BE369230A

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Publication number: BE369230A
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Description

       

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    "PROCEDE   DE   FABRICATION   DU   PHOSPHATE   D'AMMONIAQUE" 
Si l'on n'a pas réussi jusqu'à présent à fabriquer industriellement le phosphate d'ammoniqque en faisant agir du carbonate d'ammoniaque sur le phosphate tricalcique naturel, celà provient de ce que l'attaque du phosphate tricalcique naturel par le carbonate d'ammoniaque est beaucoup trop faible. , 
La présente invention a pour but de réaliser une fabrication industrielle du phosphate d'ammoniaque en partant du phosphate tricalciquenaturel.

   Ce corps 

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 est, d'après l'invention, soumise à un traitement prélimi- naire consistant à le broyer à l'état de poudre très fine, puis à le traiter par l'acide chlorhydrique en léger excès sur la quantité qui est théoriquement néces- saire pour décomposer les carbonates de chaux, d'aluminium, de fer,   etc...........   contenus dans le phospjate tri- calcique et pour, transformer le phosphate tricalcique en phosphate monocalcique. Il se forme du phosphate mono-   calcique,   du phosphate   bicalcique   et il reste une cer- taine quantité de phosphate tricaloique non attaqué. 



   On calcine ensuite la masse à une température d'environ 500 degrés centigrades. Il se dégage de l'acide chlorhydrique qu'on récupère et par suite, l'opération n'oblige --que la quantité d'acide nécessaire pour décomposer les carbonates. 



   Le produit obtenu après cette calcination   comprend   du chlorure de calcium provenant de l'attaque du carbonate de calcium contenu dans le phosphate naturel. 



  Il contient.aussi du phosphate tricalcique provenant de l'attaque par le chlorure de calcium des phosphates mono- calcique et   bicalcique   qui s'étaient formés précédemment. 



   On lessive le produit calciné et le chlorure de calcium qu'il contient passe ainsi en solution. 



   Le résidu recueilli à la suite d'un tel trai- tement préliminaire offre la propriété d'être aisément attaquable par le carbonate d'ammoniaque. L'opération s'effectue par exemple dans les conditions suivantes: 
Ce résidu est mis en suspension dans l'eau et il est traité par le carbonate d'ammoniaque ou par un mélange d'acide carbonique et d'ammoniaque,   celà   sous 

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 pression élevée et en présence d'un excès d'acide carbo- nique et éventuellement d'ammoniaque, La quantité   d'ammo-   niaque utilisée est au moins égale à celle qui corres- pond à la formation du phosphate diammonique P04(N H4)2.H suivant la réaction: 
 EMI3.1 
 (P04)Ca3+2 C03 (NH4)2+C02+H0=3 C03 Ca+2 po4 (NH4)i, 
Il se produit également du phosphate monoammo- nique P04 (N H4) H2:

   (PO4)2Ca3+CO3 (NH4)2+2   C0+2   H20=3 CO3Ca+2 PO4 NH4 H2. 



   Au dessin annexé est représenté à titre d'exemple un appareil dans lequel peut être réalisé le mode de pré- paration conforme à l'invention. Cet appareil comprend une cuve 1 émaillée intérieurement et chauffée à la vapeur par un serpentin 7 ou de toute autre. façon. Le couvercle 2 de cette cuve est traversée par l'arbre 3 d'un agitateur à palettes 4, actionné par un arbre tournant 5. 



   La cuve 1 reçoit le phosphate tricalcique na- turel en suspension dans l'eau ainsi qu'une quantité convenable d'ammoniaque- Un tuyau 5 sert à faire arriver un mélange d'acide carbonique. 



   On maintient dans l'appareil une pression de 30 à 40 Kilogs par centimètre carré par exemple et une tem- pérature de 100 degrés centigrades, on obtient ainsi une solution finale contenant   1%   d'acide phosphorique et l'on atteint un rendement de 41% de phosphate d'ammoniaque pour une concentration de bicarbonate d'ammoniaque CO3. N   H 4 .H   égale à 10%. 



   On améliore notablement ce rendement en utilisant un plus grand excès de carbonate d'ammoniaque et d'acide carbonique et cet excès est aisé à réaliser sous pression. 

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   Le phosphate d'ammoniaque obtenu selon l'inven- tion est formé en grande partie de phosphate diammonique et contient aussi une petite proportion de phosphate monoammonique ainsi qu'on l'a   'ou   par les réactions pré- cédentes. Ce produit peut être décomposé par la chaleur. 



