Brevet FR2088300A1 — publié le 19720107

L1invention concerne l'obtention de composés métalliques conten?nt du fluor; elle concerne en particulier l'obtention de fluorure d'aluminium. L'invention concerne plus-particulièrement un precédé en continu pour l'obtention de fluorure dë.luminium 5 par réaction d'un hydrate d'aluminium ou d'un oxyde d'aluminium avec de l'acide fluorhydrinue gazeux„ Le fluorure d'aluminium peut être préparé par réaction d'hydrate d'aluminium ou d'oxyde d'aluminium avec de l'acide fluorhydrique gazeux. Le procédé utilise de nombreuses étapes qui 10 nécessitent une maîtrise parfaite de nombreuses variables pour obtenir des rendements acceptables d'un point de vue industriel. En outre, le produit contient de l'eau qui doit être éliminée pour pouvoir être utilisé dans des procédés nécessitant un produit sec. L'eau est éliminée par chauffage ou calcination, ce qui pro-15 voque une dégradation et une perte de fluor dans le produit. On a proposé de faire réagir de l'hydrate ou de l'oxyde d'aluminium en grains ou en morceaux avec de l'acide fluorhydrique gazeux dans un four du type à arbre ou dans un réacteur du type four rotatif. Dans ces réacteurs, la température dans la zo-20 ne réactionnelle est réglée par addition d'un diluant inerte dans le lit solide ou dans le courant gazeux d'acide fluorhydrique. En outre, ces procédés nécessitent l'utilisation d'un matériau en grains de forte taille ou en gros morceaux et produisent un fluorure d'aluminium qui contient moins d'environ 85 % de fluorure 25 d'aluminium. L'industrie de l'aluminium a accru ses besoins en un produit contenant plus de 90 % de fluorure d'aluminium. En outre, une partie importante de la production d'hydrate d'aluminium-est sous forme de petites particules dont la taille est inférieure à 30 1 mm environ. La. présente invention a donc pour objet de fournir un procédé en continu qui permette de produire du fluorure d'aluminium contenant plus de 90 % de fluorure d'aluminium, par réaction d'hydrate d'aluminium pulvérulent et d'acide fluorhydrique gazeux. Ces objectifs peuvent être atteints, conformément à la 35 présente invention, en faisant réagir en continu de l'hydrate d'aluminium avec de l'acide fluorhydrique gazeux, en des lits flui-disés en série. On doit utiliser au moins 2 lits fluidisés fonctionnant en série pour obtenir un produit qui contienne plus de 90 % de fluorure d'aluminium environ. Dans une forme de mise en 40 oeuvre préférée, l'hydrate d'aluminium est admis en continu dans L 71 15428 2. 2088300 le lit fluidisé en contact avec les gaz sortant du système et l'acide fluorhydrique est admis en continu dans le lit, duquel on extrait le fluorure d'aluminium. Le fluorure d'aluminium peut ê-tre soutiré en continu ou en discontinu dans ce procédé. 5 Le fluorure d'aluminium, All^ es"k un solide cristallisé qui se sublime à 1291°C environ. Le fluorure d'aluminium a pour utilisation majeure la fabrication d'aluminium. On pense que la réaction entre l'hydrate d'aluminium ^"*Al(OH)j_7 et l'acide fluorhydrique gazeux (HF), pour former du 10 fluorure d'aluminium, se déroule en deux étapes. La première étape est la déshydratation de l'hydrate d'aluminium en oxyde d'aluminium, qui se produit au-dessous de 315°C environ, selon la réaction suivante : 2A1(0H)5 > A1203+3H20 15 ou I A120^'3H20 ) A1205+3H20 L'oxyde d'aluminium réagit ensuite avec l'acide fluorhydrique. La réaction se produit au-dessus de 315°C environ, selon l'équation suivante : 20 A1205+6HP > 2A11?5+3H20 II La réaction se déroule lentement à 315°^, mais la vitesse de réaction augmente 1orsqu'augmente la température de réaction. La réaction représentée par l'équation I est une réac-25 tion endothermique et il faut chauffer pour maintenir la réaction. La réaction représentée par l'équation II est une réaction exothermique, Le bilan g^lobal