BE344007A - - Google Patents

Description

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  " procédé de fabrication de superphosphates et engrais " 
L'invention   concerne   des perfectionnements ou modifications apportés au procédé objet du brevet belge   n 298.960   du 20   septem-   bre 1921 ainsi que de sa première addition n 317.700 du   7 mai     1924 .    



   Le dit brevetprincipal se rapporte à un procédé suivant lequel on traite des phosphates d'origine organique ou minérale par des sulfates solubles pour la conversion de leur teneur de phosphate insoluble en certains composés qui renferment   l'asi-   de phosphorique sous forme utilisable. 

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   L'addition mentionnée se rapporte à des perfectionnements ou modifications dans le procédé , qui consistent dans l'emploi de petites quantités d'acide sulfurique. 



   En étudiant la législation des engrais dans divers pays, on observe une préférence accordée à ceux dont les éléments contenus sont solubles dans l'eau. Il y a en outre une tendance marquée à l'obtention d'engrais au maximum de concentration en éléments fertilisants,c'est à dire utilisables, et par suite la suppression la plus grande possible d'éléments inertes. 



   Par des circonstances inhérentes aux réactions qui se dé-   veloppent   dans la pratique du brevet principal et de son addition on arrive,dans les cas les plus favorables, à la solubilisation dans l'eau de cinquante à soixante-dix pour cent de l'anhydri- de   phospharique   qui intervient dans la réaction, le surplus (sauf une petite quantité restant soluble dans le citrate d'ammoniaque ou dans des solutions d'acide citrique à deux pour cent. Les masses fabriquées ont la propriété de se laisser traverser par des dissolvants qui admettent dans leur sein les éléments solubles et cristallisables que contient la masse soumise au lavage. 



   Des études successives sur cette question ont amené le demandeur L trouver la manière d'opérer la réaction suivant laquelle on peut arriver à des rendements en anhydride phospho- rjque soluble dans l'eau atteignant quatre-vingt-dix à quatre vingt-quinze pour cent du total et même davantage. Les masses fabriquées ont,comme avant,la propriété de se laisser traverser par des liquides et de leur abandonner les éléments solubles et cristallisables que les dites masses contiennent.

   Les les- sives obtenues,après qu'elles ont été concentrées et plus ou moins neutralisées et refroidies,donnent des cristaux de pro- duits fertilisants,au maximum de concentration. la manière d'obtenir ces pourcentages élevés d'anhydride 

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 phosphorique soluble   dans l'eau   dans les masses fabriquées,est la suivante: 
On traite une quantité donnée de phosphate naturel par l'acide sulfurique dilué qui serait nécessaire pour le trans- former en acide phosphorique.

   Successivement on ajoute le sul- fate ou les sulfates solubles nécessaires pour la formation des phosphates alcalins correspondants,et finalement on ajoute une autre quantité de phosphate naturel égale à. celle qui a été employé en premier lieu, afin qu'il se forme un mélange de phos- phates mono- et bi-alcalins,avec l'acide sulfurique nécessaire pour les impuretés. 



   Les conditions indispensables sont les suivantes: 
1. Temps de mélange. 



   2. La quantité d'eau qui intervient dans la réaction. 



   3. La température à laquelle on arrive exehermiquement. 



   4. Le temps de repos de la masse. 



   5. L'acidité du produit qui en résulte. 



   Ces conditions varient d'un phosphate à l'autre, de même que suivant les caractéristiques des appareils mélangeurs que l'on emploie. En travaillant dans les conditions les plus appropriées, on arrive en peu de jours à obtenir un produit qui possède les propriétés ci-après : 
1. Son humidité ne dépasse pas quinze pour cent . 



   2. Quatre-vingt-dix pour cent au moins de son anhydride phosphorique total est soluble dans l'eau. 



   3. La réaction est acide à   l'héliantine.   



   4. Sa masse se laisse traverser par l'eau et par d'autres dissolvants. 



   En effectuant un lavage méthodique basé sur cette dernière   propriété,on     dbtient   des lessives de trente à quarante-cinq de- grés Baumé et de réaction acide à   l'héliantine'   par suite des petites quantités de bisulfate-s alcalins qui prennent naissance 

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 à la réaction, ces   lessives ',   concentrées 'a la pression   otdinai-   re,donnent par refroidissement des cristaux qui , une fois la- vés, égouttés et séchés, ont encore un caractère acide et sont hygroscopiques.

