présente invention est qu'elle réduit considérablement la quantité d'alcalis perdus dans la purge d'un procédé de 30 bicarbonate de sodium ou d'un procédé de carbonate de sodium d'une manière souple et bon marché. Un deuxième avantage de la présente invention est qu'elle est efficace sur un large spectre d'impuretés solubles et une grande plage de concentrations d'impuretés. 35 Un troisième avantage du procédé de la présente invention, lié au deuxième avantage, est qu'elle permet d'utiliser des flux de carbonate de sodium - 8 - provenant de procédés de carbonate de sodium synthétique ou de procédés de carbonate de sodium naturel. Un quatrième avantage de la présente invention est que le bicarbonate de sodium technique obtenu contient moins d'impuretés hydrosolubles que le carbonate de sodium qui aurait été produit dans des conditions équivalentes de concentration en impuretés hydrosolubles. Un cinquième avantage de la présente invention, également lié au deuxième avantage, est qu'elle permet d'exploiter un ou plusieurs gisements de trona avec des niveaux différents d'impuretés solubles tout en permettant de traiter les niveaux variables des purges d'une usine de soude ou de bicarbonate de sodium avec le même procédé décrit dans la présente invention. Un sixième avantage de la présente invention est qu'elle permet d'envoyer dans des bassins de résidus une purge finale (I) qui a une teneur réduite en bicarbonate de sodium et qui est plus facile à récupérer et à faire fondre, car elle forme plus de cristaux mous de décahydrate et moins de cristaux durs de sesquicarbonate de sodium, et qui est donc plus facile à recycler dans l'usine de soude si nécessaire. Un septième avantage de la présente invention est qu'elle permet de minimiser le flux de purge, ce qui autorise l'évaporation à sec de la purge ou de très petits bassins d'évaporation ou encore la réinjection de la purge dans des cavités déjà exploitées. Un huitième avantage de la présente invention est qu'elle permet de retirer d'un procédé de soude ou d'un procédé de bicarbonate de sodium une purge finale à teneur réduite en sodium alcalin et riche en sels naturels tels que le chlorure ou le sulfate de sodium qui peuvent provenir au départ de la mer et qui peuvent être renvoyés dans la mer après dilution. Un neuvième avantage de la présente invention est qu'elle réduit la taille des équipements et le montant de l'investissement correspondant, et les coûts de transformation d'un traitement supplémentaire du flux concentré (I) (ou du flux (L) ou du flux (J)) visant à retirer et à valoriser ou à écarter une partie des impuretés concentrées. Un dixième avantage de la présente invention est qu'elle permet de réduire la consommation d'eau pour la production de soude et/ou la production de bicarbonate de sodium, en la récupérant sous forme de condensats à partir des évaporateurs pour la recycler pour la lixiviation du trona calciné ou l'extraction par dissolution du trona. -9 Un onzième avantage de la présente invention est qu'elle permet d'augmenter la production de bicarbonate de sodium technique valorisable à partir de flux alcalins de sodium comprenant des impuretés. Un douzième avantage de la présente invention est que le bicarbonate de sodium technique obtenu est bien adapté à des usages spécifiques tels que l'épuration des gaz de fumées, malgré une concentration élevée d'impuretés. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un schéma des flux qui illustre schématiquement le procédé de la présente invention. Two main techniques well known in the art are used to extract the trona ore from ore deposits. The first technique is a mechanical extraction, also called conventional extraction, such as operation by rooms and pillars, or exploitation by long size. The second technique is a dissolution extraction recovery in which the trona is dissolved with water and recovered as a solution. Among the various possibilities of recovering sodium carbonate from trona ore which contains other salts and impurities, the most widely practiced is the so-called "monohydrate" process. In this process, an extracted trona ore is milled, then calcined to crude sodium carbonate, then leached with water, the resulting aqueous solution is purified and introduced into a crystallizer where pure sodium carbonate crystals are monohydrated. are crystallized. The monohydrate crystals are separated from the mother liquor and dried in anhydrous sodium carbonate. Most of the mother liquor is recycled to the crystallizer. However, the soluble impurities contained in the trona ore tend to accumulate in the crystallizer. To avoid an accumulation of impurities, the mother liquor must be purged. Purge liquor, which represents significant quantities for monohydrate industrial plants, is usually sent to an evaporation pond, also called a tailings pond. The large amount of alkali that is contained in the purge liquor is therefore lost. In addition, the storage of large quantities of purge liquors in evaporation ponds poses environmental problems because of the scarcity of the new storage areas. Variations in the production of sodium carbonate from trona ore, particularly when a dissolution extraction is used, are as follows: crystallization of sodium sesqui sodium (sesqui) refined after evaporation of the water, then calcination of sesqui in soda; or alternatively, thermal decomposition (with steam) or chemical calcination (with caustic soda) of dissolved sodium bicarbonate to convert it into dissolved sodium carbonate and then evaporation of water to crystallize pure sodium carbonate monohydrate . In these variants, the soluble impurities contained in the trona ore tend to accumulate also in the crystallizers of sesqui or monohydrate. To avoid the accumulation of impurities, the mother liquors must also be purged, which poses the same environmental problems in the evaporation tanks as the monohydrate process. Several alternative techniques have been proposed to reduce the purge volume of soda plants. US2003 / 0143149 discloses a method for recovering sodium-based chemicals from sodium carbonate streams such as purges and effluent streams using a crystallizer of sodium carbonate decahydrate, from which the purified decahydrate is recovered and recycled in a crystallizer of monohydrate, and a purge concentrated in impurities such as sodium sulfate is rejected. However, the purge reduction factor of this process is limited because when a high concentration of impurities is reached, sodium carbonate and sodium sulfate form mixed salts decahydrate. In addition, if large amounts of sodium sulfate are recycled to the carbonate-monohydrate crystallizer, they generate burkeite crystals (Na2CO3.2Na2SO4) which are detrimental to the quality of the sodium carbonate monohydrate. US2004 / 0057892 discloses a method for producing carbonate and sodium bicarbonate, wherein a purge liquor from a crystallizer of sodium carbonate monohydrate is introduced into a crystallizer of sodium carbonate decahydrate, and the crystals of decahydrate purified are converted into sodium bicarbonate. It has been observed that this method is not effective when the purge liquor, depending on the source of trona, contains high levels of impurities. High levels of sodium chloride in the purge liquor prevent the uniform crystallization of the sodium carbonate decahydrate. US2926995 discloses a method for producing sodium bicarbonate crystals from sodium carbonate solutions containing sodium chloride from caustic soda-chlorine electrolytic cells. US7507388 discloses a process for producing carbonate and sodium bicarbonate from a prepurified solution comprising bicarbonate which is first partially decarbonated and then used in both a sodium bicarbonate line and a sodium carbonate line. sodium monohydrate. The purge stream from the sodium carbonate monohydrate crystallizer is sent to a mixed line of sodium carbonate decahydrate and sodium sesquicarbonate in which the resulting filtrate is either rejected as the final purge of the process, or sent after dilution in a line of sodium carbonate. light soda comprising an intermediate carbonation step in sodium bicarbonate, the bicarbonate is separated from the filtrate, and this filtrate is also rejected as a final purge. The total amounts indicated of the purges generated are very high (1.28 t of purge per tonne of dense sodium hydroxide) and correspond to 6 to 15% by weight of sodium carbonate purged per ton of dense sodium hydroxide produced. US2009 / 0291038 (Solvay) discloses a method for the combined production of sodium carbonate and sodium bicarbonate crystals, wherein a solid powder derived from sodium sesquicarbonate such as calcined trona is dissolved in water, the The resulting aqueous solution is introduced into a crystallizer in which crystals of sodium carbonate and a mother liquor are produced, a portion of the mother liquor is extracted from the crystallizer (purging the crystallizer of sodium carbonate) and is carbonated. (Carbonated) to produce valuable sodium bicarbonate crystals and a second mother liquor, the second mother liquor is optionally decarbonated (debicarbonated) and then sent to a storage tank. In this document, it is taught that the mother liquor used for the crystallization of sodium bicarbonate should preferably contain at least 175 g / kg of sodium carbonate, no more than 60 g / kg of sodium chloride, and no more 20 g / kg of sodium sulfate. As a result, the purge level of sodium alkalis (carbonate or bicarbonate) sent to a pond is reduced compared to decahydrate treatment in the purge, but remains high and represents large volumes sent to the ponds. In addition, the final purge rich in sodium bicarbonate forms in the evaporation ponds a solid that is harder and less easy to collect and recycle in the soda plant because it includes fewer easy crystals of sodium carbonate decahydrate to melt and more hard crystals of sesquicarbonate and sodium bicarbonate that do not melt. US2011 / 112298 discloses a method for extending the life of tailings ponds generated from purge streams containing sodium carbonate, wherein the purge stream is treated with carbon dioxide gas, similarly to method of US2009 / 0291038, to produce sodium bicarbonate or sodium sesquicarbonate, before being introduced into the basin. Sodium bicarbonate produced can be recovered prior to introducing the treated purge stream into the tailings pond or recovered after it has been deposited in the pond. The document says nothing about the additional valuation of the aqueous purge obtained when the sodium bicarbonate is recovered. In addition, as in the process described in document US2009 / 0291038, the final purge rich in sodium bicarbonate forms in the evaporation ponds a solid which is harder and less easy to collect and recycle in the soda plant, because it includes fewer crystals of sodium carbonate decahydrate that are easy to melt and more hard crystals of sesquicarbonate and sodium bicarbonate that do not melt. There is therefore still a need in the bicarbonate and soda ash industry, taking into account sustainable development, to be able to further reduce purge volume and reduce alkali loss -7 by one. simple way, without disturbing the conditions of implementation of the associated methods. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the invention relates to a process for producing sodium bicarbonate from a stream comprising sodium carbonate (A) comprising sodium carbonate and at least one impurity consisting of a sodium salt. water-soluble alkali metal at a concentration C, (A), which comprises the following steps: a) mixing the sodium carbonate stream (A) with at least a portion of a stream (B) to produce a stream (C), b) bicarbonating the stream (C) with a gas (D) comprising CO2 to produce an aqueous suspension (E) comprising crystals (F) comprising sodium bicarbonate crystals, c) separating the aqueous suspension (E) so as to on the one hand, crystals (F) comprising crystals of sodium bicarbonate and, on the other hand, an aqueous mother liquor (G), d) partial debicarbonation of at least a portion of the aqueous mother liquor ( G) and removing a portion of the water from the at least a portion of the mother liquor (G) to obtaining the flow (B) with at least one impurity of water-soluble alkali metal salt at a concentration Cf (B) and an optional gas (H), e) recycling at least a portion of the flow (B) to the step a) such that the ratio of the Cf (B) / C, (A) concentrations of the at least one water-soluble alkali metal salt impurity is at least 1.4, preferably at least 2, more preferably at least minus 4, and still more preferably 7, and f) removing the remainder (I) of the flow (B) or the remainder (J) of the mother liquor (G) to undergo further treatments. A first advantage of the present invention is that it greatly reduces the amount of alkali lost in the purge of a sodium bicarbonate process or sodium carbonate process in a flexible and inexpensive manner. A second advantage of the present invention is that it is effective over a broad spectrum of soluble impurities and a wide range of impurity concentrations. A third advantage of the process of the present invention, related to the second advantage, is that it allows the use of sodium carbonate streams from synthetic sodium carbonate processes or natural sodium carbonate processes. A fourth advantage of the present invention is that the technical sodium bicarbonate obtained contains less water-soluble impurities than sodium carbonate which would have been produced under equivalent conditions of concentration of water-soluble impurities. A fifth advantage of the present invention, also related to the second advantage, is that it makes it possible to exploit one or more trona deposits with different levels of soluble impurities while allowing to treat the variable levels of the purges of a plant. sodium hydroxide or sodium bicarbonate with the same process described in the present invention. A sixth advantage of the present invention is that it allows a final purge (I) to be sent to tailings ponds which has a reduced sodium bicarbonate content and is easier to recover and melt because it forms more soft crystals of decahydrate and less hard crystals of sodium sesquicarbonate, which is therefore easier to recycle in the soda plant if necessary. A seventh advantage of the present invention is that it makes it possible to minimize the purge flow, which allows dry evaporation of the purge or very small evaporation basins or reinjection of the purge into cavities already exploited. . An eighth advantage of the present invention is that it makes it possible to remove from a sodium hydroxide process or a sodium bicarbonate process a final purge with a reduced content of alkaline sodium and rich in natural salts such as chloride or sulphate. sodium that can come from the sea and can be returned to the sea after dilution. A ninth advantage of the present invention is that it reduces the size of the equipment and the amount of the corresponding investment, and the transformation costs of an additional treatment of the concentrated flow (I) (or the flow (L) or the flow (J)) to remove and recover or discard some of the concentrated impurities. A tenth advantage of the present invention is that it makes it possible to reduce the consumption of water for the production of sodium hydroxide and / or the production of sodium bicarbonate, by recovering it in the form of condensates from the evaporators to recycle it for recycling. leaching of calcined trona or extraction by dissolution of trona. An eleventh advantage of the present invention is that it makes it possible to increase the production of technical sodium bicarbonate which can be recovered from alkaline sodium fluxes comprising impurities. A twelfth advantage of the present invention is that the technical sodium bicarbonate obtained is well suited to specific uses such as the purification of flue gases, despite a high concentration of impurities. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a flow diagram that schematically illustrates the process of the present invention.