de la réaction dans les conditions ordinaires est exothermique, ce qui donne une réaction qui se maintient d'elle-même et qui peut être effectuée sans addition de 30 chaleur supplémentaire au système réactionnel. Le procédé de la présente invention peut être mieux décrit par référence à la figure 1 qui montre un réacteur contenant deux lits fluidisés destinés à fonctionner en série. Le réacteur 10 esJ; fait d'un matériau qui peut suppor-35 ter l'action des corps réagissants, à la température de la réaction, Le réacteur est recouvert d'un matériau isolant 28 pour supprimer les pertes thermiques excessives. Le réacteur est conçu pour contenir 2 lits fluidisés 13 et 23, qui fonctionnent en série o- Le lit fluidisé inférieur 13 contenant AlpO^ pulvérulent et 40 Allj est supporté par une plaque-support 12, qui est faite d'un 71 15428 2088300 matériau résistant à la chaleur et à la corrosion et qui est con- gazeux- çue pour distribuer également l'acide fluorhydrique/ascendant dans le lit fluidisé 13. Le lit fluidisé supérieur 23 contenant Al(OH)^ pulvérulent, AlgO^ et AlF^ est supporté par une plaque-5 support 22 qui est faite d'un matériau résistant à la chaleur et à la corrosion et qui est conçue pour distribuer également dans le lit fluidisé 23 les gaz réactionnels ascendants venant du lit inférieur. En fonctionnement, après que les lits fluidisés aient 10 été amenés à la température de réaction par passage de gaz chauds à travers ces lits, le procédé se déroule comme suit : le gaz contenant de l'acide fluorhydrique est admis dans le réacteur par l'ajutage 11 qui est biseauté comme indiqué sur la figure 1, pour empêcher qu'il se bouche sous l'action des 15 particules qui peuvent tomber à travers la plaque de distribution 12; le gaz pénètre dans le lit fluidisé 13 au travers de la plaque de support et de distribution 12. L'acide fluorhydrique maintient le lit à l'état fluidisé et réagit avec AlgO^ présent dans le lit pour former de. la vapeur et AlF^. La chaleur de réaction 20 chauffe les gaz et les matériaux dans le lit. Les gaz de réaction contenant de la vapeur et du HF qui n'a pas réagi passent alors dans le lit fluidisé 23, à travers la plaque de support et de distribution 22. Les gaz traversant le lit 23 le maintiennent à l'état fluidisé. L'acide fluorhydrique réagit avec les oxydes d'alu-25 minium présents dans le lit pour former Alï^ et de la vapeur. La chaleur des gaz et la chaleur de la réaction déshydratent l'hydrate d'aluminium. Les gaz de réaction contenant de la vapeur et une petite quantité d'acide fluorhydrique qui n'a pas réagi sortent alors de l'appareil par l'ajutage 26. La réaction se produit 30 en général sans difficulté lorsque de l'air est présent dans l'acide fluorhydrique. . . Le produit solide est ajouté.en continu dans le lit fluidisé 23 par l'ajutage d'alimentation 25. La hauteur du lit 23 est maintenue sensiblement constante au moyen d'une canalisation 35 de débordement qui permet au matériau pulvérulent à l'état fluidisé dans le lit 23 de s'écouler dans le lit 13 dans lequel l'oxyde d'aluminium n'ayant pas réagi réagit avec l'acide fluorhydrique gazeux introduit dans le système. A mesure que le niveau croît dans le lit 13, ce qui se manifeste par un accroissement de 40 la chute de pression au passage du lit, mesurée par le manomètre 71 15428 4. 