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Engrais Composé et Son .Procédé de fabrication.
@ Les engrais composés contenant plusieurs éléments fertilisants sont connus depuislongtemps et on a constaté leur action favorable en agriculture; ces engraissont en général préparés par mélange de deux ou plusieurs sels obtenus séparément et ce pro cédé, outre qu'il ne permet pas le plus souvent d' obtenir un produit parfaitement homogène, est dans beaucoup de cas compliqué et coûteux puisqu'il sup- pose l'existence d'ateliers de fabrication distincts pour chacun des sels employés et d'un atelier de mé-
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lange.
Il est évidemment plus avantageux de prépaw rer l'engraiscomposé par voie chimique en une seule série d'opérations; d'ailleurs, l'industrie s'est dé jà engagée dans cette direction et elle livre à la consommation des engrais composés préparés par voie chimique et contenant deux éléments fertilisants ou le mêm,e élément sous deux formes distinctes, le ni- trate de potasse, le nitrate d'ammoniaque et le pota zote par exemple.
Or, il a été trouvé suivant la pré sente invention qu'il est possible de fabriquer, par voie chimique, dans des conditions très économiques, des engrais composés qui soient à la fois nitriques, ammoacuas et potassiques et dont la composition peut être modifiée dans de larges limites suivant les be- soins de l'agriculture, la production de ces engrais étant liée à une production de bicarbonate de sodium dont lesodium provient en tout ou en partie du ni- trate de sodium.
Le procédé de fabrication de ces engrais consiste, suivant la présente invention, à soumettre du nitrate de sodium et du chlorure de potassium ou des produits naturels ou artificiels contenant ces sels à la série des réactions suivantes: a)- Réaction de double décomposition du nitrate de sodium avec le chlorure de potassium:
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NO 3 Na + C 1K ND 3 K + Cl Na.. b)- Réaction de transformation du chlorure de sodium en chlorure d'ammonium et bicarbonate de .'-
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sodiumpar action du gaz carbonique, de l'ammoniaque, et de l'eau:
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C1 Na+C0+NFI+IiO =01 NH4 + 003 NaH c) Réaction de transformation du nitrate de sodium en nitrate d'ammonium et bicarbonate de sodium par action du-gaz carbonique, de l'ammoniaque et de l'eau:
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N03 Na + 002 + NH3 + HiJ = nô 3 NH4 + CO 3 Na Ii et à recueillir séparément, en mettant à profit les dif- f érences de solubilité, d'une part le bicarbonate de so dium et d'autre part un engrais composé qui est consti- tué principalement par du nitrate d'ammonium, du chlo- rure de potassium, du nitrate de potassium et du chloru-- re d'ammonium.
On comprend facilement qu'en faisant varier les proportions relatives de nitrate de sodium et de chloru- re de potassium mis en oeuvre, ainsi que la proportion de chlorure de sodium qui accompagne en général ces deux sels,on puisse obtenir facilement toute une série d'- engrais composés qui aura pour formule générale:
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a 01 NH4 Jl N03 :rm4' r 01 KI s N03K dans laquel'le R, g, r, s, peuvent avoir des valeurs quelconques" ' Un autre moyen de faire varier la composi tion de l'engrais fabriqué consiste à ne transformer par los-réactions a) et c) qu'une partie des sels mis en oeuvre* @ ' Les réactions b) et c) ci-dessus sont efec-
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tuées suivant les méthodes connues et on a constété que le procédé SCHHER et les procédés qui en dérivent par exemple celui qui fait l'objet du brevet français N 652 576 du 17 Mars 1920 s'appliquent non seulement comme cela était connu jusqu'ici à la réaction de transformation du chlorure de sodium ( réaction b )
mais encore à la réaction de transformation du nitra te de sodium ( réaction c ) et que ces réactions se produisent simulanément lorsqu'on traite suivant le procédé SCHRELB ou les pro cédés dérivés, un mélange de chlorure et de nitrate de sodium.
On a constaté en outre que le nitrate de potassium, comme le chlorure de potassium, ne gène pas les opérations et que ces sles précipitent, s' ils préexistaient dans le mélange des sels soumis au procédé SCHRBLE en même temps que le chlorure et le nitrated'ammonium.