La figure 2 est un schéma des flux d'un procédé selon un mode de réalisation de la présente invention. Les chiffres et lettres de référence indiqués ci-après renvoient aux dessins annexés. DEFINITIONS Pour les besoins de la présente description, certains termes sont destinés à avoir les significations suivantes. Le terme « purge » fait référence à un flux retiré d'une partie d'un procédé pour limiter la concentration d'impuretés dans ce procédé. Le terme « impureté » fait référence à un composé différent du carbonate de sodium et/ou du bicarbonate de sodium à produire. Le terme « solubilité » fait référence à l'hydrosolubilité d'un composé dans une solution aqueuse. Le terme « carbonatation » fait référence à l'action d'augmenter la quantité totale de carbonates (carbonate et bicarbonate) d'un flux. Fig. 2 is a flow diagram of a method according to an embodiment of the present invention. The numbers and letters of reference indicated below refer to the accompanying drawings. DEFINITIONS For the purposes of this description, certain terms are intended to have the following meanings. The term "purge" refers to a stream removed from a portion of a process to limit the concentration of impurities in this process. The term "impurity" refers to a compound other than sodium carbonate and / or sodium bicarbonate to be produced. The term "solubility" refers to the water solubility of a compound in an aqueous solution. The term "carbonation" refers to the action of increasing the total amount of carbonates (carbonate and bicarbonate) of a stream.

Le terme « décarbonatation » fait référence à l'action de réduire la quantité totale de carbonates (carbonate et bicarbonate) d'un flux. Le terme « bicarbonatation » fait référence à l'action d'augmenter la quantité de bicarbonate d'un flux. Le terme « débicarbonatation » fait référence à l'action de réduire la quantité de bicarbonate d'un flux. DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES La présente invention concerne un procédé de production de bicarbonate de sodium à partir d'un flux de carbonate de sodium (A) comprenant du carbonate de sodium et au moins une impureté constituée d'un sel de métal - 10 - alcalin hydrosoluble à une concentration Ci(A), qui comprend les étapes suivantes : a) mélange du flux de carbonate de sodium (A) avec au moins une partie d'un flux (B) pour produire un flux (C), b) bicarbonatatation du flux (C) avec un gaz (D) comprenant du CO2 pour produire une suspension aqueuse (E) comprenant des cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium, c) séparation la suspension aqueuse (E) afin d'obtenir d'une part des cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium et d'autre part une liqueur-mère aqueuse (G), d) débicarbonatation partielle d'au moins une partie de la liqueur-mère aqueuse (G) et retrait d'une partie de l'eau de l'au moins une partie de la liqueur-mère (G) pour obtenir le flux (B) avec au moins une impureté de sel de métal alcalin hydrosoluble à une concentration Cf(B) et un gaz optionnel (H), e) recyclage d'au moins une partie du flux (B) à l'étape a) de telle sorte que le rapport des concentrations Cf(B)/C,(A) de l'au moins une impureté de sel de métal alcalin hydrosoluble soit d'au moins 1,4, avantageusement au moins 2, plus avantageusement au moins 4, et encore plus avantageusement 7, et f) retrait du reste (I) du flux (B) ou du reste (J) de la liqueur-mère (G) pour subir d'autres traitements. Dans la présente invention, l'au moins une impureté constituée d'un sel de métal alcalin soluble est généralement un sel hydrosoluble inorganique choisi dans le groupe constitué par le fluorure de sodium, le chlorure de sodium, le bromure de sodium, l'iode de sodium, le chlorure de potassium, le sulfite de sodium, le sulfate de sodium, le sulfate de potassium, le séléniate de sodium, le nitrite de sodium, le nitrate de sodium, l'hypochlorite de sodium, le chlorite de sodium, le phosphate de sodium, l'aluminate de sodium, le borate de sodium, le silicate de sodium, le titanate de sodium, le vanadate de sodium, et leurs combinaisons. Avantageusement, le sel de métal alcalin hydrosoluble est un sel hydrosoluble de sodium ou de potassium, plus avantageusement un sel hydrosoluble de sodium. Dans un mode de réalisation de la présente invention, l'au moins une impureté constituée d'un sel de métal alcalin hydrosoluble est le chlorure de sodium (NaC1). En particulier, le procédé s'est révélé efficace même avec de fortes concentrations de chlorure de sodium, à plusieurs dizaines de grammes de NaC1 par kilogramme de flux (B). La concentration Cf(B) de chlorure de sodium est avantageusement d'au moins 130 g/kg, plus avantageusement d'au moins 150 g/kg, encore plus avantageusement d'au moins 170 g/kg. La concentration Cf(B) de chlorure de sodium (NaC1) est généralement d'au plus 300 g/kg, de préférence au plus 260 g/kg, plus préféré au plus 220 g/kg, encore plus préféré au plus 180 g/kg. Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, l'au moins une impureté constituée d'un sel de métal alcalin hydrosoluble est le sulfate de sodium (Na2SO4). Dans ce cas, la concentration Cf(B) de sulfate de sodium est généralement d'au moins 20 g/kg, avantageusement d'au moins 40 g/kg, plus avantageusement d'au moins 80 g/kg, de préférence d'au moins 120 g/kg. La concentration Cf(B) de sulfate de sodium est généralement d'au plus 200 g/kg, de préférence au plus 180 g/kg, plus préférée au plus 160 g/kg. Le flux (A) peut aussi comprendre au moins une autre impureté choisie dans le groupe des sels partiellement hydrosolubles d'aluminium (Al), argent (Ag), arsenic (As), bismuth (Bi), cadmium (Cd), cobalt (Co), chrome (Cr), cuivre (Cu), fer (Fe), mercure (Hg), molybdène (Mo), manganèse (Mn), nickel (Ni), plomb (Pb), antimoine (Sb), étain (Sn), titane (Ti), thallium (Tl), zinc (Zn), vanadium (V), et leurs combinaisons. La concentration en poids dans le flux (A) des éléments correspondants indiqués ci-dessus se situe généralement dans la gamme comprise entre 1 ppb (parties par milliard) et 1000 ppm (parties par million) de l'élément, rapporté au poids de flux (A). Et les concentrations se situent plus souvent entre 0,1 et 100 ppm. De telles impuretés de sels partiellement hydrosolubles des éléments indiqués ci-dessus sont généralement des sels de carbonate, ou bicarbonate, ou hydroxyde, ou chlorure, ou sulfate, ou nitrate, ou phosphate, ou aluminate, ou silicate des éléments correspondants. De plus, le procédé de la présente invention s'est également révélé efficace avec des sels de métaux alcalins solubles de composés organiques, en particulier avec des sels de métaux alcalins solubles de matières organiques kérogènes (les matières organiques dans les schistes bitumineux sont appelées des kérogènes). Si une matière organique kérogène comprend des acides mono-, di- ou polycarboxyliques, la solubilité d'une telle matière organique augmente et peut aller de quelques dizaines de ppm en poids jusqu'à plusieurs centaines de ppm. Par conséquent, dans un mode de réalisation du présent procédé, l'au moins une impureté constituée d'un sel de métal alcalin hydrosoluble est un sel de métal alcalin hydrosoluble organique. Les groupements alcool, cétone et aldéhyde -12- favorisent également une plus forte solubilité des organiques correspondants dans un flux aqueux de carbonate de sodium. Le flux de carbonate de sodium (A) peut être tout flux constitué d'une suspension d'une matière solide dans une solution aqueuse, ou d'une solution aqueuse, comprenant du carbonate de sodium, et convenant pour l'alimentation d'un cristallisoir de bicarbonate de sodium. Dans une première variante du présent procédé, le flux de carbonate de sodium (A) provient partiellement ou totalement de bicarbonate de sodium brut d'un procédé de soude synthétique, tel que le procédé synthétique à l'ammoniac Solvay ou le procédé au chlorure d'ammonium Hou. Avantageusement, le flux de carbonate de sodium (A) est une solution aqueuse qui provient partiellement ou totalement d'une suspension partiellement décarbonatée de bicarbonate de sodium brut du procédé synthétique à l'ammoniac Solvay ou du procédé au chlorure d'ammonium Hou. The term "decarbonation" refers to the action of reducing the total amount of carbonates (carbonate and bicarbonate) of a stream. The term "bicarbonation" refers to the action of increasing the amount of bicarbonate in a stream. The term "decarbonation" refers to the action of reducing the amount of bicarbonate in a stream. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a process for producing sodium bicarbonate from a stream of sodium carbonate (A) comprising sodium carbonate and at least one impurity consisting of a metal salt. Water-soluble alkali at a concentration Ci (A), which comprises the following steps: a) mixing the stream of sodium carbonate (A) with at least a part of a stream (B) to produce a stream (C), b) bicarbonating the stream (C) with a gas (D) comprising CO2 to produce an aqueous suspension (E) comprising crystals (F) comprising sodium bicarbonate crystals; c) separating the aqueous suspension (E) so as to on the one hand to obtain crystals (F) comprising crystals of sodium bicarbonate and on the other hand an aqueous mother liquor (G), d) partial debicarbonation of at least a part of the aqueous mother liquor (G) ) and removing part of the water from the at least part of the mother liquor (G) to obtain the flow (B) with at least one impurity of water-soluble alkali metal salt at a concentration Cf (B) and an optional gas (H), e) recycling at least a part of the flow (B) in step a) such that the ratio of the Cf (B) / C, (A) concentrations of the at least one water-soluble alkali metal salt impurity is at least 1.4, advantageously at least 2, more preferably at least 4, and still more preferably 7, and f) removal of the remainder (I) of the flow (B) or the remainder (J) of the mother liquor (G) to undergo other treatments . In the present invention, the at least one impurity consisting of a soluble alkali metal salt is generally an inorganic water-soluble salt selected from the group consisting of sodium fluoride, sodium chloride, sodium bromide, iodine Sodium chloride, potassium chloride, sodium sulphite, sodium sulphate, potassium sulphate, sodium selenate, sodium nitrite, sodium nitrate, sodium hypochlorite, sodium chlorite, sodium phosphate, sodium aluminate, sodium borate, sodium silicate, sodium titanate, sodium vanadate, and combinations thereof. Advantageously, the water-soluble alkali metal salt is a water-soluble salt of sodium or potassium, more preferably a water-soluble salt of sodium. In one embodiment of the present invention, the at least one impurity consisting of a water-soluble alkali metal salt is sodium chloride (NaCl). In particular, the process has proved effective even with high concentrations of sodium chloride, several tens of grams of NaCl per kilogram of flux (B). The concentration Cf (B) of sodium chloride is preferably at least 130 g / kg, more preferably at least 150 g / kg, still more preferably at least 170 g / kg. The concentration Cf (B) of sodium chloride (NaCl) is generally at most 300 g / kg, preferably at most 260 g / kg, more preferably at most 220 g / kg, even more preferred at most 180 g / kg. kg. In another embodiment of the present invention, the at least one impurity consisting of a water-soluble alkali metal salt is sodium sulfate (Na 2 SO 4). In this case, the concentration Cf (B) of sodium sulfate is generally at least 20 g / kg, preferably at least 40 g / kg, more preferably at least 80 g / kg, preferably at least at least 120 g / kg. The concentration Cf (B) of sodium sulfate is generally at most 200 g / kg, preferably at most 180 g / kg, more preferably at most 160 g / kg. The flow (A) may also comprise at least one other impurity chosen from the group of partially water-soluble salts of aluminum (Al), silver (Ag), arsenic (As), bismuth (Bi), cadmium (Cd), cobalt ( Co), chromium (Cr), copper (Cu), iron (Fe), mercury (Hg), molybdenum (Mo), manganese (Mn), nickel (Ni), lead (Pb), antimony (Sb), tin ( Sn), titanium (Ti), thallium (T1), zinc (Zn), vanadium (V), and combinations thereof. The concentration by weight in the flow (A) of the corresponding elements indicated above is generally in the range of 1 ppb (parts per billion) to 1000 ppm (parts per million) of the element, based on the weight of flux (AT). And the concentrations are more often between 0.1 and 100 ppm. Such partially water-soluble salt impurities of the above-mentioned elements are generally carbonate salts, or bicarbonate, or hydroxide, or chloride, or sulfate, or nitrate, or phosphate, or aluminate, or silicate of the corresponding elements. In addition, the process of the present invention has also been found to be effective with soluble alkali metal salts of organic compounds, particularly with soluble alkali metal salts of kerogenic organic materials (organic materials in oil shales are referred to as kerogen). If a kerogenic organic material comprises mono-, di- or polycarboxylic acids, the solubility of such an organic material increases and can range from a few tens of ppm to several hundreds of ppm. Therefore, in one embodiment of the present process, the at least one impurity consisting of a water-soluble alkali metal salt is an organic water-soluble alkali metal salt. The alcohol, ketone and aldehyde groups also promote a higher solubility of the corresponding organic compounds in an aqueous stream of sodium carbonate. The sodium carbonate stream (A) may be any stream consisting of a suspension of a solid material in an aqueous solution, or an aqueous solution, comprising sodium carbonate, and suitable for feeding a crystallizer of sodium bicarbonate. In a first variant of the present process, the flow of sodium carbonate (A) comes partially or totally from crude sodium bicarbonate of a synthetic sodium hydroxide process, such as the Solvay ammonia synthetic process or the sodium chloride process. Hou ammonium. Advantageously, the flow of sodium carbonate (A) is an aqueous solution which comes partially or totally from a partially decarbonated suspension of crude sodium bicarbonate of the synthetic Solvay ammonia process or the Hou ammonium chloride method.