2088300 16, le produit AlF^ peut être retiré par l'ouverture 15, soit en continu soit en discontinu. L'ajutage 29 peut être utilisé pour éliminer des particules de matière de l'espace gazeux situé au-dessous de la plaque 5 de distribution 12. Les particules de matière peuvent traverser la plaque 12 au cours des interruptions, ce qui affecte le fonctionnement du procédé» Bien que dans le fonctionnement préféré des lits flui-disés en série, la quantité totale du matériau pulvérulent soit 10 admise dans le lit en contact avec les gaz sortant du système ré-actlonnel, on peut mettre le procédé en oeuvre de manière à ajouter le matériau pulvérulent dans d'autres lits, en plus du lit en contact avec les gaz sortant du système. L'acide fluorhydrique peut être admis dans le procédé 15 dans plus d'un lit, mais en pratique on préfère introduire tout l'acide fluorhydrique dans le lit duquel on retire le fluorure d'aluminium produit. Le procédé est en général mis en oeuvre à contre courant, de manière à introduire l'hydrate d'aluminium dans la ré-20 action, dans le lit fluidisé à partir duquel les gaz de réaction quittent l'appareil et de manière à introduire l'acide fluorhydrique dans le lit duquel on retire le produit. La vitesse d'introduction de l'hydrate d'aluminium est réglée de façon à maintenir une température convenable dans les 25 deux lits. Les températures des lits sont commandées au moyen de dispositifs sensibles à la température qui sont insérés dans les thermo-gaines 14 et 24» Puisque la déshydratation de l'hydrate d'aluminium se produit au-dessous de 315°C environ, il est.avantageux de maintenir la température du lit supérieur au-dessus de 30 315°C environ, pour que la réaction de déshydratation soit complète et pour permettre à la totalité de l'acide fluorhydrique du gaz admis dans le lit de réagir. On préfère, en pratique, une température du lit supérieur comprise entre 315 et 510°0 environ et, d'une façon plus préférable, comprise entre 370 et 510°0 en-35 viron. Lorsqu'on fait fonctionner en série plus de deux lits fluidisés, il n'est pas nécessaire de maintenir la température du lit supérieur au-dessus de 315°0 environ, mais on doit maintenir la température au-dessus de la température de condensation du mélange réactionnel gazeux. Pour assurer une réaction rapide dans 40 le lit inférieur, il est avantageux de maintenir une température 71 15428 5. 2088300 •suissi élevée que possible, mais inférieure à 704°C environ» En pratique, il est avantageux d'utiliser une température dans le lit inférieur comprise entre 565 et 677°0 environ. Les températures des lits peuvent être maintenus simplement en ajustant conve-5 nablement le rapport des réactifs introduits dans le système. Lorsqu'on fait fonctionner en série plus de deux lits, le lit dans lequel on introduit la majeure partie du gaz fluorhydrique peut fonctionner comme zone de refroidissement du produit et sert à préchauffer le gaz et à faire réagir de petites quantités de 10 AlgO^ dans le produit. Dans ce cas, la température dans le lit de refroidissement du produit peut être sensiblement inférieure à 565°C. L'utilisation de plus de deux lits en série peut être a-vantageuse pour utiliser efficacement la petite quantité de chaleur globalement exothermique de la réaction et pour obtenir des 15 conditions de réaction qui conduisent à un produit de fluorure d'aluminium contenant plus de 90 % de fluorure d'aluminium, avec un minimum de difficultés de mise en oeuvre. Dans un réacteur à deux lits, lorsque les rapports d'alimentation sont ajustés de façon à maintenir la température du lit supérieur entre 315 et 20 510°C environ, la température dans le second lit s'ajuste à une valeur telle qu'une proportion importante du gaz fluorhydrique réagit avec l'hydrate d'aluminium introduit et que le mélange ré-actionnel gazeux ne contient que de faibles quantités de gaz fluorhydrique n'ayant pas réagi. 