Procédé perfectionné de fabrication d'un engrais phosphaté. IL est généralement admis que l'acide phosphorique contenu dans un engrais est d'autant plus facilement assimilable par les plantes qu'il est. plus soluble dans le citrate d'ammonium. La valeur marchande d'un engrais et son efficacité agronomique sont. ainsi étroitement liées à la solubilité dans le citrate d'ammonium.
Or, la fabrication d'engrais phosphaté comprend ordinairement une solubilisation de l'acide phosphorique -d'un phosphate naturel par un acide minéral, tel que l'acide sulfu rique, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique ou ].'acide phosphorique. Il y a toutefois inté rêt à. éviter que l'engrais final ait une acidité très accentuée, car des engrais fortement. acides présentent de sérieux inconvénients. De tels engrais en particulier peuvent atta quer les sacs dans lesquels ils sont transportés et, s'ils sont mélangés avec des produits azo tés, ils peuvent donner lieu à des pertes d'azote.
C'est pourquoi les engrais sont ordinaire ment soumis à une neutralisation. Cependant, on constate que cette neutralisation a pour effet. de diminuer la solubilité de l'acide phos phorique dans le citrate d'ammonium.
D'autre part, au cours du séchage, une fraction de l'acide phosphorique précédem ment, solubilisé devient. insoluble dans le citrate d'ammonium, et cette fraction est. d'autant plus grande que la température de séchage est phis élevée. Enfin, même si la neutralisation a été incomplète et le séchage effectué à basse tem pérature, on constate parfois que la solubilité de l'engrais ne se maintient pas à. une valeur constante et qu'elle diminue au cours du temps.
Les auteurs de la présente invention ont découvert que cette diminution de solubilité pouvait être évitée par une addition conve nable d'un composé de magnésium.
L'invention a donc pour objet un procédé de fabrication d'un engrais phosphaté par attaque d'un phosphate à l'aide d'au moins un acide, caractérisé en ce qu'on ajoute à la masse, au cours de la fabrication dudit engrais, un composé de magnésium en quan- tité telle que l'engrais fini renferme 0,1 à 2% en poids de magnésium.
Dans une forme d'exécution particulière, le procédé comprend l'attaque d'un phosphate naturel par l'acide nitrique et la neutralisa tion de la masse. Dans ce cas, le composé de magnésium est introduit dans la masse résul tant de l'attaque avant. neutralisation de cette masse.
Les auteurs de l'invention ont constaté que si, après avoir effectué cette addition de magnésium, on neutralise la masse par une base, ou tout autre agent neutralisant, l'acide phosphorique contenu dans l'engrais final est soluble dans le citrate d'ammonium.
Dans certains cas cependant, la solubilité n'est pas parfaite, mais les inventeurs ont observé qu'elle devenait totale si l'on intro duisait des ions sulfuriques.
De préférence donc, on ajoute au produit de l'attaque du phosphate naturel par l'acide nitrique et avant neutralisation, non seule ment des ions magnésium, mais encore des ions sulfuriques en quantité équivalente aux ions magnésium, la proportion adoptée étant d'au moins 20 ions Mg et 20 ions S04 pour 100 molécules P205.
Dans la réalisation préférée de l'invention, on utilise, pour l'attaque du phosphate natu rel, de l'acide nitrique à 501/o environ, c'est- à-dire de l'acide commercial. La quantité. d'acide nitrique utilisée dépend de la compo sition du phosphate naturel. Elle doit. être; au moins égale à celle nécessaire pour que tout l'acide phosphorique devienne soluble dans l'eau. L'excès d'acide est déterminé en fonction de l'engrais qu'on désire obtenir.
Au produit de l'attaque on ajoute des ions magnésium sous forme d'un composé quelconque de ce corps (oxydes, sels de magnésium tels que carbonates, silicates, phosphates, ou matières naturelles contenant ces corps).
