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Procédé de fabrication de superphosphate à cristaux fins.
Pour la fabrication de superphosphate, ainsi qu'on le sait, on brasse bien dans un bec mélangeur de la poudre de phosphate et de l'acide sulfurique et on laisse ensuite reposer la bouillie obtenue dans de grandes chambres d'attaque dispo- sées en-dessous. Il est important dans ce cas d'obtenir un produit achevé aussi poreux que possible. Le temps de brassage est déterminé de manière appropriée. Dans les chambres, le pro- duit ayant subi l'attaque se solidifie pour former un bloc qui, après un certain temps de maturation (environ 3 à 8 heures) est broyé mécaniquement et enlevé. La chaleur mise en liberté par @ la réaction chimique et les processus de cristallisation qui @
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entrent en jeu est utilisée pour évaporer une parole de l'eau.
Le produit emmagasiné nécessite quelques semaines de temps, de magasinage pour atteindre le degré maximum d'acide phosphorique soluble dans l'eau et un état physi- que utilisable.
On a braspé des mélanges de poudre de phosphate brut et d'acide sulfurique ayant une concentration de 50 à 55 Bé jusqu'à ce que la majeure partie des carbonates soit détruite ; on a aussi déjà préparé du superphosphate- à l'ex- clusion des chambres d'attaque à l'aide de bandes transpor- teuses ou autres dispositifs de transport.
Suivant un autre procédé, la bouillie ayant subi l'attaque est directement ou après un court temps de matu- ration libérée par filtration du liquide adhérent. La-teneur en liquide de la masse séparée du filtrat doit atteindre environ 11% jusqu'au maximum 15%. Dans ce cas, en plus de l'élimination de l'humidité en excès, on obtient un certain refroidissement du produit ayant subi l'attaque, qui amé- liore les conditions de cristallisation pour le superphos- phate. Les gâteaux de filtration sont emmagasinés en leur donnant une forme large et s'y désagrègent après quelques jours en une poudre de superphosphate régulière à fins cristaux qui ne se resolidifie pas à nouveau.
Or, la demanderesse a trouvé qu'une filtration de la bouillie ayant subi l'attaque était superflue pour l'ob- tention d'un tel superphosphate à cristaux fins. A cet effet, conformément à l'Invention, les conditions suivantes , faci- les à remplir, devront être maintenues : 1 ) la concentration de l'acide d'attaque doit être maintenue entre 50 et 55 Bé. Pour une concentration plus basse, le produit achevé présente une teneur en humidité par trop élevée, de telle sorte qu'il en résulte une mauvaise désa- grégation. Pour une concentration plus élevée du produit
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achevé,la désagrégation fait complètement défaut. On obtien' alors non pas une poudre de superphosphate à cristaux fins mais seulement une masse qui a la dureté de la pierre.
2 ) On brasse le mélange de poudre de superphosphate brut et d'acide sulfurique, le cas échéant même avec sous-acidi- fication, jusqu'à ce que la majeure partie des carbonates soit détruite. De ce fait, on évite d'une part dans une grande mesure réchauffement ultérieur de la bouillie, qui normalement se produit dans la chambre d'attaque, d'autre part, on active l'attaque pour obtenir de l'acide phospho- rique soluble dans l'eau et finalement on obtient un super- phosphate entièrement à pores fins, qui retient bien moins la chaleur.
3 ) La masse visqueuse obtenue dans le malaxeur est placée sur une bande transporteuse ou autres dispositifs de trans- port et y est refroidie de manière ininterrompue. Le refroi- dissement régulier du produit ayant subi l'attaque est fa- cilité par la structure finement poreuse de la bouillie qui se solidifie.
4 ) Devant l'endroit par lequel on introduit le produit achevé dans le magasin doit être monté un broyeur travaillant horizontalement et à rotation rapide. Il a pour but de divi- ser finement le superphosphate et de déterminer un certain séchage et refroidissement ultérieur du fait du roulement du produit ainsi divisé.
Après quelques jours, la marchandise mise en maga- sin est complètement cristallisée et se désagrège en une poudre à fins cristaux au toucher rugueux.
On traitera d'après le procédé décrit les phosphates du Maroc et de Constantine de terres molles, qui sont par eux-mêmes faciles à travailler et dont l'attaque ultérieure s'opère bien au magasin.
