BE367061A - - Google Patents

Description

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 procédé de   transformation   du plâtre contenu dans le super- phosphate en sulfate d'ammoniaque. 



     L'attention   a déjà été appelée   par   Gerlach et d'autres auteurs sur la grande Importance industrielle de   l'économie     diacide   sulfurique qui peut être réalisée en re- tenant l'emmoniaque à l'aide du   superphosphate,   
Dans le procédé proposé par Gerlach, on fait agir de l'ammoniaque gazeuse sur du superphosphate, opéra- tion pendant laquelle, avec un fort échauffement, ont lieu la neutralisation de l'acide phosphorique libre et la transformation du phosphate moncalcique avec   1 ammoniaque.   



    Comme   on le mait, le superphosphate est un mélange intime de phosphate monlcalcique et d'acide phosphorique avec du 

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 plâtre. La proportion quantitative des parties constituan- tes dépend tout à fait du phosphate brut employé, Si l'on se sert des phosphates bruts à haute proportion centésimale, le rapport de P2 O5   à.   Ca 804 : 1 : 2,0 à 2,5, tendis qu'au contraire, avec des phosphates bruts à bon marché, par exem- ple des phosphates africains, qui renferment une teneur plus élevée en carbonate, silicate, fluorure de calcium, il exis- 
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 te un rapport de F2 05 à Ca S04 : 1 : t 3 à 1 3,8. 



   Dans le procédé proposé par Gerlach et d'autres, la fixation de l'ammoniaque repose : 
1- sur la neutralisation de l'acide phosphorique libre par   l'ammoniaque.   
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  Es Pf3 * 2 NH3 : (NH4)2 W04, a t 2- sur la transformation du phosphate   monocalci-   que avec l'ammoniaque 
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 Ca (Hg P04)Z -1- 21m3: Ca HP04 -t (NH.4)2 0,, 
Le phosphata d'ammoniaque formé peut se transfor- mer, particulièrement en présence de l'eau, secondaifement      avec le plâtre en sulfate d'ammoniaque et phosphate décal- cique (Ca HPO4). On   voi   toutefois que le plâtre, comme tel, n'est pas transformé par   l'ammoniaque   gazeuse.

   Par suite, dans le procédé Gerlaoh, l'acide phosphorique est bien asso- cié, à une très haute proportion centésimale, avec l'ammo- niaque,   -mais,   par contre, la quantité d'ammoniaque fixée, par rapport à,la quantité d'acide sulfurique employée pour l'attaque, est différente suivant le phosphate brut employé et varie, dans les cas défavorables, de 50% à 70% dans les cas favorables. 



   Comme toutefois, justement quand on emploie des phosphates à bon'marché, pour l'attaque du carbonate de calcium et du fluorure de calcium, de grandes quantités d'acide sulfurique sont gaspillées, de sorte que l'attaque 

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 des phosphates bruts, peu chers en et par eux-mêmes, est rendue, en pratique, considérablement plus coûteuse; il était important de trouve? un procédé qui permet de rendre aussi le plâtre existant dans le superphosphate, utilisable totalement ou en majeure partie,, pour la fixation de l'am-   moniaque .    



   On peut, cela va de soi, avec du phosphate brut et de l'acide sulfurique, fabriquer de l'acide phosphorique ou du phosphate   monocalcique;,   séparer   celui-ci,   par filtre- tion, du plâtre formé en même temps puis, dans le produit filtré, neutraliser l'acide phosphorique ou le phosphate momcalcique par l'ammonisque et transformer le plâtre par le carbonate d'ammonaque, Ce procédé est toutefois coûteux par suite des frais nécessaires de filtration, de lavage et de vaporisation. 



   Or, il m'est révélé que l'on peut transformer le plâtre contenu dans le superphosphate, sterne sans filtra- tion, lavage, ni évaporation de lessive, en sulfate d'ammo-   niaque   si   l'on   traite le superphosphate neutralisé par l'am-   moniaque,   en présence de faibles quantités d'eau, par le carbonate   d'ammoniaque   ou le bicarbonate d'ammoniaque. 



   La transformation du plâtre avec le carbonate d'ammoniaque est, il est   vrai,   accélérée par la présence de l'eau, mais on a trouvé que la quantité d'eau nécessaire n'a pas besoin   d'être   grande, en   tient,   par suite, avantageuse- ment cette quantité d'eau assez minime pour qu'une fois ef- fectuée la transformation du plâtre en sulfate d'ammoniaque, il se forme Immédiate-.ment un engrais mixte susceptible d'être semé et qu'une évaporation soit évitée. 



   Le présent procédé repose donc sur le fait de rendre utilisable la découverte que la transformation du plâtre en sulfate d'ammoniaque s'effectue par l'action du 

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 carbonate d'ammoniaque quantitativement, même en présence i seulement de quantités d'eau assez faibles pour que, pen- dant la   trannformation,   le mélange de réaction constitue une masse humide pulvérulente et, une fois la réaction ter- minée, devienne complètement sec.

