<Desc/Clms Page number 1>
L'invention concerne un procédé amélioré pour l'obtention de superphosphates et d'engrais phosphatés similaires.
Jusqu'à maintenant les engrais phosphatés ont été pré- parés par acidification de roches phosphatéesà l'aide d'un acide minéral fort conformément à l'équation type suivante:
EMI1.1
(1) Ca 3 (PO 4)2 + 2 H2S04 + H20 --- ca(POz.2o + 2 CaS04
Lorsqu'on recherche des produits possédant un titre par- ticulièrement élevé, l'acidification est réalisée par l'acide phosphorique conformément à l'équation type suivante:
EMI1.2
(2) Ca3(po4)2 + 4 HJPo4 + 3 H, 0 -- 3CaH(PO . H20 Dans ces cas, la furte proportion diacide phosphorique
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nécessaire a été obtenue en faisant réagir deux molécules de roche phosphatées avec six molécules d'acier sulfurique. Ces procédés connus n'ont pas été entièrement satisfaisants pour différentes raisons.
Il a été, par exemple, assez difficile de déterminer d'avance le degré exact du produit. Un atre désavantage est la nécessité d'employer les quantités relativement grandes d'acide par unité de P2O5 assimilable présent dans le produit. Une autre complication inhérente au procédé classique consiste dans la difficulté d'obtenir un produit qui possède les propriétés physi- ques recherchées. En outre, les engrais phosphatés obtenus par les méthodes connues ne peuvent être azotés qu'à un degré relati- vement faible.
De façon générale, l'invention concerne un procédé plus souple qui rend possible la fabrication d'engrais phosphatés dans un large intervalle de P2O5 assimilable avec une détermination précise à l'avance du degré particulier désiré.
L'invention concerne notamment un procédé pour la fabri- cation d'engrais phosphatés caractérisé par ce qu'on mélange un métaphosphate de calcium, de potassium ou de sodium à un matériau fertilisant minéral en présence d'eau et d'un acide minéral fort.
De façon générale, e procédé de l'invention est basé sur l'hydrolyse d'un métaphosphate et l'acidification d'un matériau fertilisant inorganique solide dans un procédé unique, simple, dans lequel on emploie un agent acide minéral fort pour réaliser à la fois l'hydrolyse et l'acidification. Le métaphosphate est choisi dans le groupe comprenant les métaphosphates de calcium, potassium et sodium.Le matériau fertilisant inorganique solide est choisi dans le groupe comprenant les roches phosphatées, la dolomite et la pierre à chaux. On peut utiliser n'importe quel acide minéral fort, c'est-à-dire les acides sulfurique, chlorhy- drique, nitrique ou phosphorique.
L'invention concerne également à titre de produits indus- triels nouveaux, les engrais phosphatés conformes à ceux obtenus
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par les procédés précédents ou precédés similaires.
Il est connu depuis long temps que les métaphosphates décrits peuvent être hydrplysés en orthopohphates primaires correspondants, par ébullition dans l'eau ou par contact du méta- phosphate fondu avec de l'eau à haute température en présence d'un agent d'hydrolyse. Cette réaction est représentée par l'équation type suivante:
EMI3.1
Les métaphosphates cités peuvent être.hydrolyses rapide- ment sous certaines conditions réalisables dans la pratique de la fabrication commerciale des engrais.
En particulier, en mélanteant intimement un métaphosphate de la classe décrite avec un mélange réactionnel d'acidification, comme par exemple un mélange de roche phosphatée et d'acide sulfurique, en présence:.de suffisamment d'eau à la fois pour l'acidification de la roche phosphatée et l'hydro- lyse du métaphosphate et en faisant mûrir le produit de réaction, on aboutit à l'hydrolyse du métaphosphate et à la producition d'un engrais nettement amélioré, lorsque les réactifs sont employés dans certaines proportions.
L'acide ne participe pas à la réaction d'hydrolyse. En provoquant l'hydrolyse, acide provoque la production d'une large proportion d'orthophosphate primaire à partir du métaphos- phate et l'acide est encore disponible pour réagir avec la roche phosphatée, la dolomite ou la pierre à chaux. L'hydrolyse progresse rapidement même si l'acide est parallèlement consommé dans le procédéd'acidification. L'hydrolyse est amorcée pendant qu'on mélange intimement les réactifs, apparemment comme résultat de l'effet combiné de l'action catalytique de l'acide minéral fort et d'une chaleur exothermique récitant de la réaction entre minéraux l'acide et la roche phosphatée ou.,,,de matériaux/neutralisant siml- laires.
Un temps de mélange compris entre quelques secondes et quelques minutes, est approprié pour le procédé. Les températures
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
de l'acide ne sont pr<s essentielle: (1\101(1'1'11. ;,)1.:; ;;.n'cl-i tzrri désirable d'euiploywr un temps de !Ill.lpni0 de ;1Lu,;h',¯" <J;iaL = ; lorsqu'on eraploie un acide froid, t;ndl , que le =.3t du :.FF 7¯Ù:r;; peut être diminue lorjqii-lon emploie des t(mf1,:!>ltllL":J 1)1,,--'1 élevées d'acide.
