WO2021154164A1 - Fabrication de phosphate bicalcique alimentaire par la reaction d'un acide chlorhydrique concentre sur une pulpe de minerai de phosphate - Google Patents

Fabrication de phosphate bicalcique alimentaire par la reaction d'un acide chlorhydrique concentre sur une pulpe de minerai de phosphate Download PDF

Info

Publication number
WO2021154164A1
WO2021154164A1 PCT/TN2021/050001 TN2021050001W WO2021154164A1 WO 2021154164 A1 WO2021154164 A1 WO 2021154164A1 TN 2021050001 W TN2021050001 W TN 2021050001W WO 2021154164 A1 WO2021154164 A1 WO 2021154164A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phosphate
hydrochloric acid
impurities
separation
pulp
Prior art date
Application number
PCT/TN2021/050001
Other languages
English (en)
Inventor
Noureddine TRABELSI
Mongi JLIDI
Asma JLIDI
Mohamed GDOURA
Original Assignee
Societe Poulina Group Holding
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Societe Poulina Group Holding filed Critical Societe Poulina Group Holding
Publication of WO2021154164A1 publication Critical patent/WO2021154164A1/fr

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26—Phosphates
    • C01B25/32—Phosphates of magnesium, calcium, strontium, or barium
    • C01B25/324—Preparation from a reaction solution obtained by acidifying with an acid other than orthophosphoric acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/18—Phosphoric acid
    • C01B25/22—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process
    • C01B25/2208—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with an acid or a mixture of acids other than sulfuric acid
    • C01B25/2212—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with an acid or a mixture of acids other than sulfuric acid with hydrochloric acid or hydrogen chloride in aqueous medium

