BE466356A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux engrais phosphatés. 



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La présente invention se rapporte aux engrais phosphatés. 



   On a décrit dans les demandes de brevets anglais Nos. 



   17211/44, 17212/44, 17213/44 et 22636/45 des nouveaux engrais phosphatés, du type exerçant une action lente, et des procédés pour leur préparation, mais on n'a   pas,réussi   à granuler ces en- grais. Ceci est un grave inconvénient, car on préfère générale- ment que les engrais soient à l'état granulé à cause des proprié- tés avantageuses qu'ils ont dans cet état au point de vue maga- sinage et débit au moyen de semoirs. 



   La présente invention a pour objet un procédé de prépa- ration de nouveaux engrais phosphatés granulés, ce procédé étant caractérisé par la combinaison des opérations consistant : à trai- ter une matière phosphatée, contenant du phosphate de calcium, . par un agent capable de réagir sur les composés, présents dans cette matière, de manière à donner des phosphates de calcium solu-   . bles;   à granuler le produit, éventuellement à l'aide d'additions aqueuses, si c'est nécessaire;

   et, après que la granulation s'est produite, à appliquer au produit granulé un chauffage à une.tempé- ,rature de   200 -600 C   pendant un temps suffisant pour obtenir des À 

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 produits dans lesquels le   P205devient   lentement efficace et qui accusent une faible solubilité dans l'eau et dans l'acide citrique s'ils sont d'abord appliqués au sol. De préférence on chauffe à une température non-inférieure à 250 C. Des matières phosphatées conve- nables sont les roches phosphatées et les os, et on les utilise de préférence à l'état finement moulu. 



   Généralement on exécutera ces opérations successives à des moments rapprochés, mais il est aussi possible, par exemple dans la fabrication d'un superphosphate par l'un quelconque des procédés ordinaires, de mettre le superphosphate de côté pour le faire mûrir et sécher, et de procéder ensuite, à une époque ultérieure, à la granulation à l'aide d'eau, et au chauffage à la température voulue. 



  On peut appliquer une procédure semblable aux superphosphates dou- bles et triples préparés au moyen   d'acide   phosphorique. L'invention a aussi pour objet les engrais granulés à action lente préparés par le présent procédé. 



   L'invention est de la plus grande importance dans la fa- brication des engrais à action lente, fabrication dans laquelle on fait réagir de l'acide sulfurique ou phosphorique, ou leurs mélan- ges, sur des matières phosphatées, nota.rament sur des roches phospha- tées. Les acides nitrique et chlorhydrique, bien qu'on puisse les utiliser, ont tous deux l'inconvénient que les produits auxquels ils conduisent sont collants et ne fournissent pas de bons granulés, et l'inconvénient particulier que, dans le cas d'utilisation du premier, il peut se produire pendant le chauffage une perte en ni- trâte de valeur et   .que,   dans le cas d'utilisation du second, on obtient un produit d'une haute teneur en chlore indésirable.

   Des produits particulièrement convenables sont obtenus en traitant de la roche de phosphate minéral par une quantité d'acide sulfuri- que ou phosphorique théoriquement suffisante pour convertir le phosphate de calcium en phosphate dicalcique (CaHPO4). En pratique il est toujours désirable d'ajouter une quantité d'acide légèrement A 

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 supérieure à celle équivalant au'phosphate tricalcique Ca3(PO4)2, afin'de faire réagir l'acide sur les autres substances présentes. 



   Il est préférable de préparer les nouveaux engrais granu- lés de la manière décrite plus haut, mais il est aussi possible, bien que les résultats soient moins avantageux, d'ajouter encore plus de roche phosphatée ou de superphosphate après le traitement par le solubilisant et avant le chauffage, et il est bien entendu que ces procédés et les produits en résultant entrent dans le cadre de la première invention. 



   L'opération de granulation peut être exécutée à l'aide d'un culbuteur, d'un tambour granulateur, d'un granulateur à palet- tes ou d'un mélangeur planétaire, par exemple du type comprenant un bassin cylindrique tournant autour d'un axe vertical pourvu d'une ouverture circulaire centrale et d'un agitateur à plusieurs fourchons tournant aussi autour d'un axe vertical et possédant un diamètre tel que cet agitateur balaye le fond annulaire du bassin pendant que ce dernier tourne. Un type convenable de mélangeur pla- nétaire est celui connu sous le nom de "Liner". 



