BE508489A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE PERFECTIONNE DE FABRICATION D'ENGRAIS. 



   Il est généralement admis que l'acide phosphorique contenu dans un engrais est d'autant plus facilement assimilable par les plantes qu'il est plus soluble dans le citrate d'ammonium. La valeur marchande d'un engrais et son efficacité agronomique sort ainsi étroitement liées à la solubilité dans le citrate   d'ammonium   
Or, la fabrication d'engrais phosphaté comprend ordinaire- ment une solubilisation de l'acide phosphorique d'un phosphate naturel par un acide minéral, tel que l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, 1'acide nitrique ou   l'acide   phosphorique Il y a toutefois intérêt à éviter que l'engrais final ait une acidité très accentuée, car des engrais fortement acides présentent de -sérieux,

   inconvénients De tels engrais en particulier peuvent attaquer les sacs dans lesquels ils sont transpor- tés et s'ils sont mélangés avec des produits azotés, ils peuvent donner lieu à des pertes d'azote. 



   C'est pourquoi les engrais sont ordinairement soumis à une neutralisation. Cependant, on constate que cette neutralisation a pour effet de diminuer la solubilité de   l'acide   phosphorique dans le citrate d'ammonium. 



   D'autre part, au cours du séchage, une fraction de l'acide phosphorique précédemment solubilisé devient insoluble dans le citrate d' ammonium, et cette fraction est d'autant plus grande que la température de séchage est plus élevée. 



   Enfin même si-la neutralisation a été incomplète et le sécha- ge effectué à basse température, on constate parfois que la solubilité de l'engrais ne se maintient pas à une valeur constante et qu'elle diminue au cours du temps 
Les auteurs de la présente invention ont découvert que cette diminution de solubilité pouvait être évitée par une addition convenable 

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 d'un composé de magnésium. 



   Suivant cette invention, on ajoute, à un stade quelconque de   la   fabrication d'un engrais phosphaté, un composé de magnésium, le poids de magnésium contenu dans ce composé représentant une proportion de 0,1à 2 % par rapport au poids de l'engrais fini. 



   L'invention est notamment applicable aux procédés comprenant 1' attaque d'un phosphate naturel par l'acide nitrique et la neutralisation de la masse. Dans ce cas, suivant une réalisation préférée de l'invention le composé de magnésium qu'il s'agit d'ajouter est introduit dans la masse résultant de l'attaque avant neutralisation de cette masse. 



   Les auteurs de l'invention ont constaté que si, après avoir effectué cette addition de magnésium, on neutralise la masse par une base, ou tout autre agent neutralisant, l'acide phosphorique contenu dans 1'engrais final est soluble dans le citrate d'ammonium. 



   Dans certains cas cependant, la solubilité n'est pas parfaite, mais les inventeurs ont observé qu'elle devenait totale si l'on   introdui-   sait des ions sulfuriques 
Selon une forme d'exécution particulière de l'invention, on ajoute au produit de l'attaque d'un phosphate naturel par l'acide nitrique et avant neutralisation,non seulement des ions magnésium, mais encore des ions sulfuriques en quantité égale aux ions magnésium, la proportion adoptée étant d'au moins 20 molécules Mg et 20 molécules S04 pour 100 molé- cules P2O5. 



   Dans la réalisation pratique de l'invention, on utilise de pré- férence, pour l'attaque en elle-même connue, du phosphate naturel, de l'a- cide nitrique à 50% environ, c'est-à-dire de l'acide commercial. La quan- tité d'acide nitrique utilisée dépend de la composition du phosphate natu- rel. Elle doit être au moins égale à celle nécessaire pour que tout.l'a- cide phosphorique devienne soluble dans   l'eau.   L'excès d'acide est déter- miné en fonction de l'engrais qu'on désire obtenir. 



   Au produit de l'attaque on ajoute des ions magnésium sous forme d'un composé quelconque de ce corps (oxydes, sels de magnésium tels que car- bonates, silicates, phosphates, ou matières naturelles contenant ces corps). 



   Si la quantité de magnésium à incorporer dans la masse résultant de l'attaque doit être, comme on l'a indiqué ci-dessus, au moins égale à   20 molécules de magnésium pour 100 molécules de P2O5, c'est qu'une additicn moindre conduirait à une solubilité incomplète de l'acide phosphorique dans   le citrate d'ammonium. Une addition plus importante ne serait pas nuisi- ble, mais ne procurerait aucun avantage   sensible.   



   Il convient de remarquer que la quantité de magnésium incorporée peut être très faible. 