   Mais si on neutralise cette acidité des lessi- ves, pour peu qu'elles soient concentrées,elles produisent d'abondantes cristallisations, et ces cristaux   lavés,égouttés   et   séchés   ne sont plus hygroscopiques et donnent réaction neu- 
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 tre è l'iiéliantine. 



   Les exemples ci-après sont des applications de l'invention. 



   EXEMPLE 1. 



   Soit la fabrication obtenue comme décrit a l'exemple 1 du certificat d'addition n 317.700   précité :   la dite masse ayant été   soumise &.   un lavage méthodique , on emploie des solutions d'acide sulfurique à dix pour cent jusqu' à ce qu'on ait extrait quatre-vingt dix pour cent de l'anhydride 
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 pnos priori que total soutenu dans la masse. les liquides de lavage se réunissent et concentrent jusqu' à ce qu'ils marquent au densimètre   35/400     B.,   après les avoir préalablement laissés reposer quelques jours.

   neutralisés par l'ammoniaque commercial,pour peu qu'on concentre de nouveau , ces lessives en se refroidissant produisent d'abondantes   cristallisations   dont les cristaux lavés,égouttés et séchés au soleil donnent un produit soluble en entier dans l'eau , et dont la composition est à peu près la suivante : 
31/33 pour cent d'anhydride phosphorique. 



   24/26 pour cent d'ammoniaque. 



   L'ammoniaque non uni à l'acide phosphorique reste sous forme de sulfate , et dans le produit cristallisé on trouve seu- lement des traces de chaux. 



   Le produit résiduel est constitué pour sa plus grande partie par du sulfate de calcium et   3/5 %   d'anhydride phosphori- 

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 que à l'état insoluble. V   EXEMPLE   2. 



   Matières premières : 
Phosphate du Maroc   70/75%   de   phosphata     tricalcique.   



   Sulfate ammoniaque 24/25 % d'ammoniaque. 



   Sulfate potassique   90/93   %. 



   Acide sulfurique 51 . B. 



   La quantité nécessaire d'acide sulfurique à ce degré pour transformer 100 Kgs. du phosphate indiqué en acide phosphorique, plus celui qu'il faut pour les impuretés de 100 autres   kgs.   de phosphate ,est de 130 litres. 



   On fait réagir : 
200 kgs. Phosphate Maroc 70/75 %. 



   70   kgs .sulfate   d'ammoniaque 24/25 %. 



   50 kgs. sulfate potassique 90/93 %. 



   130 litres acide sulfurique à 51  B. 



   40 litres d'eau. 



   Pour faire .suivant l'ordre cité dans la description le mélange dans le malaxeur dont l'inventeur dispose,il faut 45 minutes. le produit , au sortir du malaxeur ,marque 34 C. de température..: 
Le produit analysé au cours des jours suivants démontre que l'anhydride phosphorique soluble dans l'eau va en augmen- tant : le sixième jour il accuse 97,20 pour cent   d'anhydride   phosphorique soluble dans l'eau de l'anhydride phosphorique. total. La solution aqueuse est acide à   l'héliantine .   



   En procédant à un lavage méthodique L l'eau ,on obtient des lessives à 34/40  B. qui sont également acides, et il a fallu employer 300 cm3 de solution ammoniacale du commerce par litre de lessive pour qu'elle donne une réaction neutre à   l'héliantjne.   



  La neutralisation ayant été faite à chaud , pour peu   qu'elle   soit concentrée, il se produit au refroidissement d'abondants 

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 cristaux qui , recueillis ,lavés à l'eau et égouttés dans un   hydro-extracteur,déssèahent   rapidement sous un courant d'air chaud. le produit contient en éléments fertilisants solubles à   l'eau :      49,@@ %     d'sr-hydride   phosphorique. 
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  1<, "', ':lu" r -.. d'ammoniaque. 



     1@,29 %   de potasse anhydre. 



   Il reste un produit résiduel constitué principalement par du sulfate de calcium et 2/3 pour cent d'anhydride phosphorique insoluble comme résultat du rendement industriel. lans les deux exemples cités,les eaux de lavage et d'égout- tage des cristaux se joignent aux eaux mères, et successivement   L   d'autres quantités de lessives, et les opérations indiquées   scrit   suivies sans interruption. 



