FR2476055A1 - PROCESS FOR THE THERMAL TREATMENT OF PHOSPHATE ROCKS - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LE TRAITEMENT DE ROCHES PHOSPHATEES. DE LA ROCHE PHOSPHATEE EST SOUMISE A UN TRAITEMENT THERMIQUE ENTRE 380 ET 660C EN VUE DE LA TRANSFORMATION DES MATIERES ORGANIQUES EN CARBONE FILTRABLE; LA ROCHE AINSI TRAITEE PEUT ETRE TRANSFORMEE EN DE L'ACIDE PHOSPHORIQUE DE VOIE HUMIDE DE COULEUR PALE ET AVEC UN MOUSSAGE REDUIT. LES ROCHES COMPORTANT UNE TENEUR ELEVEE EN MATIERES ORGANIQUES SOLUBLES DANS LES ACIDES MAIS UNE FAIBLE TENEUR TOTALE EN MATIERES ORGANIQUES ET LES ROCHES POSSEDANT UNE TENEUR ELEVEE EN SULFURE DE FER THERMOLABILE INSOLUBLE DANS LES ACIDES SONT APPROPRIEES POUR LA MISE EN OEUVRE DE L'INVENTION. APPLICATION: TRAITEMENT THERMIQUE DE ROCHES PHOSPHATEES ET OBTENTION D'ACIDE PHOSPHORIQUE DE VOIE HUMIDE.THE INVENTION RELATES TO THE TREATMENT OF PHOSPHATE ROCKS. PHOSPHATE ROCK IS SUBJECT TO A THERMAL TREATMENT BETWEEN 380 AND 660C WITH A VIEW TO THE TRANSFORMATION OF ORGANIC MATTERS INTO FILTRABLE CARBON; THE ROCK THUS TREATED CAN BE TRANSFORMED TO WET PHOSPHORIC ACID OF PALE COLOR AND WITH REDUCED FOAMING. ROCKS WITH A HIGH CONTENT OF ORGANIC MATTER SOLUBLE IN ACIDS BUT A LOW TOTAL ORGANIC MATTER AND ROCKS WITH A HIGH CONTENT OF THERMOLABILE IRON SULFIDE INSOLUBLE IN ACIDS ARE APPROPRIATE FOR IMPLEMENTATION. APPLICATION: THERMAL TREATMENT OF PHOSPHATE ROCKS AND OBTAINING PHOSPHORIC ACID BY WET WET.
Description
La présente invention concerne un procédé de traitementThe present invention relates to a method of treatment
thermique, en particulier de traitement thermique des roches phos- thermal, in particular heat treatment of rock
phatées ou phosphates naturels.phateas or natural phosphates.
Les roches à base de phosphate de calcium contiennent de nombreuses impuretés parmi lesquelles des composés organiques tels que par exemple l'acide humique. Les impuretés organiques peuvent provoquer un moussage important lors du traitement de la roche avec de l'acide en vue de l'obtention de sulfate de calcium et d'acide phosphorique de voie humide et donne également naissance à des produits d'aval colorés, par exemple de l'acide phosphorique et des phosphates alcalins. Il est connu d'éliminer les matières organiques par un traitement avec du charbon actif, par mise en oeuvre de sels oxydants qui agissent sur l'acide phosphorique ou ses sels ou par calcination de la roche. Lors de la calcination, on calcine habituellement la roche pour transformer les matières organiques en anhydride carbonique et il reste une roche calcinée pratiquement exempte de carbone organique et qui1se prêtant à la transformation en des produits d'aval, des températures de 750'C Rocks based on calcium phosphate contain many impurities including organic compounds such as for example humic acid. Organic impurities can cause significant foaming when treating the rock with acid to obtain calcium sulphate and wet phosphoric acid and also give rise to colored downstream products by example of phosphoric acid and alkaline phosphates. It is known to remove organic materials by treatment with activated charcoal, by the use of oxidizing salts which act on phosphoric acid or its salts or by calcination of the rock. During calcination, rock is usually calcined to convert organic matter to carbon dioxide, and there remains a calcined rock that is substantially free of organic carbon and suitable for conversion to downstream products at temperatures of 750 ° C.
ou au-dessus étant efficaces pour cette calcination. Les caracté- or above being effective for this calcination. Characteristics
ristiques de moussage peuvent être supprimées par un chauffage prolongé à des températures supérieures à 650'C sans qu'il y ait nécessairement une oxydation totale des composés organiques (voir Foaming processes can be suppressed by prolonged heating at temperatures above 650 ° C without the need for complete oxidation of the organic compounds (cf.
Chem. Eng. Progress Vol. 58, 1962 pages 91-93). Chem. Eng. Progress Vol. 58, 1962 pages 91-93).
La demanderesse a trouvé que, grâce à un traitement thermi- The applicant has found that, thanks to a heat treatment,
que de la roche à des températures inférieures à celles indiquées cidessus, les composés organiques peuvent être transformés au moins partiellement et habituellement de manière substancielle en du carbone particulaire insoluble, lequel peut être filtré avec le sulfate de calcium au cours de l'acidification ultérieure pour rock at temperatures below those indicated above, the organic compounds can be converted at least partially and usually substantially to insoluble particulate carbon, which can be filtered with calcium sulphate during subsequent acidification to
former de l'acide phosphorique de voie humide. form phosphoric acid wet.
o o e/O. Oo o e / O. O
2 24760552 2476055
La présente invention concerne donc un procédé pour le trai- The present invention thus relates to a method for the treatment of
tement de roches phosphatées. Ce procédé consiste à chauffer la ro- phosphatic rocks. This process consists in heating the rock
che phosphatée contenant des composés organiques à une température comprise entre 380 et 600'C pour transformer au moins une partie des composés organiques en carbone pour fournir une roche chauffée phosphated cheese containing organic compounds at a temperature between 380 and 600 ° C to convert at least a portion of the organic compounds into carbon to provide a heated rock
comprenant des particules de carbone. De préférencela roche chauf- comprising carbon particles. Preferential heating rock
fée comprenant des particules de carbone est mise à réagir avec un mélange d'acide sulfurique et d'acide phosphorique pour former comprising carbon particles is reacted with a mixture of sulfuric acid and phosphoric acid to form
une fraction solide comprenant du sulfate de calcium, des particu- a solid fraction comprising calcium sulphate, particles
les de carbone et de l'acide phosphorique de voie humide et l'acide est séparé de la fraction solide. La roche phosphatée est chauffée à une température suffisante pour transformer au moins une partie desdites impuretés, et de préférence la quasi-totalité de celles-ci en du carbone particulaire, mais insuffisante pour provoquer la calcination de la totalité du carbone en un oxyde de carbone de carbon and wet phosphoric acid and the acid is separated from the solid fraction. The phosphate rock is heated to a temperature sufficient to convert at least a portion of said impurities, and preferably substantially all of them into particulate carbon, but insufficient to cause the calcination of all the carbon into a carbon monoxide. of
façon que la roche traitée contienne des particules de carbone. way the treated rock contains carbon particles.
Lorsqu'on fait réagir la roche ainsi traitée avec l'acide, il se forme un mélange comprenant de l'acide phosphorique, de l'acide sulfurique, du sulfate de calcium, habituellement sous forme de When the rock thus treated is reacted with the acid, a mixture is formed comprising phosphoric acid, sulfuric acid, calcium sulphate, usually in the form of
gypse, des particules de carbone et habituellement une faible quer.- gypsum, carbon particles and usually a weak quer.-
tité de roche non attaquée; le mélange peut être filtré en lais- rock not attacked; the mixture can be filtered by
sant un acide de voie humide exempt de particules de carbone et de teinte sensiblement réduite, par exemple jaune plutôt que le brun a moisture-free, carbon-particle-free acid with a significantly reduced hue, eg yellow rather than brown
profond de l'acide provenant des roches non traitées. deep acid from untreated rocks.
Le chauffage de la roche phosphatée par le procédé de la pré- The heating of the phosphate rock by the method of the present invention
sente invention permet à la réaction avec l'acide de se dérouler de façon plus satisfaisante, avec moins ou pas de mousse, que si l'on attaque de la roche non traitée, si bien que l'acidification s'effectue avantageusement en l'absence presque totale d'un agent anti-mousse quelconque, La réaction avec la roche peut également This invention allows the reaction with the acid to proceed more satisfactorily, with less or no foam, than if untreated rock is attacked, so that the acidification is advantageously effected by almost total absence of any anti-foam agent, the reaction with the rock can also be
être réalisée avec une vitesse de filtration et une vitesse d'at- be performed with a filtration speed and a speed of
3 24760553 2476055
a taque de la roche plus élevées que si la roche calcinée à 9500C at higher rock than if rock burned at 9500C
est attaquée. Par ailleurs, le chauffage dans le procédé de l'inven- is attacked. Furthermore, heating in the process of the invention
tion réduit ou supprime la nécessité d'utiliser du charbon actif ou des agents oxydants pour l'acide ou ses sels afin de réduire leur couleur. La température de chauffage plus basse représente This reduces or eliminates the need to use activated charcoal or oxidizing agents for the acid or its salts to reduce their color. The lower heating temperature represents
également un avantage économique important. also a significant economic benefit.
La roche est chauffée à une température de 600'C au plus, par exemple entre 380 et 600'C, de préférence entre 450 et 600'C et The rock is heated to a temperature of 600 ° C at most, for example between 380 and 600 ° C, preferably between 450 and 600 ° C and
plus particulièrement entre 510 et 590'C ou 450 et 550'C, par exem- more particularly between 510 and 590 ° C or 450 and 550 ° C, for example
ple entre 460'C et 540'C. Des températures allant de 380 à 500'C, par exemple de 380 à 480'C et plus particulièrement de 380 à 440 C between 460 ° C and 540 ° C. Temperatures ranging from 380 to 500 ° C., for example from 380 to 480 ° C. and more particularly from 380 to 440 ° C.
de 420 à 480'C, peuvent être utilisées, mais le taux de transfor- from 420 to 480 ° C, can be used, but the conversion rate
mation des matières organiques en carbone est plus faible qu'à des températures plus élevées. La roche est habituellement chauffée à la température indiquée pendant 0,01 à 10,par exemple pendant 0,1 à 10 heures et de préférence pendant moins de 2 heures, par exemple pendant 0, 6 à 2 heures pour les procédés en discontinu, ou pendant 1 minute à 1 heure, par exemple pendant 2 à 40 minutes pour les procédés en continu, ces durées étant en fonction inverse de la The carbon content of organic materials is lower than at higher temperatures. The rock is usually heated to the indicated temperature for 0.01 to 10, for example for 0.1 to 10 hours and preferably for less than 2 hours, for example for 0.6 to 2 hours for batch processes, or for 1 minute to 1 hour, for example for 2 to 40 minutes for continuous processes, these times being in inverse function to the
température.temperature.
La durée et la température sont choisies de manière que, de préférence, au moins 30 % et plus particulièrement au moins 80 %, The duration and the temperature are chosen so that, preferably, at least 30% and more particularly at least 80%,
des composés organiques soient transformés en carbone. Des combi- organic compounds are converted into carbon. Combinations
naisons utiles particulières sont: 40 minutes à 2 heures à 450-550'C pour la roche de Floride ou de Zin pour des procédés en discontinu ou 15 minutes à 2 heures, par exemple 1 heure, à 450-5500C pour les procédés en continu, tandis que pour la roche du Maroc (par exemple la roche de Khouribga ou Particularly useful are: 40 minutes to 2 hours at 450-550 ° C for Florida or Zin rock for batch processes or 15 minutes to 2 hours, eg 1 hour, at 450-5500C for continuous processes , while for the rock of Morocco (for example the rock of Khouribga or
la roche blanche de Youssoufia) des durées de 30 minutes à 2 heu- the white rock of Youssoufia) durations from 30 minutes to 2 hours
res à 380-440'C pour les procédés en discontinu ou de 15 minutes à 2 heures, par exemple de 15 minutes à 1 heure à 380-440'C pour ,... les procédés en continu, sont préférées. La gamme de températures de 380'C à 440'C est également avantageuse pour les roches de Syrie du Sénégal, d'Algérie, de Jordanie, tandis que la gamme de 560'C It is preferred at 380-440 ° C for batch processes or 15 minutes to 2 hours, for example 15 minutes to 1 hour at 380-440 ° C for continuous processes. The temperature range of 380 ° C to 440 ° C is also advantageous for the Syrian rocks of Senegal, Algeria, Jordan, while the range of 560 ° C
à 590'C est utile pour la roche noire de Youssoufia. at 590'C is useful for the black rock of Youssoufia.
De préférence, lorsque la roche est chauffée dans la gamme Preferably, when the rock is heated in the range
de 460 à 540 C elle n'est pas d'origine égyptienne, si le traite- from 460 to 540 C it is not of Egyptian origin, if the treatment
ment thermique a lieu dans la gamme de 490 à 5100C, ni d'origine russe, si le traitement thermique a lieu entre 490 C et 540 C et elle n'est pas de Floride si elle est chauffée entre 490 et 51000 à moins que le traitement thermique soit en continu plutôt qu'en discontinu. Lorsque la- roche est chauffée entre 510 et 5900C, elle temperature is between 490 and 5100C, nor of Russian origin, if the heat treatment is between 490 C and 540 C and it is not Florida if it is heated between 490 and 51000 unless heat treatment is continuous rather than discontinuous. When the rock is heated between 510 and 5900C,
n'est, de préférence, pas d'Utah ou du Maroc si le traitement ther- preferably not from Utah or Morocco if the heat treatment is
mique a lieu entre 540 et 5600C, ni d'origine russe si le traite- between 540 and 5600C, nor of Russian origin if the treatment
ment thermique a lieu entre 510 et 540'C et lorsque le traitement temperature is between 510 and 540 ° C and when the treatment
thermique est effectué entre 440 et 4600C la roche n'est de préfé- thermal is carried out between 440 and 4600C the rock is preferably
rence pas de l'Utah ni du Maroc. Dans le cas de roches d'origine not from Utah or Morocco. In the case of original rocks
égyptienne, russe, de Floride, de l'Utah ou du Maroc les tempéra- Egyptian, Russian, Florida, Utah or Morocco the temperatures
tures ci-dessus peuvent être utilisées dans les procédés en conti- above can be used in continuous processes.
nu. Un mélange de ces roches peut être utilisé. bare. A mixture of these rocks can be used.
