<Desc/Clms Page number 1>
La présente invention est relative à la fabrication sous forme de granules ou de poudre, d'engrais phosphatés tels que superphosphate sim- ple, superphosphate triple et engrais composés à base de superphosphate.
Il est classique de produire des engrais à base de superphospha- te, sous forme pulvérulente, par émiettement à posteriori d'un gâteau à base de superphosphate préalablement pris en masse, puis séchage du produit émiet- té
Il est généralement classique de granuler de tels engrais, aux dimensions voisines de celles du blé, en deux temps. Dans un premier temps, la matière de l'engrais contenant en outre une certaine quantité d'eau est agitée mécaniquement de façon à en faire des granules de la dimension souhaitée, granules qui sont naturellement humides; dans un deuxième temps, les granules sont simplement séchés, cependant qu'on empêche leur prise en masse par une agitation mécanique. Dans lepremier temps, la matière est généralement additionnée d'une certaine quantité de granules recyclés d'une fabrication précédente.
Ces granules recyclés, d'une part, diluent les granules neufs et les empêchent de coller les uns aux autres, d'autre part servent de support à de nouvelles quantités de matière pour former des granules plus gros.
Dans l'un et l'autre procédé, l'acide sulfurique ou phosphorique utilisé pour la fabrication du superphosphate, par action sur la roche phosphatique, est en général de l'acide peu riche en eau; dans le cas de la fabrication du superphosphate triple, et lorsque l'acide phosphorique utilisé pour cette fabrication provient de l'attaque directe du phosphate par l'acide sulfurique, l'acide phosphorique est, avant son emploi, généralement concentré dans un appareil spécial.
Comme cela résulte de ces descriptions mêmes, ces procédés classiques ne peuvent être mis en oeuvre qu'à travers plusieurs appareils, comprenant ceux qui contiennent des bouillies ou des grains et qui sont le plus souvent agités mécaniquement. Les installations nécessaires, de même que les opérations successives, sont donc compliquées et onéreuses.
La présente invention a pour objet un procédé qui permet de réaliser la fabrication d'engrais phosphatés, sous forme de poudre ou de granules, dans un seul appareil à agitation.
Le procédé conforme à l'invention consiste fondamentalement à préparer une bouillie, pulvérisable sous pression, des matières premières de fabrication de l'engrais à obtenir, dans les proportions respectives voulues pour obtenir ledit engrais et en présence d'une quantité d'eau suffisamment élevée pour permettre la pulvérisation de ladite bouillie, puis à pulvériser cette bouillie sous pression, dans un four séchoir, de préférence rotatif, à courants parallèles, chauffé par un courant de gaz chauds et muni intérieurement des dispositifs classiques permettant l'avancement régulier des produits, la température des gaz de chauffage et le temps de séjour des produits dans le séchoir étant choisies telles que l'on obtienne, à la sortie de ce dernier, un produit présentant la siccité désirée,
après quoi les produits sortant du séchoir sont tamisés pour séparer les poudres et granules de granulométrie désirée, une partie desdits produits étant recyclés dans le séchoir après broyage éventuel avec, le cas échéant, une certaine proportion de produit marchand.
La préparation de la bouillie initiale peut être opérée dans un malaxeur de type usuel, constitué par un simple bac mélangeur muni d'un agitateur, avec un conduit de sortie pour diriger la bouillie vers le dispositif de pulvérisation dans le séchoir.
<Desc/Clms Page number 2>
La température d'introduction des gaz de séchage et le temps de séjour des produits dans le séchoir, sont avantageusement choisies pour que les produits sortant du séchoir titrent moins de 10 % et, de préférence, 5 à 6 % d'humidité, la détermination desdits facteurs pouvant être effectuée par des calculs ou par des expériences à la portée de l'homme du métier.
La pulvérisation de la bouillie dans le séchoir peut être réalisée, à travers un tube, avantageusement muni de moyens permettant de régler la température d'introduction de la bouillie, sous une pression de l'ordre de 2 kg/cm2.
L'expérience montre qu'une telle pulvérisation à travers un ajutage créant une turbulence modérée suffit à transformer la bouillie en gouttes liquides homogènes et qu'avec des bouillies à base de superphosphate il n'y a pratiquement pas formation de brouillards donnant naissance à des poussières ultérieures. On constate que ces gouttes, projetées brusquement dans un courant de fumées chaudes, commencent instantanément à vaporiser leur eau d'addition et que ce dégagement de vapeur empêche une prise en masse avecle s produits pulvérulents ou granulés en recyclage ou avec les autres gouttes.
