BE377370A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Il Procédé de fabrication de nitrate de soude et d'autres subs- tances fertilisantes". 



    @   On a déja proposé de fabriquer simultanément du phosphate d'ammoniaque et d'autres substances fertilisantes par un pro- cédé consistant à dissoudre du phosphate double de sodium et d'ammonium (sel de phosphore) dans de l'acide nitrique,à   refroi-   dir ou à laisser se refroidir la solution de manière à provo- quer la cristallisation de phosphate monoammonique et à obte- nir, d'autre part, une liqueur à partir de laquelle on pourra extraire du nitrate de soude ou des substances fertilisantes à base de nitrate de soude. 



   La présente invention porte sur un autre mode d'attaque du sel de   phosphare   par l'acide nitrique. 



   Le sel de phosphore est traité par de l'acide nitrique, à raison d'environ une molécule d'acide pour une molécule de sel double;on concentre,soit dans le vide,soit de préférence par   chauff age;celui-ci   permet en premier lieu la dissolution totale du sel dans l'acide,et aussi le départ de la plus   gran-   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 de partie de l'eau;

  quand on a atteint une température suffi-   sante,en   pratique voisine de 14500,lorsqu',on opère à la pres- sion atmosphérique on cesse de chauffer, et on laisse refroi- dir la solution,qui se prend en masse.La masse refroidie est concassée,puis reprise par une nouvelle quantité d'acide ni- trique.Le nitrate de soude formé reste insoluble,et on le sé- pare de l'eau-mère,qui est constituée essentiellement par une solution nitrique de phosphate acide d'ammoniaque.Les cris- taux de nitrate de soude ainsi séparés sont lavés, d'abord avec de l'acide nitrique, puis avec de l'eau de façon à obtenir un produit pur exempt d'acide phosphorique. 



   Quant aux eaux-mères de la séparation du nitrate de soude elles peuvent être utilisées de différentes façons. 



   Par exemple,si on a repris le nitrate de soude par une quantité suffisante d'acide nitrique, on pourra les utiliser avec avantage pour la désagrégation de phosphate brut ;on   tient de la sorte un engrais mixte phosphaté nitré ammoniacal,   où le phosphore et l'azote sont présente sous forme soluble directement assimilable par les plantes. 



   On peut également refroidir les eaux-mères jusqu'à la température ambiante,ou même à une température plus basse si   on dispose de frigories ;on ainsi un abondant dépôt de   cristaux, qui se composent à peu près exclusivement de phos- phate monoammonique,que,par action ultérieure de l'ammoniaque, on pourra facilement transformer en phosphate   diammonique.   



   On peut également saturer les maux-mères par l'ammonia- que ;on % obtient ainsi une solution de nitrate d'ammoniaque et de phosphate   diammonique,à   partir de laquelle on pourra faire cristalliser un mélange de ces deux sels. 



   Mais un mode d'utilisation tout particulièrement inté- ressant des eaux-mères consiste à les prendre comme source d'acide phosphorique dans le procédé de fabrication successive de sel de phosphore et de chlorure d'ammonium qui consiste à traiter une dissolution de chlorure de sodium par du phosphate 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 diammonique, ou encore successivement par l'acide phosphorique puis l'ammoniaque jusqu'à neutralite de la liqueur.En parti- culier les eaux-mères en question pourront être prises comme source d'acide phosphorique dans le procédé de la demande de brevet n    V.25.044   IVb/12K.(Série S.17) qui consiste à subs- tituer à une dissolution de chlorure de sodium une dissolution de chlorure de sodium et de chlorure de potassium,obtenue par exemple à partir de chlorure de potassium pauvre.De même,

  les eaux-mères en question pourront être utilisées comme source d'acide phosphorique dans le   procedé   suivant la demande de brevet d'addition   (S.28) ,suivant   lequel on acidifie la   liqueut   dont on vient de séparer du sel de phosphore.Suivant qu'on o- pèrera suivant la demande de brevet principal ou suivant la demande de brevet d'addition,la solution nitrique de phospha- te monoammonique sera ajoutée en totalité,ou au contraire seu- lement pour la plus grande   partie.immédiatement   avant la neu- tralisation par l'ammoniaque qui donne lieu à la cristallisa- tion du sel de phosphore.Dans ce second cas, la partie restan- te de la solution nitrique de phosphate monoammonique est a- joutée, en qualité de liqueur acidifiante,après la séparation du sel de phosphore. 