Pour obtenir 1 'l1ydro1y::;c con1'orr.H-;,nCUG a l' il1v(;ntion il est nécessaire que l'acide constitue au noiiis 3ih en poids du n±1,:rn- ge réactionnel et qu'on cuploie sufiià-a.=1.nent d rocher I)ho ris ou d'engrais minéraux solides similaires pour neutrêli3r cûNpIè- tement l'acide. Le métaphosphate est employé en proportions suffi- santes pour obtenir un rapport pondéral mctaahosphate à engrais inorganique d'environ 1,10 à environ 20,1. Ainsi, le phosphate constitue au moins 10% en poids des réactifs solides et la propor-
EMI4.2
tion d'acide par unité de P 205assimilable dans le produit peut être maintenue beaucoup inférieure qu'avec les procédés connus.
Le degré du produit peut être déterminé à l'avance avec précision par le choix de la proportion relative du métaphosphate employé. Le pourcentage de P2O5 assimilable dans le produit s'ac- croît lorsque la proportion de métaphosphate augmente comme le montre le tableau suivant: % Métaphosphate % roche ph atée % acide % P2O5 assimilable du produit
EMI4.3
<tb> 5,0 <SEP> 50XO <SEP> 35,9 <SEP> 25
<tb> 33,3 <SEP> 33,3 <SEP> 33,3 <SEP> 30
<tb>
<tb> 73,0 <SEP> 15,0 <SEP> 12,0 <SEP> 50
<tb>
<tb> 90,5 <SEP> 5,0 <SEP> 4,5 <SEP> 59
<tb>
Le degré du produit et aussi se.. éditions physiques dépendent en partie de la quantité d'eau employée dans le mélange réactionnel.
Il est entendu que la quantité d'eau est déterminée par le fait que l'eau réagit à la fois dans l'hydrolyse et dans l'acidification. Habituellement, il est avantageux d'utiliser au
EMI4.4
moins la quantité stoechiométrique de 1-'eau nécr ;,s.ire pour ces deux réactions. Dans certains cas, la quantité d't:"tl peut être un peu diminuée au-dessus de la valeur stoechio.l1étrique; il en résulte
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que l'hydrolyse ne peut pas aller jusqu'au bout pendant la phase de mélange du produit. Dans de tels cas, l'hydrolyse se poursuivra pendant le mûrissement final puisque le métaphosphate tend à absorber dans la pile l'humidité résiduelle du produit.
Selon.d'autres modes de réalisation de l'invention, il est avantageux d'employer un excès d'eau en plus de la quantité stoechiométrique, de sorte que le produit livré de la zone de mélange sera plus humide. Ainsi, on peut employer une quantité d'eau égale à la proportion stoechiométrique pour l'acidification du matériau d'engrais minéral, plus deux fois la quantité stoechio- métrique pour l'hydrolyse du métaphosphate. Par exemple, si l'en- grais minéral est une roche phosphatée et l'acide de l'acide sulfurique, on peut employer, comme quantité maximum d'eau, une molécule d'eau pour chaque molécule de phosphate tricalcique (voir équation 1) plus 6 molécules d'eau pour chaque molécule de métaphosphate (un excès de 100% par rapport à l'équation 3).
Lorsque l'agent d'hydrolyse est de l'acide sulfurique nitrique ou chlorhydrique, l'hydrolyse du métaphosphate est suivie par la décomposition de l'orthophosphate primaire conformément à l'équation type suivante:
EMI5.1
En conséquence, les trois acides mentionnés transforment le métaphosphate en acide phosphorique qui est alors disponible pour décomposer la roche phosphatée, la dolomite ou la pierre à chaux, l'étendue de la réaction indiquée par l'équation (4) dépen- dant du rapport de l'acide au métaphosphate et de la quantité d'eau employée. Pendant cette phase du procédé l'acide sulfurique présente des avantages particuliers car son emploi se traduit par une augmentation réelle de la quantité d'acide disponible pour réagir avec la roche phosphatée ou similaire.
Comme on le voit par l'équation (4), deux molécules d'acide phosphorique sont produites pour chaque molécule d'acide sulfurique réagissant avec l'ortho-
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phosphate primaire produit par l'hydrolyse.
Le procédé général est illustré par le schéma de la figure 1 sur lequel A indique le méthosphate de calcium, potas- sium ou sodium, B la roche phosphatée, la dolomite ou la pierre à chaux, C l'acide minéral fort, D l'eau, E le malaxage produisant concurremment l'hydrolyse et l'acidulation, F la granulation, G la chambre de repos, H la mise en tas, I l'azotation et- J la mise en sacs. L'étape d'azotation étant bien.entendu facultative.,
Si on le désire, on peut employer le même équipement que celui utilisé pour l'acidification traditionnelle des roches phosphatée?.
Ainsi, le métaphosphate et la roche phosphatée, broyés à une finesse appropriée, peuvenêtre alimentés à un mélangeur quelconque connu. L'acide et l'eau sont ajoutés en proportion voulue et le mélange obtenu est agité pour que les réactifs entrent en contact uniforme et intime par le travail du mélangeur pendant une période comprise entre quelques secondes et quelques minutes, ce qui dépend de la proportion et de la température de l'acide employé.