25 La taille des particules de l'hydrate d'aluminium qui peut être utilisé dans le procédé de la présente invention peut varier dans de larges limites, mais un réacteur à lit fluidisé est destiné à traiter un mélange qui a une distribution de taille des particules dans des limites connues. Si on change la taille 30 des particules du produit introduit, on peut changer la capacité du réacteur. Un spécialiste de la. conception des réacteurs à lit fluidisé peut, après examen du matériau pulvérulent et du milieu de fluidisation, concevoir un réacteur pour l'utilisation du matériau pulvérulent et qui ait une capacité réactionnelle connue <> 35 En général, le réacteur doit être conçu de telle maniè re que les gaz maintiennent le lit à l'état fluidisé et de telle manière que les gaz de sortie du réacteur n'entraînent pas une proportion importante du matériau pulvérulent® Par lit fluidisé ou état fluidisés on entend un lit de 40 matériau solide, sous une forme finement divisée, qui est en sus 71 15428 6. 2088300 pension et qui est maintenu en mouvement dans un courant gazeux. La production de fluorure d'aluminium à partir d'hydrate d'aluminium peut être effectuée dans un seul lit fluidisé, mais un tel procédé ne donne pas un produit contenant plus de 85% 5 environ de fluorure d'aluminium. La quantité de fluorure d'aluminium dans le produit est faible parce que le produit est éliminé du lit dans lequel entre le courant gazeux. Etant donné que toute la réaction se produit dans un seul lit, la quantité d'oxyde d'aluminium nécessaire pour mainte-10 nir la réaction et pour utiliser correctement le gaz fluorhydrique se situe entre 10 et 20 % environ. Etant donné que les lits fluidisés ont en général dans toute leur masse la même composition, le produit aura la même composition que celle de 1a. masse du lit. 15 Dans le procédé de la présente invention on utilise deux ou plusieurs lits fluidisés fonctionnant en série, pour obtenir un produit contenant plus de 90 % de fluorure d'aluminium, en utilisant plus de 95 % environ de l'acide fluorhydrique dans le courant gazeux. Des lits fluidisés multiples en série fournis-20 sent un produit de pureté élevée et conduisent à une utilisation élevée du gaz fluorhydrique.car (a) on peut réaliser un temps de contact suffisant dans le réacteur, sans rendre le lit difficile, à fluidiser; (b) on met la concentration maximale en oxyde d'aluminium en contact avec la concentration minimale en gaz fluorhy-25 drique, ce qui a tendance à donner une réaction complète du gaz fluorhydrique; (c) la réaction se produit dans plus d'un lit, ce qui permet d'avoir un lit à partir duquel on retire le produit dans lequel la concentration en oxyde d'aluminium est raisonnablement faible et la teneur en fluorure d'aluminium élevée. 30 Etant donne qu'il est avantageux d'utiliser au mieux le gaz fluorhydrique, on introduit en général dans le système un petit excès d'hydrate d'aluminium par rapport à la quantité stoe-chiométrique nécessaire pour réagir avec le gaz fluorhydrique. On peut obtenir un produit contenant des quantités plus importantes 35 d'oxyde d1 aluminium en augmentant le rapport hydrate d'aluminiumï gaz fluorhydrique dans le système. On peut obtenir un produit contenant de plus faibles quantités d'oxyde d'aluminium en accroissant le nombre de lits en série et en diminuant le rapport hydrate d'aluminium:gaz fluorhydrique dans le système. On doit 40 néanmoins noter qu'un rapport plus faible entre l'hydrate d'alu 71 15428 7. 2088300 minium et le gaz fluorhydrique a tendance à diminuer l'utilisation du gaz fluorhydriqueo La réaction entre le gaz fluorhydrique et l'oxyde d'aluminium est rapide au-dessus de 538°C environ» Le temps de con-5 tact entre le gaz fluorhydrique et le lit fluidisé n'est pas critique, mais des temps de contact plus longs ont tendance à donner une utilisation plus élevée du gaz fluorhydrique. Les diamètres des lits de matériau fluidisé sont grands, de façon que les gaz traversant le lit n'entraînent pas, par leur vitesse, les petites 10 particules solides à 1'extérieur du réacteur„ L'oxyde d'aluminium ou l'hydrate d'aluminium a donc habituellement un long temps de contact avec les gaz de réaction. La réaction peut être mise en oeuvre à une pression inférieure ou supérieure à la pression atmosphérique. La