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Procédé de production d'un engrais ammoniaco-potassique- phosphaté.
Cette invention a pour objet un procédé de production d'un engrais ammoniaco-potassique phosphaté ainsi que le produit obtenu l'aide de ce procédé. Elle' a pour but la production directe d'un engrais de ce genre dans lequel le phosphate d'ammoniaque et le phosphate de potassium remplacent le superphosphate ordinaire.
Ce procédé est basé sur l'utilisation d'une dissolution d'acide phosphorique, provenant d'une source quelconque, ajoutée au liquide des filtres du procédé à l'ammoniaque appliqué aux sels simples , ou complexes, y compris le liquide de la distillation obtenu dans l'ancien procédé et consiste à former) à l'aide de cet acide phosphorique avec l'ammoniaque et le carbonate d' am- moniaque, un sel fixe permettant de concentrer ce liquide et de chasser le chlorure de sodium par précipitation de façon
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à obtenir ainsi un engrais ammoniaco¯phosphaté. Suivant une forme d'exécution de l'invention, si l'on se sert, comme ma- tière première, de sylvinite ou d'une dissolution de ses potassiques,
on obtient des engrais complets ammoniacaux pot tassiques phosphatés.
Ainsi que cela est bien connu, jusque dans ces derniers temps, on a produit le superphosphate en traitant les os ou les phosphates naturels par l'acide sulfurique selon la ré- action ci-après,:
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(P04)2ca3 + 2'so4g2 = 2 S04Ca + (P04) 2Cafi4
Le phosphate tricalcique pris comme exemple est donc transformé en phosphate monocalcique ou phosphate de chaux acide, soluble dans l'eau. Le produit obtenu, après dur- cissement et séchage, est expédié tel quel.
On conçoit qu'il y aurait de grands avantages, au point de vue de l'agriculture, du commerce et de l'industrie, à combiner le'phosphate, ou mieux l'acide phosphorique, à l'ammoniaque de façon à obtenir ainsi, en un seul corps, deux agents fertilisants. Dans le superphosphate, le phosphe te seul agit; le sulfate de calcium, également présent, a relativement peu d'importance. Il en résulte que, en prati- que, on emballe et on transporte de grandes quantités de sulfate de calcium ou plâtre, ce qui grève d'autant le prix de l'engrais. Le phosphate d'ammoniaque ne présente pas cet inconvénient en ce sens qu'il n'est pas encombré de ce poids lourd, ni des frais qui résultent de l'embal- lage.
D'autre part, il est certain que si certains cultiva- teurs routiniers veulent diminuer le degré de richesse du phosphate d'ammoniaque, ils peuvent généralement trouver sur place des produits neutres tels que du plâtre, des chaux diverses, des,terres, du sable, etc., permettant d'ob-
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tenir ce résultat *à peu de f rais. L'emploi du phoaphaie d'aornoniaque permet par consul
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de réduire dans le rapport de 4,5 à 1, la charge très lour- de que représentent, dans le prix de l'engrais, le trans- port et l'emballage.
D'un autre coté, grâce a la synthèse de l'ammoniaque, on produit déjà, actuellement, de grandes quantités d'azote a l'état de sulfate d'ammoniaque, de chlorure d'ammonium, etc. Cette production, qui dépasse le double de ce que livre le Chili, montre de façon péremptoire que l'azote, et par- tant l'ammoniaque, transformés en sels fixes, sont particu- lièrement avantageux et permettent de réaliser de beaux bé- néfices industriels.
Dans certains procédés récents, traitant les sels com- plexes, et les feldspaths, on emploie l'acide carboniqu e et l'ammoniaque pour produire de la soude et des sels ammo- niacaux et même ammoniacaux potassiques,- La liqueur filtrée après séparation du bicarbonate de soude, renferme, dans l'industrie mais non dans la réaction chimique de 1'ammoniac que libre, du- carbonate d'ammoniaque en même temps que des sels fixes ammoniacaux tels que du chlorhydrate d' ammonium ou du sulfate d'ammonium, du chlorure de sodium, et, selon les cas, du chlorure de potassium ou du sulfate de potas- sium.
Si l'on ajoute de l'acide phosphorique a cette li- queur filtrée, on obtient'du phosphate d'ammoniaque par sa réaction avec l' ammoniaque libre et le carbonate d'ammonia- que, abstraction faite des autres réactions telle que celle sur le chlorure de potassium dans le cas de la sylvinite ou d'un' autre liquide analogue.
Dans le cas d'ammoniaque libre par exemple, la réaction se passe suivant la formule ci-après :
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po4 H5 4 AzH3 * làl4) S'P04.
