BE397575A

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Info

Publication number: BE397575A
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Description

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procédé pour la préparation d'un engrais carboné.

La présente invention se rapporte à un engrais carboné ainsi qu'à un procédé pour sa préparation.

On a trouvé que les produits qu'on peut obtenir en traitant les matières carbonées par le chlore constituent d'excellents engrais après neutralisation par des substances basiques, en particulier par 1'ammoniaque ou les sels ammoniques.

Les matières carbonées qu'on peut utiliser aux fins de la présente invention comprennent des matières fossiles, telles que le charbon de terre, le lignite, le charbon d'hu- @mus, la tourbe et leurs produits de cokéfaction, par exemple

le coke, le coke résultant de la distillation à basse température du lignite, et les résidus solides provenant de l'extraction ou de l'hydrogénation destructive de ces matières, tout comme les matières carbonées récentes telles que le bois, par exemple la sciure de bois, la lignine et la cellulose.

Le traitement des matières premières carbonées par le chlore s'effectue de préférence en faisant passer du chlore gazeux sur elles à la. température ordinaire, pour éviter un chauffage excessif on peut diluer le chlore gazeux avec d'autres gaz, par exemple l'air, l'azote ou le gaz carbonique.

D'autre part et au lieu ou en outre du chlore gazeux on peut en certains cas employer des hypochlorites, tels que le chlorite de chaux. Souvent, par exemple lorsqu'on emploie des substances qui sont d.éjà carbonisées, on peut aussi effectuer le traitement par le chlore à des températures élevées pouvant a.tteindre à peu près celle du rouge. Il est préférable d'opérer en présence d'humidité. A cet effet, il y a intérêt à ce que la matière carbonée soit préalablement humectée ou bien, par exemple, à ce que le gaz contenant du chlore soit chargé de vapeur d'eau. Le traitement des matières carbonées par le chlore peut également s'effectuer en suspension aqueuse. On peut aussi employer du chlore liquide et effectuer lE: traitement sous pression.

Il y a intérêt, pour la chloration, à disposer plusieurs récipients en matière résistant a.ux acides, qu'on charge de matière carbonée l'un après l'autre de façon que le courant de chlore traverse les récipients chacun à son tour. Lorsque la réaction est terminée dans le premier récipient on le retire du cycle et l'on fait arriver le chlore @directement dans le récipient suivant, cependant qu'on vide

le premier et qu'on le recharge. Lorsque la réaction, qui se déroule avec dégagement de chaleur, est terminée, on chasse l'excès de chlore et, le cas échéant,, la majeure par- tie du chlorure d'hydrogène absorbé, au moyen d'un courant d'air, au besoin tout en chauffant. Dans la mesure du possi- ble, c'est seulement du gaz chlorhydrique exempt de chlore qui doit s'échapper du dernier récipient.

Lorsque la chlora- tion est effectuée en suspension aqueuse on soutire le liqui- de.

On neutralise le produit de chloration solide au moyen de substances basiques qui, bien entendu, ne doivent pas être nuisibles aux plantes. Il y a particulièrement avan- tage à employer pour cette neutralisation de l'ammoniaque ou des sels ammoniques. On peut l'effectuer, par exemple, en faisant passer du gaz ammoniac sur la matière, le cas échéant sous pression, en l'humectant avec de l'ammoniaque aqueuse, en faisant agir sur elle de l'ammoniaque liquéfiée, en la mélangeant avec du.carbonate ou du bicarbonate d'ammonium ou en l'humectant au moyen d'une solution de ces sels. Le car- bonate de potassium, le carbonate de sodium, le carbonate de chaux ou de calcium ou des mélanges de ces substances peuvent aussi être employés pour la neutralisation.

Le bicarbonate d'ammonium convient particulièrement pour cette neutralisation, car on peut l'employer même en excès sans conférer au produit une réaction nettement alcaline qui serait nuisible aux plan- tes. Avant, pendant ou après la neutralisation on peut mélan- ger la. matière avec d'autres sels fertilisants ou constituants acides de sels fertilisants, tels que l'acide phosphorique ou l'acide nitrique, en proportions telles qu'on obtienne comme produit final un engrais complet convenable. La meilleure fa- - çon d'effectuer la neutralisation au moyen de substances basi- @

rues solides et l'adjonction d'autres sels fertilisants est d'opérer dans un broyeur à meules verticales.

