BE483783A

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Publication number: BE483783A
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Description

Procédé pour la fabrication de
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phosphate monocaloico-dimagnésique phosphate dicalcico-monomagnésique phosphate monocalcico-monomagnésique.

La tribasicité de l'acide phosphorique permet de for- mer trois sels au moyen d'un seul métal. Toutefois, les trois valences de la molécule d'acide phosphorique peuvent être également combinés avec deux métaux ou deux combinai- sons métalliques, comme c'est le cas pour le phosphate ammo- niaco-magnésien connu. Mais le calcium et le magnésium peu- vent aussi combiner ensemble les trois valences d'une molé- cule d'acide phosphorique, de sorte qu'il se forme les com-
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binaisons CaMg2(P04)2' Ca2gg(204)p et C8MéEg(h0)g.

Tandis qu'un excédent d'alcali est avantageux et néces- saire pour former du phosphate ammoniaco-magnésien, les phos- phates calcico-magnésiques ne se forment que si l'on évite un excédent d'alcali libre pendant la précipitation. C'est pour cette raison que dans le procédé du brevet belge 401622 relatif à la préparation des trois phosphates caloico-magné- siques, la précipitation des phosphates ne s'effectue que dans des solutions très diluées et au moyen de précj-pitants

fortement délayés. Mais ainsi le volume des solutions de réaction devient si grand qu'il finit par constituer un ob- stacle à la réalisation technique. De plus, l'utilisation de lessives finales si diluées est peu économique.

Le pro- blème se posait donc de trouver un procédé plus avantageux pour la préparation de phosphates calcico-magnésiques.

Le procédé cité présente encore un autre désavantage pour la production de ces sels. Etant donné que presque tous les phosphates bruts contiennent plus de calcium qu'il ne convient au phosphate tricalcique, la séparation du calcium excédant doit s'opérer au moyen d'un sulfate qui ne contient pas de magnésium, si toutefois, d'après le procédé cité, le sulfate de magnésium devrait être employé comme sulfate solu- ble dans l'eau. Mais même s'il n'est pas utilisé de sulfate de magnésium pour la précipitation du calcium, le magnésium nécessaire doit être fourni par un sel magnésien soluble dans l'eau. Deux sels techniques sont donc toujours requis pour ce procédé de fabrication. Ce fait constitue aussi une des raisons pour lesquelles il y a lieu de chercher un procédé qui ne présente pas cet inconvénient.

En soi, l'utilisation de sels techniques pour la produc- tion d'engrais revient toujours trop cher. On s'appliquera donc toujours à utiliser des sels bruts et de les transformer par l'un ou l'autre procédé en sels techniques. L'améliora- tion ainsi obtenue est susceptible de compenser une partie des frais de fabrication et d'abaisser le prix de revient
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des phosphates caloico-magnésiques.

Etant donné aussi que les sels techniques employés dans le procédé cité contiennent en outre de fortes quantités d'eau - 56% pour le sulfate de sodium et 75% pour le chlorure de magnésium -, leur utilisation devient fort onéreuse par- suite des frais supplémentaires à supporter pour transport, emballages etc. Produire à meilleur compte les phosphates calcico-magnésiques, qui présentent tant d'avantages pour l'alimentation des plantes, est par conséquent motivé par des considérations très importantes.

Le présent procédé permet de préparer ces phosphates oalcico-magnésiques sans présenter les inconvénients des procédés connus, que nous venons de décrire succinctement.

Il a été constaté que la précipitation des phosphates des solutions de réaction s'opère très simplement et rapide- ment par l'emploi d'hydroxyde de magnésium, tout particuliè- rement si l'hydroxyde de magnésium est utilisé sous forme de produit précipité chimiquement. La magnésite hydratée pré- cipite également les phosphates; il lui faut toutefois deux fois plus de temps que pour l'hydroxyde précipité et on l'ob- tient rarement aussi pur que ce dernier.

