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DE INACTION 1 UN CONTENANT ".
La présente invention concerne un procède de préparation de b.oranates alcalins par traitement, en présence d'hydrogène sous pression normale et températures élevées, de mélanges
de borate alcalin ou alcalino-terreux et de monoxyde de sodium, par des matières réductrices.
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borates ou de mélanges comparables d'oxyde métallique et d'oxyde de borre, en présence d'hydrogène, sous utilisation de silicium, comme réducteur, à des températures supérieures
<EMI ID=3.1> phères. Dans ce procédé, on peut partir, outre d'orthoborates,
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et d'oxyde de strontium. Dans le cas de ces procédés, intervient défavorablement le fait qu'ils ne peuvent s'exécuter
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Il a été trouvé que, par traitement de mélanges de borate alcalin ou alcalino-terreux et d'oxyde métallique par des éléments et/ou composés et/ou alliages réducteurs, en pré-
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que l'on faisait réagir, sous pression normale ou légèrement accrue et à des températures inférieures à 550*0, de préférence d'environ 420 à 500*0, un mélange aussi intime et finement divisé que possible de monoxyde de sodium, de la matière réductrice et d'un composé du bore, mélange présentait un rapport
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on traitait le mélange d'une manière en soi connue.
Ainsi, avec le procédé de l'invention, il s'agit d'une réelle addition de monoxyde de sodium. Ceci s'oppose aux différents procédés déjà connus et dans la description desquels
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mais sans qu'il soit alors fait mention du principe de l'utilisa* tion de la substance chimique nommée "monoxyde de sodium".
Avec ce choix de matières premières, il était sur-
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lable briquetage, la préparation de boranates puisse être possible, à pression normale et à des températures relativement ' basses, avec des rendements supérieurs à 80%.
Pour la bonne marche du procédé de l'invention, il est très important que les matières premières soient miseq en oeuvre étant à l'état aussi finement divisé que possible. La grosseur moyenne des particules dans le mélange de départ doit, autant que possible, se situer en dessous de 20 �, de préférence même en dessous de 10 u. De particulièrement bons résultats sont constatés lorsque l'on fait
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Afin d'obtenir un mélange aussi intime que possible, on procède avantageusement comme suit: d'abord, on mélange le composé finement divisé du bore avec la matière réductrice également finement divisée, du silicium par exemple, puis on y mélange alors le monoxyde de sodium très finement divisé. En ceci, il faut veiller à ce que, aussi bien le processus de concassage que celui de mélange soient conduits à l'exclusion pratiquement parfaite de route humidité.
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Comme exemple de ces matières peuvent se citer le borax
anhydre et les métaborates. Mais on peut également utiliser
des mélanges de ces borates avec des borates présentant un
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les mélanges finement divisés de métaborates et d'brthoborates.
Il n'est pas indispensable de procéder à une épuration préalable des matières premières utilisées, do sorte
que les produits du commence peuvent être employés tels quels,
Dans le mélange de départ, on utilise avantageusement
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comme réducteurs: le silicium métallique, l'aluminium et
leurs alliages, par exemple le ferro-silicium, ainsi que
tous les autres métaux ou alliages dont les oxydes ne sont
pas réduits par l'hydrogène dans les conditions de la réaction.
L'emploi du silicium est particulièrement avantageux, La matière réductrice doit, de préférence, être ajoutée en quantité excédentaire:au mélange de départ.
Il a déjà été précédemment signalé que le procédé
de l'invention pouvait s'exécuter à pression normale ou sous pression seulement légèrement augmentée. En ceci, il faut comprendre que l'hydrogène est fourni au fur et à mesure de
sa consommation et que, pour ce faire, une légère surpression, de l'ordre d' 1 atmosphère, suffit généralement. Pareilles pressions qui, évidemment peuvent atteindre quelques atmos-
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rentes de colles qui devaient, jusqu'ici, être maintenues dans les procédés connue. Le procédé se laisse naturellement exécuter également sous de plus hautes pressions, par exemple
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consiste précisément en ce que, par son application, la réaction est déjà réalisable,avec de bons rendements, à pression normale ou légèrement augmentée.
