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"Procédé d'utilisation des eaux résiduaires provenant de la fabrication de l'osséine et du phosphate bicalcique"
La présente invention consiste en l'utilisation des eaux résiduaires provenant de la fabrication de l'osséine et du phosphate et renfermant du chlorure de calcium, en vue de la régénération de l'acide chlorhydrique pour la fabrication de l'osséine et du phosphate bicalcique, hydraté ou anhydre et, subsidiairement, pour l'obtention de sulfate de calcium.
Dans la fabrication du phosphate bicalcique, les liqueurs, provenant-de l'attaque des os ou du minerai de phosphate par l'acide chlorhydrique, sont traitéespar un lait de chaux. Le précipité de phosphate bicalcique est séparé du liquide et ce dernier est envoyé dans les cours d'eau. Ces eaux résiduaires contiennent, sous forme de chlorure de calcium, tout le chlore de l'acide ohlorhy-
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drique, qui a été mis en oeuvre pour l'attaque des os ou du minerai de phosphate. Non seulement tout le chlore et le calcium qui y est combiné sont ainsi perdus, mais les grandes quantités de chlorure de calcium, qui sont déversées dans les cours d'eau par les usines fabriquant le phosphate bicalcique, donnent lieu à des réclamations et présentent de nombreux inconvénients.
A la sortie des appareils de précipitation par la chaux, les eaux résiduaires contiennent encore en dissolution, en dehors d'une grande quantité de chlorure de calcium, une faible quantitéd'anhydride phosphorique et d'autres corps, entr'autres, de fluorure de calcium. Les eaux résiduaires sont traitées de nouveau par la chaux jusqu'à neutralisation complète. Cette opération est effectuée dans certaines usines. L'anhydride phosphorique est précipité sous forme d'un phosphate calcique et il y a aussi précipitation d'autres corps, entr'autres, le fluorure de calcium.
-le précipité ainsi obtenu est séparé du liquide, soit par simple décantation, soit par filtration, soit par la combinaison de ces deux opérations et ensuite, dans les usines existantes, le liquide est définitivement perdu.
Ce liquide décanté ou "filtrat" est une solution de chlorure de calcium,et l'invention prévoit que cette solution est traitée par de l'acide sulfurique concentré.
Le précipité de sulfate de calcium, hydraté ou anhydre, et la solution d'acide chlorhydrique ainsi formés, sont alors séparés par décantation, par filtration ou par la combinaison de ces deux opérations, le liquide décanté ou le filtrat étant réutilisé pour la fabrication d'osséine et de phosphate. Ensuite, le sulfate de calcium est lavé avec de l'eau de chaux jusqu'à neutralité et est séché,
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tandis que les eaux de lavage, constituées par une faible solution d'acide chlorhydrique et de chlorure de calcium, sont réutilisées pour la fabrication d'osséine ou de phosphate, ou évacuées.
,le sulfate de calcium obtenu sera hydraté ou anhydre selon la température à laquelle on opère. D'après la température de séchage, on peut obtenir différents hydrates de sulfate de calcium, dans le cas où on a précipité' le sulfate de calcium hydraté. Après séchage, les hydrates du sulfate de calcium ou le sulfate de calcium anhydre constituent des produits qui, tels quels ou en mélange avec d'autres produits, peuvent être destinés à, la vente. l'invention prévoit aussi que l'introduction de l'acide sulfurique dans la solution de chlorure de calcium se fait en proportion telle à maintenir en dissolution une certaine quantité de chlorure de calcium, afin de diminuer la solubilité du sulfate de calcium et d'éviter l'existence d'acide sulfurique libre dans la solution.
La solution de l'acide chlorhydrique et de chlorure de calcium, obtenue après élimination du sulfate de calcium et pouvant être employée directement à la fabrication dosséine ou de phosphate, peut aussi, selon l'invention, être traitée par un sel de baryum, afin de précipiter la petite quantité d'ions SO'4 se trouvant dans cette dissolution par suite de la solubilité du sulfate de calcium. Le précipité de sulfate de baryum est alors séparé du liquide par décantation, par filtration ou par ces deux opérations réunies. Le liquide décanté ou le filtrat, qui est une solution d'acide chlorhydrique et de chlorure de calcium, exempte de sulfate, retourne à la fabrication de l'osséine ou du phosphate bicalcique pour attàquer de nouvelles matières premières phosphatées.