Le produit de la réaction est ensuite alimenté à une chambre et maintenu dans celle-ci pour une période variant de quelques minutes à 24 heures. Le produit déchargé de la chambre est empilé pour le mûrissement final det jou à environ 3 mois.
La roche phosphatée, la dolomite ou la pierre à chaux devront passer principalement au tamis de 100 à 200, sensiblement le tout passant au tamis de 100. Le métaphosphate sera d'une finesse telle que 100% passeront au tamis de 8. On a obtenu des résultats excellents avec des diamètres de particules du métaphos phate compris entre le tamis de 8 et le tamis de 200 et plus fin.
En général, des diamètres de particules supérieurs diminueront la vitesse de réaction et les diamètres plus petits l'augmenteront.
Les réactions d'hydrolyse et d'acidification sont toutes les deux exothermiques, et, une fois amorcées, ont tendance à progresser rapidement. Les température de la raction à l'étape initiale ou de mélange sont quelque peu supérieures à celles
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qu'on rencontre dans l'acideification habituelle Ainsi la tempéra- ture dans la zone de mélange ent comprise entre 107 et 150 environ, lorsqu'on emploie de l'acide sulfurique. Il est entendu que l'hydrolyse et l'acidification ont lieu simultanément et que, pendant que la réaction tend à progresser rapidement, les deux réactions continueront au delà de l'étape de mélange pendant que le produit mûrit jusqu'à sa forme définitive.
Le mélange réactionnel du présent procède est au début assez fluide, mais, pendant le mélange, le contenu en eau est rapidement consomme par la réaction d'hydrolyse et le produit est progressivement transformé en une bouillie épaisse ou un solide humide ce qui dépend des proportions de réactifs.
Les produits obtenus conformément à la présente invention tendent à s'azoter à un degré plus élevé par unité de P205 que ne le font les superphosphates obtenus par les procédés connus.
Ainsi, lorsqu'on obtient des rapports azote-phosphore de l'ordre de 1 :5 azotant les superphosphates obtenus par les procédés connus, l'azotation des produits de l'invention se traduit par des rapports azote-phosphore aussi élevés que 1 1,4 Pour l'azota- tion, on peut employer les agents d'azotation connus, tels que l'ammoniac, des solution.. aqueuses de nitrate d'ammonium et d'ammo niaque, l'ammoniac anhydre, une solution urée-ammoniaque, ou une solution urée-formaldéhyde-ammoniaque.
Les exemples suivants sont caractéristiques de l'invention: EXEMPLE 1
EMI7.1
<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Métaphosphate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 33
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> roche <SEP> phosphatée <SEP> @ <SEP> 33
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acide <SEP> sulfurique <SEP> (60 <SEP> Be) <SEP> 33
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Eau <SEP> 6
<tb>
Le métaphosphate de calcium et la roche phosphatée sont mélangés à sec dans un mélangeur à boulets mû par un moteur et le
<Desc/Clms Page number 8>
mélange est ensuite agité continuellement pendant qu'on ajoute l'eau. On ajoute l'acide sulfurique à une température de 52 C et on poursuit le mélange pendant 1 minute. Le mélange réactionnel passe d'un liquide épais à une suspension épaisse.
Sa température est, à la fin de la minute d'agitation, d'environ 113 c
Le mélange réactionnel est alors versé dans un récipient en carton et abandonné au repos jusqu'à ce qu'il atteigne la tempé- rature ordinaire, pour imiter l'étape usuelle de la chambre.
25 minutes après la fabrication, le produit titre:
EMI8.1
<tb> Humidité <SEP> 8,03 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P205 <SEP> total <SEP> 33,15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P205' <SEP> insoluble <SEP> dans <SEP> le <SEP> citrate <SEP> 4,00
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 29,15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acide <SEP> en <SEP> H2SO4 <SEP> 5,70
<tb>
EXEMPLE 2
Le métaphosphate de calcium et la roche phosphatée sont mélangés dans les mêmes proportions qu'à l'exemple 1, puis mouillés de 12 parties en poids d'eau. On emploie la même quantité d'acide sulfurique à 60 Bé qu'à l'exemple 1 (33 parties en poids) et l'opération de malaxage est poursuivie pendant une minute.
La température de l'acide au ornent de l'addition est de 57 c et la température du mélange réactionnel à la fin de la minute d'agita- tion est de 118 C. Le produit est versé dans un récipient en carton et abandonné au refroidissement; 24 heures après la fabrication, le produit titre:
EMI8.2
<tb> Humidité <SEP> 9,11 <SEP> %
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 30,80
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> dans <SEP> le <SEP> citrate <SEP> 2,45
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 28,35
<tb>
<tb> Acide <SEP> en <SEP> H2SO4 <SEP> 5,70
<tb>
<Desc/Clms Page number 9>
Apres 12 jours, le produittitre:
EMI9.1
Humiaité y la
EMI9.2
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 30,50
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoulble <SEP> dans <SEP> le <SEP> citrate <SEP> 0,30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 30,20
<tb>
EMI9.3
Acide en HzS04 ¯ 2,F3f? ..,
Une partie du matériau fut alors entachée et emplle pour déterrer si une altération se produit. Apres 20 jours, le Matériau ensaché était encore en très bonne condition, ce qui indique qu'un mûrissent complet fut obtenu pendant les 12 joui-5 qui ont suivi la fabrication.