pression 15 doit toutefois être inférieure à celle à laquelle les gaz de réaction forment une phase liquide à la température de réaction. Par suite des dangers dus au réactif HF, on préfère mettre le procédé en oeuvre à une pression comprise entre une pression inférieure à la pression atmosphérique et une pression légèrement 20 supérieure à la pression atmosphérique, et de préférence au-dessous de la pression atmosphérique « Le gaz fluorhydrique introduit dans le procédé peut provenir de n'importe quelle source continue d'acide fluorhydrique utilisable. Il est en particulier avantageux: de mettre en o-25 euvre le procédé de la présente invention en association avec un procédé en continu de préparation de gaz fluorhydrique. Lorsqu'on met en oeuvre le procédé de la présente invention à une pression inférieure à la pression atmosphérique, on peut convenablement le mettre en oeuvre en utilisant de l'acide fluorhydrique gazeux: 30 venant directement de l'unité de production, sans avoir besoin de dispositifs pour comprimer le gaz. Les hydrates d'aluminium utilisables dans le procédé de la présente invention sont les qualités commerciales d'hydrate d'aluminium existant sur le marché. L'hydrate d'aluminium peut 35 contenir un peu d'oxyde d'aluminium sans que cela affecte le procédé. En fait, lorsque le gaz fluorhydrique utilisé dans le procédé contient des quantités importantes de matières inertes, l'incorporation d'oxyde d'aluminium dans l'hydrate d'aluminium peut fournir une quantité de chaleur supplémentaire aux lits réaction-40 nels et peut aider à maintenir la réaction» 71 15428 8. 2088300 Un procédé typique qui utilise la présente invention est représenté sur la figure 2. Dans le procédé représenté sur la figure 2, ^0, ^1 et ^2 sont trois lits fluidisés montés en série, pour faire réagir le gaz fluorhydrique et l'hydrate d'aluminium. 5 L'acide fluorhydrique gazeux introduit dans le système entre par la canalisation 41. Le liquide et les particules solides sont retirés du courant gazeux et le gaz est comprimé, si nécessaire, dans la zone de préparation des gaz 22» l>e Saz contenant l'acide fluorhydrique pénètre au "bas du lit fluidisé dans le réacteur 52, 10 par la canalisation 42. L'acide fluorhydrique gazeux réagit avec l'oxyde d'aluminium et les gaz de réaction contenant du gaz fluorhydrique et de la vapeur d'eau passent, par la canalisation 44, dans le fond du lit fluidisé du réacteur J31 et, du réacteur 31. dans le fond du lit fluidisé dans le réacteur ^2, par la canali-15 sation 45. Les gaz de réaction ne contenant pas des quantités résiduelles de gaz fluorhydrique quittent le réacteur ^2 et entrent dans la zone de traitement des gaz réactionnels 42 Par •"•a canalisation 480 Les particules de matière dans les gaz de réaction sont éliminées dans la zone de traitement des gaz de réaction 40, 20 au moyen de cyclones, de précipiteurs électrostatiques ou autres dispositifs. Les particules de matière récupérées dans la zone de traitement des gaz 40 contiennent habituellement une quantité considérable de fluorure d'aluminium et peuvent en général être mélangées au fluorure d'aluminium obtenu. Les particules de ma-25 tière séparées dans la zone 40 tombent dans la trémie 120. à travers la vanne 61 et par la canalisation 64. Lorsque la trémie 120 contient une quantité importante de particules de matière, la trémie 120 peut être isolée de la zone de traitement des gaz 40 au moyen de la vanne 61, dans la canalisation 64, et le contenu 30 de la trémie 120 peut être transféré dans la trémie ^0, à travers la canalisation 63 par ouverture de la vanne 62. Les gaz de réaction sortent alors de la zone de traitement 42 dans la tour d'épuration ^0, par l'intermédiaire de la canalisation 51; l'eau entre dans la colonne d'épuration J0 par la canalisation 55. Les 35 gaz de réaction sont épurés par contact avec l'eau, qui élimine des gaz réactionnels les produits gazeux solubles dans l'eau et qui élimine toutes les particules de matière qui ont traversé la zone de traitement des gaz de réaction 40. L'eau condense aussi la vapeur formée par la réaction de l'hydrate d'aluminium et du 40 gaz fluorhydrique. Tous les gaz non solubles et non condensables 71 15428 9. 