Bien que la calcination classique à 6500C ou au-dessus four- Although conventional calcination at 6500C or above furnace
nisse une quantité importante de fluorure d'hydrogène dans l'ef- a significant amount of hydrogen fluoride in the ef-
fluent gazeux provenant du chauffage, le chauffage à une tempéra- gaseous fluent from heating, heating to a temperature of
ture plus basse selon l'invention donne beaucoup moins de fluoru-- The lower temperature according to the invention gives much less fluoride.
re, souvent presque pas de fluorure dans l'effluent, ce qui rend re, often almost no fluoride in the effluent, making
la purification de cet effluent plus aisée. the purification of this effluent easier.
Le traitement thermique peut être effectué dans des condi- The heat treatment can be carried out under conditions
tions pratiquement anaérobiques en l'absence d'oxygène libre (ou d'un autre agent capable d'oxyder les impuretés organiques); c'est ainsi que la roche peut être chauffée de l'extérieur en practically anaerobic in the absence of free oxygen (or another agent capable of oxidizing organic impurities); this is how the rock can be heated from the outside in
l'absence d'air, par exemple dans un four à l'abri de l'air. Ce- the absence of air, for example in an oven away from the air. This-
pendant, la roche avantageusement chauffée en présence d'un gaz comprenant de l'oxygène moléculaire, par exemple de l'air, ou de gaz de combustion comprenant de l'air et en l'absence de composés during, the rock advantageously heated in the presence of a gas comprising molecular oxygen, for example air, or combustion gas comprising air and in the absence of compounds
organiques ajoutés et en l'absence d'oxydants (mis à part l'oxygè- added and in the absence of oxidants (except for oxygen
ne) capables d'oxyder les impuretés organiques; il n'y a de pré- ne) capable of oxidizing organic impurities; there is no pre-
férence pas de chlore et/ ou de l'acide chlorhydrique ajoutés dans le gaz. La roche peut être chauffée par une flamme oxydante dans un four jusqu'à la température requise. Le chauffage peut avoir lieu avec un défaut d'oxygène par rapport à la quantité nécessaire à la transformation des impuretés organiques en carbone, mais on No chlorine and / or hydrochloric acid added to the gas. The rock can be heated by an oxidizing flame in an oven to the required temperature. The heating can take place with a defect of oxygen compared to the quantity necessary for the transformation of the organic impurities in carbon, but one
utilise de préférence au moins la quantité requise et en particu- preferably uses at least the required amount and in particular
lier un excès.to bind an excess.
Les conditions sont habituellement suffisantes pour donner Conditions are usually sufficient to give
une roche chauffée comprenant des particules de carbone et prati- a heated rock comprising carbon particles and practically
quement pas de composés organiques solubles dans les acides (tels no organic compounds that are soluble in acids (such as
que définis ci-après) et souvent pratiquement pas d'autres compo- as defined below) and often hardly any other
sés organiques.organic ses.
Le traitement thermique est de préférence effectué en conti- The heat treatment is preferably carried out in
nu de manière que la roche passe en continu dans au moins une zone chauffée à 380-600C de manière à transformer au moins une partie naked so that the rock passes continuously in at least one zone heated to 380-600C so as to transform at least a portion
des composés organiques en carbone et une roche chauffée compre- organic carbon compounds and a heated rock
nant des particules de carbone est soutirée et habituellement re- carbon particles is withdrawn and usually
froidie. Le traitement thermique est généralement effectué à une température comprise entre 380 et 600'C sans que la température froidie. The heat treatment is generally carried out at a temperature between 380 and 600 ° C without the temperature
dépasse ultérieurement 600'C; la température de la roche est en- subsequently exceeds 600 ° C; the temperature of the rock is
suite réduite. De préférence,on utilise un four rotatif avec écou- reduced suite. Preferably, a rotary kiln is used with
chauds lement à concourant ou à contre-courant de la roche et dd/gaz, par exemple les produits de combustion chauds de la flamme ou de la roche peuvent être mélangés avec le combustible et le combustible est brûlé et la roche chauffée en même temps lors du passage de la roche et du combustible dans le calcinateur. En variante,on peut utiliser un lit fluidisé de roche et de gaz chauds ou la roche en couche peut passer en continu sous la flamme ou à travers une zone chauffée extérieurement. Des fours annulaires ou en tunnel If the hot combustion products of the flame or rock can be mixed with the fuel and the fuel is burned and the rock heated at the same time the passage of rock and fuel in the calciner. Alternatively, a fluidized bed of rock and hot gas may be used or the layered rock may continuously pass under the flame or through an externally heated zone. Annular or tunnel furnaces
peuvent aussi être utilisés. Bien que le traitement thermique puis- can also be used. Although heat treatment can
se s'effectuer sur une roche à grosses particules, la roche a de préférence une granulométrie inférieure à 5 mm et est de préféren- ce broyée tout d'abord jusqu'à une granulométrie de 0,01 à 1 mm avec par exemple 50 % au moins entre 0,01 et 5 mm et de préférence The rock preferably has a particle size of less than 5 mm and is preferably milled to a particle size of 0.01 to 1 mm, for example 50%. at least between 0.01 and 5 mm and preferably
avec moins de 30 % inférieures à 0,1 mm. with less than 30% less than 0.1 mm.
La roche peut contenir 0,05 à 6 %, par exemple 0,05 à 1 % ou 0,5 à 6,0 % ou 1,0 à 6 % de matière organique (exprimés-en poids sous forme de carbone organique) ainsi que des impuretés de roche classiques. La roche peutainsi contenir (en poids) 15 à 45 % de P2 05, par exemple 25 à 40 % de P2 05F 25 à 35 % ou 30 à 40 % et notamment 30 à 35 % de P2 05r 25 à 55 %, par exemple 45 à 55 % ou 50 à 55 % de Ca exprimé en CaO, 0,01 à 8 %, par exemple 0,05 à 0,5% The rock may contain 0.05 to 6%, for example 0.05 to 1% or 0.5 to 6.0% or 1.0 to 6% organic matter (expressed as organic carbon) and than classical rock impurities. The rock can thus contain (by weight) 15 to 45% of P 2 O 5, for example 25 to 40% of P 2 O 5F 25 to 35% or 30 to 40% and in particular 30 to 35% of P 2 O 5, 25 to 55%, for example 45 to 55% or 50 to 55% of Ca expressed in CaO, 0.01 to 8%, for example 0.05 to 0.5%
ou 0,5 à 5 % de Fe2 O3t avec une teneur totale en fer et en alumi- or 0.5 to 5% Fe2O3t with total iron and aluminum content
nium de par exemple moins de 10 %, par exemple de moins de 4 % en poids (exprimés en Fe2 03 et Al2 03) et 1,0 à 7 %, par exemple 1 à 3,5 % ou 3,5 à 7 % de carbonate (exprimé en CO2). L'invention est particulièrement adaptée au traitement de roches phosphatées de eg less than 10%, for example less than 4% by weight (expressed as Fe 2 O 3 and Al 2 O 3) and 1.0 to 7%, for example 1 to 3.5% or 3.5 to 7% carbonate (expressed as CO2). The invention is particularly suitable for the treatment of phosphatic rocks of
type apatite, par exemple de celles qui, après digestion avec l'aci- apatite type, for example those which, after digestion with the
de chlorhydrique à 27 %, forment des liquides bruns; des exemples de telles roches sont celles de Zin en Israël et de Floride. On 27% hydrochloric acid, form brown liquids; examples of such rocks are those of Zin in Israel and Florida. We
peut cependant traiter également d'autres roches, par exemple cel- can also treat other rocks, for example
les provenant des Etats de l'Ouest des Etats-Unis tels que de l'Idho ou d'ailleurs, telles que celles de la Caroline du Nord, from the Western States of the United States such as Idho or elsewhere, such as those of North Carolina,
du Tennesee, de Tunisie, de Jordanie, du Maroc (par exemple Yous- Tennesee, Tunisia, Jordan, Morocco (eg Yous-
soufia) d'Algérie, du Sénégal, de Kola, de Nauru ou d'Océanie. La roche phosphatée contient de préférence 0,05 à 0,4 % de matières organiques ou un rapport pondéral de matières organiques à P2 05 de 0,001 à 0,1:1; des roches avec unefaible teneur en matières soufia) from Algeria, Senegal, Kola, Nauru or Oceania. The phosphate rock preferably contains 0.05 to 0.4% organic material or a weight ratio of organic materials to P2 0 of 0.001 to 0.1: 1; rocks with a low content of materials
O O./. OO O. /. O
organiques sont par exemple celles de Zin (Israël), de Khouribga (Maroc), d'El Massa (Jordanie), d'Agérie, de Tunisie, du Sénégal examples are those of Zin (Israel), Khouribga (Morocco), El Massa (Jordan), Ageria, Tunisia, Senegal
ou d'Oron (Israël).Oron (Israel).
Le procédé convient en particulier au traitement de roches contenant des substances matières organiques solubles dans les The process is particularly suitable for the treatment of rocks containing soluble organic matter substances in the
acides (telles que définies ci-après). L'expression "matières or- acids (as defined below). The expression "materials
ganiques solubles dans les acides" telle qu'utilisée dans la pré- acid soluble gums as used in the present invention.
sente description désigne les composés organiques rencontrés dans This description refers to the organic compounds found in
les roches phosphatées qui sont de nature et en quantité telles, qu'après digestion de la roche avec un mélange d'acide sulfurique à 56 % et d'acide phosphorique thermique à 20 % (ledit mélange phosphatic rocks which are of such nature and in such quantity that after digestion of the rock with a mixture of 56% sulfuric acid and 20% thermal phosphoric acid (said mixture
renfermant suffisamment d'acide sulfurique pour transformer l'oxy- containing enough sulfuric acid to transform the oxy-
de de calcium de la roche en sulfate de calcium) elles forment une suspension dans un liquide contenant 25 à 30 % de P2 05 contenant of calcium from the rock to calcium sulphate) they form a suspension in a liquid containing 25 to 30% of P2 05 containing
au moins 600 ppm (par exemple 600 à 60.000 ppm) de matières organi- at least 600 ppm (eg 600 to 60,000 ppm) of organic materials
ques dissoutes exprimées en carbone total), à savoir un rapport pondéral de matières organiques dissoutes (exprimées en carbone total) à P2 0 dans le liquide d'au moins 0,002:1, par exemple de dissolved solids (expressed as total carbon), namely a weight ratio of dissolved organic matter (expressed as total carbon) to P2 0 in the liquid of at least 0.002: 1, for example
0,002 à 0,2:1; en variante, la teneur du liquide en matières or- 0.002 to 0.2: 1; as a variant, the content of the liquid made of
ganiques dissoutes, exprimée en carbone oxydable est d'au moins 100 ppm, par exemple de 100 à 10. 000 ppm, à savoir un rapport pondéral de matières organiques à P2 05 de 0,0003:1, par exemple de 0,0003 à 0,03:1. Ce sont ces roches qui fournissent des acides contenant les quantités de matières organiques dissoutes les plus élevées, In the case of dissolved gaseous hydrocarbons, the amount of oxidizable carbon is at least 100 ppm, for example from 100 to 10,000 ppm, ie a weight ratio of organic materials to P2 0 of 0.0003: 1, for example from 0.0003 to 0.03: 1. It is these rocks that provide acids containing the highest amounts of dissolved organic matter,
qui peuvent être plus utilement améliorées par le traitement ther- which can be more usefully enhanced by heat treatment.
mique de l'invention de manière à fournir des roches traitées à of the invention so as to provide rocks treated with
partir desquelles peut être extrait un acide contenant des quanti- from which can be extracted an acid containing
tés de matières organiques plus faibles (par exemple 500 ppm ou lower organic matter (eg 500 ppm or
moins de carbone total ou 50 ppm ou moins de carbone oxydable). less total carbon or 50 ppm or less of oxidizable carbon).
Parmi les roches susceptibles d'être traitées par le procé- Among the rocks that can be treated by the process
dé de la présente invention figurent celles o les roches elles- of the present invention include those where the rocks themselves
mêmes possèdent une faible teneur en matières organiques, par exemple 0, 05 à 0,4 % (carbone total), mais ces matières organiques same have a low organic matter content, eg 0.05 to 0.4% (total carbon), but these organic
sont solubles dans les acides ainsi qu'il a été précisé plus haut. are soluble in acids as specified above.
De telles roches proviennent par exemple de Zin en Israël, d'Algé- Such rocks come from, for example, Zin in Israel, Alge-
rie, de Tunisie, de Jordanie et du Sénégal. Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé pour le traitement ther- Tunisia, Jordan and Senegal. In another aspect, the present invention relates to a method for the heat treatment of
mique de roches phosphatées, caractérisé en ce qu'une roche phos- phosphate rock, characterized in that a phosphorus rock is
phatée, comprenant au total 0,05 à 0,4 % de composés organiques (ex- phatea, comprising in total 0.05 to 0.4% of organic compounds (ex.
primés en carbone) et de matières organiques solubles dans les aci- rewarded with carbon) and organic matter soluble in
des, est soumise à un traitement thermique entre 380 et 600'C en vue de la transformation d'au moins une partie des composés organiques of, is subjected to a heat treatment between 380 and 600'C for the transformation of at least a part of the organic compounds
en carbone pour former une roche chauffée comportant des particu- carbon to form a heated rock with particles
les de carbone. La roche comprend de préférence 30 à 40 % de P2 O5 carbon. The rock preferably comprises 30 to 40% of P2 O5
et 45 à 55 % de Ca exprimé en CaO. and 45 to 55% of Ca expressed as CaO.
La demanderesse a constaté en outre qu'avec les roches phos- The plaintiff further found that with the phosphoric rocks
phatées un traitement thermique à 650'C fournit une roche traitée qui, après acidification avec un acide minéral, donne du sulfure d'hydrogène en des quantités différentes suivant la roche et que, Heat treated at 650 ° C provides a treated rock which, after acidification with a mineral acid, gives hydrogen sulfide in different amounts depending on the rock and that,
lorsque la roche est soumise à un traitement thermique par le pro- when the rock is subjected to heat treatment by the
cédé selon l'invention à une température plus basse, par exemple 380 à 6000C, la quantité de sulfure d'hydrogène nauséabonde et toxique produit au cours de l'acidification peut être réduite en même temps que la teneur en fer de l'acide. On estime que cet According to the invention, at a lower temperature, for example 380 to 6000 ° C., the amount of foul-smelling and toxic hydrogen sulphide produced during the acidification can be reduced together with the iron content of the acid. It is estimated that this
effet à température élevée est dû à une transformation aux tempé- high temperature effect is due to temperature transformation.
ratures élevées du sulfure de fer insoluble dans les acides pré- high levels of iron sulphide insoluble in the pre-
sent dans la roche en un sulfure de fer soluble dans les acides qui, au moment de l'acidification, forme du sulfure d'hydrogène et du fer dissous. La température basse peut également réduire la teneur en arsenic de l'acide produit par rapport à celui obtenu à in the rock is an acid-soluble iron sulphide which, at the time of acidification, forms hydrogen sulphide and dissolved iron. The low temperature can also reduce the arsenic content of the product acid compared to that obtained at
partir de roches calcinées à températures élevées. from calcined rocks at high temperatures.