   Une variante qui n'altère en rien la base de l'invention consiste à employer le produit final ou les lessives avant de les neutraliser, . de nouvelles fabrications,en remplaçant tout ou partie de l'eau nécessaire par celle que les dites lessives contiennent ,auquel cas le produit final ne sera pas aussi con- centré en éléments fertilisants que celui qu'on obtient par cristallisation ; mais il le sera davantage que ne le sont les masses avant de les soumettre au lavage méthodique. Il peut être convenable, en certains cas, de laisser le produit quelque peu acide. Te toutes façons, il n'existe en aucun cas de danger de rétrogradation. 



   Une autre variante consiste à employer les lessives pour imbiber d'autres matières qui en quelque sorte sont nécessaires aux terrains cultivés comme correction du sol, ou bien des ma- tières organiques, comme par exemple la tourbe ,moyennant quoi l'on obtient des engrais dans lesquels la matière inerte peut être de diverses sortes et favoriser ainsi la végétation. On 

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 peut employer aussi de l'eau et arroser sous, cette forme avec l'engrais. 



   Uomme on peut le constater, on obtient toutes les formules proportionnelles d'engrais en usage ,soit par le mélange ul- térieur des produits fabriqués avec les sulfates,chlorures,etc. correspondants ,soit par l'emploi dans la fabrication,auquel cas les dits sulfates ou chlorures employés en   excès.   resteront sous.la, dite forme. les conditions que doivent réunir les matières premières sont celles usuelles dans l'industrie des engrais. 



   Quant aux machines .et appareils on peut utiliser les plus   apbpriés.leur   ensemble et leurs détails dépendant des caracté- ristiques de chaque installation et des circonstances qui   règnert   dans celles-ci. 



    REVENDICATIONS.   



   1. Procédé pour la fabrication d'engrais en partant de phosphates naturels d'origine organique ou minérale, en conver- tissant leur teneur de phosphate insoluble en phosphate soluble à l'eau au moyen de la réaction entre des phosphates finement divisés et des sulfates solubles seuls ou en mélange sous l'ac- tion de la chaleur exothermique produite et en présence d'un acide minéral, tel que l'acide sulfurique .uniformément distri- bué dans la masse et en quantité proportionnelle   à. la   relation deux à trois des poids moléculaires respectivement du phosphate tricalcique et de l'acide sulfurique. 



   2. On emploie un-ou des sulfates solubles en quantité pro- portionnelle à la relation deux à trois des poids moléculaires respectivement du phosphate tricalcique et des sulfates solubles. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 3. les quantités employées de sulfates sont plus grandes que celles indiquées sous 2 ou bien en emploie leur équivalent en chlorure pour obtenir ainsi des formules proportionnelles à celles en usage comme engrais. <Desc/Clms Page number 8>

   @ 4. Les conditions spéciales de temps de réaction , mélange et repos : température exothermiquement obtenue en quantité d'eau employxe : degré d'humidité et d'acidité du produit obtenu , per- mettent d'obtenir une masse qui se laisse traverser par l'eau ou par d'autres dissolvants appropriés qui dissolvent les élé- ments solubles et cristallisables contenus dans les masses.

   5. les masses sont soumises à un lavage méthodique à l'eau ou autres dissolvants,moyennant quoi l'on obtient des les- sives acides qui .neutralisées à chaud en se servant de l'hélian- tine comme indicateur et plus ou moins concentrées avant ou après la neutralisation,donnent par refroidissement des cristal- lisations de produits fertilisants concentrés.

   6. Les cristaux obtenus sont lavés, égouttés et séchés.

   7. les produits cristallisés obtenus sont melangés avec des chlorures ou des sulfates fertilisants afin d'obtenir des formules proportionnelles à celles en usage comme engrais.

   8. Les lessives obtenues sont employées à de nouvelles fabrications.

   9. On utilise les lessives obtenues pour imbiber des matiè- res organiques ou inorganiques,puis on dessèche.

   10. Il reste un produit résiduel constitué par des sub- stances insolubles dans le dissolvant employé , et en outre un petit pourcentage de phosphate insoluble comme résultat du rendement industriel.

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