   On a trouvé qu'il est possible d'arriver à un haut degré de défluoruration en procédant de manière que l'acide soit uniformément réparti dans toute la masse. 



   Dans l'exécution du procédé faisant l'objet de l'invention on peut traiter de la. roche phosphatée, moulue, par exemple par de l'acide sulfurique, ou par un mélange de ce dernier et d'eau, dans un mélangeur, en remuant le tout énergiquement pendant environ 10 minutes, afin que l'acide soit réparti aussi uniformément que possible. On peut ajouter une faible quantité d'eau et remuer le tout pendant quelques minutes pour produire la granulation. Au mo- ment où les granules atteignent la grandeur voulue on peut les transférer dans un calcinateur rotatif incliné et les soumettre dans ce dernier à l'action   d'une   température supérieure à   200 C,   par exemple de   300 -450 C,   pendant 1 à 3 heures.

   Ensuite on peut 

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 tamiser le produit, broyer à dimension les grains trop gros, et renvoyer-les fines dans le mélange se trouvant dans le granula.teur, afin de les y traiter à nouveau. Le procédé peut être exécuté d'une manière continue. 



   Dans le procédé faisant l'objet de la présente invention on peut varier la proportion d'agent solubilisant, suivant le type de produit que l'on veut obtenir. 



   Suivant une forme d'exécution convenable de l'invention on utilise de 0,6-1,8 mole d'acide sulfurique pour une mole de P2O5 contenu dans la matière brute, plus une quantité additionnelle suffisante pour réagir sur les impuretés présentes, en supposant dans le calcul que le P2O5 soit présent sous forme de   Ca3(P04)2 .   



  Dans ce cas on utilise de préférence au moins 0,8 mole d'acide sul- furique par mole de P2O5 plus une   quahtité   additionnelle suffi- sante pour réagir sur les impuretés, et plus spécialement de 1 à 1,3 mole par mole de P2O5,plus la quantité additionnelle requise pour réagir sur les impuretés. 



   Suivant une autre forme d'exécution convenable de l'in- vention on utilise une propcttion d'acide sulfurique allant de plus que 1,8 mole, pour une mole de P2O5 contenu dans la matière brute, à 6 moles, pour une mole de P2O5 contenu dans la matière brute, plus une quantité additionnelle suffisante pour réagir avec les impuretés présentes, en supposant dans le calcul que le P2O5 soit présent sous forme de Ca3(PO4)2. Dans ce cas on utilise de préférence jusqu'à 2,3 moles d'acide sulfurique par mole de P2O5 contenu dans la matière brute, plus la quantité additionnelle néces- saire pour réagir sur les impuretés, généralement on n'emploiera pas plus que 3 moles d'acide sulfurique, en calculant sur la base   susmentionnée,   pour une mole de P2O5 contenu dans la matière brute. 



  Parfois il peut être désiratle d'employer jusqu'à 6 moles d'acide sulfurique pour une mole de P2O5 contenu dans la matière brute, en calculant sur la base susmentionnée, et de neutraliser au moins 

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 une partie de l'acide en excès par de la chaux, du calcaire, ou du calcaire magnésique. 



   Suivant une troisième forme d'exécution de l'invention on utilise un agent susceptible de réagir sur la matière brute de manière à donner du phosphate de calcium soluble, mais sans employ- er de l'acide sulfurique seul ou du sulfate d'ammonium, les dits agents étant utilisés dans des proportions se rangeant à partir de celles théoriquement nécessaires pour réagir sur les impuretés et pour donner une conversion de 80 %, de la teneur en phosphate de la matière, en phosphate dicalcique,   CaHP04,   jusque celles requises pour réagir sur les impuretés et donner une conversion   de'100   %, de la teneur en phosphate de la matière, en phosphate monocalcique, Ca(H2PO4)2.

   Des agents convenables sont les acides phosphoriques ou contenant du phosphore, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique ou-leurs mélanges avec l'acide sulfurique et/ou les sels de potassium, par exemple, le sulfate, le bisulfate, le chlorure et le nitrate, et/ou les sels correspondants de sodium. 



