BE400813A - - Google Patents

Description

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  " Procédé pour l'obtention d'engrais " 
La présente invention est relative aux engrais, et aux procédés pour leur obtention. Plus particulièrement, l'invention est relative à l'obtention d'un engrais azoté phos- phatique ou d'un engrais potassique azoté phosphatique . 



   De nombreux procédés ont déjà été proposés pour l'obtention d'engrais en   ammoniaquant   du superphosphate de cal- cium. Dans de tels procédés on a invariablement fait usage, dans ce but, de liqueurs ammoniacales, c'est-à-dire de solutions a- queuses   d'hydrate   d'ammonium.,' 

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Ces procédés présentent toutefois   l'inconvé-   nient que de telles solutions d'hydrate d'ammonium contien- nent relativement peu d'hydrate d'ammonium utilisable et un excès   d'eau   par litre de liquide, de sorte que lorsque ces solutions sont utilisées dans le but précité, l'évaporation nécessaire pour l'obtention d'un   prpduit   sec est tellement importante et tellement coûteuse qu'elle rend le procédé absolument prohibitif . 



   La présente invention a pour but d'obvier à cet inconvénient et elle consiste à utiliser des sels d'am-   monium   qui sont facilement décomposéspar un acide minéral fort, l'acide sulfurique en particulier . 



   De telles solutions, en particulier sous for- me concentrée, contiennent une quantité considérablement plus grande d'ammoniaque utilisable qu'une solution aqueuse   satu-   rée d'hydrate d'ammonium et, en conséquence, les frais occa- sionnés par l'évaporation pour la fabrication d'un produit sec à partir de telles solutions et de superphosphate de calcium, sont très considérablement réduits . 



   Les sels d'ammonium qui peuvent être utilisés dans la mise en pratique de la présente invention, sont:les carbonates d'ammonium, le bicarbonate d'ammonium, l'hydrosulfu. re d'ammonium, le sulfure d'ammonium et sels analogues ou des mélanges de ces sels . 



   La liqueur ammoniacale concentrée provenant de la fabrication du gaz que l'on appellera dans la suite " li- queur concentrée" convient particulièrement pour la mise en pratique de la présente invention. Une telle liqueur   concen-   trée contient, comme on le sait, du carbonate   d'ammonium,   du bicarbonate d'ammonium, du sulfure d'ammonium et de l'hydro- sulfure d'ammonium en mélange . La liqueur ammoniacale concen- trée provenant de la fabrication du gaz est, à l'heure actuelle! 

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 un produit ne présentant pratiquement aucune valeur commercia- le, et l'invention réalise un moyen permettant d'utiliser avan- tageusement un produit qui, jusqu'à présent, était considéré comme un produit résiduaire   gênant .   



   L'invention couvre également la formation de superphosphate de calcium   à   partir de roches phosphatées, par l'action d'acides minéraux tel que l'acide sulfurique, et à ammoniaquer le produit résultant avec les solutions de sels   d'-   ammonium précédentes et, de préférence, avec une liqueur ammo- niacale concentrée provenant de la fabrication du gaz. 



   La présente invention a également pour objet   d'ammoniaquer   du superphosphate de calcium, sans causer " de rétrogradation" c'est-à-dire la conversion sous forme de ci- trate soluble du phosphate soluble dans l'eau du superphosphate de calcium, comme c'est le cas lorsqu'on utilise de l'ammonia- que pour ammoniaquer du superphosphate de calcium . 



   Un autre objet de l'invention consiste dans la production d'un engrais azoté phosphaté, ou d'un engrais potassique-azoté-phosphatique, dans lequel l'ensemble des cons- tituants sont solubles dans l'eau, ledit engrais étant d'un aspect et d'une manipulation agréables . 



   Dans ce but, la présente invention couvre le traitement de roches phosphatées avec un acide minéral tel que l'acide sulfurique, et la neutralisation du produit résultant avec des solutions de sels d'ammonium qui sont facilement dé- composables par ledit acide minéral . 