Etant donné que la réaction décrite est exothermique, il n'ost pas nécessaire de procéder à un apport extérieur de chaleur pendant toute sa durée. Il suffit, en présence d'hydro-.
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d'allumage" d'environ 120[deg.]0. L'énergie libérée par la réaction donne largement la quantité de chaleur nécessaire au maintien du domaine favorable de température. Il est évidemment possible d'amener certaines corrections de température par chauffage ou refroidissement. En plus, il est possible d'assurer le maintien de la température désirée par dosage du mélange de départ en quantité et en vitesse.
Lors de l'exécution du procède de l'invention on peut, par exemple, procédor corme nuits on place le mélange de départ, finement divisé et rendu parfaitement intime dans un récipient et on chauffe, en présence d'hydrogène, jusqu'à
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pérature et ceci permet d'arriver aux températures situées dans le domaine précédemment mentionné. Il est recommandable d'encore chauffer le mélange de réaction pendant quelque temps,
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mération des fines particules en gros agrégats ce qui, par exemple, peut se réaliser par pulvérisation de la substance. Ainsi, on arrive à provoquer la réaction lors de l'état de fine division ce qui permet d'atteindre une notable augmentation du rendement. En outre, on évite également qu'une brusque montée de pression ne soit la conséquence du démarrage de la réaction, ce qui fait que celle-ci est de conduite aisée.
Mais il est particulièrement indiqué d'introduire, dans l'enceinte de réaction se trouvant à la température de réaction, le mélange de départ éventuellement pré-chauffé, à une vitesse et en quantités telles que la réaction de chaque particule se produise pratiquement immédiatement dès son entrée dans l'enceinte et que la température de celle-ci
varie à peine, sans refroidissement ou chauffage notable,
de préférence sans ceux provenant de l'extérieur. Le chauffage préalable du mélange de départ doit, en cela, s'effectuer
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utilement durant la pulvérisation des fines particules. Un post-chauffage du mélange de réaction est également recommandable dans ce cas.
La variante, décrite en dernier lieu, du procédé de l'invention rend possible une conduite en continu de la réaction, on prendra alors, par exemple, également soin d'assurer un retrait en continu du produit de la réaction. On peut également pulvériser le mélange de départ sur un
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dant, toutes les températures nécessaires. Les produite de réaction peuvent être évacués de ces dispositifs par tout moyen en soi connu.
Les produits de réaction obtenus se présentent en une masse molle et cohérente se laissant aisément décomposer en une substance granuleuse pouvant couler; ils ne sont souillés que simplement par du silicate de sodium et par de petites nuantités de métaborate de silicium et, éventuellement, de métaborate de sodium. Sous cette forme, les mélanges peuvent être utilisés, par exemple, à des fins de réduction.
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peut découler d'un traitement, de manière en soi connue, du mélange de réaction, par extraction à l'aide de solvants,
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coldiméthyléther et analogues.
Le procédé de l'invention peut, bien entondu, s'effectuer également en présence d'un diluant comme la suie. le charbon de bois calciné et analogues,
Il est également intéressant de mélanger durant la réaction..
Exemple 1.
Un mélange de 132 g de métaborate de sodium anhydre
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d'hydrogène, Pendant 3 heures encore, on maintient le mélange '
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broyé dans un moulin à disques dentés ont été, dans un broyeur à boulets en porcelaine, broyés, pendant 8 heures
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ce mélange passe dans un moulin à broches et est pulvérisé, en continu, dans un récipient de réaction se trouvant sous atmosphère d'hydrogène à une surpression d'environ 1 atmos-
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troduotion est choisie telle que la température régnant dans
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réaction exothermique. Après achèvement de l'introduction, la température est, par chauffage, lentement portée dans le
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broyés pendant 6 heures dans un broyeur à boulets en porcelaine. On incorpore à ce mélange, sous élimination complète
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décrit à l'exemple 2. Il en résulte également une masse molle et poreuse à partir de laquelle le boranate de sodium peut
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comme extracteur, de n-propylamine.
Exemple 4.
