BE374459A - - Google Patents

Description

  Procède de traitement des solutions de minerais de

  
phosphate dans l'acide azotique.

  
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l'acide azotique, selon lequel le minerai de phosphate, par

  
de l'acide azotique de concentration moyenne, par exemple à

  
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libre et d'azotate de calcium. On fait cristalliser une partie du calcium à partir de cette solution, et les cristaux sont

  
ultérieurement séparés de 1'eau-mère.

  
Si le minerai de phosphate contient des quantités plus

  
ou moins grandes d'impuretés qui sont insolubles date l'acide

  
azotique employé, il est nécessaire d'éliminer ces impuretés

  
de la solution. Cette élimination rencontre cependant de

  
grandes difficultés. La liqueur ne se prête pas elle-même à la. filtration, et le dépôt et la décantation, par exemple dans des appareils de Dorr à travail continu, comme dans d'autres méthodes, ne conviennent guère à la solution en question,  comme on l'a vérifié p:ar différents essais.

  
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celui-ci. La solution résultante fut transvasée dans un large cylindre et abandonnée pour, le dépôt. La température fut maintenue à environ 40 degrés, Après 72 heures, les impuretés insolubles ne s'étaient pas encore déposées, au point que la couche supérieure du liquide n'était pas encore limpide. Cet-

  
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retés du minerai de phosphate sont excessivement fines, et ce qu'en même temps, la solution est plutôt visqueuse, de sorte que la vitesse de dépôt est très lente. De même, il suffit du moindre trouble du liquide pour faire tourbillonner le dépôt. Il est, en outre, très gênant de ne pas pouvoir opérer à la température ambiante, c'est à dire aux environs de 15 à
25 degrés, mais qu'il faille une température d'environ 50 de-

  
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faire à des vitesses acceptables.' Cependant, à une température aussi élevée, le matériel des appareils et des filtres est fortement corrodé par la solution, qui est très acide. Lorsqu'on se trouve en présence de composés fluorés, les conditions de la corrosion sont encore plus fortement aggravées.

  
Si les impuretés ne se rencontrent qu'en quantités plutôt petites, il est possible d'effectuer la cristallisation sans éliminer auparavant lesdites impuretés. Celles-ci resteront donc avec les cristaux d'azotate de calcium lorsque ceuxci seront ultérieurement séparés de la solution sur un filtre, ou dans une machine centrifugeuse.

  
La présente invention est relative à un nouveau procédé .permettant un traitement convenable de l'azotate de calcium  cristallisé, en présence de ces impuretés insolubles, et permettant simultanément d'éliminer une partie considérable des impuretés insolubles après que la cristallisation a eu lieu.

  
La méthode comporte des avantages considérables, ccmme on le verra par la description ci- après,

  
Dans la mise en oeuvre du nouveau procédé, la solution de minerai de phosphate dans l'acide azotique est refroidie sans élimination préalable des impuretés. La réfrigération et la cristallisation sont avantageusement réalisées en contre-courant, avec un liquide refroidisseur convenable circulant. La

  
en agitant

  
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appareil à travail -continu, qui permet la formation de grands cristaux. Il a été établi que la formation de cristaux bien

  
développés n'est pas empêchée par la présence des impuretés. Ces cristaux d'azotate de calcium sont dégagés de l'eau-mère

  
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fugeuse. La. formation de cristaux bien développés est de toute première importance, en ce qu'elle permet l'emploi de toile de filtre à gros grains ou d'un réseau métallique approprié à fines mailles, en métal résistant aux acides, ce qui permet un passage rapide de l'eau-mère et d'une partie très considérable des impuretés insolubles, sans aucun bouchage du filtre, pendant qae les cristaux sont retenus. En fait, presque depuis le début de l'opération, on obtient en pratique un écoulement continu à travers le filtra.

  
.Après que le liq&ide a été de cette manière dégagé de la plus grande partie de l'azotate de calcium initialement présent le filtrat résultant est beaucoup moins visqueux. Ce^-la a <EMI ID=8.1> 

  
tenues dans le filtrat se déposent beaucoup plus rapidement et peuvent être enlevées par le filtrage bien plus facilement, L'exemple suivant montre ce fait :

  
Exemple : 250 CCm. d'une solution de minerai de phosphate

  
 <EMI ID=9.1>  versent le filtre, à une vitesse correspondant à une heure et de-

  
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avec un papier à filtre et en maintenant la température du liquide à 40 degrés. A la fin, le filtrage a été presque arrêté.

  
Après séparation de l'azotate de calcium de la façon décri-

  
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conditions, a passé à travers le filtre en 4 minutes et demie.

  
Il faut aussi mentionner la rapidité avec laquelle se fait le dépôt..

  
les deux solutions furent versées dans deux cylindres identiques, et le contenu de ces deux cylindres fut maintenu à la même température d'environ 30 degrés. La solution qui n'avait 'Pas été dégagée de l'azotate de calcium a fait preuve d'une rapidité de dépôt correspondant à la formation d'une couche de liqueur limpide d'un demi centimètre de hauteur en 24 heures. la solution qui avait été dégagée de l'azotate de calcium a montré une couche d'environ 10 cm. dans le même temps.

