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"PROCEDE DE FABRICATION DE PHOSPHATES,PARTICULIEREMENT DE PHOSPHATES ALCALINS, EN PARTANT De COMBINAISONS METALLIQUES PHOSPHOREUSES. "
Il est connu de convertir du phosphure de fer en phosphates, par exemple en chauffant le premier avec es sels alcalins, comme par exemple des sulfates alcalins.
Dans la réalisation pratique industrielle de ces convertissements on a rencontre des incon- vénients de différentes espèces, en ce que, d'une part, le processus de réaction,- par exemple en cas de convertissement de phosphure de fer avec du sulfate alcalin, se réalisait à une température élevée, est exothermique et tumultueux au point d'être incommodant, en pouvant même avoir un caractère explosif, tandis que d'autre part on rencontre souvent des inconvénients lors du traitement des solutions obtenues par le lessivage à
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l'eau des produits de convertissement, ces inconvénients se manifestant par des pertes en alcali et par desdifficultés de filtrage.
Il a été trouvé que ces inconvénients proviennent du silicium, toujours contenu dans le phosphure de fer technique commercial en quantité considérable, par exemple à partir de 13% et plus.
Il a été constaté, que non seulement le développement trop tumultueux des processus de convertissement susmentionnés pro- vient en grande partie de la forte teneur en silicium des qualités commerciales du phosphure de fer, mais que cette teneur en silicium est aussi la cause.des pertes en alcali et des dé- rangements se produisant lors du traitement des lessives obtenues des produits de convertissement, vu que le convertissement du silicium, contenu dans la combinaison métallique phosphoreuse, avec le sulfate alcalin, ou avec un autre sel alcalin, donne du verre soluble qui est la cause, non seulement des pertes consta- tées en alcali, mais aussi des mauvaises propriétés au point de vue filtrage, des solutions obtenues par le lessivage des pro- duits de convertissement.
Il s'est montré, que tous les conve tissements entrant en question, sont réalisés avec facilité et sans perturbations, - que les solutions obtenables par le traitement à l'eau des produits de convertissement obtenus sont filtrés avec facilité et sans d4- rangement,- et que les pertes d'alcali qu'on avait jusqu'ici sont évitées,'- lorsqu'on part, dans le convertissement susmentionné, d'une combinaison métallique phosphoreuse,- par exemple d'un phos- phure de fer, - qui est produite de prime abord suivant des condi- . tions telles, que sa teneur ensilicium ne dépasse pas 3% jusqu'à tout au plus 5%, ou à laquelle on a soustrait le silicium par un traitement préliminaire approprié quelconque, jusqu'aux limites indiquées.
On a déjà proposé de modérer plus ou moins la violence excessive de convertissement du phosphure de fer avec des sels
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alcalins par le fait, qu'on ajoute aux composantes de réaction des matières de lestage, comme par exemple du sulfate alcalin en excès, ou par le fait, qu'on traite le phosphure de fer avant le processus de convertissement, ou pendant ce dernier, avec de la vapeur d'eau, d' où il est partiellement oxydé, de sorte que la chaleur libér de lors du convertissement avec le sel alcalin est correspondamment diminuée.
Cette mesure permet d'atteindre @ une diminution du développement total dechaleur dans le processus de convertissement, mais elle ne permet 'pas de supprimer en même ternes les autres désavantages susmentionnés inhérents à l'emploi de combinaisons métalliques phosphoreuses contenant du silicium.
Suivant l'invention on parvient à éliminerégalement ces désavantages et à obtenir avec le phosphure defer commercial à haute teneur de silicium,- sans pertes sensibles en alcali et par un convertissement exempt de perturbations,- des produits qui donnent, lors de leur lessivage à l'eau ou au moyen de liquides aqueux approprias, des solutions se laissant filtrer d'une manière excellente, lorsqu'on ramène dans les combinaisons phos- phoreuses à teneur de silicium, destinées àu traitement, par exem- ple dans le phosphure de fer, avant le traitement, leur teneuren silicium aux limites susmentionnées ou moins.