Definitions

  • the steps of the dicalcium phosphate manufacturing process are described by the reaction of concentrated hydrochloric acid of 10 to 35% by weight on a mixture of phosphate ore in any state, origin and concentration with process water.
  • a first digestion will be carried out by the circulating mixture of the phosphate ore pulp and the proportional injection of the concentrated acid.
  • the amount of hydrochloric acid will depend on the amount of water pre-mixed with the phosphate ore in the starting tank.
  • a first separation will be carried out by a vacuum belt press and washing of the filter cake.
  • a first neutralization is carried out to precipitate the metals and the Mg, F and Cd impurities by adding a previously prepared suspension of calcium carbonate mixed with quicklime.
  • the residual liquor will be injected into a filter press to remove impurities, complexing agents and clays in cake suspensions, then it is transferred to a downstream tank
  • a second neutralization is carried out in the receiving tank of the final liquor by adding a mixture of calcium carbonate and lime in detailed proportions thereafter. The formation of insoluble dicalcium phosphate is achieved. The liquor obtained is loaded with calcium chloride
  • a third separation step will be carried out in a belt press with successive washes to separate the calcium chlorides in order to purify the final DCP suspension.
  • the present invention has made it possible to develop a hydrochloric attack process that can use even poor phosphate ores, and containing high levels of organic matter. Flocculation products are then used to improve the filtration rate. Emissions of malodorous gases are treated by photoionization on activated carbon and the residues resulting from the process are also treated to be recoverable. As it stands; the process according to the invention is technically feasible and complies with environmental standards.
  • the reaction according to the invention takes place in a tubular reactor, equipped with a flow rate controlled concentrated acid injector operating in turbulence connected by closed loop circulation to the vessel of the phosphate ore pulp, the reaction is proportional by regulating the flow of acid pulp circulation, reaching a pH between 0.8 and 1 would have dissolved the maximum of P205 and impurities. At this stage, digestion is assumed to be optimal. There are still some P205 insoluble in the mixture,
  • the estimated time taken for this phase is 30 to 60 minutes.
  • the dicalcium phosphate DCP manufacturing process requires a first neutralization to precipitate the impurities (metals, F, Cd, Mg, Fe and others).
  • the reagent used according to the invention is the mixture of calcium carbonate and quicklime suspended in a vessel downstream of the vessel and the starting reactor, after filtration and addition of flocculant. Note the flocculant will be added at the end of the primary reaction phase between the phosphate pulp and hydrochloric acid.
  • a complexation and refining operation using the activated sludge and activated carbon process improves the precipitation and the elimination of various impurities from E) 3 J.. 2 K ATION OF DIETARY BICALCIUM PHOSPHATE PAIPCT / TNI ⁇ I / .L OOOIJN HYDROCHLORIC ACID CONCENTRATED ON A PULP OF PHOSPHATE ORE the liquor in the primary neutralization tank.
  • the clays makes it possible to recover a liquid phase rich in phosphoric acid, monocalcium phosphate (MCP), calcium chloride and traces of impurities. insignificant, this liquid phase will be discharged into a final neutralization tank.
  • the liquor obtained will be neutralized with a suspension of calcium carbonate and quicklime in suspension.
  • the operating pH of this neutralization reaction is between 4.2 and 4.4. Within this pH range, all the ions will react to finally precipitate the DCP in proportions between 40 and 45% by weight. Note that DCP in suspension is insoluble.
  • a phosphate ore having a P2O5 content of 10 to 35% by weight is fed (input 2) with water (input 3) in a stirred pulping tank (9).
  • This operation of pulping the phosphate ore allows the ore to be prepared to react with concentrated hydrochloric acid.
  • the phosphate pulp in the form of a suspension in water passes through a tubular reactor (10), a flow of concentrated hydrochloric acid (input 1) is injected according to a regulation proportional to the flow rate of the phosphate pulp in circulation.