97 g d'un produit de la réaction (formule brute
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de sodium, sont broyés dans un broyeur à boulets en porcelaine, avec 33 g de métaborate anhydre de sodium, NaB02. On y mélange
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minium. L'ensemble du mélange est mis en réaction de la même manière que décrit à l'exemple 2. Le produit de réaction se présente également sous forme d'une masse molle et contient
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126 g de métaborate anhydre de calcium et 65 g de silicium (à 98 %) sont, sous atmosphère d'azote, broyés pendant 8 heures dans un broyeur à boulets en porcelaine, A ce mélange sont ajoutés, en l'absence totale d'humidité, 124 g
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introduit dans un récipient de réaction qui se trouve sous une <EMI ID=37.1>
1.- Procédé de préparation de boranates alcalins ou de
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alcalin ou de borate alcalino-terreux et d'oxyde métallique par des éléments et/ou composés et/ou alliages réducteurs, en présence d'hydrogène à des températures supérieures à 100*0, caractérisé en ce que l'on fait réagir un mélange aussi intime et finement divisé que possible de monoxyde de sodium, de la matière réductrice et d'un composé du bore, composé présentant
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atmosphères par exemple, à des températures inférieures à
550*0 et, qu'éventuellement, on traite le produit de réaction d'une manière en soi connue.
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FROM INACTION 1 CONTAINER ".
The present invention relates to a process for the preparation of alkaline b.oranates by treatment, in the presence of hydrogen under normal pressure and high temperatures, of mixtures.
of alkali or alkaline earth borate and of sodium monoxide, by reducing materials.
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borates or comparable mixtures of metal oxide and boron oxide, in the presence of hydrogen, using silicon, as a reducing agent, at higher temperatures
<EMI ID = 3.1> spheres. In this process, it is possible to start, in addition to orthoborates,
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and strontium oxide. In the case of these processes, the fact that they cannot be executed
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It has been found that, by treating mixtures of alkali or alkaline earth borate and metal oxide with reducing elements and / or compounds and / or alloys, in advance
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which was reacted, under normal or slightly increased pressure and at temperatures below 550 ° 0, preferably from about 420 to 500 ° 0, as intimate and finely divided a mixture as possible of sodium monoxide, sodium monoxide, reducing material and a boron compound, mixture exhibited a ratio
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the mixture was processed in a manner known per se.
Thus, with the process of the invention, it is a real addition of sodium monoxide. This is in contrast to the various processes already known and in the description of which
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but without mentioning the principle of the use of the chemical substance called "sodium monoxide".
With this choice of raw materials, he was sur-
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In briquetting, the preparation of boranates may be possible, at normal pressure and at relatively low temperatures, with yields greater than 80%.
For the proper functioning of the process of the invention, it is very important that the raw materials are used being in the state as finely divided as possible. The average particle size in the starting mixture should, as far as possible, be below 20%, preferably even below 10 µ. Particularly good results are observed when one makes
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In order to obtain as intimate a mixture as possible, the following procedure is advantageously carried out: first, the finely divided compound of boron is mixed with the reducing material also finely divided, silicon for example, then the monoxide of very finely divided sodium. In this, care must be taken that both the crushing process and that of mixing are carried out with the practically perfect exclusion of moisture.
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As an example of these materials can be mentioned borax
anhydrous and metaborates. But we can also use
mixtures of these borates with borates exhibiting a
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finely divided mixtures of metaborates and brthoborates.
It is not essential to carry out a preliminary purification of the raw materials used, so
that the products of the beginning can be used as is,
In the starting mixture, one uses advantageously
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as reducing agents: metallic silicon, aluminum and
their alloys, for example ferro-silicon, as well as
all other metals or alloys the oxides of which are not
not reduced by hydrogen under the reaction conditions.
The use of silicon is particularly advantageous. The reducing material should preferably be added in excess amount: to the starting mixture.
It has already been pointed out that the process
of the invention could be carried out at normal pressure or under pressure only slightly increased. In this, it should be understood that hydrogen is supplied as and when
its consumption and that, to do this, a slight overpressure, of the order of 1 atmosphere, is generally sufficient. Such pressures which, of course, can reach several atmospheres.
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glue annuities which had, until now, to be maintained in the known processes. The process can naturally be carried out also under higher pressures, for example
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consists precisely in that, by its application, the reaction is already possible, with good yields, at normal or slightly increased pressure.
