BE515595A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE DE FABRICATION DE NaOH9 Na2C039 KOH, K2C039 COMME SOUS-PRODUITS DE FABRICATION D'ENGRAIS PHOSPHATES;, AZOTES ET   POTASSIQUESo   
L'invention concerne un procédé de fabrication des engrais tels que les nitrates de soude et de potasse, de la soude et potasse caustiques, de bicarbonate et carbonate de soude et de potasse, des phosphates bi-- et   trical-   
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 ciques précipités, de phosphate ammoniaco-magnésien et de mono-, bi- et triphos- phates de soude et de potasse, dans lequel on utilise le Na2S04 naturel ou ar- tificiel obtenu par l'attaque de N aCl par H2S04, caractérisé par la succession et l'ensemble des réactions dans lequel le Na2S04 est ajouté à la solution de H2S04 servant à l'attaque de Ca3 (P04)2, ce qui donne le précipité de CaS04 qu'on sépare, et la solution de phosphate monosodique,

   à laquelle on ajoute de dolomie calcinée et   NH3,   'ce qui donne le précipité de   CaHP04   et de NH3MgHP04.6H20 qu'on 
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 sépare et la solution de phosphate bisodique laquelle est traitée par Ca(OH3 ' donnant le précipité de ca3(F04)2 qu'on sépare, et la solution dNaOH dont' une partie, après la séparation de Ca3(P04)2  mise en réaction avec Na2e04 donne le phosphate trisodique   Na3P04   et, avec   C02.Na2C03   et NaHCO3, le résidu de   Ca3 (P04)2   est attaqué par la solution mixte de HNO3 et Na2S04 donnant le   CaS04 qu'on sépare, et la solution mixte de H3P04 et NaN03 à laquelle on ajoute la dolomie calcinée CaO.MgO, ce qui donne la solution mixte de CaH4 (P04)2+     MgH4   (P04)

  2 + NaN03 à laquelle on ajoute   Na2S04.   ce qui donne le   CaS04     qu"on   sépare, et la nouvelle solution mixte de NaH2PO4 qui est traitée par la, dolomie calcinée et NH3 donnant le précipité mixte de CaHP04 et de   NH3MgHP04.6H20   qui est séparé, et la solution mixte finale de Na2HP04 et   NaN03,   laquelle est sou- mise à la cristallisation donnant NaN03 et   Na2HP04   solides. 



   D'autre part le procédé est caractérisé par ce qu'on remplace 
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 le Na2S04 par le K2S04, ce qui donne les produits potassiques au lieu de so- diques et, entre autres KOH et K2CO3 au lieu de NaOH et Na2CO3 ou, en fai- sant réagir le mlange de K2SO4 et Na2SO4, les mûlaneges de sels de potassium et de sodium,. notamment KN03 et NaN03. 



   Dans le cas où l'on ne dispose pas de Na2SO4 naturel (qui se rencontre aux   U.S.A.;   au Canada, au Caucase, ou sous forme de Glauberite 
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 CaS0aaNa2S04 dans les mines de potasse, ou comme sous-produit de raffinage 

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 de sels potassiques de mines, ou comme sous-produits de marais salants), on com- mence les opérations du procédé par l'attaque de NaCl par le H2S04: 1 - 2NaCl +   H2S04 =   Na2S04 + 2HCL. 



   Comme un des buts de l'invention est .l'élimination du CaH4(Po4)2 de la pratique agricole, le HCL est employé pour la fabrication de phosphate bicalcique dit "prûcipit". qui est incomparablement supérieur au superphosphate, lequel est le plus mauvais de tous les engrais phosphatés. Dans le cas où l'on ne désire pas fabriquer le   CaHP04,   le HCl sera rejeté comme déchet, de préfé- rence après la neutralisation par les déchets de carrière de dolomie ou de chaux les produits dont le procédé emploie à profusion des quantités importantes. 