  • the concentration of hydrochloric acid is between 10 and 35%. Dynamic recirculation is maintained between the tubular reactor and the pulping tank.
  • the phosphate ore that can be exploited by this process does not require fine grinding or calcination. Even raw phosphate ore without enrichment treatment can be mined by this process.
  • the digestion of the phosphate ore is carried out at a temperature of 20 to 25 ° C, the reaction product consists of a liquid phase formed of phosphoric acid (H3PO4), of soluble monocalcium phosphate (MCP) of calcium chloride and a solid phase in the form of a residue of unattacked phosphate, impurities and insoluble organic matter.
  • H3PO4 phosphoric acid
  • MCP soluble monocalcium phosphate
  • a flocculant product is added to the slurry (input 19).
  • the added flocculant improves, facilitates and speeds up the separation process. This is particularly essential when the phosphate ore contains a high organic matter content (organic carbon content greater than 0.5%).
  • a first separation in (11) which is carried out through a device such as a filter, centrifuge or thickener, resulting in a liquor consisting of monocalcium phosphate MCP phosphoric acid calcium chloride and impurities, E) 3 J.. 2 K ⁇ Î 'ATION OF DIETARY BICALCIUM PHOSPHATE PAIPCT / TNI ⁇ I / .L OOOIJN HYDROCHLORIC ACID CONCENTRATED ON A PHOSPHATE ORE PULP this liquor is transverse in (12) and a solid residue (output 6) consisting of a mixture of silicon clay and non-soluble P2O5.
  • an activated carbon filter is installed at (18) to recover and treat the gases released by the process between the reactor (10) and the filter (11).
  • the liquid phase obtained by the first separation (11) undergoes a purification treatment in a reactor (12) in order to remove impurities such as fluorides and heavy metals.
  • the treatment is carried out either by neutralization (input 4) at a pH preferably between 1.8 and 2.2 or by adding bentonite to remove fluorine and by complexing to remove heavy metals.
  • the cloudy phase obtained then goes through a separation step in (13). The precipitated impurities are thus separated (output 6).
  • the liquid phase resulting from the second separation contains in dissolved form MCP monocalcium phosphate, calcium chloride and some residual impurities.
  • This liquid phase is then transferred to a neutralization tank (14), where the dicalcium phosphate DCP is precipitated by introducing into the liquid phase, in (input 5), a neutralization reagent, for example calcium carbonate. or a mixture of calcium carbonate and hydrated lime at a pH value of the order of 4.4, the monocalcium phosphate (MCP) is transformed into dicalcium phosphate (DCP) insoluble in water.
  • a neutralization reagent for example calcium carbonate. or a mixture of calcium carbonate and hydrated lime at a pH value of the order of 4.4
  • the medium containing solid DCP and liquid CACL2 is discharged into a filter or a centrifuge or a decanter (15) or a DCP cake containing approximately 40-45% in weight of P2O5 analyzed on dry product, 23-28% of Ca (output 8), the filter is discharged to (16) evaporation and granulation line.
  • the CACL2 powder obtained becomes in dry granulate form (output 7),
  • the P2O5 yield of the process is at least 80% by weight.
  • the quality of the dicalcium phosphate (DCP) obtained (output 8) complies with the requirements of the regulations with in particular a maximum fluoride content of 0.2% and Cadmium of 10 ppm.
  • the phosphate ore is first pulped at 30% by weight solid content in a stirred tank in dynamic recirculation. 32% hydrochloric acid is injected into a tubular reactor located downstream of the stirred tank. The amount of HCl added is calculated so as to reach a ratio (Ca / HCl) of the order of 1. This reaction is carried out at a temperature of 22 ° C. â 0 ? U2, 3 ⁇ 41 $ ATION OF DIETARY BICALCIUM PHOSPHATE PAI ⁇ Î T. ⁇ . ⁇ . ⁇ WJN
  • the pH of the MCP filtrate is adjusted in the range 4.2 - 4.4 by adding a suspension in water of calcium carbonate and hydrated lime which precipitates the DCP trained.
  • the suspension obtained is then filtered.
  • the DCP cake is washed with process water to remove soluble impurities such as chlorides. Finally, the obtained dehydrated dicalcium phosphate is dried.
  • a ca cl2 liquor is transferred to an evaporation and granulation unit.

