BE641659A - - Google Patents

Description

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  W :fROO!])1 POUR LA PRODUCTION DE K08MAM DICAWIQU3 PUR ne- 

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Le phosphate dicalcique obtenu industriellement est   généralement   plus ou moine souillé par les substances' accompagnant le phosphate brut naturel, utilisé   comme   ma-   tière   de   départ.   Il   s'agit   le plus souvent de   composés   d'a- luminium, de fer et de fluor, en plus d'autres produite. 



   Dans certains cas, notamment pour le   bétail,   on exige toutefois un phosphate dicalcique pur, ne   renfermant   que peu d'impuretés et dont, notamment, la teneur en fluor ne doit pas dépasser 0,1%. 



   Pour la préparation d'un phosphate dicalcique répondant à ces exigences, on connaît déjà plusieurs pro- positions.   C'est   ainsi, par exemple, qu'il est connu de préparer du phosphate   dicaloique   pur par neutralisation directe d'acide phosphorique pur obtenu par désagrégation de phosphates bruts, avec de l'oxyde ou de   l'hydroxyde   de calcium pur. L'épuration de l'acide entraîne toutefois des frais considérables. 



   Un autre procédé connu permet d'éviter l'épura- tion de l'acide phosphorique brut par précipitation frac- tionnée du phosphate   dicalcique,   en deux phases, par neu-   tralisation   de l'acide non épuré avec de l'oxyde ou de l'hydroxyde de calcium. Dans ce cas, les impuretés sont précipitées au cours de la première phase, alors qu'au cours de la deuxième,on obtient un produit possédant a peu près la pureté exigée. Ce procédé a l'inconvénient qu'on obtient 

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 d* important ## quantités de phosphate diealeique Maillé et qu'une faible quantité seulement peut <tre util!  4  ur le   bétail.   
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  Il est en outre connu de désagréger lia phos- phates brute avec de l'acide nitrique, la eau échéant dga- lamant avec de l'acide chlorhydrique, et de pr4arer# à partir de la solution obtenue, du phosphate oa1oq pur par précipitation fractionnée avec de l'oxyde ou de l'hy-   droxyde   de calcium. Dans ce cas également, les   première*   tractions sont fortement souillées et une   parti*   seulement du phosphate contenu dans la solution est obtenue sous 
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 forme de phosphate diealoique pur. Le filtrat final renfer- me, suivant le genre de l'acide utilisé pour la 4".lr'g.. tion, de très fortes quantité* de nitrate de calcium ou de chlorure de calcium.

   Alors que la solution de chlorure de calcium est pratiquement sans intérêt et que son   élimina*   tion entraîne   marne   souvent des frais considérables, la solution de nitrate de calcium peut être transformée en nitrate de chaux solide; la capacité du marché pour   ce   produit est toutefois limitée.

   Il est enfin aussi   connu   de 
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 précipiter le phosphate dieala1que, A partir de solutions de phosphates bruts désagrégés dans de l'acide nitrique, par neutralisation fractionnée avec de   l'ammoniac    Dans   ce     cas,   le filtrat final est constitué d'une solution de   ni-   trate de   calcium   et   d   nitrate   d'ammonium   ne pouvant être 
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 ou  difficilement transformée en produite ut:LUu.b1,. en pratique. 



   Or, on a trouvé qu'on peut obtenir, de façon plus simple et plus économique, du phosphate   dicaloique   à partir de solutions de désagrégation de phosphates bruts dans de l'acide nitrique, par précipitation   fractionnée   avec de   l'ammoniac   en deux phases, en séparant de la solution par réfrigération une partie du nitrate de   calcium,   de 

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 façon connut, sous forme de tétrahydrate, ea neutralisant ensuite partiellement la solution, dans une preeieire phase, par introduction et t ammoniac ou de gas al81D.1ao&Wt, on ré- glant, après séparation des constituent$ qui ont précipité, dans la solution restante .e rapport OIO/P,O, 1 ,1,?, par addition de nitrate de calcium, et en faisant précipiter,

   par nouvelle introduction d'amoniaop due une deuxième phase, le phosphate d1oalc1qul pur qu'on sépare ensuite de la solution* 
A partir des solutions de désagrégation obtenu.., de façon connue, par traitement de phosphatée brute avec de l'acide nitrique concentré, on sépare par   réfrigération   le nitrate de calcium de façon également connue, sous forée tétrahydratée. La séparation de nitrate de chaux cet, avan- tageusement, effectuée de manière que le rapport pondéral 
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 CaO/P.0 dans la solution débarrassée du nitrate de chaux, s'élève tout au plue à environ 1/1*8. En principe, le rap- port peut être réduit jusqu'à 1/2,3. On neutralise ensuite la solution, par introduction d'ammoniao ,taeeux ou de Mé- langes gazeux renfermant de l'ammoniac  jusqu'à un pH de 2 à 3.