2088300 . sortent de la tour d'épuration 50,par la canalisation 52, et sont éliminés du système par le dispositif de réglage de pression 60, qui peut être un dispositif de réglage de pression en retour, tel qu'une vanne de commande, ou un système à vide. Les gaz non 5 solubles et non condensables sont envoyés dans l'atmosphère par la canalisation 53» L'hydrate d'aluminium est introduit dans le distributeur peseur 80, par le convoyeur 58. L'hydrate d'aluminium est introduit en continu dans le lit fluidisé dans le réacteur j|2, à 10 une vitesse choisie, par la canalisation 57 à partir du distributeur peseur 80. L'hydrate d'aluminium est déshydraté et réagit partiellement dans le lit fluidisé dans le réacteur 32 » Le produit contenant l'oxyde d'aluminium passe dans le lit fluidisé dans le réacteur 21, par la canalisation 47. La matière contenant 15 l'oxyde d'aluminium pulvérulent réagit ensuite dans le lit fluidisé dans le réacteur ^1, puis passe, par la canalisation 46, dans le lit fluidisé dans le réacteur 30, dans lequel il est en contact avec le gaz fluorhydrique introduit dans le système. Le produit est retiré du lit fluidisé dans le réacteur 30, par la cana-20 lisation 56. La vitesse d'extraction du lit est fixée de façon à maintenir la hauteur du lit dans le réacteur 30 à la valeur désirée. Le produit dans la canalisation 56 passe alors dans le re-froidisseur à vis 100, refroidi à l'eau, dans lequel la température du produit est réduite. Le produit est transféré par la ca-25 nalisation 59 dans la trémie de stockage 90, pour chargement dans' les véhicules de transport. L'eau qui sort de la tour d'épuration 50 par la canalisation 54 contient des composés solubles du fluor. L'eau d'épuration peut être mise en contact avec de la chaux, pour former du 30 fluorure de calcium insoluble qui peut être séparé de l'eau d'épuration dans des bassins de décantation (non représentés). Les réacteurs 30, J1 et £2 sont chauffés au départ par passage de gaz chauds provenant d'un brûleur 110 dans les lits fluidisés, par la canalisation 43. Le brûleur 110 est isolé des 35 réacteurs durant le fonctionnement normal du système. En fonctionnement, le rapport de l'hydrate d'aluminium au gaz fluorhydrique introduit dans le système est réglé par les températures des lits et par analyse de l'eau d'épuration sortant de la tour d'épuration jjO par la canalisation 54. La température 40 du lit fluidisé dans le réacteur ^2 est maintenue entre 315 et 71 15428 10. 2088300 510°C environ. La figure 2 représente 3 réacteurs à lit fluidisé, séparés en série, mais le procédé ne se limite pas à trois réacteurs en série ou à des réacteurs séparés. Le procédé n'exige que 5 l'utilisation de deux ou plusieurs lits fluidisés en série. Il est entendu que l'utilisation de deux ou plusieurs lits fluidisés contenus dans un ou plusieurs réacteurs fait partie de la présente invention. Compte tenu du coût initial du réacteur et des pertes thermiques, le procédé est de préférence mis en oeuvre en u-10 tilisant deux ou plusieurs lits fluidisés à l'intérieur d'un réacteur unique. Les réacteurs peuvent être fabriqués avec des alliages ou des métaux résistant à la corrosion, tels que le Monel, l'in-conel ou le nickel. 