Brevet FR2666800A1 — publié le 19920320

i PRODUCTION DE CRISTAUX DE CHLORURE DE POTASSIUM. La présente invention concerne un procédé de cristallisa- tion de chlorure de potassium En particulier, la présente inven- tion concerne un procédé pour augmenter la taille et améliorer la granulométrie de cristaux de chlorure de potassium. Il est connu de récupérer du chlorure de potassium de sau- mures contenant le sel de potassium ainsi que d'autres sels Il est également bien connu dans l'art qu'une modification du système cristallin est souvent souhaitable ou nécessaire pour obtenir des cristaux ayant une grosseur, une granulométrie et une forme souhai- tées En particulier, il est souvent souhaitable de produire des cristaux d'une taille relativement importante Les petits cris- taux ou les fins ont souvent tendance à prendre en masse et à pro- voquer des émissions de poussières fugitives. Différentes tentatives ont été faites pour résoudre le pro- blème de la faible taille des cristaux Par exemple, Nylander, dans le Brevet U S 3 271 106, enseigne que les cristaux de sulfate de potassium et de chlorure de potassium ayant des tailles de cristaux relativement grandes sont obtenus lorsque l'on fait réagir le chlorure de potassium avec du sulfate double solide de potassium et de magnésium dans un milieu aqueux en présence de sulfonates neu- tralisés déterminés Plus tard, Dancy, dans le Brevet U S. 4.562 058, a enseigné cette réaction pouvait être encore amé- liorée en utilisant un tensioactif monosulfoné ou monosulfaté et un tensioactifdisulfoné neutralisé dans un rapport en poids d'envi- ron 0,14 à environ 0,69. Teot, dans le Brevet U S 3 598 544, a enseigné queles sels de mono ou disulfonates d'alkyl-diphényl-éther améliorent la cris- tallisation du sulfate d'ammonium, du nitrate de potassium et du chromate de potassium L'un des problèmes dans le domaine de la5 modification du système cristallin est l'impossibilité de transpo- ser les informations obtenues d'un système de cristaux à un autre. Les paramètres de la cristallisation varient considérablement d'un système de cristaux à un autre et, de ce fait, les adjuvants qui améliorent la cristallisation d'un système n'ont souvent pas10 d'impact sur un système différent. Donc, il y a toujours un besoin de méthodes améliorées de modification des cristaux dans différents systèmes de cristaux La présente invention concerne la production de chlorure de potassium, plus précisément, un procédé pour augmenter la taille et amélio-15 rer la granulométrie de cristaux de chlorure de potassium. La présente invention est un procédé de production de cristaux de chlorure de potassium à partir d'une saumure synthéti- que ou naturelle, comprenant la réalisation de la cristallisation en présence d'une quantité efficace d'un ten-20 sioactif constitué par un disulfonate de diphényl-éther al- coylé dans lequel le groupe alcoyle est ( 1) un alcoyle en C 12 ramifié ou ( 2) un alcoyle en C 6 linéaire. Il est surprenant que les disulfonates spécifiques de la présente invention a p p o r t e N t une nette amélioration de la taille des particules et de la g r-a N u 1 o m é t r i e des par- ticules lorsqu'ils sont utilisés dans la cristallisation de chlo- rure de potassium. Afin d'améliorer la cristallisation, on ajoute une petite quantité de tensioactif à la solution aqueuse saturée conte- nant le chlorure de potassium La cristallisation se fait par des moyens conventionnels, tels qu'évaporation du solvant, refroidisse- ment ou une combinaison des deux méthodes. Le tensioactif constitué de disulfonate de diphényl-éther al- coylé utile dans la présente invention est sélectionné parmi les tensioac- tifs dans lesquels le groupe alcoyle