Brevet FR2639047A1 — publié le 19900518

I La presente invention a pour objet la recuperation d acides humiques. en particulier a partir de charbon oxyde. On connait divers procedes pour la production de charbon oxyde solide contenant des acides humiques. Un de ces procedes consiste mélanger le charbon avec un milieu aqueux pour produire une boue ayant un pH dans la gamme de 4 a 9, à faire réagir la boue avec un oxydant gazeux choisi parmi l'oxvgene. lair et leurs melanges. dans des conditions de temperature et de pression et en un temps suffisant pour provoquer l'oxydation du charbon, produisant ainsi du charbon oxydé contenant des acides humiques, et à séparer le charbon oxyde contenant les acides humiques du milieu aqueux. Ce procede est decrit dans la Demande de brevet d'Afrique du Sud n: 88/4770. Un autre procédé est celui decrit dans la Demande de brevet d'Afrique du Sud n' 88/9232, qui implique l'oxydation du charbon en phase seche a l'aide d'oxvgene ou de melanges d'oxygene et d'azote dans un reacteur a lit fluidise. Le charbon ayant une taille de particules dans la gamme de 100 Nom à 3 mm est porté a une température de 150 a 300C sous une pression partielle d'oxygène, pendant une durée de 30 a 600 minutes. Le moyen classique d'extraction des acides humiques a partir du charbon oxyde consiste a amener a l'éetat de boue l'hydroxyde de sodium avec le charbon oxydé dans l'eau, en proportions égales, pour donner une concentration de 5 à 10% (m/v). Ainsi par exemple, 20 g de charbon oxydé et 20 g d'hydroxyde de sodium sont amenés a l'état de boue dans'300 ml d'eau. La boue est chauffée au reflux pendant 5 heures, après quoi elle est soumise a un traitement pour obtenir les acides humiques. conformement au schema suivant: Charbon oxydé + base aqueuse I reflux pendant 5 heures 4,, Solution d'humates de sodium + résidu centrifugation a 2500 tours/min II Residu Solution d'humates de sodium I acide fort (HCI. H2S04) Acides humiques solution de sels de sodium ! centrif'ugation a 2500 tours/min Acides humiques Selon la présente invention, il est fourni un procédé pour la récupération des acides humiques à partir d'un matériau contenant des acides de ce type, en particulier a partir de charbon oxydé, comprenant les etapes consistant a melanger le matériau avec un alcali aqueux, a chauffer le mélange à une température supérieure à 100'C et inférieure à 180'C, sous une pression suffisante pour éviter l'évaporation de l'eau. et à maintenir la température élevée pendant une duree suffisante pour extraire du materiau une quantite substantielle d'acides humiques disponibles. De preference, le mélange est chauffe a une température de 150 a C. Generalement, la temperature elevee est maintenue pendant une durée de 2 heures ou moins. Il en résulte une amélioration significative par rapport au procédé classique d'extraction des acides humiques, qui implique des durees d'extraction de 5 heures ou plus. Un avantage majeur supplementaire de linvention est qu'il est possible d'obtenir une excellente récupération d acides humiques avec beaucoup moins d'alcali. En particulier, on a constate qu'une proportion d'alcali de I a 4 fois la teneur stoechiometrique en groupe acide fonctionnel du materiau est suffisante. Pour le charbon oxyde, la proportion d'alcali utilise est généralement de 0,08 à 0,15 g d'alcali par gramme de charbon oxydé. Ceci doit être comparé au procédé classique qui nécessite des quantites égales d'alcali et de charbon oxydé. L'alcali est generalement un hydroxyde tel que l'hydroxyde de sodium. On a découvert en outre que la qualité des acides humiques produits par le procédé selon l'invention est superieure a celle des acides produits par le procede classique, parce qu'il contient moins de matieres minerales, en raison des plus faibles quantités de sels d'alcali générés. Les acides humiques sont produits sous la forme d'humates solubles dans l'eau. qui peuvent être sépares du residu. Les humates solubles dans I eau peuvent etre convertis en acides, comme decrit ci-dessus. Du charbon oxyde produit suivant le procéde de la Demande de brevet d'Afrique du Sud n' 88/4770 et contenant des acides humiques est soumis a un procédé d'extraction en utilisant le procède selon l'invention, qui est compare a une extraction similaire, utilisant le procede classique de la technique antérieure. Les conditions utilisées et les résultats extraction obtenus sont représentés dans le tableau ci-après: Tableau I Conditions Invention Technique anterieure Charbon oxydé, g 80 80 80 80 Eau. ml 400 700 700 400 NaOH,g 10 10 20 80 Temperature, C 160 160 160 100 (temperature du reflux) Pression. MPa 0.5 0.5 0,5 atmospherique Duree de l'extraction (heures) I I 1 5 Agitation oui oui oui % d'acides humiques recuperes 79,57 77,74 87,89 74,9 -% de résidus récupérés 22,61 23,92 12,05 25,1 (par rapport au carbone. charbon oxyde' D'apres le tableau ci-dessus, des récupérations bien plus élevées d'acides humiques sont obtenues en utilisant le procedé de la présente invention qu'en utilisant le procede de la technique anterieure. De plus, cette extraction améliorée est obtenue en utilisant des quantités bien plus faibles d'hydroxyde de sodium et en neutralisant l'acide, ce qui rend le procédé selon l'invention beaucoup plus économique. Enfin, les periodes d'extraction sont bien plus courtes, entrainant egalement des economies importantes d'énergie. Par utilisation de l'invention telle qu'illustrée dans le Tableau I ci- dessus, le rendement en acides humiques pour diverses durées d'extraction est evaluée et les résultats sont rassemblés dans le Tableau II ci-apres. Tableau II Durée d'extraction % d'acides humiques récupéré (minute) (par rapport au carbone, charbon oxyde) 75.1 20 77,8 78,4 78,6 79,6 Il faut noter, dans le Tableau II, que plus de 75% d'acides humiques ont ete récupérés, en une durée d'extraction ne dépassant pas 10 minutes. REVENDICATIONS 1. Procede de recuperation d'acides humiques a partir d'un materiau contenant des acides de ce type, comprenant les étapes consistant à mélanger le matériau avec un alcali aqueux, a chauffer le mélange a une température supérieure a 100'C et inférieure a 180'C. sous une pression suffisante pour eviter l'évaporation de leau, et a maintemnir la temperature élevée pendant une durée suffisante pour extraire du matériau une quantité substantielle d'acides humiques disponibles. 2. Procéde selon la revendication 1. dans lequel le matériau est du charbon oxyde. 3. Procédé selon la revendication I ou 2, dans lequel la température élevée est maintenue pendant une duree ne depassant pas 2 heures. 4. Procede selon l'une quelconque des revendications précédentes. dans lequel la temperature elevee est maintenue pendant une duree ne dépassant pas 1 heure. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'alcali est présent dans le melange en une proportion de I a 4 fois la quantite stoechiometrique de groupes fonctionnels acides dans le matériau. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la température élevee est de 150 a 160'C.