Dans une deuxième variante du présent procédé, le flux de carbonate de sodium (A) provient partiellement ou totalement de trona ou de nahcolite. De préférence, le flux de carbonate de sodium (A) provient partiellement ou totalement de trona. Dans la présente invention, le trona est généralement transformé par une extraction conventionnelle. Avantageusement, le trona peut aussi être exploité par une extraction par dissolution. En effet, quand le trona est exploité par une extraction par dissolution, les sels de métaux alcalins hydrosolubles peuvent augmenter à cause des eaux d'infiltration adjacentes aux couches de minerai qui peuvent contenir des minéraux hydrosolubles. Généralement, de tels minéraux hydrosolubles comprennent en particulier des sels d'halogénures (fluorures, chlorures, bromures, iodures), sulfates, borates, phosphates, aluminates, silicates, titanates, vanadates de métaux alcalins hydrosolubles. Cela rend la présente invention particulièrement adaptée à la production de bicarbonate de sodium technique à partir de trona exploité par extraction par dissolution. In a second variant of the present process, the flow of sodium carbonate (A) comes partially or totally from trona or nahcolite. Preferably, the flow of sodium carbonate (A) comes partially or totally from trona. In the present invention, trona is generally converted by conventional extraction. Advantageously, trona can also be exploited by dissolution extraction. Indeed, when trona is exploited by dissolution extraction, the water-soluble alkali metal salts may increase due to seepage waters adjacent to the ore layers that may contain water-soluble minerals. Generally, such water-soluble minerals include in particular halide salts (fluorides, chlorides, bromides, iodides), sulfates, borates, phosphates, aluminates, silicates, titanates, water-soluble alkali metal vanadates. This makes the present invention particularly suitable for the production of technical sodium bicarbonate from trona extracted by dissolution extraction.