   La proportion indiquée ci-dessus correspond à 20 x 24 ou 480 par-   ties de magnésium (en poids) pour 100 x 142 ou 14.200 parties de P2O5 soit 3,4 % et si l'engrais complexe finalement obtenu titre par exemple 10 %   d'acide phosphorique, la proportion de magnésium dans cet engrais est de   0,34%   seulement 
Quant aux ions sulfuriques, ils peuvent être introduits sous forme d'acide sulfurique, ou d'un sulfate, tel qu'un sulfate alcalin ou al-   calino-terreux. o   
La proportion d'ion sulfurique incorporé à l'engrais selon l'in-   vention est très minime.

   Les ions- SO4 sont ajoutés en quantités égales aux ions Mg et comme 96 grammes d'ions SO4 correspondent à 24 grammes d'ions magnésium la proportion de SO4 par rappot à l'engrais final doit être 96 x 0,34%   soit   1,36 %.   4 24 
Cette quantité est au moins 5 fois plus faible que celle néces- saire pour fixer à l'état de sulfate de calcium tout le calcium restant à l'état de nitrate après l'introduction d'ammoniac. 

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   La masse d'attaque ayant été additionnée d'ions magnésium et d'ions sulfuriques, on la traite par l'ammoniac qu'on introduit de préfé- rence à l'état gazeux par injection directe dans la pâte, convenablement agitée. 



   L'addition d'ammoniac a pour effet de neutraliser la pâte et de convertir en phosphate bicalcique l'acide phosphorique mis en solution au moment de l'attaque. Il se forme en même temps du nitrate d'ammonium aux dépens d'une partie du nitrate de calcium présenté 
L'addition de l'ammoniac est poursuivie jusqu'à réaction fran- chement alcaline de la masse,la phase liquide atteignant finalement un   pH   voisin de 10. 



   L'invention permet de réaliser dans de bonnes conditions un pro- cédé qui n'a pu être appliqué industriellement jusqu'à présent parce qu'il conduisait à une solubilité insuffisante de l'acide phosphorique dans le citrate d'ammonium. Ce procédé consiste à attaquer un phosphate naturel par l'acide nitrique, à ajouter du gaz ammoniac pour précipiter le phos- phate bicalcique, puis du carbonate ou 'bicarbonate d'ammonium(pu encore du gaz carbonique et de l'ammoniac) pour convertir le nitrate de calcium, sel très avide   d'eau   en nitrate d'ammonium et en carbonate de calcium. 



   Un tel procédé aurait été moins coûteux que les procédés actuels puisqu'il fixait le calcium du nitrate de calcium sous la forme de carbonate de calcium,au lieu de le fixer à l'état de sulfate ou de phosphate de cal- cium. Mais il se heurtait jusqu'à présent à l'impossibilité de fixer une quantité appréciable de gaz carbonique dans la pâte à un pH très inférieur à 7 et si l'on neutralisait jusqu'à un pH voisin de 7, on diminuait la so- lubilité du phosphate bicalcique dans le citrate d'ammonium. 



   Grâce à l'addition d'un composé de magnésium effectuée confor- mément à la présente invention, le procédé qui vient d'être mentionné peut être réalisé industriellement car un pH voisin de 10 peut être atteint sans qu'il en résulte aucune diminution de la solubilité dans le citrate d'ammo- nium. 



   Suivant un mode de réalisation de l'invention, après avoir ajou- té au produit de l'attaque d'un phosphate naturel par l'acide nitrique, des ions magnésium et éventuellement une quantité équivalente d'ions sulfuriques, on introduit dans la pâte, de l'ammoniac en quantité équivalente à l'acide nitrique utilisé pour l'attaque, puis du gaz carbonique jusqu'à neutralisa- tion de tout l'excès d'ammoniac. 



   La pâte peut alors être séchée et granulée., et l'engrais ainsi obtenu est   épandable.   



   On peut toutefois avant séchage ajouter à la masse un sel de po- tassium si l'on désire que l'engrais final contienne de la potasse. 
 EMI3.1 
 



  Exem-ple d' exéoution l 
On attaque 1.000 kilogrammes de phosphate de calcium naturel du Maroc à 33 % de P2O5 par   1.464   kilogrammes d'acide nitrique à 50 %. 



   La pâte obtenue est traitée par 80 kilogrammes de gaz ammoniac de façon à transformer tout P2O5 en phosphate bicalcique. La masse est en suite introduite dans une cuve'étanche et additionnée de 550 kilogrammes   en:   bicarbonate   d'ammonium   cristallisé de façon à transformer tout le nitrate de calcium en nitrate d'ammonium et en carbonate de calcium. 



   La pâte ainsi obtenue est mélangée au produit sec résultant d'une opération antérieure puis additionnée de 120 kilogrammes de sulfate de magnésium hydraté. 



   On procède alors à la granulation et les granules obtenus sont introduits dans un séchoir rotatif et les fines sont remises dans le circuit pour une nouvelle granulation. 