15 L'utilité du procédé de la présente invention peut être illustrée par les exemples suivants, qui n'en constituent aucunement une limitation. EXEMPLE I. On a préparé du fluorure d'aluminium dans un système 20 réactionnel tel que représenté dans la figure 2, utilisant deux lits fluidisés fonctionnant en série. On a fabriqué en inconel un réacteur contenant deux lits fluidisés destinés à fonctionner en série, sensiblement comme l'indique la figure 1. Le réacteur était isolé par 101,6 mm 25 d'un matériau isolant d'efficacité élevée à haute température, du type silicate de calcium. Les plaques de support et de distribution étaient des plaques plates perforées, en inconel. On a maintenu une hauteur de 4-57»2 mm pour le lit fluidisé supérieur, au moyen d'une cana-30 lisation de débordement et on a maintenu le lit inférieur sous u-ne chute de pression de 610 mm de l'huile de l'unité manométrique en retirant en continu du produit du lit, pendant le fonctionnement du réacteur. L'acide fluorhydrique gazeux introduit dans le réac-35 teur a été pris directement dans une cuve d'acide fluorhydrique et il passait à travers un filtre en téflon, pour éliminer les gouttelettes liquides et les particules de matière solide. Le gaz après filtration avait la composition suivante : acide fluorhydrique (HP) % en poids : 87,99 40 tétrafluorure de silicium (SiF^) 1,53 71 15428 ii. 2088300 % en poidso bioxyde de soufre (S02) 0,13 acide suifurique (HgSO^) 0,30 eau (HgO) 2,80 5 acide fluorosulfonique (HSO^F) 1,70 air (N2+°2) 5,50 L'hydrate d'aluminium introduit dans le réacteur était un produit commercial ayant la composition suivante : % en poids. 10 hydrate d'aluminium ^Al(OH)^) 99,59 silice (SiOg) 0,02 oxyde de fer (FegO^) 0,01 sodium CNa^O) 0,35 eau non combinée (HgO) 0,03 15 L'hydrate d'aluminium introduit avait la répartition suivante de taille des particules : taille des mailles (mm) % retenu, 0,19 0,7 0,15 2,6 20 0,09 24,2 0,08 44,0 0,07 12,6 0,05 14,6 A travers 0,05 1,3 25 On a introduit dans le lit inférieur du réacteur tin mélange de produits pulvérulents contenant 65 % environ de fluorure d'aluminium et 35 % environ d'oxyde d'aluminium, pour le démarrage. On a introduit de l'hydrate d'aluminium dans le lit supérieur. On a chauffé le réacteur en faisant passer des gaz chauds, 30 provenant d'un brûleur à gaz, à travers les-lits. Lorsque la température du lit inférieur a atteint 370°G, on a éteint le brûleur et on l'a isolé du système. On a admis du gaz fluorhydrique à un faible débit et on a graduellement augmenté la vitesse d'addition du gaz fluorhydrique jusqu'à ce que les 35 lits aient atteint la température de fonctionnement. On a commencé l'addition d'hydrate d'aluminium au moyen d'un distributeur peseur, en même temps que l'addition de gaz fluorhydrique. On a amené le réacteur dans les conditions d'équilibre, avec une température du lit inférieur de 621°C et une tem-40 pérature du lit supérieur de 427°C. 71 15428 12. 2088300 La vitesse d'introduction a été établie de façon à maintenir la température des lits. On a réglé la pression dans le réacteur de façon à assurer un débit régulier de gaz fluorhydrique. La vitesse superficielle des gaz dans le réacteur, dans les 5 conditions existant dans le réacteur, était de 15,2 cm/seconde environ. La vitesse superficielle est la vitesse qu'auraient les gaz dans le lit fluidisé si le réacteur ne contenait pas de produit pulvérulent dans le lit. On a fait passer les gaz sortant du réacteur à travers 10 des cyclones. On a ajouté au produit le produit recueilli dans les cyclones» On a ensuite épuré les gaz de sortie à l'eau et on les a fait passer dans un extracteur de vapeur par le vide, qui servait à réduire la pression dans le réacteur. On a condensé la va-15 peur sortant de l'extracteur à vide et on a mélangé le produit de condensation à l'eau d'épuration. On a retiré périodiquement les échantillons de l'eau d'épuration pendant le fonctionnement du réacteur et on a mélangé les échantillons pour analyse. Lorsque le réacteur a atteint les conditions de fonc-20 tionnement, on a ajusté la vitesse d'introduction de