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Les phosphates de Pebble se comportent autrement.
L'attaque se fait en général plus difficilement, l'attaque ultérieure en masagsin procède plus lentement. On ne peut donc les attaquer d'après les procédés décrits qu'en mélange avec les phosphates de terres molles, lorsqu'on doit obtenir un bon superphosphate correspondant aux conditions de qualité exigées. Sans mélange de phosphates de terres molles, on doit les attaquer, conformément à la présente invention, en les brassant avec une quantité diacide sulfurique, chauffé de 40 à 60 et d'une concentration de 50 à 55 Bé, qui n'est pas suf- fisante pour l'attaque complète, dans un malaxeur pendant un temps suffisant' (3 à 4 minutes) jusqu'à ce que la bouillie commence à devenir visqueuse et ensuite en continuant le trai- tement de la matière ayant subi l'attaque de la manière décri- te ci-dessus.
La sous-acidification devra atteindre environ 10 à 20%, avantageusement 13 à 15%, rapportée au monohyrate.
Dans le superphosphate normal il y a, par exemple, environ 94,7% d'acide phosphorique soluble dans l'eau ou 96,3% d'acide phosphorique soluble dans le citrate. La fraction qui demeure insoluble dans l'eau et n'est soluble que dans le citrate d'ammonium atteint donc environ 1,6%. D'après le pro- cédé décrit en dernier lieu, cette fraction est augmentée à environ 8 à 10% aux dépens de la solubilité dans l'eau.
L'engrais ainsi obtenu n'attaque guère la fibre des sacs, lors de l'expédition et du magasinage, conformément à sa teneur seulement très faible en acide libre.
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Exemple deréé-1.i-satî±n 1¯: On brasse 1C parties de phosphate du 1/roc avec 92,5 parties d'acide sulfurique à 54 B", pendant 3 minutes dans le malaxeur de Eirich et ensuite on amène le produit dans le dis- positif réfrigérant. La température de magasinage est atteinte en une heure environ. Après quelques jours, l'analyse donne les valeurs suivantes :
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acide phosphorique soluble dans l'eau 18,15 % "" " dans le citrate.... 18,90% " " total .................. 18,95% " " libre .................. 3,69% eau ....................................... 8,30%
Le superphosphate ainsi formé se désagrège en une poudre à cristaux fins et réguliers.
Exemple de réalisation 2 :
On brasse dans un mélangeur de Eirich 100 parties de phosphate de Constantine avec 94 parties d'acide sulfurique à 54 Bé pendant environ 4 minutes et on amène au dispositif de refroidissement. Dans le traitement de la matière à atta- quer comme dans l'exemple 1, on a obtenu au magasinage après quelques jours un engrais ayant les valeurs d'analyse suivan- tes : acide phosphorique soluble dans l'eau ....... 16,75% " " " dans le citrate.... 17,29% " " total 17,58% " " libre .................... 4,CO% eau ......................................... 8,40%
Le superphosphate obtenu se désagrège en une poudre à cristaux fins et réguliers.
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Exempe de reali4ation .-
On brasse pendant 4 minutes 100 parties de phosphate de Pebble avec 90 parties d'acide sulfurique (:'7. 50 Bé, en main- tenant une température de 50 , ensuite on amène à la bande transporteuse pour le refroidissement et on décharge après avoir atteint la température de magasinage. La sous-acidifi- cation par rapport à la valeur normale d'attaque atteint en- viron 14%.
L'engrais qui est complètement cristallisé après quelques jours présentait les valeurs d'analyse suivantes : proportion de l'attaque. acide phosphorique soluble dans l' eau ............. 17,34% 86,4% acide phosphorique soluble dans le citrate 18,72% 93,2% acide phosphorique total ..... 20,07% " " libre ..... 3,40% eau .............. 8,90%
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Après pas tout à fait deux mois, on a obtenu les va- leurs d'analyse suivantes : proportion de l'attaque. acide phosphorique soluble dans l'eau 17,48% 85,9% " " " dans le citrate 19,53% 96,0% " " total.............. 20,35% libre 2,07% eau ................................... 8,20%
R E S U M E.
