Procédé pour la fabrication d'un engrais composé en partant d'une solution acide contenant du fluor, du calcium et de l'acide phosphorique. On sait qu'on peut fabriquer des engrais composés en neutralisant une solution acide, formée par attaque de phosphate brut à l'aide d'acides ou de mélanges d'acides appropriés, éventuellement après avoir éliminé une partie du calcium dissous ou après avoir ajouté de l'acide phosphorique.
De nombreux phosphates bruts contenant une proportion considérable de fluor (2 à 4 %), la présence dudit fluor dans le liquide acide de traitement, lors de la neutralisation, tend à favoriser la formation de phosphates de chaux insolubles dans une solution de ci trate.
Par exemple, lorsqu'on désire fabriquer un engrais composé par dissolution d'un phosphate brut, contenant du fluor, dans l'acide nitrique, élimination d'une partie du nitrate de chaux formé et, ensuite, neutrali sation à l'ammoniaque de la solution au sein d'un milieu légèrement acide (pH environ 5,5), la solubilité du phosphate de chaux contenu dans le produit final dans une solution de citrate, ne dépasse 90 % que lorsque le pour centage de fluor dans ledit produit final s'élève à moins de 0,3 %.
On a proposé de nombreux procédés pour éliminer le fluor du phosphate brut ou de la solution provenant de l'attaque par un acide, avant de procéder à la neutralisation. Ces procédés se basent sur la formation soit d'un composé volatil, soit d'un composé insoluble du fluor.
Tours ces procédés comportent des désavan tages: nécessité d'utiliser des appareils plus compliqués, élévation des frais de fabrication à cause de l'emploi de matières auxiliaires spé ciales. fitrage difficile des précipités for més.
Il a été trouvé qu'il est possible de fabri quer des engmais, dans le phosphate de chaux possède une grande solubilité dans une solu tion de citrate, même quand on part de phos phates bruts ayant une forte proportion de fluor, sans qu'il soit nécessaire d'effectuer une élimination de fluor.
L'invention a donc pour objet un procédé de fabrication d'un engrais composé, dans lequel on introduit, dans un milieu acide, une solution contenant du fluor, du calcium et de l'acide phosphorique, ainsi qu'un agent neutralisant, on concentre par évaporation le liquide obtenu et on l'amène finalement à sic cité.
Ce procédé est caractérisé par le fait que l'introduction de ladite solution acide et du- dit. agent neutralisant dans le milieu acide s'effectue de façon que le pH dudit milieu ne s'élève pas au-dessus de 2,5, le liquide obtenu étant. concentré par évaporation, alors qu'il se trouve dans ces conditions d'acidité. Avant d'être amené à l'état de masse sèche, le pro duit. obtenu après la concentration peut être soumis, éventuellement, à une neutralisation subséquente.
Avantageusement, l'introduction de la solution acide et de l'agent neutralisant s'effectue en plusieurs étapes.
Dans la, première étape, par exemple, on opère de façon que le pH du milieu reste au- dessous de 1,0, dans la deuxième étape de fa çon que le pH s'élève entre 1,0 et 1,5 et, dans @a troisième étape, de façon que ce pH monte au-dessus de 1,5, mais ne dépasse pas 2,5.
Pour obtenir un engrais multicomposé, des composants d'engrais supplémentaires peu vent être ajoutés, sans inconvénient, à la masse au cours du processus.
Exemple: 513 kg de phosphate kola, contenant 51,6% CaO, 39,1% P2O5 et 3,1% F, sont dissous dans 1310 kg d'acide nitrique à 53 % à une température de 80-90 C. En refroidissant la solution jusqu'à 18 C, 456 kg de nitrate de calcium tétrahydraté cristallisent, ainsi que 13 kg de produits accessoires, qu'on enlève; de cette façon laproportion molaire CaO/P2O dans la solution qui reste devient 1,93.
On réunit sans interruption cette solution acide et de l'ammoniaque dans un milieu acide - qui se compose d'une eau mère d'une opé ration précédente - de façon que le pH se maintienne à 2,0. Dans ce but, on introduit 120 kg d'ammoniaque par 1374 kg de solu tion acide; la concentration s'effectue sous l'effet de la chaleur de la réaction par dé part de 400 kg de vapeur d'eau. Le résidu obtenu (1094 kg) est soumis à une neutrali sation jusqu'à un pH d'environ 4,5, en intro duisant encore 7 kg d'ammoniaque (15 kg d'eau s'échappent encore) et, pour finir, à une granulation, à un séchage, à un refroidis sement et à un tamisage.
Le produit final ainsi obtenu (1000 kg) contient 20,2 % P205, dont 98,2 % soluble dans une solution de citrate, 15,34 % CaO et 20g55% N, tandis que le pourcentage du fluor s'élève à 0,95 %, ce qui, en opérant se lon les procédés suivis jusqu'à présent, aurait occasionné une diminution jusqu'à 60-70 % de la solubilité du phosphate de chaux dans une solution de citrate.
La phosphate de chaux (34,7 %) de l'en grais composé consiste entièrement en phos phate bicalcique. Cet engrais contient, en outre, 57,7% de nitrate d'ammonium et 3,4% de monophosphate d'ammonium.
Le procédé selon l'invention s'applique évidemment au traitement de solutions acides résultant de l'attaque de phosphate brut avec d'autres acides que l'acide nitrique; de même l'agent neutralisant peut être autre que NH3. Il n'est point nécessaire d'éliminer une partie du nitrate de chaux de la solution (comme on l'a fait dans l'exemple) ou bien d'ajouter une certaine quantité d'acide phosphorique à la solution, afin d'ajuster le rapport à une valeur determinée, avant de procéder à la neutralisation.
Les recherches ont montré que, si l'on ne veille pas à ce que le pH ne dépasse pas 2,5 lors de la neutralisation et de la vaporisation, il tend à se former de la fluoapatite, insolu ble dans une solution de citrate, et que même le phosphate bicalcique déjà formé tend à se convertir en fluoapatite selon l'équation:
EMI0002.0015
6 <SEP> Ca.HP04 <SEP> + <SEP> 3 <SEP> Ca++ <SEP> + <SEP> Ca.F2 <SEP> > <SEP> [Ca3(P04)2]3 <SEP> . <SEP> CaF2 <SEP> + <SEP> 6 <SEP> H+.
La fluoapatite formée enveloppe les grains de phosphate bicalcique d'une pellicule et amoindrit ainsi la solubilité du produit. dans une solution de citrate dans une mesure con sidérable.