BE372282A - - Google Patents

Description

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   "PROCEDE DE   PRODUCTION   DE   FERTILISAIS   ET PRODUITS EN   @   RESULTANT" 
L'invention est relative aux fertilisants, et, plus particulièrement à un procédé de production d'un nouveau type de fertilisant qui contient les éléments essentiels à la vie des plantes sous une forme très concentrée et faci- lement utilisable. 



   La plupart des fertilisants, actuellement en usage, contiennent trois constituants essentiels, savoir : l'acide phosphorique, la potasse et l'ammoniaque. Le pourcentage du premier de ces constituants est généralement égal à celui des deux autres. La source la plus importante de l'acide phosphorique sont les phosphates naturels de roche, dont de forts gisements existent en Floride, dans l'Etat de Tennessee et dans quelques Etats de l'Ouest des Etats-Unis   d'Amérique.   

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   Malgré que les phosphates de roche contiennent un pourcentage élevé d'acide phosphorique, ils ne peuvent être employés directement comme fertilisants. Ceci est dû au fait que le radical acide phosphorique est combiné avec du calcium sous la forme de phosphate tricalcique, ce dernier étant insoluble dans l'eau et dans les solutions du sol. Par. conséquent, il n'est pas utilisable, à l'état de phosphate de roche, car il ne peut être assimilé par les plantes. 



   Par conséquent, dans la pratique, le phosphate de roche est soumis à une décomposition chimique au moyen d'a- cide sulfurique, le phosphate tricalcique insoluble étant ainsi transformé en/mélange de sulfate de calcium insoluble et de phosphate monocalcique soluble. Or, il a été constaté que la production de sulfate de calcium et le fait qu'il est retenu dans le mélange, constituent un sérieux inconvénient du procédé ci-dessus, car environ un poids égal d'acide sul- furique est exigé pour la décomposition d'une quantité donnée de phosphate de roche, doublant ainsi approximativement le poids primitif. 



   En réalité, même les meilleures qualités de phosphate acide ne renferment pas plus que 18 % d'acide phosphorique utilisable. Le consommateur est ainsi obligé de payer des frais de manutention et de transport portant sur une grande quantité de matière inerte. Il y a également lieu de remarquer que le phosphate acide tend à être hygroscopique, et est fortement acide. Ainsi, bien que le phosphate acide constitue,, sans aucun doute, une grande amélioration par rapport au phosphate de roche brut en ce qui concerne son emploi comme fertilisant, le premier n'est en aucune façon le phosphate le meilleur, et il est évident qu'un phosphate ayant des qualités supérieures serait très désirable. 



   En outre du phosphate tricalcique naturel et du phosphate monocalcique mentionnés ci-dessus, le calcium forme un troisième composé avec l'acide phosphorique, savoir : le 

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 phosphate bicalcique, ou en symboles chimiques 2 CaHPO4. 



  Ce dernier composé est insoluble dans l'eau mais est facile- ment soluble dans les solutions du sol. Mais, point le plus important de tous, des expériences ont démontré que le phosphate bicalcique est complètement équivalent au phosphate monocalcique comme fertilisant.En outre, en raison de   l'a-   cidité extrême de ce dernier, le premier se montre éventuelle- ment supérieur. 



   Au point de vue pratique et industriel, la production du phosphate bicalcique permet d'obtenir un fertilisant qui est environ deux fois et demie plus riche en acide phosphori- que que le fertilisant au phosphate acide. Les qualités usuel- les de ce dernier produit contiennent 16 % d'acide phosphori- que utilisable, comparé à 40 % d'acide phosphorique utilisa- ble dans le fertilisant à base de phosphate bicalcique. 



   L'auteur de la présente invention a découvert un procédé de production d'un fertilisant contenant du phospha- te bicalcique; ce fertilisant est non seulement supérieur, com- me qualité, au fertilisant courant à base de phosphate acide, mais il est plus riche en acide phosphorique utilisable. Le dit procédé consiste à soumettre du phosphate de roche réduit en petits fragments à l'action d'un mélange d'acide sulfuri- que et d'acide nitrique, le mélange résultant d'acide phospho- rique libre et de nitrate de calcium étant soumis à l'action d'un alcali susceptible de former un phosphate bialcalin, ce dernier réagissant avec le nitrate de calcium pour produire du phosphate bicalcique et un nitrate alcalin, les deux sels étant mélangés dans toutes proportions désirées. 



