BE536249A - - Google Patents

Description

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   On a constaté récemment, en plus de l'action déjà connue du ma- gnésium, l'utilisation particulièrement poussée par les plantes de l'acide 
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 phosphorique dans le composé par lui-même insoluble NH4MgP04 E2 o 
Le monohydrate convient mieux que les hydrates supérieurs, car il contient moins "de charge d'eau"o Pour l'utilisation pratique, il impor- te qu'il ne soit pas produit par déshydratation des hydrates supérieurs car l'éclatement du réseau cristallin provoque la formation d'une poudre farineu- 
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 se meuble.'épandage de cette matière se fait mal par suite de sa nature de poudre fine.

   De plus, la caloination fait perdre NH 30 Les procédés de fabrication connus de ce composé important comme 
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 engrais en agriculture ropoannt sur la réaction du phosphate mono-et bi- ammonique (ou potassique) avec MgO,   Mg(OH)2,     Mg(HC03)  Cette réaction 
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 conduit à un monohydrate approprié, sip par exemple NÎ 4H PO est traité avec MgO ou Mg(OH)25 de préférence entre 30  C et 70 C, tandis qu'on obtient en outre une solution mère contenant N, P205 et MgO qui peut être renvoyée dans la solution initiale. 
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  Il est cependant nécessaire pour cela d'obtenir MgO ou Mg(OH)2 par une opération de préparation spéciale, par exemple par calcination de magnésite naturelle ou par production   d'un   hydroxyde de précipitation. On peut le faire au moyen de NH3' et on obtient encore une solution contenant 
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 un:1sel d'ammonium. 



   On a trouvé maintenant pour la première fois que, pour la fabri- cation du monohydrate, on peut traiter d'une façon particulièrement avanta-    geuse H PO avec une solution de MgSO qu'on peut produire à partir de kiesérite par simple dissolution. Cela présente l'avantage supplémentaire que   le radical SO peut être combiné   diréctement   à l'ammoniaque, de sorte qu'on 
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 obtient en même temps comme engrais (NH 4 )2so4. 



   Ainsi, il n'y a pas besoin d'acide sulfurique pour la production de cet engrais de haute valeur. 
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  En bref, on peut produire à partir de H 3PO par réaction direc- te avec MgSO et NH , deux engrais de valeur avec utilisation complète de P 0 , NE, et SO en une && opération de travail sans obtenir aucune sorte de produits secondaires et sans aucune difficulté p<jcnr la séparation des deux produits. 



  On a déjà proposé de traiter MgCl2 6H20 et Mg(NO )2o6H0 par H PO . La réaction de Mgcl.6E0 avec H3P04 doit cependant 6 e faite avec de l'ammoniac gazeux "en excès massif". Comme l'absorption déNH3 doit être faite à 90OC9 cette absorption de NH3 devient défectueuse quand fa réaction progresse. On obtient alors en outre :uutldution contenant NH C-1 qui ren-   ferme du NH3 libre. De cette solution, il faut d'abord récupérer par expulsion le NH libre et combiné et il faut en outre séparer l'eau du mélange NH3-H20 par rectification.   
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  On a aussi proposé de traiter NH 14H2PO- par MGSO ce qui forme NH4MgP0.6H20 et E2SO4. Cet acide doit alors être décomposé avec Na2C03, ou MgCO et MgSO ppur donner encore NH gPO .6H 0 et Nar S0d avec dégagement de cd2  Cette consommation de produits agîmiques entraîne des dépenses éle- vées et présente des inconvénients , par suite de l'exécution du traitement en plusieurs étages, tandis qu'en outre c on obtient comme produit secondai-   re Na2S04 qui n'est pas un engrais. LA préparation d'un tel hexahydrate ne fait pas l'objet de la présente invention.   



   Le brevet français 709 225 du 14 avril 1930 indiqué :"La précipi- tation d'une solution de phosphate de soude par le sulfate de magnésie en 
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 présence d'un excès d'ammoniaque nep u,puur des raisons économiques éviden- 

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 tes, constituer un procédé industriel de fabrication d'engrais (de phospha- te ammoniaco-magnésien)". 



   C'est pourquoi on a proposé selon de brevet d'effectuer la réac- tion avec MgO. 



   Pour obtenir un procédé économique il est aussi nécessaire d'obte- 
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 nir un précipité de NH°MgPO°H20 d'une grosseur de grain aussi grande que possible. Cette condition ne se rapporte pas en premier lieu à la bonne fa- culté d'épandage du produit, mais plutôt à la nécessité de pouvoir débarras- ser le plus possible le produit humide de la solution qu'il retient, pour ne pas obtenir des quantités inacceptables d'eau de lavage avec teneur en N qui rendraient le procédé non économique. 