est un alcoyle en Ci ramifié ou un alcoyle en C 6 linéaire En cas d'utilisation du sulfonate de diphényl- éther alcoyéen C 12 ramifié, il est préférable qu'il soit pour au moins 85 pour cent monoalcoylé Il est préférable que le degré de monoalcoylation soit supérieur à 90 pour cent et se rapproche de 100 pour cent Dans le cas du disulfonate en C 61 inéaire le degré de monoalcoylation est, de préférence, supérieur à 50 pour cent et, de préférence encore, de 80 pour cent ou supérieur. Les disulfonates de diphényl-éther alcoylés et leurs mé- thodes de préparation sont bien connus et il y est fait référence aux fins de la présente invention Les disulfonates de la présente invention peuvent être préparés par des modifications de méthodes de préparation de sulfonates connues Des méthodes de préparation de sulfonates représentatives sont décrites dans les Brevets U S. 3 264 242, 3 634 272 et 3 945 437 Les méthodes commerciales de préparation de sulfonates de diphényl-éther alcoylés ne produisent généralement pas de composés qui sont exclusivement monoalcoylées, monosulfonées, dialcoylées ou disulfonées Les composés disponibles dans le commerce sont en majeure partie (plus de 90 pour cent) disulfonées et sont un mélange de composés mono et dialcoylés, le pourcentage de dialcoylation étant de 15 à 25 et le pourcentage de monoalcoylation étant de 75 à 85 pour cent Le plus typiquement, les composés disponibles dans le commerce sont pour 80 pour cent monoalcoylés et pour 20 pour cent dialcoylés. Les disulfonates monoalcoylés utiles dans la pratique de la présente invention peuvent être obtenus par une modification de procédés connus dans lesquels les diphényl-éthers alcoylés sont sé- parés par distillation pour obtenir une fraction enrichie en compo- sés monoalcoylés Cette fraction enrichie monoalcoylée est alors soumise à une étape de sulfonation pour obtenir les disulfonates monoalcoylés souhaités. Les disulfonates sont utilisés typiquement sous forme de sels, bien que la forme acide puisse être utilisée si on le sou- haite Le disulfonate peut être un sel d'un métal alcalin, d'un métal alcalino-terreux, d'ammonium ou d'un ammonium substitué Il est préférable d'utiliser le sel de sodium de l'acide disulfonique. La quantité de tensioactif constitué de disulfonate utile comme modificateur de croissance des cristaux est toute quantité qui aura pour résultat la croissance de plus gros cristaux De préfé- rence, cette quantité est au moins de 25 parts par million sur la base du poids par volume total et, de préférence encore, elle est d'au moins 50 ppm La limite supérieure de la quantité de tensioac- tif constitué de disulfonate utile dans la présente invention peut être économique ou fonctionnelle La limite supérieur fonctionnelle est la quantité Dour laquelle la solubilité devient un problème De préférence, la limite supérieure n'est pas supérieure à 4000 ppm, de préférence encore, pas supérieure à 1000 ppm et, le plus préférablement enco- re, pas supérieure à 500 ppm. Les exemples suivants sont donnés pour illustrer l'inven- tion et ne doivent pas être interprétés comme limitant celle-ci de quelque manière que ce soit Sauf stipulation contraire, toutes les parties et tous les pourcentages sont en poids. Exem Dle 1 Il a été préparé une saumure composée de 39,47 g d'un mélange de sels composés, en majeure partie, de KCI avec de faibles quantités de Na Cl, Mg C 12 et Ca C 12 par 100 g d'eau distil- lée La cristallisation a été effectuée par introduction de por- tions de 100 ml de la saumure à 9 Q O dans des flacons Erlenmeyer à goulot large qui ont été fixés dans un agitateur à bain-marie et équilibrés à 60 L'agitateur à bain-marie a été utilisé pour régler la