BE355155A - - Google Patents

Description

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  "Procédé de production de phosphates calcinés". 



   Dans la fabrication d'engrais contenant de l'acide phosphorique, on emploie actuellement deux méthodes   pour   rendre l'acide phosphorique des chaux   phosphatées   naturelles facilement assimilables par les plantes. La première consiste à désagréger la chaux phosphatée par   1,acide   sulfurique et rend l'acide phosphorique soluble dans l'eau. La seconde méthode utilise la calcination en   emplovant   des composés alcalins conjointement avec de l'acide silicique, de la chaux et des roches alcalines comme agents de désagrégation. 



    'Elle donne   des produits qui contiennent l'acide phosphorique sous une forme soluble dans l'acide citrique ou dans les 

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 citrates, Les méthodes de production de phosphates calcinés au moyen d'acide pnosohorique soluble dans les citrates ont acquis dans ces derniers temps un intérêt tout particulier, 
Par solubilité dans les citrates, il faut entendre la solu- bilité dans la solution de citrate ammoniacale suivant   Petermann,   parce qu'on a pu établir que cette forme d'acide phosphorique a la même valeur que l'acide phosphorique solu- ble dans l'eau du superphosphate. 



   Quelques-uns seulement des nombreux procédés qui ont été proposés pour la fabrication des phosphates calcinés sont entrés dans la pratique, parcequ'on n'obtenait pas un rendement suffisant en acide phosphorique ou que la calci- nation nécessitait des températures auxquelles ne résiste à la longue aucune matière céramique intervenant dans la con- struction des fours (voir par exemple: Brauer-D'Ans, Fort- schritte in der anorganisch-chemischen industrie - Tome 1, 
2 . Partie, Pages 2266 et   2270).   



   Ce n'est que récemment qu'on est parvenu à trou- ver des procédés qui permettent de transformer l'acide phos- phorique de la chaux phosphatée d'une manière pratiquement complète sous une forme soluble dans les citrates, en em- ployant une quantité minimum de matières de désagrégation à des températures qui n'occasionnent pas la destruction des matériaux du four. Dans ces nouveaux procédés, toutes les matières utilisées dans la calcination sont employées en quantités moléculaires déterminées. Les températures les plus favorables pour le procédé de désagrégation sont com- prises entre 1100 et 1200 C environ. 



   Toutefois, ces procédés présentent encore des in- convénients qui consistent particulièrement en ce que, malgré   @   

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 les températures relativement basses du procédé de désagréga- tion, le mélange de réaction se fritte fortement ou entre même en fusion, de sorte qu'on n'obtient pas une solubilité pratiquement complète de l'acide phosphorique dans le citrate d'ammonium. Des essais poussés ont montré que ce phénomène doit être attribué à la teneur en fluorure de calcium de la chaux phosphatée employée comme matière première. Si la quan- tité de fluorure de calcium dépasse 2% environ, on doit s'at- tendre à une fusion ou   à   un fort frittage, et à une solubi- lité insuffisante de   11 acide   phosphorique dans le citrate. 



  Ces mélanges fondent déjà à des températures de 10500 environ et il est très difficile lorsque la fusion a commencé à se produire, de mener le procédé de désagrégation à bonne fin. 



   Dans un procédé décrit antérieurement, on a déjà indiqué un moyen de supprimer l'action retardatrice du flua- rure de calcium sur la désagrégation. suivant ce procédé, la désagrégation est effectuée en présence de vapeur d'eau. 



   En réalisant ce procédé sur une échelle industrielle, on a constaté qu'il se produit   fréquemment   une fusion ou un frittage du mélange de réaction. La raison en est, comme on a pu le constater, que la teneur en fluorure de calcium du mé- lange au moment où l'on atteint la température de   désagréga-   tion proprement dite était encore assez élevée pour que l'action défavorable du fluorure de calcium put s'exercer. 



   D'autres recherches approfondies ont montré que, si l'on veut éviter la fusion ou le frittage, le mélange de réaction ne doit pas, lorsqu-il atteint la température de 1000  C environ, contenir plus de 1 % de fluor, ce qui correspond à 2 % de CaF2. 



   On doit donc conduire la calcination de manière que la majeure partie du fluor soit éliminée du mélange de 

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 réaction à des températures inférieures à 1000  C, de façon que ce mélange ne contienne pas plus de   1 ,le,   de fluor, en chiffre rond. 