  Les engrais préparés au moyen d'acide phosphorique sont à préférer      à cause de leur haute teneur en P2O5. Dans le cas d'emploi d'acide phosphorique comme agent solubilisant on obtient des engrais de valeur à partir de roches phosphatées moulues lorsqu'on emploie : a)   1,9-3,1   moles de   HPO   par mole de P2O5 qu'elles contiennent, l'acide phosphorique étant employé sous forme de solution aqueuse à 63 %, et b)   5,2-5,6   moles de H3PO4Par mole de P2O5 qu'elles contiennent, l'acide phosphorique étant employé dans ce cas également sous for- me d'une solution aqueuse à63 %. Cet agent solubilisant fournit un engrais granulé à action lente riche en P2O5. 



   Lorsqu'on emploie de la roche phosphatée il faut la mou- dre convenablement, par exemple à une finesse telle qu'au moins 80 % en poids passent par un tamis à 100 mailles, suivant les nor- mes anglaises. Il est désirable que la matière moulue soit bien mélangée à l'agent liquide employé pour 1 dissoudre. On a trouvé   @ -   

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 qu'une quantité allant de 55 à 63 parties en poids de liquide - y compris l'acide - pour 100 parties en poids de roche phosphatée moulue peut être convenablement utilisée pour obtenir une bonne granulation. Lorsqu'on emploie de la roche phosphatée moulue à une finesse telle que 75 à 80 % passent par un tamis à 100 mailles, norme anglaise, il convient d'utiliser environ 60 parties en poids de liquide pour 100 parties en poids de phosphate. 



   Un trait caractéristique surprenant de l'invention est que les grains conservent leur forme et leur dureté après la cal- cination. Ils se déversent librement et se laissent facilement débiter au semoir. 



   Dans ce qui suit le procédé faisant l'objet de la présente invention est illustré par un exemple d'application à la fabrica- tion d'un engrais phosphaté granulé à action lente, préparé à par- tir d'une roche de phosphate minéral et d'acide sulfurique, mais le même procédé, convenablement modifié, peut servir aussi à la fa- brication d'engrais granulés à action lente, fabrication dans la- quelle on emploie de l'acide phosphorique au lieu d'acide sulfuri- que. 



   EXEMPLE. 



   56 livres anglaises (25,39 Kg) de roche phosphatée con- tenant 33 % de P2O5 et 4 % de fluorine, moulue à une finesse telle que   90 %   passent par un tamis à 100 mailles, norme anglaise, sont chargées dans un mélangeur planétaire du type "Liner". On ajoute à la matière, tout en la   remuante   31 livres (14,06 Kg) d'acide sul- furique à 78 % et on continue à remuer pendant 10 minutes environ. 



  On ajoute 6 livres (2,72   Kg)   d'eau, on continue à remuer jusqu'à ce que les grains atteignent la dimension voulue, ce qui ne demande que quelques minutes seulement, et on décharge la matière. 



   On introduit le produit, au cours d'une heure, dans un calcinateur rotatif incliné de 10' X 20" de diamètre (3,05 x 0,51m), chauffé par une flamme de gaz de 2' (0,61 m) de longueur, brûlant   @   

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 sous forme d'un jet situé au centre de l'extrémité de sortie, les conditions étant réglées de manière que   ds   couples thermo-élec- triques, situés près.de la périphérie intérieure du calcinateur à des distances de 1', 5' et 9' (0,31   m, 1,52   m et 2,74 m) de l'ex- trémité d'entrée, respectivement, indiquent des températured con- stantes de   317 C,   406 C et   3600C   et que le point le plus chaud, situé à 6 1/2' (1,98 m) de l'extrémité d'entrée du four, soit à 450 C.

   Le calcinateur est muni d'une porte et la position de cette dernière est réglée de manière que toute la matière granulée passe par le calcinateur en trois heures à partir de l'entrée. 



   Le produit contient 26% de P2O5 total et accuse un rapport fluorine/ P2O5 de 0,025 ou moins, comparativement à un rapport initial de 0,154. 



   Après tamisage on obtient 40 livres (18,14 Kg) d'un produit granulé passant par des tamis de 5 à 25 mailles, normes anglaises. La matière à grains plus gros est broyée et ensachée ensemble avec le produit, tandis que les fines sont de nouveau soumises au procédé avec la charge suivante. 



   On aurait pu varier la quantité d'eau, employée pour la granulation, de 3 à 10 livres (1,36 Kg à 4,53 Kg) pour obtenir des résultats aussi avantageux. 



