BE354204A - - Google Patents

Description

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  "   procède   de préparation   d'engrais".   



   Différents procédés ont pour but de désagréger les   phospha-   tes bruts par vole ignée ou "voie sèche" en les chauffant en mé- lange avec des additions de sels alcalins et/ou alcalino-terreux, ainsi que de   milice ,   à la température de frittage (Sintertem- peratur) 
Ces procédés ont un principe   commun,l'utilisât ion   de l'acide   silicique   à la saturation de la   haux   en   excès,   ou basique, où le fer et l'alumine réagissent et sont employés de,la même ma- nière que l'acide silicique. 



   On peut diviser ces procédés en deux groupes. Le premier groupe, ou la saturation conduit à la formationde métasilicate 

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 de chaux et un second groupe, où de l'orthosilicate de chaux doit être créé, en tant que le fer et l'alumine ne remplacent pas partiellement l'acide silicique 
Tous ces procédés connus visent à amener l'acide phosphori- que des phosphorites naturelles à l'état le plus hautement as- similable et soluble dans le citrate d'ammoniaque alcalin pé-   termann.   



   Il a été établi par la pratique contrairement à ces procé- dés connus que l'utilisation de l'acide silicique à la forma- tion de mûtasiicate de chaux ne produit pas le résultat dé- siré tandis qu'un résultat n'est atteint par l'utilisation de l'acide silicique à la formation d'orthosilicate de chaux que si l'on réussit,et alors seulement, à surmonter les difficultés techniques importantes auxquelles ce procédé se trouve lié. 



   Indépendamment des problèmes qui résultent des difficultés techniques de ces procédés,l'opération par vole d'ignition (Gluhprozesw)même exige encore la solution d'une série d'autres problèmes. 



   L'inventeur a établi par des recherches approfondies,que les difficultés techniques de cette opération tiennent en sub- stance à ce que l'expulsion complète de l'acide sulfurique du gypse existant en quantité plus ou moins considérable dans les phosphates bruts,ainsi que la décomposition du sulfate alcalin qui y serait présent , est absolument nécessaire pour que la marche de la réaction s'effectue sans encombre. 



   La décomposition du gypse doit avoir lieu conformément à l'équation de réaction: 
2 CaSO4 2 CaO + 2 SO2 + o2 (1) que c'est-à-dire que la décomposition exige un procédé de   cuite(Brenn-   prozess) o x y d a nt. La formation même de petites quanti- tés de sulfure de calcium par un procédé de cuite pas bien con- duit , r é d u i s a n t occasionne un abaissement considérable 

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 du point de fusion. comme dans ce cas le point de fusion vient à se trouver en-dessous du point de frittage(Sinterpunkt) , il n'est plus possible de faire fritter (Sintern) le mélange des matières brutes.

   Ceci a pour conséquence une décomposition in- complète du gypse,ensuite le collage du mélange brut aux parois du four et conduit à un produit mal désagrégé,qui s'agglomère et durcit par un long dépôt   à l'etat   moulu. On a aussi pu con- stater chez ce produit mal cuit une rétrogradation notable de l'acide phosphorique soluble dans le citrate après un long dé- pôt . 



   Les difficultés techniques rencontrées dans l'exécution de l'opération par la voie de l'ignition consistent donc en ceci, que la décomposition du gypse suivant l'équation (1) exige de très hautes températures dans le cas où cette réaction doit être accomplie par voie purement thermique. L'emploi de telles hautes températures ne vient pas en question pour la pratique de l'opération par voie d'ignition ( Glühprozess). 



   Il est toutefois possible par l'emploi d'un catalysateur, comme cela a lieu dans le présent nouveau procédé, de mener à bonne fin la décomposition du gypse suivant l'équation (1) à une température sensiblement plus basse. Il est aussi fait un usage particulièrement avantageux de cet abaissement de tem- pérature suivant le présent procédé,lorsqu'il s'agit de rempla- oer le carbonate de soude par des sels de potasse,attendu que de cette façon des pertes de potasse sont évitées. Le problème de la fabrication d'engrais potassiques est ainsi également ré- solu par le présent procédé. 



