Brevet FR2610913A1 — publié le 19880819

La présente invention concerne un procédé de fobri- cation de turquoise synthétique. La turquoise. phosphate d'aluminium et de cuivre hydraté, est un minéral relativement répandu dans la nature, notamment è proximité des gisements de cuivre ayant subi un climat désertique. Toutefois, les matériaux ayant la teinte bleue typique (avec ou sans veines noires) deviennent de moins en moins abondants et présentent une texture poreuse qui rend la teinte bleue altrable par des agents chimiques (transpiration cutanée) ou physiques (lumière du jour).Pour combattre ces inconvénients et rendre le matériau utilisable par les créateurs de bijoux, les fabricants procèdent è une imprégnation, soit par des sels de cuivre ou des dérivés de l'aniline quant il s'agit de modifier la couleur, soit par de la résine époxy quand il s'agit de colmater la porosité De tels produits sont éloignés de la vraie turquoise, et davantage que les produits de synthèse ayant une forme chimique voisine de la véritable. Les tentatives de synthèse de turquoise aux environs -de 1925 mentionnent deux méthodes a) une réaction entre du phosphate dis od iqu e, du sulfate de cuivre et du sulfate d'aluminium avec lavage du sulfate de sodium formé dans la réaction. b) une réaction entre de la malachite, de l'alumine thihydratée et de l'acide phosphorique. Ces méthodes ont plusieurs inconvénients : la première oblige à un lavage des solides en suspension dans une pulpe, la seconde ne donne pas une turquoise véritable l'analyse chimique montre un fort excédent d'eau et la radiocristallographie ne donne pas les raies caractéristiques de la turquoise, mais seulement celles de l'alumine trihydratée mal digérée. En outre la couleur est un bleu trop foncé, différent de la belle couleur naturelle. Le procédé suivant l'invention permet une meilleure combInaIson de l'alumine avec les autres constituants, et conduit à une matière possédant les caractéristiques de la turquoise dans un examen radlocristalloqraphique et les mesures de densité et dureté. I1 existe au moins un procédé (Gilson) de synthèse ayant les mêmes avantages mais celui-ci n' a pas été divul- gué. I1 existe également des simulants ayant ln couleur de la turquoise, mais de formule chimique et de propriétés physiques complbtement différentes. Dans le procédé suivant l'invention, on utilise de l'oxyde cuivrique, de l'acide phosphorique et de l'alumine déshydratée. a) L'oxyde cuivrique présente une réactivité différente selon son mode de fabrication; celui qui donne les meilleurs résultats selon l'invention est obtenu par calcination de la malachite à température comprise entre ano et 9000C . b) L'acide phosphorique doit être suffisamment concentré (plus de 85) pour entrer en réaction avec les oxydes de cuivre et d'aluminium obtenus dans le procédé selon l'invention. c) L'alumine doit être déshydratée partiellement. le trihydrate n'entre pas en réaction, il en est de même avec l'alumine calcinée anhydre. Dans le procédé selon l'invention, l'alumine convenable est amenée à moins d'une demi-molécule d'eau pour une molécule d'oxyde d'aluminium. par calcination à 400OC jus qu'à poids constant. A partir de ces trois constituants initiaux a,b et c, il est possible de réaliser une turquoise synthétique en opérant selon l'invention de la façon suivante : l'oxyde cuivrique est versé dans l'acide phosphorique maintenu en agitation jusqu'à l'obtention d'une pulpe bleue homogène; celle-ci est ensuite mixée avec la poudre d'alumine incomplète déshydratée. I1 est également possible de mélanger les oxydes de cuivre et d'aluminium au préalable. Le pête bleue obtenue est compactée dans une presse chauffée pendant eu moins 36 heures à une température comprise entre 120 et 150oC. Les proportions des constituants a,b,c doivent être choisies pour correspondre h la formule stoechiométrique de la turquoise véritahle. Le solide ainsi obtenu ne possède pas encore les caractères cristallographiques de la turquoise (triclinique cryptocristallin) mais il continue h évoluer pendant les mois suivants jusqu'h la mise en ordre des atomes dans le réseau final. La formule stoechiométrique de la turquoise est CuO : 9,78% A1203 . 37,60t P205 : 34,90S H20 : 17,72. La densité est de 2,6 à 2,8 et la dureté Mohs de 5,5 - 6. Le produit obtenu selon l'invention correspond à ces valeurs. REVENDIPAT IONS 1.- Procédé de synthèse de la turquoise utilisant la combinaison des trois constituants suivants a) malachite calcinée entre 400 et 900oC b) acide phosphorique concentré au-delà de n50} c) trihydrate d'alumine calciné à 40nOC au moins. 2.- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les constituants sont mélangés à froid en doses stoechiométriques par rapport à la turquoise et ajoutés soit ensemble, soit séparément. 3.- Procédé suivant la revendication 2 caractérisé en ce que la patte obtenue est pressée et portée sous pression à une température inférieure h 1500C. 4.- Procédé suivant la revendication 3 caractérisé en ce que le temps de cuisson est d'au minimum 36 heures. 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le produit obtenu est maintenu à froid pendant le temps suffisant à l'apparition des caractèrs cristallins.