   REVENDICATIONS.      

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

Claims (1)

1. 1. Procédé de' préparation de nouveaux engrais phospha- tés granulés; caractérisé en ce qu'on traite une matière phosphatée, contenant du phosphate de calcium, par un agent capable de réagir sur les composés, présents dans cette matière, de manière à donner des phosphates de calcium solubles; on granule le produit, éven- tuellement à l'aide d'additions aqueuses, si c'est nécessaire; et, après que la granulation s'est produite, on applique au produit granulé un chauffage à une température de 200 -600 C de manière à obtenir des produits dans lesquels le P2O5 devient lentement efficace et qui accusent une faible solubilité dans l'eau et dans l'acide <Desc/Clms Page number 8> citrique s'ils sont d'abord appliqués au sol.

   2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on emploie une proportion d'agent solubilisaht se rangeant à partir de celle qui est théoriquement suffisante pour réagir sur les impuretés contenues dans la matière phosphatée et pour don- ner une conversion de 80 % de la teneur en phosphate de la matière en phosphate dicalcique, jusqu'à au moins celle requise pour réagir sur les impuretés et donner une conversion de 100 % de la teneur en phosphate de la matière en phosphate monocalcique Ca(H2PO4)2.

   3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière phosphatée est de la roche phosphatée moulue.

   4. Procédé suivant la revendication 1, 2 ou 3, carac- térisé en ce que l'agent solubilisant est choisi parmi les acides sulfurique et phosphorique.

   5. Procédé suivant la revendication 1, 2 ou 3, caracté- risé en ce que l'agent solubilisant est choisi parmi les acides nitrique et chlorhydrique.

   6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'agent solubilisant contient ou com- prend un sel de potassium.

   7. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on prépare d'abord du superphosphate au du superphosphate double ou triple, on opère sa granulation à l'aide d'eau et on le chauffe à une température comprise dans la gamme indiquée.

   8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on chauffa la matière à une température supérieure à 250 C.

   9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on chauffe la matière pendant 1 à 3 heu- res à la température indiquée.

   10. Procédé suivant l'une.quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que la quantité totale de liquide employé A <Desc/Clms Page number 9> pour la dissolution et la granulation est de 55 % à 63 % en poids de la roche phosphatée moulue.

   11. Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 10,caractérisé en ce qu'on exécute la granulation dans un culbuteur, un granulateur à tambour, un granulateur à palettes, ou un mélangeur planétaire.

   12. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'on exécute la calcination dans un calcinateur rotatif.

   13. Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 4 ou 8 à 12 inclusivement, caractérisé en ce qu'on utilise de 0,6 mole à 1,8 mole d'acide sulfurique par mole de P2O5 con- tenu dans la matière brute, Plus une quantité additionnelle suffisante pour réagir sur les impuretés présentes, en supposant dans le calcul que le P 0 soit présent sous forme de Ca3(PO4)2.

   14. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'on utilise de 0,8 à 1,3 mole d'acide sulfurique par mole de P2O5, plus la quantité additionnelle nécessaire pour réagir sur les impuretés.

   15. Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 4 ou 8 à 12 inclusivement, caractérisé en ce qu'on utilise de plus que 1,8 mole d'acide sulfurique par mole de P2O5 contenu dans la matière brute, à 6 moles d'acide sulfurique par mole de P2O5 contenu dans la matière brute, plus une quan- tité additionnelle suffisante pour réagir sur les impuretés présentes, en supposant dans le calcul que le P205soit présent sous forme de Ca3(PO4)2.

   16. Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 4 ou 8 à 12 inclusivement, caractérisé en ce qu'on fait réagir sur de la roche phosphatée moulue de 1,9 à 3,1 moles de H3PO4 par mole de P2O5 contenu dans la roche phosphatée.

   17. Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 4 ou 8 à 12 inclusivement, caractérisé en ce qu'on fait <Desc/Clms Page number 10> réagir sur de la roche phosphatée moulue de 5,2 à 5,6 moles de HPOpar mole de P2O5 contenu dans la roche phosphatée.

   18. Procédé de préparation d'engrais phosphatés granulés, en substance comme décrit ci-dessus avec référence à l'exemple cité.

   19. Engrais phosphatés granulés préparés par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 18.