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PROCEDE DE PREPARATION D'ENGRAIS
La présente invention se rapporte au procédé de préparation d'en.. composés grais complexes, principalement de phosphate dicalcique et de nitrate d'ammoniaque, qui consiste à attaquer le phosphate naturel par l'aci- de sulfurique et par l'acide nitrique, suivant la réaction globale :
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1) (PO4)2 ca3 + S4H2 t 4r103 H s 2P'H3 . 2iH03)2 Ca + S04Ca et à soumettre ensuite le produit obtenu à l'action de l'ammoniaque ou d'un sel ammoniacal, suivant la réaction :
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2) 2PO4n3 * 2(HO3) Ca + SC)4Ca + 4NH3 = 2¯po 4CaR + 4TO1TH''f4
Le procédé de l'invention est caractérisé dans son principe en ce qu'il comporte une première phase au cours de laquelle on attaque la totalité du minerai phosphatique par la totalité de l'acide sulfu- rique, à l'exclusion de l'acide nitrique. Dans cette première phase, la proportion de l'acide uulfurique par rapport au phosphate est donc la moitié de celle qui serait nécessaire pour transformer le phosphate en superphosphate. Bien entendu, on tiendra compte, dans le calcul de la quantité d'acide mis en oeuvre, du fait que la roche phosphati-
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que contient des impuretés capables de réagir avec les acides.
Dans la demande de brevet de la demanderesse n 375.906 du 25 juin 1948, (Brevet n 483.518 )pour "Procédé de fabrication d'un engrais contenant plusieurs éléments fertilisants" il a déjà étré proposé, en particulier, de réaliser l'attaque sulfurique de la ré- action (1) séparément et sur une partie seulement du phosphate, soit 1/3 ou 1/2 de la totalité de celui-ci.
Le fait de faire porter, conformément à la présente invention, l'attaque sulfurique initiale sur la totalité du phosphate procure des avantages importants.
Les travaux de la Demanderesse ont établi en effet, que dans les conditions de l'invention, bien que la quantité d'acide sulfurique mis en oeuvre soit seulement la moitié de celle qui serait nécessaire pour obtenir dU superphosphate normal, le complexe apatitique du phos- phate brut at: sa gangue subissent néanmoins des transformationstelles que les phases ultérieures du traitement par l'acide nitrique et par l'ammoniaque sont très avantageusement modifiées
La formation des mousses et le dégagement de chaleur lors de l'attaque nitrique sont considérablement réduits, ce qui supprime pratiquement toute perte d'azote.
On sait, d'autre part, que les difficultés du traitement d'ammo- niation proviennent de l'épaississement de la bouillie au cours de ce traitement, épaississement préjudiciable à la rapidité et à l'homo- généité de l'ammoniation. Le fait d'effectuer l'attaque acide dans les conditions de l'invention confère à la bouillie résultant de cette attaque des qualités telles qu'elle demeure, au cours de l'ammoniation, beaucoup plus fluide que dans les autres procédés, bien que contenant la même quantité d'eau. Ceci permet d'augmenter la vitesse d'introduc- tion de l'ammoniaque (ou du sel ammoniacal utilisé), d'où une réduc- tion du volume de l'appareillage.
A opté de ces avantages principaux, le nouveau procédé entraîne une simplification remarquable de la fabrication : En effet, la tota- lité du phosphate à mettre en oeuvre étant introduite en une seule fois, on évite les risques d'erreur de dosage et de répartition dans
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deux appareils différents.
Par ailleurs, le pré-traitement du phosphate par l'acide sulfu- rique, qui équivaut, dans le procédé faisant l'objet de la présente invention, à la fabrication d'un superphosphate attaqué à 50 % seule- ment, est beaucoup plus aisé à réaliser que la fabrication d'un su- perphosphate ordinaire attaqué à 95 %. On peut effectuer ce pré- traitement sulfurique dans un simple malaxeur, car le superphosphate à 50 % évolue très rapidement et le mûrissement en cave, qu'on a coutume de faire subir au superphosphate normal, devient superflu.
Bien entendu, le pré-traitement sulfurique peut également être réalisé dans une installation ordinaire de fabrication de superphos- phate, et dans ce cas, l'avantage du procédé de l'invention se mani- festera par un débit plus important de l'appareillage puisque l'atta- que à 50% est beaucoup plus rapide que celle à 95 % et que le séjour en cave est rendu beaucoup plus bref, ou même superflu.