Par conséquent, un mode de réalisation particulier de la pré- Therefore, a particular embodiment of the pre-
sente invention consiste en un procédé de préparation d'acide This invention consists of a process for the preparation of
phosphorique dans lequel la roche phosphatée, contenant des impure- phosphoric acid in which phosphate rock, containing impure-
tés organiques et du sulfure de fer thermolabile insoluble dans les acides, est chauffée entre 380 et 600'C pour transformer au moins organic and acid-insoluble thermolabile iron sulphide is heated to between 380 and 600 ° C to convert at least
une partie desdites impuretés organiques en des particules de car- a part of said organic impurities into particles of car-
bone mais à une température insuffisante pour provoquer la transformation de la quasi-totalité dudit sulfure insoluble dans les acides en un sulfure de fer soluble dans les acides, le procédé de traitement thermique fournissant une roche traitée contenant des but at a temperature insufficient to cause substantially all of said acid-insoluble sulphide to be converted into acid-soluble iron sulphide, the heat treatment process providing a treated rock containing
particules de carbone et du sulfure de fer insoluble dans les aci- carbon particles and iron sulphide insoluble in
des. De préférence, la roche ainsi traitée est ensuite mise à réa- of. Preferably, the rock thus treated is then set to
gir avec le mélange d'acides sulfurique et phosphorique pour former un mélange réactionnel comprenant de l'acide phosphorique, de l'acide sulfurique, du sulfate de calcium, des particules de carbone et du sulfure de fer thermolabile insoluble dans les acides; on sépare stir with the mixture of sulfuric and phosphoric acids to form a reaction mixture comprising phosphoric acid, sulfuric acid, calcium sulfate, carbon particles and acid-insoluble thermolabile iron sulfide; we separate
ensuite une fraction solide comprenant lesdites particules de car- then a solid fraction comprising said particles of car-
bone, du sulfure de fer insoluble dans les acides et du sulfate de acid-insoluble iron sulphide and sulphate of
calcium, habituellement sous forme de gypse, de l'acide phosphori- calcium, usually in the form of gypsum, phosphoric acid
que de voie humide. Les termes de "sulfure de fer insoluble dans than wet way. The terms "iron sulphide insoluble in
les acides" et "soluble dans les acides" s'appliquent à ceux des sul- acids "and" soluble in acids "apply to those
fures de fer qui sont insolubles ou solubles dans un acide phospho- iron which is insoluble or soluble in a phosphoric acid
rique de voie humide contenant 28 % de P2 O0 et 0,5 % de S03. Le wet process containing 28% P2O0 and 0.5% SO3. The
terme de sulfure de fer "thermolabile" dans la présente description term "thermolabile" iron sulphide in the present description
désigne le sulfure de fer dans la roche, qui peut être transformé par chauffage en un produit soluble dans les acides à partir d'un means iron sulphide in rock, which can be converted by heating into an acid-soluble product from a
produit insoluble dans les acides. Le traitement thermique s'effec- product insoluble in acids. The heat treatment is
tue entre 380'C et 600'C, par exemple de 380-480'C, en particulier de 400450QC ou de 450-550'C et habituellement à une température au dessous de la température de transition de phase dans cette roche pour la transformation du sulfure de fer insoluble en un sulfure between 380.degree. C. and 600.degree. C., for example 380.degree./480.degree. C., in particular 400.degree.50.degree. C. or 450.degree.-550.degree. C., and usually at a temperature below the phase transition temperature in this rock for the transformation. iron sulphide insoluble in a sulphide
de fer soluble dans les acides. Les autres conditions de chauffa- of iron soluble in acids. Other heating conditions
ge sont généralementcelles décrites plus haut etrle procédé est are generally described above and the process is
de préférence réalisé en continu. preferably carried out continuously.
Le procédé visant à éviter la production de sulfure d'hydrogène peut s'appliquer à n'importe quelle roche phosphatée, telle que celles décrites plus haut mais en particulier à celles contenant du sulfure de fer thermolabile et insoluble dans les acides, par exemple en une quantité d'au moins 100 ppm (de préférence d'au moins 500 ppm) de sulfure (exprimés en poids de S), par exemple à 20.000, 500 à 10.000, telle que 2. 000 à 5.000 ppm, ou au moins 200 ppm de sulfure métallique (exprimés en poids de FeS., par exemple 200 à 40.000, de préférence 1.000 à 10.000 ppm. La teneur en sulfure thermolabile et insoluble dans les acides de la roche non chauffée est obtenue à partir du taux maximal de sulfure soluble dans l'acide chlorhydrique trouvé dans des roches chauffées The process for avoiding the production of hydrogen sulphide can be applied to any phosphate rock, such as those described above but in particular to those containing heat-labile and acid-insoluble iron sulphide, for example in an amount of at least 100 ppm (preferably at least 500 ppm) of sulfide (expressed as weight of S), for example at 20,000, 500 to 10,000, such as 2,000 to 5,000 ppm, or at least 200 ppm ppm of metal sulphide (expressed by weight of FeS, for example 200 to 40,000, preferably 1,000 to 10,000 ppm.) The heat-labile and acid-insoluble sulphide content of the unheated rock is obtained from the maximum soluble sulphide content. in hydrochloric acid found in heated rocks
à une température quelconque comprise entre 100 et 1.0000C Ces ro- at any temperature between 100 and 1.0000 ° C.
ches sont par exemple celles de Zin, de Youssoufia, du Sénégal, d' examples are those of Zin, Youssoufia, Senegal,
Islande, de l'île Christmas et en particulier de Floride, la tem- Iceland, Christmas Island and in particular Florida, the weather
pérature préférée pour le traitement thermique étant de 450 à 5500C pour ces dernières; les roches du Tennessee, de Caroline du Nord, d'Idaho et des autres Etats de l'Ouest des Etats-Unis peuvent être preferred temperature for the heat treatment being 450 to 5500C for the latter; rocks of Tennessee, North Carolina, Idaho and other western states of the United States may be
traitées de la même manière.treated in the same way.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne une roche According to another aspect, the present invention relates to a rock
phosphatée chauffée comprenant des particules de carbone et du sul- heated phosphates comprising carbon particles and sulfur
fure de fer thermolabile insoluble dans les acides dont au moins %, par exemple au moins 80 %, de préférence 80 à 98 % ou au moins 90 %, sont insolubles dans les acides et le reste est le cas échéant soluble dans les acides. La roche contient de préférence au moins 500 ppm, par exemple 500 à 5.000 ppm, dudit sulfure de fer The acid-insoluble heat-labile iron of which at least 1%, for example at least 80%, preferably 80 to 98% or at least 90%, is insoluble in acids and the remainder is optionally soluble in acids. The rock preferably contains at least 500 ppm, for example 500 to 5,000 ppm, of said iron sulfide
thermolabile insoluble dans les acides (exprimés en S). thermolabile insoluble in acids (expressed in S).
La roche traitée thermiquement et comprenant des particules de carbone (contenant ou non des sulfures de fer) peut être mise à réagir avec au moins l'un des acides sulfurique ou phosphorique pour former du phosphate de calcium utile comme engrais. La réaction avec l'acide phosphorique donne un engrais de superphosphate triple, il alors que la réaction avec l'acide sulfurique donne un engrais de superphosphate comprenant du phosphate de calcium diacide et du sulfate de calcium. De préférence,la quantité d'acide et d'au moins % par exemple de 80 à 120 % de la quantité nécessaire pour réagir avec le calcium dans la roche pour former du phosphate de calcium The heat-treated rock comprising carbon particles (whether or not containing iron sulfides) may be reacted with at least one of the sulfuric or phosphoric acids to form calcium phosphate useful as a fertilizer. The reaction with phosphoric acid gives a triple superphosphate fertilizer, while the reaction with sulfuric acid gives a superphosphate fertilizer comprising diacid calcium phosphate and calcium sulphate. Preferably, the amount of acid and at least, for example, 80 to 120% of the amount needed to react with the calcium in the rock to form calcium phosphate
diacide lorsque l'acide est de l'acide phosphorique ou de la quan- diacid when the acid is phosphoric acid or
tité nécessaire pour former le mélange de phosphate de calcium dia- necessary to form the calcium phosphate mixture di-
cide et de sulfate de calcium (et pratiquement pas d'acide phospho- calcium sulphate (and practically no phospho-
rique libre) lorsque l'acide est de l'acide sulfurique. De préfé- free) when the acid is sulfuric acid. Preferably
rence, la roche a été chauffée à une température comprise entre the rock has been heated to a temperature
460 et 540C et n'est pas du Maroc ou d'Utah, à moins que le trai- 460 and 540C and is not from Morocco or Utah, unless the
tement thermique ait eu lieu à une température de 380-440'C, ou entre 560 et 600C, ou à moins que la roche soit mis à réagir avec de l'acide sulfurique ou un mélange de cet acide avec de l'acide phosphorique, ou à moins que la roche ait été chauffée au temperature has been maintained at a temperature of 380-440 ° C, or between 560 and 600 ° C, or unless the rock is reacted with sulfuric acid or a mixture of that acid with phosphoric acid, or unless the rock has been heated to
cours d'une opération en continu.during a continuous operation.
Selon un mode de mise en oeuvre, on fait réagir la roche com- According to one embodiment, the rock is reacted with
prenant des particules de carbone avec de l'acide phosphorique ou taking carbon particles with phosphoric acid or
de l'acide sulfurique mais pas avec un mélange de ces deux acides. sulfuric acid but not with a mixture of these two acids.
L'engrais de phosphate de calcium peut être mélangée avec du nitra- Calcium phosphate fertilizer may be mixed with nitrate
te ou du phosphate d'ammonium en solution ou sous une forme solide et éventuellement avec du chlorure de potassium pour former des or ammonium phosphate solution or in solid form and optionally with potassium chloride to form
engrais composés après mélange et granulation. compound fertilizers after mixing and granulation.
On peut aussi faire réagir la roche traitée thermiquement avec un acide minéral, tel que l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique ou les acides sulfuriques pour former un mélange de leurs sels de The thermally treated rock can also be reacted with a mineral acid such as hydrochloric acid, nitric acid or sulfuric acids to form a mixture of their salts.
calcium d'acide phosphorique et de particules de carbone et sépa- calcium from phosphoric acid and carbon particles and separated
rer la fraction solide comprenant les particules de carbone dudit mélange. De préférencela roche est chauffée entre 380 et 590C, en particulier lorsque l'acide est seulement de l'acide chlorhydrique et que la roche n'est de préférence pas de Floride ou du Maroc à moins que le traitement thermique ait eu lieu entre 380 et 590C ou à moins que le traitement thermique fasse partie d'un procédé the solid fraction comprising the carbon particles of said mixture. Preferably, the rock is heated to between 380 ° and 59 ° C., especially when the acid is only hydrochloric acid and the rock is preferably not from Florida or Morocco unless the heat treatment has taken place between 380 ° and 60 ° C. 590C or unless heat treatment is part of a process
en continu. De préférenceon fait réagir la roche avec une quanti- continuously. Preferably the rock is reacted with a quanti-
té d'acide équivalente à au moins 90 % de la teneur en calcium de la roche de manière à transformer les teneurs en phosphate de la roche en acide phosphorique. Bien que l'acide chlorhydrique puisse acid equivalent to at least 90% of the calcium content of the rock so as to convert the phosphate contents of the rock into phosphoric acid. Although hydrochloric acid can
être utilisé comme acide d'attaque, on utilise de préférence un aci- be used as a driving acid, an acid is preferably used.
de, tel que l'acide nitrique ou l'acide sulfurique, car alors la fraction solide séparée contient aussi respectivement du nitrate ou du sulfate de calcium, ce qui réduit alors la teneur en calcium du such as nitric acid or sulfuric acid, because then the separated solid fraction also contains nitrate or calcium sulphate respectively, which then reduces the calcium content of the
liquide laissé après la séparation. liquid left after separation.
Au cours de la transformation de la roche traitée par voie thermique en de l'acide de voie humide, que cette roche contienne une quantité importante de sulfures de fer ou non, la roche est traitée par de l'acide sulfurique et de l'acide phosphorique pour produire un mélange réactionnel contenant une fraction liquide et une fraction solide, dans laquelle fraction solide la proportion During the transformation of thermally treated rock into wet acid, whether the rock contains a significant amount of iron sulphide or not, the rock is treated with sulfuric acid and acid. phosphoric acid to produce a reaction mixture containing a liquid fraction and a solid fraction, in which solid fraction the proportion
principale est constituée par du sulfate de calcium et la propor- is calcium sulphate and the proportion of
tion mineure par des particules de carbone (et éventuellement du sulfure de fer) et habituellement un peu de roche non attaquée. La minor by carbon particles (and possibly iron sulphide) and usually some untouched rock. The
quantité d'acide sulfurique est habituellement telle qu'elle trans- the amount of sulfuric acid is usually such that it trans-
forme au moins 90 %, par exemple au moins 95 %, de la teneur en phosphate de la roche en de l'acide phosphorique de voie humide ou est équivalente à au moins 90 % de la teneur en oxyde de calcium de la roche, de préférence 95 à 105 %. La réaction de la roche traitée avec le mélange d'acides phosphorique et sulfurique peut s'effectuer à basse température et à une faible concentration d'acide sulfurique at least 90%, for example at least 95%, of the phosphate content of the rock into wet phosphoric acid or is equivalent to at least 90% of the calcium oxide content of the rock, preferably 95 to 105%. The reaction of the treated rock with the mixture of phosphoric and sulfuric acids can be carried out at low temperature and at a low concentration of sulfuric acid
pour former du gypse, ou des températures élevées, par exemple au- to form gypsum, or high temperatures, for example
dessus de 90'C et avec une concentration élevée d'acide sulfurique pour former du sulfate de calcium semi-hydraté ou anhydrite. La roche est mélangée de façon appropriée avec de l'acide sulfurique, above 90 ° C and with a high concentration of sulfuric acid to form calcium sulphate hemihydrate or anhydrite. The rock is suitably mixed with sulfuric acid,
de l'acide phosphorique faible de recyclage et une suspension re- weak phosphoric acid for recycling and a suspension of
cyclée de sulfate de calcium dans de l'acide phosphorique de voie humide pour former la suspension de sulfate de calcium, dont une par tie est recyclée et le reste est séparé, par exemple par filtration, cycled calcium sulfate in wet phosphoric acid to form the calcium sulfate slurry, a portion of which is recycled and the remainder is separated, for example by filtration,
et le gâteau de filtration de sulfate de calcium (avec des particu- and the calcium sulfate filter cake (with particles of
les de carbone et éventuellement du sulfure de fer) est lavé à l'eau en donnant un filtrat d'acide phosphorique faible, qui estrecyclé vers l'étage d'attaque de la roche. L'acide de voie humide, brut the carbon and optionally iron sulphide) is washed with water to give a weak phosphoric acid filtrate, which is recycled to the rock attack stage. Wet way acid, crude
obtenu après traitement avec un acide minéral et séparation des ma- obtained after treatment with a mineral acid and separation of
tières solides, peut être utilisé tel quel, en particulier lorsque le sulfate de calcium a été séparé, ou peut ultérieurement être traité, souvent après concentration jusqu'à par exemple 40 à 60 % de P2 O5 dans le cas d'une attaque avec un mélange acide sulfurique/ solid materials, can be used as such, in particular when the calcium sulphate has been separated, or can subsequently be treated, often after concentration up to, for example, 40 to 60% P2O5 in the case of an attack with a sulfuric acid mixture /
acide phosphorique.Phosphoric acid.