Dans le cas du carbonate d'ammoniaque, la réaction par contre est la suivante ? @
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po4li5 + C0$ (.33) = (AzH4jHS3.' + Cû3 H20
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Ainsi que le montrent ces équations, l' ad.di-;ïon de 1' acide phosphorique a, par conséquent, pour résultat de transformer en sels ammoniacaux fixes, l'ammoniaque du liqui de qui se serait dégagé lors de l'évaporation du liquide,
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pour la C::iSi:a.tio1.1; pour obtenir l'engrais ammoniaco- potassique-.phosphaté.
D'autre part, pendant la concentration du liquide, le chlorure de-,sodium est précipité.
A titre d'exemple on indiquera ci-après la réaction qui se passe avec la sylvinite naturelle ou artificielle
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NaCl -1- KC3. + AsES + CO2 + H20 = NaHC03 4. Km + C1 (AzH4).
Or, on sait que le chlorure de potassium passe dans le liquide des filtres. Comme on l'a vu ci-dessus, dans le cas de l'application industrielle, il existe en plus dans le produit, de l'ammoniaque et du carbonate d'ammoniaque. Dans certains cas, on peut recourir pour fixer l'ammoniaque libre dans et également /le cas du bicarbonate d'ammoniaque, aux acides minéraux qui donnent, dans ce cas, des sels correspondants.
On remarquera de ce qui précède que, pour obtenir le résultat recherché, il faut de l'acide phosphorique. En pra- tique, cet acide proviendra de la fabrication ordinaire du superphosphate Apres avoir fait l'addition d'acide sulfuri- que et après avoir mélangé, on passe le tout au filtre pres- se. L'acide phosphorique passe alors entièrement si on lave suffisamment les résidus de façon à ce qu'ils ne contiennent plus que du sulfate de calcium. D'autres résidus, tels que le sable, l'alumine, le fer, etc., ont déjà été précipités au début pu sulfate de calcium on pourra retirer l' acide sulfurique. Si on ne veut pas laver entièrement le sulfate de calcium, on laisse ce résidu imprégné d'acide phosphori- que.
Ces résidus ou tourteaux sont alors vendus à l' agricul- teur sous le nom de plâtre phosphaté. Ainsi qu'on le remar-
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quera, le procédé ci-dessus décrit permet, dans les ancien- nes fabriques de soude à l'ammoniaque, de se débarrasser des dépots de chaux après aroir enlevé le chlorure de calcium qui l'imprègne car longtemps encore, il y aura des culti- vateurs qui hésiteront à employer des phosphates riches..
La liqueur filtrée; contenant l'acide phcsphorique mar- quant 10 à 122 Beaumé est alors concentrée par l'action d'u- ne chaleur directeou par Inaction d'une chaleur perdue jus- qu'à 20 ou 25 Beaumé Elle est ensuiteajoutée, bouillante, au liquide des sels ammoniacaux lors de la séparation du bicarbonate de soude où la combinaison indiquée ci-dessus s'opère. L'engrais ammoniaco-potassique-phosphaté, obtenu selon l'invention, permet d'augmenter les rendements agri- coles d'environ 50 % en grain, et en paille en prenant par exemple'la culture du blé, qui donne pour une récolte moyen- ne environ 1875 kilogs de grain et 3500 kilogs de paille par hectare*.
On constate, par conséquent, qu'il est possi- ble \ l'aide de cet engrais de dépasser considérablement les résultats obtenus jusqu'ici.
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Process for the production of an ammonia-potassium-phosphate fertilizer.
This invention relates to a process for the production of a phosphate ammonia-potassium fertilizer as well as the product obtained by this process. Its object is the direct production of such a fertilizer in which ammonium phosphate and potassium phosphate replace ordinary superphosphate.
This process is based on the use of a solution of phosphoric acid, from any source, added to the liquid of the filters of the ammonia process applied to simple or complex salts, including the liquid of the distillation. obtained in the old process and consists in forming) using this phosphoric acid with ammonia and ammonia carbonate, a fixed salt making it possible to concentrate this liquid and to drive out the sodium chloride by precipitation of way
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thus obtaining an ammoniacōphosphate fertilizer. According to one embodiment of the invention, if sylvinite or a dissolution of its potassics is used as the raw material,
complete ammoniacal pot tassic phosphate fertilizers are obtained.
As is well known, until recently superphosphate has been produced by treating bones or natural phosphates with sulfuric acid according to the following reaction:
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(P04) 2ca3 + 2'so4g2 = 2 S04Ca + (P04) 2Cafi4
The tricalcium phosphate taken as an example is therefore converted into monocalcium phosphate or acidic lime phosphate, soluble in water. The product obtained, after hardening and drying, is shipped as is.
