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Procédé de fabrication de cyanure de sodiun.
La présente invention concerne la fabrication de cyanure de sodium par neutralisation directe de la soude caustique par l'acide cyanhydrique.
La neutralisation de la soude caustique par l'acide. - cyanhydrique s'effectue ordinairement en faisant arriver un courant d'acide cyanhydrique gazeux dans une solution plus ou moins concentrée de soude caustique. On obtient une solu- tion de cyanure de sodium et, âpres évaporation à sec sous vide, on peut recueillir du cyanure en poudre.
Il n'est cependant pas possible d'obtenir ainsi un produit pur, car en solution le cyanure de sodiun n'est pas stable. Dès la fin de la neutralisation une décomposition partielle tend à se produire, et cette tendance s'accentue avec l'élévation de température. La décomposition se manifeste- @
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par un brunissement du produit qui est d'autant plus prononcé que le temps d'évaporation est plus long. Or la quantité d'eau à évaporer à basse température est considérable, car à la quan- tité d'eau servant de dissolvant à la soude caustique s'ajoute celle qui provient de la réaction de neutralisation : NaOH + HCN = NaCH + H2O.
Si l'on veut éviter le brunisse- ment, on doit laisser subsister dans la solution une quantité assez importante de soude caustique, de telle sorte que dans le produit final obtenu par l'évaporation à sec la teneur en cyanure de sodium ne dépasse guère 90%.
Pour évi ter l'évaporation et les inconvénients qu'elle entraîne, on a proposé d'effectuer la neutralisation de l'acide cyanhydrique par delà soude caustique anhydre solide, en poudre ou en paillettes, vers 200 C. On croyait qu'à cette température le brunissement ne se produirait pas, l'eau formée au cours de la réaction se transformant direc- tement en vapeur. Mais ceci ne se vérifie pas toujours et en outre ce procédé ne permet d'obtenir qu'une transformation jusqu'à 60% de la soude caustique. Pour obtenir un produit plus riche il faut procéder à un nouveau broyage de la masse et à une seconde saturation par l'acide cyanhydrique, ces opérations devant parfois être répétées à plusieurs re- prises.
Il s'ensuit que ce procédé est compliqué et incer- tain ; il exige un grand nombre de récipients d'absorption et l'emploi d'une température élevée, dangereuse avec un gaz tel que l'acide cyanhydrique.
Il a également été proposé de neutraliser par l'acide cyanhydrique une solution aqueuse concentrée (1 : 1) de soude caustique, de précipiter par un alcool le cyanure de sodium formé, de filtrer et de sécher sous vide les cristaux obtenus. Le filtrat est additionné d'une nouvelle quantité de soude caustique, puis l'alcool présent en est séparé par décantation, en vue de le récupérer dans la
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mesure d ssible.
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Outre l'inconvénient de faire intervenir un corps étranger, l'alcool, dont une certaine quantité se perd, ce procédé ne permet pas d'éviter entièrement l'opération d'é- vaporation, car il faut éliminer l'eau qui s'accumule par suite . de la réaction de neutralisation NaOH + HCN = NaCN + H2O. Cette quantité d'eau est de 368 grammes par Kg. de cyanure de sodium formé, ce qui n'est pas négligeable.
La présente invention a pour but d'éviter les inconvénients ci-dessus et de fournir un produit blanc, de haut titre, sans perte des substances mi ses en oeuvre.
Suivant l'invention, on fait réagir l'acide cyanhy- drique sur la soude caustique cristallisée, en présence d'aussi peu d'eau que possible. Dans ces conditions les cristaux de soude caustique (Nach.H2O) se transforment en cri staux de cyanure de sodium (NaCN. 2H20) sans engendrer d'eaux mères, selon la réaction NaoH.H2O + HCN = NaCN.2H20.
On évite ainsi la nécessité de l'évaporation qui, dans les procédés antérieurs, était due au dégagement con- tinuel d'eau au cours de la réaction.
Pour .mettre le procédé en oeuvre, on dissout à chaud de la soude caustique anhydre dans de l'eau en pro- portion voulue pour obtenir une concentration de 60 à 69% de NaOH. La proportion de 69% correspond théoriquement à la formation de cristaux sans excès d'eau, mais en pratique un léger excès d'eau est non seulement tolérable, mais utile pour conserver en solution, en présence du cyanure, un peu de soude caustique qui combat la tendance au brunissement.
La solution de soude caustique à 60 - 69% est re- froidie et cristallise à 18 C en donnant l'hydrate NaOH.H2O.
Ce magma cristallin, sous refroidissement et agitation con- tinue, absorbe avidement l'acide cyanhydrique, et se neutra- lise rapidement et complè tem ent.
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Aprèstransformation des cristaux en cyanure de sodium, la masse est essorée pour séparer le petit excès d'eau et de soude caustique.
Les cristaux de cyanure sont blancs et se laissent trèss facilement déshydrater en chauffant sous vide à une tem- pérature de 40 à 70 C. On obtient une poudre blanche titrant 98% ou plus de NaCN, et susceptible d'être employée telle quelle ou d'être comprimée en tablettes.
EXEMPLE
On dissout à chaud, vers 90 c, 106gr de soude caus- tique dans 71 gr. d'eau, puis on laisse cristalliser sous re- froidissement et agitation. On neutralise par 68 gr. d'acide cyanhydrique gazeux en continuant le refroidissement et 1' agitation pour enlever les calories dégagées par la réaction de neutralisation. Après essorage on recueille 145 gr. de cristaux (NaCN.H20) qui, déshydratés sous vide, donnent 82 gr. de NaCN à 98%.