température et agiter les solutions en cours de cristallisation Les portions testées contiennent la concentration en disulfonates de diphényl-éther dodécylés indiquée au Tableau A ci-dessous Le degré approximatif de monosulfonation est également indiqué au Tableau A ci- dessous. On a laissé refroidir les flacons à température ambiante avec agitation en continu pendant un laps de temps d'environ quatre heures La cristallisation s'est produite sans qu'il soit nécessaire d'ensemencer les cristaux Les cristaux obtenus ont été filtrés, séchés et stockés à température ambiante Les granulométries des particules ont été obtenues par analyse par tamisage en u t i 1 i S a N t Les tamis suivants maille 25 710 microns maille 35 500 microns maille 45 355 microns maille 60 250 microns cuvette moins de 250 microns Les tamis ont été empilés, vidés six fois et vibrés pen- dant quinze minutes à grande vitesse dans un vibreur d'Eberbach Le pourcentage de cristaux retenus sur le tamis de maille 25, lorsque le ten- sioactif était utilisé, a été mesuré et comparé à celui obtenu en l'absen- ce de tout modificateur L'augmentation du pourcentage de cristaux retenus qui a été obtenue en utilisant les tensioactifs spécifiés en des doses spécifiées est donnée au Tableau A ci-dessous. TABLEAU A % monoalcovlés o o o Dose % d'augmentation (Dim) par rapport à la référence o o 73,10 68,70 56,68 59,16 66,42 44,05 54,53 58,94 44,74 49,44 ,86 46,65 46,25 49,14 41,37 ,96 0,70 1,55 9,05 0,53 Exem Dle 2 La procédure utilisée pour obtenir les données illustrées au Tableau A a été suivie pour obtenir les données au Tableau B ci- dessous, sauf que la saumure était une saumure synthétique préparée5 en utilisant 28,04 g de Na Cl et 27,33 g de KC 1 par 100 g d'eau dis- tillée Les tamis contenant les cristaux ont été soumis à trois cycles de six vidages et de vibration pendant 30 minutes. TABLEAU B % monoalcovlés Dose % d'augmentation (ipm) par rapport à la référence o O u__ ,21 16,83 14,63 6,02 ,26 4,27 23,00 8,36 24,89 La procédure décrite à l'Exemple 1 a été suivie, sauf que le disulfonate utilisé était du disulfonate de diphényl-éther hexylé linéaire Les résultats obtenus sont repris au Tableau C ci- dessous. TABLEAU C % monoalcoylés O O o O Dose % d'augmentation (nom) par rapport à la référence 29,3 ,4 ,4 78,6 76,7 17,6 34,4 8,5 ,2 21,9 La procédure décrite à l'Exemple 2 a été suivie, sauf que le disulfonate utilisé était du disulfonate de diphényl-éther hexylé linéaire Les résultats obtenus sont repris au Tableau D ci- dessous. TABLEAU D % monoalcoylés Dose (o Dm) % d'augmentation Dar ra Dpport à la référence 1,0 23,1 ,3 1,3 8,9 REVENDICATIONS 1 Procédé de production de cristaux de chlorure de potassium par cristallisation à partir d'une saumure synthétique ou na tur el 1 e, c a r a c té r is é en ce q u e la cristal- lisation est effectuée en présence de 25 à 4000 parts par million5 d'acide disulfonique de diphényl-éther alcoylé ou d'un sel de celui- ci dans lequel le groupe alcoyle est un alcoyle en C 12 ramifiée ou un alcoyle en C 6 linéaire. 2 Procédé suivant la revendication 1, dans lequel 1 'acide disulfonique de diphényl-éther alcoylé ou le sel de celui-ci est le sel d'un acide disulfonique de diphényl-éther dodécylé rami- fié et a un degré de monoalcoylation supérieur à 90 pour cent. 3 Procédé suivant la revendication 2, dans lequel le degré de monoalcoylation est supérieur à 95 pour cent. 4 Procédé suivant la revendication 1, dans lequel l'acide disulfonique de diphényl-éther alcoylé ou le sel de celui-ci est le sel d'un acide disulfonique de diphényl-éther hexylé li- néaire. 5 Procédé suivant la revendication 4, dans lequel le degré de monoalcoylation est supérieur à 50 pour cent.