Le flux de carbonate de sodium (A) peut également provenir, en partie ou en totalité, de matières solides de bassins de résidus comprenant du carbonate de sodium. Cela peut s'avérer particulièrement avantageux si les matières solides de bassins de résidus considérées sont riches en silicates et en matières organiques, car les cristaux de bicarbonate de sodium formés à l'étape b) capteront la plus grande partie de la silice et des matières organiques présentes dans le flux (C), ce qui peut améliorer l'aptitude à l'écoulement des cristaux (F). - 13 - Dans un mode de réalisation avantageux de la première ou de la deuxième variante du présent procédé, le flux de carbonate de sodium (A) est une solution aqueuse (A') comprenant du carbonate de sodium. Dans un mode de réalisation particulier de la première ou de la deuxième variante du présent procédé, le flux (A) est extrait d'un cristallisoir de carbonate de sodium. Dans la présente invention, le cristallisoir de carbonate de sodium désigne un cristallisoir dans lequel des cristaux comprenant du carbonate de sodium sont générés. Le cristallisoir de carbonate de sodium est choisi dans le groupe constitué par un cristallisoir de carbonate de sodium anhydre, un cristallisoir de carbonate de sodium monohydraté, un cristallisoir de carbonate de sodium heptahydraté, un cristallisoir de carbonate de sodium décahydraté, un cristallisoir de sesquicarbonate de sodium, un cristallisoir de wegscheidérite (Na2CO3.3NaHCO3, également appelée décémite), et leurs combinaisons. Avantageusement, le flux (A) est une solution aqueuse (A') extraite d'un cristallisoir de carbonate de sodium. Plus avantageusement, la solution aqueuse (A') est une purge d'un cristallisoir de carbonate de sodium monohydraté. Par conséquent, la présente invention concerne également un procédé de production combinée de cristaux de carbonate de sodium et de bicarbonate de sodium comprenant dans une première étape l'introduction d'une solution de carbonate de sodium comprenant du carbonate de sodium et au moins une impureté constituée d'un sel de métal alcalin hydrosoluble dans un cristallisoir de carbonate de sodium, la production d'une première suspension aqueuse comprenant des cristaux de carbonate de sodium, la séparation de la première suspension aqueuse en d'une part des cristaux comprenant du carbonate de sodium qui sont valorisés, et d'autre part une liqueur-mère, une partie de la liqueur-mère est extraite du cristallisoir de carbonate de sodium pour constituer le flux de carbonate de sodium (A) traité ensuite selon le procédé de production de bicarbonate de sodium du présent procédé. Dans le mode de réalisation particulier précité de la présente invention, le cristallisoir de carbonate de sodium est avantageusement alimenté avec une solution de carbonate de sodium comprenant du carbonate de sodium et au moins une impureté d'un sel de métal alcalin hydrosoluble à une concentration Co, et le rapport des concentrations Cf(B)/C0 de l'au moins une impureté est d'au moins 14, avantageusement au moins 30, plus avantageusement au moins 60, et encore plus avantageusement au moins 120. - 14 - Dans la présente invention, le cristallisoir de carbonate de sodium peut également être un récipient ou un bassin d'évaporation dans lequel des cristaux comprenant des composés de carbonate de sodium sont formés. Dans un mode de réalisation particulier de la deuxième variante du présent procédé, la solution aqueuse (A') est une purge d'un cristallisoir de carbonate de sodium monohydraté combinée à des matières solides de bassins de résidus résultant de purges de cristallisoirs de carbonate de sodium. Dans un autre mode de réalisation particulier de la deuxième variante du présent procédé, le procédé de la présente invention est couplé au procédé décrit dans le document W02011/138005A1 (Solvay), qui est intégré ici par référence. Dans ce cas, le procédé de la présente invention comprend en outre les étapes suivantes : k) décharge du reste (I) du flux (B) dans un bassin de résidus, une partie du carbonate de sodium restant dans le bassin de résidus cristallisant en une masse solide comprenant du carbonate de sodium décahydraté, et dans lequel se forme une solution concentrée (Q) comprenant des impuretés choisies dans le groupe constitué par les silicates, le chlorure de sodium, le sulfate de sodium, les matières organiques, et les combinaisons d'au moins deux de celles-ci, 1) optionnellement, mise en contact de ladite masse solide avec une solution de lixiviation pour dissoudre sélectivement au moins une partie d'une première impureté de la masse en contact dans la solution de lixiviation afin de former un lixiviat et un résidu lixivié, collecter le résidu lixivié, dissolution d'au moins une partie du résidu lixivié dans un milieu aqueux pour former une liqueur ; optionnellement, réalisation d'une deuxième étape d'extraction d'impureté comprenant un traitement au magnésium pour former une liqueur traitée, ledit traitement comprenant l'addition d'un composé de magnésium pendant la dissolution du résidu lixivié ou l'addition d'un composé de magnésium à ladite liqueur ou une partie de celle-ci après dissolution du résidu lixivié afin de former une matière insoluble dans l'eau avec au moins une partie d'une deuxième impureté, et passage de ladite liqueur traitée à travers au moins une unité de séparation pour retirer la matière insoluble dans l'eau et pour obtenir une solution purifiée, et m) utilisation de ladite masse solide ou ladite liqueur ou ladite solution purifiée pour alimenter un procédé qui génère un produit cristallin comprenant du -15- carbonate de sodium, du bicarbonate de sodium, du sulfite de sodium, ou d'autres dérivés. Le reste (I) du flux (B) ou une partie (L) (telle que définie dans le mode de réalisation de la figure 2), ou une partie (J) de la liqueur-mère (G) sont concentrés en sels et autres impuretés solubles présents dans le flux de carbonate de sodium (A). Par conséquent, dans une autre variante de la présente invention, le procédé comprend en outre les étapes suivantes : n) rejet du reste (I) du flux (B) ou d'une partie (J) de la liqueur-mère (G) ou d'une partie (L) de la liqueur (K) dans une cavité d'extraction par dissolution, une cavité déjà exploitée ou un puits profond, ou o) recyclage du reste (I) du flux (B) ou d'une partie (J) de la liqueur-mère (G) ou d'une partie (L) de la liqueur (K) dans une cavité d'extraction par dissolution ou une cavité déjà exploitée, et récupération d'une solution aqueuse de carbonate de sodium de la cavité d'extraction ou de la cavité déjà exploitée, la solution aqueuse de carbonate de sodium récupérée comprenant du chlorure de sodium et/ou du sulfate de sodium à une concentration de chlorure de sodium et/ou de sulfate de sodium inférieure à la concentration de chlorure de sodium et/ou la concentration de sulfate de sodium dans le reste (I) ou dans la partie (J) ou dans la partie (L). The sodium carbonate stream (A) may also be partly or wholly derived from tailings pond solids including sodium carbonate. This can be particularly advantageous if the tailings pond solids in question are rich in silicates and organic matter, since the sodium bicarbonate crystals formed in step b) will capture most of the silica and materials. organic compounds present in the flow (C), which can improve the flowability of the crystals (F). In an advantageous embodiment of the first or second variant of the present process, the flow of sodium carbonate (A) is an aqueous solution (A ') comprising sodium carbonate. In a particular embodiment of the first or second variant of the present process, the stream (A) is extracted from a crystallizer of sodium carbonate. In the present invention, the sodium carbonate crystallizer refers to a crystallizer in which crystals comprising sodium carbonate are generated. The sodium carbonate crystallizer is selected from the group consisting of a crystallizer of anhydrous sodium carbonate, a crystallizer of sodium carbonate monohydrate, a crystallizer of sodium carbonate heptahydrate, a crystallizer of sodium carbonate decahydrate, a crystallizer of sodium sesquicarbonate. sodium, a crystallizer of wegscheiderite (Na2CO3.3NaHCO3, also called decemite), and their combinations. Advantageously, the stream (A) is an aqueous solution (A ') extracted from a crystallizer of sodium carbonate. More preferably, the aqueous solution (A ') is a purge of a crystallizer of sodium carbonate monohydrate. Therefore, the present invention also relates to a process for the combined production of sodium carbonate and sodium bicarbonate crystals comprising in a first step the introduction of a solution of sodium carbonate comprising sodium carbonate and at least one impurity. consisting of a water-soluble alkali metal salt in a sodium carbonate crystallizer, producing a first aqueous suspension comprising sodium carbonate crystals, separating the first aqueous suspension on the one hand crystals comprising carbonate of sodium, which are recovered, and on the other hand a mother liquor, a part of the mother liquor is extracted from the sodium carbonate crystallizer to constitute the flow of sodium carbonate (A) subsequently treated according to the production process of sodium bicarbonate of the present process. In the above-mentioned particular embodiment of the present invention, the sodium carbonate crystallizer is advantageously fed with a solution of sodium carbonate comprising sodium carbonate and at least one impurity of a water-soluble alkali metal salt at a concentration of and the ratio of the Cf (B) / CO concentrations of the at least one impurity is at least 14, preferably at least 30, more preferably at least 60, and even more preferably at least 120. - 14 - In the present invention, the sodium carbonate crystallizer may also be an evaporation vessel or basin in which crystals comprising sodium carbonate compounds are formed. In a particular embodiment of the second variant of the present process, the aqueous solution (A ') is a purge of a crystallizer of sodium carbonate monohydrate combined with solids of tailings ponds resulting from purges of crystallizers of sodium carbonate. sodium. In another particular embodiment of the second variant of the present process, the method of the present invention is coupled to the method described in WO2011 / 138005A1 (Solvay), which is incorporated herein by reference. In this case, the process of the present invention further comprises the following steps: k) discharging the remainder (I) of the stream (B) into a tailings pond, a portion of the sodium carbonate remaining in the tailings pond crystallizing a solid mass comprising sodium carbonate decahydrate, and in which a concentrated solution (Q) is formed comprising impurities selected from the group consisting of silicates, sodium chloride, sodium sulfate, organic materials, and combinations at least two of these, 1) optionally, contacting said solid mass with a leaching solution to selectively dissolve at least a portion of a first impurity of the contact mass in the leach solution in order to forming a leachate and a leached residue, collecting the leached residue, dissolving at least a portion of the leached residue in an aqueous medium to form a liquor; optionally, performing a second impurity extraction step comprising a magnesium treatment to form a treated liquor, said treatment comprising the addition of a magnesium compound during the dissolution of the leached residue or the addition of a a magnesium compound to said liquor or a portion thereof after dissolving the leached residue to form a water-insoluble material with at least a portion of a second impurity, and passing said treated liquor through at least one separation unit for removing the water insoluble material and for obtaining a purified solution, and m) using said solid mass or said liquor or said purified solution to feed a process which generates a crystalline product comprising sodium carbonate. sodium, sodium bicarbonate, sodium sulfite, or other derivatives. The remainder (I) of the flow (B) or a portion (L) (as defined in the embodiment of Figure 2), or a portion (J) of the mother liquor (G) are concentrated in salts and other soluble impurities present in the sodium carbonate stream (A). Therefore, in another variant of the present invention, the method further comprises the following steps: n) rejecting the remainder (I) of the stream (B) or part (J) of the mother liquor (G) or a portion (L) of the liquor (K) in a dissolving extraction cavity, a cavity already operated or a deep well, or o) recycling the remainder (I) of the flow (B) or a part (J) of the mother liquor (G) or part (L) of the liquor (K) in a dissolvable extraction cavity or cavity already used, and recovery of an aqueous solution of sodium from the extraction cavity or cavity already used, the aqueous solution of sodium carbonate recovered comprising sodium chloride and / or sodium sulphate at a concentration of sodium chloride and / or sodium sulphate less than the concentration of sodium chloride and / or the concentration of sodium sulphate in the remainder (I) or part (J) or in the part (L).

Les étapes n) ou o) sont particulièrement avantageuses quand le flux de carbonate de sodium (A) provient partiellement ou totalement de trona ou de nahcolite, car cela permet de recycler les sels hydrosolubles qui étaient initialement présents dans le minerai à l'intérieur de la cavité minière, de la mine ou du puits profond. De plus, le pH des purges finales peut être régulé par la teneur en bicarbonate de sodium, car le bicarbonate de sodium est un tampon naturel de pH. Ainsi, le volume qui est recyclé dans une telle cavité ou mine ou un tel puits profond est très réduit par rapport au volume du minerai initial extrait de la cavité, de la mine ou du puits profond. Généralement, le flux de carbonate de sodium (A) comprend au moins 15 pour cent en poids de carbonate de sodium, exprimé par rapport aux sels solubles secs. Avantageusement, le flux (A) comprend au moins 20, plus avantageusement 24 pour cent en poids de carbonate de sodium, exprimé par rapport aux sels solubles secs. Le flux (A) est avantageusement choisi dans le groupe des flux de recyclage et de purge des cristallisoirs de carbonate ou sesquicarbonate de sodium, les flux aqueux d'exhaure de mine, les flux aqueux et salés des bassins -16- d'évaporation, les dépôts d'eau et de carbonate de sodium décahydraté, d'autres effluents, et leurs combinaisons. Le flux (A) comprend généralement au maximum 98, avantageusement 95, plus avantageusement 85 pour cent en poids de carbonate de sodium, exprimé par rapport aux sels solubles secs. Quand le flux de carbonate de sodium (A) est une suspension d'un solide dans une solution aqueuse, ou une solution aqueuse, il comprend généralement au maximum 99, avantageusement 90, plus avantageusement 80 pour cent en poids d'eau. Cela permet de limiter le nombre de recyclages dans la boucle de bicarbonate de sodium de la présente invention. Steps n) or o) are particularly advantageous when the flow of sodium carbonate (A) comes partially or totally from trona or nahcolite, as this allows to recycle the water-soluble salts that were initially present in the ore within the mining cavity, mine or deep well. In addition, the pH of the final purges can be regulated by the sodium bicarbonate content because sodium bicarbonate is a natural buffer for pH. Thus, the volume that is recycled in such a cavity or mine or such a deep well is very small compared to the volume of the original ore extracted from the cavity, the mine or the deep well. Generally, the sodium carbonate stream (A) comprises at least 15 percent by weight of sodium carbonate, expressed relative to the dry soluble salts. Advantageously, the stream (A) comprises at least 20, more preferably 24 percent by weight of sodium carbonate, expressed relative to the dry soluble salts. The stream (A) is advantageously chosen from the group of recycle and purge streams of crystallizers of carbonate or sodium sesquicarbonate, the aqueous streams of mine dewatering, the aqueous and salty streams of the evaporation basins, Deposits of water and sodium carbonate decahydrate, other effluents, and their combinations. The flow (A) generally comprises at most 98, preferably 95, more preferably 85 percent by weight of sodium carbonate, expressed relative to the dry soluble salts. When the sodium carbonate stream (A) is a suspension of a solid in an aqueous solution, or an aqueous solution, it generally comprises at most 99, preferably 90, more preferably 80 weight percent water. This limits the number of recycles in the sodium bicarbonate loop of the present invention.

Si le flux de carbonate de sodium découle d'un flux solide, ou est une suspension aqueuse, ou une solution aqueuse concentrée en carbonate de sodium, de l'eau (N) peut être ajoutée au flux de carbonate de sodium (A) de telle sorte que la combinaison du flux (B) avec le flux (A) forme un flux d'alimentation (C) approprié pour former des cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium une fois bicarbonaté. En particulier, la quantité d'eau (N) est contrôlée afin de limiter la densité de suspension de cristaux (F) dans la suspension aqueuse (E) pour qu'elle soit généralement d'au plus 60 % en poids, avantageusement au plus 50 % en poids, de préférence au plus 40 % en poids, de manière plus préférée au plus 35 % en poids. La densité de suspension de matières solides dans une suspension aqueuse est le rapport pondéral entre les matières solides et la suspension aqueuse. Dans la présente invention, le flux (A) comprend généralement au moins 2 %, avantageusement au moins 3 %, plus avantageusement au moins 4 % de chlorure de sodium et/ou de sulfate de sodium, en poids. If the sodium carbonate stream flows from a solid stream, or is an aqueous suspension, or a concentrated aqueous solution of sodium carbonate, water (N) can be added to the sodium carbonate stream (A) of so that the combination of the flow (B) with the flow (A) forms a feed stream (C) suitable for forming crystals (F) comprising crystals of sodium bicarbonate once bicarbonate. In particular, the amount of water (N) is controlled in order to limit the suspension density of crystals (F) in the aqueous suspension (E) so that it is generally at most 60% by weight, advantageously at most 50% by weight, preferably at most 40% by weight, more preferably at most 35% by weight. The solids suspension density in an aqueous suspension is the weight ratio of the solids to the aqueous suspension. In the present invention, the flow (A) generally comprises at least 2%, advantageously at least 3%, more preferably at least 4% sodium chloride and / or sodium sulfate, by weight.