Abstract

: La présente invention est relative à un procédé de fabrication de phosphate bicalcique DCP (monohydrogénophosphate) qualité alimentaire comprenant une attaque par un acide chlorhydrique concentré d'une pulpe de minerai de phosphate en suspension dans l'eau. La réaction d'attaque entre la pulpe de phosphate et l'acide chlorhydrique à lieu dans un réacteur tubulaire avec recirculation dans une cuve agitée maintenue sous dépression. La bouillie d'attaque subit une séparation qui fait intervenir l'ajout d'un floculant. La phase aqueuse obtenue est ensuite traitée pour éliminer les impuretés qu'elle renferme telles que les fluorures et les métaux. En troisième étape, la solution purifiée est neutralisée pour précipiter le phosphate bicalcique (DCP).

Description

FABRICATION DE PHOSPHATE BICALCIQUE ALIMENTAIRE PAR LA REACTION D'UN ACIDE CHLORHYDRIQUE CONCENTRE SUR UNE PULPE DE MINERAI DE PHOSPHATE
Description
[0001] Par la présente invention, on décrit les étapes de procédé de fabrication du phosphate bicalcique par la réaction de l’acide chlorhydrique concentré de 10 à 35% en poids sur un mélange de minerai de phosphate en tout état, provenance et concentration avec de l’eau de procédé.
Le procédé de fabrication est décrit dans les étapes qui suivent :
- Une cuve de mélange entre le minerai de phosphate et l’eau de procédé agitée par un System mécanique pour former une pulpe micronisée de minerai de phosphate, cette méthode nous permet de mettre en suspension les particules du minerai.
- Un réacteur tubulaire équipé d’un injecteur d’acide concentré fonctionnant en boucle de recirculation avec la cuve de la pulpe de minerai de phosphate
- Une première digestion sera réalisée par le mélange en circulation de la pulpe de minerai de phosphate et l’injection proportionnel de l’acide concentré. La quantité de l’acide chlorhydrique dépendra de la quantité d’eau préalablement mélangée avec le minerai de phosphate dans la cuve de départ.
- L’ajout d’un coagulant dans cette étape favorise et accélère la séparation entre la liqueur et le résidu solide.
- Une première séparation sera réalisée par une presse à bande sous vide et un lavage du gâteau de filtration.
- La liqueur issue de la séparation est évacuée dans une cuve en aval.
- Une première neutralisation est réalisée pour faire précipiter les métaux et les impuretés Mg, F et Cd par l’ajout d’une suspension préalablement préparée de carbonate de calcium mélangée à la chaux vive.
- Une séparation des impuretés précipitées renforcée par une complexation et une attaque au charbon actif ou une argile active (bentonite) diminue considérablement le taux d’impureté dans la liqueur.
- La liqueur résiduelle sera injectée dans un filtre presse pour éliminer les impuretés, les complexant et les argiles en suspensions en gâteau, puis elle est transvasée vers une cuve en aval
- Une deuxième neutralisation est réalisée dans la cuve de réception de la liqueur finale par l’ajout d’un mélange de carbonate de calcium et de chaux dans des proportions détaillées ensuite. La formation de phosphate bicalcique insoluble est atteinte. La liqueur obtenu est chargée en chlorure de calcium
- Une troisième étape de séparation sera réalisée dans une presse a bande avec des lavages successifs pour séparer les chlorures de calcium afin de purifier la suspension finale de DCP.
- La liqueur obtenu est transférée vers une ligne de granulation. E) 3 J. .2 K^Î ’ATION DE PHOSPHATE BICALCIQUE ALIMENTAIRE PAIPCT/TNI^I/.L OOOIJN ACIDE CHLORHYDRIQUE CONCENTRE SUR UNE PULPE DE MINERAI DE PHOSPHATE
[0002] Nombreux travaux et publications ont traité les procédés de fabrication de phosphate bicalcique par l’attaque chlorhydrique de minerai de phosphate (par exemple les brevets EP-1704114B1 , US3988420A et GB-1051521). Ces procédés présentent des inconvénients quant à la faisabilité de la méthode. L’un des inconvénients majeurs réside dans le fait que le minerai à utiliser doit être de bonne qualité, c’est-à-dire à teneur en P205 élevée (supérieur à 20%), ainsi un broyage fin du minerai est généralement requis. Ces procèdes présentent des incompatibilités dans la réalisation des rections d’attaques vu la diversité de formation chimique et organique du minerai de phosphate, notamment les minerais à faible concentration et les minerais riches en matière organiques qui présentent des viscosités élevées. Entre autre aucune publication ou brevet n’a soulevé les problèmes des résidus solides et gazeux et leur effet néfaste sur l’environnement. Des problématiques environnementales en découlent et empêchent par conséquent la mise en oeuvre de ces procédés.