   On décrira ci-dessous comment le procédé peut être prati- quement mis en oeuvre, dans le cas où l'on opère suivant la de- mande de brevet d'addition. 



   Au début des opérations,pour mettre le   procedé   en marche, on traite une dissolution de KC1 pauvre ou de sylvinite par l'acide phosphorique,à raison d'une molécule d'acide phospho- rique pour uns molécule de chlorure de sodium dissous .puis on sature, jusqu'à neutralisation complète,la solution acide par de l'ammoniaque prise sous forme de gaz ou de dissolution;la liqueur s'échauffe;mais sur la fin de la saturation on prend soin de limiter cet échauffement de façon à ne pas depasser 50 à   60 ,et   à éviter des pertes d'ammoniac.Lorsque la satura- tion est achevée on refroidit,ou on laisse   ref roidir,jusqu'à   

 <Desc/Clms Page number 4> 

 la   température   ordinaire ;du sel de phospohre cristallise;

  on le sépare de l'eau-mère on le lave de façon à déplacer l'eau- mère qui imprègne ses cristaux.On fait subir à ce sel de phos-   phore l'attaque nitrique décrite plus haut ;on obtientainsi du   nitrate de soude et une solution nitrique de phosphate monoam- monique.Dans cette attaque, on utilise, ainsi qu'il a déja été dit, deux quantités successives d'acide nitrique.la première est en quantité équivalente du sodium du sel de phosphore.La seconde sera ici avec avantage équivalente à celle du potassium qu'on introduit dans le procédé sous forme de chlorure de po- tassium pauvre ou de sylvinite,ainsi qu'il va être dit. 



   D'autre part, on additionne les eaux-mères de la sépara- tion du sel de phosphore d'une certaine quantité de chlorure de potassium pauvre ou de sylvinite:cette quantité est telle, que la quantité de sodium ainsi/introduite soit précisément é- gale à celle qu'on vient de séparer sous forme de sel de phos- phore ;on ajoute également environ 15   %   de la solution nitrique de phosphate monoammonique de manière à éviter la csistalli- sation de sel de phosphore avec l'engrais nitré potassique lors du refroidissement ci-dessous.On chauffe légèrement pour assurer la dissolution totale du sel potassique et on laisse ensuite cristalliser par   ref roidissement.   



   On peut opérer ce refroidissement en deux temps:si l'on arrête le refroidissement à une température convenable,varia- ble avec la concentration de la liqueur et voisine en générai de 25 C, du nitrate de potasse cristallise seul, et peut être séparé de la solution, ce qui fournit une partie de la potasse   sous forme de nitrate sensiblement pur ;

  on alors le   refroidissement,en utilisant les frigories produites par la vaporisation d'ammoniaque liquide,si c'est d'ammoniaque li- quide qu'on dispose,il cristallise alors un engrais nitré am- moniacal   potassique.,Si   la seconde des deux quantités d'acide nitrique utilisés pour l'attaque du sel de phosphore a été choisie ainsi qu'il est dit plus haut,l'engrais ammoniacal 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 potassique est constitué essentiellement par un mélange de nitrate de potasse et de sel ammoniac.Si cette seconde quan- tité d'acide nitrique a été choisie   autrement,l'epgrais   ammo- niacal potassique contiendra également du nitrate   d'ammonia-   que ou du chlorure de potassium. 