Since the reaction described is exothermic, it is not necessary to carry out an external supply of heat throughout its duration. It is sufficient, in the presence of hydro-.
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ignition "of about 120 [deg.] 0. The energy released by the reaction largely gives the quantity of heat necessary to maintain the favorable temperature range. It is obviously possible to make certain temperature corrections by heating or In addition, it is possible to ensure that the desired temperature is maintained by dosing the starting mixture in quantity and speed.
When carrying out the process of the invention one can, for example, procedor corme nuit one places the starting mixture, finely divided and made perfectly intimate in a container and one heats, in the presence of hydrogen, until
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temperature and this makes it possible to arrive at the temperatures situated in the previously mentioned range. It is advisable to further heat the reaction mixture for some time,
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merger of fine particles into large aggregates which, for example, can be achieved by spraying the substance. Thus, it is possible to provoke the reaction during the state of fine division, which makes it possible to achieve a notable increase in yield. In addition, it is also avoided that a sudden rise in pressure is the consequence of the start of the reaction, which makes it easy to conduct.
However, it is particularly advisable to introduce, into the reaction chamber located at the reaction temperature, the starting mixture optionally preheated, at a speed and in quantities such that the reaction of each particle takes place practically immediately as soon as possible. its entry into the enclosure and that its temperature
hardly varies, without noticeable cooling or heating,
preferably without those coming from outside. The preheating of the starting mixture must therefore take place
�
useful when spraying fine particles. Post-heating of the reaction mixture is also advisable in this case.
The variant, described last, of the process of the invention makes it possible to carry out the reaction continuously; care will then be taken, for example, also to ensure a continuous withdrawal of the product from the reaction. The starting mixture can also be sprayed on a
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therefore, all the necessary temperatures. The reaction products can be removed from these devices by any means known per se.
The reaction products obtained appear in a soft and coherent mass which can easily be decomposed into a granular substance which can flow; they are only contaminated with sodium silicate and small amounts of silicon metaborate and, possibly, sodium metaborate. In this form, the mixtures can be used, for example, for reduction purposes.
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may result from a treatment, in a manner known per se, of the reaction mixture, by extraction with solvents,
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coldimethyl ether and the like.
The process of the invention can, well washed, also be carried out in the presence of a diluent such as soot. calcined charcoal and the like,
It is also interesting to mix during the reaction.
Example 1.
A mixture of 132 g of anhydrous sodium metaborate
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of hydrogen, for another 3 hours, the mixture is maintained
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ground in a toothed disc mill were, in a porcelain ball mill, ground, for 8 hours
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this mixture passes through a pin mill and is sprayed continuously into a reaction vessel under a hydrogen atmosphere at an overpressure of about 1 atm.
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troduotion is chosen such that the temperature prevailing in
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exothermic reaction. After completion of the introduction, the temperature is, by heating, slowly raised in the
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crushed for 6 hours in a porcelain ball mill. We incorporate into this mixture, with complete elimination
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described in Example 2. This also results in a soft and porous mass from which the sodium boranate can
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as an extractor, of n-propylamine.
Example 4.
97 g of a reaction product (crude formula
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of sodium, are ground in a porcelain ball mill, with 33 g of anhydrous sodium metaborate, NaB02. We mix it
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minimum. The whole mixture is reacted in the same manner as described in Example 2. The reaction product is also in the form of a soft mass and contains
<EMI ID = 34.1>
126 g of anhydrous calcium metaborate and 65 g of silicon (98%) are, under a nitrogen atmosphere, ground for 8 hours in a porcelain ball mill, To this mixture are added, in the total absence of moisture, 124 g
<EMI ID = 35.1>
<EMI ID = 36.1>
introduced into a reaction vessel which is under an <EMI ID = 37.1>
1.- Process for the preparation of alkali boranates or
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alkali or alkaline earth borate and metal oxide by reducing elements and / or compounds and / or alloys, in the presence of hydrogen at temperatures above 100 * 0, characterized in that a mixture is reacted as intimate and finely divided as possible of sodium monoxide, the reducing material and a boron compound, a compound having
<EMI ID = 39.1>
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atmospheres, for example, at temperatures below
550 * 0 and, optionally, the reaction product is treated in a manner known per se.