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Publication number: BE487856A
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Description


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  "Méthode pour neutraliser les solutions ou les produits de fu- sion acides de nitrate contenant des ions de phosphate.?? - 
La présente invention se rapporte à la neutralisation de nitrates acides contenant des ions de phosphate. Comme exem- ple de pareils nitrates d'intérêt technique, on peut mentionner la masse de nitrate de calcium qui est formée par cristallisa- tion à partir d'une solution produite par le traitement de phos- phate brut avec de l'acide nitrique. Cette masse de cristal a une certaine teneur en acide et doit, de préférence après avoir 

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 été dissoute, être neutralisée avant de subir un traitement ul- térieur, par exemple une conversion en engrais azotés. 



   On a proposé de .neutraliser ce nitrate acide contenant des ions de phosphate, à l'état solide, par addition de poudre de pierre calcaire, de chaux libre, d'ammoniaque ou de carbonate d'ammoniaque. 



   On a trouvé, cependant, que par la neutralisation des cristaux de nitrate avec eau mère concomitante, au moyen de pou- dre de pierre calcaire, de chaux éteinte ou calcinée, on n'ob- tient pas un pH suffisamment élevé. 



   Si, d'autre part, les cristaux sont dissous dans l'aau ou fondus (par solution ou dissolution, on désigne dans la suite de l'exposé à la fois une solution et un produit de fusion ou à la fois une dissolution et une fusion), on obtient l'avantage que des produits de neutralisation précipités peuvent être sépa- rés du nitrate, par exemple par filtration. 



   Une dissolution fournit, en outre, des conditions plus favorables pour une neutralisation poussée, et des procédés pra- tiques ont été trouvés pour neutraliser avec de l'hydrate de calcium et de la chaux. 



   Lorsqu'on tente de neutraliser la solution au moyen de carbonate de calcium, qui est le composé le moins cher pouvant être pris en considération, un pH d'environ 4 peut être obtenu dans les conditions les plus favorables, mais, en pratique, on a trouvé que cette valeur était loin d'être atteinte. 



   On a trouvé que la valeur du pH de la solution au cours des différentes phases du processus de neutralisation, est déci- sive pour autant que l'on opère la neutralisation avec du car- bonate de calcium. Plus particulièrement, on a trouvé qu'afin d'être certain de réaliser la neutralisation du carbonate de calcium à un pH d'environ 4, on doit ajouter une proportion de la base (hydrate) telle que le pH de la solution soit amené à une valeur d'au moins 2,5 , de préférence 3,0 à 3,5. 

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   Si la solution à neutraliser est libre de composés de fluor, ou si sa teneur en fluor est inférieure à environ 0,3%, il apparaît que la neutralisation est terminée à un pH d'environ 1,5, même si un grand excédent de pierre calcaire est ajouté, lorsque le processus est effectué à   50 -0    C, ce qui est habituellement le cas. Il est vrai qu'en chauffant jus- qu'à environ 100  C pendant une période de temps considérable, la neutralisation peut être poussée quelque peu plus loin, mais ceci ne constitue pas une solution techniquement satisfaisante. 



   On a constaté avec surprise que, si par neutralisa- tion de solutions acides de nitrate, qui contiennent des ions de phosphate, une petite quantité d'une base, par exemple de la chaux calcinée, de l'hydrate de calcium, de l'hydrate de soude ou de l'ammoniaque, suffisante pour élever le pH au- dessus de 2,5, est ajoutée d'abord, le pH ne diminuera pas de façon appréciable   paraddition   d'autres quantités de solution acide de nitrate et de suspension de carbonate de calcium mê- me si l'on ajoute plus de base, et la neutralisation se pour- suit jusqu'à un pH d'environ   4   par exemple, lorsque des quan- tités suffisamment grandes de carbonate de calcium sont ajou- tées.

   La petite quantité de base ajoutée n'est, par conséquent, apparemment pas consommée pendant la neutralisation au   carbo-   nate de calcium, mais a pour effet"d'amorcer" le processus. 



  Toute addition de base ultérieure pendant la neutralisation, pour maintenir le pH à la valeur désirée, sera par conséquent inutile. 



   Après neutralisation au carbonate de calcium, le pH peut être poussé jusqu'à la valeur désirée par addition d'am- moniaque ou de quelque autre base. 



   La méthode selon l'invention peut être effectuée de façon continue ou discontinue et en une ou plusieurs phases. 

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   Pour rendre plus aisée la compréhension de la méthode selon l'invention, celle-ci sera décrite ci-dessous avec réfé- rence au dessin ci-annexé qui illustre schématiquement et à titre d'exemple la disposition d'une installation convenant pour mettre la méthode en pratique. 