On peut produire la réaction a) isolément et appliquer au produit de cette réaction le procédé SOCH mais on a constaté que si l'on introudisait, dans les eaux mères qui servent à provoquer les réac tions b) et c) , les corps qui figurent dans le pre- mier membre de la réaction a),cette réaction se pro duisait d'elle même au sein de ces eaux-mères, ce qui constitue une simplification notable du mode opératoire.
Le procédéde fabrication d'engrais qui vient d'êtredécrit ne dépend évidemment pas de l'origine des matières premières employées: le chlorure de po- tassium sera utilisé soit tel qu'il est préparé à par- tir de la sylvinite ou des autres minerais naturels
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depotasse, soit tel qu'il existe dans ces minerais, sans qu'il soit extrait par une opération préalable.
Le nitrate de sodium sera soit du nitrate de sodium' naturel,, soit du nitrate synthétique, en particulier on emploiera avantageusement le nitrate provenant de l'attaque des chlorures alcalins par l'acide nitrique ou les vapeurs nitreuses puisque la présence de chlo rure de sodium non transformé ne gêne pas la mise en oeuvre dû-procédé. Les vapeurs chlorhydriques et ni- triques résultant'de l'attaque des chlorures peuvent être absorbées par du carbonatede sodium ou par de - l'ammoniaque et le mélange de sels résultant de cette absorption sera ajouté au cycle de fabrication.
On pourra aussi- employer avec avantage le nitrate pro venant de l'attaque, par l'acide nitrique ou les va- peurs nitreuses, du bicarbonate ou du carbonate de sodium produit par le procédé lui-même, ce bicarbona te ou ce carbonate de sodium trouvant ainsi directe- ment. so nemploi dans la fabrication.
La consommation de CO2 pr 1e procédé se réduira dans ce cas partico ler à 1a compensation des fuites, de sorte que les seules matières premières employées seront le chlore re de potassium, l'acide nitrique ou les vapeurs ni- treuses et l'ammoniaque et que tous ces produits se retrouvent dans l'engrais finalement obtenu, La pré sence d'un peu de chlorure de sodium en mélange avec le chlorure de potassium donnera lieu a la production d'une quatité correspondante de carbonate de sodium qui servira à compenser les pertes.
Les exemples suivants indiquent, à titre
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non limitatif, quelques modes de réalisation de 1'in mention:
EXEMPLE
On soumet à la réaction a) en présence d'- eau et suivant les procédés connus, un mélange de deux molécules de nitrate de sodium et d'une molé cule de chlorure de potassium, on obtient ainsi un mélange de nitrate de potassium, de chlorure de sodium et de nitrate de sodium, soit entièrement à l'état solide, soit partie à l'état solide, partie à l'état de solution, et on traite ce mélange solide ou ce mé- lange de solide et de liquide par le procédé SCHRELB ou les procédés analogues en faisant agir 1'ammonia que et legaz carbonique de façon à provoquer simulta- mément les réactions b) et c)
et à produire successi vexent la précipitation du bicarbonate de sodium puis celle du mélange de nitrate de potassium de nitrate d'ammonium et de chlorure d'ammonium.
On obtient ainsi un engraisrépondant ap proximativemtn à la formule:
C1NH4 NO3NH4 et dont la teneur en éléments fertilisants est de:
12% d'azote nitrique
12 % d'azote ammoniacal
20% de K20
On peut remarquer que dans cet exemple tout le sodium contenu dans le bicarbonate de sodium re
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cueilli provient du nitrate de sodium/.
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EX.1!WIPL.ill l l ....
On fait subir, à un mélange écu.mo.écula.ire de nitrate de sodium et de chlorure de potassium, le traitement décrit dans l'exemple précédent, l'engrais composé ,obtenu répond à la formule: -ci NH4 NO3k et sa teneur en éléments fertilisants sera de :
9 % ±l'azote nitriaue
9 % d'azote ammoniacal
30% de K20
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.EX.!!1MPLE 111.-
On traite de la sylvinite par des oxydes d'- azote en présence de vapeur d'eau et d'oxygène, les vapeurs chlorhydriques et nitriques qui se dégagent sont absorbées dans une solution concentrée de carbo nate de sodium, la solution très concentrée de nitrate obtenue dans la première opération et le chlorure de .sodium qui se dépose dans la seconde sont introduits dans le cycle de fabrication qui a été décrit.