L'acide phosphorique de voie humide brut obtenu après traitement Raw wet phosphoric acid obtained after treatment
de la roche traitée thermiquement avec un acide minéral et sépara- rock treated thermally with a mineral acid and separated
tion de la fraction solide, avec ou sans concentration, peut être traité avec un solvant organique non miscible à l'eau pour former une phase organique et une phase aqueuse avec de l'acide récupéré The solid fraction, with or without concentration, can be treated with an organic solvent immiscible with water to form an organic phase and an aqueous phase with recovered acid.
d'au moins l'une de ces phases. Le procédé de traitement ther- at least one of these phases. The heat treatment process
mique selon l'invention diminue la production d'émulsions à ce sta- according to the invention decreases the production of emulsions at this stage.
de et augmente le taux de séparation des phases par rapport à celui obtenu lorsque le traitement thermique n'a pas lieu. De préférence, sauf si la roche a été traitée en continu comme décrit ci-dessus, la roche a été chauffée à 380-590'C lorsque l'acide est seulement de l'acide chlorhydrique et ladite phase organique contient de l'acide phosphorique dissous. Le solvant peut être un solvant dans lequel l'acide phosphorique n'est pratiquement pas soluble ou qui and increases the rate of phase separation from that obtained when the heat treatment does not take place. Preferably, unless the rock has been continuously treated as described above, the rock has been heated to 380-590 ° C when the acid is only hydrochloric acid and said organic phase contains phosphoric acid dissolved. The solvent may be a solvent in which the phosphoric acid is practically not soluble or which
n'est pas capable d'extraire l'acide phosphorique de l'acide phos- is unable to extract phosphoric acid from phosphoric acid
phorique aqueux d'une concentration donnée de manière que le sol- aqueous phoric of a given concentration so that the sol-
vant extrait les impuretés laissant la majeure partie de l'acide phosphorique dans la phase aqueuse. Les impuretés peuvent être de simples contaminants à éliminer, par exemple le fer ou peuvent être It extracts the impurities leaving most of the phosphoric acid in the aqueous phase. The impurities may be simple contaminants to be removed, for example iron or may be
en eux-mêmes des composés de valeur, tels que l'uranium. Des exem- in themselves valuable compounds, such as uranium. Examples
pies de solvants pour éliminer le fer de l'acide habituellement sans concentration à partir de l'acide phosphorique dilué, sont les amines, les alcools, les éthers, les esters et les cétones à longue chaîne. Desexemples de solvants pour éliminer l'uranium de l'acide, habituellement sans concentration, sont les oxydes de trialkyl-phos- Examples of solvents for removing iron from the usually insoluble acid from dilute phosphoric acid are long chain amines, alcohols, ethers, esters and ketones. Examples of solvents for removing uranium from the acid, usually without concentration, are the trialkyl-phosphorus oxides.
phine, par exemple l'oxyde de trioctyl-phosphine, les dialkyl-phos- phine, for example trioctylphosphine oxide, dialkylphos-
phates, par exemple le di (2 éthylhexyl) - phosphate ou en particu- phates, for example di (2-ethylhexyl) phosphate or in particular
lier des mélanges de ces composés ou en variante des monoalkyl-pyro- mixtures of these compounds or, alternatively, monoalkyl-pyro-
phosphates, tels que le monoactyl-pyrophosphate, et/ ou des dialkyl- phosphates, such as monoactyl pyrophosphate, and / or dialkyl
pyrophosphates ou en variante des mono (alkyl-phényl) phosphates et/ ou des di (alkyl-phényl) phosphates, en particulier les mélanges de ces composés, tels que les sels des acides mono- et di(octyl-phényl) phosphoriques. Dans chaque cas le groupe alkyle contient 6 à 12 pyrophosphates or alternatively mono (alkyl-phenyl) phosphates and / or di (alkyl-phenyl) phosphates, in particular mixtures of these compounds, such as salts of mono- and di (octyl-phenyl) phosphoric acids. In each case the alkyl group contains 6 to 12
atomes de carbone.carbon atoms.
Lorsqu'on utilise de l'oxyde de phosphine et/ou un diéster à ti- When using phosphine oxide and / or a diisaster with
tre d'agent d'extraction, il est nécessaire d'oxyder l'uranium jus- extraction agent, it is necessary to oxidise the uranium
qu'à la valence 6 et en conséquence le fer présent dans l'acide est than at valence 6 and accordingly the iron present in the acid is
inévitablement aussi oxydé. La mise en oeuvre du procédé de traite- inevitably also oxidized. The implementation of the treatment process
ment thermique selon l'invention réduit souvent la teneur en fer de l'acide par rapport à celle obtenue à partir de roche calcinée The heat treatment according to the invention often reduces the iron content of the acid relative to that obtained from calcined rock.
à température élevée et par conséquent on a besoin de moins d'oxy- at high temperature and therefore less oxygen is needed.
dant pour oxyder l'uranium. Un produit contenant de l'uranium peut être récupéré de la phase organique, par exemple par ré-extraction to oxidize uranium. A product containing uranium can be recovered from the organic phase, for example by re-extraction
dans l'acide aqueux et transformation éventuelle en oxyde d'uranium. in aqueous acid and possible conversion to uranium oxide.
Le solvant organique non miscible à l'eau peut être un solvant The water-immiscible organic solvent can be a solvent
qui extrait préférentiellement l'acide phosphorique, laissant-la ma- which preferentially extracts phosphoric acid, leaving it
jorité des impuretés dans la phase de raffinat aqueuse, qui est ex- impurities in the aqueous raffinate phase, which is ex-
traite de la phase organique contenant l'acide phosphorique purifié, et l'acide phosphorique est récupéré de la phase organique sous la un forme d'acide phosphorique ou/de ses sels, par exemple par contact treats the organic phase containing the purified phosphoric acid, and the phosphoric acid is recovered from the organic phase in the form of phosphoric acid or / its salts, for example by contact
avec de l'eau ou une phase aqueuse et éventuellement chauffage. with water or an aqueous phase and optionally heating.
Des exemples de solvants appropriés sont les alcools, les éthers, les esters organiques et les cétones, parmi lesquels on préfére ceux qui ont 4 à 9 atomes de carbone, par exemple le butanol, les Examples of suitable solvents are alcohols, ethers, organic esters and ketones, of which those having 4 to 9 carbon atoms, for example butanol, are preferred.
alcools amyliques, l'éther isopropylique et la méthyl-isobutyl- amyl alcohols, isopropyl ether and methyl isobutyl-
cétone. D'autres esters, tels que les phosphates de trialkyle, par exemple le phosphate de tributyle peuvent également être utilisés. Ce procédé d'extraction par solvant est hautement souhaitable ketone. Other esters, such as trialkyl phosphates, for example tributyl phosphate, can also be used. This solvent extraction process is highly desirable
lorsque l'acide minéral d'attaque est l'acide chlorhydrique ou l'a- when the mineral acid attack is hydrochloric acid or the
cide nitrique, parce qu'il sépare l'acide phosphorique des sels de calcium du mélange réactionnel brut. Les phosphates contenus dans l'extrait peuvent être obtenus par évaporation ou de préférence par contact de l'extrait avec de l'eau et/ou une base. Les solvants a teneur élevée en carbone sont habituellement utilisés avec les nitric acid, because it separates the phosphoric acid from the calcium salts of the crude reaction mixture. The phosphates contained in the extract can be obtained by evaporation or preferably by contact of the extract with water and / or a base. High carbon solvents are usually used with
acides après concentration jusqu'à par exemple 50 à 60 % en P2 05. acids after concentration up to for example 50 to 60% in P2 05.
L'acide de voie humide, obtenu après séparation de la frac- The wet-path acid obtained after separation from the fraction
tion solide, comprenant des particules de carbone, et en particu- solid composition, comprising carbon particles, and in particular
lier lorsqu'il comprend du nitrate ou du sulfate de calcium, peut aussi être traité, avec ou sans concentration ultérieure jusqu'à par exemple 40 à 60 % de P2 O5 avec au moins un composé azoté, bind when it comprises nitrate or calcium sulfate, can also be treated, with or without subsequent concentration up to for example 40 to 60% P2 O5 with at least one nitrogen compound,
* y compris l'ammoniaque, pour former au moins un phosphate d'am-* including ammonia, to form at least one ammonium phosphate
monium par exemple un mono- et/ou un di-phosphate d'ammonium qui convient comme engrais. Souvent l'ammoniaque est mélangé avec du nitrate d'ammonium ou de l'acide nitrique est ajouté en premier ou était l'acide d'attaque, et le fait d'utiliser la roche traitée par voie thermique selon l'invention permet d'utiliser moins de nitrate que si l'on met en oeuvre une roche non traitée, car une telle roche non traitée et par conséquent l'acide qui en provient monium for example a mono- and / or di-ammonium phosphate which is suitable as fertilizer. Often the ammonia is mixed with ammonium nitrate or nitric acid is added first or was the acid of attack, and the fact of using the heat-treated rock according to the invention makes it possible to use less nitrate than if one uses untreated rock, because such untreated rock and consequently the acid that comes from it
contiennent des composés organiques qui réagissent avec le nitra- contain organic compounds that react with nitrate
te. L'acide de voie humide obtenu après séparation de la fraction you. The wet-path acid obtained after separation of the fraction
solide comprend des particules de carbone et, en particulier lors- solid contains carbon particles and, in particular,
que cette fraction comprend aussi du sulfate de calcium, peut aus- that this fraction also includes calcium sulphate, may also
si être traité avec un alcali pour former au moins un phosphate if treated with alkali to form at least one phosphate
qui est séparé de tous solides, tels que les hydroxydes et phospha- which is separated from all solids, such as hydroxides and phospha-
tes de métaux lourds également formés. L'alcali peut être un hydroxy- heavy metals also formed. The alkali can be a hydroxy
de, un carbonate ou un bicarbonate de sodium ou de potassium. La réaction de la base et de l'acide peut être effectuée jusqu'à un rapport atomique métal /P de 1:1; 2:1 ou 3:1 ou de préférence 1,67: 1, ce dernier étant approprié pour un traitement thermique ultérieur pour former des tripolyphosphates de métaux alcalins. Le procédé of, sodium or potassium carbonate or bicarbonate. The reaction of the base and the acid can be carried out up to a metal / P atomic ratio of 1: 1; 2: 1 or 3: 1 or preferably 1.67: 1, the latter being suitable for a subsequent heat treatment to form alkali metal tripolyphosphates. The process
de traitement thermique de la roche permet de réduire et peut élimi- heat treatment of the rock reduces and can eliminate
ner la quantité d'oxydant nécessaire pour décolorer la liqueur d'a- the amount of oxidant needed to discolor the liquor of
cide ou de phosphate et par conséquent le tripolyphosphate. acid or phosphate and consequently tripolyphosphate.
En particulier, lorsque l'acide d'attaque est de l'acide chlor- In particular, when the etching acid is chloroacid
hydrique, mais aussi dans le cas de l'acide nitrique et de l'acide but also in the case of nitric acid and
sulfurique; l'acide de voie humide après séparation de la frac- sulfuric; the wet-path acid after separation of the fraction
tion solide peut être traité sequentiellement avec une portion ou can be treated sequentially with a portion or
plus d'une, par exemple 2 à 4 portions d'une base de métal alcalino- more than one, for example 2 to 4 portions of an alkali metal base
terreux, par exemple l'hydroxyde ou le carbonate de calcium ou de earthquake, for example calcium hydroxide or calcium carbonate or
magnésium, pour précipiter un nombre de fractions de métaux alca- magnesium, to precipitate a number of alkali metal fractions
lino-terreux (par exemple le calcium) de phosphate acide, appropriés comme aliments pour bétail, qui peuvent être séparées de la liqueur mère qui contient du chlorure de calcium ou du nitrate de calcium lino-terrestrial (eg calcium) acid phosphate, suitable as livestock feed, which can be separated from the mother liquor which contains calcium chloride or calcium nitrate
ou de l'eau selon l'acide d'attaque. or water depending on the attack acid.
L'invention va maintenant être illustrée par les exemples sui- The invention will now be illustrated by the following examples:
vants non limitatifs.non-restrictive
Exemples 1 à 3 et exemples comparatifs A à Do Examples 1 to 3 and Comparative Examples A to C
Une roche phosphatée de Zin (Israël) avait la composition suivan- A phosphate rock from Zin (Israel) had the following composition
te: 32,0 % de P2 05; 6,0 % de CO2; 2,0 % de SO3; 1,5 % de SiO2 4,0 % de F; 51 % de Ca (sous forme de CaO); 0,2 % de Mg; 0,3 % d'Al (sous forme d'Al203); 0,2 % de Fe (sous forme de Fe203) 0,9 % de Na (sous forme de Na20); 0,2 % de matières organiques te: 32.0% of P2 05; 6.0% CO2; 2.0% SO3; 1.5% SiO2 4.0% F; 51% Ca (as CaO); 0.2% Mg; 0.3% Al (as Al 2 O 3); 0.2% Fe (as Fe 2 O 3) 0.9% Na (as Na 2 O); 0.2% organic matter
oxydables (exprimées en C).oxidizable (expressed in C).