   Le nouveau procédé a pour but de ,par l'application d'un principe nouveau   à   savoir l'emploi simultané de manganèse en combinaison avec les autres composants, écarter les difficultés et amener d'autres résultats techniques avantageux touchant la marche de la réaction, la direction de la   réaction,la   durée de 

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 la réaction et la température de réaction,ainsi que la colora- tion du produit. l'action fertilisante propre au manganèse est connue. 



   Un autre problème encore qui trouve en même temps ici sa résolution concerne la production d'une combinaison formant un 
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 ellicophosphate tétracalelque alcalin suivant l'équation de réaction: 2 Cag(ï04)g +2SI02 + 2 CaO + 2 Ea2CO3- 2 (Na.0.4Ca0.'E20 .510 ) + 2002 (Il ) comme cela a été établi,ce nouveau véhicule de l'acide phosphorique contient celui-ci sous une forme presque entière- ment et même pratiquement entièrement soluble dans le citrate d'ammoniaque alcalin formule   Pétermann.   Le manganèse dans cette réaction,fait avancer le départ de l'acide carbonique, en jouant également   içi   dans un certain sens le rôle d'un catalyseur par quoi la durée de la réaction se trouve sensiblement dimi- nuée. 



   Cette circonstance en combinaison avec l'abaissement dé-   jà mentionné   de la température de réaction et la marche sans encombre de la décomposition du gypse a pour conséquence de réduire à un minimum le danger de collage du mélange brut aux parois du   four.et   d'augmenter le rendement. 



   Il a été établi, en outre, que la reaction mène avec une facilité particulière à la formation du véhicule de l'acide phosphorique   prémentlonné,   lorsqu'elle est conduite de manière telle que le manganèse puisse entrer avec l'oxyde de fer et l'alumine que contiennent les phosphates bruts dans des combi- naisons genre spinelles à peu près suivant les équations de réaction : 
 EMI4.2 
 MnO + Fe20 .. Mn0 .r e20 (III) MnO + A1203 - Mn0 .a120 ( IV ) L'expérience a aussi montré que ces   formations   de spinelles ont 
 EMI4.3 
 lieu à plus haute température seulement, a.prè s nue le manganèse 

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 a d'abord agi comme catalyseur pour la   décomposition   du gypse et a aussi fait avancer la décomposition du carbonatede soude. 



   Le fait que le manganèse efficace parait insuffisant dans certains sols et pour certaines plantes dans les proportions qui varient suivant la mature du sol et le besoin des plan- tes, pose un nouveau problème dont la résolution est obtenue sui- vant le présent procédé par le fait que dans l'exécution de - celui-ci on peut varier à volonté la quantité de manganèse qui doit être employée.

   Ce procédé   résoud   donc aussi avec grand avantage la question de l'application rationnelle des proprié- tés physiologiques pour les plantes du manganèse,attendu que les combinaisons manganésifères complexes qui sont présentes contiennent le manganèse sous forme soluble dans l'acide citri- que Wagner à 2% et même dans le citrate d'ammoniaque alcalin, comme Mn0 , et interviennent dans le produit comme compagnons de la combinaison formant silicophosphate   tétracalcique   alcalin soluble dans le citrate d'ammoniaque alcalin déjà mentionnée et qui est donc manganésée. 



   Au contraire des procédés connus,la silice ne sert pas de saturant pour la chaux basique,ou la chaux en excès,dans la présente invention et ne peut pas non plus être remplacée par l'oxyde de fer ou l'alumine. Le présent procédé est d'après ce- la déjà dans son caractère chimique et l'effet technique obte- nu essentiellement différent d'avec les autres procédés prémen- tionnés. 



   On obtient de bons résultats par exemple, lorsque l'on choisit les matières premières et la proportion des composants du mélange pris isolément de manière telle,qu'il y ait dans le mélange à chauffer pour I molécule de Sio2 environ 1 molécule de   2205 et   au moins I molécule de Na2CO3 ,pour 1 molécule de P2O5 environ 4 molécules de Cao et pour 1 molécule de Fe2O3 resp. 



  Al2O3environ 1 molécule de MnO. La proportion nécessaire de CaO 

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 par rapport au P2O5 est obtenue par le mélange de phosphates bruts de différentes teneurs en chaux,ou par addition de chaux. 



  Il a été établi qu'une addition de manganèse d'environ 2% de Mn exerce dans la réaction une action particulièrement favorable. 