   On obtient 20300 kilogrammes d'un engrais contenant : 

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14 % de P205 soluble dans le citrate d'ammonium
7 % d'azote ammoniacal et 
7 % d'azote nitrique. 



   Exemple   d'exécution   II. 



   On prend   2.500   kilogrammes de phosphate du Maroc type Louis Gentil titrant 32 % P2O5et on les traite par 3.230 litres d'acide nitrique à 
 EMI4.1 
 54 0 
Au produit de cette attaque on ajoute 260 kilogrammes de nitrate   de magnésium (N0) Mg, 6 H2O et 188 kilogrammes de sulfate de calcium dihydraté; on injecte ensuite 650 kilogrammes d'ammoniac.

   On refroidit la pâte   au-dessous de 60  C, puis on introduit   450   kilogrammes de gaz carbonique.' 
Après séchage de la pâte, on obtient   6a000   kilogrammes d'un en- grais contenant : 
 EMI4.2 
 Azote nitrique oooaoeooeoaoaoooooooooaoo z35 % Azote ammoniacal ooooeoooooaooaooasooae'o 83 % Acide phosphorique total ............0.0. 13, 2 % Acide phosphorique soluble dans le 
 EMI4.3 
 citrate d'ammonium o 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o e o 13, 1 % Acide carbonique o0000000ooooosoevoeoooe f Exemple d'exécutionIII. 



   On attaque,comme dans le cas précédent,par 3.230 litres d'acide nitrique à 54 %,   2.500   kilogrammes de phosphate du Maroc type Louis Gentil titrant   32 %   de P2O5. 



   Le produit de l'attaque est additionné de 270 kilogrammes de sul-   fate de magnésium SO4 Mg, 7 H2O, on injecte ensuite dans la pâte 650 kilogrammes d'ammoniac. Apres refroidissement, on injecte 450 kilogrammes de gaz   carbonique et on opère le séchage. 



   On obtient ainsi   5.860   kilogrammes d'un engrais contenant : 
 EMI4.4 
 Azote nitrique eoooaeoaoeooooeoooeoaeeao 8,7 % Azote ammoniacal o000oooooeaonoooeaooooo Oy6 % Acide phosphorique total ............... 13 ?5 % Acide phosphorique soluble dans 
 EMI4.5 
 le citrate d'ammonium ooooooeoaooooo0000 13,0 % Acide carbonique .................<,..<,.. 7?5 % 
Quel que soit le mode de réalisation adopté, l'engrais final n'exerce,en raison du pH élevé qu'il est possible d'obtenir, aucune ac- tion oorrosive notamment sur les sacs utilisés pour l'emmagasinage et le transport. Comme il est pratiquement soluble en totalité dans le citrate d'ammonium, sa valeur marchande et agronomique est très élevée. Sa solu- bilité dans le citrate d'ammonium subsiste d'ailleurs intégralement au cours d'un emmagasinage prolongé.

   Le procédé fournit donc un engrais de haute qualité, ayant un pouvoir fertilisant très élevé. 



   Le procédé de fabrication faisant l'objet de l'invention est en outre économique, car il ne comporte l'utilisation d'aucun agent coûteux pour la fixation du calcium. 



   Enfin les manipulations et les pertes sont réduites au minimum car le procédé ne comporte aucune séparation (par filtration, décantation, centrifugation,   etc ... ).  

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1 ) Un procédé de fabrication d'un engrais phosphaté, caractéri- sé en ce qu'on ajoute, à un stade quelconque de la fabrication d'un tel en- grais, un composé de magnésium, le poids de magnésium, contenu dans ce com- posé représentant une proportion de 0,1 à 2 % par rapport au poids de l'en- grais fini.

   2 ) Un procédé conforme à la revendication 1 et comprenant l'at- taque d'un phosphate naturel par l'acide nitrique et neutralisation de la m as- se, ce procédé étant caractérisé en ce que le composé de magnésium est ajou- téà la masse résultant de l'attaque avant neutralisation de cette masse.

   3 ) Un procédé conforme aux revendications 1 et 2 et caractérisé en ce qu'on ajoute au produit de l'attaque avant neutralisation, des quan- tités égales d'ions magnésium et d'ions sulfuriques dans la proportion d'au moins 20 molécules Mg et 20 molécules SO4 pour 100 molécules P2O5. moins molécules Mg et molécules SO4 pour 100 molécules P2O5.

   4 ) Un procédé conforme à la revendication 2 ou à la revendica- tion 3, suivant lequel, après addition d'ions magnésium et éventuellement d'ions sulfuriques, on introduit dans la pâte, de l'ammoniac en quantité équivalente à l'acide nitrique utilisé pour l'attaque, puis du gaz carboni- que jusqu'à neutralisation complète de tout l'excès d'ammoniac.