[0003] la présente invention a permis de mettre au point un procédé d’attaque chlorhydrique pouvant utiliser même des minerais de phosphate pauvres, et contenant des teneurs élevées en matières organiques. Des produits de floculation sont alors utilisés pour améliorer la vitesse de filtration. Les émissions des gaz malodorants sont traitées par photoionisation sur charbon actif et les résidus issus du procédé sont également traités pour être valorisables. Tel qu’il se présente ; le procédé suivant l’invention est faisable techniquement et conforme aux normes environnemental.
[0004] la réaction suivant l’invention se déroule dans un réacteur tubulaire, équipée d’un injecteur d’acide concentré régulé en débit fonctionnant en turbulence relié par circulation en boucle fermée à la cuve de la pulpe de minerai de phosphate, la réaction est proportionnel par la régulation de débit de circulation acide pulpe, à l’atteinte d’un PH entre 0.8 et 1 on aurait dissout le maximum de P205 et des impuretés. A cette étape la digestion est supposée optimale. Il reste encore des P205 insoluble dans la bouillie,
[0005] le temps mis estimé pour cette phase est de 30 à 60 minutes.
[0006] A la fin de l’étape 5 le procédé de fabrication de DCP de phosphate bicalcique nécessite une première neutralisation pour faire précipiter les impuretés (métaux, F, Cd, Mg , Fe et autres). Le réactif utilisé suivant l’invention est le mélange de carbonate de calcium et chaux vive en suspension dans une cuve en aval de la cuve et le réacteur de départ, après filtration et ajout de floculant. A noter le floculant sera ajouté en fin de phase de la réaction primaire entre la pulpe de phosphate et l’acide chlorhydrique.
[0007] Une opération de complexation et de raffinage par le procédé de boue actif et charbon actif améliore la précipitation et l’élimination des impuretés diverses de E) 3 J. .2 K^Î ’ATION DE PHOSPHATE BICALCIQUE ALIMENTAIRE PAIPCT/TNI^I/.L OOOIJN ACIDE CHLORHYDRIQUE CONCENTRE SUR UNE PULPE DE MINERAI DE PHOSPHATE la liqueur en cuve de neutralisation primaire. Le résultat après filtration par un moyen de séparation entre la liqueur et les impuretés, les complexant, les argiles permet de récupérer une phase liquide riche en acide phosphorique, en monocalcium de phosphate (MCP), de chlorure de calcium et des traces d’impuretés insignifiantes, cette phase liquide sera évacuée dans une dernière cuve de neutralisation.
[0008] La liqueur obtenue sera neutralisée par une suspension de carbonate de calcium et de chaux vive en suspension. Le pH de fonctionnement de cette réaction de neutralisation est compris entre 4.2 et 4.4. Dans cet intervalle de pH, tous les ions vont réagir pour faire finalement précipiter le DCP dans des proportions entre 40 et 45% en poids. Notez bien que le DCP en suspension est insoluble.
[0009] Le procédé de cette phase confirme la production de phosphate bicalcique solide pure et conforme aux normes internationales d’alimentation
[0010] Un schéma d’exécution annexé ci-dessous, détaille le procédé de fabrication, suivant l’invention
[0011 ] Comme le montre la figure 1 , un minerai de phosphate présentant une teneur en P2O5 de 10 à 35 % en poids est alimentée en (intrant 2) avec l’eau en (intrant 3) dans une cuve agitée de mise en pulpe (9). Cette opération de mise en pulpe du minerai de phosphate permet la préparation du minerai pour réagir avec l’acide chlorhydrique concentré. La pulpe de phosphate se présentant sous forme de suspension dans l’eau passe dans un réacteur tubulaire (10), un flux d’acide chlorhydrique concentré (intrant 1 ) est injecté suivant une régulation proportionnelle au débit de la pulpe de phosphate en circulation. La concentration de l’acide chlorhydrique se situe entre 10 et 35 %. Une recirculation dynamique est maintenue entre le réacteur tubulaire et la cuve de mise en pulpe. Le minerai de phosphate exploitable par ce procédé ne nécessite pas de broyage fin, ni de calcination. Même un minerai de phosphate brut sans traitement d’enrichissement peut être exploité par ce procédé.
[0012] La digestion du minerai de phosphate est effectuée à une température de 20 à 25°C, le produit de la réaction est constitué d’une phase liquide formée d’acide phosphorique (H3PO4), de phosphate monocalcique (MCP) soluble de chlorure de calcium et d’une phase solide sous forme d’un résidu de phosphate inattaqué, d’impuretés et de matières organiques insolubles.
A la fin de la réaction et pour faciliter la tâche de séparation un produit floculant est ajouté à la bouillie (intrant 19). Le floculant ajouté améliore, facilite et accélère l’opération de séparation. Ceci est particulièrement indispensable lorsque le minerai de phosphate contient une teneur élevée en matières organiques (teneur en carbone organique supérieure à 0,5 %).