   L'invention est applicable avec la même facili- té et le même succès aussi bien pour le traitement de roches phosphatées à haute teneur que pour le traitement de roches à faible teneur, les roches phosphatées étant de préférence   traitées   à l'état broyé . 

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     En   outre, les roches phosphatées peuvent avan- tageusement être traitées avec un excès déterminé   d'acide   mi- néral, tel que l'acide sulfurique, en plus de la quantité requise en pratique pour la formation de   superphospha<   te de calcium d'une teneur donnée en P2O5 soluble dans l'eau, l'excès prédéterminé de l'acide minéral étant neutralisé avec les solutions précédentes de sels   d'ammonium,   soit   si=3:-   tanément avec la réaction, soit avant que l'excès d'acide mi- néral puisse réagir avec le phosphate monocalcique formé, de façon à obtenir un mélange de superphosphate de calcium commer- cial et une quantité augmentée de sels d'ammonium neutres principalement de l'acide minéral employé.

   Dans la mise en pratique de l'invention, on utilisera, de préférence, de l'- acide sulfurique d'une concentration de 70 à 78 % pour atta- quer les roches phosphatées ou phosphates naturels et, pour neutraliser le superphosphate formé, une liqueur concentrée, traitée de façon à enlever les composés à base de cyanogène, qui sont susceptibles de donner une coloration indésirable au produit final. 



   La réaction entre l'acide sulfurique et la roche phosphatée conduit à la formation de superphosphate de calcium et d'acide phosphorique libre laissant un excès pré- déterminé d'acide sulfurique . Habituellement, l'acide phospho- rique représente un cinquième de celui du P2O5 soluble dans l'eau, équivalent du superphosphate de calcium . 



   En ajoutant une solution de sels d'ammonium ci-dessus décrits, telle qu'une liqueur concentrée, suivant la présente invention, une partie de l'ammoniaque réagit avec l'- acide phosphorique libre pour former le mono-phosphate d'ammo- nium, tandis   qu'une   autre partie neutralise l'excès dtacide sulfurique pour former du sulfate d'ammonium . 

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   On obtient, en conséquence, un magma qui con- siste en un mélange de superphosphate de calcium, de mono- phosphate d'ammonium et de sulfate d'ammonium . Ce magma est séché et tamisé et l'on obtient un produit granuleux ayant un bel aspect extérieur . Dans ce produit, l'acide phosphori- que est à l'état soluble dans l'eau et non pas sous forme de citrate soluble, de sorte que toute la teneur en P205 est uti- lisable . 



   Les prppriétés du phosphate soluble dans l'eau et l'azote de l'engrais peuvent être modifiées suivant diver- ses exigences des agriculteurs, des   horticulteurs   et autres usagers . 



   En outre, si on le désire, un sel de potasse tel que par exemple du muriate de potasse, peut être incorporé dans l'engrais., obtenu, à la condition que l'excès d'acide sulfurique ait été préalablement neutralisé par l'ammoniaque ajouté . Dans la pratique, par suite, il est préférable d'in- corporer le sel de potasse dans le magma neutre formé comme décrit plus haut.,' 
Le procédé peut être mis en pratique de diffé- rentes façons suivant la teneur en azote requise dans l'en- grais azoté-phosphatique . 



   Si l'on désire obtenir un engrais azoté phos- phatique faible, contenant par exemple 11% de P2O5 soluble dans l'eau, et seulement 2,5 d'azote, soit exempt de P2O5 in- soluble dans l'eau, soit en contenant des quantités variables, suivant un mode opératoire préféré, on traite la quantité voulue de roche phosphatée broyée dans le mélangeur, avec un excès d'acide sulfurique grâce auquel il en reste suffisamment   @près   la formation du superphosphate de calcium avec la quan- tité usuelle d'acide phosphorique libre, pour la production 

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 de sulfate d'ammonium lors de l'introduction. de la quantité voulue de sels   d'ammonium,   par exemple de la liqueur concen- trée provenant de la fabrication du gaz. 



