‹ L'industrie Du Brome: Contribution A L'étude D'une Nouvelle Méthode Industrielle De Préparation Du Brome Par Traitement Direct De L'eau Des Mers Ou Des Eaux Minéraux De Faible Concentration En BromureChapitre 13 sur 33 · UE NES · texte numérisé non relu

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à l’aide d’appareils aussi simples et aussi a volumineux que possible.

L’électrolyse de la lessive finale ne s” opère pas sur toute la masse de celle-ci, il n’y a au contraire qu’une faible partie de ces lessives soumises à l’action du courant. Le chlore qui prend naissance au cours de l’électrolyse agit sur la lessive fraîche en y décomposant le bromure de magnésium qu’elle contient, de sorte que l’action du courant électrique est indirecte.

Ce procédé est, au fond, semblable au procédé chimique qui consiste à faire agir le chlore comprimé ou liqué fié dans une bombe, sur une certaine sea d’eaux mères bromurées.

L'appareil préconisé par Dee était une gouttière étroite et longue de section rectangulaire fermée sur les côtés et munie d’un couvercle.

Les mesures exactes de cet électrolyseur sont : 1.700 mm de longueur, 180 mm de largeur et 400 mm de profondeur.

La lessive pénètre sur une des faces de l’électrolyseur par un raccord et circule dans le baïn jusqu’à une hauteur de 40 à 50 mm. Dans ce bain sont suspendues, dans le sens de la longueur, trois électrodes isolées par des diaphragmes. Les deux électrodes extrêmes servent d’anodes et la médiane de cathode.

La tension du courant est de 3 volts 5, l’intensité de 7 ampères. La densité de courant à l’anode est de 50 ampères par mètre carré. Durant l’électrolyse, il se dégage aussi de la magnésie qui surnage le bain sous forme d’une crème épaisse retenue par une cloison transversale placée dans l’électrolyseur à peu de distance du tuyau d’écoulement.

Cette cloison rond naissance à 20 mm au-dessous du couvercle et pénètre jusqu’au-dessous du niveau du liquide. Le chlore gazeux qui prend naissance se dirige avec la lessive électrolysée vers une caisse à mélange, le gaz passant par-dessus la cloison. C’est également vers cette caisse à mélange que l’on fait arriver séparément la masse principale de la lessive non encore traitée. Pour obtenir un mélange intime des deux lessives, la caisse est pourvue de dalles disposées en chicane au travers des-

quelles les lessives sont acheminées. Elles sortent ensuite de cette caisse pour se diriger aux colonnes de distillation.

Les données suivantes, émanant de PEmseL lui-même, donneront une idée de l’application de ce procédé.

Une fabrique de chlorure de potassium produit à l'heure 10.000 kg d’eaux mères renfermant 36 % de chlorure de magnésium et 0,3% de Brome, soit 3.600 kg de chlorures de magnésium et 30 de Brome. En dehors de cette quantité de chlorure de magnésium, ces eaux mères renferment en outre 2.700 kg de chlore provenant des chlorures de sodium et de potassium. Pour libérer 30 kg de Brome, on n'utilise que 13% 4 de chlore, c’est-à-dire 1/200€ de tout le chlore contenu dans la lessive. 50 kg de ces eaux mères renferment donc la quantité de chlore théorique pour la mise en liberté du Brome. Mais comme on ne peut compter que sur un rendement d'environ un quart du chlore existant dans la masse, on électrolysera 200 kg de lessive brute par heure, soit environ 150 litres.

Ce procédé n’a pas encore recu d’application pratique. I] serait d’abord assez difficile de loger des anodes à grande surface dans un petit bain d’une capacité de 12 litres; de plus, dans ce procédé, il se sépare une grande quantité de magnésie, qui entraîne comme conséquence un mauvais rendement du courant et nécessite des nettoyages fréquents de l’appareil. En fin de compte, la teneur en chlore du Brome obtenu serait à peu près la même que celle du Brome préparé par voie purement chimique, c’est-à-dire 1à 3%, et nécessiterait comme ce dernier un raffinage.

Procédé Rinek. — Ce procédé consiste essentiellement à soumettre la lessive brute à l’action d’un courant électrique, tout en la faisant passer à proximité d’une solution concentrée d’un sel de Brome.

Cette solution remplit le plus petit compartiment de l’électrolyseur, la chambre des anodes, tandis que la lessive brute circule lentement, dans le grand compartiment des cathodes. L’anode est faite de charbon, la cathode est constituée par une plaque de fer.

Dans les premiers essais, le liquide anodique était séparé du liquide cathodique par une cloison d'amiante, qui fut

plus tard supprimée lorsqu'on reconnut qu’une séparation naturelle s’établissait déjà entre les deux liquides grâce à la différence de leurs poids spécifiques. Toutefois, pour obtenir une séparation permanente de ces lessives, 1l est. nécessaire que. Ja couche de lessive cathodique soit assez épaisse et qu’elle circule lentement à travers le bain; ce n’est qu’à ces conditions que cette lessive cathodique de moindre densité peut glisser, sans l'entrainer, à la surface de la lessive anodique.

La réaction qui a lieu dans l'électrolyseur est la suIvante :

Les ions Brome, sous l’influence du courant électrique d’une tension d'environ 3 volts, se dirigent vers l’anodeet se déchargent dans la solution concentrée du sel de Brome.

Il est évident que cette dernière possède un haut pouvoir

dissolvant pour le Brome. Elle en dissout en effet au fur et à mesure de sa formation, jusqu’à une teneur d'environ 30 %, sans qu’il se produise une régénération du bromure ou de l'acide bromhydrique.