Par refroidissement on précipite un engrais répondant ap
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prôxLzativement à la formule: 2Xf4 Ùl> N03K, N03:NH4 .' et dont la ,teneur en éléments fertilisants est de:
9.7 % d'azote nitrique
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14,6 % d'azote ammoniacal
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13,5 l de K20 E.x.g.#L.l!l 1 V¯.
On traite 'nu carbonate de soude par les 0:1\3'" des d'azote provenant de l'oxydation de l'ammoniaque et par l'oxygène, le nitrate de soude produit par cet- te opération est introduit dans le cycle habituel d'- opérations en même temps que du chlorure de potassium dans la proportion d'une molécule de nitrate pour deux molécules dechlorure.
L'engrais obtenu correspond à. la formule:
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lïi3 Cl, K C1, N3K et sa teneur en éléments f ertilisants est de:
6,1 % d'azote nitrique
61m % d'azote ammoniacal
34 % de K20
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Compound Fertilizer and Sound. Manufacturing process.
@ Compound fertilizers containing several fertilizing elements have been known for a long time and their favorable action has been observed in agriculture; these fatteners are generally prepared by mixing two or more salts obtained separately and this process, in addition to the fact that it generally does not allow a perfectly homogeneous product to be obtained, is in many cases complicated and expensive since it does not require establishes the existence of separate manufacturing workshops for each of the salts used and of a
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swaddle.
It is obviously more advantageous to prepare the fertilizer chemically in a single series of operations; moreover, the industry has already moved in this direction and delivers for consumption compound fertilizers prepared by chemical means and containing two fertilizing elements or the same element in two distinct forms, nitrate of potash, ammonia nitrate and potassium hydroxide for example.
However, it has been found according to the present invention that it is possible to manufacture, chemically, under very economical conditions, compound fertilizers which are at the same time nitric, ammoacuas and potassium and whose composition can be modified in wide limits according to the needs of agriculture, the production of these fertilizers being linked to the production of sodium bicarbonate, the sodium of which comes in whole or in part from sodium nitrate.
The process for manufacturing these fertilizers consists, according to the present invention, in subjecting sodium nitrate and potassium chloride or natural or artificial products containing these salts to the following series of reactions: a) - Reaction of double decomposition of nitrate sodium with potassium chloride:
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NO 3 Na + C 1K ND 3 K + Cl Na .. b) - Reaction of transformation of sodium chloride into ammonium chloride and bicarbonate .'-
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sodium by the action of carbon dioxide, ammonia, and water:
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C1 Na + C0 + NFI + IiO = 01 NH4 + 003 NaH c) Reaction of transformation of sodium nitrate into ammonium nitrate and sodium bicarbonate by the action of carbon dioxide, ammonia and water:
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N03 Na + 002 + NH3 + HiJ = nô 3 NH4 + CO 3 Na Ii and to collect separately, taking advantage of the differences in solubility, on the one hand sodium bicarbonate and on the other hand a fertilizer compound which consists mainly of ammonium nitrate, potassium chloride, potassium nitrate and ammonium chloride.
It is easily understood that by varying the relative proportions of sodium nitrate and potassium chloride used, as well as the proportion of sodium chloride which generally accompanies these two salts, a whole series of salts can easily be obtained. '- compound fertilizers which will have the general formula:
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a 01 NH4 Jl N03: rm4 'r 01 KI s N03K in which the R, g, r, s, can have any values "' Another way to vary the composition of the fertilizer produced is not to transform by los-reactions a) and c) that part of the salts used * @ 'Reactions b) and c) above are carried out
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killed according to known methods and it was found that the SCHHER process and the processes which derive therefrom, for example that which is the subject of French patent N 652 576 of March 17, 1920, apply not only as was known until now to sodium chloride transformation reaction (reaction b)
but also to the reaction of transformation of sodium nitrate (reaction c) and that these reactions occur simultaneously when treating according to the SCHRELB process or the derivative processes, a mixture of chloride and sodium nitrate.
It has also been found that potassium nitrate, like potassium chloride, does not interfere with the operations and that these salts precipitate, if they pre-existed in the mixture of salts subjected to the SCHRBLE process at the same time as the chloride and the nitrated. 'ammonium.