   La quantité d'engrais azoté potassique obtenu sera   d'au.   tant plus importante que le refroidissement de la liqueur au- ra été plus   énergique.On   aura donc avantage à refroidir la li- queur à la température la plus basse possible,en s'arrêtant toutefois à celle à laquelle des quantités notables de phos- phate alcalin pourraient cristalliser avec le mélange fertili- sant. Cette température sera en général voisine de   0 ,mais   pouf ra varier avec la concentration des eaux-mères et avec la température à laquelle on aura cristallisé le sel de phosphore. 



   Les eaux-mères de la séparation de l'engrais nitré ammo- niacal potassique sont réunies aux 85% non encore utilisés de la solution nitrique de phosphate monoammonique provenant de l'attaque mentionnée plus haut du sel de phosphore par l'acide nitrique.On obtient ainsi une solution acide.On la neutralise par   1'ammoniaque:il   cristallise une nouvelle quan- tité de sel de phosphore, qu'on attaque à son tour par l'acide nitrique, de manière à obtenir une nouvelle quantité de nitra- te de soude et à nouveau une solution nitrique de phosphate mn- noammonique,et ainsi de suite en cycle. 



   On voit que,par le procédé en cycle qui vient d'être décrit,on obtient en consommant uniquement de la sylvinite, de l'acide nitrique et de l'ammoniaque,d'une part du nitrate de soude pratiquement pur,et d'autre part un engrais nitre am- moniacal potassique exempt de sodium,et éventuellement de nitrate de potasse sensiblement pur. 
 EMI5.1 
 



  EXEUP LE 
L  PHASE -2.000 litres d'eau-mère provenant de la sépa- ration de mélange fertilisant effectuée dans une opération 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 précédente sont additionnés de 510 litres de solution nitri- que de phosphate d'ammoniaque représentant 85 % de 600 litres d'eau-mère nitrique et phospho-ammoniacale provenant de la deuxième phase du traitement décrit ci-dessous.On sature en- suite par de l'ammondaque gazeuse jusqu'à neutralité à la phtaleine de phénol et on laisse refroidir à 20 , 
On obtient ainsi d'une part 400 kgs de phosphate ammo- niaco-sodique,qu'on lave avec environ 25 litres d'eau,et d'autre part 2.200 litres d'eau-mère.

   A cette eau-mère on a- joute 500 kgs de chlorure de potassium à 49   %   K2O, puis le restant,soit 90 litres de l'eau-mère nitrique et phospho-am-   moniacale   dont il a été parlé plus haut, et dont le volume total est de 600 litres. 



   On chauffe le tout vers 50  pour dissoudre tout le chlo- rure et l'on refroidit ensuite à 5 C;un sel mixte sépare a- lors qu'on essore et qu'on lave légèrement.On obtient ainsi: d'une part 90u kgs d'un engrais nitré potassique titrant à   sec:   
N nitrique............. 8 % 
 EMI6.1 
 N ammonia;cal........... 1Q.3 ;5 K""U... , ............... , û5 7 d'autre part 2000 litres d'eau-mère qui recommencent lecy- cle qui vient d'être décrit. 



   2  PHASE- Les 400 kgs de sel de phosphare sont bien égouttés et traités par 14b litres d'acide nitrique à 39   B. ou par la quantité équivalente d'un acide nitrique d'une au- tre densité,   chauffer   pour concentrer jusqu'à ce que la température atteigne   14500.'La   masse refroidie est reprise après mouture par 385 litres d'acide nitrique à 390B,puis refroidie à 100.On décante le liquide surnageant le nitrate de soude,qu'on laveensuite avec 145 litres d'acide nitrique, qui serviront   è,   l'attaque d'une nouvelle masse de sel de phosphore.On lave ensuite le nitrate avec 20 litres d'eau, 
 EMI6.2 
 et on l'essore ¯a.-fond;on obtient ainsi,d'une part 140 kgs. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 
 EMI7.1 
 de ni r..ate de 801.:

  de . 98-99 % df, pureté,et d'autre l)drt 600   @     @   litres d'eau-mère qui,ainsi qu'il a été dit précédemment,est utilisée dans la première phase du procédé. qui vient d'être décrit. 