  
Comme le montre cet essai, l'eau-mère est facile a filtrer lorsque l'azotate de calcium est éliminé.

  
Il est avantageux de chauffer l'eau-mère à 30 ou 40 degrés, par quoi sa basse température initiale peut âtre utilisée pour des opérations de réfrigération. Au lieu d'un filtre, on peut employer une machine centrifugeuse de dépôt, puisque le dépôt se fait aisément, on pourra trouver avantageux de décanter d'une manière continue et de laver en contre-courant, par exemple dans un appareil de Dorr.

  
la liqueur de lavage diluée qpi résulte finalement est avantageuseaent utilisée pour l'irrigation d'une installation à

  
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dissolution du minerai de phosphate. On économise ainsi le's frais de l'évaporât ion.

  
Le procédé décrit ne permet pas seulement une rapidité  beaucoup plus grande de filtrage, mais il est également avantageux en ce qu'il permet d'éliminer les impuretés insolubles de la solution fortement acide à une température beaucoup plus basse, par quoi la corrosion des appareils est considérable* nt diminuée. A ce dernier point de vue, on peut avoir d'encore plus grands avantages en neutralisant entièrement ou partiellement,

  
la solution par l'ammoniaque ou analogue, après élimination des cristaux d'azotate de calcium, mais avant d'effectuer le filtrage. Dans ce cas, et sans risques de corrosion, la rapidité du filtra-

  
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ple à 50 ou 100 degrés.

  
L'azotate de calcium qui est séparé de la solution, contient le reste des impuretés insolubles. On peut le dégager de ces im-

  
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ventuellement en y ajoutant une quantité d'eau supplémentaire. De cette façon, on peut dégager aisément l'azotate de calcium de ses

  
impuretés par filtrage à 75 degrés.

  
On obtient ainsi le très grand avantage que l'azotate de calcium, éventuellement après qu'il a été dégagé de l'acide phosphorique et de l'acide azotique par neutralisation, peut être traité, même à plus haute température, sans grands risques de corrosion

  
des appareils.

  
Si l'eau-mère contenant l'acide phosphorique ou l'azotate de calcium est utilisée pour des réactions ultérieures, comme par exemple si l'eau-mère est traitée par le sulfate d'ammonium en vue d'éliminer le reste de calcium dans la solution, ou si l'azotate de calcium est transformé en azotate de potassium au moyen du sulfate de potassium, on peut éviter le filtre de l'eau-mère

  
ou de l'azotate de calcium, et on peut éliminer les impuretés

  
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(dans les exemples ci-dessus, le sulfate de calcium). Afin d'obtenir un produit mélangé, de précipité et d'impuretés, aisément

  
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ron 100 degrés, et le produit mélangé est ensuite enlevé par fil-

  
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dans un appareil de Dorr à travail continu. On peut réunir les  <EMI ID=18.1> 

  
brication de l'acide azotique, comme déjà dit,

  
la proportion des impuretés insolubles dans, l'azotate de calcium qui.est séparé et l'eau-mère restante, peut varier dans de grandes limites.

  
Les impuretés les plus grossières resteront naturellement avec l'azotate de calcium, tandis que les impuretés finement divisées resteront dans l'eau-mère; 

  
L'exemple suivant montrera les conditions de l'opération en se servant d'un phosphate algérien à haute teneur et renfermant une quantité relativement faible d'impuretés insolubles dans l'acide asotiaue.

G 5 

  
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et dessication). la séparation des cristaux d'azotate de calcium obtenue par refroidissement de la solution fut effectuée dans une machine centrifugeuse ayant, comme filtre un tissu de coton à

  
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fugation eut lieu très rapidement, avec ce tissu grossier, alors que le filtrage fut tout à fait' inefficace lorsque l'on prit un .tissu filtrant d'une densité devant donner un filtra; clair, Lorsque l'on se trouve en présence de quantités d'impuretés relativement faibles, comme dans le cas ci-dessus, les produits obtenus - cristaux, et eau-mère - peuvent être traités séparément sans autre filtrage. L'azotate de calcium peut être encore faci- <EMI ID=22.1> 

  
couleur brun-clair est- plutôt agréable. Quant à l'eau-mère, on pourra même trouver avantageux qu'elle contienne de petites quantités de substances insolubles ou colloïdales, car si l'on neutralise directement une telle eau-mère pour préparer des engrais à deux composants, ou plus, lesdites impuretés insolubles provoque-ront la formation de granulations durables et d'une certaine dureté, lesquelles rendront l'engrais beaucoup mieux répandable

  
et dispersable, que les produits connus jusqu'à ce jour et sans diminution importante de pourcentage. En particulier, si l'on

  
se trouve en présence d'un peu de phosphate di-calcique , on obtient aisément des grains d'une durée remarquable.