Si la quantité de magnésium à. incorporer dans la masse résultant de l'attaque doit être, comme on l'a indiqué ci-dessus, au moins égale à 20 atomes de magnésium pour 100 molécules de P205, c'est qu'une addition moindre conduirait à une solubilité incom plète de l'acide phosphorique dans le citrate d'ammonium. Une addition plus importante ne serait pas nuisible, mais ne procurerait. aucun avantage sensible. Il convient de remarquer que la. quantité de magnésium incorporée peut être très faible.
La proportion indiquée ci-dessus corres pond à 20 X 24 ou 480 parties de magnésium (en poids) pour 100 X 142 ou 14'200 parties de P205 soit 3,4% et si l'engrais complexe finalement obtenu titre par exemple 10% d'acide phosphorique,
la proportion de magné- sium dans cet engrais est de 0,3-1% seule- ment. Quant aux ions sulfuriques, ils peuvent être introduits sons forme d'acide sulfurique ou d'un sulfate, tel qu'un sulfate alcalin ou alcalino-terreux.
La proportion d'ion sulfurique incorporé à l'engrais est très minime. Les ions S04 sont ajoutés en quantités équivalentes aux ions Mg et comme 96 grammes d'ions S04 correspon dent à 24 grammes d'ions magnésium, la pro portion de S04 par rapport à L'engrais final doit être
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soit 1,36%.
Cette quantité est. au moins 5 fois plus faible que celle nécessaire pour fixer à l'état de sulfate de calcium tout le calcium restant à l'état de nitrate après l'introduction d'ammoniac.
La. masse d'attaque avant été additionnée d'ions magnésium et d'ions sulfuriques, on la traite par l'ammoniac qu'on introduit de préférence à l'état gazeux par injection directe dans la pâte, convenablement agitée.
L'addition d'ammoniac a pour effet de neutraliser la pâte et de convertir en phos phate bicalcique l'acide phosphorique mis en solution au moment de l'attaque. Il se forme en même temps du nitrate d'ammonium aux dépens d'une partie du nitrate de calcium présent.
L'addition de l'ammoniac est poursuivie jusqu'à réaction franchement alcaline de la masse, la. phase liquide atteignant finalement un pH voisin de 10.
L'invention permet. de réaliser dans de bonnes conditions un procédé qui n'a pu être appliqué industriellement. jusqu'à présent parce qu'il conduisait à une solubilité insuffi sante de l'acide phosphorique dans le citrate d'ammonium. Ce procédé consiste à attaquer.
un phosphate naturel par l'acide nitrique, à ajouter du<U>gaz</U> ammoniac pour précipiter le phosphate bicaleique, luis du carbonate ou bicarbonate d'ammonium (ou encore du gaz carbonique et de l'ammoniac) pour convertir le nitrate de calcium, sel très avide d'eau, en nitrate d'ammonium et en carbonate de cal cium. - Un tel procédé aurait. été moins coûteux que les procédés actuels puisqu'il fixait le calcium du nitrate de calcium sous la forme de carbonate de calcium, au lieu de le fixer à l'état de sulfate ou de phosphate de cal- citiiii. Mais il se heurtait jusqu'à présent à.
)'impossibilité de fixer une quantité appré ciable de gaz carbonique dans la pâte à un 1,11 très inférieur à 7 et si l'on neutralisait jusqu'à un pH voisin de 7, on diminuait la solubilité du phosphate bicaleique dans le citrate d'ammonium.
()'rrâee à. l'addition d'un composé de magné- sinin effectuée conformément à la présent invention, le procédé qui vient d'être men tionné peut être réalisé industriellement, car un pH voisin de 10 peut être atteint sans qu'il en résulte aucune diminution de la solubilité clans le citrate d'ammonium.
Dans un mode de réalisation avantageuix (le l'invention, après avoir ajouté au produit de l'attaque d'un phosphate naturel par l'aide nitrique, des ions magnésium et éven tuellement une quantité équivalente d'ions sulfuriques, on introduit dans la pâte, de l'ammoniac en quantité équivalente à l'acide nitrique utilisé pour l'attaque, puis du gaz carbonique jusqu'à neutralisation de tout l'excès d'ammoniac.