[0013] Une première séparation en (11 ) qui est réalisée à travers un dispositif tel qu'un filtre, centrifugeuse ou épaississant, aboutie à une liqueur constituée de monocalcium phosphate MCP acide phosphorique chlorure de calcium et impuretés, E) 3 J. .2 K^Î ’ATION DE PHOSPHATE BICALCIQUE ALIMENTAIRE PAIPCT/TNI^I/.L OOOIJN ACIDE CHLORHYDRIQUE CONCENTRE SUR UNE PULPE DE MINERAI DE PHOSPHATE cette liqueur est transversée dans (12) et un résidu solide (extrant 6) constitué d’un mélange d’argile de silicium et de P2O5 non soluble.
[0014] Pour la préservation de l’environnement un filtre à charbon actif est installé en (18) pour récupérer et traiter les gaz rejetés par le procédé entre le réacteur (10) et le filtre (11).
[0015] La phase liquide obtenue par la première séparation (11) subit un traitement de purification dans un réacteur (12) afin d’éliminer les impuretés telles que les fluorures et les métaux lourds. Le traitement se fait soit par neutralisation (intrant 4) à un pH de préférence situé entre 1 ,8 à 2,2 ou encore par l’ajout de bentonite pour éliminer le fluor et par complexation pour éliminer les métaux lourds. La phase trouble obtenue passe ensuite par une étape de séparation en (13). Les impuretés précipitées sont ainsi séparées (extrant 6).
[0016] La phase liquide issue de la deuxième séparation contient sous forme dissoute du phosphate monocalcique MCP, du chlorure de calcium et quelques impuretés résiduelles. Cette phase liquide est alors transférée dans une cuve de neutralisation (14), où l’on précipite le phosphate bicalcique DCP par introduction dans la phase liquide, en (intrant 5), d’un réactif de neutralisation, par exemple du carbonate de calcium ou un mélange de carbonate de calcium et de chaux hydratée à une valeur de pH de l’ordre de 4,4 le phosphate monocalcique (MCP) se transforme en phosphate bicalcique (DCP) insoluble dans l’eau.
[0017] Pour séparer le précipité de DCP, on évacue le milieu contenant du DCP solide et du CACL2 liquide dans un filtre ou une centrifugeuse ou un décanteur (15) ou l’on sépare un gâteau de DCP contenant approximativement 40-45 % en poids de P2O5 analysé sur produit sec, 23-28 % de Ca (extrant 8), le filtra est évacué vers (16) ligne d évaporation et granulation. La poudre de CACL2 obtenu devient sous forme granulat sec (extrant 7),
[0018] Le rendement en P2O5 du procédé est au minimum 80 %, en poids. La qualité du phosphate bicalcique (DCP) obtenu (extrant 8) est conforme aux exigences de la réglementation avec particulièrement une teneur maximale en Fluorure de 0,2 % et en Cadmium de 10 ppm.
[0019] Un exemple de réalisation est donné ci-après à titre non limitatif décrit l’invention de manière plus détaillée.
Exemple
[0020] Essai d’attaque d’un minerai de phosphate tunisien présentant une teneur en P2O5 de 28,7 % en poids par un acide chlorhydrique concentré à 32%.
[0021] Le minerai de phosphate est d’abord mis en pulpe à 30 % en poids de taux de solide dans une cuve agitée en recirculation dynamique. De l’acide chlorhydrique à 32 % est injectée au niveau d’un réacteur tubulaire situé en aval de la cuve agitée. La quantité de HCl ajoutée est calculée de façon à atteindre un ratio (Ca/HCI) de l’ordre de 1. Cette réaction est réalisée à une température de 22°C. â0? U2,¾1$ÀTION DE PHOSPHATE BICALCIQUE ALIMENTAIRE PAIÇÇÎ T.Ï.^ .^WJN
ACIDE CHLORHYDRIQUE CONCENTRE SUR UNE PULPE DE MINERAI DE PHOSPHATE
[0022] Après réaction, la suspension est filtrée. Le résidu est ensuite lavé à l’eau de procédé et la liqueur de lavage est recueilli avec le filtrat.
[0023] Au filtrat recueilli il est ajouté sous agitation continue de la chaux hydratée afin d'ajuster le pH dans la plage 1 ,8 - 2,2. A cette valeur de pH, la totalité des impuretés sont précipitées. Le mélange est alors de nouveau filtré pour obtenir un filtrat contenant du phosphate monocalcique (MCP) purifié et du chlorure de calcium.
[0024] Pour obtenir le DCP, le pH du filtrat de MCP est ajusté dans l’intervalle 4,2 - 4,4 par addition d'une suspension dans l’eau de carbonate de calcium et de chaux hydratée ce qui fait précipiter le DCP formé. La suspension obtenue est alors filtrée. Le gâteau de DCP est lavé à l'eau de procédé pour éliminer les impuretés solubles telles que les chlorures. Finalement, le phosphate bicalcique déshydraté obtenu est séché.
Une liqueur de ca cl2 est transféré vers une unité d’évaporation et de granulation.
[0025] La qualité du phosphate bicalcique obtenu est conforme aux spécifications requises comme le montre le tableau des résultats suivant :
Figure imgf000006_0001
[0026] Il doit être entendu que la présente invention n’est en aucune façon limitée à cet exemple de réalisation.