EMI9.4
EXg#LE 2- Une partie du produit mûri de l'exemple 2 est placée dans un mélangeur à boulets de laboratoire et on ajoute une solu- tion d'ammoniaque (28% NH3) tout en agitant jusque ce qu'il ne se produise plus de réaction dotation. Le produit ammonié titre:
EMI9.5
<tb> Humidité <SEP> 6,81 <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> Azote <SEP> 7,53
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 27,75
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Basicité <SEP> en <SEP> NaOH <SEP> 0,80
<tb>
EMI9.6
:EXK'1PLE .4
On répète l'exemple 3 en utilisant une solution de nitrate d'ammonium ammoniac anhydre (40,8% d'azote) comme agent
EMI9.7
d'azotati¯on.
Le produit azoté titre:
EMI9.8
<tb> Humidité <SEP> 8,52%
<tb> Azote <SEP> 13,65
<tb>
EMI9.9
P205 assimilable 20..80
EMI9.10
<tb> Basicité <SEP> en <SEP> NaOH <SEP> 0,80
<tb>
EMI9.11
EXB'JPLK. 5.
EMI9.12
<tb>
Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb> Métaphosphate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 70,0
<tb>
<tb> roche <SEP> phosphatée <SEP> 8,0
<tb>
<tb> Acide <SEP> sulfurique <SEP> (32 <SEP> Bé) <SEP> 22,0
<tb>
<Desc/Clms Page number 10>
Les composants secs sont mélangés dans un mélangeur de laboratoire, l'acide est ajouté et le mélange réactionnel obtenu est mélangé pendant environ 30 sec. Le produit, sous forme d'une . bouillie épaisse, est versé dans un récipient en carton pour imiter une chambre, et laissé refroidir à la température ordinaire.
Après
4 jours, le produit titre:
EMI10.1
<tb> Humidité <SEP> 7,21 <SEP> %
<tb>
<tb> P205 <SEP> total <SEP> 46,35
<tb>
<tb> P205 <SEP> insoluble <SEP> 2,05
<tb> P205 <SEP> assimilable <SEP> 44,30
<tb>
<tb> Acide <SEP> en <SEP> H2SO4 <SEP> 1,56
<tb>
Dn réalise parallèlement un exemple de contrôle employant 8,5 parties en poids d'acide sulfurique à 66 Bé et 13,6 parties en poids d'eau ajoutées séparément.
L'échantillon de contrôle titre :
EMI10.2
<tb> Humidité <SEP> @ <SEP> 6,51 <SEP> %
<tb>
<tb> P205 <SEP> total <SEP> 48,80
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> 2,35
<tb>
<tb> P205 <SEP> assimilable <SEP> 46,45
<tb>
<tb> Acide <SEP> en <SEP> H2 <SEP> SO4 <SEP> 2,16
<tb>
EXEMPLE 6
EMI10.3
<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
EMI10.4
Métaosphate de calcium 70 g Dolomite 8,o
EMI10.5
<tb> Acide <SEP> sulfurique <SEP> (955 <SEP> %) <SEP> 8,4
<tb>
<tb> Eau <SEP> 13,6
<tb>
Le métaphosphate et la dolomite sont mélangés dans un mélangeur à boulets mécanique de laboratoire puis humectés avec lattotalité de l'eau. On ajoute l'acide et on continue le mélange pendant une minute.
A la fin de cette période, le mélange réaction- nel est une bouillie épaisse et la température de la réaction est d'environ 110 c La bouillie est versée dans un récipient en carton, qui imite une chambre, et abandonnéeau rcfroidissement.
Le produit est alors laissé dans le récipient en carton pendant
<Desc/Clms Page number 11>
4 jours, pour imiter une pile de stockage, après quoi le produit titre:
EMI11.1
<tb> Humidité <SEP> 5,81 <SEP> %
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 47,15
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> 1,60
<tb>
EMI11.2
p 205 assimilable 45755
EMI11.3
<tb> Acide <SEP> en <SEP> H2SO4 <SEP> 0,72
<tb>
EMI11.4
EXEI\WLE 7.
On prépare du superphosphate normal titrant 5% de P2O5 assimilable, conformément à )la formule suivante :
EMI11.5
<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Métaphosphate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 5,35
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> roche <SEP> phosphatée <SEP> 53,50
<tb>
<tb>
<tb> Acide <SEP> sulfurique <SEP> (95,5 <SEP> %) <SEP> 33ego
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Eau <SEP> 7,25
<tb>
Les constituants secs sont mélangés dans un mélangeur à boulets, l'eau et l'acide sont ajoutés et le mélange est continué pendant 1 minute. La température de réaction est d'environ 115,5 c
Le produit, sous forme d'une bouillie épaisse est versé dans un récipient en carton et abandonné pendant 4 jours à la température ambiante avant l'analyse.