Le flux (A) peut contenir un niveau élevé de chlorure de sodium et/ou de sulfate de sodium. Toutefois, la concentration du flux (A) en chlorure de sodium et/ou en sulfate de sodium devrait avantageusement être limitée à une valeur maximale telle que le flux (G), correspondant à la liqueur-mère du cristallisoir de bicarbonate séparée à l'étape c), ait une concentration maximale de 26 % (260 g/kg) en chlorure de sodium ou 20 % (200 g/kg) en sulfate de sodium, en poids, afin d'éviter la limite de solubilité du chlorure de sodium et/ou du sulfate de sodium dans le flux (G). Au cas où le flux (A) comprendrait à la fois du chlorure de sodium et du sulfate de sodium, les concentrations de ces deux impuretés dans le flux (G), notées respectivement [NaC1](G) et [Na2SO4](G) et exprimées en g/kg, devraient être avantageusement limitées selon l'équation suivante : -17- [NaCI](G) / 1,3 + [Na2SO4](G) 5 200 g/kg De plus, dans le cas d'une concentration importante d'autres sels hautement solubles avec des ions communs aux ions sodium, chlorure ou sulfate, dans une proportion telle que quand ils sont cumulés ils représentent au moins 5 % en poids de la quantité cumulée de chlorure de sodium et de sulfate de sodium du flux (A), les concentrations des sels de ces d'impuretés devraient être ajoutées à la somme des concentrations de chlorure de sodium et de sulfate de sodium, et cette dernière somme devrait être maintenue à 20 % en poids maximum dans le flux (G). Stream (A) may contain a high level of sodium chloride and / or sodium sulfate. However, the concentration of the flow (A) in sodium chloride and / or in sodium sulphate should advantageously be limited to a maximum value such that the flow (G) corresponding to the mother liquor of the bicarbonate crystallizer separated at step c), has a maximum concentration of 26% (260 g / kg) of sodium chloride or 20% (200 g / kg) of sodium sulphate, by weight, to avoid the solubility limit of sodium chloride and / or sodium sulfate in the stream (G). In the case where the stream (A) comprises both sodium chloride and sodium sulfate, the concentrations of these two impurities in the stream (G), denoted respectively [NaC1] (G) and [Na2SO4] (G) and expressed in g / kg, should be advantageously limited according to the following equation: [NaCl] (G) / 1.3 + [Na2SO4] (G) 200 g / kg In addition, in the case of a high concentration of other highly soluble salts with ions common to sodium, chloride or sulphate ions, in a proportion such that, when they are cumulated, they represent at least 5% by weight of the cumulative amount of sodium chloride and sulphate of sodium from the flow (A), the concentrations of these salts of impurities should be added to the sum of the concentrations of sodium chloride and sodium sulphate, and the latter sum should be maintained at 20% by weight maximum in the flow (BOY WUT).

Dans la présente invention, les flux (I) ou (J) (ou (L)) sont utilisés pour réguler la concentration en sels de métaux alcalins hydrosolubles telle que la concentration de chlorure de sodium ou de sulfate de sodium dans la liqueur-mère aqueuse (G) lors de l'étape de bicarbonatation b). Quand les débits des flux (I) ou (J) (ou (L)) augmentent, la concentration en sel(s) de métal(aux) alcalin(s) hydrosoluble(s) Ci(G) dans la boucle du procédé diminue, et vice versa. Ces débits peuvent être ajustés de telle sorte qu'à la concentration définie en sel de métal alcalin hydrosoluble visée dans la liqueur-mère aqueuse (G), ou dans les flux (I) ou (J) (ou (L)), les débits de sel de métal alcalin hydrosoluble purgé dans les flux correspondants (I) ou (J) (ou (L)) soient égaux au débit de sel de métal alcalin hydrosoluble rentrant dans le procédé (c.-à-d. par les flux (A), (A'), (A") et (A"')) moins le débit de sel de métal alcalin hydrosoluble quittant le procédé avec les cristaux (F). Généralement, quand le flux (A) est la purge aqueuse d'un cristallisoir de monohydrate, la concentration en NaCl de la purge est de 5 % maximum et la concentration en Na2SO4 de la purge est de 7 % maximum, exprimées en poids par rapport à la solution aqueuse. En effet, un cristallisoir MVR (à recompression mécanique de vapeur) classique ne peut pas fonctionner à des niveaux de NaC1 sensiblement supérieurs à 2-3 % sans cristalliser de carbonate de sodium anhydre, ce qui induit des difficultés opérationnelles. Un évaporateur-cristallisoir de monohydrate à triple effet fonctionne à des températures moins élevées, et peut accepter des concentrations supérieures de NaC1, jusqu'à 4-5 % en fonction d'un certain nombre de facteurs. Une concentration de Na2SO4 supérieure à 3 à 7 % induit la formation de cristaux de burkeïte (Na2CO3.2Na2SO4) en fonction de la température du cristallisoir (entre 40 et 100 °C). In the present invention, streams (I) or (J) (or (L)) are used to regulate the concentration of water-soluble alkali metal salts such as the concentration of sodium chloride or sodium sulfate in the mother liquor aqueous (G) during the bicarbonate step b). When flow rates (I) or (J) (or (L)) increase, the concentration of alkali metal salt (s) alkaline (s) water soluble (s) Ci (G) in the process loop decreases , and vice versa. These flow rates may be adjusted so that at the defined concentration of the water-soluble alkali metal salt referred to in the aqueous mother liquor (G), or in the streams (I) or (J) (or (L)), the flow rates of the water-soluble alkali metal salt purged in the corresponding streams (I) or (J) (or (L)) are equal to the flow rate of the water-soluble alkali metal salt entering the process (i.e. (A), (A '), (A ") and (A"') minus the flow rate of water-soluble alkali metal salt leaving the process with crystals (F). Generally, when the flow (A) is the aqueous purge of a crystallizer of monohydrate, the NaCl concentration of the purge is 5% maximum and the Na2SO4 concentration of the purge is 7% maximum, expressed in weight relative to to the aqueous solution. Indeed, a crystallizer MVR (traditional mechanical vapor recompression) can not operate at NaCl levels substantially above 2-3% without crystallizing anhydrous sodium carbonate, which induces operational difficulties. A triple effect monohydrate evaporator-crystallizer operates at lower temperatures, and can accept higher concentrations of NaCl, up to 4-5% depending on a number of factors. A concentration of Na2SO4 greater than 3 to 7% induces the formation of burkeite crystals (Na2CO3.2Na2SO4) as a function of the crystallizer temperature (between 40 and 100 ° C).

Une usine typique de fabrication de soude naturelle à partir de trona a une concentration en Na2CO3 dans la liqueur de départ de 28 à 30 %, une concentration de départ en NaC1 d'environ 0,2 %, et/ou une concentration de départ en Na2SO4 d'environ 0,05 à 0,2 %, ce qui signifie qu'une usine traditionnelle de la technique antérieure comprenant un cristallisoir de carbonate de sodium peut opérer entre 10 et 20 cycles de concentration. Ce nombre de cycles de concentration est généralement proche du rapport entre la concentration finale et la concentration de départ de l'impureté soluble. C'est ce qui impose au final la perte de produit, les volumes de purge, et la taille des bassins et des lieux d'élimination dans une usine de soude naturelle sans récupération des alcalis valorisables. La présente invention permet d'accroître sensiblement le cycle de concentrations, de 10-20 cycles à 75 cycles, voire plus d'une manière simple. En outre, le présent procédé permet de limiter la consommation d'énergie et les coûts associés se rapportant à la production totale de carbonate de sodium, quand le flux de carbonate de sodium (A) est une purge d'un cristallisoir de carbonate de sodium, et la purge représente généralement 2 à 15 % du flux de carbonate de sodium pénétrant dans le cristallisoir de carbonate de sodium. Dans la présente invention, la débicarbonatation partielle de la liqueur-mère aqueuse (G) et le retrait d'une partie de l'eau à l'étape d) peuvent être réalisés par tout moyen connu dans la technique. La débicarbonatation partielle et le retrait d'une partie de l'eau peuvent être effectués en une étape ou en plusieurs étapes. Généralement, la débicarbonatation est réalisée par calcination chimique en utilisant de la soude caustique pour transformer une partie du bicarbonate de sodium de la liqueur (G) en carbonate de sodium, ou par débicarbonatation thermique en utilisant de la vapeur ou en utilisant un bouilleur pour décomposer thermiquement une partie du bicarbonate de sodium en carbonate de sodium, eau et CO2. La débicarbonatation thermique utilisant de la vapeur ou un bouilleur est préférée. Le retrait d'une partie de l'eau de la liqueur (G) peut être réalisé dans un évaporateur à film tombant, ou dans un bouilleur, ou dans un évaporateur à circulation forcée, ou dans un évaporateur-cristallisoir à circulation forcée connus dans le métier. Le procédé de l'invention est illustré sur la figure 1 (Fig. 1). Le flux de carbonate de sodium (A) est mélangé avec une partie d'un flux (B) pour produire un flux (C). Le flux (C) est bicarbonaté avec un gaz (D) comprenant du CO2 dans un dispositif de carbonatation 1 pour produire une suspension aqueuse (E) comprenant des cristaux (F), lesdits cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium. La suspension (E) est séparée en cristaux (F) comprenant -19- des cristaux de bicarbonate de sodium d'une part et en liqueur-mère aqueuse (G) d'autre part avec un dispositif de séparation 2. La liqueur-mère aqueuse (G) est partiellement débicarbonatée et une partie de l'eau est retirée pour obtenir le flux (B) et un gaz optionnel (H) comprenant du CO2 dans un débicarbonateur 3. Par conséquent, le flux (B) est plus concentré en sels hydrosolubles que le flux (G). Au moins une partie du flux (B) est recyclée pour former le flux (C) en combinaison avec le flux (A). Le reste (I) du flux (B) est retiré de la boucle, ou bien une partie (J) de la liqueur-mère aqueuse (G) est retirée pour subir d'autres traitements. A typical natural soda ash plant from trona has a Na2CO3 concentration in the starting liquor of 28 to 30%, a NaCl starting concentration of about 0.2%, and / or a starting concentration of Na2SO4 from about 0.05 to 0.2%, which means that a conventional prior art plant comprising a sodium carbonate crystallizer can operate between 10 and 20 cycles of concentration. This number of concentration cycles is generally close to the ratio between the final concentration and the starting concentration of the soluble impurity. This ultimately imposes product loss, purge volumes, and the size of ponds and disposal sites in a natural soda ash plant without recovery of recoverable alkalis. The present invention substantially increases the concentration cycle from 10-20 cycles to 75 cycles or more in a simple manner. In addition, the present method limits the energy consumption and associated costs related to the total production of sodium carbonate, when the sodium carbonate stream (A) is a purge of a sodium carbonate crystallizer and the purge generally represents 2 to 15% of the flow of sodium carbonate penetrating the sodium carbonate crystallizer. In the present invention, the partial debicarbonation of the aqueous mother liquor (G) and the removal of a portion of the water in step d) can be carried out by any means known in the art. Partial decarbonation and removal of a portion of the water may be carried out in one or more stages. Generally, the decarbonation is carried out by chemical calcination using caustic soda to convert part of the sodium bicarbonate of the liquor (G) into sodium carbonate, or by thermal decarbonation using steam or using a boiler to decompose thermally part of the sodium bicarbonate in sodium carbonate, water and CO2. Thermal decarbonation using steam or a boiler is preferred. The removal of a portion of the water from the liquor (G) can be carried out in a falling film evaporator, or in a boiler, or in a forced circulation evaporator, or in a forced circulation evaporator-crystallizer known in the job. The process of the invention is illustrated in Figure 1 (Figure 1). The sodium carbonate stream (A) is mixed with a portion of a stream (B) to produce a stream (C). The flow (C) is bicarbonated with a gas (D) comprising CO2 in a carbonation device 1 to produce an aqueous suspension (E) comprising crystals (F), said crystals (F) comprising crystals of sodium bicarbonate. The suspension (E) is separated into crystals (F) comprising crystals of sodium bicarbonate on the one hand and aqueous mother liquor (G) on the other hand with a separation device 2. The mother liquor The aqueous solution (G) is partially debicarbonated and a portion of the water is withdrawn to obtain the flow (B) and an optional gas (H) comprising CO2 in a decicarbonator 3. Therefore, the flow (B) is more concentrated in water-soluble salts as the flux (G). At least a portion of the stream (B) is recycled to form the stream (C) in combination with the stream (A). The remainder (I) of the flow (B) is removed from the loop, or a portion (J) of the aqueous mother liquor (G) is removed for further processing.