17 247605517 2476055
La répartition granulométrique était de 6,5 % au-dessus de 0,5 mm; 27,3 % entre 0,25 et 0,5 mm; 38,9 % entre 0,15 et 0,25 The particle size distribution was 6.5% above 0.5 mm; 27.3% between 0.25 and 0.5 mm; 38.9% between 0.15 and 0.25
mm et 27,3 % au dessous de 0,15 mm.mm and 27.3% below 0.15 mm.
Une couche de la roche ci-dessus a été chauffée dans un four pendant une heure en présence d'air à la température indiquée ci- après. La roche traitée a été examinée après refroidissement. Les A layer of the above rock was heated in an oven for one hour in the presence of air at the temperature indicated below. The treated rock was examined after cooling. The
roches traitées à 400-700 C étaient foncées et montraient la pré- rocks treated at 400-700 C were dark and showed the pre-
sence de particules de carbone.the presence of carbon particles.
En vue de l'évaluation de l'effet du chauffage pour l'élimina- In order to evaluate the effect of heating for the removal of
tion des matières organiques de la roche, celle-ci (soumise à un traitement thermique ou autre) (100 g) a été ajoutée graduellement dans un mélange d'acide chlorhydrique concentré (35 %, 205 g) et d'eau (75 g). La température du mélange s'élevait à 40-45 C et le of the organic material from the rock, the latter (heat treated or otherwise) (100 g) was gradually added to a mixture of concentrated hydrochloric acid (35%, 205 g) and water (75 g ). The temperature of the mixture was 40-45 C and the
mélange a été ensuite chauffé pendant I heure au point d'ébullition. The mixture was then heated for one hour to the boiling point.
Le dégré de moussage obtenu lors de la réaction de la roche et de l'acide a été noté. Le mélange réactionnel a été filtré à chaud en vue de l'élimination des particules de carbone de la roche n'ayant The degree of foaming obtained during the reaction of rock and acid was noted. The reaction mixture was filtered while hot to remove the carbon particles from the rock
pas réagi et des sels de calcium, puis refroidi jusqu'à la tempéra- unreacted calcium salts and then cooled to room temperature.
ture ambiante et refiltré en donnant un acide phosphorique brut. La couleur de l'acide brut a été notée et les résultats obtenus sont consignés dans le tableau I. ambient temperature and refiltered to give a crude phosphoric acid. The color of the crude acid was noted and the results obtained are shown in Table I.
Tableau 1.Table 1.
Exemple:Temp. de:Couleur de:Couleur de l'acide:Degré de :chauffage: la roche: :moussage Example: Temp. of: Color of: Color of acid: Degree of: Heating: Rock:: Foaming
C:: C ::
A:::: (comparatif): Néant: sableux:rouge-brun profond:important B:::: (comparatif): 200: " " " " " 1: 400: noir pale:jaune intense: 2: 450: noir moyen:jaune moyen: 3: 500: noir:vert pale: C:::: (comparatif): 700: gris: " ":faible A :::: (comparative): None: sandy: deep red-brown: important B :::: (comparative): 200: "" "" "1: 400: pale black: intense yellow: 2: 450: black medium: average yellow: 3: 500: black: pale green: C :::: (comparative): 700: gray: "": weak
D::::D ::::
(comparatif): 900: vert: " ": " Exemples 4 à 8 et exemple comparatif D. (comparative): 900: green: "": "Examples 4 to 8 and comparative example D.
De la même façon que dans les exemples 1 à 3, de la roche phos- In the same way as in Examples 1 to 3, phosphoric rock
phatée de Zin (Israël) ayant la même composition et la même granu- Zin phatea (Israel) having the same composition and
lométrie que ci-dessus a été chauffée à diverses températures et pendant des durées variables. On a fait réagir la roche traitée The above measurement has been heated at various temperatures and for varying periods of time. The treated rock was reacted
avec de l'acide chlorhydrique comme ci-dessus et, au cours d'ex- with hydrochloric acid as above and, in the course of
périences séparées, avec un mélange d'acides sulfurique/phosphori- separate processes, with a mixture of sulfuric / phosphoric acids
que; la couleur du liquide a été notée et on a déterminé la te- than; the color of the liquid was noted and the
neur en matières organiques et en P2 &5 du liquide. L'acide sulfu- organic matter and P2 & 5 of the liquid. Sulphuric acid
rique/phosphorique était un mélange de 200 g d'acide phosphorique thermique à 20 % de P2 O5 et de suffisamment d'acide sulfurique à 56 % pour se combiner à 98 % de la teneur en calcium de la roche phosphoric acid was a mixture of 200 g of 20% phosphoric acid P2 O5 and sufficient 56% sulfuric acid to combine with 98% of the calcium content of the rock
phosphatée utilisée, la quantité étant telle que la roche conte- used, the quantity being such that the rock contained
nait 40 g de P2 0&. La quantité de roche spécifiée a été mélangée sous agitation avec 200 g d'acide phosphorique à 600C. Après arrêt de la formation de mousse, on a ajouté l'acide sulfurique et le was born 40 g of P2 0 &. The amount of rock specified was mixed with 200 g of phosphoric acid at 600C with stirring. After stopping the formation of foam, sulfuric acid and
mélange a été agité pendant 2 heures à 70C pour donner une suspen- The mixture was stirred for 2 hours at 70 ° C. to give a suspension.
sion de gypse dans de l'acide phosphorique. La suspension a été filtrée à chaud et le gâteau de filtration a été lavé trois fois gypsum in phosphoric acid. The suspension was filtered hot and the filter cake was washed three times
avec 50 cc d'eau du robinet froide. Tous les filtrats ont été réu- with 50 cc of cold tap water. All the filtrates were
nis en donnant le produit acide qui a été analysé quant à sa teneur by giving the acid product that has been analyzed for its content
en P2 05& en carbone total et en carbone oxydable. La roche a éga- in P2 05 & total carbon and oxidizable carbon. The rock has
lement été analysée pour sa teneur en F avant et après chauffage. It has been analyzed for its F content before and after heating.
Les résultats étaient les suivants. (Voir tableau 2). La roche de Zin avant traitement thermique contenait 250 ppm (exprimées en S) The results were as follows. (See Table 2). The Zin rock before heat treatment contained 250 ppm (expressed in S)
de sulfure de fer insoluble dans les acides. of acid-insoluble iron sulphide.
Exemples 9 à 18. Exemples comparatifs E à J. Examples 9 to 18. Comparative Examples E to J.
Comme dans les exemples 4 à 8, il a été adopté les mêmes techni- As in Examples 4 to 8, the same techniques were adopted
ques de chauffage de la roche phosphatée et de réaction de la ro- of phosphate rock heating and reaction of rock
che avec de l'acide chlorhydrique ou des mélanges d'acide sulfuri- with hydrochloric acid or mixtures of sulfuric acid
que/phosphorique mais avec des roches autres que celles de Zin. - than / phosphoric but with rocks other than those of Zin. -
Les détails sur les roches et les résultats obtenus sont indiqués dans les tableaux 3 à 5 ci-dessous. Sauf indication contraire, le traitement thermique était de 1 heure dans chaque cas. Lors de la digestion de la roche du Maroc non chauffée avec le mélange H2504/ H3P04, le liquide Après filtration) contenait 27,8 % de P2 051 100 The details of the rocks and the results obtained are shown in Tables 3 to 5 below. Unless otherwise indicated, the heat treatment was 1 hour in each case. When digesting the unheated Morocco rock with the H2504 / H3P04 mixture, the liquid After filtration) contained 27.8% of P2 051 100
à 200 ppm de carbone total et 15 à 20 ppm de carbone oxydable. at 200 ppm total carbon and 15 to 20 ppm oxidizable carbon.
Exemples 17 à 19.Examples 17-19.
La roche de Zin, telle que définie dans l'exemple 4, a été soumise à un traitement thermique en continu dans un calcinateur rotatif incliné, dans lequel la roche se déplaçait lentement vers le bas contre un courant d'air/gaz brOlés. Le temps de séjour était de 20 à 30 minutes. Les températures du gaz d'entrée, des matières solides au point de sortie du calcinateur et des effluents gazeux Zin rock, as defined in Example 4, was subjected to continuous heat treatment in an inclined rotating calciner, in which the rock slowly moved downward against a blown air / gas stream. The residence time was 20 to 30 minutes. Inlet gas temperatures, solids at the exit point of the calciner and off-gases
ont été mesurées. La roche traitée par voie thermique a été collec- have been measured. The heat-treated rock was collected
tée et traitée avec le mélange d'acides sulfurique/phosphorique comme dans l'exemple 4; les matières insolubles (comprenant du gypse et des particules de carbone) ont été filtrées et la couleur du produit acide a été notée. Les résultats étaient les suivants0 Températures 'C Solides à: Gaz: Effluent Couleur du produit Exemple la sortie:d'entrée: gazeux acide 17 430 800 - jaune orangé 18 510: 880 210 vert très pâle 19: 520 890: 200 vert très pâle I.. and treated with the sulfuric / phosphoric acid mixture as in Example 4; insoluble materials (including gypsum and carbon particles) were filtered and the color of the acid product was noted. The results were as follows: 0 ° C Solids at: Gas: Effluent Product color Example output: inlet: gaseous acid 17 430 800 - yellow orange 18 510: 880 210 very pale green 19: 520 890: 200 very pale green I ..
TABLEAU 2.TABLE 2.
Lfn o %0 Cu o ("J Le liquide filtré provenant ple 8 a été analysé quant à étaient les suivants: % de ppm de carbone t ppm de carbone oxyc The filtered liquid from ple 8 was analyzed for the following:% carbon ppm t ppm carbon oxyc
des acidifications H3P04/H2S04 dans l'exemple comparatif E et dans l'exem- acidifications H3PO4 / H2SO4 in comparative example E and in the example
sa teneur en P2 051 en carbone total et en carbone oxydable. Les résultats P2 05 - exemple E: 27,9 % exemple 8: 29,9 % total - exemple E: 1280 its content of P2 051 in total carbon and in oxidizable carbon. The results P2 05 - example E: 27.9% example 8: 29.9% total - example E: 1280
exemple 8: 370example 8: 370
table - exemple E: 650table - example E: 650
exemple 8: néant.example 8: nothing.
:Traitement thermique sur la::Acidification avec HCI:Acidification avec H2S04/H3P04 roche:% de F Exemple:dans la: Couleur de: Degré de : Couleur de l'acide produit :Temp, C:Durée(mn:roche: l'acide: moussage: ::: : produit:: : Heat treatment on :: Acidification with HCl: Acidification with H2SO4 / H3P04 rock:% F Example: in: Color: Degree of: Color of product acid: Temp, C: Duration (min: rock: l 'acid: foaming: :::: product ::
:: ::: ::: ::::
E:Non calciné: -: 3,8:r.ouge-brun:important: brun rougeatre 4 400: 15 intense:: brun rougeatre léger : 400: 60: 3,8:jaune:léger: jaune 6: 500: 15:: -:: jaune pale E: Not calcined: -: 3,8: red-brown: important: reddish brown 4,400: 15 intense :: light reddish brown: 400: 60: 3,8: yellow: light: yellow 6: 500: 15 :: - :: pale yellow
7: ": 30:3,9:vert-jaune:faible: -7: ": 30: 3,9: green-yellow: weak: -
8: ": 60: 3,8:vert pâle:faible: vert très pale 8: ": 60: 3,8: pale green: weak: very pale green
:.. : .: ..:.
TABLEAU 3.TABLE 3.
Analyses des roches phosphatées.Analysis of phosphate rocks.
Source de la roche.Source of the rock.
P205 CaO Na20 MgO A 203 Fe203 S03 SiO2 F CI P205 CaO Na2O MgO to 203 Fe2O3 S03 SiO2 F CI
*:..Maroc.:. Jordanie: Floride.*:..Morocco.:. Jordan: Florida.
(Khouigba):(Khouigba):
: 31,531.5
: 51,251.2
: 0,7: 0.7
: 0,80.8
: 0,400.40
: 0,21: 0.21
: 2,42.4
: 2,12.1
: 6,46.4
: 4,0: 4.0
: 0,03: 0.03
% de matières organiques: sous forme de C 0,18 % of organic materials: in the form of C 0.18
: 33,933.9
: 52,852.8
: 0,57: 0.57
: 0,29: 0.29
: 0,28: 0.28
: 0,09: 0.09
: 2,372.37
: 1,371.37
: 4,464.46
: 3,88: 3.88
: 0,06: 0.06
: 31,331.3
: 45,145.1
: 0,60.6
: 0,750.75
: 1,81.8
: 2,42.4
: 5,9: 5.9
: 3,3: 3,3
: 3,63.6
: 3,83.8
: 0,005: 0.005
0,30 1,56.0.30 1.56.
: 0,30: 1,56: 0.30: 1.56
% de perte de poids après: chauffage à 105 C 1,1 % weight loss after: heating to 105 C 1,1
1,2: 0,81.2: 0.8
Analyse granulométrique, % en poids Granulométrie: Maroc: Jordanie: Floride Particle size analysis,% by weight Granulometry: Morocco: Jordan: Florida
Supérieure à 1,2 mm 63: - -Greater than 1.2 mm 63: - -
0,5 mm - 1,2 mm: 10: 38: 35 0,25 - 0,5 mm: 7: 24: 39 0,15 - 0,25 mm: 15: 27: 23 Inférieure à 0,15 mm: 5. .:. 1.1.: 3 % % % % % % % % % _I 0.5 mm - 1.2 mm: 10: 38: 35 0.25 - 0.5 mm: 7: 24: 39 0.15 - 0.25 mm: 15: 27: 23 Less than 0.15 mm: 5..:. 1.1 .: 3%%%%%%%%% _I
TABLEAU 4.TABLE 4.
