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Procédé pour produire des engrais mixtes renfermant de l'azote, du phosphore, de la chaux et le cas échéant de la potasse.
Un procédé très avantageux pour produire des engrais mixtes renfermant de l'azote, du phosphore, de la chaux et le cas échéant de la potasse consiste à désagréger du phosphate brut au moyen d'acide nitrique puis à neutraliser le produit de désagrégation acide au moyen de phosphates alcalins ou ammoniacaux basiques et le cas échéant de l'ammoniaque, ou encore uniquement au moyen d'ammoniaque, mais alors en intro- duisant en même temps un complément d'acide phosphorique;
ce procédé exige soit l'emploi d'un acide phosphorique concentré titrant sensiblement plus de 50 % et obtenu par la voie élec- trothermique, soit la concentration pr.éalable d'un acide phos-
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phorique obtenu d'une autre manière, afin que l'acide phos- phorique, soit tel quel soit après l'avoir transformé en une solution de phosphates alcalins ou ammoniacaux, puisse être amené à agir sur le produit de désagrégation avec une concen- tration suffisante.
Or on a trouvé qu'on peut obtenir une notable sim- plification de l'ensemble du processus de fabrication et des appareils nécessaires pour cela en ne concentrant pas préala- blement l'acide phosphorique ou les solutions phosphatiques qu'on doit faire agir sur le produit de désagrégation et, au lieu de cela, en vaporisant par un apport de chaleur exté- rieure au cours même de la neutralisation du produit de désagrégation l'eau introduite avec l'acide phosphorique ou les solutions de phosphates et éventuellement avec l'acide nitrique employé pour la desagrégation.
Contrairement à toute attente, le phosphate dicalcique qui se forme pendant la neutralisation ne passe pas, dans les conditions opératoires, à l'état de phosphate tricalcique insoluble dans le citrate, quoique le phosphate dicalcique soit d'ailleurs sensible aux températures élevées et perde facilement de sa solubilité dans le citrate.
Il y a intérêt, pendant l'évaporation, à maintenir dans le liquide de réaction une valeur de pH variant de 10-4 à 10-6. Dans les limites de cette zône il ne s'évapore à la température d'ébullition du liquide aucune quantité nota- ble soit de vapeurs d'acide soit de gaz ammoniac. Il y a inté- rêt à opérer de façon continue, en faisant pour cela arriver en même temps que la solution de désagrégation acide, dans le mélange déjà neutralisé jusqu'à une valeur de pH de 10-4 à 10-6,de l'acide phosphorique dilué renfermant environ 25 à @
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50 % d' H3PO4 et en introduisant suffisamment d'ammoniaque pour que le liquide de réaction présente constamment la va- leur de PH indiquée.
On chauffera alors le récipient de réac- tion assez fortement pour que, tirant en même temps parti de la chaleur de neutralisation, il s'évapore assez d'eau pour qu'il ne reste plus dans le mélange qu'environ 8 à 10 % d'eau.
Il est alors facile de convertir la masse à l'état de granulé en la pulvérisant ou en la desséchant dans un four tubulaire rotatif. En même temps que l'acide phosphorique et 1''ammoniaque on peut introduire dans le produit de désagrégation du nitrate d'ammonium et des sels potassiques. Toutefois, ces matières complémentaires peuvent aussi être incorporées au produit à un autre stade quelconque du procédé.
EXEMPLE 1
Désagréger 1000 parties de phosphate brut renfer- mant 48 % de CaO et 32 % de P2O5 au moyen de.,2175 parties d'un acide nitrique titrant 46 % en poids. Au produit de désagrégation on ajoute 2070 parties d'un acide phosphorique titrant environ 27 % en poids et 750 parties d'un fondu de nitrate d'ammonium contenant 6 % d'eau.
Verser ce mélange dans un mélange provenant d'une opération précédente, addi- tionné de nitrate d'ammonium et déjà neutralisé au moyen d'ammoniaque, et introduire en même temps de 1-* ammoniaque de manière que le mélange de réaction possède constamment une valeur de PH comprise entre environ 10-4 et 10-6.En même temps, par un apport de chaleur, par exemple en chauffant le récipient de réaction au moyen de serpentins à vapeur ou en employant des évaporateurs spéciaux fonctionnant sous pression normale ou réduite, et tout en utilisant la chaleur de neutra- lisation, vaporiser suffisamment d'eau pour que la masse n'en
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contienne plus qu'environ 10 %.
Continuer ensuite la neutrali- sation par l'ammoniaque jusqu'à ce qu'on obtienne une valeur de PH d'environ 10-6,5 et introduire en même temps 2180 parties de chlorure de potassium (à 57 % de K2O). Dessécher et granu- ler la masse au four rotatif après adjonction de produit fini déjà desséché, ou bien la solidifier par pulvérisation directe.