Le sulfate de
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baryum est lavé jusqu'à neutralité avec de l'eau de chaux ou avec une dissolution d'hydroxyde de baryum, suivant qu'on désire obtenir un produit final impur ou pur. Ensuite, le sulfate de baryum peut être séché et constitue, tel quel ou en mélange avec d'autres produits, un produit qui peut être destiné à la vente.
Dans l'application du procédé, il faudra éviter la dilution des liquides de roulement. lors de la neutrali- sation par la chaux des liqueurs d'attaque. A cet effet, il conviendra d'utiliser un lait de chaux le plus con- centré possible, tout en ayant soin d'abaisser en même temps la température du lait de chaux ou des liqueurs à précipiter, ou d'augmenter l'agitation dans les appa- reils de précipitation, ou de prolonger la duréede l'o- pération de précipitation.
Jusqu'à présent, on obtenait le lait de chaux par l'extinction de la chaux vive avec de l'eau. Pour éviter cette addition d'eau qui vient diluer les liqueurs d'attaque, en tout ou en partie, le procédé selon l'invention prévoit l'utilisation de la solution de chlorure de calcium, après sa neutralisation complète et avant l'entrée de cette solution dans les appareils de fabrication de sulfate de calcium. La solution de chlorure de calcium peut être employée exclusivement ou en mélange avec de l'eau, et cette façon de procéder permettra de faire le lavage des boues résiduaires de l'attaque des phosphates ou de l'osséine avec un rendement satisfaisant.
Au lieu de destiner le sulfate de calcium, obtenu par le traitement de la solution de chlorure de calcium, à la vente, il peut servir à régénérer l'acide sulfurique.
A cet effet, le sulfate de calcium est décomposé dans des fours appropriée, de façon à dégager de l'anhydride sulfureux, de l'anhydride sulfurique ou.un mélange de ces gaz qui sont utilisés pour la fabrication d'acide
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sulfurique servant lui-même à la régénération de l'acide chlorhydrique pour la fabrication d'osséine ou de phosphate bicalcique. La fabrication de l'acide sulfurique peut se faire, par exemple, par le procédé des chambres de plomb, ou par le procédé de contact.
L'invention prévoit aussi que la chaleur desgaz-, provenant desfoursde décomposition du sulfate de'calcium, sera utilisée pour le séchage de l'osséine, du phosphate bicalcique, du sulfate de calcium et/ou du sulfate de baryum, réalisant ainsi une récupération notable de calories.
On retirera des fours, dans lesquels on a décomposé le sulfate de calcium, un produit qui, d'après la nature du produit avec lequel le sulfate de calcium a été mélangé, conviendra à différents usages. Si, par exemple, le sulfate de calcium a été mélangé avec du sable et du charbon, on obtiendra un silicate de calcium utilisable par les cimenteries; si le sulfate de calcium a été mélangé avec du sable, du charbon et du phosphate de fer et d'alumine, on obtiendra un engrais phosphaté ou amendement calcaire, etc.
Il résulte de ce qui précède que, en dehors des liquides de lavage, il n'y aura plus de liquides à envoyer dans les cours d'eau, et ceux-ci ne seront plus pollués par le chlorure de calcium. D'autre part, dans le cas où on utilise le sulfate de calcium, produit pour la fabrication de l'acide sulfurique, la consommation d'acide pour la fabrication de l'osséine ou du phosphate bicalcique sera fortement diminuée.