Il en résulte que ces gouttes, avec les produits en recyclage, se comportent pratiquement comme des grains analogues à ceux qui auraient été produits dans une première phase de la granulation classique.
Le dégagement de vapeur d'eau qui accompagne le mélange des gouttes de bouillie avec les gaz de chauffage, à condition que la température de ces gaz soit réglée en conséquence, fait presqu'instantanément tomber la température desdits gaz, si bien qu'aucune altération chimique de l'engrais ne peut en résulter, même si la température des fumées dépasse celle qui est généralement adoptée dans le séchage des fabrications envisagées. Toute rétrogradation est donc rendue impossible.
De petites modifications dans la pression d'injection et ou dans la turbulence de la bouillie à injecter suffisent à modifier dans le sens désiré au point de vue commercial les dimensions des grains, auxquels on peut donner par exemple des diamètres moyens de 2 à 4 mm ou plus petits que 0,5 mm, toute augmentation de la pression ou de la turbulence donnant lieu à une diminution du diamètre moyen des grains obtenus.
L'augmentation de la turbulence peut être obtenue très simplement'par insertion d'ailettes hélicoïdales à l'intérieur de la buse de pulvérisation, ou par tout autre moyen mécanique, fixe ou mobile, tendant à conférer un mouvement hélicoïdal plus ou moins complexe au jet de bouillie pulvérisée.
En procédant conformément à l'invention, la granulation et la mise en poudre de l'engrais phosphaté s'opère donc dans un seul appareil.
'La bouillie de départ peut être constituée, soit par une bouillie de superphosphate simple ou triple résultant directement de l'action d'acide sulfurique ou phosphorique sur du phosphate dans le malaxeur précédant le séchoir, soit par une bouillie obtenue, en présence d'eau, dans le malaxeur,avec du superphosphate simple ou triple provenant d'une fabrication antérieure quelconque, avec ou sans addition, dans le malaxeur, dans l'un ou l'autre cas de produits azotés et/ou potassiques tels que sulfate et nitrate d'ammonium, sulfate et chlorure de potassium, pour l'obten- tion d'engrais complexes ou non.
Lorsqu'au moins une partie des matières à traiter résulte notamment de l'action directe de l'acide sulfurique ou de l'acide phosphorique sur du phosphate, il est possible d'utiliser des acides étendus tels que de l'acide sulfurique dilué de récupération, ou de l'acide phosphorique ré-
<Desc/Clms Page number 3>
sultant de sa préparation classique par l'action d'acide sulfurique sur du phosphate et n'ayant pas été soumis à l'opération de concentration.
Le superphosphate est alors séché, après réaction de l'acide sur le phosphate dans le séchoir même où se produit la granulation. La consom- mation de calories pour cette opération, rapportée à l'unité de masse d'eau enlevée, est très sensiblement plus faible que dans la concentration de l'a- cide, l'eau n'étant plus dans ce cas que de l'humidité à vaporiser et non plus de l'eau en quelque sorte combinée à l'acide. De plus, la chaleur de réaction échauffe les produits au moment même de leur séchage et diminue la quantité de chaleur à apporter de l'extérieur.
En outre, les produits que l'on manipule dans ce cas ne sont jamais que des acides sulfurique ou phos- phorique dont la plus grande partie est déjà neutralisée, de la bouillie de superphosphate ou du superphosphate en cours de séchage; l'agressivité chimique de ces produits reste, même à chaud, toujours faible. L'appareillage peut donc être construit en matériaux ordinaires et ne demande qu'un entretien très léger, ce qui n'aurait pas été le cas notamment des appareils de concentration d'acide. Il y a lieu d'ajouter que l'emploi d'acide étendu facilite le mouillage du phosphate et permet d'obtenir immédiatement une attaque plus poussée du phosphate.
Dans le cas qui vient d'être envisagé, aussi bien que dans celui ou l'on utilise une bouillie provenant directement de l'attaque de phosphate par un acide concentré, avec ou sans addition de matières complémentaires, l'appareil unique de granulation joue à laefois le rôle de tout un ensemble normalement nécessaire dans les procédés antérieurement connus, à savoir concentrateur pour l'acide s'il y a lieu,cave continue, appareil de granulation, séchoir et, éventuellement broyeur. Il en résulte des économies substantielles d'investissement, de frais d'exploitation et d'entretien.
Deux exemples de réalisation du procédé conforme à l'invention sont décrits ci-après avec référence au dessin annexé qui représente schématiquement un exemple d'installation nécessaire pour cette réalisation.