EXEMPLE .8. Parties en poids
EMI11.6
<tb> Métaphosphate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> 33
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> roche <SEP> phosphatée <SEP> 33
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acide <SEP> sulfurique <SEP> (60 <SEP> Bé) <SEP> 33
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Eau <SEP> 6
<tb>
Le métaphosphate de potassium et la roche phosphatée sont mélangés dans un mélangeur à boulets de laboratoire et l'eau et l'acide sont ajoutés à une température initiale de 52 C pour l'acide. On poursuit le malaxage pendant environ 1 minute. La température de la réaction est d'environ 113 C. Le produit, sous forme de bouillie épaisse, est versé dans un récipient en carton et abandonné au refroidissement.
On le laisse encore 4 jours
<Desc/Clms Page number 12>
dans le récipient pour le mûrissement final, l'analyse donne alors:
EMI12.1
<tb> Humidité <SEP> 7,5 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 31,5
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> dans <SEP> le <SEP> citrate <SEP> 0,8
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 30,7
<tb>
<tb> Potasse <SEP> 13,0
<tb>
<tb> Acide <SEP> en <SEP> H2SO4 <SEP> 2,5
<tb>
EXMEPLE 9
EMI12.2
<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb> Métaphosphate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 33
<tb>
<tb> Roche <SEP> phosphatée <SEP> 33
<tb>
<tb> Acide <SEP> sulfurique <SEP> (60 <SEP> Bé) <SEP> 33
<tb>
<tb> Eau <SEP> 6
<tb>
Le procédé est le même qu'à l'exemple 8. La température de l'acide est de 52 C et la température de la réaction approxima- tivement 113 C.
Après mûrissement, le produit titrer
EMI12.3
<tb> Humidité <SEP> 7,5 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> P205 <SEP> total <SEP> 33,0
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> dans <SEP> le <SEP> citrate <SEP> 1.0
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 32,0
<tb>
<tb> Acide <SEP> en <SEP> H2SO4 <SEP> 2,1
<tb>
EXEMPLE 10
EMI12.4
<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb>
<tb> Métaphosphate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 32,3
<tb>
<tb>
<tb> Acide <SEP> nitrique <SEP> (70 <SEP> %) <SEP> 35,4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Roche <SEP> phosphatée <SEP> 32,3
<tb>
Le métaphosphate de calcium et la roche phosphatée sont mélangés dans un mélangeur à boulets mécanique et on ajoute l'acide à 21 C. On mélange pendant une minute. La température de réaction monte à 66 C. Le mélange réactionnel., d'un liquide épais, devient une bouillie épaisse.
Le produit est versé dans un récipient en carton et abandonné au reforidissement, pour imiter
<Desc/Clms Page number 13>
une étape de chambre, puis est maintenu dans le récipient pendant deux jours après quoi il titre :
EMI13.1
<tb> Humidité <SEP> 9,96 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 38,05
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> dans <SEP> le <SEP> citrate <SEP> 0,70
<tb>
EMI13.2
P205 assimilable 37..35
EMI13.3
<tb> Azote <SEP> total <SEP> 5,13
<tb>
<tb> Acidité <SEP> envers <SEP> le <SEP> méthylorange <SEP> 0.30
<tb>
le produit est ensuite tamisé avec un tamis 4 et introduit dans un mélangeur à boulets de laboratoire.
On ajoute 23% en poids d'une solution ammoniacale consistant en 16,6% d'ammoniac anhydre, 16,6% d'eau et 66,8% de nitrate d'ammonium. Le mélange réactionnel est continuellement agité dans le mélangeur jusqu'à ce qu'il devienne entièrement solide, ce qui nécessite un temps de malaxage d'un peu moins d'une minute.
Le même jour le produit azoté possède la composition suivante:
EMI13.4
<tb> Humidité <SEP> 6,33%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Azote <SEP> total <SEP> 11,53
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Azote <SEP> ammoniacal <SEP> 5,25
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Azote <SEP> nitrique <SEP> 6,28
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 29,30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 12O5 <SEP> insoluble <SEP> dans <SEP> le <SEP> citrate <SEP> 1,40
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 27,90
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Basicité <SEP> au <SEP> méthylorange <SEP> 0,10
<tb>
EXEMPLE 11
EMI13.5
<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb> Métaphosphate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 30,3
<tb>
<tb> Acide <SEP> chlorhydrique <SEP> (35 <SEP> %) <SEP> 39,4
<tb>
<tb> Roche <SEP> phosphatée <SEP> 30,
3
<tb>
Le métaphosphate et la roche phosphatée sont mélangés dans un mélangeur laboratoire mécanique et l'acide est ensuite ajouté à 21 c On continue d'agiter pendant une iiinute; pendant ce temps, le mélange, d'un liquide épais, devient une bouillie épaisse.