La figure 2 est un schéma fonctionnel d'un procédé selon un mode de réalisation de la présente invention. Dans ce mode de réalisation, la débicarbonatation et le retrait d'une partie de l'eau du flux (G) se font en deux étapes, et des recyclages facultatifs de l'eau et du CO2 gazeux (H) sont représentés par des tirets. Dans ce mode de réalisation, le flux de carbonate de sodium (A) est mélangé avec de l'eau facultative (N) pour former une solution aqueuse (A') comprenant du carbonate de sodium, et avec un flux (B) pour produire un flux (C). Le flux (C) est bicarbonaté avec un gaz (D) comprenant du CO2 dans un dispositif de carbonatation 1 pour produire une suspension aqueuse (E) comprenant des cristaux (F), lesdits cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium. La suspension (E) est séparée d'une part en cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium et d'autre part en liqueur-mère aqueuse (G) avec un dispositif de séparation 2. La liqueur-mère aqueuse (G) est débicarbonatée dans un débicarbonateur 3 pour produire une liqueur-mère (K) épuisée ou pauvre en bicarbonate de sodium et une vapeur (H) comprenant du dioxyde de carbone, et la liqueur-mère (K) est partiellement évaporée pour retirer au moins une partie de l'eau dans un évaporateur 4 pour obtenir le flux (B) et de la vapeur d'eau (P). Le flux (B) peut être un liquide limpide ou une suspension. Optionnellement, une partie ou la totalité de la vapeur d'eau (P) peut être recyclée dans le débicarbonateur et injectée directement ou après recompression de vapeur, ou peut être recyclée dans le débicarbonateur comme chauffage indirect au moyen d'un bouilleur. Au moins une partie du flux concentré (B) est recyclée pour former le flux (C) en combinaison avec le flux (A). Le reste (I) du flux (B) est retiré, et/ou une partie (J) de la liqueur-mère aqueuse (G) est retirée de la boucle, et/ou une partie de la liqueur-mère (K) est retirée de la boucle pour subir d'autres traitements. Ces flux (I), (J), (L) sont en effet utiles pour contrôler la/les concentration(s) de l'au -20- moins une impureté constituée d'un sel de métal alcalin hydrosoluble dans la liqueur-mère aqueuse à l'étape de bicarbonatation b) dans le bicarbonateur 1. Dans une variante de ce mode de réalisation, un flux de carbonate de sodium (A") tel des eaux d'exhaure de mine, des eaux de bassins de résidus ou des eaux diluées, peut être ajouté à la liqueur-mère (K) épuisée ou pauvre en bicarbonate de sodium avant d'évaporer partiellement celle-ci pour retirer une partie de l'eau afin d'obtenir le flux concentré (B). Cela peut s'avérer avantageux pour éviter la limite de solubilité du carbonate de sodium et/ou du sel de métal alcalin hydrosoluble dans l'évaporateur. Fig. 2 is a block diagram of a method according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the decarbonation and removal of a portion of the water from the stream (G) is in two stages, and optional recycling of water and gaseous CO2 (H) are represented by dashes. . In this embodiment, the sodium carbonate stream (A) is mixed with optional water (N) to form an aqueous solution (A ') comprising sodium carbonate, and with a stream (B) to produce a flow (C). The flow (C) is bicarbonated with a gas (D) comprising CO2 in a carbonation device 1 to produce an aqueous suspension (E) comprising crystals (F), said crystals (F) comprising crystals of sodium bicarbonate. The suspension (E) is separated on the one hand into crystals (F) comprising crystals of sodium bicarbonate and on the other hand into aqueous mother liquor (G) with a separation device 2. The aqueous mother liquor (G ) is debicarbonated in a de-carbonator 3 to produce a spent or low sodium bicarbonate mother liquor (K) and a vapor (H) comprising carbon dioxide, and the mother liquor (K) is partially evaporated to remove at least one a portion of the water in an evaporator 4 to obtain the flow (B) and water vapor (P). The flow (B) can be a clear liquid or a suspension. Optionally, some or all of the water vapor (P) may be recycled to the decicarbonator and injected directly or after recompression of steam, or may be recycled to the debicarbonator as indirect heating by means of a boiler. At least a portion of the concentrated stream (B) is recycled to form the stream (C) in combination with the stream (A). The remainder (I) of the flow (B) is removed, and / or a portion (J) of the aqueous mother liquor (G) is removed from the loop, and / or a portion of the mother liquor (K) is removed from the loop for further treatment. These streams (I), (J), (L) are indeed useful for controlling the concentration (s) of at least one impurity consisting of a water-soluble alkali metal salt in the mother liquor aqueous solution in the bicarbonation stage b) in the bicarbonator 1. In one variant of this embodiment, a stream of sodium carbonate (A ") such as mine-mine water, tailings pond water or diluted water, can be added to the spent or low sodium bicarbonate mother liquor before partially evaporating it to remove some of the water to obtain the concentrated flow (B). it is advantageous to avoid the solubility limit of the sodium carbonate and / or the water-soluble alkali metal salt in the evaporator.

Dans une autre variante de ce mode de réalisation, si un flux de carbonate de sodium (A") tel que des eaux d'exhaure de mine, des eaux de bassins de résidus ou des eaux diluées, a une teneur en bicarbonate de sodium, ou une teneur en eau et une teneur en bicarbonate de sodium, qui doivent d'abord être réduites avant qu'il soit recyclé dans le bicarbonateur, un endroit adéquat pour introduire ce flux dans le procédé se situe dans le débicarbonateur 3 avec la liqueur-mère aqueuse (G). Optionnellement, dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2, le gaz (H) est partiellement utilisé pour bicarbonater le flux (C) avec le gaz (D). En effet, le gaz (H) comprend une teneur élevée en CO2, le reste étant principalement de la vapeur (vapeur d'eau) qui peut être réutilisée à l'étape b), sans condensation de l'eau ou avec condensation et retrait de l'eau, avant de l'introduire dans le flux (D) pour réguler le bilan en eau du présent procédé avec les retraits d'eau des flux (F), (I), (L), (J), (P), et les entrées totales d'eau des flux (A), (A'), (A"), (A" '). In another variant of this embodiment, if a stream of sodium carbonate (A ") such as mine-mine water, tailings pond water or diluted water, has a sodium bicarbonate content, or a water content and a sodium bicarbonate content, which must first be reduced before it is recycled to the bicarbonator, a suitable place to introduce this stream into the process is in the decicarbonator 3 with the liquor- In the embodiment illustrated in FIG. 2, the gas (H) is partially used to bicarbonate the flow (C) with the gas (D), since the gas (H) comprises a high content of CO2, the rest being mainly steam (water vapor) which can be reused in step b), without condensation of water or with condensation and removal of water, before the introduce in the flow (D) to regulate the water balance of the present process with the water withdrawals u flows (F), (I), (L), (J), (P), and the total water inflows of the streams (A), (A '), (A "), (A"' ).