La. pâte peut alors être séchée et granulée, et l'engrais ainsi obtenu est épandable.
On peut toutefois avant séchage ajouter à la finasse un sel de potassium si l'on désire que l'engrais final contienne de la. potasse.
Exemple <I>1:</I> On attaque 1000 kg de phosphate de cal- eiLim naturel du Maroc à 33% de P205 par 1464 k- d'acide nitrique à 501/o.
La pâte obtenue est traitée par 80 kg de gaz ainmoniae de façon à transformer tout le P.,05 en phosphate bicalcique. La masse est ensuite introduite dans une cuve étanche et additionnée de 550 kg de bicarbonate d'ammo nium cristallisé de façon à transformer tout le nitrate de calcium en nitrate d'ammonium et en carbonate de calcium. La pâte ainsi obtenue est. mélangée au pro duit sec résultant d'une opération antérieure puis additionnée de 120 kg de sulfate de magnésium hydraté.
On procède alors à la granulation et les granules obtenus sont introduits dans un séchoir rotatif et les fines sont. remises dans le circuit pour une nouvelle granulation.
On obtient 2300 kg d'un engrais conte nant: 14% de P205 soluble dans le citrate d'ammonium, 7 0/a d'azote ammoniacal et 711/o d'azote nitrique. Exemple <I>2:</I> On prend 2500 kg de phosphate du Maroc tY-pe Louis Gentil titrant 32% P205 et on les traite par 3230 litres d'acide .nitrique à 54 %.
Au produit de cette attaque on ajoute 2.60 kg de nitrate de magnésium (N03) 2Mg, 6 H20 et 188 kg de sulfate de calcium dihy- draté; on injecte ensuite 650 kg d'ammoniac. On refroidit la pâte au-dessous de 60 C, puis on introduit 450 kg de gaz carbonique.
Après séchage de la pâte, on obtient 0000 kg d'un engrais contenant Azote nitrique 8,350./o Azote ammoniacal 8,3% Acide phosphorique total 13,2% Acide phosphorique soluble dans le citrate d'ammonium 13,1% Acide carbonique. 7,5% <I>Exemple 3:
</I> On attaque, comme dans le cas précédent, par 3230 litres d'acide nitrique à 54%, 2500 kg de phosphate du Maroc type Louis Gentil, titrant 32% de P205.
Le produit de l'attaque est. additionné de 270 kg de sulfate de magnésium SOIi1lg, 7 H20, on injecte ensuite dans la pâte 650 kg d'ammoniac. Après refroidissement, on injecte 450 kg de gaz carbonique et on opère le séchage.
On obtient ainsi 5860 kg d'un engrais con tenant: Azote nitrique 3,70/0 Azote ammoniacal 8,6% .Acide phosphorique total 13,5% Acide phosphorique soluble dans le citrate d'ammonium 13,01/o Acide carbonique 7,5 0/0 Quel que soit le mode de réalisation adopté, l'engrais final n'exerce, en raison du<B>pH</B> élevé qu'il est possible d'obtenir, aucune action corrosive, notamment sur les sacs utilisés pour l'emmagasinage et le transport.
Comme il est pratiquement soluble en totalité dans le citrate d'ammonium, sa valeur marchande et agronomique est très élevée. Sa solubilité dans le citrate d'ammonium subsiste d'ailleurs inté gralement au cours d'un emmagasinage pro longé. Le procédé fournit donc un engrais de haute qualité, avant un pouvoir fertilisant très élevé. Le procédé de fabrication faisant L'objet de l'invention est en outre économique, car il ne comporte l'utilisation d'aucun agent coûteux pour la fixation du calcium. Enfin, les manipulations et les pertes sont réduites au minimum, car le procédé ne com porte aucune séparation (par filtration, décantation, centrifugation, etc.).