Suivant l'invention l'extraction du silicium peut être réa- lisée par exemple par le fait, qu'on fait agir sur la combinaison métallique phosphoreuse à teneur de silicium, particulièrement sur le phosphure de fer. à une température élevée, par exemple à'une température supérieure à I000 , de l'oxygène sous forme de gaz oxygène, oude gaz contenant de l'oxygène, on cédant de l'oxy- gène aux conditions données de la réaction, ou aussi sous forme de combinaisona à teneur d'oxygène comme par exemple de la va- peur d'eau, des oxydes, par exemple de l'oxyde de fer, des 1-ydro- xydes, des carbonates ou d'autres combinaisons contenant des radicaux acides à teneur d'oxygène.
A cet effet il est particu- lièrement avantageux d'employer, en qualité de porteur d'oxygène, des phosphates comme le phosphate tricalcique, le phosphate de
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fer, le phosphate d'aluminium et analogues, dont l'oxygène} par suite de sa plus grande affinité au silicium qu'au phos- phore, se combine avec le silicium de la combinaison métallique phosphoreuse, tandis que le phosphore libéra en même temps du phosphate remplace dans la combinaison métallique phosphoreuse -le silicium, de sorte que la teneur de cette dernière en phos- phore est augmentée proportionnellement à l'extraction du sili- cium.
Ce convertissement est réalisé avantageusement à des tempé- ratures qui n'excèdent pas trop le point de fusion des combinaisons métalliques phosphoreuses employées et en évitant les tempéra- tures trop élevées, auxquelles se produit un renversement du processus de réaction.
Ue procédé présente l'avantage particulier que, parsuite du caractère fortement exothermique du processus de convertissement, on peut se borner en général à une application extérieure de chaleur juste suffisante pour déclancherla réaction, tandis qu'a- près ce déclanchement du processus de convertissement, la chaleur ultérieure nécessaire est fournie par l'énergie propre du pro- cessus de convertissement.
Exemples.
1) 100 parties de phosphure defer à forte teneur en silicium (avec 18,2% P et 15,1% Si) furent fondues de la manière connue à II60 avec 145 parties de sulfate de sodium et 10 parties de charbon, Après solidification la matière n'était pas homogène, mais se composait de 3 coucnes. Les trois quarts de toute la matière qui avait subi la fusion formaient une couche supérieure, qui contenait 9,1% de phosphore soluble dans l'eau, sous forme de phos- phate trisodique, et 13,2% SiO2 sous forme de verre soluble.
De toute la quantité de phosphore mise en traitement, cette couche ne contenait que 78%.
La couche du milieu était constituée de sulfure de fer, qui contenait 5% du phosphore, mis en procédé.
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La couche inférieure était constituée de phosphure de fer qui s'était soustrait à la réaction. La perte de phosphore plis en traitement était de 17%.
2) 100 parties de phosphure de fer pauvre en silicium (avec 22% P et 0,8% Si) furent fondues, de la même manière que dans l'exemple 1, avec 135 parties de sulfate de sodium et 10 par- ties de charbon.
La matière ayant subi la fusion et qui constituait après so- lidification une masse complètement homogène, fût lessivée à l'eau. La solution obtenue contenait 98% du phosphore mis en trai- tement sous forme de phosphate trisodique pratiquement exempt d'acide silicique. Le résidu séché, constitué defer sulfureux, contenait 28% S et seulement 0,2% P.
REVENDICATIONS.
%Procédé de fabrication de phosphates, y compris les pyre- et métaphosphates, et analogues, en partant de combinaisons métal- liques phosphoreuses, particulièrement du phosphure de fer, par le converti ssement de combinaisons contenant les métaux des phos- phates désirés, par exemple du sulfate alcalin,- avec la combi- naison métallique phosphoreuse,- caractérisé par l'emploi de com- binaisons métalliques phosphoreuses pauvresen ou exemptes de si- licium, obtenues de combinaisons plus riches en silicium,- par exemple du phosphure de fer riche en silicium, résultant, comme déchet, de la fabrication du phosphore an four électrique,- par élimination du silicium jusqù à une teneur n'excédant pas 5%,
de préférence 3%.