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"Procédé pour la fabrication de cyanamide calcique sous forme de granulés stabilisés"
La présente invention a pour objet un procédé permet- tant la fabrication d'engrais à base de cyanamide calcique sous la forme de granules stabilisés et enrobés. Elle comprend également des appareillages pour la mise en oeuvre de oe pro- cédé et, à titre de produits industriels nouveaux, les granulés de cyanamide calcique obtenue à l'aide de celui-ci,
On sait que la cyanamide calcique est obtenue indus triellement 'par l'azotation du carbure de calcium.
Une méthode bien connue et largement industrialisée consiste à réaliser la fixation de l'azote en discontinu sur des masses de carbure
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oroyé. On obtient ainsi, âpres réaction, des paine de oyana- mide calcique frittes qui servent de matière de bas. pour la préparation de divora types d'engrais composta. Unu autre méthode consiste 4 réaliser l'azotation directe en continu de carbure de calcium concassé ou broyé.
L'une ou l'autre de ces méthodes conduisent à un produit industriel constitue essentiellement par un mélange de cyanamide calcique, de chaux vive, de carbone et de diver- ses impuretés provenant des matières premières mises en jeu, avec un faible pourcentage de carbure non azoté. Par suite de la présence de chaux vive, ce produit brut s'hydrate facilement avec augmentation de volume et désagrégation en fine poussière.
Il est donc impératif, pour sa conservation, de le tenir à l'abri de l'humidité atmosphérique, Los granulés de cyanamide provenant notamment du concassage et de la granulation des pains de produit brut doivent, pour leur commercialisation, être logés dans des emballages rigoureusement étanches et leur stockage en vrac est impossible. La réalisation d'emballages étanches présente elle-même de grosses difficultés qui tien- nent à la nature même.de l'emballage, c'est-à-dire à son prix de revient, et à sa fermeture hermétique après remplissage.
La commercialisation de la cyanamide a donc amené à rechercher d'autres solutions dont la plus usitée consiste à faire absorber au produit toute l'eau qu'il est susceptible de fixer avant de le mettre en vente. Cette solution entraîne une dépense d'énergie, una perte d'azote, sans augmenter la valeur fertilisante de l'engrais.
On a envisagé depuis longtemps une autre solution qui consiste à enrober chaque grain de cyanamide d'une pellicule imperméable. C'est ainsi qu'ont été essayés, entre autres,
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des concentrés de lessives sulfitiquea provenant de papeteries, ou de l'huile d'enthracène, sans obtenir un résultat accep- table. L'enrebage à la paraffine conduit à de meilleurs ré- sultats mais la prix en rend le procédé très coûteux.
Les carénera bien connues en soufre dans certaines cultures, jointes au fait qu'il s'agit d'un produit abondant et bon marché ont amené la demanderesse à enrober las graine .de cyanamide bruts d'une pellicule da soufre. On réalise ceci, par exemple, en traitant les grains chauds avec une proportion définie de soufra fondu et en laissant refroidir les grains ainsi enrobés, Gaux-ci acquièrent alors une sta- bilité quasi complète vis-à-vis des agents atmosphériques, ce qui permet leur stockage en vrac ou leur ensachage et leur commercialisation dans des emballages ordinaires.
Les grains, ainsi enrobés de soufre, bien que stables vis-à-vis de la vapeur d'eau atmosphérique, se laissent cependant len- tement attaquer pr l'eau en phase liquide ou par la terre humide. La pellicule superficielle da soufre ne nuit en rien à l'action fertilisante du produit; au contraire, la présence de soufre confère à ct engrais une valeur supplémentaire du fait de son action particulière. Le soufre et l'azote sont en effet étroitement associés dans le métabolisme de la plan-ce et l'élaboration do certaines protides, tandis que le soufre non combiné a una action bienfaisante sur la vie microbienne du sol.
Le procédé de fabrication salon l'invention consiste donc essentiellement à truiter des grains de cyanamide vive (c'est-à-dire non hydratée) ou des crains du cyanamide par- tiellement hydratée, chauffés à une température supérieure au point de fusion du soufre avec une proportion de soufre
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fondu suffisante pour former sur chaque grain une pellicule superficielle continue. Cdtte proportion peut être généra- lement comprise entre quelques % et 20 % en poids par exemple.
La viscosité du soufre liquide augmentant brusquement à
160 C à la suite d'une transformation allotropique bien connue, il est avantageux d'opérer entre 120 et 160 C.
La description complémentaire ci-après, avec réfé- rence aux dessins annexes, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bian comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui rassortent tant du texte que des dessina faisant, bien entendu$ partie do cette invention. Dans les dessins : : - la Fig. 1 est une coupe schématique d'un appareil- lage permettant une misa en oeuvre en discontinu du procédé salon l'invention; - la Fig. 2 est un.3 coupe schématique d'un appareil- lage permettant la réalisation en continu du procédé.