Les eaux-mères provenant de l'essorage sont ajou- tées à la soude caustique servant à l'opération suivante.
Le procédé peut également être exécuté avec l'acide cyanhydrique à l'état liquide en procédant à une tempéra- ture inférieure à son point de vaporisation qui est de 26 C.
REVENDICATIONS.
---------------------------- l.- Procédé de préparation de cyanure de sodium par neutralisation de l'acide cyanhydrique par la soude caustique, caractérisé en ce qu'on fait réagir l'acide cyanhydrique sur la soude caustique en cristaux, de ma- nière à former des cristaux de cyanure de sodium sans en- gendrer d'eaux mères.
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Process for the manufacture of sodium cyanide.
The present invention relates to the manufacture of sodium cyanide by direct neutralization of caustic soda with hydrocyanic acid.
The neutralization of caustic soda by acid. - Hydrocyanic is ordinarily carried out by causing a stream of gaseous hydrocyanic acid to flow into a more or less concentrated solution of caustic soda. A solution of sodium cyanide is obtained and, after evaporation to dryness in vacuo, powdered cyanide can be collected.
However, it is not possible to obtain a pure product in this way, because sodium cyanide in solution is not stable. As soon as the neutralization is complete, partial decomposition tends to occur, and this tendency is accentuated with the rise in temperature. Decomposition manifests itself- @
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by a browning of the product which is all the more pronounced the longer the evaporation time. However, the quantity of water to be evaporated at low temperature is considerable, because to the quantity of water serving as a solvent for caustic soda is added that which comes from the neutralization reaction: NaOH + HCN = NaCH + H2O.
If browning is to be avoided, a fairly large quantity of caustic soda must remain in the solution, so that in the final product obtained by evaporation to dryness the sodium cyanide content hardly exceeds 90%.
In order to avoid evaporation and the drawbacks which it entails, it has been proposed to carry out the neutralization of hydrocyanic acid using solid anhydrous caustic soda, in powder or in flakes, around 200 C. It was believed that at this time temperature browning would not occur, the water formed during the reaction turning directly into vapor. But this is not always verified and furthermore this process only makes it possible to obtain a conversion of up to 60% of the caustic soda. To obtain a richer product, it is necessary to proceed to a further grinding of the mass and to a second saturation with hydrocyanic acid, these operations sometimes having to be repeated several times.
It follows that this process is complicated and uncertain; it requires a large number of absorption vessels and the use of a high, dangerous temperature with a gas such as hydrocyanic acid.
It has also been proposed to neutralize a concentrated aqueous solution (1: 1) of caustic soda with hydrocyanic acid, to precipitate the sodium cyanide formed with an alcohol, to filter and dry the crystals obtained under vacuum. The filtrate is added with a new quantity of caustic soda, then the alcohol present is separated from it by decantation, in order to recover it in the
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ssible measure.
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Besides the disadvantage of involving a foreign body, alcohol, a certain quantity of which is lost, this process does not make it possible to entirely avoid the operation of vaporization, since it is necessary to eliminate the water which s' accumulates as a result. of the neutralization reaction NaOH + HCN = NaCN + H2O. This quantity of water is 368 grams per Kg. Of sodium cyanide formed, which is not negligible.
The object of the present invention is to avoid the above drawbacks and to provide a white product, with a high titre, without loss of the substances used.
According to the invention, the hydrocyanic acid is reacted with the crystallized caustic soda in the presence of as little water as possible. Under these conditions, the crystals of caustic soda (Nach.H2O) are transformed into crystals of sodium cyanide (NaCN. 2H20) without generating mother liquors, according to the reaction NaoH.H2O + HCN = NaCN.2H20.
This avoids the need for evaporation which, in previous processes, was due to the continual evolution of water during the reaction.
In order to carry out the process, anhydrous caustic soda is dissolved hot in water in the desired proportion to obtain a concentration of 60 to 69% NaOH. The proportion of 69% corresponds theoretically to the formation of crystals without excess water, but in practice a slight excess of water is not only tolerable, but useful for keeping in solution, in the presence of cyanide, a little caustic soda which combats the tendency to brown.
The 60-69% caustic soda solution is cooled and crystallized at 18 ° C. to give the hydrate NaOH.H2O.
This crystalline magma, under continuous cooling and agitation, eagerly absorbs hydrocyanic acid, and becomes rapidly and completely neutralized.
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After transforming the crystals into sodium cyanide, the mass is wrung out to separate the small excess of water and caustic soda.
The cyanide crystals are white and can be very easily dehydrated by heating under vacuum at a temperature of 40 to 70 C. A white powder is obtained containing 98% or more of NaCN, and can be used as is or 'be compressed into tablets.
EXAMPLE
Hot, around 90 c, 106 g of causative soda are dissolved in 71 g. water, then allowed to crystallize with cooling and stirring. Neutralize with 68 gr. gaseous hydrocyanic acid with continued cooling and stirring to remove the calories released by the neutralization reaction. After draining, 145 g are collected. of crystals (NaCN.H20) which, dehydrated under vacuum, give 82 gr. 98% NaCN.
The mother liquors resulting from the draining are added to the caustic soda used for the following operation.
The process can also be carried out with hydrocyanic acid in the liquid state by proceeding at a temperature below its vaporization point which is 26 C.
CLAIMS.
---------------------------- l.- Process for preparing sodium cyanide by neutralization of hydrocyanic acid with caustic soda, characterized in that the hydrocyanic acid is reacted with the caustic soda in crystals, so as to form sodium cyanide crystals without generating mother liquor.