   L'invention n'est pas limitée à l'utilisation de composants de réaction dans l'ordre ci-dessus indiqué; 
Par exemple, des solutions des sels d'ammonium précitées, contenant du carbonate d'ammonium, du bicarbonate d'. ammonium, du sulfure d'ammonium, de l'hydrosulfure d'ammonium et analogues, telles qu'une liqueur concentrée débarrasée des matières colorantes, peuvent être traitées d'abord avec un acide minéral-tel que l'acide sulfurique, ajouté dans des proportions telles que l'on obtienne par exemple une solution de sulfate d'- ammonium, soit très légèrement acide, soit contenant   suffisam-   ment d'acide sulfurique libre pour que lorsque la roche phospha- tée broyée est ajoutée à ladite solution acide, un produit con- tenant :

   0,5 à 2,5 % de P2 O5 insoluble dans   l'eau,   
22 à 24 % de sulfate d'ammonium ( calculé en ammonia- que NH3) soit obtenu à partir d'une solution de sulfate d'ammo- nium légèrement acide et un produit contenant : 0,5 à   2,5/'de   P2O5 soluble dans l'eau, 22 à 24% de sulfate d'ammonium ( cal- culé en ammoniaque NH3 soit obtenu   à   partir d'un produit conte- nant de plus grandes quantités d'acide sulfurique . 



   Suivant un autre mode de réalisation de la pré- sente invention, on traite des roches phosphatées avec un excès d'acide sulfurique convenablement concentrée, et on neutralise le mélange de superphosphate résultant avec une solution   ammonia-   cale de sulfate d'ammonium, préparé en neutralisant l'acide sul- furique par un excès de liqueur ammoniacale concentrée . 



   Dans tous les cas le mélange préparé dans le mé- langeur de la façon ci-dessus décrite est déchargé dans le silo ou chambre à superphosphate yusqu'à ce que ce dernier soit con- venablement chargé. L'engrais phosphatique azoté est ensuite sorti de la chambre de la manière habituelle, amené au sécheur 

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 et séché, jusqu'à ce qu'il doit une teneur en humidité d'envi- ron 5 %. 



   On donnera ci-après des exemples de composi- tion de mélanges introduits dans le malaxeur :   Exemple   1-    305 Kilos de roche phosphatée broyée contenant 60 %de Ca3 ( P0 ) '    
255 Kilos de H2SO4   ( 71.57     % )   
Ajouter ensuite 76 Kilos de solution ammonia- quée de sulfate d'ammonium, contenant 60 % de ( NH4)2 804, contenant 3.25 % de NH3 libre. 



   Exemple   2 -      305 Kilos de roche phosphatée broyée contenant 60 % de Ca3 ( PO4)2   
288 Kilos diacide sulfurique (71.75   % )   
Ajouter ensuite en quantité réglée 76 Kilos de liqueur ammoniacale concentrée contenant 20 % de NH3. 



   Si du sel de potassium est nécessaire, il est ajouté à la charge dans le malaxeur, dans les deux cas, sous forme de poudre fine, ou sous forme d'une solution concentrée, lorsque l'acide libre a été neutralisé, et il est par suite entièrement incorporé , produisant un engrais de composition homogène, et d'un état physique et mécanique satisfaisant . 



   La solution ammoniaquée de sulfate d'ammonium est, de préférence, préparée par l'une ou l'autre des méthodes suivantes : 
1 - La liqueur ammoniacal concentrée est amenée dans des tambours en fer ou en acier, qui sont   remplis   jusqu'à un niveau prédéterminé . Les tambpurs sont munis de laveurs (sscrubbers") munis d'une garniture résistant aux acides et à   la chaleur .   On ajoute l'acide sulfurique (   80%)   dans le "scrubber", par exemple au moyendd'un dispositif pulvérisateur,   @   

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   @ cette façon de procéder ayant pour but d'absorber tout ammo-   niac qui a pu se dégager au cours de la combinaison de l'acide et de l'ammoniaque .

   On ajoute de l'acide sulfurique en quan- tités déterminées   jûsqu'à   ce que l'on obtienne une solution ammoniaquée de sulfate d'ammonium ayant l'alcalinité voulue . 