   Une partie de l'acide phosphorique cet alors   préci-   pitée sous forme de phosphate   dicalcique   soluble dans le citrate, toutefois fortement souillé, renfermant, notam- ment, du fluor, phosphate qui, après sa   séparation,   par exemple par filtration, peut être utilisé   ce=*     calais.   
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 Afin de faciliter la filtration du phosphate d1ca1ciqu' se laissant, en général,   difficilement   filtrer, on peut ajouter à la solution du produit désagrégé, après sépara- tion du nitrate de chaux   tétrahydraté   et avant la   préci-   pitation avec de   l'ammoniac,

     une solution aqueuse à environ 
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 40 z 60% en poids de nitrate d'ammonium (rapport en volume solution du produit désagrégé/solution de nitrate d'ammoniu8 . 

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   1/0,5 à 1). La solution de nitrate   d'Ammonium   introduite dans le   processus,   est récupérée comme telle à la fin du procédé et peut être recyclée, le cas échéant après avoir été de nouveau concentrée. Avant de poursuivre la neutra- lisation, on ajoute à la solution du nitrate de calcium an quantité telle que le rapport pondéral Cao/P2O5 s'élève à environ 1/1,27.   On   utilisera à cet effet, avantageusement, une partie du nitrate de calcium tétrahydraté séparé au début du procédé. Le   tétrahydraté   est neutralisé, avant d'être ajouté, à l'état fondu   :au   en dilution avec de l'sau, par exemple avec de   l'ammoniac,   de l'oxyde de   calcium   ou du carbonate de calcium, jusqu'. un pH de 3 à 7.

   On élimine par filtration les proportion. insoluble., constituées en partie de fluorure de calcium. 



   Après addition   à   la solution de désagrégation de la quantité de nitrate de calcium voulue, on introduit dans la solution de l'ammoniac ou des mélanges   Il.eux   ren- fermant de l'ammoniac   jusqu'à   oe qu'elle ait atteint un pH d'environ 5 à 5,5.Le phosphate   dicalcique   obtenu alors sous forme très pure, est séparé par filtration et séché. 



   Le filtrat est constitué par   un*   solution de nitrate d'am-   monium   pratiquement pure, transformable sans difficultés en nitrate d'ammonium solide ou en engrais renfermant du nitrate d'ammonium, tels que   l'ammonitrate   de chaux, etc. 



   Le procédé suivant la présente invention   se   dis-   tingue   des procédés décrits au début du présent mémoire,   par les avantages suivants : :   
Le P2O3 du Phosphate brut est   transformé   en grande partie en phosphate   dicalcique   pur, avec des rende- monts supérieurs à 80%.

   La proportion de phosphate   dical-   cique impur est donc très   faible. ,Comme   autre produit   se-     condaire,   on obtient une solution de nitrate   d'ammonium        é pratiquement pure* se   laissant   transfomer   au*     difficultés.   

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 nt Ala qualité de nitrate de chaux est relativement faible. 
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  -ZMZPLZ 1000 kg de phosphate du  Matoc calciné, renfer- ment environ 54,5 % en poids de CaO, 35,5% en poids de '2 , et   4,2   en poids de fluor   nous     forée   de fluorure, août 
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 désagrégés avec 2360 kg décide nitrique z ,9i en poids* De cette solution, on précipite à l'état cristallin, par réfrigération raz 5*0, 1570 kg de nitrate de ohaux tétrahy- draté 1090 kg Oa(N03)2 pur) qu'on Isole par filtra**   tion*   
La solution de désagrégation ainsi obtenue, partiellement débarrassée du nitrate de chaux, pèse   1810   qg. 
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 Elle renferme environ z en poids de CaO, 19<2% en poids de P.05;"a teneur en fluor s'élève encore 1 environ bzz en poids. 