Dans le présent procédé, à l'étape b), le gaz (D) est un gaz comprenant au moins : 20, avantageusement 30, plus avantageusement 40, encore plus avantageusement 80 % en volume de CO2, exprimé par rapport aux gaz secs. L'étape de bicarbonatation b) est effectuée à n'importe quelle température compatible avec le domaine connu du bicarbonate de sodium. De préférence, elle est réalisée à une température d'au moins : 20 °C, avantageusement 38 °C, plus avantageusement 55 °C, et encore plus avantageusement 70 °C. Une température trop élevée peut être préjudiciable à l'absorption de CO2 quand elle n'est pas effectuée à une pression supérieure à la pression atmosphérique. Par conséquent, l'étape de bicarbonatation b) est généralement réalisée à une température au maximum de : 100 °C, avantageusement 90 °C, plus avantageusement 80 °C, et encore plus avantageusement 75 °C. - 21 - Dans la présente invention, les cristaux (F) obtenus à l'étape b) comprennent des cristaux de bicarbonate de sodium. Avantageusement, le point de fonctionnement (concentration de bicarbonate de sodium, de carbonate de sodium et de sel(s) de métal(aux) alcalin(s) hydrosoluble(s) tel(s) que NaC1 et Na2SO4 dans la liqueur-mère) à l'étape de carbonatation devrait être contrôlé pour qu'il reste dans le domaine du bicarbonate de sodium du diagramme de solubilité. Pour y parvenir, on introduit suffisamment de CO2 dans le bicarbonateur pour que la concentration en carbonate de sodium dans la liqueur-mère (G) dans le bicarbonateur soit inférieure à la limite de concentration du carbonate de sodium à la solubilité du sesquicarbonate de sodium notée [Na2CO3](sesqui) à la température de fonctionnement. Si [X](G) représente la concentration en sel soluble exprimée en g/kg de NaC1 ou de Na2SO4, ou la somme des concentrations de NaCl et Na2SO4 si les deux sels sont présents, on y parvient généralement entre 20 et 80 °C, quand la concentration de carbonate de sodium dans la liqueur-mère (G) notée [Na2CO3](G) est inférieure à la valeur suivante (exprimée en g/kg) : 170 - 0,66 [X](G) (g/kg) Une marge de sécurité devrait être appliquée pour que la concentration de carbonate de sodium soit de préférence au plus égale à cette valeur moins 5 g/kg, de manière plus préférée à cette valeur moins 10 g/kg, et de manière encore plus préférée à cette valeur moins 20 g/kg. Cela permet de cristalliser principalement du bicarbonate de sodium. Ensuite, si les cristaux correspondants sont séparés de leur liqueur-mère (G) qui est concentrée en NaC1 et/ou Na2SO4, et si optionnellement les cristaux obtenus sont lavés au besoin pour retirer les niveaux élevés de liqueur-mère imprégnée et de sels solubles tels que NaC1 ou Na2SO4, la teneur en bicarbonate de sodium dans les cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium est généralement d'au moins 40 % en poids, ou au moins 50 % en poids, de préférence au moins 60 % en poids, de manière plus préférée au moins 80 % en poids, et de manière encore plus préférée au moins 90 % en poids. Les cristaux (F) comprennent généralement au plus 50 % en poids, ou au plus 30 % en poids, ou au plus 20 % en poids, de préférence au plus 10 % en poids, de manière plus préférée au plus 5 % en poids, et de manière encore plus préférée au plus 3 % en poids de carbonate de sodium. - 22 - La teneur en sels solubles tels que le chlorure de sodium et/ou le sulfate de sodium dans les cristaux (F) est généralement d'au plus 10 % en poids, de préférence au plus 4 % en poids, de manière plus préférée au plus 1 % en poids. En fonction de l'utilisation finale des cristaux (F) obtenus comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium, le procédé de la présente invention peut comprendre en outre les étapes suivantes : g) optionnellement lavage des cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium pour produire des cristaux optionnellement lavés, et h) séchage les cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium ou les cristaux optionnellement lavés. En variante, il y a la possibilité de calciner partiellement ou totalement le bicarbonate de sodium plutôt que simplement sécher les cristaux. Dans ce cas, le procédé selon la présente invention comprend en outre les étapes consistant à : g) optionnellement lavage des cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium pour produire des cristaux optionnellement lavés, et i) calcination des cristaux (F) comprenant des cristaux de bicarbonate de sodium ou des cristaux optionnellement lavés en cristaux calcinés comprenant du carbonate de sodium. In the present process, in step b), the gas (D) is a gas comprising at least 20, advantageously 30, more preferably 40, even more preferably 80% by volume of CO2, expressed with respect to the dry gases. The bicarbonation stage b) is carried out at any temperature compatible with the known sodium bicarbonate domain. Preferably, it is carried out at a temperature of at least 20 ° C, preferably 38 ° C, more preferably 55 ° C, and even more preferably 70 ° C. Too high a temperature can be detrimental to the absorption of CO2 when it is not carried out at a pressure higher than the atmospheric pressure. Therefore, the bicarbonation step b) is generally carried out at a maximum temperature of: 100 ° C, preferably 90 ° C, more preferably 80 ° C, and more preferably 75 ° C. In the present invention, the crystals (F) obtained in step b) comprise sodium bicarbonate crystals. Advantageously, the operating point (concentration of sodium bicarbonate, sodium carbonate and water-soluble alkali metal salt (s) such as NaCl and Na 2 SO 4 in the mother liquor) at the carbonation stage should be controlled so that it remains in the sodium bicarbonate range of the solubility diagram. To achieve this, sufficient CO2 is introduced into the bicarbonate so that the sodium carbonate concentration in the mother liquor (G) in the bicarbonate is below the sodium carbonate concentration limit at the solubility of the sodium sesquicarbonate noted. [Na2CO3] (sesqui) at the operating temperature. If [X] (G) is the soluble salt concentration expressed in g / kg of NaCl or Na 2 SO 4, or the sum of the NaCl and Na 2 SO 4 concentrations if both salts are present, this is generally achieved at 20 to 80 ° C. when the concentration of sodium carbonate in the mother liquor (G) denoted by [Na2CO3] (G) is less than the following value (expressed in g / kg): 170 - 0.66 [X] (G) (g) / kg) A safety margin should be applied so that the concentration of sodium carbonate is preferably at most equal to this value minus 5 g / kg, more preferably at this value minus 10 g / kg, and still less more preferred at this value minus 20 g / kg. This allows to crystallize mainly sodium bicarbonate. Then, if the corresponding crystals are separated from their mother liquor (G) which is concentrated in NaCl and / or Na 2 SO 4, and if optionally the resulting crystals are washed as needed to remove the high levels of impregnated mother liquor and soluble salts. such as NaCl or Na 2 SO 4, the sodium bicarbonate content in the crystals (F) comprising sodium bicarbonate crystals is generally at least 40% by weight, or at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight, more preferably at least 80% by weight, and even more preferably at least 90% by weight. The crystals (F) generally comprise at most 50% by weight, or at most 30% by weight, or at most 20% by weight, preferably at most 10% by weight, more preferably at most 5% by weight, and even more preferably at most 3% by weight of sodium carbonate. The content of soluble salts such as sodium chloride and / or sodium sulfate in the crystals (F) is generally at most 10% by weight, preferably at most 4% by weight, more preferably preferred at most 1% by weight. Depending on the end use of the crystals (F) obtained comprising sodium bicarbonate crystals, the process of the present invention may further comprise the following steps: g) optionally washing crystals (F) comprising crystals of sodium bicarbonate sodium to produce optionally washed crystals, and h) drying the crystals (F) comprising crystals of sodium bicarbonate or optionally washed crystals. Alternatively, there is the possibility of partially or totally calcining the sodium bicarbonate rather than simply drying the crystals. In this case, the process according to the present invention further comprises the steps of: g) optionally washing the crystals (F) comprising sodium bicarbonate crystals to produce optionally washed crystals, and i) calcining the crystals (F) comprising crystals of sodium bicarbonate or crystals optionally washed in calcined crystals comprising sodium carbonate.

Lors de la calcination partielle ou totale du bicarbonate de sodium des cristaux à l'étape i), un gaz (0) comprenant du dioxyde de carbone est généré. Le dioxyde de carbone et l'eau peuvent être récupérés en totalité ou en partie et recyclés à l'étape de bicarbonatation. Par conséquent, le procédé de la présente invention peut de plus comprendre l'étape de : j) récupération d'au moins une partie du gaz (0) comprenant du dioxyde de carbone et son recyclage à l'étape b). EXEMPLES Les exemples suivants sont uniquement destinés à illustrer l'invention, et ne doivent pas être interprétés comme limitant la portée de l'invention revendiquée. Exemple 1 Le tableau 1 illustre le bilan massique d'un mode de réalisation du procédé de la présente invention tel que décrit sur la figure 2, dans lequel la principale impureté saline soluble du flux de carbonate de sodium (A) est le chlorure de sodium. - 23 - Cet exemple montre le fort intérêt pour le cas où le flux de carbonate de sodium (A) est une purge d'un cristallisoir de carbonate de sodium; le débit massique de la purge finale (I) est de 226 kg/h, valeur représentant moins du quart de la valeur de la purge initiale (A) à 1000 kg/h, et la perte de carbonate de sodium par la purge finale (I) est de 27 kg/h, ce qui représente une réduction d'un facteur de pratiquement 9 en masse par rapport à la valeur initiale de 242 kg/h de carbonate de sodium dans la purge initiale (A), grâce à la boucle de recyclage avec débicarbonateur et évaporateur du présent procédé. Pour comparaison, le document US2009/0291038 (Solvay) de la technique antérieure indique dans l'exemple 1 du document correspondant une réduction de la perte en alcalis sodiques dans la purge finale de 60 %, à comparer aux 90 % environ du présent exemple, et une réduction de 10 % du débit massique de la purge initiale, à comparer aux 77 % environ du présent exemple. Exemple 2 Dans cet exemple, les mêmes données que celles du tableau 1 permettent d'illustrer le bilan massique d'un mode de réalisation du procédé de la présente invention tel que décrit sur la figure 2, dans lequel la principale impureté saline soluble du flux de carbonate de sodium (A) est le sulfate de sodium (Na2SO4). Dans ce cas, le débit massique de chlorure de sodium (NaC1) et la concentration de chlorure de sodium (NaC1) devraient être respectivement interprétés comme le débit massique de Na2SO4 et la concentration de Na2SO4 plutôt que ceux de NaCl. Exemples 3 à 7 (E0 à E6) Dans ces exemples, des équipements et des conditions de fonctionnement similaires à ceux de l'exemple 1 du document US2009/0291038 (Solvay) ont été employés, mais la bicarbonatation a été effectuée par lots, dans un réacteur agité de 3 litres, à 70 °C, avec du CO2 gazeux à une concentration sèche de 100 % en volume et saturé avec de l'eau, et avec un temps de résidence d'une heure. Les cristaux obtenus ont été filtrés, lavés avec de l'eau et de l'éthanol, et séchés pendant 24 heures à température ambiante. Le tableau 2 donne les résultats de l'analyse des liqueurs-mères initiale et finale et des cristaux obtenus, la densité de suspension (poids des matières solides rapporté au poids de la suspension) et la distribution de taille de particules des cristaux obtenus. During the partial or total calcination of the sodium bicarbonate of the crystals in step i), a gas (0) comprising carbon dioxide is generated. Carbon dioxide and water can be recovered in whole or in part and recycled to the bicarbonation stage. Accordingly, the method of the present invention may further comprise the step of: j) recovering at least a portion of the gas (0) comprising carbon dioxide and recycling it to step b). EXAMPLES The following examples are intended only to illustrate the invention, and should not be construed as limiting the scope of the claimed invention. Example 1 Table 1 illustrates the mass balance of one embodiment of the process of the present invention as depicted in Figure 2, in which the main soluble salt impurity of the sodium carbonate stream (A) is sodium chloride. . This example shows the strong interest for the case where the flow of sodium carbonate (A) is a purge of a crystallizer of sodium carbonate; the mass flow rate of the final purge (I) is 226 kg / h, representing less than a quarter of the value of the initial purge (A) at 1000 kg / h, and the loss of sodium carbonate by the final purge ( I) is 27 kg / h, which represents a reduction of a factor of almost 9 in weight compared to the initial value of 242 kg / h of sodium carbonate in the initial purge (A), thanks to the loop recycling system with a decarbonator and evaporator of the present process. For comparison, the document US2009 / 0291038 (Solvay) of the prior art indicates in example 1 of the corresponding document a reduction in the loss of sodium alkalis in the final purge of 60%, compared to about 90% of the present example, and a 10% reduction in the mass flow rate of the initial purge, compared to about 77% of the present example. Example 2 In this example, the same data as those in Table 1 illustrate the mass balance of an embodiment of the process of the present invention as described in Figure 2, in which the main salt soluble soluble impurity Sodium carbonate (A) is sodium sulphate (Na2SO4). In this case, the mass flow rate of sodium chloride (NaCl) and the concentration of sodium chloride (NaCl) should be interpreted respectively as the mass flow rate of Na 2 SO 4 and the concentration of Na 2 SO 4 rather than those of NaCl. Examples 3 to 7 (E0 to E6) In these examples, equipment and operating conditions similar to those of Example 1 of US2009 / 0291038 (Solvay) were employed, but the bicarbonation was carried out in batches, in a stirred reactor of 3 liters, at 70 ° C, with CO2 gas at a dry concentration of 100% by volume and saturated with water, and with a residence time of one hour. The crystals obtained were filtered, washed with water and ethanol, and dried for 24 hours at room temperature. Table 2 gives the results of the analysis of the initial and final mother liquors and crystals obtained, the suspension density (weight of the solids relative to the weight of the suspension) and the particle size distribution of the crystals obtained.

