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Publication number: BE522445A
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Description


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   CHEMISCHE WERKE ALBERT, résidant à WIESBADEN-BIEBRICH (Allemagne) . 



   PROCEDE DE FABRICATION D'ENGRAIS PHOSPHATES ET D'HYDRATE   D'ALUMINEo   (Inventeur : H. Huber) . 



   Il est déjà connu de désagréger des phosphates alumineux par l'ad- dition de chaux-et de soude dans un processus d'agglomération afin d'obtenir un engrais similaire au phosphate   Rhénania.   Par exemple.. on a chauffé le   phospha-   te alumineux Saldanha Bai avec addition de calcaire et de soude et on en a obte- nu un phosphate de calcium et sodium à   12-13%   soluble dans le citrate et en plus les impuretés usuelles qui consistent en grandes quantités de silicate de calcium et aluminium. Ce procédé a échoué à cause de la forte teneur en sable de ce gise- ment de phosphate alumineux.La teneur en sable variait ici entre   30-et   50% Pour cette raison, la totalité de l'alumine restait dans l'engrais phosphaté sous forme de silicate de calcium et aluminium.

   Des excès aussi bien de sou- de que de chaux étaient nécessaires pour obtenir un engrais quelque peu   utilisa-   ble. On n'est parvenu que par des procédés spéciaux de flotation à séparer ce phosphate alumineux des impuretés.Lors du traitement du phosphate alumineux, substantiellement débarrassé de sable (l'oxyde de fer n'est présent qu'en tou- tes petites quantités.,au maximum 1-2% FE2O3 par la soude et la chaux on obtient non seulement un phosphate de calcium et sodium de grande valeur., mais également un aluminate sodique, qui peut être traité pour en obtenir de l'alumine pure. 



  Le principe de ce procédé est illustré par 19 équation suivantes 
ALPO4 + CaO + NA2CO3 =   CaNaPO,   +   NaAlO-   + CO2 
Par la lixiviation de ce produit obtenu par voie pyrogène, au moyen de l'eau ou de lessives-mères provenant d'opérations antérieures, le   CaNaPO 4   passe dans le résidu insoluble tandis que l'aluminate sodique passe pra- tiquement entièrement en solution et peut être traité plus loin pour en obtenir de l'alumine, de l'aluminium etc. Après la séparation, le lavage et le séchage du résidu insoluble, on obtient un engrais phosphaté concentré incandescent conte- 

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 nant .0-45 de P205 soluble dans le citrate anionique.

   Ce procédé n'est oepen- dant pas encore arrive à un résultat technique importants car les additions de chaux sont trop peu économiques. 



   On connaît de plus la désagrégation dite alcaline du phosphate   Rhenanias,   suivant laquelle le phosphate calcique normal est traité par de la 
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 soude avec addition de quantités assez grandes de sable à I100r.I200 C en vue de sa conversion. 
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 Dans ce procédé également, il y a formation du composé CaNaPO 4" L'addition de sable est nécessaire afin de lier la chaux en excès du phosphate 
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 brut et la chaux libérée du phosphate tricalcique par le Na-0 ou le K0< sous forme de silicate de calcium. 



  Le principe de ce procédé est illustré par l'équation suivantes 
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 Ca3 (P04)2 + Si02 + Na2GO 3=2 0 aN aPO4 + CASIO 3 + 00- Ce dernier procédé aboutit cependant à un engrais ayant une teneur totale de P 205 d'au maximum 25-3%. 



   Il a été maintenant trouvé que ces deux procédés peuvent se com- biner avantageusement d'une manière simple en un seul procédé si on remplace 
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 la chaux pour la désagrégation du phosphate alumineux par du phosphate talc1- que noXmàl:o") '1. ,- -   Au lieu d'un mélange de phosphates alumineux et calcique,

   on peut d'une manière particulièrement avantageuse utiliser évidement aussi des phosphates calciques renfermant de l'aluminium et/ou des phosphates d' aluminium renfermant de la chaux.Une addition de sable est non seulement inutile lorsqu'on emploie simultanément des phosphates alumineux et des phos- 
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 phates calciqueso mais elle est même indésirable car elle provoquerait la fixation de l'aluminium sous forme de silicate de sodium-calcium-aluminium en abaissant ainsi la qualité de   l'engrais    Il est seulement nécessaire d'utili- ser une quantité de soude telle pour la désagrégation pyrogène du mélange qu' 
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 elle corresponde à la quantité de P 205présente dans le mélange pour la forma- tion de CaNaPO d'un côté et de Ns,l.0 d'un autre côté  Le procédé travaille d'après 1-"*ua suivantes IP04 + c a3 (PO 4)