Ces produits présentent à un haut degré le pouvoir fertilisant notoirement possédé par l'acide humique et les humâtes. A cause de la formation de groupes acides qui se produit pendant le traitement par le chlore, les substances carbonées qui contiennent du chlore sont susceptibles d'absorber de grandes quantités de substances basiques. En conséquence, lorsque c'est de l'ammoniaque ou du bicarbonate d'ammonium qu'on emploie comme agent de neutralisation, on peut obtenir des produits ayant une forte teneur en azote facilement assimilable, allant par exemple jusqu'à 20 %.

Lorsqu'on emploie des matières carbonées non carbonisées, comme par exemple du lignite, on obtient des produits dont la plupart sont solubles dans l'eau, ce qui est particulièrement avantageux pour leur emploi comme engrais.

On peut avantageusement combiner le procédé décrit avec la décomposition de phosphates bruts, ou de roche phosphatée, en traitant de la manière décrite un mélange de matière carbonée et de phosphate brut. L'action du chlore sur la matière carbonée donne naissance à de l'acide chlorhydrique qui décompose le phosphate brut. Si la matière carbonée et le phosphate brut sont employés en proportion convenable, la totalité des phosphates présents passent à la forme soluble. Avant de décomposer le mélange de matière carbonée et de phosphates on peut l'additionner d'un sulfate soluble dans l'eau, avantageusement d'un sulfate alcalino-métallique ou ammonique, ce qui a pour effet de transformer le chlorure de calcium en sulfate de calcium.

Par neutralisation du produit de décomposition dont on a chassé au moyen d'un courant d'air l'excès de chlore et

au besoin la majeure partie du gaz chlorhydrique absorbé, et par addition de sels potassiques, on obtient un engrais complet qui contient sous une forme facilement assimilable tous les principaux éléments nutritifs et en outre une proportion considérable de matière carbonée utile exerçant une action favorable sur la croissance des plantes. Les engrais complets ainsi obtenus ont de bonnes propriétés sous le rapport de l'épandage et du stockage. En ajoutant ces engrais à des sels fertilisants qui tendent à s'agglomérer on peut en diminuer notablement le caractère hygroscopique.

Les engrais suivant l'invention se laissent facilement mouler en comprimés, ce qui est fréquemment un avantage sous le rapport de la commodité du dosage.

On peut améliorer la décomposition de la matière carbonée et du phosphate brut par le chlore en ajoutant de l'anhydride sulfureux. Il faut alors opérer en présence d'une telle quantité d'eau que l'anhydride sulfureux et le chlore puissent réagir suivant l'équation:S02 + C12 + H20 = H2SO4+2HCl Comme, dans la réaction du chlore sur la matière carbonée, le chlore est absorbé par celle-ci en même temps qu'il se forme de l'acide chlorhydrique, il est nécessaire d'employer un excès de chlore, par ce procédé, non seulement l'acide chlorhydrique formé pendant l'opération mais aussi l'acide sulfurique formé d'après la formule susindiquée sont rendus disponibles pour la décomposition du phosphate brut. Divers avantages résultent de l'emploi simultané de chlore et d'anhydride sulfureux.

Comme la réaction d'une quantité donnée de matière carbonée avec le chlore ne donne naissance qu'à une quantité d'acide chlorhydrique déterminée, la quantité de phosphate brut susceptible d'être décomposé en même temps

dépend de la quantité de matière carbonée mise en oeuvre, et par conséquent la quantité de substances nutritives dans le produit final est limitée. Au contraire, lorsqu'on emploie de l'anhydride sulfureux en outre du chlore, il se forme des quantités supplémentaires d'un acide décomposant le phosphate brut, de sorte qu'on peut diminuer considérablement la proportion de matière carbonée. On peut donc produire des engrais a.yant une plus forte teneur en constituants nutritifs.