Acidification par de l'acide chlorhydrique d'une roche donnée Traitement thermique temp. C Non traitée : Exemple: Maroc :: Couleur de :: l'acide : Maroc : Degré de : moussage E:5aune intense:important 9:jaune intense:moyen :jaune:modéré Acidification with hydrochloric acid of a given rock Heat treatment temp. C Untreated: Example: Morocco :: Color of :: acid: Morocco: Degree of: foaming E: 5a intense: important 9: intense yellow: medium: yellow: moderate
F:jaune:négligea-F: yellow: negligible
:: ble : Exemple: Jordanie: :: Couleur de: :: l'acide: G:jaune pâle: :: ble: Example: Jordan: :: Color of: :: acid: G: pale yellow:
:1: -:: 1: -:
: 14:jaune pale: ::avec une: ::nuance verte: I Des degrés de moussage identiques ont été obtenus lorsque les roches ont été traitées avec le mélange : 14: pale yellow: :: with a: :: green shade: I Identical foaming degrees were obtained when the rocks were treated with the mixture
d'acides phosphorique/sulfurique comme dans l'exemple 4. phosphoric acid / sulfuric acid as in Example 4.
Ltn Ln o do cN cN Jordanie Degré de moussage léger faible Ltn Ln o do cN cN Jordan Low light foaming degree
TABLEAU 5.TABLE 5.
Résultats sur roches de Floride Traitement thermique Acidification par H" i i Acidification par H2S04/H3PO4 Tempo C Temps Couleur de Degré de Couleur de Degré de :* *.: : l'acide moussage l'acide: moussage ::.: H: '::i* H:non calcinée: ifoncé-brun-rou- important * - * - À. *igeâtre 13 400 1 H:-- brun-jaune léger: faible 14. 500 1 H:orangé-brun moyen:brunjaune très 5.5*0*.* pale faible Results on Florida rocks Heat treatment Acidification by H "ii Acidification by H2S04 / H3PO4 Tempo C Time Color Degree of Color Degree of: * * .:: acid foaming acid: foaming ::.: H: ' :: i * H: uncalcined: yew-red-brown-important * - * - to. * igeâtre 13 400 1 H: - light yellow-brown: weak 14. 500 1 H: medium orange-brown: very brown-yellow 5.5 * 0 *. * Weak blade
15. ôo 2 H:jaune pale i faible - -15. 0o 2 H: pale yellow i weak - -
16 * 600 * 1 H:jaune vert * faible - 16 * 600 * 1 H: yellow green * weak -
J 900 i 1 H:orangé-jaune néant vert très pâle i faible À.. *presque incolore: :::* J 900 i 1 H: orange-yellow none green very pale i weak to .. * almost colorless: ::: *
ExempleExample
Ln un o car N Exemples 20 à 22 et exemples comparatifs K à N. Examples 20 to 22 and Comparative Examples K to N.
De la roche de Floride ayant la composition indiquée ci- Florida rock having the composition indicated below
dessus a été chauffée pendant 1 heure à diverses températures et la roche traitée a été ensuite mise à réagir avec le mélange d'acides sulfurique/phosphorique comme dans l'exemple 4. Un solide comprenant du sulfate de calcium, des particules de carbone et du sulfure de fer a été séparé du mélange réactionnel en laissant un produit acide. La roche traitée a été traitée avec de l'acide chlorhydrique à 14 % en poids et analysée pour sa teneur en fer soluble et en The above was heated for 1 hour at various temperatures and the treated rock was then reacted with the sulfuric / phosphoric acid mixture as in Example 4. A solid comprising calcium sulfate, carbon particles, and Iron sulfide was separated from the reaction mixture leaving an acidic product. The treated rock was treated with 14% by weight hydrochloric acid and analyzed for soluble iron content and
sulfure.sulfide.
Les résultats étaient les suivants. The results were as follows.
Exemple Température: Analyse de la roche Sulfure, ppm % de fer soluble exemple sans comparatif: traitement 70:0,57 K: thermique Example Temperature: Analysis of the rock Sulfide, ppm% of soluble iron example without comparison: treatment 70: 0.57 K: thermal
20 400 110 0,7320 400 110 0.73
21 500 220 0,7621,500 220 0.76
22 600 980 0,9422,600,980 0.94
exempleexample
comparatif 650 2180 1,12comparative 650 2180 1.12
LThe
exempleexample
comparatif 750 3360 1,35 Mcomparative 750 3360 1.35 M
exempleexample
comparatif 900 110 1,36 N Exemple 23 et exemple comparatif P Les acides de l'exemple 8 (obtenu par traitement thermique de la roche à 5000C pendant 1 heure) et de l'exemple comparatif E (provenant d'une roche non calcinée) ont été mélangés séparément à 350C, dans un rappport pondéral de 3: 2, avec des solutions sé- parées d'acide di (2 -éthyl-hexyl) phosphorique 0,5 M et d'oxyde de trioctylphosphine 0,15 M dans de l'éther de pétrole ayant un point d'ébullition entre 100 et 120'C et on a laissé les phases se séparer. Les phases se sont séparées immédiatement avec l'acide de l'exemple 8 en une phase acide aqueuse et une phase organique, qui a été séparée et son contenu en uranium a été récupéré par traitement avec de l'acide phosphorique aqueux contenant des ions Comparative 900 110 1.36 N Example 23 and Comparative Example P The acids of Example 8 (obtained by heat treatment of the rock at 5000C for 1 hour) and Comparative Example E (from a non-calcined rock) were separately admixed at 350 ° C, in a weight ratio of 3: 2, with separate solutions of 0.5 M di (2-ethyl-hexyl) phosphoric acid and 0.15 M trioctylphosphine oxide in petroleum ether having a boiling point between 100 and 120 ° C and the phases were allowed to separate. The phases immediately separated with the acid of Example 8 into an aqueous acid phase and an organic phase, which was separated and its uranium content was recovered by treatment with aqueous phosphoric acid containing ions
ferreux (exemple 23).Ferrous (Example 23).
Avec l'acide de l'exemple comparatif E, le mélange de l'acide avec les solutions d'éther de pétrole a donné une émulsion qui est devenue claire au bout de 5 minutes en donnant des phases aqueuse With the acid of Comparative Example E, mixing the acid with the petroleum ether solutions gave an emulsion which became clear after 5 minutes giving aqueous phases
et organique (exemple comparatif P). and organic (Comparative Example P).
Exemples 24 à 26 Une roche répondant aux analyses de l'exemple 38 ciaprès a été traitée thermiquement pendant 1 heure à 500'C selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 1. Des acides phosphoriques de voie humide ont été préparés à partir de cette roche et également à partir de la roche non-traitée thermiquement, par réaction avec un mélange d'acides sulfurique et phosphorique (tel que décrit dans l'exemple 4) et séparation d'une fraction solide comprenant Examples 24 to 26 A rock corresponding to the analyzes of Example 38 below was heat-treated for 1 hour at 500 ° C. according to the procedure described in Example 1. Wet phosphoric acids were prepared from this method. rock and also from the untreated heat rock, by reaction with a mixture of sulfuric and phosphoric acids (as described in Example 4) and separation of a solid fraction comprising
du gypse, des particules de carbone et de la roche non-attaquée. gypsum, carbon particles and unattacked rock.
Des acides de voie humide ont été également préparés à partir de roches correspondant aux analyses rapportées dans l'exemple 1 et dans l'exemple 27 ci-après. Des acides de voie humide préparés Wet acids were also prepared from rocks corresponding to the analyzes reported in Example 1 and Example 27 below. Prepared wet acids
les exemples 42 à 44 ci-après, à partir de roches traitées ther- Examples 42 to 44 below, from heat-treated rocks
miquement, ont été également utilisés. Chaque acide a été concen- mically, were also used. Each acid has been concentrated
tré et oxydé par ébullition avec barbotage d'air pour réduire la teneur en Fe II. Chacun des 6 acides, qui contenait une quantité de P2 O5 de l'ordre de 24 à 29 %, a été mélangé en agitant, à une and boiled by bubbling with air to reduce the Fe II content. Each of the 6 acids, which contained an amount of P2 O5 of the order of 24 to 29%, was mixed with stirring at a temperature of
température de 35WC dans un rapport volumique 1:1, avec une solu- temperature of 35WC in a 1: 1 volume ratio, with a solu-
tion d'acide di-(2-éthyl-hexyl) phosphorique 0,5 M et d'oxyde de trioctylphosphine 0,15 M dans de l'éther de pétrole (point d'ébul- of 0.5M di- (2-ethylhexyl) phosphoric acid and 0.15M trioctylphosphine oxide in petroleum ether (boiling point).
lition 100-120'C). Après avoir agité pendant 5 minutes, les mélan- 100-120 ° C). After shaking for 5 minutes, the
ges étaient laissés au repos. En 40 secondes, chaque mélange prove- They were left at rest. In 40 seconds, each mixture
nant des acides de voie humide obtenus à partir des roches traitées thermiquement s'est séparé en une phase organique comprenant de l'uranium et une phase aqueuse acide. Pour chacun des mélanges Wet acids obtained from thermally treated rocks separated into an organic phase comprising uranium and an aqueous acidic phase. For each of the mixtures
obtenus à partir d'acides, provenant de la roche non-traitée ther- obtained from acids from untreated rock
miquement, on a observé une quantité importante de débris solides interfaciaux et une émulsion interfaciale qui a nécessité 10 à 30 minutes avant de scinder en une phase organique comprenant de l'ura nium et une phase aqueuse acide. Dans chaque cas, les deux phases only a large amount of interfacial solid debris and an interfacial emulsion which required 10 to 30 minutes before breaking up into an organic phase comprising uranium and an aqueous acid phase. In each case, the two phases
ont été séparées et l'uranium receuilli à partir de la phase orga- were separated and the uranium collected from the organic phase
nique par extraction avec de l'acide phosphorique aqueux contenait by extraction with aqueous phosphoric acid contained
du fer ferreux.ferrous iron.
Exemples 27 à 38 et exemples comparatifs Q à U Dans ces exemples, on a utilisé les roches suivantes dont les analyses sont rapportées ci-après. La roche II de Floride provenait d'une mine différente de celle de la roche de Floride utilisée Examples 27 to 38 and Comparative Examples Q to U In these examples, the following rocks were used, the analyzes of which are reported hereinafter. Florida's Rock II came from a different mine than the Florida rock used
dans les exemples 13 à 16.in Examples 13 to 16.
Roche II de Floride Roche noire de Youssoufia (150 C 2 hr.) Roche blanche de Youssoufia Sénégal Dans chacun des exemples ci-après, la roche a été chauffée comme suit. La roche sous forme d'une couche dans un plateau de silice a été chauffée dans un four à mouffle avec aération vers l'atmosphère, maintenu à une température fixe pendant 1 heure. La roche traitée a été mise ensuite à réagir avec le mélange d'acides sulfurique et phosphorique de l'exemple 4 et séparément avec 14 % (poids/poids) d'acide chlorhydrique tel que décrit dans les exemples Florida Rock II Youssoufia Black Rock (150 C 2 hrs.) Youssoufia Senegal White Rock In each of the examples below, the rock was heated as follows. The rock in the form of a layer in a silica tray was heated in a muffle furnace with aeration to the atmosphere, maintained at a fixed temperature for 1 hour. The treated rock was then reacted with the mixture of sulfuric and phosphoric acids of Example 4 and separately with 14% (w / w) hydrochloric acid as described in the examples.
à 22 et également avec de l'acide phosphorique à 70 % avec sépa- at 22 and also with 70% phosphoric acid with sepa-
ration des solides insolubles comprenant des particules de carbone. ration of insoluble solids comprising carbon particles.
% P205 30,9 29,9 31,0 35,8% P205 30.9 29.9 31.0 35.8
% CaO 46,0 49,8 51,0 50,1% CaO 46.0 49.8 51.0 50.1
% 503 1,4 2,0 1,2 0,33% 503 1.4 2.0 1.2 0.33
% CO2 4,3 6,7 6,1 1,7% CO2 4.3 6.7 6.1 1.7
% Sio2 3,4 4,1% Sio2 3.4 4.1
% F 3,7 3,9 4,1 3,9% F 3.7 3.9 4.1 3.9
% C1 0,001 0,024 ppm<4100 % Na20 0,7 0,63 0,85 0,18 % MgO 0,7 0,61 0,29 500 ppm % C1 0.001 0.024 ppm <4100% Na2O 0.7 0.63 0.85 0.18% MgO 0.7 0.61 0.29 500 ppm
% A1203 0,9 0,32 0,17 0,53% A1203 0.9 0.32 0.17 0.53
% K20 0,2 0,028 40,1% K20 0.2 0.028 40.1
% Fe203* 1,1 0,15 0,13 1,1 matière organique Carbon % C 0,5 1,3 0,15 1,08 Roche II de Floride Exemple Température OC Sulfure % Fe203 * 1,1 0,15 0,13 1,1 organic matter Carbon% C 0,5 1,3 0,15 1,08 Roche II of Florida Example Temperature OC Sulfide
instableunstable
dans les acides ppm Fer soluble dans les acides % Fe couleur de l'acide après traitement de la roche par HCI Q non traitée 8 0,67 brun foncé 27 500 230 0,95 vert citron 28 600 1030 1,10 vert citron R 750 3280 1,31 vert citron Roche noire de Youssoufia S non traitée - - brun foncé 29 400 260 0,11 vert citron 500 220 0,11 vert citron 31 600 120 0,11 vert citron 32 580 - - vert citron Roche blanche de Youssoufia T non traitée - 0,11 vert bleu 33 400 160 0,12 vert citron 34 450 - - vert citron 500 220 0,11 vert citron 36 550 215 - vert citron 37 600 220 0,12 vert citron Roche du Sénégal U non traitée - - brun 38 500 - - vert citron Exemples 39 à 41 in acids ppm Iron soluble in acids% Fe color of acid after treatment of rock by HCI Q untreated 8 0.67 dark brown 27 500 230 0.95 lemon green 28 600 1030 1.10 lemon green R 750 3280 1.31 lemon green Youssoufia S black stone untreated - - dark brown 29 400 260 0.11 lemon green 500 220 0.11 lemon green 31 600 120 0.11 lime green 32 580 - - lemon green Youssoufia white rock T untreated - 0.11 green blue 33 400 160 0.12 lime green 34 450 - - lemon green 500 220 0.11 lime green 36 550 215 - lime green 37 600 220 0.12 lemon green Untreated Senegal stone U - - brown 38 500 - - lime green Examples 39 to 41
Dans ces exemples, la roche de Floride utilisée dans les exem- In these examples, the Florida rock used in the examples
ples 13 à 16 a été utilisée dans l'exemple 39, alors que pour l'exem- Examples 13 to 16 were used in Example 39, whereas for the example
ple 40 on a utilisé la roche II de Floride des exemples 27 et 28 et pour l'exemple 41, la roche du Maroc des exemples 9 et 10. Pour l'exemple 39, la roche de Floride des exemples 13 à 16 a été traitée thermiquement à l'air, dans un four, pendant 1 heure à une température de 550'C en donnant une roche grise contenant Examples 40 and 40 have been used in Examples II and II, and for Example 41, Morocco rock in Examples 9 and 10. For Example 39, the Florida rock of Examples 13 to 16 was treated. thermally in an oven for 1 hour at a temperature of 550 ° C giving a gray rock containing
des particules de carbone. La roche a été alors traitée par le mé- carbon particles. The rock was then treated by the
lange d'acides sulfurique et phosphorique de l'exemple 4 et une fraction solide comprenant du gypse et des particules de carbone/ a été séparée sulfuric acid and phosphoric acid mixture of Example 4 and a solid fraction comprising gypsum and carbon particles / was separated
en laissant un acide de voie humide qui avait une couleur vert pâ- leaving a wet-path acid that had a pale green color
le, par rapport à la couleur brun foncé correspondant à la roche the, compared to the dark brown color corresponding to the rock
non-traitée thermiquement.untreated heat.
