BE401622A - - Google Patents

Description

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  Procédé pour la préparation de phosphates complexes de calcium et de magnésium pouvant être employés comme engrais. 



   La tendance à incorporer au sol par une seule opération d'engraissement les substances nutritives nécessaires à l'ali- mentation des plantes cultivées est prédominante. Pour cette raison, on met sur le marché des engrais contenant plusieurs nutrimentspour lesplantes. Cesengrais représentent souvent des mélanges de plusieurs sels d'engraissement. Toutefois,les solubilités purement   chimico-physiques   et, plus encore, les propriétés   d'assimilation   physiologiques des divers sels de ces mélanges sont toujours différentes. A coté de pertes en prin - cipes nutritifs pour les plantes, il peut même se produire des effets nuisibles dans l'alimentation des plantes par suite de la différence d'assimilabilité des éléments constitutifs de ces mélanges.

   Dans la littérature, il se trouve quelques indi- cations sur la préparation de pareils mélanges. Ainsi, par exemple, on a proposé de mélanger à du sulfate de potassium ou de magnésium le produit à consistance de bouillie provenant 

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 de la désagrégation de phosphates de potasse par l'acide muria- tique, de faire suivre un chauffage et de récupérer ainsi l'a- cide muriatique utilisé à la   désagrégation.   Le produit ainsi      obtenu représente un mélange des divers phosphates de calcium, de magnésium ou de potassium, de chlorure de potasse et de gypse, on a aussi dissous de la roche dolomitique dans de l'a- cide phosphorique libre, et l'on obtenait de nouveau ainsi un mélange de phosphates de calcium avec des phosphates de magné- sium,

   dont les rapports de mélange réciproques dépendaient de la composition de la roche dolomitique employée. Mais l'obten - tion d'acide phosphorique libre est tellement coûteuse que son emploi pour la dissolution de roches dolomitiques apparaît comme fort douteux. Toujours, les procédés connus donnent des mélanges de différents sels qui, de leur coté, oontiennent encore des substances qui ne doivent pas seulement être consi - dérées comme des matières lestant inutilement le produit final, comme par exemple des chlorures, des sulfates, mais peuvent encore, éventuellement, être nuisibles aux plantes et au sol. 



   La présente invention a pour but de préparer des engrais qui ne présentent pas ces inconvénients et contiennent   oepen -   dant plusieurs nutriments pour les   p lantes.   



   Les substances nutritives : calcium, magnésium et acide phosphorique sont présentes sous forme de composés chimiques uniques (sels complexes) dans les sels d'engraissement prépa - rés conformément au procédé d'après la présente invention. 



   Les trois valences de l'acide orthophosphorique sont, d'après la présente invention, utilisées dans des rapports variables par le calcium et le magnésium de manière qu'il naisse les trois sels complexes Ca2 Mg   (P04)2,   Ca Mg 2 (P04)2 et Ca Mg H2   (P04)2.   Le caractère spécifique des sels complexes garantit une solubilité similaire et uniforme, ainsi qu'une utilisation et une distribution uniformes des trois substances nutritives lors de l'engraissement de plantes   cultivées.   

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   Comme tous les éléments de ces sels complexes représentent des nutriments pour les plantes, il ne subsiste dans le sol, après leur absorption par les plantes, aucun reste ou aucune matière inutile, de sorte que, sous ce rapport aussi, ces nou - veaux sels d'engraissement présentent des avantages particu -   liers.   



   Le procédé consiste en ce qu'on enlève à une solution ob- tenue par la désagrégation de phosphates bruts par l'acide muriatique, par addition de sulfates solubles dans l'eau, une quantité telle de chaux, sous forme de sulfate de calcium, qu'il ne reste en dissolution qu'un ou deux équivalents de chaux pour l'acide phosphorique existant. Comme sulfates solu- bles dans l'eau, on emploie du sulfate de potassium, de sodium, d'ammonium ou aussi de magnésium, isolément ou en mélanges, sous une forme solide ou dissoute. Le sulfate de calcium pré - cipité est séparé de la solution de désagrégation.

   A cette solution, on ajoute alors un sel magnésique soluble dans l'eau, par exemple du ohlorure de magnésium ou du nitrate de magné - sium, mais plus de sulfate, en quantité telle que la solution contienne le magnésium qu'il faut pour saturer toutes les va - lences ou la moitié seulement des valences de l'acide phospho - rique non encore utilisées par du calcium. La solution ainsi préparée est chauffée à environ 50  c., fortement agitée, et on y ajoute, en un jet mince, un alcali, tel que de l'hydroxyde de potassium, de sodium ou d'ammonium en solution aqueuse ayant une teneur en K O H, Na OH ou NH4 OH non supérieure à 10 % . 