EXEMPLE 2
Désagréger 1000 parties de phosphate brut renfer- mant 48 % de CaO et 32% de P2O5 au moyen de 3360 parties d'un acide nitrique titrant 46 % en poids. Au produit de désagrégation ajouter 1510 parties d'une solution de phosphate monoammonique, renfermant 43,5 % en poids de phosphate monoam- monique, et 2180 parties de chlorure de potassium (à 57 % de K2O). Verser ce mélange dans un mélange provenant d'une opéra- tion antérieure et déjà neutralisé par l'ammoniaque, et in- troduire en même temps de l'ammoniaque de manière que la masse de réaction ait constamment une valeur de pH d'environ 10-4 à 10-6. En même temps, comme suivant les indications de l'exemple 1, évaporer l'eau jusqu'à ce qu'il n'en reste plus qu'environ 10 %.
Neutraliser au moyen d'ammoniaque jusqu'à une valeur de PH d'environ 10-6,5 au cours d'une opération complémentaire, puis solidifier la masse comme il est dit à l'exemple 1.
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Process for producing mixed fertilizers containing nitrogen, phosphorus, lime and optionally potash.
A very advantageous process for producing mixed fertilizers containing nitrogen, phosphorus, lime and optionally potash consists of breaking up crude phosphate by means of nitric acid and then neutralizing the acidic breakdown product by means of alkali metal or basic ammoniacal phosphates and, where appropriate, ammonia, or alternatively only by means of ammonia, but then by introducing at the same time a complement of phosphoric acid;
this process requires either the use of a concentrated phosphoric acid containing substantially more than 50% and obtained by the electrothermal route, or the prior concentration of a phosphoric acid.
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phoric acid obtained in another way, so that the phos- phoric acid, either as it is after having transformed it into a solution of alkaline or ammoniacal phosphates, can be made to act on the disintegration product with a concentration sufficient.
Now, it has been found that one can obtain a notable simplification of the whole of the manufacturing process and of the apparatuses necessary for it by not concentrating the phosphoric acid or the phosphatic solutions which must be made to act on beforehand. the disintegration product and, instead, by vaporizing by supplying external heat during the actual neutralization of the disintegration product the water introduced with the phosphoric acid or the phosphate solutions and possibly with the nitric acid used for disaggregation.
Contrary to all expectations, the dicalcium phosphate which forms during neutralization does not pass, under the operating conditions, to the state of tricalcium phosphate insoluble in citrate, although the dicalcium phosphate is moreover sensitive to high temperatures and easily lost. of its solubility in citrate.
It is advantageous, during evaporation, to maintain in the reaction liquid a pH value varying from 10-4 to 10-6. Within the limits of this zone, at the boiling point of the liquid, no significant quantity of either acid vapor or ammonia gas evaporates. It is advantageous to operate continuously, for this to happen at the same time as the acid disintegrating solution, in the mixture already neutralized up to a pH value of 10-4 to 10-6, from l dilute phosphoric acid containing about 25% to
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50% H3PO4 and introducing sufficient ammonia so that the reaction liquid constantly has the indicated PH value.
The reaction vessel will then be heated sufficiently strongly so that, taking advantage of the heat of neutralization at the same time, enough water will evaporate so that only about 8 to 10% remains in the mixture. of water.
It is then easy to convert the mass to the granule state by pulverizing it or drying it in a rotary tube furnace. At the same time as the phosphoric acid and ammonia, ammonium nitrate and potassium salts can be introduced into the disintegration product. However, these complementary materials can also be incorporated into the product at any other stage of the process.
EXAMPLE 1
Disaggregate 1000 parts of crude phosphate containing 48% CaO and 32% P2O5 using., 2175 parts of a nitric acid assaying 46% by weight. To the disintegration product are added 2070 parts of a phosphoric acid assaying approximately 27% by weight and 750 parts of a melt of ammonium nitrate containing 6% water.
Pour this mixture into a mixture resulting from a previous operation, added with ammonium nitrate and already neutralized by means of ammonia, and at the same time introduce 1-* ammonia so that the reaction mixture constantly has a PH value between about 10-4 and 10-6 At the same time by adding heat, for example by heating the reaction vessel by means of steam coils or by using special evaporators operating under normal or reduced pressure , and while using the heat of neutralization, vaporize enough water so that the mass does not
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contains more than about 10%.
Then continue neutralization with ammonia until a pH value of approximately 10-6.5 is obtained and at the same time introduce 2180 parts of potassium chloride (at 57% K2O). Dry and granulate the mass in a rotary kiln after adding the finished product which has already dried, or else solidify it by direct spraying.
EXAMPLE 2
Disaggregate 1000 parts of crude phosphate containing 48% CaO and 32% P2O5 using 3360 parts of a nitric acid assaying 46% by weight. To the disintegration product add 1510 parts of a solution of monoammonium phosphate, containing 43.5% by weight of monoammonium phosphate, and 2180 parts of potassium chloride (at 57% K2O). Pour this mixture into a mixture obtained from a previous operation and already neutralized with ammonia, and at the same time introduce ammonia so that the reaction mass has a constant pH value of about 10 -4 to 10-6. At the same time, as described in Example 1, evaporate the water until only about 10% remains.
Neutralize with ammonia to a pH value of about 10-6.5 during a complementary operation, then solidify the mass as described in Example 1.