On a avantage à effectuer le pré-traitement sulfurique suivant l'invention à une température relativement élevée, de l'ordre de 100 C, ce qu'on peut réaliser pratiquement en utilisant de l'acide sulfu- rique chaud, tel par exemple qu'il sort des chambres de plomb ou en- core en utilisant un malaxeur isolé thermiquement ou à double envelop- pe de chauffage.
On ne sortira pas du cadre de l'invention en mettant en oeuvre un excès d'acide sulfurique ou nitrique, par rapport aux proportions de la réaction (1). Il y aura lieu, dans ce cas, de neutraliser cet excès d'acide par un apport supplémentaire convenable d'ammoniaque ou d'une autre base.
On donne ci-après un exemple de réalisation dé l'invention.
On traite, par 510 K. d'acide sulfurique à 53 Baumé, dans un simple malaxeur bien ventilé, 1 tonne de phosphate du Maroc à 33 % de P2o5 et contenant, entre autres impuretés, 9 % de carbonate de chaux.
On obtient un superphosphate dans lequel le taux d'attaque est de l'ordre de 50 % (P205 insoluble : 10 % environ). Ce produit est reçu dans un malaxeur en même temps que 1.150 K. d'acide nitrique à 36 Baume. La aolubilisation est rapide et complète (P205 insoluble :
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inférieur à 0;5 %); les mousses sont peu abondantes, peu tenaces et les pertes en azote inférieures à 1 %.
La bouillie ainsi obtenue est enfin traitée par 155 K. d'ammo- niac gazeux.
On obtient ainsi un engrais répondant au produit de la réaction (2).
Bien entendu, on peut incorporer à la masse, soit en cours, soit en fin de fabrication, d'autres éléments fertilisants. En parti- culier, si, au produit résultant de l'exemple ci-dessus, on incorpore une tonne de chlorure de potassium, on obtient, après séchage et gra- nulation, un engrais complexe riche, qui, compte tenu de l'évaporation de l'eau au cours des traitements successifs, dose 8 % d'azote, 10 % de P2O5 et 15 % de K20.
REVENDICATIONS.
1. Un procédé de fabrication d'engrais complexes, composés prin- cipalement de phosphate dicalcique et de nitrate d'ammoniaque, du type dans lequel on soumet à l'action de l'ammoniaque le produit ré- sultant de l'attaque du phosphate naturel par l'acide sulfurique et l'acide nitrique dans la proportion définie par la réaction de principe:
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(P04)2 ca3 + SOri2 + 4N03 il . 2Po4:y3 + 2(NO3)2 Ca + S040a caractérisé en ce qu'il comporte une première phase au cours de laquel- le on attaque la totalité du minerai phosphatique par la totalité de l'acide sulfurique, à l'exclusion de l'acide nitrique.
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FERTILIZER PREPARATION PROCESS
The present invention relates to the process for the preparation of complex fatty compounds, mainly of dicalcium phosphate and ammonium nitrate, which consists in attacking the rock phosphate with sulfuric acid and nitric acid, according to the overall reaction:
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1) (PO4) 2 ca3 + S4H2 t 4r103 H s 2P'H3. 2iH03) 2 Ca + S04Ca and then subjecting the product obtained to the action of ammonia or an ammoniacal salt, depending on the reaction:
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2) 2PO4n3 * 2 (HO3) Ca + SC) 4Ca + 4NH3 = 2¯po 4CaR + 4TO1TH''f4
The process of the invention is characterized in principle in that it comprises a first phase during which all of the phosphatic ore is attacked with all of the sulfuric acid, excluding the acid. nitric. In this first phase, the proportion of uulfuric acid relative to the phosphate is therefore half of that which would be necessary to transform the phosphate into superphosphate. Of course, when calculating the amount of acid used, account will be taken of the fact that the phosphate rock
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that contains impurities capable of reacting with acids.
In the applicant's patent application No. 375,906 of June 25, 1948, (Patent No. 483,518) for "Process for manufacturing a fertilizer containing several fertilizing elements" it has already been proposed, in particular, to carry out the sulfuric attack of the reaction (1) separately and on only part of the phosphate, ie 1/3 or 1/2 of the totality thereof.