  Selon les rapports de quantité employés, il se précipite alors les phosphates calcico-magnésiques complexes correspondants, lesquels sont, par des procédés connus, séparés de la solution,   séchés   et broyés. 



     Il   est facile de prouver qu'on obtient effectivement,dans le procédé d'après la présente invention, des sels complexes de la composition mentionnée, lorsqu'on considère que le phos - 

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 phate trimagnésique se dédouble, lors du chauffage, en phospha- te dimagnésique et hydroxyde de magnésium et que le phosphate dimagnésique est soluble, à la différence du phosphate dicalci- que, en solution neutre. En outre, et ce fait constitue une des bases les plus importantes de la présente invention, il a été constaté que le composé CaMgH2(PO4)2 est également soluble, en solution chaude même aqueuse en cas de concentration élevée, mais à la température normale en cas de faible concentration. 



  Dans la préparation des sels complexes d'après la présente in- vention, on utilise encore le fait que le chlorure et le nitra- te de magnésium sont, à cause de leur dédoublement   hydrolytique   en cas de présence simultanée de chlorure de calcium, d'abord transformés en hydroxyde par l'addition de lessive, et ce n'est que lorsque tout le magnésium se trouve sous cette forme que le chlorure de calcium est transformé par la lessive. Au surplus, une analyse des composés fournit également la preuve irréfuta- ble de l'existence de sels complexes. Le rapport entre le cal - cium, le magnésium et l'acide phosphorique dans les sels com - plexes préparés d'après l'invention ne peut être obtenu par des mélanges, ainsi que le montre un calcul stoechiométrique sim - ple, de phosphate dicalcique ou tricalcique et de phosphate trimagnésique.

   Les sels complexes préparés sont des sels blancs très volumineux, dont la structure cristalline n'a pu encore être déterminée d'une manière parfaite, étant donné que le passage de la forme amorphe à la forme cristalline a lieu, à la différence du phosphate ammoniaco-magnésien connu, par exem- ple, apparemment avec une extrême lenteur. 



   Le phosphate monooalcico-dimagnésique ainsi que le phos - phate dicalcico-monomagnésique ont une réaction alcaline,tandis que la réaction du phosphate monocalcico-monomagnésique se rap- proche fortement du point neutre. Les deux composés cités en premier lieu se dissolvent avec une facilité relative dans des solutions de sels d'ammonium, tandis que le dernier sel est déjà 

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 dissous en quantité importante par l'eau. Tous les sels sont non hygroscopiques et ne présentent, après séchage à la tempe - rature de 150  C. , aucune teneur en eau. La détermination du poids spécifique n'a pas été possible à cause des difficultés de cristallisation décrites. 



   Dans la solution résiduelle de sel de cuisine ou de chlo- rure d'ammonium, on récupère l'acide muriatique et la lessive de soude ou l'hydroxyde d'ammonium et on les ramène dans le processus. Une partie de la lessive est utilisée, avec de l'a- oide carbonique, à la transformation en sulfate de sodium ou d'ammonium et en carbonate de calcium du sulfate de calcium qui s'est formé dans l'application du procédé, de sorte que le sulfate est de nouveau introduit dans le procédé et qu'il reste, comme résidu, du carbonate de chaux, qui est également employé comme engrais. 



   Il n'y a absolument aucune difficulté à employer comme sel magnésique des sels de potasse bruts, qui peuvent être en même temps des fournisseurs du sulfate soluble dans l'eau. 



   Le procédé permet donc aussi la séparation des sels ma - gnésiques d'avec les sels de potassium des produits bruts. 



  Dans ce cas, on peut prendre aussi, comme alcali, de la potas- se caustique, et on obtient ainsi un chlorure de potassium extrêmement pur. Par l'emploi d'acide nitrique pour la désa - grégation ou aussi en combinaison avec du magnésium, on ob - tient, comme solution résiduelle, le nitrate de sodium, de potassium ou d'ammonium, selon l'alcali qui est choisi pour la précipitation des phosphates complexes. Il reste à mentionner, enfin, que le procédé convient pour séparer la magnésie de la chaux dans les chaux dolomitiques. 



  Exemples : On a, comme phosphatebrut, un phosphatede la com- position suivante :   78,4 %   de Ca3 (PO4)2 1,3   %   d' impuretés   16,9 %   de Ca CO3 3,4 % de substances insolubles dans l'acide muriatique. 