Procédé de fabrication d'un superphosphate à cris- taux fins par attaque de phosphates bruts au moyen d'acide sulfurique de la concentration de 50 à 55 Bé avec suppres- sion de la chambre d'attaque, enlèvement de la masse non broyée ayant subi l'attaque et transport hors du mélangeur sur des dispositifs transporteurs, èn particulier des bande transporteuses, et broyage dé la masse refroidie et solidi- fiée par des dispositifs de broyage, procédé caractérisé par le fait que la masse à attaquer, brassée,
sans amenée d'air seulement jusqu'à l'obtention de l'état visqueux est refroidie de manière ininterrompue sur la bande transporteu- se et que le superphosphate solidifié en une masse finement poreuse est ensuite amenée lors de son introduction dans le magasin dans un dispositif de broyage horizontal à rotation rapide.
Dans le procédé @ ci-dessus défini, lorsqué l'on utilise du phosphate brut de Pebble comme matière pre- mière, au lieu des phosphates des terres molles (phosphate du Maroc et de Constantine) qui sont à traiter de la maniè- re décrite au paragraphe ci-dessus, on opère le brassage de la masse à attaquer en utilisant une quantité d'acide sulfu- rique chauffé à la température de 40 à 60 , ayant la concen- tration de 50 à 55 Bé, qui est insuffisante pour une atta- que complète, ledit traitement étant effectué pendant 3 à minutes environ avant le refroidissement et le broyage.
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minutes environ -. 1 "9 ¯ ut 'A . . " ...¯..¯.¯
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A process for producing fine crystal superphosphate.
For the manufacture of superphosphate, as is known, the phosphate powder and sulfuric acid are well mixed in a mixing nozzle and the resulting slurry is then left to stand in large attack chambers arranged in below. It is important in this case to obtain a finished product as porous as possible. The brewing time is appropriately determined. In the chambers, the etched product solidifies to form a block which, after a certain maturation time (about 3 to 8 hours) is mechanically crushed and removed. The heat released by @ the chemical reaction and the crystallization processes which @
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come into play is used to evaporate a floor of water.
The stored product requires a few weeks of storage time to reach the maximum level of water soluble phosphoric acid and usable physical state.
Mixtures of raw phosphate powder and sulfuric acid having a concentration of 50 to 55 Bé were brazed until most of the carbonates were destroyed; Superphosphate has also already been prepared excluding the etching chambers using conveyor belts or other transport devices.
In another method, the attacked slurry is either directly or after a short maturation time released by filtration of the adhering liquid. The liquid content of the separated mass of the filtrate should reach about 11% up to a maximum of 15%. In this case, in addition to the removal of excess moisture, some cooling of the attacked product is obtained which improves the crystallization conditions for the superphosphate. The filter cakes are stored in a large shape and disintegrate after a few days into a regular fine-crystal superphosphate powder which does not re-solidify.
Now, the Applicant has found that filtration of the slurry which has undergone the attack is superfluous in order to obtain such a fine-crystal superphosphate. For this purpose, in accordance with the invention, the following conditions, which are easy to fulfill, must be maintained: 1) the concentration of the attack acid must be maintained between 50 and 55 Bé. At a lower concentration the finished product has an excessively high moisture content so that poor disintegration results. For a higher concentration of the product
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complete, disaggregation is completely lacking. We then obtain not a powder of superphosphate with fine crystals but only a mass which has the hardness of stone.
2) The mixture of crude superphosphate powder and sulfuric acid is stirred, possibly even with under-acidification, until most of the carbonates are destroyed. As a result, on the one hand, subsequent heating of the slurry, which normally occurs in the attack chamber, is largely avoided, on the other hand, the attack is activated to obtain phosphoric acid. soluble in water and finally a fully fine-pored superphosphate is obtained, which retains much less heat.
3) The viscous mass obtained in the mixer is placed on a conveyor belt or other transport devices and is cooled there continuously. The even cooling of the attacked product is facilitated by the finely porous structure of the slurry which solidifies.
4) In front of the place through which the finished product is introduced into the store, a crusher working horizontally and with rapid rotation must be mounted. Its purpose is to finely divide the superphosphate and to determine some subsequent drying and cooling due to the rolling of the product thus divided.
After a few days, the stored merchandise is completely crystallized and crumbles into a fine-crystal powder with a rough feel.