   Selon les procédés de fabrication connus par introduction de NH3 gazeux en excès dans les autres constituants, on obtient un produit de 
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 précipitation qui se lave mal 2reton4n t une humidité de 30-50% .Par le grand   excès initial de ces constituants par rapport à NH , la solubilité du produit de précipitation et par suite sa grosseur de grain sont abaissées. A   
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 cela s'ajoute le fait que NH MgPOdH20 tendance à former des solutions sur- saturées qui, à la cristallisation, donnent des cristaux très fins. 



   Ainsi, pour obtenir une plus grande grosseur de grain, il faut avec ce mode opératoire faire intervenir de longues durées de réaction 
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 pgur l'introduction de hE Par suite une -utilisation normale de la capaci- té   d'une   installation industrielle est impossible. Ces difficultés empê- 
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 chaient aussi jusu'à présent la fabrication de ce occgoeâ à l'échelle indus- trielle. 



    Appliqué au MgSO utilisé conformément à l'invention, le mode opératoire discontinu indiqué ci-dessus correspond à l'éxemple suivant :    
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 EXEMPLE 1. On mélange I;09 m3 d'une solution de MgSO à 330 g/l avec 0,318 t d'un H2P0d à 92,5 % et 0,17 m3 de H20 et un introduit du gaz ammo- niac à 90 C sous agitation en 8 heures. (Si onatgmente la vitesse d'écou- lement   deNH3   , le grain du produit de précipitation devient si fin que ce produit n'est pratiquement plus lavable). 
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 On obtient 0,847 t d'un produit humide de NR MGPO H 0 retenant   39,8%   d'humidité. Pour laver la précipité, il faut au   moins 0,5   m3 d'eau de lavage bouillante, tandis qu'on obtient 0,54 m3 d'une solution de lava- ge avec 48,7 g/1 de N combiné.

   Par cette solution de lavage on dilue consi- 
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 dérablement les 0,87 m3 de solution de (NH°)2S0° à 63 g/1 de N combiné. et 5,2 g/1 de N libre. On ne peut''cependant-pas considérer comme allant de soi le fait d'obtenir le (NH )2S0- à partir d'une si faible concentration par évaporation d'une façon économique. La grosseur de grain du précipité est seulement d'environ   0,01-0,02   mm. 



   (Il n'est pas possible d'utiliser la solution de lavage sans en- 
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 core une dilution complémentaire à environ 20 g/1 de (NH4),S04 pour la pré- paration de la solution de départ de gSO ,careecelle-ci la sulfate double d'ammonium et de magnésium se séparerait). A cela s'ajoute le fait que pour l'opération de séchage d'un précipité à grain si fin à grande hu- midité une dépense d'énergie notablement plus grande est nécessaire et qu'au cours du séchage il y a une forte formation de poudre poussiéreuse. 



   On a maintenant trouvé de plus qu'avec une durée de réaction beaucoup plus courte on peut obtenir un produit à grain plus gros retenant une plus basse teneur en humidité avec par suite une consommation plus fai- ble d'eau de lavage. Ce mode opératoire apparaît d'après l'exemple suivant 

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 pour opération continue. 



    EXEMPLE   2. Pour une précipitation effectuée d'abord de la même façon avec 
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 NH3 , on utilise 0,2 m3 d'un mélange constitué par 1,09 m3 de solution de MgS04 à 330 911, par 0,318 t de H3P04 à 925 % et par oel7 m3 de H20. Quand cette quantité a réagi , le produit de précipitation servant pour l'amorça- ge de la précipitation suivante, on effectue la précipitation ultérieure 
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 par introduction s'imtHLtanée des constituants du mélange en agitant, c'est- à-dire de la solution mixte et du NH3' la réaction étant maintenue à un pH de 7-8. Les autres conditions de réaction sont les mêmes que dans l'exemple précédent. La précipitation peut maintenant être effectuée en 3-4 heures. 



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 Car obtient 0,603 t de produit humide de NH4MgP04.2H20 retenant seulement 21,5% d'humidité. Le précipité a maintenant une grosseur de grain supérieure à 0,06 mm, de préférence jUS1!J.1Pâ. 0,3 mm. Pour laver le précipité, il suffit de 0,2 N3 d'eau de lavage à environ 70 g/1 de N con- biné.   Coûte   quantité peut être ajoutée à la solution mère. 



    EXEMPLE   3. Même avec emploi de plus grandes quantités pour la réaction 
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 par exemple de 3,6 m3 d'une solution de 'gS04 à 288 g/1 et 1,01 t de $3P04 à 85%, on   obtient ,  dans les mêmes conditions de précipitation que dans 
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 l'exemple 2, 1,342 t de NH4MgP04.H20 avec un rendement de 98,5 % et une retenue d'humidité de 10 %, si par exemple le produit humide est centrifugé. Il n'est plus alors nécessaire du tout de laver le produit.