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   L'acide muriatique employé à la désagrégation du phosphate brut contient 30 % de H CL. Comme sulfate soluble dans l'eau, on utilise un sel de Glauber ayant une teneur en SO de   30 % .   Le sel magnésique soluble dans l'eau est employé sous la forme d'u- ne lessive telle qu'elle reste comme résidu dans la fabrication de la potasse avec une teneur en Mg Cl2 de 25 %. Pour la préci- pitation des sels complexes, on emploie, comme alcali, une less ve de soude à 10 ou 30 % Pour plus de clarté, les produits ob- tenus seront désignés de la manière suivante : 
Ca Mg 2 (PO4)2 = 1 
Ca 2 Mg (PO4) 2 = 11 
Ca   Mg   H2(PO4)2 =   III.   



  Aux 100 kg. de phosphate brut auxquels on a mélangé 165 kg. d'aci- de muriatique et 200 kg. d'eau, on ajoute, pour la préparation   de:   
1 II III 
180 kg. de sel 111 kg. de sel 180 kg. de sel de Glauber de Glauber de Glauber. 



  .La. désagrégation du pho sphate brut a lieu de la manière connue par chauffage. Lorsque la réaction est terminée, on effectue la séparation du sulfate de calcium précipité, dont la quantité est, pour   I/d'environ   90 kg., II/de 55   kg.,   III/de 90 kg. de Ca S04 . 



  Aux solutions de réaction, on ajoute maintenant les quantités de lessive finales nécessaires,   à   savoir, pour : 
1/ 192,8 kg. Il/ 97,64 kg.   III/96,24   kg. 



  Dans les exemples 1 et II, il y a encore, en outre, une addition . d'eau, qui est de 300 kg. y compris l'eau de lavage de la sépa - ration précédente. On agite ensuite fortement les solutions de réaction, et on chauffe à 60 C. pour la préparation de 1 et de II, tandis qu'il n'y a pas de chauffage pour la préparation de III. L'addition de lessive de soude a lieu en division fine, par exemple au moyen d'un dispositif d'arrosage, et sa   quant it é   est, pour : I/ de 405 kg. II/ de 416 kg. (à   10%)   III/ de 60,66kg.(à   33,3%)   

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   .Apres   séparation, on obtient, pour : 
1 II III 
75,5   kg.   80,0   kg.   70,0 kg. de sel complexe ayant un degré de pureté de 90-95   %.

   La   solu - tion résiduelle de sel de cuisine contient, pour : 1/environ 135 kg. , Il/environ 105   kg.,     111/environ   105kg de 
NaCl L'analyse des trois sels complexes a donné la composition sui - vante : 
1 11 III 
 EMI7.1 
 aao lB,'7 % 35,9 % 20,6 % Mgo 26,9%   12,9     % 14,5 %   P2O5   47,4 %     45,5 %     51,2 %     Na   01   2,1 %   0.5   %   2,5% Ca S04 2,9 % 4,0   %     3,6 %   Fer et alumine   1,9 %   1,5   %     1,0 %   
Les produits ainsi obtenus sont solubles dans de l'acide citrique à 2% et représentent des poudres blanches et volumi- neuses.

   Pour récapituler, on peut donc constater qu'on obtient, par le présent procédé, des composés de calcium, de magnésium et d'acide phosphorique, et ce non sous la forme de mélanges, mais comme sels complexes. Comme tels, ils ne contiennent pas d'éléments secondaires, qui sont plus ou moins nuisibles aux plantes ou au sol, comme par exemple le gypse dans le super - phosphate. De ce fait, le pourcentage en acidephosphorique est plus de double de celui du superphosphate ou de la scorie Thomas qui, comme engrais phosphoriques du commerce, ne con - tiennent, en outre, pas de magnésium ou seulement de faibles quantités de cette substance.

   De plus, les sels complexes cités contiennent du calcium et du magnésium, qui jouent un grand rôle tant pour l'alimentation des plantes que pour l'amélioration 

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 des qualités chimiques et physiques des sols de culture. D'autres avantages importants résultent de l'emloi des sels complexes, pour le cultivateur, lors de l'emballage, de l'expédition et de   l' épandage.

Claims (1)

1. REVENDICATION.

   Procédé pour la préparation desphosphates complexes de calcium et de magnésium Ca Mg 2 (P04)2 , Ca 2 Mg(PO4)2 et EMI8.1 Ca gg H 2 ( p04 ) 2 pouvant être employés comme engrais t oaraoté - risé en ce qu'on enlève partiellement à des solutions obtenues à la désagrégation de phosphates bruts par l'acide muriatique la teneur en chaux, de la manière connue, par addition de sulfates solubles, en ce qu'on ajoute ensuite un sel magnésique soluble dans l'eau en quantité nécessaire à la formation des sels oom - plexes et en ce que les sels complexes sont précipités par l'ad- dition de quantités convenables d'hydroxyde d'alcali ou d'ammo - nium et séparés de la solution.