Reaction a) can be produced in isolation and the SOCH process can be applied to the product of this reaction, but it has been found that if one introudiés, in the mother liquors which serve to cause reactions b) and c), the bodies which appear in the first member of reaction a), this reaction proceeded by itself within these mother liquors, which constitutes a notable simplification of the procedure.
The fertilizer manufacturing process which has just been described obviously does not depend on the origin of the raw materials used: the potassium chloride will be used either as it is prepared from sylvinite or from other minerals. natural
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depot, or as it exists in these ores, without it being extracted by a prior operation.
The sodium nitrate will be either natural sodium nitrate, or synthetic nitrate, in particular the nitrate resulting from the attack of alkali chlorides by nitric acid or nitrous vapors will be used advantageously since the presence of sodium chloride. unconverted sodium does not interfere with the implementation of the process. The hydrochloric and nitric vapors resulting from the attack of the chlorides can be absorbed by sodium carbonate or by ammonia and the mixture of salts resulting from this absorption will be added to the manufacturing cycle.
It is also possible to use with advantage the nitrate coming from the attack, by nitric acid or nitrous vapors, from the bicarbonate or sodium carbonate produced by the process itself, this bicarbonate or this carbonate of sodium thus finding directly. its employment in manufacturing.
The consumption of CO2 in the process will in this case be reduced to compensate for leaks, so that the only raw materials used will be potassium chlorine, nitric acid or nitric vapors and ammonia and that all these products are found in the fertilizer finally obtained, The presence of a little sodium chloride mixed with the potassium chloride will give rise to the production of a corresponding quantity of sodium carbonate which will serve to compensate for the losses.
The following examples show, as
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non-limiting, some embodiments of the in mention:
EXAMPLE
A mixture of two molecules of sodium nitrate and one molecule of potassium chloride is subjected to reaction a) in the presence of water and according to known methods, thereby obtaining a mixture of potassium nitrate, sodium chloride and sodium nitrate, either entirely in the solid state, or part in the solid state, part in the solution state, and this solid mixture or this mixture of solid and liquid is treated with the SCHRELB process or analogous processes by causing ammonia and carbon dioxide to act so as to simultaneously cause reactions b) and c)
and successively producing the precipitation of sodium bicarbonate and then that of the mixture of potassium nitrate, ammonium nitrate and ammonium chloride.
We thus obtain a fertilizer that responds approximately to the formula:
C1NH4 NO3NH4 and with a nutrient content of:
12% nitric nitrogen
12% ammoniacal nitrogen
20% of K20
It can be noted that in this example all the sodium contained in the sodium bicarbonate re
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picked comes from sodium nitrate /.
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EX.1! WIPL.ill l l ....
Is subjected to an ecu.mo.écula.ire mixture of sodium nitrate and potassium chloride, the treatment described in the preceding example, the compound fertilizer obtained corresponds to the formula: -ci NH4 NO3k and its content of nutrients will be:
9% ± nitric nitrogen
9% ammoniacal nitrogen
30% of K20
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.EX. !! 1MPLE 111.-
Sylvinite is treated with oxides of nitrogen in the presence of water vapor and oxygen, the hydrochloric and nitric vapors which are released are absorbed in a concentrated solution of sodium carbonate, the highly concentrated solution of nitrate. obtained in the first operation and the sodium chloride which is deposited in the second are introduced into the manufacturing cycle which has been described.
By cooling, a fertilizer responding ap
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approximately to the formula: 2Xf4 Ùl> N03K, N03: NH4. ' and whose content of nutrients is:
9.7% nitric nitrogen
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14.6% ammoniacal nitrogen
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13.5 l of K20 E.x.g. # L.l! L 1 V¯.
The sodium carbonate is treated with the 0: 1 \ 3 'nitrogen compounds resulting from the oxidation of ammonia and with oxygen, the sodium nitrate produced by this operation is introduced into the cycle. usual operations at the same time as potassium chloride in the proportion of one molecule of nitrate to two molecules of chloride.
The fertilizer obtained corresponds to. the formula:
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lïi3 Cl, K C1, N3K and its content of fertilizing elements is:
6.1% nitric nitrogen
61m% ammoniacal nitrogen
34% of K20
CLAIMS.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.