   On introduit de   lacide   sulfurique ( 2,80 %) dar dans un saturateur garni de plomb et l'on ajoute une quantité déterminée de liqueur concentrée à une vitesse appropriée, à travers un conduit distributeur perforé, jusqu'à ce que la so- lution ammoniaquée de sulfate d'ammonium possède l'alcalinité requise . 



   Bien que le procédé ait été décrit en se réfé- rant à l'utilisation d'un mélangeur bien connu et' d'une chambre ou silo à superphosphate pour le traitement de l'engrais à   l'-   état de magma, il est bien entendu que le procédé peut aussi être réalisé en continu dans un appareil consistant pratique- ment en un tambour, une cuve fermée ou réceptacle allongé hori- zontal analogue, muni d'ouvertures d'introduction usuelles pour le phosphate et l'acide et de sorties pour le produit de réac- tion et pour les gaz, et de dispositif s d'agitation qui sont construits et/ou disposés de façon que hon seulement le phospha- te et l'acide soient amenés en contact intime, mais que le mé- lange de réaction soit conduit graduellement à travers le tam- bour.

Claims (1)

1. - REVENDICATIONS - 1 - Un procédé pour l'obtention d'engrais ca- ractérisé par le fait que le superphosphate de calcium est neutralisé avec des solutions de sels d'ammonium qui sont faci- lement décomposables par des acides minéraux forts, par exemple de l'acide sulfurique .

   2 - Procédé suivant 18, caractérisé par le fait que la solution de neutralisation contient au moins un( des composés suivants : carbonate d'ammonium, bicarbonate d'ammo- nium sulfure d'ammonium et hydrosulfure d'ammonium .

   3 .. Procédé suivant 1 et 22 caractérisé en ce que la solution de neutralisation est constituée par de la li- queur ammoniacale provenant de la fabrication du gaz d'éclaira- ge, de préférence débarrassée de toute matière colorante .

   4 - Procédé suivant 1 à 3 caractérisé par le fait que, dans le but d'obtenir du superphosphate de calcium on traite des roches phosphatées ou phosphates naturels broyés, par de l'acide minéral concentré par exemple de l'acide sulfu- rique .

   5 - Procédé suivant 4 , caractérisé par le fait que l'acide minéral concentré est utilisé en excès par rapport à la quantité requise en pratique pour la formation de super- phosphate à partir de roches phosphatées, ledit excès étant neu- tralisé simultanément avec la réaction ou avant réaction avec le phosphate monocalcique formée avec une solution de sels d'am- monium telle que, par exemple, de la liqueur ammoniacale concen- trée exempte de matière colorante .

   6 - Procédé suivant 42, caractérisé en ce que l'on traite des roches phosphatées broyées avec une solution de sels d'ammonium, telle que par exemple, de la liqueur concentrée <Desc/Clms Page number 10> provenant de la fabrication du gaz, de préférence débarrassée de matière colorante, laquelle a préalablement été acidifiée avec un excès d'acide minéral concentré par exemple de l'acide sulfurique .

   7 - Procédé suivant 6 caractérisé par le fait que l'acide sulfurique est ajouté aux sels d'ammonium suffisam.. ment en excès pour former, lors de l'addition du phosphate brayé un engrais contenant de 0,5 à 2j5 % de P2O5 insoluble dans l'- eau et de 22 à 24% de sulfate d'ammonium ( calculé en ammonia- que) .

   8 - Procédé suivant 6 , caractérisé par le r fait que l'acide sulfurique est ajouté aux sels d'ammonium suffisamment en excès pour former, lors de l'addition de phos- phate broyé, un engrais contenant de 0,5 à 2,5 % de P2O5 solu- ble dans l'eau, et de 22 à 24 % de sulfate d'ammonium ( calculé en ammoniaque ).

   9 - Procédé suivant l'un quelconque des para- graphes précédents, caractérisé par le fait que des sels de potassium, tels que par exemple du chlorure de potassium, sont ajoutés aux engrais obtenus.