Dans le mode de réalisation de la Figure 1, on voit en 1 et 2 des récipients contenant en stock respectivement do la cyanamide en graine et du soufre liquide ou pulvérulent.
Ces produits sont introduite un discontinu, au moyen d'organes du dsage 3 Jt 4 appropriés dans un mélangeur rotatif 5 hauf- fé à une température supérieure au peint de fusion du soufre.
..près una durée de mélange suffisante, généralement de l'or- dre de quelques dizaines de minutes, les grains de cyanamide humectés de soufre sont déchargés par l'intermédiaire d'une trémie 6 dans un appareil refroidisseur 7 destiné à abaisser 1a température du produit su-dessous du point do fusion du soufre.
La couche de soufre fondu qui recouvre chaque grain cristallise alors en formant une pellicule continue imper- méable aux agonis atmosphériques,
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Dans le mode de réalisation de la Figure 2, la cyana- mide calcique granulée contenue dans le récipient 1 est intro- duite en continu au moyen d'un organe de dosage 3' dans un appareil réchauffeur 8 capable de porter le produit à une température supérieure au point de fusion du soufre et qui comporte une via transporteuse 9. A la sortie de cet appa- rail, une proportion définie de soufre fondu ou pulvérulent provenant du récipient 2 est ajoutée au granulé chaud par un autre organe do dosage 4', at le mélange dea deux produits est traité en continu dans un tambour mélangeur 1C.
Les grains humectés de soufre fondu chaud sont ensuite admis en continu dans un appareil refroid'sseur 7' où la température des ,grains est abaissée au-dessous du point de fusion da soufre, de sorte que, comme dans le cas précédent, le soufre fondu entcurant les grains cristallise en une pellicule continue préservant chacun d'eux de l'action des agents atmosphériques.
Voici des exemples d'application du procédé : EXEMPLE 1.- :un traitant en discontinu dans l'appareillage de la Figure 1 100 kilogrammes de cyanamide granulée à 23 % d'azote avec 9 kilogrammes de soufre fondu, on obtient 109 kilogrammes d'un engrais titrant 21,5 % et contenant environ 8 % de soufre.
EXEMPLE 3. -
Dans l'appareillage en continu de la Figure 2, on traite 100 kilogrammes par heure de cyanamide granulée à 22 % d'azote avec une quantité de soufre fondu de 4,5 kg par heure; on obtient une production horaire de 104,5 kg d'un engrais granulé titrant 21 % d'azote et environ 4 % de soufre.
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EXEMPLE 3. -
Dans l'appareillage de la Figure 2, on traite 100 kilogrammes par heure de granulés de cyanamide provenant de l'azotation directe de grains de carbure de calcium (granulée KNAPSACK), et titrant 22,5% d'azote avec 7 kilogrammes de soufre; on obtient ainsi une production horaire de 107 kilo- grammesd'un engrais titrant environ 21 % d'azote et conte- nant 6,5 % de soufre.
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"Process for the manufacture of calcium cyanamide in the form of stabilized granules"
The present invention relates to a process allowing the manufacture of calcium cyanamide-based fertilizers in the form of stabilized and coated granules. It also includes equipment for carrying out this process and, as new industrial products, the calcium cyanamide granules obtained using it,
It is known that calcium cyanamide is obtained industrially by the nitrogenation of calcium carbide.
A well-known and widely industrialized method consists in carrying out the fixation of nitrogen in discontinuous on masses of carbide
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oroye. Thus, after reaction, sintered calcium oyanamide wools are obtained which serve as stocking material. for the preparation of divora types of compost fertilizer. Another method is to carry out continuous direct nitrogenation of crushed or ground calcium carbide.
One or the other of these methods lead to an industrial product consisting essentially of a mixture of calcium cyanamide, quicklime, carbon and various impurities originating from the raw materials used, with a small percentage of carbide. non-nitrogenous. Due to the presence of quicklime, this crude product hydrates easily with an increase in volume and disintegration into fine dust.
It is therefore imperative, for its conservation, to keep it away from atmospheric humidity, Los granules of cyanamide coming in particular from the crushing and granulation of loaves of raw product must, for their marketing, be housed in packaging. strictly sealed and their storage in bulk is impossible. The production of airtight packaging itself presents great difficulties which have to do with the very nature of the packaging, that is to say its cost price, and its hermetic closure after filling.