   Le   Na2S04,   artificiel ou naturel, est ajouté à la solution de 
H2S04 servant à la solubilisation de P205 du Ca3(P04)2 naturel qui s'effectue dans les cuves en bois munies d'agitateurs mécaniques et où les doseurs auto- matiques versent lentement la poudre fine de   Ca3(P04)2   et de NA2SO4 solide: 
2 -   Ca3(P04)2   +   2H2S04   + Na2S04 = 3CaS04   +   2NaH2POR 
Après la séparation de   CaS04,   la solution de NaH2P04 est, toujours en agitation et à la température ordinaire, additionnée de poudre fine de dolo- mie calcinée et de NH3: 
3 - 2NaH2P04 + 1/2CAO.

   MgO + NH40H +   l   H20 =   1/2CaEP04   + Na2HP04 + + 1/2NH3MgHPO4.6H2O 
Ce traitement élimine en même temps les impuretés qui se pré- cipitent avec les phosphates et restent avec eux comme cela a lieu avec le superphosphates où ils jouent le role des oligo-éléments: 
Le précipité mixte de CaHP04 et   NH3MgHP04.6H20   est séparé, lavé et séché, la solution purifiée de   Na22P04   est traitée par la chaux:, 
4 - Na2HP04 + 1/2 Ca(OH)2 = 1/2Ca3(po')2 +   2NaOH.   



   Le procédé est caractérisé par une grande simplicité d'appa-   reillage,   les réactions successives se font rapidement dans le même appa- rail. 



     ,   Le   Ca3(po4)2   précipité, lavé et sans séchage, est réutilisé dans la succession des réactions du procédé. 



   La solution de NaOH peut être directement vendue, notamment' aux savonneries, comme cela a généralement lieu pour le NaOH électrrolytique ou celle -obtenue par la   caustification   du Na2C03 par la chaux. Une partie , sera transformée en NaOH solide, en Na2C03 et NaHC03, et   Na3P04   sui- vant la réaction : Na2HP04 + NaOH = Na3P04 =   H20,   les deux ingrédients se trouvant parais les produits du procédé. Le C02 pour le carbonate de sou- de se trouve en abondance dans les gaz sortants des fours à chaux et à do- lomie annexés à l'usine. 



   Le carbonate de soude peut être obtenu sous forme de cris- -taux Na2CO3 .10H20 ou anhydre. Le NaOH étant un sous-produit des autres com- posés du procédé, sa production se fait aux prix de revient minime, de loin plus bas que par les procédés jusqu'à présent en usage; sa fabrication s'effectuant dans le même appareil que les phosphates, l'atelier soude ne de- mande que de frais minimes pour son installation. 



   En général, pour fabriquer le NaN03 synthétique on se trouve devant un obstacle suivant : il faut payer l'ion Na sous forme de NaCl ou 
Na2S04, plus les frais de traitements et le donner gratis aux agriculteurs sous forme de   NaN03,   ce qui .se traduit par la perte d'argent pour le fabri- cant 
Par contre la situation est toute.différente   avec'1?ion   K. 

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  On achète le KCl et on le transforme, par exemple, en   K2S04,   comme cela se 
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 pratique couramment et, notamment, en Belgique, et on le vend 50% plus cher. Ainsi en achetant le KCl et en le transformant en KN03 on peut vendre l'ion K' avec un surplus de 50% au moins. 



   Comme la fabrication de NaN03 oblige de donner l'ion Na pour   rien',   elle ne peut-être avantageuse que si l'on dispose de cet ion gratui- tement. 



   Le procédé de la présente permet avec toute facilité de ré- soudre ce problème. Cette solution est de toute importante pour l'industrie et l'agriculture étant donné que le NaN03 se présente comme un puissant re- constituant des éléments du sol, méthodiquement détruits par les engrais chimique tel que les sels ammonique, KCl; superphosphate,.et qui ne peuvent être reconstruits qu'avec les métaux alcalins, comme cela a lieu par exem- ple pour la natrolythe. 
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  Cet ion Na gratuit se trouve dans la sylvinite (KCl = 26,36% ou K20 = l'7,L,; NaCl = 56,7%; MgSOJ.. = ,4; MgC12 2,6%; CaS04 = 2,8; insolubles = 3,2s H20 4.5$, par exemple). 