The fact of carrying, in accordance with the present invention, the initial sulfuric attack on all of the phosphate provides important advantages.
The work of the Applicant has in fact established that, under the conditions of the invention, although the quantity of sulfuric acid used is only half of that which would be necessary to obtain normal superphosphate, the apatitic complex of phos - raw phate at: its gangue nevertheless undergoes transformation such that the subsequent phases of the treatment with nitric acid and ammonia are very advantageously modified
The formation of foams and the release of heat during nitric attack are considerably reduced, virtually eliminating nitrogen loss.
It is known, on the other hand, that the difficulties of the ammoniation treatment arise from the thickening of the slurry during this treatment, a thickening which is detrimental to the rapidity and uniformity of the ammoniation. The fact of carrying out the acid attack under the conditions of the invention confers on the slurry resulting from this attack qualities such that it remains, during the ammoniation, much more fluid than in the other processes, although containing the same amount of water. This makes it possible to increase the rate of introduction of ammonia (or of the ammoniacal salt used), hence a reduction in the volume of the apparatus.
Having opted for these main advantages, the new process leads to a remarkable simplification of manufacture: In fact, all the phosphate to be used being introduced at one time, the risks of error in dosing and distribution are avoided. in
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two different devices.
On the other hand, the pre-treatment of the phosphate with sulfuric acid, which is equivalent, in the process forming the object of the present invention, to the manufacture of a superphosphate attacked at only 50%, is much more. easy to achieve than the manufacture of an ordinary superphosphate attacked to 95%. This sulfuric pretreatment can be carried out in a simple mixer, because the 50% superphosphate evolves very quickly and the aging in the cellar, which is customary for normal superphosphate, becomes superfluous.
Of course, the sulfuric pre-treatment can also be carried out in an ordinary installation for the manufacture of superphosphate, and in this case, the advantage of the process of the invention will be manifested by a greater flow rate of the apparatus. since the 50% attack is much faster than the 95% attack and the cellar stay is made much shorter, or even superfluous.
It is advantageous to carry out the sulfuric pretreatment according to the invention at a relatively high temperature, of the order of 100 ° C., which can be carried out practically by using hot sulfuric acid, such as for example It exits the lead chambers or again using a thermally insulated or double-jacketed mixer.
It will not be departing from the scope of the invention to use an excess of sulfuric or nitric acid, relative to the proportions of reaction (1). In this case, it will be necessary to neutralize this excess acid by a suitable additional supply of ammonia or of another base.
An embodiment of the invention is given below.
One treats, with 510 K. of sulfuric acid at 53 Baumé, in a simple well ventilated mixer, 1 ton of phosphate from Morocco at 33% P2o5 and containing, among other impurities, 9% lime carbonate.
A superphosphate is obtained in which the rate of attack is of the order of 50% (insoluble P205: approximately 10%). This product is received in a mixer at the same time as 1.150 K. of nitric acid at 36 Baume. Aolubilization is rapid and complete (insoluble P205:
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less than 0; 5%); foams are scarce, not very tenacious and nitrogen losses are less than 1%.
The slurry thus obtained is finally treated with 155 K. of gaseous ammonia.
A fertilizer is thus obtained which responds to the product of reaction (2).
Of course, other fertilizing elements can be incorporated into the mass, either in progress or at the end of manufacture. In particular, if one tonne of potassium chloride is incorporated into the product resulting from the above example, after drying and granulation, a rich complex fertilizer is obtained which, taking into account the evaporation of water during the successive treatments, dose 8% nitrogen, 10% P2O5 and 15% K20.
CLAIMS.
1. A process for the manufacture of complex fertilizers, composed mainly of dicalcium phosphate and ammonium nitrate, of the type in which the product resulting from the attack of the phosphate is subjected to the action of ammonia. natural by sulfuric acid and nitric acid in the proportion defined by the principle reaction:
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(P04) 2 ca3 + SOri2 + 4N03 il. 2Po4: y3 + 2 (NO3) 2 Ca + S040a characterized in that it comprises a first phase during which all of the phosphatic ore is attacked by all of the sulfuric acid, with the exclusion of l 'nitric acid.