The marketing of cyanamide has therefore led to the search for other solutions, the most common of which consists in making the product absorb all the water that it is capable of fixing before putting it on sale. This solution involves an expenditure of energy, a loss of nitrogen, without increasing the fertilizing value of the fertilizer.
Another solution has long been considered which consists in coating each grain of cyanamide with an impermeable film. This is how, among others,
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sulphite lye concentrates from paper mills, or enthracene oil, without obtaining an acceptable result. Paraffin embedding leads to better results, but the price makes the process very expensive.
The well-known kerosene of sulfur in certain cultures, together with the fact that it is an abundant and inexpensive product, have led the Applicant to coat the seed .de crude cyanamide with a film of sulfur. This is achieved, for example, by treating the hot grains with a defined proportion of molten sulfur and allowing the grains thus coated to cool, the latter then acquire almost complete stability with respect to atmospheric agents, which allows them to be stored in bulk or bagged and marketed in ordinary packaging.
The grains, thus coated with sulfur, although stable with respect to atmospheric water vapor, are however slowly attacked by water in the liquid phase or by damp earth. The surface layer of sulfur does not interfere with the fertilizing action of the product; on the contrary, the presence of sulfur gives this fertilizer an additional value because of its particular action. Sulfur and nitrogen are in fact closely associated in the metabolism of the plant and the development of certain proteins, while the non-combined sulfur has a beneficial action on the microbial life of the soil.
The manufacturing process according to the invention therefore consists essentially in trouting grains of living cyanamide (that is to say not hydrated) or partially hydrated cyanamide grains, heated to a temperature above the melting point of sulfur. with a proportion of sulfur
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sufficient melt to form a continuous surface film on each grain. This proportion can generally be between a few% and 20% by weight, for example.
The viscosity of liquid sulfur sharply increasing to
160 C following a well-known allotropic transformation, it is advantageous to operate between 120 and 160 C.
The additional description below, with reference to the appended drawings, given by way of nonlimiting examples, will give a good understanding of how the invention can be carried out, the particularities which bring together both the text and the drawings making, of course part of this invention. In the drawings:: - Fig. 1 is a schematic sectional view of an apparatus allowing a discontinuous implementation of the method according to the invention; - Fig. 2 is a schematic sectional view of an apparatus enabling the process to be carried out continuously.
In the embodiment of Figure 1, one sees in 1 and 2 of the containers containing in stock respectively do cyanamide in seed and liquid or pulverulent sulfur.
These products are introduced discontinuously, by means of suitable dsage members 3 Jt 4 in a rotary mixer 5 heated to a temperature above the sulfur melt paint.
..after a sufficient mixing time, generally of the order of a few tens of minutes, the cyanamide grains moistened with sulfur are discharged via a hopper 6 into a cooling device 7 intended to lower the temperature. of the product below the melting point of sulfur.
The layer of molten sulfur which covers each grain then crystallizes, forming a continuous film impermeable to atmospheric agonies,
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In the embodiment of FIG. 2, the granulated calcium cyanamide contained in the container 1 is continuously introduced by means of a metering member 3 'into a heating apparatus 8 capable of bringing the product to a temperature. greater than the melting point of sulfur and which comprises a conveyor via 9. At the outlet of this apparatus, a defined proportion of molten or pulverulent sulfur coming from the container 2 is added to the hot granule by another dosing member 4 ', at the mixture of two products is continuously processed in a mixing drum 1C.
The grains moistened with hot molten sulfur are then admitted continuously into a cooling apparatus 7 'where the temperature of the grains is lowered below the melting point of sulfur, so that, as in the previous case, the sulfur molten entcurant grains crystallizes in a continuous film preserving each of them from the action of atmospheric agents.
Here are examples of application of the process: EXAMPLE 1.-: a batch treating in the apparatus of Figure 1 100 kilograms of granulated cyanamide at 23% nitrogen with 9 kilograms of molten sulfur, one obtains 109 kilograms of a fertilizer grading 21.5% and containing about 8% sulfur.
EXAMPLE 3. -
In the continuous apparatus of FIG. 2, 100 kilograms per hour of granulated cyanamide at 22% nitrogen are treated with a quantity of molten sulfur of 4.5 kg per hour; one obtains an hourly production of 104.5 kg of a granulated fertilizer titrating 21% nitrogen and about 4% sulfur.
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EXAMPLE 3. -
In the apparatus of Figure 2, 100 kilograms per hour of cyanamide granules obtained from the direct nitrogenation of calcium carbide grains (KNAPSACK granule), and titrating 22.5% nitrogen with 7 kilograms of sulfur, are treated. ; this gives an hourly production of 107 kilograms of a fertilizer containing about 21% nitrogen and containing 6.5% sulfur.