  2 + 2 Na 2003 z CsNaP04 + NaA1 2 + 2 GO 2 
Le produit rendu incandescent à des températures d'environ 1000 C renferme donc principalement du   CaNaPO 4   et du NaAlO2De plus. une faible par- tie de ferrite sodique, NaFeO2 est également présente suivant la teneur en fer. En   lixiviant   avec de l'eau.. le CaNaPO4 passe dans le résidu insoluble avec de petites quantités d'hydroxyde de fer qui se sont formées par décompo- sition du ferrite sodique en même temps que la soude caustiqueet avec d' autres Impuretés., telles que le   Natrolithe   etc.

   Afin d'éviter lors de la sé- paration du résidu insoluble une décomposition de l'aluminate sodique en NaOH 
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 d'un côté et en .1120,,3 o;3O d'un autre côtéj, il est souvent avantageux d'effec- tuer la lixiviation non avec de   l'eau   seule  mais avec addition de lessives- mères provenant de la récupération de l'hydrate   d'alumine..  Le   CaNaPO, 4   en for- te teneur est séparépar des procédés connus à contre-courant. lavé et séché. 



  Le filtrat renferme de l'aluminate sodique et de petites quantités de soude caustique et est traité plus loin par l'une des méthodes qui seront décrites ci-après. 



   Le mieux est de réaliser la désagrégation du phosphate alumineux, 

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 d'après la présente invention.. avec des phosphates calciques qui renferment une forte teneur en CACO3   plus il y a du CACO3 dans le phosphate calcique brut. plus il y aura d'acide phosphorique provenant du phosphate de calcium et sodium du phosphate alumineux.   et plus le rendement en alumine sera grand par rapport à la quantité totale de P2O5 mise en jeu.

   Ce mode de réalisation du procédé suivant l'invention se ré- alise sans tenir compte de la teneur en CAF2 diaprés l'équation suivantes 
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 4 1P0 + ca,3(P04)2 + 3 CACO 3 + 5 Na 2C 03 6 CaN aPo4 + 4 NaAlO 2 + 8 Cor 
Les plus économiques ont été pour cela les phosphates calciques belges, les phosphates calciques à faible teneur de   l'Afrique     du Nord,.   etc. 



   Ces phosphates consistent environ pour la moitié en CACOE et pour l'autre moitié en phosphate tricalcique plus les impuretés usuelles.. plus parti- culièrement le fluor.Par le procédé suivant la présente invention.. on rend ainsi possible l'utilisation de ces phosphates bruts de moindre valeur qui jusqu'ici ne pouvaient pas être utilisés pour arriver à un bon résultat techni- que. 



   Par le procédé suivant   1-'invention,   il est possible en principe de fabriquer simultanément en plus de l'orthophosphate de calcium et sodium et de l'aluminate de sodium, du phosphate   trialcalin.   Si l'on ajoute moins de phosphate calcique naturel au phosphate alumineux et   d'alcali    qu'il est nécessaire pour lier les divers acides phosphoriques sous forme de phosphate de calcium et sodium.. alors une partie de 1? acide phosphorique ajouté passe sous forme de phosphate trisodique dans la lessive d'aluminate sodique. Même dans ce   cas.,   on travaille en principe d'après le procédé décrit ci-dessus. 



   Seulement, le traitement du filtrat qui contient l'aluminate sodique doit dans . ce cas être modifié. D'une manière normale le traitement de la solution d' aluminate sodique se fait par admission d'anhydride carbonique.Il se forme   ainsi   de l'hydroxyde d'aluminium et de la soude. L'hydroxyde d'aluminium est séparé de la solution de soude et peut par exemple être traité plus loin pour donner de l'aluminium. 



   Si cependant on travaille suivant la modification décrite en der- nier lieu, de telle sorte que la lessive d'aluminate sodique ait une teneur en 
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 phosphate trisodique,. on doit d'abord séparer celui-ci soit comme tel9 soit sous forme de sel double avec du fluorure sodique* 2Na.3PO 4..NaF o 19H20 Même à faible teneur en phosphate trisodique ou en sel double nommé ci-dessus, la séparation du phosphate sodique peut se faire simplement par refroidisse- ment de la solution à des températures d'environ 0 C de préférence en-dessous de 0 C. 



  De cette manièreon sépare pratiquement la totalité du phosphate sodique. Le restant d'acide phosphorique.éventuellement aussi l'acide silicique dissous et le fluor est précipité par addition de chaux, de sorte que la solution finale résultante consistant en aluminate sodique peut être travaillée plus loin d' une manière connue en hydrate alumineux de la plus grande pureté. 