  On peut varier la proportion de manganèse pour faire usage de toutes ses propriétés favorables dans la fabrication , ou pour , incorporer dans l'engrais une teneur déterminée en manganèse. 



  La quantité de manganèse doit toutefois être présente en tous cas dans la proportion qui est nécessaire pour la formation des spinelles. 



   On peut encore faire ressortir au point de vue technique, que l'engrais produit possède une teneur particulièrement éle- vée en acide phosphorique et peut contenir environ 28% d'acide phosphorique soluble dans le citrate d'ammoniaque alcalin   Tétermann.   On n'a pu observer en aucun cas ce nouveau produit une rétrogradation de l'acide phospharique soluble dans le ci- trate d'ammoniaque alcalin. 



   Au point de vue économique,le nouveau procédé offre le grand avantage que l'on peut employer avec avantage des phos- phates bruts (qu'ils soient ou non enrichis ) de qualité infé- rieure,contenant beaucoup de silice et qui, pour cette raison, sont inutilisables pour la fabrication du superphosphate par le vieux procédé au moyen de l'acide sulfurique, ainsi que des déchets de sable provenant du polissage des glaces et du ver- re dans les glaceries et verreries et qui contiennent de l'oxyde alcalin tandis qu'ils se trouvent dans un état de finesse tel qu'ils peuvent être employés en fabrication sans devoir subir d'autre mouture. 



   Dans la pratique de l'invention,on peut procéder par exem- ple de telle sorte que   1.)   des phosphates bruts de toutes prove- nances et de toutes compositions, enrichis ou non ,  2.)   des manganides,du manganèse,des matières   mapganésifères,ou   des sub- 

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 stances équivalentes   au%oint   de vue des propriétés actives, 3.

   ) de la silice sous l'une ou l'autre forme ou des matières   siliceuses.notamment   les déchets de sable des glaceries et verreries 4.)du carbonate de soude,par   exemple/et   de même aussi d'autres substances favorisant la désagrégation des phosphates bruts,comme notamment les sels de potasse, par exemple ,soient chauffés à la température de frittage(Sinter- temperatur) sous forme d'un mélange finement moulu. 



   Exemple. 



   On emploie par exemple un phosphate brut dont la compo- sition en pourcentage ainsi que le rapport moléculaire de chaque constituant isolé sont indiqués dans le tableau ci- aprè s . 
 EMI7.1 
 
<tb> 



  Consti- <SEP> Teneur <SEP> poids <SEP> par <SEP> Poids <SEP> mo- <SEP> Rapport <SEP> moléculaire
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> tuant. <SEP> coursent <SEP> tonne <SEP> de <SEP> léculai- <SEP> (Nombre <SEP> des <SEP> kiloglan-
<tb> 
<tb> 
<tb> phosphate <SEP> re. <SEP> mes <SEP> par <SEP> molécule).
<tb> 
<tb> 
<tb> en <SEP> kgr.
<tb> 
<tb> 



  --------------------------------------------------------------
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> P2O5 <SEP> 28,4 <SEP> 284 <SEP> 142 <SEP> 2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 8102 <SEP> 5,0 <SEP> 50 <SEP> 60 <SEP> 0,833
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> CaO <SEP> 44,8 <SEP> 448 <SEP> 56 <SEP> 8
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> A1203 <SEP> 1,0 <SEP> 10 <SEP> 103 <SEP> 0,097
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Fe203 <SEP> 0,6 <SEP> 6 <SEP> 160 <SEP> 0,0375
<tb> 
   L'Observance   des rapports , indiqués plus haut dans la description fait ressortir les proportions moléculaires ou de poids ci-après : 
 EMI7.2 
 
<tb> SiO2 <SEP> : <SEP> P2O5 <SEP> = <SEP> 1 <SEP> Mol <SEP> . <SEP> 1 <SEP> Mol <SEP> . <SEP> 
<tb> 



  CaO <SEP> :205 <SEP> = <SEP> 4 <SEP> Mol. <SEP> : <SEP> 1 <SEP> Mol
<tb> 
 
 EMI7.3 
 Ya2C03 :S'02 = 2 Tonpo:1dB : 2 Ton.polds. 



  Mn :Fe203 + A1203 1 MOI. 1 Mol. 