Pour l'exemple 40, la roche II de Floride des exemples 27 et 28 a été traitée thermiquement en continu, selon le procédé décrit dans les exemples 17 et 19, avec une température du solide à la For Example 40, Florida Rock II of Examples 27 and 28 was heat treated continuously, according to the method described in Examples 17 and 19, with a solid temperature at
sortie de 5000C et des températures des gaz àlentrée et à la sor- output of 5000C and the inlet and outlet gas temperatures
tie de 790'C et 180'C respectivement, avec un temps de rétention moyen de 20 à 30 minutes. La roche chauffée a été traitée par le mélange d'acides sulfurique et phosphorique de l'exemple 4 et des 790 ° C and 180 ° C respectively, with an average retention time of 20 to 30 minutes. The heated rock was treated with the mixture of sulfuric and phosphoric acids of Example 4 and
matières insolubles comprenant du gypse et des particules de car- insoluble materials including gypsum and
bone ont été séparées du mélange réactionnel en laissant un acide phosphorique de voie humide de couleur vert pâle, par rapport à la have been separated from the reaction mixture leaving a pale green phosphoric acid, relative to the
couleur brun foncé correspondant à la roche non traitée thermique- dark brown color corresponding to untreated thermal rock
ment.is lying.
Pour l'exemple 41, la roche du Maroc a été traitée thermiquement en continu selon le procédé décrit dans les exemples 17 à 19, avec une température de sortie du solide de 390'C et des températures d'entrée et de sortie des gaz de 760'C et 130'C respectivement, avec un temps de rétention moyen de 20 à 30 minutes. La roche traitée thermiquement comprenant des particules de carbone a été traitée par le mélange d'acides sulfurique et phosphorique de l'exemple 4 et l'acide de voie humide a été séparé des matières insolubles. L'acide avait une couleur jaune moyen par rapport à la couleur jaune foncé de l'acide provenant de la roche non traitée thermiquement. For example 41, Morocco rock was heat-treated continuously according to the process described in Examples 17 to 19, with a solid exit temperature of 390 ° C. and the inlet and outlet temperatures of the gases of 760 ° C and 130 ° C respectively, with an average retention time of 20 to 30 minutes. The heat-treated rock comprising carbon particles was treated with the mixture of sulfuric and phosphoric acids of Example 4 and the wet acid was separated from the insoluble materials. The acid had a medium yellow color compared to the dark yellow color of the acid from untreated heat rock.
Exemple 42Example 42
La roche phosphatée, ayant la composition indiquée dans l'ex-' emple 1, a été traitée thermiquement en continu selon le procédé décrit dans l'exemple 19 et la roche traitée thermiquement a été The phosphate rock, having the composition indicated in Example 1, was heat treated continuously according to the method described in Example 19 and the heat-treated rock was
transformée en continu avec un mélange d'acides sulfurique et phos- continuously transformed with a mixture of sulfuric and phosphoric acids
phorique en présence d'une bouillie de gypse, en un acide phos- phoric in the presence of a gypsum slurry, into a phosphoric acid
phorique de voie humide avec séparation d'une fraction solide com- phoric wetland with separation of a solid fraction
prenant du gypse, des particules de carbone et de la roche non- gypsum, carbon particles and non-ferrous rock
attaquée. La réaction a été conduite dans un réacteur avec agita- attacked. The reaction was conducted in a stirred reactor.
tion en ure seule opération selon un procédé classique et en utili- in one operation by a conventional method and using
sant une quantité d'acide sulfurique équivalente à 102 % de la te- a quantity of sulfuric acid equivalent to 102% of the
neur en calcium de la roche. L'acide phosphorique produit contenait neur in calcium from the rock. The phosphoric acid produced contained
de 28 à 30 % de P 25 et aucune trace de carbone oxydable. L'atta- from 28 to 30% P 25 and no trace of oxidizable carbon. The Atta
que dans la cuve n'a nécessité aucune addition d'agent antimousse; par comparaison1on indiquera que l'addition de 0,6 % d'acide that in the tank did not require any addition of antifoam agent; By comparison, it will be indicated that the addition of 0.6% of acid
oléique (par rapport au poids de P205 dans la roche) a été néces- oleic (relative to the weight of P205 in the rock) was necessary.
saire dans le cas d'une roche non-traitée thermiquement. La vites- in the case of untreated rock. The speed
se de filtration était également bien plus rapide que dans le cas Filtration was also much faster than in the case
d'une roche non-traitée thermiquement. of untreated rock.
Exemples 43 et 44Examples 43 and 44
De la même façon que dans l'exemple 42, la roche II de Flo- In the same way as in Example 42, Rock II of Flo
ride traitée thermiquement à 500'C en continu selon l'exemple 40 et la roche du Maroc (Khouribga) traitée thermiquement en continu selon l'exemple 41 ont été transformées en continu en un acide de voie humide. Les acides phosphoriques produits contenaient de wrinkle heat treated at 500 ° C continuously according to Example 40 and the rock of Morocco (Khouribga) thermally treated continuously according to Example 41 were continuously converted to a wet track acid. The phosphoric acids produced contained
28 à 30 % de P205 et aucune trace de carbone oxydable. Aucune ad- 28 to 30% P205 and no trace of oxidizable carbon. No ad-
dition d'agent antimousse n'était nécessaire dans la cuve de Antifoam agent was not necessary in the
traitement, contrairement à l'addition de 1,0 % ou de 0,6 % respec- treatment, contrary to the addition of 1.0% or 0.6% respectively
tivement d'acide oléique (par rapport au poids de P205 dans la ro- of oleic acid (relative to the weight of P205 in
che) dans le cas d'une roche non-traitée thermiquement. Les vites- che) in the case of untreated rock. The speed
ses de filtration de la suspension de gypse étaient également beau- its filtration of gypsum suspension was also
coup plus rapides que dans le cas d'une roche non-traitée thermi- quement. faster than in the case of untreated rock.
Exemple 45Example 45
L'acide phosphorique de voie humide obtenu dans l'exemple 42 a été purifié par extraction par solvant. Il a été ensuite concentré en un acide à 54,7 % de P205, 1,51 % de S03, 0,32 % de Fe, 0,24 % de Mg et 0,07 % de Al, avec moins de 50 ppm de carbone oxydable. Cet acide a été purifié dans un système d'extraction à contre-courant à deux étages avec de la méthyl-isobutyl-cétone, afin d'obtenir un extrait et un raffinat aqueux, puis l'extrait a été lavé dans un système de lavage à contre- courant à 4 étages en utilisant l'acide The wet phosphoric acid obtained in Example 42 was purified by solvent extraction. It was then concentrated to 54.7% P 2 O 5, 1.51% SO 3, 0.32% Fe, 0.24 Mg, and 0.07% Al, with less than 50 ppm. oxidizable carbon. This acid was purified in a two-stage countercurrent extraction system with methyl isobutyl ketone to obtain an aqueous extract and raffinate, and the extract was washed in a washing system. countercurrent to 4 stages using acid
purifié produit comme liqueur de lavage pour obtenir un extrait pu- purified product as a wash liquor to obtain a
* rifié et une liqueur de lavage aqueuse usée qui a été recyclée vers l'extraction et l'étape de libération ou séparation à contre-courantand a spent aqueous wash liquor which has been recycled to the extraction and the release or countercurrent separation step
à 2 étages avec de l'eau pour obtenir une couche de solvant prati- two stages with water to obtain a layer of practically
quement exempte d'acide, recyclée vers l'extraction et un acide pu- acid-free, recycled to the extraction and an acid
rifié contenant 41,2 % de P205, 0,50 % de S03, 40 ppm de Fe, 6 ppm de Mg, 1 ppm de Al et 0,4 ppm de As, qui avait une couleur jaune pâle. Le procédé de purification utilisé était celui décrit dans le brevet US 3 914 382 avec une coupure de 65:35 de P205 entre le P205 It contains 41.2% P 2 O 5, 0.50% SO 3, 40 ppm Fe, 6 ppm Mg, 1 ppm Al, and 0.4 ppm As, which had a pale yellow color. The purification method used was that described in US Pat. No. 3,914,382 with a 65:35 cutoff of P205 between P205.
dans l'acide produit et dans le raffinat. La couleur de l'acide pu- in the acid produced and in the raffinate. The color of the acid
rifié pouvait être améliorée si nécessaire par traitement avec 1 % de charbon actif, par rapport aux 5 % de charbon actif nécessaires could be improved if necessary by treatment with 1% activated carbon, compared to the 5% of activated
pour un procédé correspondant mettant en oeuvre une roche non-trai- for a corresponding process employing non-treated rock
tée thermiquement. On n'a observé aucun problème de séparation de phase, par exemple formation d'émulsions très stables à l'interface solvant/eau, alors que des problèmes de ce genre ont été observés thermally. No phase separation problem was observed, for example formation of very stable emulsions at the solvent / water interface, whereas problems of this kind have been observed.
lors du procédé mettant en oeuvre une roche non-traitée thermiquement. during the process using a rock not treated thermally.
Exemples 46 à 48 Les acides phosphoriques de voie humide préparés dans les exemples 42 et 44 ont été chacun transformés en phosphates de sodium, puis en tripolyphosphates de sodium. Chaque acide a été traité afin de réduire ses teneurs en impuretés de sulfate et de fluor et mis à réagir avec le carbonate de sodium dans un Examples 46 to 48 The wet phosphoric acids prepared in Examples 42 and 44 were each converted to sodium phosphates and then to sodium tripolyphosphates. Each acid was treated to reduce its sulphate and fluoride impurities and reacted with sodium carbonate in a
rapport Na:P de 5:3, avec filtration des matières solides préci- Na: P ratio of 5: 3, with filtration of the solids
pitées pour fournir une solution aqueuse de phosphates-,acides de sodium mixtes avec un rapport Na:P de 5:3, qui a été séchée et to provide an aqueous solution of mixed sodium phosphates with a Na: P ratio of 5: 3, which has been dried and
calcinée pendant 1 heure pour donner le tripolyphosphate de sodium. Le sel de l'acide provenant de l'exemple 42 était blanc, moins co- calcined for 1 hour to give the sodium tripolyphosphate. The salt of the acid from Example 42 was white, less co-
loré que le sel obtenu à partir des roches non-traitées thermique- the salt obtained from untreated
ment. La couleur peut être améliorée par traitement des liqueurs ayant un rapport Na:P de 5:3 avec jusqu'à 0,5 % de charbon actif, comparé avec l'utilisation de 5 % ou plus de charbon actif pour le produit obtenu à partir de la roche non-traitée thermiquement correspondante. Les sels des acides provenant des exemples 43 et is lying. The color can be improved by treating liquors having an Na: P ratio of 5: 3 with up to 0.5% activated carbon, compared with the use of 5% or more of activated carbon for the product obtained from untreated heat-treated rock. The acid salts from Examples 43 and
44 étaient blancs.44 were white.
Exemples 49 à 51 Les roches préparées selon le mode opératoire décrit dans les Examples 49 to 51 Rocks prepared according to the procedure described in
exemples 19, 40 et 41 ont été mises à réagir avec de l'acide chlor- Examples 19, 40 and 41 were reacted with chlorinated acid.
hydrique à 17 % afin de former des mélanges réactionnels compre- water to 17% in order to form reaction mixtures comprising
nant du chlorure de calcium, des particules de carbone, de l'acide calcium chloride, carbon particles, acid
phosphorique, de l'acide chlorhydrique résiduel et de la roche non- phosphoric acid, residual hydrochloric acid and non-organic
attaquée. Chaque mélange réactionnel a été défluoré par traitement avec une portion d'une suspension aqueuse d'hydroxyde de calcium attacked. Each reaction mixture was defluorinated by treatment with a portion of an aqueous suspension of calcium hydroxide
(équivalente à la teneur en F et une partie de l'acide), et ensui- (equivalent to the F content and a portion of the acid), and
te par séparation des solides et addition d'une grande quantité de la suspension d'hydroxyde de calcium (équivalente à la majeure partie de la teneur en acide pour obtenir le phosphate acide dicalcique), avec séparation du phosphate acide dicalcique solide, approprié pour l'alimentation des animaux. Finalement, le reste de by separation of the solids and addition of a large amount of the calcium hydroxide suspension (equivalent to most of the acid content to obtain the dicalcium acid phosphate), with separation of the solid dicalcium acid phosphate, suitable for the feeding. Finally, the rest of
l'acide a été mis à réagir avec une portion finale de la suspen- the acid was reacted with a final portion of the suspension.
sion d'hydroxyde de calcium pour obtenir une fraction finale de calcium hydroxide to obtain a final fraction of
phosphate acide dicalcique qu'on a séparée de la liqueur mère com- dicalcium acid phosphate separated from the mother liquor
prenant le chlorure de calcium. Les quantités de la suspension d'hy- taking calcium chloride. The quantities of the suspension of hy-
droxyde de calcium ajoutées dans les trois étapes étaient respec- calcium hydroxide added in the three steps were
tivement de 20, 70 et 10 % de la quantité totale. 20, 70 and 10% of the total quantity.