   En conséquence, un des principaux buts de l'invention consiste à produire un fertilisant renfermant les trois éléments essentiels: phosphore, potassium et azote, sous une forme très concentrée, et en combinaisons chimiques telles que ces éléments soient immédiatement utilisables comme aliment pour les plantes, le fertilisant comprenant essentiellement 

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 un mélange de phosphate bicalcique et un nitrate d'un élément facilementassimilé par les plantes. 



   L'invention a également   comme   but important la pro- duction d'un   fertilisant,composé   de phosphate bicalcique et d'un nitrate alcalin en proportions prédéterminées, le phosphate étant produit à l'aide de phosphate de roche en décomposant ce dernier au moyen d'un mélange d'acide sulfuri- que et d'acide nitrique, les produits résultant de la réac- tion étant traités par une base de l'alcali désiré dans le nitrate alcalin ci-dessus. 



   L'invention a également pour but d'améliorer d'une manière générale la simplicité et l'efficacité des procédés de production de fertilisants, et de produire un fertilisant de prix économique, riche en aliments pour les plantes et qui n'est pas nuisible aux sols où se trouvent les plantes. 



   L'invention, en ce qui concerne le produit obtenu et le procédé d'obtention du dit produit, sera mieux comprise d'après la description qui suit et d'après les formules chi- miques fournies, dans lesquelles on a indiqué un procédé à l'aide duquel le présent produit peut être obtenu. 



   Le phosphate de roche brut, contenant essentiellement du Ca3P2O8, est finement broyé et est ensuite décomposé par addition d'une molécule d'acide sulfurique et de quatre mo- lécules d'acide nitrique, La réaction résultante peut être graphiquement représentée par: Ca3P2O8 + H2SD4 + 4   HAZ03 -     CaS04   + 2 Ca   (AZO)   + 2H3PO4, La liqueur   mère,:   contenant du nitrate de calcium, et de l'acide phosphorique libre, est séparée, par décantation, du sulfate de calcium insoluble, et ce dernier est lavé une fois à l'eau. 



   Les produits de lavage sont conservés, car ils peuvent être employés à nouveau, dans le traitement de charges ulté- rieures de roche décomposée. Le sulfate de calcium lavé est à l'état très finement subdivisé, et, par conséquent, extrême- ment réactif. Il peut être utilisé, par exemple, pour la production de sulfate d'ammoniaque. 

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   A la liqueur mère de nitrate de calcium et d'acide phosphorique, on ajoute une quantité suffisante d'un hydro- xyde alcalih, de préférence de l'hydroxyde de   potassium..   L'a- cide   phosphorique   est de ce fait transformé en un composé de phosphate bialcalin, ce dernier réagissant immédiatement avec le nitrate de calcium pour former du phosphate bicalcique et un nitrate alcalin soluble. La réaction peut être   graphi-   quement représentée comme suit: 2Ca (AZO3)2 + 2H3PO4 +   4KOH   =   2CaHP04   + 4KAZO3 + 4H2O. 



  Il est également entendu que des carbonates peuvent être employés à la place d'hydroxydes, le carbonate de potassium étant, de préférence, utilisé dans ce cas. 



   Le phosphate bicalcique insoluble est séparé par filtration et séché à une faible température, tandis que la liqueur mère est concentrée et évaporée jusqu'à siccité pour obtenir du nitrate de potassium solide. Au lieu d'employer les hydroxydes alcalins fixes, comme décrit ci-dessus, on peut également utiliser de l'ammoniaque pour la neutralisation partielle de l'acide phosphorique; et, dans ce cas, obtenir une liqueur mère de nitrate   d'ammoniaque   qui est traitée de la manière usuelle pour la production de nitrate   d'ammoniaque   solide. 



   Les phosphates de roche naturels contiennent généra- lernent des impuretés, parmi lesquelles on trouve le carbonate de calcium. Etant donné que ces impuretés sont également atta- quées par le traitement par des acides, le mélange d'acides est proportionné de façon que seulement quatre molécules d'acide nitrique coûteux soient employées pour la libération des deux molécules d'acide phosphorique précieux, tandis que le complément de l'acide nécessaire pour la décomposition complète du phosphate de roche brut consiste en acide sulfu- rique relativement bon marché. 