  
Si l'on se trouve en présence de quantités plus grandes d'impuretés insolubles, il est bon d'effectuer une plus complète élimination des impuretés suivant la méthode indiquée ci-dessus, par traitement ultérieur des produits séparés, azotate de calcium et eau-mère, séparément. Le degré d'élimination des impuretés qui doit être atteint dans les produits visés, dépendra de la qualité des phosphates employés, de la concentration que l'on veut obtenir pour les produits finis, etc...

  
Comme déjà dit, la proportion des impuretés insolubles entre les produits à azotate de calcium et à acide phosphorique peuvent varier. Il est possible d'arriver à ce que la proportion de beaucoup la plus grande des impuretés reste dans 1'eau-mère. Cela peut être particu lier ement avantageux si l'on emploie des phosphates plutôt impurs. Afin d'augmenter la portion des impuretés qui restent dans l'eau-mère, les cristaux d'azotate de calcium peuvent être soumis à une opération de lavage avec de l'eau-mère froide provenant d'une opération antérieure. L'eau de lavage enlèvera les impuretés légères et boueuses, tandis que les impuretés grossières, comme le sable et analogues, resteront dans les cristaux d'azotate. Ces derniers peuvent être ultérieurement soumis à une élimination des dites dernières impuretés, comme décrit plus haut.

  
Ce lavage ou décantation sera convenablement effectué dans des appareils à travail continu, éventuellement en combinaison directe avec le refroidissement de la solution que l'on désire

  
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la solution de minerai de phosphate est envoyée en contre-courant, en l'actionnant de manière convenable et en la refroidissant de façon adéquate, avec les liquides réfrigérants, à tra-

Claims (1)

1. vers un cristallisoir avec des agitateurs au autres disposi- <EMI ID=24.1>

   mère et des cristaux est envoyée dans des réservoirs à dépôt munis d'agitateurs ou dispositifs analogues, pour agiter la masse. Dans ces réservoirs, les cristaux d'azotate se déposent, A cet effet, il peut, être bon d'employer des réservoirs de Dorr à travail continu, de construction convenable. On fait parvenir à ce réservoir de l'eau-mère froide provenant d'opérations antérieures, en contre-courant par/rapport aux cristaux qui se déposant, l'envoi de la liqueur était régularisé de manière que les quantités voulues d'impuretés insolubles

   <EMI ID=25.1>

   de préférence, traités dans des filtres à travail continu ou dans des machines centrifugeuses, tels, par exemple, que des filtres tournants à vide, ou des machines centrifugeuses à déchargement automatique, ou analogues. Ces appareils sont avantageusement pourvus de dispositifs convenables pour l'introduction et l'enlèvement séparés des liquides de lavage.

   Suivit le procédé décrit, un phosphate de teneur même relativement basse avec une haute teneur d'impuretés insolubles à peine filtrables, peut donner, d'une part, un azotate de calcium qui peut fournir un produit commercial à contenu habituel d'azote de 15,5% et, d'autre part, une eau-mère contenant de l'acide phosphorique dont on peut facilement éliminer la plus grande partie des impuretés, comme décrit.

   <EMI ID=26.1>

   phate dans l'acide azotique, à partir de laquelle on fait cristalliser l'azotate de calcium, caractérisé par le fait que la cristallisation est effectuée sans élimination préalable des impuretés, et que l'azotate de calcium cristallisé est séparé

   <EMI ID=27.1>

   façon qu'une partie considérable des impuretés insolubles restent dans l'eau-mère et sont séparés, en même temps que cette <EMI ID=28.1>

   dernière, des cristaux bruts d'azotate.

   Ce procédé peut être caractérisé en outre en ce que :

   a) les cristaux d'azotate de calcium sont filtrés ou cen- <EMI ID=29.1>

   continu en agitant et décantant avec de l'eau-mère froide fournie séparément, provenant d'opérations antérieures, ou que les cristaux sont soumis à un traitement combiné de filtrage et de décantation, de façon que l'azotate de calcium soit dégagé de la plus grande partie des impuretés insolubles finement divisées.

   b) les produits séparés - azotate de calcium et eau-mère d'acide phosphorique - sont ultérieurement filtrés séparément, centrifugés ou lavés et décantés, de préférence dans un appareil de Dorr à travail continu. c) les produits séparés - cristaux d'azotate de calcium et eau-mère sont totalement ou partiellement neutralisés avant élimination des impuretés insolubles.

   d) le refroidissement de la solution et la cristallisation de l'azotate de calcium sont effectués sous agitation, de préférence dans des appareils à travail continu, éventuellement en combinaison avec le lavage et la décantation des cristaux d'azo- <EMI ID=30.1> e) les impuretés insolubles restant encore avec l'azotate de calcium, ou avec l'eau-mère, sont enlevés seulement après que les réactions chimiques avec les substances respectives ont eu lieu, et en même temps que les précipités formés par lesdites réactions. f) les liquides de lavage dilués provenant des différents stades du procédé sont utilisés pour irriguer une installation à acide azotique, pour fabriquer l'acide azotique demandé pour la dissolution du minerai de phosphate.