Claims

â0? U2,¾1$ÀTION DE PHOSPHATE BICALCIQUE ALIMENTAIRE PAI?ÇÎ Î3S2S2Î^.WJNACIDE CHLORHYDRIQUE CONCENTRE SUR UNE PULPE DE MINERAI DE PHOSPHATE Revendications
1. Le Procédé de fabrication de phosphate bicalcique (DCP) qualité alimentaire caractérisé en ce qu’il comprend :
- une formation d’une pulpe micronisée de minerai de phosphate par la mise en suspension dans une cuve agitée par une recirculation dynamique à 30% du poids (sans limite de forme, d’état ou de provenance).
- Une digestion de la pulpe de phosphate ainsi formée par une solution concentrée d’acide chlorhydrique, avec formation d’une bouillie constituée d’une phase aqueuse, formée d’acide phosphorique et du phosphate monocalcique (MCP) et de chlorure de calcium et d’impuretés, et d’une phase solide contenant le phosphate inattaqué et les impuretés insolubles,
- Un dispositif de traitement des gaz issu de la réaction phosphate acide avant le rejet dans l’air, ce système est constitué par un filtre à charbon actif sous dépression . Principe non revendiqué par d’autres brevets.
- Les résidus solide de la première séparation seront traités par un System de séchage ils seront valorisés en tant qu’ additif riche en P2O5 pour la fabrication des engrais chimiques.
- En une première séparation entre la phase solide insoluble et la phase aqueuse réalisée par une presse à bande sous vide nous permet d’avoir un produit en gâteau formé d’argile, des impuretés insolubles, des phosphates inattaqués et d’une liqueur formée d’acide phosphorique, MCP, CaCL2 et impuretés qui sera traitées en aval.
- Dans une cuve agitée une opération de traitement de la phase aqueuse pour l’élimination des impuretés qu’elles renferment telles que les fluorures et les métaux. Ce traitement peut se faire par neutralisation (mélange CaCC>3 , CAO) ou par complexation, ou encore par traitement par les argiles activées.
Le procède indique la précipitation des métaux et des fluor des cadmium des magnésium et d’autres impuretés à un PH entre 1.2 et 1.8.
- Une deuxième séparation pour éliminer les impuretés précipitées ou complexées à partir de la phase aqueuse préalablement traitée,
- Une neutralisation de la phase aqueuse obtenue suite à la deuxième séparation avec précipitation du phosphate bicalcique (DCP),
- Une troisième séparation réalisée sur le milieu aqueux neutralisé pour obtenir du DCP précipité et une solution aqueuse de chlorure de calcium,
- Une phase d’évaporation et de granulation de la liqueur obtenu permet l’obtention du CaCL2 granulé.
- Le procède consiste à une digestion de minerai de phosphate présentant une teneur en P2O5 supérieure à 10 % en poids, préalablement mise en pulpe dans de l’eau de procédé, par une solution aqueuse d’acide chlorhydrique concentré présentant une concentration en HCl de 10 % à E) 3 J. .2 K^Î ’ATION DE PHOSPHATE BICALCIQUE ALIMENTAIRE PAIPCT/TNI^I/.L OOOIJN ACIDE CHLORHYDRIQUE CONCENTRE SUR UNE PULPE DE MINERAI DE PHOSPHATE
35 % en poids et en ce que, la bouillie obtenue par cette dernière réaction subit une première séparation pour séparer la phase liquide de la phase solide constituée par les insolubles. La phase liquide obtenue de la première séparation et qui est constituée d’acide phosphorique et de monophosphate de calcium est ensuite traitée par neutralisation ou par complexation pour éliminer les impuretés telles que les fluorures et les métaux lourds. La bouillie obtenue après ce traitement subit une deuxième séparation. La phase aqueuse séparée est soumise à une neutralisation pour faire précipiter le phosphate bicalcique hydraté et les chlorure de calcium en solution
2. Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le procédé comprend une étape préalable de formation d’une pulpe de phosphate, par la mise en suspension d’un minerai de phosphate naturel dans l’eau, dans une cuve à circulation dynamique.,
3. Procédé suivant la revendication 1 et 2, caractérisé en ce que la réaction se fait entre une pulpe de phosphate formée par une suspension d’un minerai de phosphate naturel dans l’eau et une solution d’acide chlorhydrique concentré
4. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le procédé utilise directement de l’acide chlorhydrique concentré et par conséquent le procédé ne comprend pas une étape préalable de formation d’une solution aqueuse d’acide chlorhydrique, par dilution d’acide chlorhydrique concentré dans l’eau.
5. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la réaction d’attaque entre la pulpe de phosphate et l’acide chlorhydrique concentré a lieu dans un réacteur tubulaire avec recirculation dans une cuve à circulation dynamique maintenue sous dépression,
6. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le traitement de gaz issu de la réaction par un filtre de charbon actif ionisé en dépression,
7. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le traitement des résidus solides par séchage et valorisation en industrie chimique.
8. Procédé suivant la revendication 1 à 7, caractérisé en ce que l’élimination des impuretés se fait par neutralisation à un pH de préférence situé entre 1 ,8 à 2,2 et par l’ajout de bentonite pour éliminer le fluor et par complexation pour éliminer les métaux lourds, E) DE PHOSPHATE BICALCIQUE ALIMENTAIRE PAIÇÇÎ/T.Ï.^ .^WJN
ACIDE CHLORHYDRIQUE CONCENTRE SUR UNE PULPE DE MINERAI DE PHOSPHATE
9. Procédé suivant l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la neutralisation de la phase aqueuse séparée issue de la deuxième séparation se fait à une valeur de pH d’au moins 4,0, et de préférence entre 4,2 et 4,4,
10. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les neutralisations sont réalisées à l’aide de carbonate de calcium ou de mélange constitué de carbonate de calcium et de chaux vives.
11. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le minerai de phosphate présente une teneur en P2O5 de 12 à 35 % en poids.
12. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que le minerai de phosphate à exploiter ne nécessite pas de broyage préalable (sauf pour les phosphates volcaniques).
13. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le minerai de phosphate exploitable par ce procédé peut être un phosphate marchand, un minerai de phosphate brut , des boues issues des laveries de phosphate, ou encore des boues des stations d’épurations.
14. Procédé suivant l’une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le rendement en P2O5 est d’au moins 80 %.
PCT/TN2021/050001 2020-01-31 2021-01-27 Fabrication de phosphate bicalcique alimentaire par la reaction d'un acide chlorhydrique concentre sur une pulpe de minerai de phosphate WO2021154164A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TNP/2020/000018A TN2020000018A1 (fr) 2020-01-31 2020-01-31 Fabrication de phosphate bicalcique alimentaire par la réaction d'un acide chlorhydrique concentre sur une pulpe de minerai de phosphate
TNTN2020/0018 2020-01-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021154164A1 true WO2021154164A1 (fr) 2021-08-05

Family

ID=74673300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/TN2021/050001 WO2021154164A1 (fr) 2020-01-31 2021-01-27 Fabrication de phosphate bicalcique alimentaire par la reaction d'un acide chlorhydrique concentre sur une pulpe de minerai de phosphate

Country Status (2)