The phosphates of Morocco and Constantine from soft earths, which are in themselves easy to work and whose subsequent attack works well in the store, will be treated according to the process described.
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Pebble's phosphates behave differently.
The attack is generally more difficult, the subsequent attack in masagsin proceeds more slowly. They can therefore be attacked according to the methods described only in admixture with the soft earth phosphates, when a good superphosphate corresponding to the quality conditions required is to be obtained. Without mixing soft earth phosphates, they must be attacked, in accordance with the present invention, by mixing them with an amount of sulfuric acid, heated from 40 to 60 and a concentration of 50 to 55 Bé, which is not sufficient. - for complete attack, in a mixer for a sufficient time (3 to 4 minutes) until the slurry begins to become viscous and then continuing the treatment of the material which has undergone the attack. as described above.
The under-acidification should reach approximately 10 to 20%, advantageously 13 to 15%, relative to the monohyrate.
In normal superphosphate there is, for example, about 94.7% water soluble phosphoric acid or 96.3% citrate soluble phosphoric acid. The fraction which remains insoluble in water and is soluble only in ammonium citrate therefore reaches approximately 1.6%. By the method last described, this fraction is increased to about 8-10% at the expense of water solubility.
The fertilizer thus obtained hardly attacks the fiber in the bags, during shipping and storage, in accordance with its only very low content of free acid.
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Example of deé-1.i-satî ± n 1¯: 1C parts of 1 / rock phosphate are brewed with 92.5 parts of 54 B "sulfuric acid for 3 minutes in the Eirich mixer and then the product in the cooler. The storage temperature is reached in about one hour. After a few days, the analysis gives the following values:
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phosphoric acid soluble in water 18.15% "" "in citrate .... 18.90%" "total .................. 18.95% "" free .................. 3.69% water ........................ ............... 8.30%
The superphosphate thus formed breaks up into a powder with fine and regular crystals.
Example of realization 2:
100 parts of Constantine phosphate are mixed in an Eirich mixer with 94 parts of 54 Bé sulfuric acid for about 4 minutes and fed to the cooling device. In the treatment of the material to be attacked as in Example 1, a fertilizer was obtained on storage after a few days with the following analysis values: phosphoric acid soluble in water ...... . 16.75% "" "in citrate .... 17.29%" "total 17.58%" "free .................... 4 , CO% water ......................................... 8.40%
The superphosphate obtained breaks up into a powder with fine and regular crystals.
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Exempt from realization .-
100 parts of Pebble's phosphate are stirred for 4 minutes with 90 parts of sulfuric acid (: 7.50 Bé, maintaining a temperature of 50, then brought to the conveyor belt for cooling and discharged after having reaches storage temperature The under-acidification with respect to the normal attack value is approximately 14%.
The fertilizer which is completely crystallized after a few days exhibited the following analysis values: proportion of attack. phosphoric acid soluble in water ............. 17.34% 86.4% phosphoric acid soluble in citrate 18.72% 93.2% total phosphoric acid ..... 20.07% "" free ..... 3.40% water .............. 8.90%
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After not quite two months, the following analysis values were obtained: proportion of attack. phosphoric acid soluble in water 17.48% 85.9% "" "in citrate 19.53% 96.0%" "total .............. 20.35% free 2.07% water ................................... 8.20%
ABSTRACT.
Process for the manufacture of a fine crystal superphosphate by attacking crude phosphates by means of sulfuric acid in the concentration of 50 to 55 Bé with removal of the etching chamber, removal of the unground mass which has undergone the attack and transport out of the mixer on conveyor devices, in particular conveyor belts, and grinding of the cooled and solidified mass by grinding devices, a process characterized in that the mass to be attacked, stirred,
without supplying air only until the viscous state is obtained is continuously cooled on the conveyor belt and the superphosphate solidified into a finely porous mass is then supplied during its introduction into the store in a fast rotating horizontal grinding device.
In the process defined above, when raw Pebble phosphate is used as the raw material, instead of the soft earth phosphates (Morocco and Constantine phosphate) which are to be treated as described. in the above paragraph, the mass to be attacked is stirred using a quantity of sulfuric acid heated to a temperature of 40 to 60, having a concentration of 50 to 55 Bé, which is insufficient for a complete attack, said treatment being carried out for about 3 to minutes before cooling and grinding.
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