ESSAIS AVEC LE FER RÉDUIT DE L'OXYDE FONDU
Comme nous l’avons fait remarquer précédemment, il reste encore un vaste champ ouvert au chercheur; c’est l’étude de catalyseurs de textures différentes; tel métal doué de peu d’activité sous une forme peut au contraire être très actif sous une autre. Dans cet ordre d’idées, nos essais ont porté principalement sur le fer, qui a déjà fait l’objet d’un grand nombre de brevets. La Badische Anilin und Soda Fabrick a revendiqué, entre autres, l'emploi comme catalyseur du fer réduit de l’oxyde fondu soit seul, soit avec de petites quantités d’impuretés. Dans ces conditions, le fer donnerait de très bons résultats. Le rôle de la fusion peut s'expliquer en admettant que la présence dans le catalyseur de certains corps agissant comme poisons de contact, même à dose minime paralyse plus ou moins son action et que ces corps,
dont la plupart donnent des oxydes volatils (comme par exemple le soufre, le phosphore et l’arsenic) sont éliminés au moment de la fusion. Le rôle de la fusion peut également s'expliquer par une modification dans la texture du catalyseur; lorsqu’on réduit dans Phydrogène du sesquioxyde de fer gélatineux, simplement séché et calciné au-dessous de son point de fusion, on remarque que le produit se tasse, s’agglomère et diminue de volume ; après fusion, au contraire, la réduction produit une contraction beaucoup moins forte et la porosité des grains obtenus doit être différente dans les deux cas. L’adjonction de certaines impuretés irréductibles dans l'hydrogène qui se combinent ou se dissolvent dans loxyde au moment de la fusion diminue ou même supprime complètement cette contraction.
Nous avons fait, d’abord des essais à la pression atmosphérique avec divers échantillons et divers adjuvants, puis des essais sous pressions pour déterminer la proportion d’adjuvant donnant les meilleurs résultats et pour fixer les conditions de température et de vitesse de courant gazeux optima.
Pour fondre l’oxyde, nous avions d’abord employé des creusets de magnésie, ou l’alundum chauffés au chalumeau oxhydrique, mais ces creusets sont attaqués par l’oxyde fondu, et il était à craindre que de nombreuses impuretés se dissolvent dans le produit et faussent les résultats; nous verrons plus loin que, tout au moins pour des creusets de petites dimensions, cette crainte n'était pas vaine. Nous nous sommes arrêté finalement à la méthode suivante. L’oxyde, après adjonction d’impuretés déterminées, s’il y a lieu, était broyé au mortier avec un peu d’eau de façon à obtenir une masse plastique assez consistante pour être roulée en petites baguettes. Ces dernières, après dessiccation à 1000, étaient fondues, comme un bâton de cire, dans la flamme d’un chalumeau oxhydrique fonctionnant avec un excès d’oxyvène (ce que l’on apprécie facilement à l’aspect de la flamme). Les gouttelettes d'oxyde étaient reçues soit dans une capsule de silice fondue remplie d’eau distillée, soit sur une plaque d’acier poli. L'activité du catalyseur est la même que l’on reçoive le produit dans l’eau ou sur une plaque. Dans tous les essais suivants, la masse fondue était concassée en petits grains de la grosseur
d’une tête d’épingle.
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1. Essais à la pression atmosphérique. — «a. Jssais avec divers échantillons d'oxyde et divers adjuvants. — Les échantillons
d’oxyde de fer employés furent les suivants :
1° Sesquioxyde de fer ordinaire du commerce;
29 Sesquioxyde de fer pur précipité du chlorure commercial ;
39 Oxyde de fer provenant de la calcination de l’oxalate fereux. k
L’oxalate avait été préparé par précipitation par l’oxalate d’ammoniaque d’une solution de sulfate de fer purifié par deux cristallisations successives ;
4° Sesquioxyde de fer pur préparé par nous-même à partir du fer électrolytique comme il est dit page 22 pour la préparation du catalyseur (or-fer).
Nous avons d’abord étudié le quatrième échantillon fondu seul, puis avec 3 pour 100 de différents adjuvants : Ca O, Mg O, Na? O, S1 02, AI? 0%, Th 0°, V2 05, Ti O?, kaolin, et aluminate de soude.
Puis nous avons étudié chacun des trois autres échantillons fondus seuls et fondus avec 3 pour 100 du meilleur adjuvant trouvé.
Enfin nous avons essayé des minerais de fer naturels fondus seuls.
1° Un échantillon de fer oligiste d'Algérie trié à la main en ne prenant que les parties nettement cristallisées. Sa composition
était : ,
Pour 100. Pour 100.
Perte par calcination.. 6,16 SO E SE RS ON TO Fes OSEMARSSERREREES 97,12 Ma OS Me PE AISOPESR ES ee 0,209 CHOSE MATE CeS
29 Un échanüllon d’hématite rouge de Bilbao, dont on ne prit que les morceaux exempts de veines blanches. Sa composition était :
Pour 100. Pour 100.
Perte par calcivnation.. 7,9 ALORS RE RER MORE so Eee 79,8 COM oi
SO Re Re 6,95 Mn:022 Ne nnRt 0,95
gr. d'N H3 p. heure 4° Ech + 3% AI? 03 et p. |. de cat. ° Ech + 3% AI203
Heématite
4° Ech.|4#% Co3 Ca 4° Ech.3% Mq 0 Fer doux brule &%Ech.3% V2 05 4° Ech 3%
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Fer oligiste
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: 10 20 | m3 à /'heure
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30 Un échantillon de sidérose trié à la main, pulvérisé et calciné à 8000.
La composition du produit calciné était :
Pour 100. Pour 100.
STONE Te 0,61 MarOMEER CEE ETC CE 280 AIO LES Pre Et 0,17 Mi OUT MO AR Es 0e CHORALE MS race MS UN Fa? Of x Tree
Nous avons essayé également des oxydes obtenus en faisant brûler du fer doux et de l’acier à outil au tungstène dans un courant d'oxygène.
Dans tous ces essais, l’espace catalytique était de 0,5. Les résultats numériques sont rassemblés dans le Tableau VITE et la figure 5.