   Les proportions indiquées dans l'exemple ci-dessus ne sont pas absolues et peuvent varier dans certaines limites suivant la richesse du chlorure employé,la concentration de l'acide nitrique,la température de cristallisation,etc... 



    RESUMA   
1 ) Procédé de fabrication de nitrate de soude et d'autres substances fertilisantes,caractérisé par ceci,qu'on dissout, au besoin en chauffant, du sel de phosphore dans une quantité d'acide nitrique équivalente au sodium contenu dans ce sel de phosphore,qu'on concentre à siccité,de préférence par chauf- fage, la solution ainsi constituée,et qu'on traite à froid la masse solide ainsi obtenue par de l'acide nitrique,de manière à obtenir,d'une part du nitrate de soude,et d'autre part une solution nitrique de phosphate monoammonique, à partir de laquelle on pourra fabriquer des engrais phosphatés ou nitrés, ou à la fois phosphatés et nitrés. 



   2 ) Continuation du procédé suivant 1 ,caractérisée par ceci qu'on utilise les eaux-mères acides provenant de la sé- paration du nitrate de soude pour la désagrégation de phospha- te brut. 



   3 ) Continuation du procédé suivant 1 ,caractérisée par ceci   qu'on   sature par de l'ammoniaque la solution nitrique de phosphate   monoammonique   et qu'on en sépare de façon connue un mélange de nitrate d'ammoniaque et de phosphate   d'ammoniaque.   

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 4 ) Continuation en cycle du procédé suivant 1 , caracté- risé par ceci,que la solution nitrique de phosphate monoannno- nique est réunie à une solution renfermant du chlorure de so- dium, que la solution ainsi constituée est neutralisée par l'am moniaque, de manière à en faire cristalliser du sel de phospho- <Desc/Clms Page number 8> re,puis additionnée de chlorure de sodium ou d'une substance en contenant,puis refroidie de manière à en faire cristalliser du nitrate et du chlorure d'ammonium,accompagnée éventuelle- ment d'autres sels,que le sel de phosphore obtenu est atta- qué par l'acide nitrique par le procédé suivant 1 ,de manière à reconstituer la solution nitrique de phosphate monoammoni- que de départ,et ainsi de suite en cycle.

   5 ) Procédé suivant 4 ,caractérisé par ceci,que seulement la majeure partie, en pratique aux environs 85 %,de la solution nitrique de phosphate monoammonique est ajoutée aux eaux-mères de la séparation du chlorure d'ammonium ou de la substance en contenant,la partie restante de la solution nitrique de phos- phate monoammonique étant ajoutée aux eaux-mères de la sépara- tion du sel de phosphore.

   6 ) Procédé suivant 4 & 5 ,caractérisé par ceci,que la substance contenant du chlorure de sodium est de la sylvinite ou du chlorure de potassium pauvre, auquel cas l'engrais obte- nu comprend du nitrate de patasse.

   7 ) Procédé suivant 6 ,caractérisé par ceci,que la secon- de des deux quantités d'acide nitrique utilisées successivemet- dans le procédé suivant la revendication 1 est équivalente au chlorure de potassium du minéral de départ, auquel cas l'en- grais obtenu se compose principalement de nitrate de potasse et de chlorure de potassium.

   8 ) Mode d'exécution du procédé suivant 6 et 7 ,caracté- risé par ceci,que le refroidissement de la liqueut après ad- dition de chlorure de potassium pauvre ou de sylvinite est ef- fectué en deux étapes,à savoir, la première aux environs de 25 et la seconde aux environs de 0 ,de façon à obtenir successi- vement d'une part du nitrate de potassium,et d'autre part un engrais mixte nitré ammoniacal potassique. /.?