Au cas où l'exposé de tout brevet, demande de brevet ou publication incorporé par renvoi aux présentes serait en contradiction avec la présente -24- description jusqu'à un point susceptible de rendre un terme obscur, c'est la présente description qui prévaudrait. Flux (A) (A") (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H) (I) (K) (0) si calciné Phase liquide liquide liquide liquide gaz suspension solide liquide gaz liquide liquide gaz Débit (kg/h) 1000 500 1477 1751 94 1845 345 1500 28 226 1472 127 Liquide NaHCO3 13 242 39 706 1000 7 121 20 353 500 56 176 255 990 1477 54 270 236 1192 1751 68 68 9 27 39 151 226 50 55 236 1132 1472 Na2CO3 13 242 39 706 13 242 39 706 38 119 173 670 31 154 134 681 44 236 1154 1500 44 236 1154 1500 38 119 173 670 NaC1 45 29 157 769 45 29 157 769 H2O Total liquide Fraction massique (g/kg) NaHCO3 Na2CO3 NaC1 H2O Solide 345 345 Débit (kg/h) 0 0 NaHCO3 345 345 Na2CO3 Total solide Gaz 0 23 37 Débit (kg/h) 94 5 90 H2O 94 28 127 CO2 Total gaz Tableau 1. Exemple 1 - Bilan massique -26- Réf. essai E0 E2 E3 E6 Température °C 70 70 70 70 Temps de résidence h 1 Liqueur-mère initiale NaHCO3 g/kg 79 54 44 45 Na2CO3 g/kg 49 52 52 50 NaC1 g/kg 136 144 153 75 Na2SO4 g/kg - - - 75 H2O g/kg 736 750 751 755 Total g/kg 1000 1000 1000 1000 Liqueur-mère finale NaHCO3 g/kg 50 48 45 62 Na2CO3 g/kg 11 20 10 17 NaC1 g/kg 146 153 165 78 Na2SO4 g/kg - - - 77 H2O g/kg 793 779 780 766 Total g/kg 1000 1000 1000 1000 Solide séché final NaHCO3 g/kg 942 915 908 906 Na2CO3 g/kg 29 38 41 38 NaC1 g/kg 9 30 42 8 Na2SO4 g/kg - - - 8 H2O g/kg 20 17 9 40 Densité de suspension % en poids 6,9 6,3 6,5 4,7 Distribution de taille de particules jam 121 41 39 50 dl 0 d50 itm 376 129 125 126 d90 urn 678 280 415 566 Tableau 2. Conditions de fonctionnement, et analyse chimique et physique des cristaux obtenus aux exemples 3 à 7 (respectivement référencés E0, E2, E3, E6). In the event that the disclosure of any patent, patent application or publication incorporated by reference herein conflicts with this description to a point that may obscure the term, it is this description that would prevail. . Flux (A) (A ") (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H) (I) (K) (0) if calcined Phase liquid liquid liquid liquid liquid gas suspension solid liquid gas liquid liquid gas Flow (kg / h) 1000 500 1477 1751 94 1845 345 1500 28 226 1472 127 Liquid NaHCO3 13 242 39 706 1000 7 121 20 353 500 56 176 255 990 1477 54 270 236 1192 1751 68 68 9 27 39 151 226 50 55 236 1132 1472 Na2CO3 13 242 39 706 13 242 39 706 38 119 173 670 31 154 134 681 44 236 1154 1500 44 236 1154 1500 38 119 173 670 NaCl 45 29 157 769 45 29 157 769 H2O Total liquid Mass fraction (g / kg) NaHCO3 Na2CO3 NaCl H2O Solid 345 345 Flow (kg / h) 0 0 NaHCO3 345 345 Na2CO3 Total solid Gas 0 23 37 Flow rate (kg / h) 94 5 90 H2O 94 28 127 CO2 Total gas Table 1. Example 1 - Mass balance -26- Test number E0 E2 E3 E6 Temperature ° C 70 70 70 70 Residence time h 1 Initial mother liquor NaHCO3 g / kg 79 54 44 45 Na2CO3 g / kg 49 52 52 50 NaCl g / kg 136 144 153 75 Na2SO4 g / kg - - - 75 H2O g / kg 736 750 751 755 Total g / kg 1000 1000 1000 1000 Liqueu Final NaHCO3 g / kg 50 48 45 62 Na2CO3 g / kg 11 20 10 17 NaCl g / kg 146 153 165 78 Na2SO4 g / kg - - - 77 H2O g / kg 793 779 780 766 Total g / kg 1000 1000 1000 1000 Final dried solid NaHCO3 g / kg 942 915 908 906 Na2CO3 g / kg 29 38 41 38 NaCl g / kg 9 30 42 8 Na2SO4 g / kg - - - 8 H2O g / kg 17 9 40 Suspension density% in weight 6.9 6.3 6.5 4.7 Particle size distribution Jam 121 41 39 50 dl 0 d50 itm 376 129 125 126 d90 urn 678 280 415 566 Table 2. Operating conditions, and chemical and physical analysis of crystals obtained in Examples 3 to 7 (respectively referenced E0, E2, E3, E6).

Claims

REVENDICATIONS1. A process for producing sodium bicarbonate from a sodium carbonate stream (A) comprising sodium carbonate and at least one impurity consisting of a water-soluble alkali metal salt at a concentration C, (A), which comprises the following steps: a) mixing the sodium carbonate stream (A) with at least a portion of a stream (B) to produce a stream (C), b) bicarbonating the stream (C) with a gas (D) comprising CO2 to produce an aqueous suspension (E) comprising crystals (F) comprising sodium bicarbonate crystals; c) separating the aqueous suspension (E) to obtain crystals (F) comprising crystals of bicarbonate of sodium, on the one hand, and an aqueous mother liquor (G), on the other hand, d) partial decarbonation of at least a portion of the aqueous mother liquor (G) and removal of a portion of the water from the water. at least a part of the mother liquor (G) to obtain the flow (B) with at least one alkali metal salt impurity h ydrosoluble at a concentration Cf (B) and an optional gas (H), e) recycling at least a portion of the stream (B) in step a) such that the ratio of the concentrations Cf (B) / Ci (A) at least one impurity of water-soluble alkali metal salt is at least 1.4, preferably at least 2, more preferably at least 4, and still more preferably 7, and f) removal from the remainder (I ) of the flow (B) or the remainder (J) of the mother liquor (G) to undergo further treatments.

The process according to claim 1 wherein the at least one impurity consisting of a water-soluble alkali metal salt is an inorganic water-soluble salt selected from sodium fluoride, sodium chloride, sodium bromide, sodium iodide, and the like. sodium, potassium chloride, sodium sulphite, sodium sulphate, potassium sulphate, sodium selenate, sodium nitrite, sodium nitrate, sodium hypochlorite, sodium chlorate, phosphate sodium, sodium aluminate, sodium borate, sodium silicate, sodium titanate, sodium vanadate, and combinations thereof.

The process of claim 2 wherein the water-soluble alkali metal salt is a water-soluble salt of sodium or potassium, preferably a water-soluble salt of sodium.

4. Process according to any one of the preceding claims, in which the flow (A) also comprises at least one other impurity chosen from the partially water-soluble salts of: aluminum (Al), silver (Ag), arsenic (As), bismuth ( Bi), cadmium (Cd), cobalt (Co), chromium (Cr), copper (Cu), iron (Fe), mercury (Hg), molybdenum (Mo), manganese (Mn), nickel (Ni), lead ( Pb), antimony (Sb), tin (Sn), titanium (Ti), thallium (Tl), zinc (Zn), vanadium (V), and combinations thereof.

The process according to any one of the preceding claims wherein one of the at least one impurity consisting of a water-soluble alkali metal salt is an organic water-soluble alkali metal salt.

The process according to any of the preceding claims wherein one of the at least one impurity consisting of a water-soluble alkali metal salt is sodium chloride (NaCl).

The process according to claim 6 wherein the Cf (B) concentration of sodium chloride (NaCl) is at least 130 g / kg.

The process according to any of the preceding claims wherein one of the at least one impurity consisting of a water-soluble alkali metal salt is sodium sulfate (Na 2 SO 4).

The process according to claim 8 wherein the concentration Cf (B) of sodium sulfate (Na 2 SO 4) is at least 20 g / kg, preferably at least 40 g / kg, more preferably at least 80 g / kg, preferably at least 120 g / kg.

A process according to any one of the preceding claims wherein the flow (A) is extracted from a sodium carbonate crystallizer selected from the group consisting of an anhydrous sodium carbonate crystallizer, a sodium carbonate crystallizer monohydrate, a crystalliser of sodium carbonate heptahydrate, a crystallizer of sodium carbonate decahydrate, a crystallizer of sodium sesquicarbonate, a crystallizer of wegscheiderite, and combinations thereof, the crystallizer of sodium carbonate being advantageously a crystallizer of sodium carbonate monohydrate .

The process according to claim 10 wherein the sodium carbonate crystallizer is fed with a sodium carbonate solution comprising sodium carbonate and at least one impurity consisting of a water-soluble alkali metal salt at a Co concentration, and the ratio of Cf (B) / CO concentrations of the at least one impurity being at least 14, advantageously at least 30, more preferably at least 60, and still more preferably at least 120.

12. Process according to any one of the preceding claims, in which the sodium carbonate of the stream (A) comes partially or totally from trona recovered by mechanical extraction or by dissolution extraction.

13. A process according to any one of the preceding claims wherein the flow (A) is partly or wholly derived from solids from tailings ponds comprising sodium carbonate.

14. Process according to any one of the preceding claims, in which the stream (A) is an aqueous solution comprising sodium carbonate, the stream (A) being advantageously a purge of a crystallizer of sodium carbonate monohydrate.

The process according to any one of the preceding claims wherein, in step d), the optional gas (H) is a gas comprising at least 20, preferably at least 30, more preferably at least 40, more preferably less than 80% by volume of CO2, expressed in relation to dry gases.

The process according to any one of the preceding claims wherein step b) is carried out at a temperature of at least 20 ° C, preferably at least 38 ° C, more preferably at least 55 ° C, and even more preferably at least 70 ° C.

The method of any of the preceding claims further comprising the steps of: g) optionally washing crystals (F) comprising sodium bicarbonate crystals to produce optionally washed crystals, and h) drying the crystals (F) comprising sodium bicarbonate crystals or optionally washed crystals.

The process of any preceding claim further comprising the steps of: g) optionally washing the crystals (F) comprising sodium bicarbonate crystals to produce optionally washed crystals, and i) calcining the crystals (F) comprising crystals of sodium bicarbonate or crystals optionally washed in calcined crystals comprising sodium carbonate.

The method of any preceding claim further comprising the steps of: k) recycling the remainder of the stream (B) into a dissolving extraction cavity, or 1) discharging the remainder of the stream (B) into a cavity already exploited, a mine already exploited or a deep well.

20. A process for the combined production of carbonate and sodium bicarbonate crystals comprising, in a first step, the introduction of a solution of sodium carbonate comprising sodium carbonate and at least one impurity consisting of a water-soluble alkali metal salt. in a sodium carbonate crystallizer, producing a first aqueous suspension comprising sodium carbonate crystals, separating the first aqueous suspension in order to obtain, on the one hand, crystals comprising sodium carbonate which are recovered, and on the other hand a mother liquor, a portion of the mother liquor being extracted from the sodium carbonate crystallizer to constitute the sodium carbonate stream (A) to be further processed by the sodium bicarbonate production process of any one of of the preceding claims.