It will be conceived that there would be great advantages, from the point of view of agriculture, commerce and industry, in combining the phosphate, or better the phosphoric acid, with ammonia, so as to obtain , in one body, two fertilizing agents. In the superphosphate, the phosphate alone acts; calcium sulfate, also present, is relatively unimportant. As a result, in practice, large quantities of calcium sulphate or plaster are packaged and transported, thereby adding to the price of fertilizer. Ammonia phosphate does not have this drawback in that it is not encumbered with this heavy weight, nor with the costs which result from packaging.
On the other hand, it is certain that if certain routine cultivators want to reduce the degree of richness of ammonium phosphate, they can generally find neutral products on the spot such as plaster, various lime, earth, carbon. sand, etc., making it possible to
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keep this result * at a low cost. The use of aornonia phoaphaia allows by consul
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to reduce in the ratio of 4.5 to 1, the very heavy load that the transport and packaging represent in the price of fertilizer.
On the other hand, thanks to the synthesis of ammonia, large quantities of nitrogen are already produced today in the form of ammonium sulphate, ammonium chloride, etc. This production, which exceeds the double of what Chile delivers, shows conclusively that nitrogen, and hence ammonia, transformed into fixed salts, are particularly advantageous and make it possible to achieve great benefits. industrial.
In some recent processes, treating complex salts and feldspars, carbonic acid and ammonia are used to produce soda and ammoniacal and even potassium ammoniacal salts, - The liquor filtered after separation of the bicarbonate of soda, contains, in industry but not in the chemical reaction of free ammonia, ammonium carbonate together with ammoniacal fixed salts such as ammonium hydrochloride or ammonium sulphate , sodium chloride, and, as the case may be, potassium chloride or potassium sulphate.
If phosphoric acid is added to this filtered liquor, ammonia phosphate is obtained by its reaction with free ammonia and ammonium carbonate, apart from other reactions such as that. on potassium chloride in the case of sylvinite or the like.
In the case of free ammonia for example, the reaction takes place according to the following formula:
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po4 H5 4 AzH3 * l4) S'P04.
In the case of ammonia carbonate, on the other hand, the reaction is as follows? @
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po4li5 + C0 $ (.33) = (AzH4jHS3. '+ Cû3 H20
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As these equations show, the addition of phosphoric acid therefore has the result of converting into fixed ammoniacal salts the ammonia of the liquid which would have evaporated during the evaporation of the liquid. liquid,
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for the C :: iSi: a.tio1.1; to obtain the ammoniaco-potassium-phosphate fertilizer.
On the other hand, during the concentration of the liquid, sodium chloride is precipitated.
By way of example, the reaction which takes place with natural or artificial sylvinite will be indicated below.
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NaCl -1- KC3. + AsES + CO2 + H20 = NaHCO3 4. Km + C1 (AzH4).
However, we know that potassium chloride passes into the liquid of the filters. As seen above, in the case of industrial application, there is additionally in the product, ammonia and carbonate of ammonia. In certain cases, recourse can be had to fixing the free ammonia in and also / in the case of ammonia bicarbonate, to mineral acids which in this case give corresponding salts.
It will be noted from the foregoing that, to obtain the desired result, phosphoric acid is required. In practice, this acid will come from the ordinary manufacture of superphosphate. After having made the addition of sulfuric acid and after having mixed, the whole is passed through a pressurized filter. The phosphoric acid then passes entirely if the residues are washed sufficiently so that they only contain calcium sulphate. Other residues, such as sand, alumina, iron, etc., have already been precipitated at the beginning; calcium sulphate can be removed sulfuric acid. If the calcium sulphate is not to be washed off completely, this residue is left impregnated with phosphoric acid.
These residues or cake are then sold to the farmer under the name of phosphate plaster. As we notice-
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quera, the process described above allows, in the old ammonia soda factories, to get rid of lime deposits after having removed the calcium chloride which impregnates it because for a long time yet, there will be cultivation. - fans who will hesitate to use rich phosphates.
The filtered liquor; containing phcsphoric acid amounting to 10 to 122 Beaumé is then concentrated by the action of a direct heat or by Inaction of a waste heat up to 20 or 25 Beaumé It is then added, boiling, to the liquid ammoniacal salts during the separation of sodium bicarbonate where the combination indicated above takes place. The ammoniaco-potassium-phosphate fertilizer, obtained according to the invention, makes it possible to increase agricultural yields by about 50% in grain, and in straw, taking for example the cultivation of wheat, which gives for a harvest averages about 1,875 kg of grain and 3,500 kg of straw per hectare *.
It is found, therefore, that it is possible with the aid of this fertilizer to considerably exceed the results obtained so far.