Country Link
TN (1) TN2020000018A1 (fr)
WO (1) WO2021154164A1 (fr)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1051521A (en) 1964-02-20 1966-12-14 Israel Mining Ind Inst For Res Improvements in or relating to a process for the production of substantially iron free aqueous solution of phosphoric acid
FR2273760A1 (fr) * 1974-06-05 1976-01-02 Israel Chemicals Ltd Procede ameliore pour la preparation de phosphate dicalcique de qualite alimentaire et d'acide phosphorique
WO2004002888A2 (fr) * 2002-06-28 2004-01-08 Ecophos Procede de production d’acide phosphorique et/ou d’un sel de celui-ci et produits ainsi obtenus
WO2005066070A1 (fr) * 2003-12-24 2005-07-21 Ecophos Procede d'attaque de minerai de phosphate
WO2015082468A1 (fr) * 2013-12-02 2015-06-11 Ecophos S.A. Source de phosphate pour l'agriculture et l'alimentaire
CN109052353A (zh) * 2018-08-30 2018-12-21 中国科学院过程工程研究所 一种由磷矿制备磷酸和硅钙钾镁肥的系统及方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1051521A (en) 1964-02-20 1966-12-14 Israel Mining Ind Inst For Res Improvements in or relating to a process for the production of substantially iron free aqueous solution of phosphoric acid
FR2273760A1 (fr) * 1974-06-05 1976-01-02 Israel Chemicals Ltd Procede ameliore pour la preparation de phosphate dicalcique de qualite alimentaire et d'acide phosphorique
US3988420A (en) 1974-06-05 1976-10-26 Israel Chemicals Ltd. Processes for the manufacture of feed-grade dicalcium phosphate and phosphoric acid
WO2004002888A2 (fr) * 2002-06-28 2004-01-08 Ecophos Procede de production d’acide phosphorique et/ou d’un sel de celui-ci et produits ainsi obtenus
WO2005066070A1 (fr) * 2003-12-24 2005-07-21 Ecophos Procede d'attaque de minerai de phosphate
EP1704114B1 (fr) 2003-12-24 2016-01-20 Ecophos Procede d'attaque de minerai de phosphate
WO2015082468A1 (fr) * 2013-12-02 2015-06-11 Ecophos S.A. Source de phosphate pour l'agriculture et l'alimentaire
CN109052353A (zh) * 2018-08-30 2018-12-21 中国科学院过程工程研究所 一种由磷矿制备磷酸和硅钙钾镁肥的系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
TN2020000018A1 (fr) 2021-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7419643B1 (en) Methods and apparatus for recovering gypsum and magnesium hydroxide products
EP1704114B1 (fr) Procede d'attaque de minerai de phosphate
RU2300496C2 (ru) Способ получения фосфорной кислоты
JP5118572B2 (ja) 下水処理方法
US9555362B2 (en) Method for separating arsenic and heavy metals in an acidic washing solution
WO2021154164A1 (fr) Fabrication de phosphate bicalcique alimentaire par la reaction d'un acide chlorhydrique concentre sur une pulpe de minerai de phosphate
NO138879B (no) Fremgangsmaate ved rensing av konsentrert, kvikksoelvholdig svovelsyre
KR20010085545A (ko) 염-함유 반응 혼합물로부터의 촉매 전이 금속의 회수방법
EP1468122B1 (fr) Procédé de séparation du zinc et du nickel en présence d'ions chlorures
CA2366023C (fr) Procede de purification de soufre
JP4464592B2 (ja) 水性緩衝溶液の精製方法
JP2001038368A (ja) フッ素含有水の処理方法
FR2490618A1 (fr) Procede de fabrication d'une solution stable de sulfates de titanyle
EP1307400A1 (fr) Procede de production d'acide phosphorique
CN1239721C (zh) 含砷物料的处理方法
BE836832A (fr) Procede de regeneration d'une solution absorbante utilisee pour la purification des gaz d'echappement
FR2676727A1 (fr) Procede de traitement et de recyclage des eaux de lavage de gaz chargees en fluor.
FR2496630A1 (fr) Preparation d'acide phosphoreux a partir de rejets industriels contenant des phosphites
JP3014614B2 (ja) Ｎｉ又はＺｎとＮｉ含有廃液からそれらの塩の回収方法
FR2687657A1 (fr) Procede de fabrication d'acide phosphorique marchand a tres basse teneur en cadmium.
EP0134732B1 (fr) Procédé de fabrication d'acide phosphorique purifié, appareillage et produit obtenu
LU80831A1 (fr) Procede de traitement de scories residuaires
JP2009203148A (ja) 二水石膏の製造方法
RU2051594C1 (ru) Способ получения пектина из растительного сырья
BG62479B1 (bg) Метод за производство на меден сулфат монохидрат

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21707429

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21707429

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1