On en perdra un peu dans les opérations de décantation et de filtration, ainsi que dans la transformation du sulfate de calcium en acide sulfurique : on peut espérer pour cette dernière transformation un rendement de transformation supérieur à 90%. fout des pays, comme la Belgique, qui doivent acheter
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les matières premières/pour la fabrication des acides chlorhydrique et sulfurique à l'étranger, le procédé selon l'invention est d'une très grande importance. Il permet, en effet, de fabriquer un engrais phosphaté, dont la valeur fertilisante est universellement reconnue et qui est en même tempsun aliment de valeur pour le bétail, presque sans consommer d'acide.
Si, d'autre part, on veut tenir compte du fait que tous pays, y compris la 3elgique, peuventeu besoin, produire les matières premières phosphatées convenant à la fabrication du phosphate bicalcique et cela pour plusieurs années par la récupération des os, on peut conclure que, grâce à l'application industrielle du procédé selon l'invention, ces pays dépendront peu de l'étranger pour la fabrication du phosphate bicalcique pendant plusieurs années.
Revendications
1. Procédé d'utilisation des eaux résiduaires provenant de la fabrication de l'osséine et du phosphate bicalcique, ces eaux ayant été traitées par un lait de chaux, et le précipité de phosphate bicalcique obtenu ayant été séparé du liquide, celui-ci étant à nouveau traité par la chaux jusqu'à neutralisation complète, et le précipité ayant été séparé du liquide, caractérisé par le fait que la solution de chlorure de calcium, constituant le liquide résiduaire obtenu, est traitée par de l'acide sulfurique concentré, le précipité de sulfate de calcium, hydraté ou anhydre, et la solution d'acide chlorhydrique, ainsi formés, étant alors séparés par décantation et/ou par filtration, le liquide décanté ou le filtrat étant réutilisé pour la fabrication d'osséine et de phosphate,
ensuite de quoi le sulfate de calcium est lavé avec de l'eau de chaux jusqu'à neutralité et séché, les eaux de lavage étant également réutilisées pour la fabrication d'osséine ou de phosphate, ou évacuées.
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2. Procédé d'utilisation des eaux résiduaires selon la revendication l, caractérisé par le fait que l'introduction d'acide sulfurique dans la solution de chlorure de calcium se fait en proportion telle à maintenir en dissolution une certaine quantité de chlorure de calcium, afin de diminuer la solubilité du sulfate de calcium et d'éviter l'existence d'acide sulfurique libre dans la solution.
3, Procédé d'utilisation des eaux résiduaires selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la solution d'acide chlorhydrique et de chlorure de calcium, obtenue après élimination du sulfate de calcium, est traitée par un sel de baryum, afin de précipiter la petite quantité d'ions SO'4 se trouvant dans cette solution par suite de la solubilité du sulfate de calcium, le précipité de sulfate de baryum étant alors séparé du liquide par décantation et/ou filtration, le liquide décanté ou filtrat étant réutilisé pourla fabrication d'osséine et de phosphate et le sulfate de baryum étant lavé jusqu'à neutralité avec de l'eau de chaux ou avec une dissolution d'hydroxyde de baryum, et séché.
4. Procédé d'utilisation des eaux résiduaires selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, carac- térisé par le fait que le lait de chaux,,destiné à la neutralisation des liqueurs d'attaque, est obtenu par l'extinction de la chaux vive au moyen de la solution de chlorure de calcium neutralisée, avec ou sans ajoute d'eau, pour éviter la dilution des liqueurs d'attaque:
5.
Procédé d'utilisation des eaux résiduaires selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le sulfate de calcium est décomposé, dans des fours appropriés, de façon à dégager de l'anhydride sulfurique, de l'anhydride sulfureux, ou un mélange de ces gaz qui
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sont utilisés pour la'fabrication d'acide sulfurique, servant lui-même à, la régénération de l'acide chlorhydrique pour la fabrication d'osséine ou de phosphate bicalcique.
6. Procédé d'utilisation des eaux résiduaires se- lon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que la chaleur des gaz provenant des fours de décomposition du sulfate de calcium est utilisée pour le séchage de l'osséine, du phosphate bicalcique, du sulfate de calium et/ou du sulfate de baryum.