<Desc/Clms Page number 14>
La température de réaction est de 60 A la fin du temps de malaxage d'une minute, le mélange réactionnel est versé dans un récipient en carton et séché dans un four pendant deux heures à 105 C. Il titre alors:
EMI14.1
<tb> Humidité <SEP> 023 <SEP> % <SEP>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 3725
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> dans <SEP> le <SEP> citrate <SEP> 0,20
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 37,05
<tb> Acidité <SEP> en <SEP> méthylorange <SEP> 1,32
<tb>
Le produit est tamisé avec un tamis n 4 et introduit dans un mélangeur à boulets. On ajoute au produit tamisé 25,5% d'une solution d'azotation contenant 16,6% d'ammoniac anhydre, 16,6% d'eau et 66,8% de. nitrate d'ammonium. On continue l'agita- tion jusqu'à ce que la réaction d'azotation soit complète, ce qui exige environ 2 minutes.
Le même jour, le produit azoté titre:
EMI14.2
<tb> Humidité <SEP> 5,69%
<tb>
<tb>
<tb> Azote <SEP> total <SEP> 9,23
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Azote <SEP> ammoniacal <SEP> 6,23
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Azote <SEP> nitrique <SEP> 3,00
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 27,65
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> dans <SEP> le <SEP> citrate <SEP> 0,45
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 27,20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Basicité <SEP> au <SEP> méthylorange <SEP> 0,05
<tb>
Conformément à certains modes de réalisation de l'inven- tion, le procédé peut être réalisé sans une étape de traitement en chambre ou autre traitement nécessitant une vidange ou une désintégration spéciale. Selon ces modes de réalisation, le mélang. réactionnel devient un solide demi-granuleux, relativement sec pendant l'étape de malaxage.
Dans ce but on emploie soit du métaphosphate de calcium, soit du métaphosphate de potassium, de la roche phosphatée, de l'eau et de l'acide phosphorique, utili- sant au moins une partie et au plus 20 parties en poids de métaphosphate par partie en poids de roche phosphatée. L'acide est
<Desc/Clms Page number 15>
employé en proportions moléculaires pour, le acidification complète de la roche phosphatée. l'eau est employa pour obtenir la quotité stoechiométrique pour l'acidification et 1 à 2 fois la quantité stoechiométrique pour l'hydrolyse.
Les exemples suivants illustrent ce mode opératoire: EXEMPLE 12
EMI15.1
<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb> Métaphosphate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 28,57
<tb>
<tb> H3PO4 <SEP> (77%) <SEP> 42,86
<tb>
<tb> Roche <SEP> phosphatée <SEP> 28,57
<tb>
Les composants secs sont mélangés à température ambiante dans un mélangeur à boulets de laboratoire et on ajoute la solu- tion aqueuse acide à 40,5 C On continue de mélanger pendant 30 sec. pendant ce temps le mélange réactionnel se transforme en un solide demi-granuleux sec.
La température de réaction est de 71 C
Après repos de deux jours et sans simuler aucun. traite- ment en chambre., le produit est un produit granulé sec, de condi- tions physiques excellentes et qui titre :
EMI15.2
<tb> Humidité <SEP> 7,30
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 53,65
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> dans <SEP> le <SEP> citrite <SEP> 3,77
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 49,88
<tb>
<tb>
<tb> Acidité <SEP> en <SEP> H2SO4 <SEP> du <SEP> méthyl <SEP> orange <SEP> 6,48d
<tb>
EXEMPLE 13
EMI15.3
<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb> Métaphosphate <SEP> de <SEP> potassiwn <SEP> 28,57
<tb>
<tb> H3PO4 <SEP> (77 <SEP> %) <SEP> 42,86
<tb>
<tb> Roche <SEP> phosphatée <SEP> 28,
57
<tb>
Les composants secs sont mélanges à. la température de laboratoire dans un mélangea à boulets de laboratoire et 1'acide est ajouté, à 30 C. On mélange pendant 10 sec., à la fin des- quelles la température réactionnelle est de 54,5 c Le produit de la réaction est sec et granule.
<Desc/Clms Page number 16>
Après repos pendant deux jours à la température ambiante, et sans simuler un traitement en chambre, le produit titre:
EMI16.1
<tb> Humidité <SEP> 7,62%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> K2O <SEP> 11,52
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 3el2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P205 <SEP> assimilable <SEP> 49,68
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acidité <SEP> en <SEP> H2SO4 <SEP> au <SEP> méthylorange <SEP> 7,08
<tb>
Pour de tels modes opératoires, il est hautement avan- tageux de réaliser le mélange dans un appareil comportant une zone de mélange allongée, les réactifs étant alimentés en continu à la zone de mélange où ils sont transformés en un solide sec friable qui est broyé pendant les derniers instants du mélange;
le produit est ensuite alimenté directement du mélangeur à un appareil de transport convenable et porté vers un tas ou bac pour le mûris- sement. Un appareil approprié est un broyeur à argile à étages multiples. le métaphosphate de sodium ne présente pas les mêmes propriétés que les métaphosphates de calcium ou de potassium et il faut généralement un traitement en chambre, ou similaire sauf dans le cas expliqué ci-après: EXEMPLE 14
EMI16.2
<tb> Métaphosphate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 2857
<tb>
<tb> H3PO4 <SEP> (77 <SEP> %) <SEP> 42,86
<tb> Roche <SEP> phosphatée <SEP> 28,57
<tb>
Les réactifs secs sont mélangés à température ordinaire dans un mélangeur à boulets de laboratoire et l'acide est ensuite 'ajouté à 65 ,5 C.