Exemples 52 à 54 Chaque mélange réactionnel comprenant du chlorure de calcium, des particules de carbone, de l'acide phosphorique, de l'acide chlorhydrique résiduel, de la roche inattaquée, tel qu'obtenu dans les exemples 49 à 51, a été filtré pour séparer une fraction solide Examples 52 to 54 Each reaction mixture comprising calcium chloride, carbon particles, phosphoric acid, residual hydrochloric acid, uninjured rock, as obtained in Examples 49 to 51, was filtered. to separate a solid fraction
comprenant la roche et les particules de carbone, de façon à obte- including rock and carbon particles, so as to obtain
nir finalement une liqueur acide. 5 parties en volume de cette li- finally, an acid liquor. 5 parts by volume of this
queur ont été extraites avec 10 parties en volume d'un mélange de 8 parties en volume d'alcool amylique et de 2 parties d'acide chlorhydrique à 35 % pour fournir une phase organique comprenant de l'acide phosphorique purifié et de l'acide chlorhydrique et une were extracted with 10 parts by volume of a mixture of 8 parts by volume of amyl alcohol and 2 parts of 35% hydrochloric acid to provide an organic phase comprising purified phosphoric acid and acid. hydrochloric acid and
phase acide aqueuse, qui ont été séparées. Les phases se sont sépa- aqueous acid phase, which have been separated. The phases separated
rées rapidement sans aucuns problèmes interfaciaux. La phase orga- done quickly without any interfacial problems. The organizational phase
nique a été mélangée avec 2,5 parties en volume d'eau pour libérer was mixed with 2.5 parts by volume of water to release
les acides afin d'obtenir une phase organique ayant une teneur ré- acids in order to obtain an organic phase having a
duite en acide et une phase aqueuse mixte contenant les acides acid and a mixed aqueous phase containing the acids
chlorhydrique et phosphorique; les phases ont été séparées de nou- hydrochloric and phosphoric; phases were separated from new
veau sans aucuns problèmes interfaciaux. La phase aqueuse mixte a été chauffée pour évaporer l'acide chlorhydrique et receuillir calf without any interfacial problems. The mixed aqueous phase was heated to evaporate the hydrochloric acid and collect
l'acide phosphorique de voie humide purifié. purified wet phosphoric acid.
Exemples 55 et 56Examples 55 and 56
De la même façon que dans l'exemple 45, les acides de voie hu- In the same way as in Example 45, the human pathway acids
mide des exemples 43 et 44 ont été concentrés et purifiés par ex- examples 43 and 44 were concentrated and purified by ex-
traction au solvant avec la méthylisobutyl-cétone et libérés par solvent pull with methyl isobutyl ketone and released by
de l'eau afin d'obtenir des acides phosphoriques aqueux purifiés. water to obtain purified aqueous phosphoric acids.
L'acide de voie humide concentré provenant de l'exemple 43 conte- The concentrated wet acid from Example 43 contains
2476055-2476055-
nant 51,9 % de P205, 1,8 % de S03, 1,36 % de Fe, 0,9 % de Mg, 1,0 % de AI, a été purifié pour donner un acide à 42,7 % de P205, 0,54 % de S03,1-185 ppm de Fe, 9 ppm de Mg et 12 ppm de A1 et un raffinat de 41,3 % de P205, 2,7 % de 503, 2,8 % de Fe, 2,0 % de Mg et 1,9 % de A1, avec une coupure de 68:32 entre l'acide purifié et le raffi- nat. L'acide de voie humide concentré provenant de l'exemple 44 contenait 56,0 % de P205, 1,3 % de SO3, 0,23 % de Fe et 0,6 % de Mg et a été purifié pour donner un acide contenant 40,5 % de P205, 0,7 % de SO3, 28 ppm de Fe et 10 ppm de Mg et un raffinat contenant 40 % de P205, 1,7 % de S03, 0,6 % de Fe et 1,4 % de Mg avec une coupure de 70:30 entre l'acide purifié et le raffinat. Dans aucun des cas, 51.9% P 2 O 5, 1.8% SO 3, 1.36% Fe, 0.9 Mg, 1.0% AI, was purified to give 42.7% P 2 O 5 acid. , 0.54% S03.1-185 ppm Fe, 9 ppm Mg and 12 ppm A1 and a raffinate of 41.3% P205, 2.7% 503, 2.8% Fe, 2 , 0% Mg and 1.9% A1, with a 68:32 cutoff between purified acid and raffinate. The concentrated wet acid from Example 44 contained 56.0% P205, 1.3% SO3, 0.23% Fe and 0.6% Mg and was purified to give an acid containing 40.5% P205, 0.7% SO3, 28 ppm Fe and 10 ppm Mg and a raffinate containing 40% P205, 1.7% SO3, 0.6% Fe and 1.4% of Mg with a 70:30 break between the purified acid and the raffinate. In none of the cases
on n'a constaté de problèmes dûs à la production d'émulsions à l'in- problems have arisen due to the production of emulsions
terface liquide/liquide.liquid / liquid surface.
Exemples 57 à 59 Des roches préparées selon les modes opératoires décrits dans les exemples 19, 40 et 41 ont été mises à réagir avec 24,2 parties Examples 57 to 59 Rocks prepared according to the procedures described in Examples 19, 40 and 41 were reacted with 24.2 parts
en poids d'acide nitrique à 58 % pour 10,8 parties en poids de ro- by weight of nitric acid at 58% for 10.8 parts by weight of rosin
ches du Maroc traitées thermiquement (et des quantités correspondan- heat treated Morocco (and corresponding quantities
tes pour les 2 autres roches) et on a obtenu dans chaque cas un mé- for the other 2 rocks) and in each case a
lange aqueux de nitrate de calcium, de particules de charbon, de aqueous mixture of calcium nitrate, coal particles,
roche inattaquée, d'acide phosphorique et d'acide nitrique résiduel. Unexpected rock, phosphoric acid and residual nitric acid.
Chaque mélange a été filtré pour éliminer les particules de carbo- Each mixture was filtered to remove carbon particles.
ne, et/retroqli jusqu'à 0 C; une fraction solide comprenant du ni- ne, and / retroqli to 0 C; a solid fraction comprising ni-
trate de calcium a alors été séparée de la solution acide-aqueuse qui contenait les acides nitrique et phosphorique et du nitrate de The calcium flux was then separated from the acid-aqueous solution which contained the nitric and phosphoric acids and the nitrate of
calcium. Chaque solution acide aqueuse a été traitée avec 2,55 par- calcium. Each aqueous acid solution was treated with 2.55 parts
ties d'ammoniac anhydre, ajoutées en continu. Le mélange obtenu, qui contenait du nitrate et du phosphate d'ammonium et du nitrate de calcium a été évaporé afin d'obtenir un produit fondu contenant anhydrous ammonia, added continuously. The resulting mixture, which contained nitrate and ammonium phosphate and calcium nitrate, was evaporated to obtain a melted product containing
de 0,5 à 5 % d'eau, qui a pu être utilisé comme engrais. Dans cha- from 0.5 to 5% water, which could be used as fertilizer. In each
que cas le produit fondu a été mélangé avec 5,8 parties de chloru- that the molten product was mixed with 5.8 parts of chlorine
re de potassium et le mélange a été granulé pour fournir un engrais of potassium and the mixture was granulated to provide a fertilizer
composé dans un rapport N:P:K égal à 17:17:17. compound in a ratio N: P: K equal to 17:17:17.
Exemples 60 à 62 Les acides de voie humide obtenus dans les exemples 42 à 44 ont été concentrés jusqu'à une teneur de 54 % en P205. Chaque acide concentré a été traité par barbotage d'un courant d'ammoniac Examples 60 to 62 The wet acids obtained in Examples 42 to 44 were concentrated to a content of 54% P205. Each concentrated acid was treated by bubbling a stream of ammonia
anhydre jusqu'à un rapport atomique N:P de 1,35: 1. La températu- anhydrous to an atomic ratio N: P of 1.35: 1. The temperature
re s'est élevée jusqu'à 115'C et de l'eau a été ajoutée pour que la suspension obtenue reste bien fluide (environ 20 % d'eau libre). La bouillie chaude a été distribuée sur un lit de fines particules d'un produit de phosphate d'ammonium recyclé et l'ammoniation a été complétée avec de l'ammoniac anhydre jusqu'a un rapport atomique N:P d'environ 1, 8:1, le rapport de recyclage était de 2,5 parties recyclées pour 1 partie extraite comme produit. Le produit à 850C a été envoyé dans un séchoir et un refroidisseur, puis granulé pour It rose to 115.degree. C. and water was added so that the suspension obtained remained fluid (approximately 20% of free water). The hot slurry was dispensed onto a bed of fine particles of a recycled ammonium phosphate product and the ammoniation was supplemented with anhydrous ammonia to an N: P atomic ratio of about 1.8. : 1, the recycling ratio was 2.5 parts recycled per 1 part extracted as product. The product at 850C was sent to a dryer and cooler and then granulated for
donner un phosphate d'ammonium de rapport N:P:K de 18:47:0, appro- give an ammonium phosphate of ratio N: P: K of 18: 47: 0,
prié comme engrais.prayed as fertilizer.
Exemples 63 à 65 Les acides de voie humide obtenus dans les exemples 42 à 44 ont été concentrés de façon à obtenir un acide a 50 % de P205. 50 Examples 63 to 65 The wet acids obtained in Examples 42 to 44 were concentrated to obtain a 50% P205 acid. 50
parties de chaque acide concentré ont été mélangées avec 12,5 par- parts of each concentrated acid were mixed with 12.5 parts
ties d'eau et envoyées dans une cuve contenant une bouillie de of water and sent to a tank containing a slurry of
phosphate d'ammonium. 8 parties d'ammoniac anhydre ont été ajou- ammonium phosphate. 8 parts of anhydrous ammonia were added
tées pour obtenir un mélange de rapport N:P de 1,3:1. L'eau a été to obtain a mixture of N: P ratio of 1.3: 1. The water has been
évaporée pour laisser une bouillie à 80 % de phosphate d'ammonium. evaporated to leave a slurry of 80% ammonium phosphate.
La bouillie a pu être granulée par mélange avec le produit solide The slurry could be granulated by mixing with the solid product
recyclé, et granulée pour former un engrais de phosphate d'ammo- recycled, and granulated to form an ammonium phosphate fertilizer
nium granulé. La bouillie a été mélangée avec du chlorure de po- granulated nium. The slurry was mixed with sodium chloride
tassium solide et une solution à 80 % de nitrate d'ammonium et solid potassium and an 80% solution of ammonium nitrate and
granulée pour donner un engrais composé N:P:K. granulated to give a compound fertilizer N: P: K.
Exemples 66 à 68Examples 66 to 68
6,2 parties de chaque acide concentré à 50 % en P205 uti- 6.2 parts of each concentrated 50% P 2 O 5 acid used
lisé dans les exemples 63 à 65 ont été mélangées avec 7 parties d'une solution de nitrate d'ammonium à 95 %, puis on a fait bar- < boter dans le mélange 0,8 partie d'ammoniac anhydre. La chaleur de réaction a évaporé l'eau en laissant une solution concentrée à % d'eau qui a été chargée dans un évaporateur pour produire un produit fondu sec. Chaque produit fondu a été mélangé avec 7,8 par- ties de chlorure de potassium et le mélange granulé pour former 20 Examples 63 to 65 were mixed with 7 parts of a 95% ammonium nitrate solution and 0.8 parts of anhydrous ammonia were then slurried in the mixture. The heat of reaction evaporated the water leaving a concentrated solution of% water which was charged to an evaporator to produce a dry melt. Each melt was mixed with 7.8 parts of potassium chloride and the granulated mixture to form 20 parts.
parties d'un engrais composé de rapport N:P:K de 15:15:21. parts of a compound fertilizer with a ratio of 15:15:21 N: P: K.
Exemples 69 à 71 6 parties des roches traitées thermiquement selon l'exemple 41 (et des quantités correspondantes des roches traitées thermiquement selon les exemples 19 et 40) ont été-chacunes broyées pour obtenir Examples 69 to 71 6 parts of the heat-treated rocks according to Example 41 (and corresponding amounts of the heat-treated rocks according to Examples 19 and 40) were each ground to obtain
une poudre dont 80 % passaient à travers un tamis ayant une ouvertu- a powder of which 80% passed through a sieve having an opening
re de maille de 150 microns. Chaque poudre a été mélangée avec 4,8 parties d'acide sulfurique à 72 % pour obtenir une bouillie qu'on a fait passer en continu dans une chambre de séchage afin de fournir un produit solide qui a été concassé et conservé en tas pendant 1 mesh size of 150 microns. Each powder was mixed with 4.8 parts of 72% sulfuric acid to obtain a slurry which was continuously passed through a drying chamber to provide a solid product which was crushed and stored in a heap for 1 hour.
semaine pour compléter la réaction afin de former un superphosphate. week to complete the reaction to form a superphosphate.
Chaque superphosphate a pu être utilisé comme engrais. Chaque super- Each superphosphate could be used as fertilizer. Each super
phosphate a été mélangé avec du chlorure de potassium solide et une solution aqueuse de nitrate d'ammonium à 80 % dans les proportions pondérales de 48: 17: 36, puis granulé, refroidi et séché afin d'obtenir un engrais s'écoulant librement ayant un rapport N:P:K de phosphate was mixed with solid potassium chloride and 80% aqueous ammonium nitrate in the weight ratio of 48: 17: 36, then granulated, cooled and dried to obtain a free-flowing fertilizer having a ratio N: P: K of
,5:10,5:10,5.5: 10.5: 10.5.
Exemples 72 à 74 De la même façon que dans les exemples 69 à 71, 4,1 parties de Examples 72 to 74 In the same way as in Examples 69 to 71, 4.1 parts of
la roche traitée thermiquement selon l'exemple 41 (et des quanti- thermally treated rock according to Example 41 (and quanti-
tés correspondantes des roches traitées thermiquement selon les exemples 19 et 41) ont été broyées et mélangées avec 6 à 8 parties de l'acide phosphorique de voie humide contenant 50 % de P205 et le of the thermally treated rocks according to Examples 19 and 41) were ground and mixed with 6-8 parts of the wet phosphoric acid containing 50% P 2 O 5 and
produit préparé selon les exemples 67 à 69. Chaque triple superphos- product prepared according to Examples 67 to 69. Each triple superphosphorus
phate obtenu a pu être utilisé tel que comme engrais. Chaque triple superphosphate a été mélangé avec du chlorure de potassium et une phate obtained could be used as a fertilizer. Each triple superphosphate was mixed with potassium chloride and
37 247605537 2476055
solution aqueuse de nitrate.d'ammonium dans les proportions 30:25: 54 et le mélange a été transformé comme ci-dessus en un engrais aqueous solution of ammonium nitrate in the proportions 30:25: 54 and the mixture was converted as above into a fertilizer
composé, très fluide, ayant un rapport N:P:K de 15:15:15. compound, very fluid, having an N: P: K ratio of 15:15:15.
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