   Le phosphate bicalcique précipité, qui contient na- turellement un faible pourcentage de sulfate de calcium, est 

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 alors mélangé en toute proportion désirée avec le nitrate de potassium solide, ce dernier étant également légèrement contaminé par du sulfate de calcium. Ce mélange constitue le fertilisant le plus désirable, car il contient un pour- centage élevé d'acide phosphorique utilisable dans un composé de nature neutre et de potasse combinée avec 'de l'azote sous forme de nitrate, forme sous laquelle on admet que l'azote est absorbé par la plante. Le faible pourcentage de sulfate de calcium contenu dans le dit mélange constitue un avantage supplémentaire, étant donné que le soufre est également un des éléments essentiels à la vie des plantes.

   Pour des usages particuliers, le nitrate de potassium peut être remplacé en partie ou en totalité par du nitrate de sodium ou du nitrate d'ammoniaque, dont la production est assurée dans le procédé ci-dessus. 



   Bien qu'on ait indiqué et décrit seulement un mode de réalisation de l'invention, il est évident que la dite invention n'est aucunement limitée au procédé particulier décrit, mais que l'on peut apporter de nombreuses modifica- tions aux opérations de ce procédé, sans sortir pour cela du cadre de l'invention.

Claims (1)

1. RESUME.

   1 . Procédé de production de fertilisants, consistant à soumettre du phosphate de roche, comprenant du phosphate tricalcique, à l'action d'un acide contenant des ions sulfa- tes et nitrates,à retirer le sulfate de calcium insoluble résultant, et à traiter le produit restant de la réaction par un hydroxyde alcalin, de sorte que du phosphate bicalci- que est précipité.

   2 . Procédé de production de fertilisants suivant 1 consistant à soumettre des phosphates de roche, comprenant du phosphate tricalcique, broyés à l'action d'un mélange ou combinaison d'acides sulfurique et nitrique, ce dernier pouvant être ajouté en plus grande proportions ; séparer, <Desc/Clms Page number 7> de préférence par filtration, les produits insolubles (sul- fate de calcium) de la réaction; à soumettre la liqueur-mère à l'action d'une base alcaline, d'un alcalin, d'un composé alcalin ou d'un sel alcalin et à séparer, de préférence par filtration, le phosphate bicalcique précipité, le dit pro- cédé pouvant en outre être caractérisé par les points suivants ensemble ou séparément :

   a) la base alcaline est l'hydroxyde de potassium. b) le composé alcalin est ajouté en quantité suf- fisante à la liqueur-mère pour convertir l'acide phosphori- que de cette liqueur-mère en phosphate bicalcique et combiner les ions nitrates avec l'alcali pour former un nitrate al- calin ; le sel bicalcique et le nitrate alcalin sont séparés, le nitrate alcalin est concentré jusqu'à un état solide; finalement le sel bicalcique et le nitrate alcalin sont mélangés dans les proportions quelconques désirées. c) l'alcalin ou le sel alcalin est ajouté à la liqueur-mère en quantité suffisante pour convertir tout l'acide phosphorique en phosphate bialcalin; d) on ajoute à la liqueur-mère une quantité suf- fisante de base de potasse pour convertir tout l'acide phos- phorique à l'état de phosphate bipotassique ;

   enlève par filtration le phosphate bicalcique précipité, et on concen- tre et on évapore la liqueur-mère afin d'obtenir du nitrate de potassium solide.

   3. Fertilisant comprenant du phosphate bicalcique et du nitrate de potassium en proportion prédéterminées, ou un nitrate alcalin et une faible quantité de sulfate de cal- cium.

   4. Fertilisant dans lequel la totalité ou prati- quement la totalité de l'acide phosphorique est sous la forme de phosphate bicalcique. <Desc/Clms Page number 8> a) La totalité ou pratiquement la totalité de l'azote est sous la forme de nitrate de potassium, ce ferti- lisant'contenant du sulfate de calcium comme impureté. b) Une partie de l'azote est sous la forme de nitrate de potassium, et l'autre partie sous la forme de nitrate d'ammoniaque avec du sulfate de calcium comme impureté. c) Une partie de l'azote est sous la forme d'un nitrate alcalin, et l'autre partie sous la forme de nitrate d'ammoniaque avec du sulfate de calcium comme impureté.