On continue de mélanger pendant 2 minutes, à @ la fin desquelles le mélange réactionnel est une bouillie épaisse.
La bouillie est versée dans un récipient en carton pour simuler le mûrissement et abandonnée au refroidissement pendant deux jours.
A ]afin de ce traitement, le produit titre :
EMI16.3
<tb> Humidité <SEP> 8,86
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 5270
<tb>
<Desc/Clms Page number 17>
EMI17.1
<tb> P2O5 <SEP> insoulble <SEP> dans <SEP> le <SEP> citrate <SEP> 1,65
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 51,05
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acidité <SEP> en <SEP> H2SO4 <SEP> au <SEP> méthylorange <SEP> 6,96
<tb>
On a souligne que le traiteemnt en chambr peut être évité lorsqu'on utilise des métaphosphates de calcium ou de potas si-Lui,- avec de l'acide phosphorique et desroches phosphatées.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, on obtient les mêmes résultats avec n'importe laquelle des formules de l'invention lorsqu'on ajoute aux réactifs 0,005 à 0,1% en poids (calculé sur le total des réactifs) d'un agent tensio-actif organique non-ionique, Avec une telle addition, le mélange réactionnel de n'importé lequel des exemples précédents peut être transformé dans le mélangeur en un solide demi-granuleux;, pendant les mêmes temps de mélange nécessaire pour l'hydrolyse et l'aci- diffications, si le métaphosphate est employé à raison d'au moins une partie et au plus 20 parties en poids pour une partie en poids d'engrais inorganique.
Quoique le produit soit solide pendant une partie de l'opération de mélange, il n'y a pas d'aug- mentation excessive de l'énergie utilisée pour l'appareil mélan- geur.
On peut utiliser n'importe quel agent tensio-actif organique non-ionique connu. On obtient des résultats excellents par remploi d'un condensat d'oxyde d'éthylène et d'alcool supé- rieur. Des produits similaires sont les produits de condensation de .1'oxyde d'éthylène avec les alcoylphénols, l'alcoyl phénoxy- polyhydroxy-éthylène-éthanol, les produits de condensation de l'oxyde d'éthylène et du mercaptan, etc.
L'agent tensio-actif non-ionique doit être compatible avec l'acide employé et ne doit pas être sensiblement volatil à. la température de réaction développée. Ainsi, les produits de condensation entre l'oxyde d'éthylène et les alcools inférieurs ne sont pas désirables car ils se volatilisent à un degré exces- sif pendant la réaction.
<Desc/Clms Page number 18>
En employant par exemple 0,005 à 0,1% en poids de condensat d'oxyde d'éthylène et d'alcool supérieur dans n'importe quel exemple précédent, on peut éliminer entièrement l'étape de chambre. Dans de tels cas, il est avantageux également de réaliser toute la réaction dans une zone de mélange allongée, tel que du type broyeur à argile double. Le produit friable est déchargé directement de la zone de mélange sur un transporteur approprié et alimenté au stockage dans une pile.
Quoiqu'il présente de grands avantages pour toutes les formules, l'agent tensio-actif conforme à ce mode de réalisa- tion peut être employé particulièrement pour les exemples 12 et 13 pour diminuer les temps de mélange et améliorer les conditions physiques du produit.
Selon un autre mode de réalisation, le procédé de l'invention peut être adapté pour alimenter le produit de la réaction directement de la zone de mélange à une zone de malaxage rotative, sans traverser une étape de chambre et sans condition- nement spécial. Pour réaliser ceci on emploie 1 à 20 parties en poids de métaphosphate par partie en poids de roche phosphatée, dolomite ou pierre à chaux, avec suffisamment d'eau pour l'acidifi- cation complète de la rou phosphatée, dolomite ou pierre à chaux, plus 1 à 2 fois la quantité d'eau stoechiométrique pour l'hydrolyse complète du métaphosphate. On réalise le mélange pen- dant 0,5 à 3 minutes, puis le mélange réactionnel est malaxé en granules.
Le mélange réactionnel est délivré directement au récipient rotatif pour le malaxage, étant encore sensiblement à sa température de réaction de 65 à l50 C, de sorte que le matériau est encore chaud lorsque commence le malaxage.
.EXEMPLE 15
La même composition de réactifs que ceux employés à l'exemple 5 est alimentée à centrée d'un broyeur double à argile.
Le broyeur est mis en marche pour mélanger la bouillie pendant une minute, atteignant une température de réaction de 65 c Le
<Desc/Clms Page number 19>
EMI19.1
produit de Il réactton ": L LI,: 1 ÍVJ'{ nu L;.i;A>vui du r.;11'.x;;(J horizont01 rotatif et. i; t:;11VL1' i,.i. il 1.11:,:1 eu mic J urine 0 J u] ,., lHr.:. Le produit noduleux waL ;#i'ciié cimo.: uu :;(;elr01r r<>t;, 1,1,1' 1 eh:.l1rr'f(' direct, les gaz uc .)(ej;ll':\' '1 '-'rrl;l'( <>3 <.d, /,j.5 C, J)(:nr];U1t quelques ;niiiutc.i;, pouc i'<>i'i=ii,1' nue. croûte ;atzxr les nt<lu:f¯rw, puis délivre l un tas pour 1t ,uùi,1.;;c;;aun.t. L';li.m:lyßc du profit est comparable à celle uc 1.'c;><;n;pj;; U.
