BE450919A - - Google Patents

Description

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  "Procédé pour l'élimination du fluor des solutions aciues contenant du nitrate" 
Il est connu, dans la dissolution de   phosphates   au Moyen d'acide sulfurique ou d'acide phosphorique, d'écarter le fluor présent dans le phosphate brut, sous la forma de HF et/ou de SiF4. Cette méthode d'élimination du fluor ne fut jamais appliquée jusqu'à présent dans la dissolution des phosphates au moyen d'acide nitrique, puisqu'on craint, de cette manière, des pertes d'azote considérables. 



   Pour éliminer le fluor des liquides de dissolution   obtenus au   moyen d'acide nitrique, on ne disposait jusqu'à présent que de méthodes dans lesquelles cet élément était précipité, soit comme Na2SiF6 en ajoutant du nitrate de soude (breveta français   706.530   et 825.084), soit comme un sel complexe contenant du Ca, Al, Si, F et S04. Suivant la première méthode, on obtient un précipité qui se laisse difficilement filtrer. L'autre méthode est peu sûre et, en outre, le fluor n'est pas précipité aussi complètement qu'il est désirable pour la bonne solubilité du produit final dans le citrate ammonique. 



   Il a été constaté d'une manière surprenante qu'on peut éliminer par distillation une   grande   partie du fluor des solutions acides contenant du nitrate, sans   portos   d'azote importantes. Grâce à ce fait, on parvient à réaliser un procédé technique simple pour l'élimination du fluor, dans lequel on n'a pas besoin de filtrer et dans lequel le fluor est écarté dans une mesure tout à fait suffisante. 



   L'invention concerne un procédé pour   l'élimination   du fluor 

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   des     solutions   acides contenait du nitrate, en particulier dams la dissolution de phosphates contenant du fluor au moyen d'acide   nitrique,   dans   lequel   le fluor est   éliminé   par distillation sous forme de HF et/ou de SiF4, de préférence par traitement continu en   contre-courant   à la vapeur d'eau, dans une colonne. 



   De   préférence,   la solution dont le fluor doit être écarté est introduite à la partie supérieure dans la colonne de distillation; la vapeur   d'eau   est introduite à la partie inférieure. 



   La   distillation   continue présente, par rapport à la distillation discontinue, l'avantage important que la perte d'azote par kg de fluor écarté n'augmente pas à mesure que la distillation. progresse et que, par conséquent, la teneur en fluor de la solution   diminue.   pour ce qui concerne l'expression   "continu",   il convient de noter que celle-ci inclut une méthode d'opération dans laquelle le liquide à distiller est introduit dans l'appareil de distillation en portions succossives plus ou moins grandes. 



   Comme des essais effectués par la demanderesse l'ont prouvé, la perte d'azote par kg de fluor à écarter est   minimum   dans le cas où le   mélange   des vapeurs est séparé du liquide à une température.   comprise   entre-. 120 et 140 C. En employant une   colonne   de distillation, on veillera donc à ce qu'une telle température s'établisse   dans   la partie supérieure de la colonne. Le pourcentage de fluor ócarté croit   avec   la quantité de vapeur d'eau passée par la solution et avec la hauteur de la colonne. 



     'En     dissolvant   des phosphates au moyen d'acide nitrique, on   peut     encore   réduire   davantage   les pertes en azote pendant la dis-   tillation ,   en exécutant celle-ci dans une phase d'opération dans lequelle la concentration de nitrate est faible. Si l'on produit la cristallisation du nitrate de chaux, par exemple, par refroidissenent, la   distillation   est, de préférence, opérée après cette cristallisation. 



   La   concentration   du nitrate de chaux peut non   seulement   être réduite par cristallisation, mais aussi par dilution, par exemple   avec   une solution possédant une plus faible concentration de nitrate de chaux. 



   Le   schéma,   suivant le dessin annexé dans lequel le phosphate brut est   attaqué   dans un   procédé     cyclique     convient   très bien à la mise en   pratique   de ce principe. Le phosphate brut est mis en 

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 contact avec l'acide nitrique dont la quantité ajoutée est, de préférence, limitée de telle manière que la dissolution soit encore juste possible. En outre, on ajoute une solution qui est pauvre en nitrate de chaux par comparaison au liquide de dissolution qui se forme. La réaction de dissolution étant terminée, le liquide est distillé et ensuite divisé en deux parties.

   L'une des parties est éloignée et convertie en engrais; l'autre partie est débarrassée d'une portion de sa teneur en nitrate de chaux, par exemple par refroidissement, et est de nouveau mise en réaction avec du phosphate brut en combinaison avec de l'acide nitrique, et ainsi le cycle est   fermé.   Dans cecycle il est préférable d'ajouter l'acide nitrique totalement ou partiellement à la solution circulante, avant le refroidissement do celle-ci pour l'élimination du nitrate de chaux. Dans   cette   manière on empêche la cristallisation de phosphate monocalcique. 



   La solution acide qui est éloignée du cycle est neutralisée, en général au moyen d'ammoniaque. Si l'on désire des engrais à forte teneur en azote, on peut ajouter une cluantité additionnelle dêacide nitrique à la solution avant la neutralisation. 