  L'attaque de la sylvinite par H2S04 transforme tous. les sels en sulfates, fournissant en même temps quelques % de Mg gratuitement. 



  Traitée par le procédé de la présente sylvinite fournit le mélange de KN03 dont. le K est vendable avec le surplus de 50% et.de NaN03 dont le Na est gratuit lors de l'achat aux mines, de sorte que le fabricant ne subit aucune perte en donnant gratis cet ion aux cultivateurs. 



   La sylvinite est attaquée par le   H2S04   suivant la réaction: 5 -   6NâCl   + H2S04 = 3Na2S04 + 6HCl 
La 1/2 molécule de   Ca3(P04)2   résiduaire de la fabrication d' une partie de CaHP04 et NH3MgHP04.6H20, et de NaOH, est attaquée par le mé- lange' de la solution de HNO3 et de sylvinite sulfatée.' Pour la simplicité nous écrivons les réactions pour la molécule entière de' Na3(P04)2, le coéfficients de molécules résultantes doivent donc être di- 
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 visés par 2.- Comme précédemment, les corps solides doivent être ver'siés lentement en agitation continue, et à la température ordinaire : 
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 6  - Ca3(P04)2 + 6HN03 + 3Na2S04 = 3CaS04 ¯+ 2H3P04 + 6HN03. 



   Ensuite, sans filtrer le caS04 et dans le même appareil, on ajoute la poudre fine de dolomie calcinée, toujours en agitation continue et à la température ordinaire : 
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 7 - 2H3P04 + 6NaN03 + !/2CaO.MgO = C/2H2P04 + Mgl/2H2P04 + 
6NaN03 +   H20.   



   Cette addition précipite en même temps la petite quantité   de'   CaS04 qui reste encore en solution à cause de la forte- acidité,   'et   qu'on ne filtre pas encore. Ensuite on ajoute la nouvelle dose de Na2SL4. : 
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 8.cl - Cal/2H2P04 + Mgl/2H2P04 + 6NaN03 + l/2Na2S04 = 1/2CaS04 + + NaH2P04 + Mgl/ZH2P0% + 6NaN03. 



   On filtre enfin tout le CaS04, on ramène le filtrat dans le même appareil et on ajoute'en agitant la poudre fine de dolomie calcinée et   NH3:   
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 9 - NaH2P04 + Mgl/ZH2P04 + 1/2Kg .Ca  + NH40H + 6NaN03 - = l/2Na2HP04 + capo4 + NH3MgHP04.6H20 + 6NaN03. 

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  Toutes ces réactions sont rapides et s'effectuent dans le même appareil. - Le potassium de la sylvinite suit le même chemin que le Na; de sorte   qui on.   obtient le mélange de NaN03 et EN03 en proportion, ainsi que K2HPO4 à côté de   Na2HP04.   



   Le précipité de   CaHP04   et de   NH3MgHP04.6H20   formé sous 9  est filtré, lavé et séché. Le filtrat, après la concentration qui nécessite 1' évaporation d'une faible quantité d'eau, est soumis à la   cristallisatiôn   don- nant le mélange de NaN03, KNO3. Na2HP04 et K2HP04 les eaux mères sont évapo- rée à sec dormant des produits moins purs. 



   Dans l'ensemble du procédé, par une molécule de   Ca3(P04)2,     c'est-à-dire   par 1 molécule de P205, on obtient 2 molécules de NaOH, ou KOH, correspondant à une molécule de Na2C03, ou   K2C03,   1 molécule de   NH3MgHP04.   



    6H20,   3/4 de molécule de   CaHP04,   1/4 de molécule de Na2HP04, ou   K2HP04,   et 3 molécules de NaN03, ou de   KN03.   



   Avec le Ca(N03)2 et le CaS04 comme forme idéale du S à pré- senter au sol et aux plantes, le procédé fournit à l'agriculture tous les éléments qui lui sont indispensables, l'azote complémentaire pouvant être . supplée sous forme de nitrate de chaux et sous forme de oyanami- de calcique. 