Il a été découvert que c'est l'hydroxyde de magnésium qui constitue la combinaison qui convient particulièrement pour la précipitation des phosphates calcies-megnésiques puisque sa réaction alcaline est suffisante pour la précipi- tation des phosphates dans les combinaisons citées. Seul un très fort excédent de cette combinaison fait naître des mélanges de phosphate tricalcique et de phosphate trimagné- sique dans les solutions de réaction, tandis que, si une lessive de potasse, de soude ou d'ammonium est utilisée com- me précipitant, tout enrichissement local de celles-ci pro- voque déjà la précipitation de ces combinaisons désagréables dans le récipient de précipitation.

La production, de phosphates calcico-magnésiques est donc assurée par l'utilisation d'hydroxyde de magnésium comme moyen de précipitation.

Le faible degré d'alcalinité de l'hydroxyde de magnésium, de même que sa faible solubilité dans l'eau permettent la précipitation des phosphates de solutions concentrées. La dilution désavantageuse préalable des solutions de réaction est ainsi évitée. Une dilution sensible des solutions par l'action du précipitant même ne se produit pas, étant donné que pour 40 parties de NaOH destinées à la précipitation d'égales quantités de sel, il ne faut que 29,1 parties de Mg(OH)2 et que l'hydroxyde de magnésium comme précipitant

n'est fourni qu'avec seulement 60% d'eau, l'hydroxyde de sodium, par contre, doit être fourni comme lessive à 10%, donc avec 360 parties d'eau.

L'hydroxyde de magnésium n'est pas capable de causer des précipitations de solutions de sels magnésiques, comme cela se produit avec la soude, la potasse ou l'hydrate d'- ammonium. Les solutions de réaction peuvent par conséquent présenter sans inconvénient un excédent de sels magnésiques avant la précipitation des phosphates. Ce fait permet de précipiter tout le calcium en excès du phosphate brut et cela uniquement au moyen de sulfate de magnésium. Pour la précipitation du calcium et l'addition de magnésium, la four- niture d'un seul sel suffit par conséquent. Par l'utilisa- tion d'hydroxyde de magnésium comme précipitant pour les phosphates on réalise donc l'économie d'un sel.

Si, par le présent procédé, on résout deux problèmes par une opération, l'emploi du sel magnésique brut kiésérite, comme fournisseur de magnésium et de sulfate, constitue par rapport aux sels techniques - le sulfate de sodium ou le chlorure de magnésium - un autre avantage de ce procédé.

Etant donné que du sel magnésique brut on obtient par le présent procédé du chlorure de magnésium ou du nitrate de magnésium, il se produit par conséquent une amélioration du sel brut, qui s'est révélée extraordinairement avantageuse par rapport au prix de revient des phosphates produits d'après le présent procédé.

De plus, comme la kiésérite contient tout au plus 20% d'eau et d'impureté, le sulfate de sodium toutefois au moins 56, le chlorure de magnésium même 75%, et que pour la préci- pitation d'une quantité égale de sulfate il faut 142 parties de Na2S04, mais seulement 120,4 parties de MgS04, le progrès technique du présent procédé apparait aussi par des chiffres.

Le sous-produit obtenu par le procédé, sous forme de chlorure de magnésium ou de nitrate de magnésium, sert à l'ob-

tention d'hydroxyde de magnésium, qui est utilisé pour la précipitation des phosphates. Cet hydroxyde de magnésium est cependant obtenu d'une façon beaucoup plus simple et économique que la production de lessive de soude provenant de la solution de chlorure de sodium d'après le' procédé con- nu, puisque l'hydroxyde de magnésium peut déjà être précipi- té de ces solutions par du lait de chaux. Et le sel de cal- cium, le chlorure ou le nitrate ainsi produit trouve de nou- veau une meilleure utilisation que le chlorure de sodium.

La présente invention présente donc de gros avantages sur le procédé connu. Les progrès techniques réalisés sont d'une importance décisive; ils ne pouvaient être réalisés qu'à la suite de la découverte: que l'hydroxyde de magnésium convient particulièrement pour la précipitation des phospha- tes calcico-magnésiques.