   On peut, par exemple, bien mélanger dans un moulin à boulets, ou appareil mélan- geur analogue, 4kgs de superphosphate   d'ammoniaque,   qui      contient 6,   7 %   de NH3 et 34,   8 %   d'acide sulfurique (de sorte que la quantité d'ammoniaque fixée est équivalente à 55% de l'acide sulfurique total) avec 650 grs de carbo- nate d'ammoniaque et 500 grs d'eau. Après environ deux heures, la majeure partie de l'acide sulfurique non encore associé à 1'ammoniaque est transformée en sulfate d'ammo- niaque et carbonate de calcium.

   Après expulsion par l'air du carbonate d'ammoniaque en excès et éventuellement de fai- bles quantités d'eau, on obtient un produit de   la   nature du superphosphate, dont la teneur en ammoniaque est équivalente à environ 90% de l'acide sulfuriquâ total, et dont l'acide phosphorique est, en majeure partie, soluble dans le citra- te d'ammonium (solution de   Petermann).   



   Le procédé peut aussi être réalisé de la maniè- re consistant en ce que dans le superphosphate neutralisé avec de l'ammonique, on Introduit, sous forme gazeuse, de l'acide carbonique et de la vapeur en quantité appropriée; on les condense dans le superphosphate d'ammoniaque et, par des dispositifs mélangeursappropriés,,on les mélange bien l'un et l'autre avec le superphosphate d'ammoniaque, On obtient une solubilité particulièrement élevée de l'acide phosphorique dans le citrate, si l'on maintient aussi basse que possible la température de réaction pendant la neutra- lisation du superphosphate par l'ammoniaque.

   La solubilité dans le citrate de l'acide phosphorique, dans l'engrais 

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 mixte, est aussi très favorablement influencée   si,   dans la première phase du procède, on ne neutralise pas le super- phosphate avec du gaz ammoniac fort, mais on fait agit sur lui du gaz ammoniac dilué., par exemple un mélange qui con- tient   environ µ%   de NH3 et 95% d'air ou d'autres gaz in- différents. Si, après la   neutralisation   du superphosphate on transforme avec le carbonate d'ammoniaque le plâtre existant encore, on obtient finalement un produit dont l'acide phosphorique est presque complètement soluble dans le citrate d'ammonium. 



   Dans certains cas, on peut aussi effectuer la neutralisation du superphosphate avec 19ammoniaque en pré- sence de carbonate d'ammoniaque ou de bicarbonate d'ammo- nium dissous ou gazeux et de faibles quantités d'eau, de sorte que la neutralisation du superphosphate et la trans- formation subséquente du plâtre avec le carbonate d'ammo- niaque sont réalisées en une seule passe de travail. Natu- rellement la quantité d'eau pourrait aussi être augmentée, toutefois la réalisation technique du procédé serait, par ce fait, rendue plus difficile et ce procédé surchargé de frais d'évaporation superflus. La quantité d'eau nécessaire à la transformation du plâtre en carbonate d'ammoniaque peut, en elle-même, être minime.

   Il suffit toutefois que la quantité d'eau ne soit pas choisie plus petite qu'il ne faut pour qu'on obtienne un produit de réaction susceptible d'être immédiatement semé. La transformation du plâtre avec le carbonate d'ammoniaque s'accomplit, par élévation modé- rée de la température, plus vite qu'à la température am- biante. par exemple très   avantageusement   à 35 -55  C. Cn peut naturellement aussi effectuer sous une surpression la neutralisation et la réaction du plâtre. Le produit final   peut, à   volonté, être mélangé avec d'autres sels d'ammonia- que ou de potasse.

Claims (1)

1. RESUME 1- Procédé de transformation du plâtre contenu dans le superphosphate en sulfate d'ammoniaque, caractérisé par le fait que tout d'abord on neutralise le superphospha- te avec l'ammoniaque et qu'ensuite on mélange bien le pro- @ duit de neutralisation avec du carbonate ou du bicarbonate d'ammoniaque, et cela en présence seulement de quantités d'eau assez limitées pour qu'une fois effectuées la trans- formation du plâtre en sulfate d'ammoniaque et l'expulsion par l'air du carbonate d'ammonium en excès et éventuelle- ment de l'eau, il se forme immédiatement un engrais mixte susceptible d'être semé.

   2- Variante de réalisation de ce procédé, ca- ractérisées individuellement par les particularités suivan- tes : ) On introduit de l'ammoniaque, de l'acide car- bonique et de l'eau en proportion quantitative approppiée, sous forme gazeuse, dans un vase à mélange contenant du superphosphate d'ammoniaque et l'on modère assez la tempéra- ture pour que le carbonate d'ammoniaque ou le bicarbonate d'ammoniaque et l'eau se condensent sous forme finement di- visée en superphosphate d'ammoniaque. b) On effectue la neutralisation du superphos- phate avec 1'ammoniaque en présence d'acide carbonique ga- zeux ou de carbonate d'ammoniaque ou ae bicarbonate d'ammo- niaque et éventuellement.d'eau ou de vapeur d'eau. c) On réalise la neutralisation du superphospha- @ te avec du gaz ammoniac dilué.

   d) On fait agir de l'ammoniaque, de l'acide carbonique et de l'eau sur le superphosphate sous une sur- pression. e) On effectue la neutralisation du superphos- phate avec de l'ammoniaque, à basse température. <Desc/Clms Page number 7> f) On réalise aussi la transformation du plâtre existant encore après la neutralisation, avec de l'ammonis- que et de l'acide carbonique à des températures inférieures à 60 C.