En même temps, la quantité totale de gaz mis en oeuvre est réduite. Un autre avantage réside dans la formation de sulfate de chaux qui améliore les propriétés de l'engrais au stockage.

Les exemples ci-après mettront mieux en lumière la nature de la présente invention, mais cette dernière ne se limite pas à ces exemples. Les parties sont en poids.

EXEMPLE 1.

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Traiter par le chlore du lignite chargé de son humidité naturelle., le chlore se combinant au lignite en même temps qu'il se dégage de la chaleur et qu'il se forme de l'acide chlorhydrique en quantité à peu près double de la quantité de chlore fixée par le lignite, la majeure partie de cet acide chlorhydrique étant retenu par le lignite humide. Après avoir chassé l'excès de chlore et un peu d'acide chlorhydrique en insufflant de l'air dans la masse de réac- tion, neutraliser celle-ci par de l'ammoniaque ou du bicarbonate d'ammonium et la sécher.

On obtient ainsi un engrais contenant Il,6 % d'azote ammoniacal, dont 5,9 % sont présents sous forme de chlorure d'ammonium et 5,7 % sont fixés à du carbone, 30 % de chlore, 29 % de carbone et 3,6 % d'eau; A

65 % du carbone sont solubles. Le même lignite, neutralisé par l'ammoniaque avant de subir l'action du chlore, n'a qu'une teneur en azote ammoniacal de 0,75 % dont 4 % seulement sont solubles.

EXEMPLE 2.

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Traiter par le chlore gazeux un mélange de 2100 par- ties de charbon d'humus renfermant son humidité naturelle et de 700 parties de pierre phosphatée broyée, jusqu'à ce que le phosphate soit entièrement décomposé. Après la décomposi- tion insuffler de l'air dans la masse pendant un court ins- tant, puis la mélanger dans un broyeur à meules verticales avec 1200 parties de bicarbonate d'ammonium et 450 parties de chlorure de potassium. On obtient un engrais contenant du carbone ainsi que de l'azote, de l'acide phosphorique et de la potasse sous une forme facilement assimilable par les plantes.

Au lieu de charbon d'humus on peut employer la même quantité de lignite.

EXEMPLE 3.

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Mélanger 1000 parties de charbon d'humus contenant son humidité naturelle avec 550 parties de phosphate brut broyé et 280 parties de sulfate de potassium et faire passer du chlore gazeux à travers le mélange jusqu'à ce que l'acide phosphorique contenu dans la matière première sous forme de phosphates soit entièrement passé à l'état soluble dans l'eau. Dans le produit décomposé insuffler de l'air pendant un court instant, puis du gaz ammoniac jusqu'à ce que la masse qui avait primitivement une réaction acide ait acquis une réaction alcaline. On obtient directement un produit sec qui /\contient non seulement une quantité considérable de carbone

facilement soluble mais aussi de l'azote, de l'acide phosphorique et de la potasse sous une forme facilement assimilable par les plantes.

EXEMPLE 4.

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Traiter un mélange intime de 1000 parties de phosphate brut broyé et de 1000 parties de lignite chargé de son humidité naturelle par un mélange gazeux contenant 75 % de chlore et 25 % d'anhydride sulfureux. Employer pour la transformation environ 800 parties de ce mélange gazeux. Après avoir insufflé de l'air à travers le mélange de réaction, ajouter à la masse 1270 parties de bicarbonate d'ammonium et 635 parties de chlorure de potassium contenant 57 % de K2O.

On obtient ainsi un engrais complet contenant du carbone et renfermant 5,4 % d'azote ammoniacale 9,0 % d'acide phosphorique soluble dans le citrate d'ammonium et 9,9 % de potassium sous une forme soluble dans l'eau.

Claims

RESUME ----------- 1.- procédé pour la préparation d'engrais contenant du carbone, consistant à faire réagir du chlore sur des matières carbonées et à ajouter des substances basiques à la masse de réaction solide à l'effet de la neutraliser.

2. - A titre de produits industriels nouveaux, les engrais contenant du carbone préparés par le procédé ci-dessus défini.