   Après addition à la solution de désagrégation 
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 de 1500 kg d'une solution à environ 50.- en poids de ultra  te d'ammonium, on introduit dans le mélange de l'auoniao jusqu'â un pH de 293. Le précipité ainsi obtenu, constitué en majeure partie de phosphate dicalcique impur, est isolé par filtration et lavé. L'eau de lavage est ajoutée au filtrat. Le précipité pèse   242   kg et renforce 22 % en 
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 poids de2 5  13#2 % en poids de fluor et 2,9 en poids de nitrate dtaon1um. Ce résidu peut être utilisé tel quel comme engrais ou pour la préparation d'engrais complètek L'acide phosphorique   qu'il   contient est soluble à raison d'environ 98 % dans le citrate (d'après   l'analyse   avec la solution de Petermann). 



   Le filtrat Mélangé   avec l'eau   de lavage,  d'un   
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 poids de 3990 kg, renferme 7,45 % en poids de P205" z en poids de fluor,   3,35 %   en poids de   CaO   et   30,3 %   en 
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 poids de nitrate d'ammonium. On ajoute au filtrat 586 kg 

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 d'une solution à 50 % en poids de nitrate de chaux 
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 correspondant à une teneur an Oa(N ;3)2 de 293 kg* La solution de nitrate de chaux est obtenue à partie   du     nitra-   te de chaux tétrahydraté qui a précipité de la solution de 
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 désagrégation, par dilution avec de l'eau jusqu'à ose tue- nour en Ca(NO,)2 de 50% en poids.

   On neutralise ensuite avec de l'oxyde de calcium jusqu'à un pâ de 5r$ 6,0, puis on filtre* La solution de nitrate de chaux ainsi ob- tenue a une teneur en fluor inférieure à   0,005   en poids, 
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 alors que la teneur en fluor du nitrate de chaux tdtrahy- draté qui a précipité au début, s'élève à 0,6 en poids* Après addition de la solution de nitrate de chaux, 
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 on neutralise, à 60.0, avec de l'ammoniac gazeux jusqu'à un pH de 5p2o Le phosphate dioalciqut très pur ainsi obte- nu, est séparé par filtration, lavé et séché. 



     On   obtient un rendement de 581 kg   d'un   produit sec, présentant à peu près la composition suivantes 
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 50.1 en poids P205 ( dont 9Ô,5# solubles dans le citrate (Petermann) 39,6% en poids CaO 0,08% en poids ? 0,2% en poids N 
82% du phosphate brut mis en oeuvre sont donc transformés en phosphate   dicalcique   pur. 



   Le filtrat, d'un poids de   4440   kg, est   constitué   d'une solution de nitrate   d'ammonium   à environ 33,3% en poids, pratiquement pure, renfermant,   comme   impuretés, environ   0,07%   en poids de CaO et   0,09 %   en poids de P2O5. 



   On obtient en outre un   excès   de 797 kg de ni- 
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 trate de calcium (calculé comme Ca(N ;3)2 , 09j. Le Phoo- phate   dicalcique   pur obtenu au cours de la deuxième phase, ne   renferme   que   1%   en poids environ du fluor initialement contenu dans le phosphate brut mis en oeuvre.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1.- Procédé pour la production de phosphate dical- ci que pur à partir de solutions de phosphates bruts désagré- gées dans de l'acide nitrique, par précipitation fraction- née avec de l'ammoniac, en deux phases, caractérisé en ce qu'on sépare de la solution, de façon connue, par réfrigé- ration, une partie du nitrate de calcium sous forme titra- hydratée, on neutralise ensuite la solution partiellement, dans une première phase, par introduction d'ammoniac ou de gaz ammoniacaux, on établit dans la solution restante, après séparation des constituante qui ont précipite, par addition de nitrate de calcium, le rapport CaO/P2O5 à 1/1,27 et on précipite, dans une deuxième phase, par nou- velle introduction d'amoniac,

   le phosphate dicalcique pur qu'on sépare ensuite de la solution* 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on porte dans la solution de désagrégation, par séparation du nitrate de calcium, le rapport molaire CaO/ P2O5 à 1/1,8 - 1/2,3.

   3.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce qu'on ajoute à la solu- tion de désagrégation, après séparation du nitrate de cal- cium, une solution aqueuse à 40 - 60 % en poids de nitrate d'ammonium.

   4.- Procédé suivant l'une ou l'autre don revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'on arrête la neutralisa- tion, dans la première phase, à un pH de 2,0 à 3.

   5.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revandica- tions 1 à 4, caractérisé en ce qu'on arrête la neutralisa- tion, dans la deuxième phase, à un pH de 5 à 5,5.