   Le dessin montre schématiquement une installation pour réaliser la méthode par neutralisation d'une solution ayant une faible teneur en fluor. 



   Une solution acide (contenant des ions de phosphate) de nitre est fournie à un récipient 1, muni d'un agitateur 2, en un courant constant par le conduit désigné par 3. En même temps, il vient au récipient 1, par le conduit 6 et venant du récipient 4, un courant réglé de farine ou fleur de pierre calcaire en suspen- sion, en quantité suffisante pour neutraliser la solution dans le récipient 1 jusqu'à un pH d'environ 4. Le récipient 4 est mu- ni d'un agitateur 5, et la farine de pierre calcaire y est ame- née, comme on l'a indiqué en 7. Par addition d'une base dissoute venant du récipient 8, par exemple de la chaux calcinée dissoute dans une solution de nitre, le pH dans le récipient 1 est amené au départ, jusqu'à 3-3,5, sur quoi cette addition est arrêtée.

   Le récipient 8 est muni d'un agitateur 9, et l'addition de chaux calcinée au récipient 8 est indiquée en 10. La base est alimentée au récipient 1 par un conduit 11 muni d'un système de soupape 12. 



  Lorsqu'on ajoute, au départ;, à la solution se trouvant dans le récipient 1 une base suffisante pour amener le pH à 3-3,5, la neutralisation se poursuivra, par un séjour suffisamment long dans le récipient 1, jusqu'à un pH de 3 à 4. 



   Par un trop-plein indiqué par 13, la solution subissant le traitement passe dans le récipient 14 où elle est neutralisée ensuite avec du NH3 jusqu'à un pH d'environ 6. L'ammoniaque est ajoutée comme indiqué en 15. Lorsque la solution a été neutrali- sée pour la seconde fois, elle est amenée par le conduit 17, à l'aide d'une pompe 18, vers l'installation de filtrage indiquée en 19, et de là, plus loin, en vue d'un traitement ultérieur. 

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  Comme on l'a indiqué en 20, la quantité de solution complètement neutralisée, nécessaire pour la suspension de la fleur de pierre calcaire ou de la chaux calcinée, est renvoyée vers le récipient   4   ou, alternativement, vers le récipient 8. 



   Exemple. 



   Une solution acide de nitre ayant la teneur suivante 
Ca (NO3)2 45% 
HNO3 libre 3,4% 
P2O5 0,67% 
F 0,12% pH = environ-1 (mesuré avec une électrode de verre) a été neutralisée avec une suspension de farine de pierre cal- caire (contenant environ 700 gr. de CaCO3 par litre) à 80 C 
Un courant continu de 'lessive de nitre et un courant continu de farine de suspension de pierre calcaire (dans une quantité correspondant à un excès d'environ 5-10 gr. CaCO3 par litre) sont amenés dans un récipient de précipitation de dimen- sions telles que le mélange reste dans le récipient pendant en- viron une heure en moyenne. 



   Le mélange se règle lui-même à un pH de 0,9. 



   Par addition d'une quantité appropriée de Ca(OH)2 dis- sous, le pH est élevé à environ 3,5. 



   Sans autre addition de   Ca(OH)2,   la neutralisation con- tinue est alors poursuivie à un pH de 3,0 à 3,5. 



   En analysant le produit de neutralisation ainsi obtenu, on a trouvé : un excès de farine de pierre calcaire d'environ 8 gr. de CaCO3 par litre précipité : environ 95% de la teneur en F 
100% de la teneur en P2O5 
La solution est finalement re-neutralisée avec du NH3 gazeux à un pH de 6, et ensuite filtrée.

Claims

@ REVENDICATIONS 1. Méthode pour la neutralisation de solutions ou de produits de fusion acides de nitrate qui contiennent des ions de phosphate, avec du carbonate de calcium à une valeur de pH comprise entre 3 et 5, caractérisée par le fait qu'une partie de la solution (produit de fusion) est neutralisée au préalable avec une base jusqu'à un pH d'au moins 2,5, de préférence entre 3 et 3,5, après quoi la neutralisation est effectuée par addi- tion de quantités correspondantes de solution (produit de fusion) acide et de carbonate de calcium.

2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'on emploie comme base pour la neutralisation préa- lable de la chaux calcinée, de l'hydrate de calcium, de l'hy- drate de soude ou de l'ammoniaque.

3. Méthode selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le carbonate de calcium est ajouté sous forme d'une suspension de farine de pierre càlcaire.

4. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisée par le fait que la neutralisation est effectuée d'une façon continue.

5. Méthode pour la neutralisation de solutions ou de produits de fusion acides de nitrate qui contiennent des ions de phosphate, avec du carbonate de calcium en substance comme décrit ici.