l'hydrate d'aluminium, de façon à obtenir une température de 4-27 °C dans le lit supérieur et une température de 621°0 dans le lit inférieur. Lorsque les conditions de fonctionnement ont été atteintes, le cyclone et les trémies de produit ont été vidés. On a 25 recueilli le produit et la poussière du cyclone pour la durée de l'expérience. On a prélevé périodiquement des échantillons dans l'eau d'épuration et dans l'eau de condensation et on en a mesuré le débit. L'utilisation de matière première et les efficacités 30 ont été calculées d'après les analyses et les quantités d'hydrate d'aluminium utilisées, de fluorure d'aluminium produit et d'après l'analyse des gaz de sortie et de l'eau d'épuration. Le fluorure d'aluminium produit avait une teneur en AlPj de 91,83 %• 35 Analyse du produit. % en poids. Composants fluorure d'aluminium (All1^) 91,83 oxyde d'aluminium (A^O^) 6,82 silice (SiOg) 0,09 40 oxyde de fer (FegO^) 0,05 71 15428 13 2088300 Analyse du produit (suite). % en poids» Composante sulfate d'aluminium ^.^(SC^ 0,23 oxyde de sodium 0,35 5 eau (H20) 0,63 L'eau d'épuration et l'eau de condensation utilisées représentaient 3»13 kg/kg de fluorure d'aluminium produit. Eau d'épuration. % en poids. Composants. 10 acide fluorhydrique (HF) 0,100 tétrafluorure de silicium (Sil^.) 0,040 bioxyde de soufre (SOg) 0,002 acide sulfurique (ï^SO^) 0,008 eau (B^O) 99,85 15 On a analysé le gaz sortant des extracteurs de vapeur par le vide et on a trouvé qu'il répondait à la composition suivante : analyse des gaz de sortie. % en poids. Composants. 20 acide fluorhydrique (HF) 0,0 tétrafluorure de silicium (SiF^) 0,0 bioxyde de soufre (SOg) 0,4 acide sulfurique (HgSO^) air (îfg+Og) 99»6 25 Les matières premières utilisées pour produire un kg de fluorure d'aluminium ayant la composition indiquée ci-dessus étaient : 0,986 kg d'hydrate d'aluminium et 0,784 kg de produit gazeux contenant 0,69 kg de HF. 71 15428 14. 2088300 REVENDICATIONS. 1. Procédé en continu pour l'obtention de fluorure d'aluminium par réaction d'hydrate d'aluminium et d'acide fluorhydrique, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir en continu 5 de l'hydrate d'aluminium avec de l'acide fluorhydrique gazeux, dans au moins deux lits fluidisés fonctionnant en série. 2. Procédé en continu selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à : a) introduire en continu de l'hydrate d'aluminium pulvérulent 10 dans au moins le lit fluidisé en contact avec les gaz sortant du système, b) introduire du gaz fluorhydrique dans au moins le lit fluidisé duquel on. retire le fluorure d'aluminium produit, pour maintenir les lits à l'état fluidisé et pour qu'il réagisse avec l'oxyde 15 d'aluminium, c) maintenir la température du lit fluidisé en contact avec les gaz sortant du système à une température suffisamment élevée pour empêcher la condensation des produits réactionnels gazeux, et d) retirer le fluorure d'aluminium au moins du lit fluidisé en 20 contact avec l'acide fluorhydrique gazeux entrant dans le système» 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce . que le procédé est mis en oeuvre dans deux lits fluidisés èn série» 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce 25 que la température du lit fluidisé en contact avec les gaz sortant du système est maintenue au-dessus de 315°C. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la température du lit fluidisé en contact avec les gaz.sortant du système est maintenue entre environ 315 et 510°C. 30 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fluorure d'aluminium produit est éliminé en continu du système. 7» Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre au-dessous de la pression atmosphérique. 35 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température la plus élevée dans 'l'un quelconque des lits fluidisés est inférieure à 704°C«