Le procédé consiste en ce que les phosphates calcico- magnésiques CaMg2(PO4)2, Ca2Mg(P04)2 et CaMgH2(PO4)2 se pré- cipitent d'une solution acide de phosphate brut, désagrégé par les acides chlorhydrique ou nitrique, au moyen d'hydro- xyde de magnésium, après avoir enlevé au préalable de la so- lution de réaction la chaux excédante dont la précipitation, sous forme de sulfate de calcium, a été effectuée par l'addi- tion de sulfate de magnésium, tandis que des sels magnésiques sont ainsi introduite dans la solution. Les phosphates préci- pités sont séparés de la solution saline de magnésium, lavés, séchés et broyés. La solution saline de magnésium sert à l'- obtention de l'hydroxyde de magnésium nécessaire au procédé.

L'exemple de fabrication qui suit indique les quantités de matières qui entrent en réaction.

Exemple de fabrication:
100 kg. de phosphate brut de la composition suivante: P2O5 36,0% CaO 52,0%
CO2 7,4% substances insolubles 3,4 % impuretés 1,9 %

sont versés dans 165 kg. d'acide chlorhydrique à 30% de HC1, ou dans 80,2 kg. d'acide nitrique à 66% de HNO3 et mélangés avec 200 kg. d'eau. La désagrégation terminée, la matière non dissoute est séparée de la solution de désagrégation et celle-ci est mélangée à 118,3 kg. de kiésérite d'une teneur de
MgO 27,0 %
SO3 54,0 %
H2O 12,1 % impuretés 6,9
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pour obtenir les sels Caadg2(P04)z et CaMgH2(P04)2 ou à 73,0 kg. pour obtenir le sel Ca2Mg(P04)2.

Le sulfate de calcium produit est ensuite séparé de la solution de réaction.

Pour obtenir la précipitation du sel CaMg2(PO4)2, la solution de réaction est mélangée à 73,9 kg., celle du sel
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CaMg(P04)2 à 75,8 kg. ou celle du sel CaMgHg(P04)2 à 3'1,1 kg. d'hydroxyde de magnésium et fortement agitée. L'hydro- xyde de magnésium a la teneur suivante: Mg(OH)2 40 %
H2O 60 %.

Les sels précipités, séparés de la solution, lavés et sèches possèdent un degré de pureté de 90-95%.

Il est obtenu: environ 75 kg. de sel CaMg2(P04)2 " 80 kg. de sel Ca2Mg(P04)2 " 70 kg. de sel CaMgH2(P04)2.

La lessive finale contient pour les sels CaMg2(PO4)2 et CaMgH2(P04)2 environ 70 kg. de MgCl2 ou 109 kg. de Mg(NO3)2 et pour le sel Ca2Mg(PO4)2 environ 44 kg. de MgCl2 ou 68,5 kg. de mg(NO2)2, selon qu'il a été employé, pour la désagrégation, de l'acide chlorhydrique ou de l'acide nitrique.

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Claims

Revendications: 1.) Procédé pour la préparation des phosphates calcico-ma- gnésiques CaMg2(P04)2, Ca2Mg(P04)2 et CaMgH2(P04)2 par la précipitation alcaline de solutions de désagrégation <Desc/Clms Page number 7> acides de phosphate brut obtenues par addition d'acide chlorhydrique ou d'acide nitrique en présence de com- binaisons magnésiques après séparation préalable de la chaux excédante obtenue des solutions de désagrégation de phosphate brut par précipitation au moyen de sulfates solubles, caractérisé en ce que la chaux excédante est précipitée et séparée par l'addition de sulfate de ma- gnésium et qu'ensuite les phosphates calcico-magnésiques sont précipités et séparés de la solution par l'addition de quantités convenables d'hydroxyde de magnésium.

2.) Procédé d'après la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est utilisé comme sulfate de magnésium des minéraux magnésiques, comme par exemple la kiésérite.-