   La vapeur d'eau développée lors de la neutralisation peut être employée pour l'élimination du fluor par distillation dans la phase précédente du procédé. A cet effet, la colonne de distillation est par exemple raccordée à sa partie inférieure, au corps d'évaporation d'un appareil décrit dans le brevet néerlandais   42.582,.   



   Pour la formation de SiF4, une quantité déterminé- de Si02 est nécessaire. Si le phosphate brut ne contient pas une quantité suffisante de Si02, un peu de sable fin ou de matière analogue doit être mis en suspension dans le liquide de dissolution. Au lieu de sable on peut employer également le précipité floconneux qui se sépare du distillat. 



    EXEMPLES:   
1 - Du concentrat de phosphate de Kola est attaqué au moyen   d'acide   nitrique d'une concentration de 53 %, dont 1952 litres sont nécessaires pour 1000 kg de phosphate. Le liquide de dissolution ayant une température d'environ 90 C, est introduit de manière continue à la partie supérieure d'une colonne d'une hauteur de,2 m, remplie d'anneaux   Raschig. A   la partie inférieure de la colonne, on insuffle de la vapeur d'eau d'une température de 140 à 145 C, dans une proportion de 155 à 160   kg   pour 1000 kg de liquide de dissolution. Celui-ci contient originalement 1% de fluor. Dans le liquide quittant la colonne, cette teneur est réduite à 0.2%. Dans le distillat on trouve 5,0   %   F et seulement 

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 1,5   %   N.

   La perte en azote s'élève donc à 0,3   kg/kg   F. 



   II - On attaque un concentra.! de phosphate de Kola dans un cycle suivant le schéma annexé. 



   105 kg du   concentrât   (51,5 % CaO, 39,0   %   P205, 3,38 % F) sont ajoutés à 615 kg d'un liquide contenant 4,55 % CaO,   6,4     %   P205,6,62% d'azote nitrique et   0,04   % F. Le mélange est maintenu pendant une demie heure à 90 C pour effectuer la dissolution du phosphate. Puis le mélange de réaction, contenant   0,53   % F, est traité dans une colonne avec de la vapeur d'eau de la manière   'indiquée   dans l'exemple précédent. A cet effet, on emploie environ 150 kg   dE!   vapeur pour lava kg de liquide de dissolution. La   tem-   pérature de la vapeur à la partie inférieure est de 140 à 145 C, à la partie supérieure environ 130 C.

   Au cours de l'opération, la teneur en fluor descend à 0,05   %.   Le distillat contient 3,0 % F et 0,6 % N (perte en azote 0,2 kg/kg F). Après le traitement à la   vapeur,     le mélange   de réaction est divisé. 137 kg sont convertis en engrais, en combinaison avec 86 kg d'acide nitrique d'une concentration de 53   %.   Le restant, c'est-à-dire 513 kg, est   mélangé   avec 252 kg d'acide nitrique (53   %)   et est refroidi jusqu'à 0 C. De cette manière, 159 kg Ca (N03)2.4 aq. se cristallisent et sont écartés. L'eau-mère est employée pour attaquer une nouvelle'quantité de 105 kg de phosphate brut et ainsi le cycle est fermé. 



   R E S U H E . 



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1 - Procédé pour l'élimination du fluor des solutions acides   contenant   du nitrate, en particulier dans la dissolution des phosphates   contenant   du fluor, au moyen d'acide nitrique, caractérisé par   le;   opérations suivantes, prises   séparément   ou en combinaison :

   a) le fluor est écarté par distillation sous forme de HF ou de
SiF4, b) la distillation s'effectue en soumettant la solution à un traitement continu et en contre-courant à la vapeur d'eau, dans une colonne,   c   le mélange de vapeurs quitte le liquide à une température com- priseentre   120   et 140 C, d) la distillation s'effectue dans une phase de l'opération dans laquellela concentration de nitrate est faible. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 2 - Procédé suivant 1, caractérisé en ce que la dissolution est effectuée en cycle, de telle manière que le phosphate brut <Desc/Clms Page number 6> sait mis en contact avec de l'acide nitrique, en ajoutant en même temps une solution qui est pauvre en nitrate de chaux par compa- raison au liquide de dissolution à former, que la solution obtenue est soumise à la distillation après la dissolution et est ensuite divisée en deux portions, dont une portion est écartée pour la conversion en engrais et dont l'autre portion forme, après l'élimination de nitrate de chaux, la solution qui sert, en combinaison avec de l'acide nitrique, à attaquer du phosphate brut.

   3- Procédé suivant , caractérisé en ce que de l'acide nitrique est ajouté à la portion du liquide de dissolution qu'on fait circuler, avant l'élimination de nitrate de chaux de ce liquide par cristallisation.

   4- Procédé suivant l'un quelconque des points 1 à 3, caractérisé en ce que la solution pauvre en fluor qui est obtenue, est neutralisée par exemple avec de l'ammoniaque et que la vapeur d'eau développée pendant cette neutralisation est employée pour l'élimination du fluor par distillatiom.