Cette installation comporte un malaxeur constitué par un bac de mélange 1 muni d'un agitateur 2 et communiquant, par une conduite 3, avec une pompe à bouillie 4 qui refoule sous une pression de 2 kg/cm2 dans une buse d'injection 5 débouchant dans un séchoir rotatif 6. Celui-ci est constitué par un cylindre d'environ 2 m de diamètre et 20 m de long, d'un type analogue à celui des fours de cimenterie et muni, par conséquent, d'ailettes hélicoïdales internes assurant la propulsion des matières lors de la@rota- tion de l'appareil. Ce séchoir est chauffé par des gaz de combustion provenant d'un foyer 7 et pénétrant dans le séchoir au dessous de 900 C.
A la suite du séchoir est disposée une installation de tamisage figurée schématiquement par des tamis 8, 8a, et 8b et un broyeur 9.
Du phosphate de Gafsa à 65 %, broyé à 80 % au tamis 100 a été agité dans le mélangeur 1 avec une quantité d'acide phosphorique à 30% calculée pour avoir une partie de P2 05 dans le phosphate pour 2,9 parties de P2 D5 dans l'acide.
Le mélange obtenu, constitué par une bouillie claire a été injecté dans le séchoir 6 par la buse 5, en même temps que l'on introduisait dans le dit séchoir une quantité de superphosphate déjà préparé, recyclé par la voie 10, ainsi qu'il sera exposé ci-après, à raison de 2 parties pour 1 partie de superphosphate formé dans la bouillie.
On a recueilli, à la sortie du séchoir, en réglant la vitesse de rotation par l'expérience, un mélange de granules et de fines à 6 % d'humidité avec quelques morceaux de plus de 4 mm de diamètre.
<Desc/Clms Page number 4>
Ces derniers ont été éliminés en 11 par le tamis 8, et broyés dans le broyeur 9 pour être recyclés en 10a-10. A l'aide du tamis 8a, on a séparé en 12 les granules compris entre 2 et 4 mm et, à l'aide du tamis 8b, d'une part les produits compris entre 1 et 2 mm, qui sont recyclés en 10b-10 et, d'autre part, en 13. du superphosphate fin compris entre 0 et 1 mm, les produits séparés en 12 et 13 constituant les produits marchands.
On a ainsi obtenu - 4% de superphosphate fin compris entre 0 et 1 mm - 30 % de superphosphate granulé compris entre 2 et 4 mm.
- 66 % de produit qui a été recyclé en 10a, 10b et 10.
En procédant de façon identique, mais après avoir modifié la buse d'injection en la complétant par des ailettes hélicoïdales internes destinées à créer une certaine turbulence'de la bouillie pulvérisée, on a obtenu : - 29 % de superphosphate fin compris entre 0 et 1 mm - 5 % de superphosphate granulé compris entre 2 et 4 mm.
- 66 % de produit qui a été recyclé en 10a, 10b et 10.
REVENDICATIONS.
1. - Procédé de fabrication d'engrais phosphatés, sous forme de granules ou de poudre, caractérisé en ce que l'on prépare une bouillie à partir des proportions respectives des matières premières de fabrication nécessaires pour l'obtention desdits engrais et d'une quantité d'eau suffisante pour permettre la pulvérisation de la dite bouillie, puis que l'on pulvérise cette bouillie sous pression, dans un four séchoir, de préférence rotatif, à courants parallèles, chauffé par un courant de gaz chauds et muni intérieurement des moyens usuels pour l'avancement régulier des produits, la température des gaz de chauffage et le temps de séjour des produits dans le séchoir étant fixés de manière à obtenir, à la sortie de ce dernier, un produit présentant la siccité désirée, après quoi l'on tamise les produits.
sortant du séchoir pour séparer les poudres et granules de granulométrie désirée, et l'on recycle une partie des dits produits dans le séchoir après broyage éventuel.
2. - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la température d'introduction des gaz de séchage et le temps de séjour des produits dans le séchoir, sont fixés pour amener les produits sortant du séchoir à moins de 10 % et, de préférence, entre 5 à 6 % d'humidité.
3. - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression de pulvérisation de la bouillie dans le séchoir est de l'ordre de 2 kg/cm2.
4. - Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la bouillie est à base de superphosphate simple ou triple, préparé immédiatement avant pulvérisation, par action d'acide sulfurique ou phosphorique, concentré ou non, sur un phosphate.
5. - Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la bouillie est à base de superphosphate provenant d'une fabrication quelconque antérieure et diluée avec de l'eau.
6. - Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bouillie contient des éléments d'engrais azotés ou potassiques, pour permettre la préparation d'engrais composés.
7. - P
<Desc/Clms Page number 5>
7. - Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la proportion de produits recyclés faible par rapport à celle habituellement utilisée et au plus à dix fois la production fraîche.