  L'ammoniaque est alors récupérée et l'on peut utiliser l'acide phosphorique libéré à la préparation d'engrais phospho-potassiques en attaquant avec cet acide des sels naturels de potassium (le chlorure par exemple) de manière à fabriquer du méta-phosphate de potassoum ainsi que l'a indiqué Robert Maddrell dans les Annales de Chimie et de Pharmacie de Liebig. (année 1847, tome LXI, page 53).



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    "PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF AMMONIA PHOSPHATE"
If we have so far not succeeded in manufacturing ammonium phosphate industrially by causing ammonium carbonate to act on natural tricalcium phosphate, this is due to the attack of natural tricalcium phosphate by the carbonate. of ammonia is far too low. ,
The object of the present invention is to achieve an industrial manufacture of ammonia phosphate starting from natural tricalcium phosphate.

   This body

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 is, according to the invention, subjected to a preliminary treatment consisting in grinding it to the state of a very fine powder, then in treating it with hydrochloric acid in slight excess over the amount which is theoretically necessary to decompose the carbonates of lime, aluminum, iron, etc ............... contained in the calcium phosphate and to transform the tricalcium phosphate into monocalcium phosphate. Monocalcium phosphate and dicalcium phosphate are formed, and some unattacked tricaloal phosphate remains.



   The mass is then calcined at a temperature of about 500 degrees centigrade. Hydrochloric acid is released which is recovered and consequently the operation only requires the quantity of acid necessary to decompose the carbonates.



   The product obtained after this calcination comprises calcium chloride originating from the attack of the calcium carbonate contained in the natural phosphate.



  It also contains tricalcium phosphate from calcium chloride attack of monocalcium and dicalcium phosphates which had previously formed.



   The calcined product is washed and the calcium chloride it contains thus goes into solution.



   The residue collected as a result of such a preliminary treatment has the property of being easily attackable by ammonium carbonate. The operation is carried out for example under the following conditions:
This residue is suspended in water and it is treated with ammonium carbonate or with a mixture of carbonic acid and ammonia, this under

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 high pressure and in the presence of an excess of carbonic acid and possibly ammonia, The quantity of ammonia used is at least equal to that which corresponds to the formation of diammonium phosphate P04 (N H4) 2.H following the reaction:
 EMI3.1
 (P04) Ca3 + 2 C03 (NH4) 2 + C02 + H0 = 3 C03 Ca + 2 po4 (NH4) i,
Monoammonium phosphate P04 (N H4) H2 is also produced:

   (PO4) 2Ca3 + CO3 (NH4) 2 + 2 C0 + 2 H20 = 3 CO3Ca + 2 PO4 NH4 H2.



   In the accompanying drawing is shown by way of example an apparatus in which the method of preparation according to the invention can be carried out. This apparatus comprises a vessel 1 enamelled internally and heated with steam by a coil 7 or any other. way. The cover 2 of this tank is crossed by the shaft 3 of a vane stirrer 4, actuated by a rotating shaft 5.



   Tank 1 receives the natural tricalcium phosphate suspended in water as well as a suitable quantity of ammonia. A pipe 5 serves to supply a mixture of carbonic acid.



   A pressure of 30 to 40 kilograms per square centimeter for example and a temperature of 100 degrees centigrade is maintained in the apparatus, in this way a final solution containing 1% phosphoric acid is obtained and a yield of 41 is obtained. % ammonia phosphate for a concentration of ammonia bicarbonate CO3. N H 4 .H equal to 10%.



   This yield is significantly improved by using a larger excess of ammonium carbonate and carbonic acid and this excess is easy to achieve under pressure.

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   The ammonium phosphate obtained according to the invention is largely formed of diammonium phosphate and also contains a small proportion of monoammonium phosphate as has been or by the preceding reactions. This product can be decomposed by heat.



  The ammonia is then recovered and the phosphoric acid released can be used in the preparation of phospho-potassium fertilizers by attacking with this acid natural salts of potassium (chloride for example) so as to produce meta-phosphate of potassoum as indicated by Robert Maddrell in the Annals of Chemistry and Pharmacy of Liebig. (year 1847, volume LXI, page 53).

Claims

CLAIM A process for preparing ammonia phosphate comprising pulverizing natural tricalcium phosphate and then subjecting it to treatment with hydrochloric acid, followed by carbonization. The residue then being treated with ammonium carbonate (or a mixture of carbonic acid and ammonia) with excess carbonate (or carbonic acid and ammonia), this operation being carried out under high pressure.