   Le mélange brut doit conséquemment présenter les propor- tions moléculaires et/ou de poids qui suivent par tonne du phosphate brut   considère :   

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 EMI8.1 
 
<tb> Constituant <SEP> proportion <SEP> Poids
<tb> moléculaire
<tb> ---------------------------------------------------------------
<tb> 
<tb> SiO2 <SEP> 2 <SEP> 120
<tb> 
<tb> CaO <SEP> 8 <SEP> 448
<tb> 
<tb> Mn <SEP> 0,097 <SEP> + <SEP> 0,0375 <SEP> = <SEP> 0,1345 <SEP> 7,4
<tb> 
<tb> Na2CO3 <SEP> 120x2 <SEP> -240-
<tb> 
 
On doit donc ajouter pour une tonne du phosphate brut considéré 78 kilos de sable titrant 90% de Sio2, en outre 18,5 kilos de matières manganésifëres titrant 40% de Mn et , lorsque l'on utilise cette forme de sel alcalin , 240 kilos de carbonate de soude. 



   Ce   melange   des matières brutes est mis en ignition à une température approximative d'environ 1150  C et donne un produit contenant environ 25% d'acide phosphorique total qui est presque entièrement soluble dans le citrate d'ammoniaque alcalin petermann Le produit se distingue par une couleur grise avantageuse produite par la présence du manganèse. 



    REVEND.!. DATIONS    
1.Invention concernant un procédé de fabrication d'engrais en désagrégeant par la voie ignée des matières phosphatées insolubles que l'on   ohauffe   en mélange avec des additions de sels alcalins et/ou   alcalino-terreux,ainsi   que de silice,faites dans des proportions convenables pour rendre l'acide phospho- rique soluble dans le citrate d'ammoniaque alcalin Pétermann. et consistant dans l'application d'un principe nouveau, à savoir l'emploi simultané de manganèse ou d'un équivalent en combinaison avec les autres   compasants   du mélange pour écarter les difficultés et amener d'autres résultats techniques avanta- geux comme il est spécifié dans la description.

Claims (1)

1. 2. Procédé de fabrication d'engrais suivant revendication 1, caractérisé par le fait que l'on soumet par exemple , à une o- pération de chauffage à 1'incandescence à des températures d'en- <Desc/Clms Page number 9> viron 1150 C ou au-dessus un mélange oomposé de phosphate brut, naturel ou enrichi, de combinaisons de manganèse ou d'un équivalent, de silice et de sels alcalins,avec addition éven- tuelle de chaux, en choisissant par exemple les proportions des matières de départ de manière telle que dans le mélange à chauffer à l'état finement moulu it y ait par exemple approxi- mativement une molécule de P2O5 et au moins une molécule de Na2CO3 (lorsque l'on emploie cette forme d'alcali)

   pour une molécule de SiO2 approximativement quatre molécules de CaO pour une molécule de P2O5 et approximativement une molécule de MnO pour une molécule de Fe2O3 resp. de al2O3 3. Procédé de fabrication d'engrais suivant les revendi- cations 1 et 3,caractérisé par le fait que l'on emploie l'alca- li sous forme de sels de potasse pour la production d'engrais potassiques notamment.

   4. Procédé de fabrication d'engrais suivant les revendica- tions 1,2 et 3 caractérisé par la présence du manganèse qui est apporté sous une forme effective ar le voie de ces engrais pour l'application rationnelle de ses propriétés physi- ologiques pour les plantes.

   5. Procédé suivant les revendications 1,2 3, et 4 carac- térisé par le fait que l'on emploie pour la fabrication des températures ne dépassant pas le point de frittage ou de commen- oement de fusion ( ce que l'on appelle en Allemagne "Sinter- punkt .

   6. procédé suivant les revendications 1,2,3,4 et 5 carac- térisé par le fait que l'on varie les quantités de manganèse.

   7. procédé suivant les revendications 1,2,3,4,5 et 6 carac- térisé par le fait que l'on utilise pour l'apport de silice et d'alcali ou de silice seulement les déchets de sable prove- nant du polissage des glaces et du verre dans les glaceries et verreries. <Desc/Clms Page number 10>

   8. outre la réalisation/de l'invention,l'application de tout ce qui la caractérise pris ensemble ou séparément suivant les revendications 1,2 ,3 ,4 , 5,6, et 7. EMI11.1