   Le procédé permet de fournir à l'agriculture uniquement les ions biogéniques et inoffensifs, il élimine tous les ions nuisibles ou inu- tiles qui augmentent les frais de transport; le cathion NH4 qui est nuisi- ble associé avec n'importe quel anion, les sels ammoniques se-résolvant au sol en NH03 libre et l'acide qui servait à la fixation de   NH3,     H2SQ4   libre dans le cas de sulfalte d'ammoniaque, NH4N03 donne deux molécules de HNO3 libre, le phosphate biammonique 2 molécules de NH03 et une molécule de   H3P04   libre etc. 



  Par contre, le   NH3MgHP04.6H20   contient au lieu de NH4 un groupe complexe bivalent   -NH3Mg-   dont le Mg possédant une valence de réserve neutralise in statu nascendi le HNO3 de sorte que l'acide nitrique libre n'apparaît à aucun moment dans le sol. Le procédé élimine le SO4'', du Sulfates d'ammoniaque et de potasse, le Cl' du KCl, le   H2P04'   du superphosphate, tous ces anions donnant dans le sol les acides libres qui détruisent tout ce qu'ils rencon- trent sur leur chemin et surtout les constituants de la terre arable les plus précieux pédo- et biologiquement. Or la terre arable est la plus grande for- tune qu'un pays puisse avoir. 



   REVENDICATIONS. 

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

Claims (1)

1. L'invention concerne un procédé de fabrication des engrais tels que les nitrates de soude et de potasse, de la soude et de la potasse caustiques, du bicarbonate et carbonate de soude et de potasse, des phos- phates b- et tricalciques précipités, du phosphate ammoniaco-magnésien et des mono-, bi-, et triphosphates de soude et de potasse, dans lequel on utilise le Na2S04 naturel ou artificiel ce dernier étant obtenu par l'atta- que de NaCl par H2S04.. caractérisé par la succession et l'ensemble des réac- tions, dans lequel le Na2S04 est ajouté à la solution de H2S04 servant à l'attaque de Ca3(P04)2, ce qui donne le précipité de CaS04 qu'on sépare, et la solution de phosphate monosodique, à laquelle on ajoute de dolomie cal- cinée et NH3,

   ce qui donne le précipité de CaHPOR4 et de MgNH3.HP04.6H20 qu' on sépare, et la solution de phosphate bisodique, laquelle est traitée par Ca(OH)2 donnant le précipité de Ca3(PO4)2 qu'on sépare, et la solution de NaOH, donne une partie mise en réaction avec Na2HPO4 donne le phosphate tri- sodique Na3P04, l'autre partie est transformée en Na2C03 et NaHC03 au moyen de C02 se trouvant en abondance dans le cycle, le résidu de Ca3(P04)2 est <Desc/Clms Page number 5> attaqué par la solution mixte de HN03 et de Na2S04 donnant le CaS04 qu'on sépare, et la solution mixte de H3P04 et de NaN03 à laquelle on ajoute la dolomie calcinée CaOM MgO.

   ce qui donne la solution mixte de CaH4(P04)2 + NaN03 + MgH4(P04)2 à laquelle on ajoute Na2SO4. ce qui donne le CaS04 qu" on sépare, et la nouvelle solution mixte de MgH4(P04)2 + NaN03= NaH2P04 qui est traitée par la dolomie calcinée et NH3 donnant le précipité mixte de CaHP04 et de NH3MgHP04.6H20 qui est séparé, et la solution mixte finale de Na2HP04 et de NaN03, laquelle est soumise à la cristallisation donnant NaN03 et Na2HP04 solides.

   D'autre part le procédé est caractérisé par ce qu'on rempla- ce le Na2S04 par le K2S04, ce qui donne'les produits potassiques au lieu de sodïques et, entre autres, KOH et K2C03 au lieu de NaOH et Na2G03 ou, en faisant réagir le K2S04, le KN03 au lieu de NaN03., ou le mélange de sels sodiques et potassiques en faisant réagir le mélange de Na2S04 et de K2S04.