L’évacuation de la lessive anodique suffisamment saturée de Brome a lieu périodiquement. Quant à la magnésie dégagée à la cathode, elle est entraînée par le courant continu des lessives cathodiques.

Ce procédé n’a été réalisé qu’au laboratoire, aucun appareil industriel n’a encore été construit. Cependant la mise à exécution du procédé pourrait être réalisée comme suit :

La lessive brute, réchauffée préalablement à 40 ou 500 C. par un serpentin de vapeur, s’écoule d’un réservoir vers un premier électrolyseur, en un courant lent et uniforme régularisé par un robinet.

Le Brome se dégage alors à l’anode de charbon plongeant dans une solution de bromure de fer, qui est évacuée dès que sa teneur en Brome libre atteint environ 30 %. La récupération du Brome a lieu dans des récipients de grès chauffés au bain-marie.

La solution de bromure de fer privée de Brome est alors dirigée par pression d’air vers un récipient intermédiaire qu’elle quitte pour se rendre dans lélectrolyseur où elle se charge à nouveau du Brome d’une forte quantité de lessive brute. 1 m° de liquide anodique (solution de bro-

D ro à “0

mure de fer) est capable d’absorber 250 à 300 LS de a bn Brome. | à La concentration du Brome dans le tite anodique à peut y être poussée à un degré tel que le Brome n’y reste plus dissous, mais qu’il se dépose tel quel au fond de la 1 solution sursaturée de l’anode et que, finalement, il peut D, être soutiré de l’électrolyseur directement, sans être sou- # mis à une distillation préalable. Il est alors pur et prêt à 4 être expédié.

L Selon les besoins, on peut associer d’autres électrolyseurs | au premier, la lessive en sort absolument privée de toutes traces de Brome. La tension est, comme il a été dit, de ‘ 3 volts par bain et le rendement du courant de 65 % et plus.

Si l’on parvenait à établir un appareil avantageusement approprié à lexploitation industrielle, on pourrait obtenir, 1 -outre les avantages résultant de l’élimination des différents . inconvénients inhérents aux procédés électrolytiques dé-

crits ci-dessus, quelques- uns de leurs avantages propres.

Il y aurait d’abord à à souligner celui du rendement: supérieur en énergie électrique, malgré l’élimination du diaphragme, ce qui n’avait été possible j jusqu’à présent qu'en acceptant, bon gré mal gré, les inconvénients inhérents à Femploi de ce diaphragme.

Un autre avantage résulte de l’obtention d’un Brome absolument dépourvu de chlore, car ce gaz à son passage dans la lessive cathodique se transforme immédiatement en chlorure de fer par décomposition de bromure de fer dont le Brome est libéré, de sorte que l’opération du raffinage est supprimée.

De plus, pendant la distillation, il ne passe dans les serpentins réfrigérants que des vapeurs de Brome d’une température de 60 à 70° et des traces infimes de vapeur d’eau. Ceci offre le grand avantage de n’utiliser qu’un matériel des plus réduits et des plus simples.

Enfin, au point de vue de l’hygiène, ce procédé serait parfait, car il ne se dégage aucune vapeur nuisible et la lessive qui se forme à la cathode est neutre, non surchaufiée, et son évacuation se fait normalement, sans difficulté.

Le côté délicat de ce procédé est cependant le rechargement de la solution de bromure de fer. On pourraït peut-

être l’éviter facilement en étageant les bains, ce qui permettrait à la lessive anodique de s’écouler aussi, d’un bain à l’autre, mais plus lentement que la lessive cathodique. Elle quitterait alors le dernier électrolyseur, sursaturée de Brome, pour entrer ensuite dans la colonne de distillation, d’où lle serait dirigée, privée de Brome et par pression d'air, vers le premier électrolyseur. La récupération du Brome serait donc constante et continue.

UTILISATION ET TRAITEMENT DES EAUX MÈRES RÉSIDUAIRES DE LA FABRICATION DU BROME

Les lessives résiduaires de la fabrication du Brome sortent des colonnes à distiller fortement acides, dans les anciens procédés, surtout dans ceux où la production du chlore avait lieu dans la lessive elle-même. Elles renferment de plus une grande quantité d’halogène libre: 1l.est en effet difficile, dans ces procédés, de produire la quantité de chlore juste suffisante pour le déplacement d’une quantité déterminée de Brome.

On ne peut donc évacuer sans danger ces lessives. Il est nécessaire de les neutraliser et de les déchlorer. Pour cela, elles sont reçues dans des citernes souterraines en pierre asphaltées, et traitées par un lait de chaux. Elles traversent ensuite tout un système de cuves de bois garnies de tournure de fer qui fixe le chlore. On peut alors seulement les diriger dans les fosses d'écoulement, ou des réservoirs, renfermant des réchauffeurs formés de tuyaux dans lesquels circulent les eaux mères neuves, auxquelles elles cèdent une partie de leur chaleur. Elles sont alors envoyées à l’égout par des canalisations ayant de 15 à 20 km delongueur.

Dans les nouveaux procédés qui utilisent le chlore liqué fié en bombe, dont le débit est facile à régler, la lessive privée de Brome ne renferme que des quantités infimes d’halogène, qu’on élimine, à l’aide de la tournure de fer. Dans les récents procédés électrolytiques, les lessives résiduaires sont neutres Ou légèrement alcalines, en raison d’une petite quantité de magnésie libre. Ceci offre un grand avantage,

car il est essentiel que les tuyaux des réchauffeurs à contre-

Courant, qui utilisent les chaleurs perdues de ces lessives, ne soient pas attaqués. | Pere

Les figures ci-dessous (18 et 19) montrent l'installation

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