   La modification du procédé selon l'invention mentionnée en dernier lieu suivant laquelle on travaille avec un excès de phosphate calcique. est illustrée par les équations suivantes   @   
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 a) 2 Al PO + Ca (PO. )g + 4 NaC03 3 CaNaPO, + N a3 P0 + 2 Na Al 0+ 4 c02 

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 b) 5 llP04 + r Ca3 {P0) 3 CaE + 10 Na 2 CO 3 10 CaNaP04 + N a3P04 + 5 N a10 + 2 N aF + 10 C 0 c) $ .1P0 [ Ca3 (P04)J3 CaF2 + 16 Na2C03 +38 H0 = 10 CalaPO + 2 [(Na3P04)2  NaF 19 H20 J + 8 NaA1 Z + 16 COZ 
La teneur en fluor des solutions peut cependant être travaillée d'une autre manière connue.

   On peut   bien' entendu   utiliser également dans le procédé suivant l'invention les modifications connues du procédé de désagré- gation, où au lieu des carbonates alcalins* on emploie totalement ou en partie les sulfates alcalins correspondants pour la dégragation réductrice:, Il faut encore mentionner que dans l'utilisation de carbonate de potassium ou 
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 de sulfate de potassium, on obtient du Capo. en plus du KAl02. qui est trai- Té comme décrit ci-dessus. 



  Exemple 1 
100 Kgs. de phosphate alumineux (phosphate du Sénégal) d'une te- 
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 neur de 29% P205 et 3C% A'203 sont mélangés avec 55 Kgs. d'un phosphate de cal- cium contenant de la chaux provenant de Belgique et renfermant environ 40% 
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 de CajPO 4)2 ainsi que environ 55% de CAGO et avec 66J15 Kgs. de soude. 



   3 4 2   3   Le mélange est chauffé à environ   1000 C   jusque près de la température d'ag glomération.Le produit incandescent est fragmenté et lixivié à contre-courant de l'aluminate sodique en présence d'une lessive d'aluminate agitée selon 
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 Bayer. On obtient environ 50 Kgsa d'aluminate sodique (NaAlOZ) et environ 116 Kgs. de résidu d'une teneur en PZ05 de 33-31$ qui sont pratiquement complète- ment solubles dans le nitrate ammonique. 



  Exemple 2 
100 Kgs. de phosphate alumineux (phosphate du Sénégal) sont mélangés avec 81k,5 Kgs. d'un phosphate calcique renfermant de   l'alumine   pro- 
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 venant d'Amérique ayant une teneur en Ca3 {P04)t'n'pde CaCQdv,.7,I,etdeC d'environ 9,5% et avec 80 Kgs. de soude. Le mélange est porté à incandes- cence à environ 1000 c jusque près de la température d'agglomération. Par lixiviations on obtient dans la solution 60 Kgs. d'aluminate sodique et un résidu 
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 de 143 Kgs. * renfermant 33-31$ en poids de PZ05 sous forme soluble dans le citra- te ammonique. 



  REVmDICATI#S ET RESUMEo 
1.Procédé de fabrication de phosphate de calcium alcalin avec obtention simultanée d'hydrate alumineux et éventuellement de phosphate tri- sodique par la désagrégation alcaline de phosphates   bruts,   caractérisé en ce que l'on effectue simultanément le chauffage de phosphates renfermant de 1 
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 alumine et de la chaux avec des carbonates alcalins à 900-1200 Gj et le produit de l'agglomération est   lixivié   après refroidissement,. de sorte qu'on obtient un résidu du phosphate de calcium alcalin comme engrais   phosphaté,   tandis que les solutions d'aluminate alcalin sont travaillées plus loin en vue de l'obtention de composés d'aluminium et éventuellement de phosphate   trisodique.   

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

Claims

2. Procédé selon 1 caractérisé en ce que l'on travaille avec une déficience en phosphates de chaux et le phosphate trialcalin ou son sel <Desc/Clms Page number 5> double se trouvant dans les lessives finales est séparé au moyen de fluorure alcalin avant la précipitation de l'hydrate alumineux.

3.Procédé selon 1 ou 2 caractérisé en ce que les solutions d' aluminate alcalin* éventuellement après les avoir débarrassées par de 'la chaux de phosphate* acide silicique et fluor.. sent traitées pour donner de l'hydrate alumineux par admission danhydride carbonique ou par agitation selon Bayer.