   Le chauffage se fait alors à la température de dé- sagrégation réelle pour laquelle une température de 1100 à 1200  C environ   suffit.   Un chauffage à des températures plus élevées ne porte pas alors préjudice au procédé de désagréga- tion, étant donné   qu'âpres   élimination de la majeure partie du fluor, le danger de fusion nI existe plus, Le temps né- cessaire à l'élimination du fluor est notablement plus long que celui qui est nécessaire pour la désagrégation.

   Le fluor se sépare en partie sous forme de fluorure alcaline et en partie sous forme de fluorure de silicium ou d'acide   fluor-     hydrique.   En employant de la vapeur d'eau, on peut augmenter la vitesse de séparation d'une manière assez notable, comme celà a déjà été indiqué dans le procédé décrit antérieurement et mentionné ci-dessus. De toute façon, il y a avantage à conduire la calcination comme   c'est   indiqué ci-dessus, en   séparant   les périodes de chauffage, et cette manière de procéder garantit de bons résultats industriels. 



   Lorsqu'on pratique la calcination au four rotatif par exemple, il est nécessaire, par conséquent, de conduire et de régler les flammes de telle manière que le four soit chauf- fé à la température de désagrégation d'environ 1100   à     1150    C sur un quart de sa longueur à peu près et   à   environ 800   à   1000 C sur les deux quarts suivants, tandis que le dernier 1/4, jus- qu'à la sortie des gaz de combustion, est utilisé pour le chauffage préalable de la charge, 

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 - :- E X E M P L E S -:- 
1.) On utilise un phosphate de Constantine   -pris-   sentant la composition suivante :

   
P2 05 30,45 % 
CaO 49,17 % 
F 4,12 % 
SiO2 0,52 % 
Al2O3 ¯   Fe203   0,42 % 
On mélange 100 parties de ce phosphate à 23 parties de soude calcinée et 12,5 parties de sable de Quartz finement broyé. Le mélange calciné dans un four à réverbère et remué continuellement, à une température de 900 à 950  C, pendant 2 heures contient alors   0,75 %   F. On chauffe alors pendant une demi-heure à 1150  C et on obtient un produit de frittage contenant 26,35% de P2O5 total et 26,03 % de P2O5 soluble dans le citrate, c'est-à-dire que 98.78 % de la teneur en acide phosphorique sont solubles dans la solution ammonia- cale de citrate de Petermann. 



   2.) Un mélange tel que celui indiqué dans l'exem- ple 1.) est calciné dans un four à réverbère, avec addition de   vapeur   d'eau aux gaz du fover, pendant une   heure   à une température de 900 à 950  C. Le produit calciné renferme alors   0,8 %   F. On continue à chauffer pendant 1/2 h. à une température d'environ 1100  C et on obtient un produit cal- ciné renfermant 26,5 % de P205 total et   26,1 %   de solution de P205 soluble dans le citrate, c'est-à-dire que la solubilité dans une solution de citrate ammoniacale d'après Petermann est de 98,6 %. 



    @   

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3.) Un mélange ayant la composition ci-dessus est calciné dans un four rotatif où les températures sont réglées de telle façon que dans le premier   quart, ,   l'orifice de dé- chargement, la température est d'environ 1150  C, dans le second et le troisième quart d'environ 1000-800 , et dans le dernier quart, du côté de l'orifice de chargement,, de 600  C. en moyenne. Le produit obtenu contient   26,92   de P2O5 total, 26,33 % de P2O5soluble dans le citrate, et 0,83 % F. La so- lubilité dans une solution de citrate ammoniacale d'après Petermann est donc de 97,78   .   



   4.) On mélange 100 parties du phosphate de Constan- tine mentionné ci-dessus à 19 parties de sable de Quartz finement broyé, 37,3 parties de sulfate de sodium et   21,4   parties de carbonate de calcium. Le mélange est carbonisé dans un four rotatif comme dans l'exemple 3, en faisant pas- ser de la vapeur d'eau. Le produit calciné   renferme   19,7 % d'acide phosphorique soluble dans le citrate,   20,5   d'acide phosphorique total,   13,6 '   de K2O et 0,7 % de F. La solubilité dans la solution de citrate ammoniacale d'après Petermann est de Q6 %.

Claims (1)

1. REVENDICATION -:- ------------------------- Procédé pour la production de phosphates calcinés par calcination de mélanges de chaux phosphatées, de carbonates al- calins ou de sels alcalins, ou de composés de magnésium ou de mélanges de ces substances et d'acide silicique avec ou sans emploi de vapeur d'eau, caractérisé en ce que la calcination est conduite de telle manière que la majeure partie du fluor contenu dans la chaux phosphatée est éliminée à des températures inférieures aux points de fusion du mélange, après quoi la désa- grégation s'effectue à des températures élevées.