   La solution 
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 retenue ne fait par exemple qu'abaisser,dànasle produit final séché, la te- neur en MgO de 26,0 à   24,8%,   la teneur en P205 de 45,7 à 43,7%, tandis que 
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 la teneur en N est augmentée 4w 9eO à 9,6jÉo La diminution du total des cons- tituants nutritifs, de la valeur théorique de 80,7 à 78%, est ainsi prati- quement sans importance.

   Par contre, l'augmentation de la teneur en N ne peut être considérée que comme avantageuseo 
Les dispositifs pour   1;augmentation   de la grosseur de grains de plus qu'une puissance de 10 permettent ainsi de n'opérer qu'avec un faible excès de   NH3   qui n'est pas un excès massif et sans pertes de NH3.Ce procé- dé supprimer une préparation de NH3 à partir de la solution mère, comme ce- la est en partie nécessaire dans le cas de l'utilisation d'autres sels de magnésium. 



   De plus, l'eau de lavage est économisée et cette eau est réduite 
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 danslepPoG'4é. Par cette mesure, il devient pour la première fois possible d'exécuter un procédé économique à   @   industrielle. 



   La solution mère obtenue contient encore 2,4 g/1 de   NH4MgP04   avec 
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 288 g/1 de (NH4)2S0o De cette solution, on a obtenu un produit à environ 97,8 % de (NH4) 2S0 4' 4 
La concentration de la solution mère de (NH4)2SO4 résultante est comprise, selon la variation de la concentration initiale, par exemple entre 280 et 380 g/1.

   De cette solution , on peut obtenir par évaporation 
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 le (NH4)2504' engrais de valeur, Cependant il est aussi possible d'obtenir par addition d'une solution de MgS04 le sel double d'ammonium et de magné- sium (NH4)2S04.MgS04o6H20, seul ou en mélange avec (NH 4 )2SO,4.' 
Au lieu des concentrations indiquées à titre d'exemples de 288- 330 g/1 pour   MgS04   et de   85,0-92,5%   pour H3PO4' qui ont encore été diluées par l'eau, on peut même partir de concentrations plus élevées de ces cons- 

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 tituants, si on utilise pour cela un mélange NH3-H2O comme autre consti- tuants de précipitation. Cette possibilité procure cet avantage que l'obten- tion de NH4MgPO4.H2O est indépendante du seul emploi proposé jusqu'à pré- sent de NH3 gazeux.

   Si au contaire on opérait avec une solution de MgSO4 de concentration plus élevée, qui soit par exemple supérieure à 350 g/1 de MgSO4' sans emploi d'un mélange NH3-H2O' ou avec l'emploi de NH3 gazeux sans la dilution indiquée, on obtiendrait une suspension de précipité pra- tiquesent trop épaisse et impossible à filtrer. 



   Il est même possible, au lieu de la solution mixte indiquée pour la précipitation, d'employer dans ce but l'eau de lavage, par exemple avec   105 g/1 de (NH4)2SO4. Comme, selon le mode opératoire conforme à l'invention, il y a toujours une quantité équivalente de solution de MgSO4 en même temps   que la -quantité équivalente de H3PO4 et de NH3' il n'y a pas de séparation de (NH4)2SO4.MgSO4.6H2O. Cela serait cependant le cas si la solution de la- vage contenant (NH4)2SO4 était combinée avec la solution de MgSO4 en une solution mixte.

Claims (1)

1. RESUME L'invention a pour objet un procédé pour la fabrication du mo- nohydrate de phosphate ammoniaco-magnésium et de sulfate d'ammonium à par- tir de sulfate de magnésium, d'acide phosphorique et d'ammoniac en une opé- ration de travail, et sa caractéristique consiste en ce que les constituants sont introduits en même temps dans un récipient de telle ;

   façon que le pH de la solution soit maintenu à une valeur de 7 à 10, plus particulièrement de 8, que le monohydrate de phosphate ammoniaco-magnésium qui précipite de cette façon avec une grosseur de grain supérieure à 0,02 mm se sépare de la solution de précipitation et qu'à partir de la solution mère on obtienne le sulfate d'ammoniaque lui-même d'une façon connue en soi ou sous forme ,de 'sulfate ammoniaco-magnésium par addition d'une solution de sulfate de magnésium.

   Le procédé peut présenter en outre les caractéristiques ci-après séparément ou en combinaison : 1) le monohydrate séparé avec retenue de moins de 25% d'humidité est lavé par une quantité d'eau de lavage qui est plus faible que la moitié de la quantité de solution mère et cette solution de lavage est ajoutée à la solution mère contenant du sulfate d'ammonium.

   2) l'eau de lavage est utilisée comme milieu de précipitation ; 3) la concentration initiale de la solution de MgSO4 est comprise entre 250 et 350 g/1 et celle de la solution de H3P04 entre 70 et 95%: 4) la réaction simultanée des composants se fait environ à 90 avec agitation en 3-4 heures ; 5) le NH3 peut être employée, aussi bien sous forme gazeuse que sous forme aqueuse et l'excès de NH3 ne se montée qu'à environ 10%.