1? E s U .;.i Ei L'invention concerne noteI1irflcnt les caractéristiques 0:1-- après et leurs combinaisons possibles.
1 ) Procède pour la fabrication d'encrais phosphatés,
EMI19.2
caractérisé p1.r ce qu'on mélange un métephosphate de calciums de pote.ss1ultl ou de sodium à un matériau fertilisant minéral en présence d'eau et d'un acide minéral fort, ce qui permet d'obte- nir un engrais riche en P2O5 assimilable et facile à azoter.
2 ) On emploie une à 20 parties en poids de métaphospha- te, par partie en poidsde matériau fertilisant minéral.
3 ) On ajous del'eau supplémentaire qui ne dépasse
EMI19.3
pas deux fois la. qu;: -: ,.i. ;;3 stoechio.î1étric.ue' nécessaire pour l'hy- drolyse du métaphosphate.
4 ) Le matériau ' ;rtilisant est : a.) une roche phosphatée, b) la dolomite, c) la pierre à. chaux, d) un mélange de ces produits.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to an improved process for obtaining superphosphates and similar phosphate fertilizers.
Until now, phosphate fertilizers have been prepared by acidifying phosphate rocks with a strong mineral acid according to the following standard equation:
EMI1.1
(1) Ca 3 (PO 4) 2 + 2 H2S04 + H20 --- ca (POz.2o + 2 CaS04
When looking for products with a particularly high titre, the acidification is carried out by phosphoric acid according to the following standard equation:
EMI1.2
(2) Ca3 (po4) 2 + 4 HJPo4 + 3 H, 0 - 3CaH (PO. H20 In these cases, the high proportion of phosphoric acid
<Desc / Clms Page number 2>
necessary was obtained by reacting two molecules of phosphate rock with six molecules of sulfuric steel. These known methods have not been entirely satisfactory for various reasons.
It was, for example, quite difficult to determine in advance the exact degree of the product. Another disadvantage is the need to employ the relatively large amounts of acid per unit of assimilable P2O5 present in the product. Another complication inherent in the conventional process consists in the difficulty of obtaining a product which has the desired physical properties. Further, the phosphate fertilizers obtained by known methods can only be nitrogenous to a relatively low degree.
In general, the invention relates to a more flexible method which makes it possible to manufacture phosphate fertilizers in a wide range of assimilable P2O5 with precise determination in advance of the particular degree desired.
The invention relates in particular to a process for the manufacture of phosphate fertilizers, characterized by mixing a calcium, potassium or sodium metaphosphate with an inorganic fertilizing material in the presence of water and a strong mineral acid. .
Generally speaking, the process of the invention is based on the hydrolysis of a metaphosphate and the acidification of a solid inorganic fertilizer material in a single, simple process in which a strong mineral acidic agent is employed to achieve both hydrolysis and acidification. Metaphosphate is selected from the group consisting of calcium, potassium and sodium metaphosphates. The solid inorganic fertilizer material is selected from the group consisting of phosphate rocks, dolomite, and limestone. Any strong mineral acid can be used, ie sulfuric, hydrochloric, nitric or phosphoric acids.
The invention also relates, as new industrial products, to phosphate fertilizers in accordance with those obtained.
<Desc / Clms Page number 3>
by the previous or similar processes.
It has long been known that the described metaphosphates can be hydrplysed to the corresponding primary orthopohphates, by boiling in water or by contacting the molten metaphosphates with water at high temperature in the presence of a hydrolysis agent. This reaction is represented by the following standard equation:
EMI3.1
The named metaphosphates can be hydrolyzed rapidly under certain conditions achievable in the practice of commercial fertilizer manufacture.
In particular, by intimately mixing a metaphosphate of the class described with an acidification reaction mixture, such as for example a mixture of phosphate rock and sulfuric acid, in the presence of: sufficient water for both acidification rock phosphate and the hydrolysis of the metaphosphate and maturing the reaction product results in the hydrolysis of the metaphosphate and the production of a markedly improved fertilizer when the reagents are employed in certain proportions.
The acid does not participate in the hydrolysis reaction. By inducing hydrolysis, acid causes a large proportion of primary orthophosphate to be produced from metaphosphate and the acid is still available to react with phosphate rock, dolomite or limestone. Hydrolysis progresses rapidly even though acid is consumed at the same time in the acidification process. The hydrolysis is initiated while the reactants are thoroughly mixed, apparently as a result of the combined effect of the catalytic action of the strong mineral acid and an exothermic heat reciting from the reaction between the minerals the acid and the phosphate rock or. ,,, similar materials / neutralizer.
A mixing time of between a few seconds and a few minutes is suitable for the process. The temperatures
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
of acid are not near essential: (1 \ 101 (1'1'11.;,) 1.:; ;;. n'cl-i tzrri desirable to euiploywr a time of! Ill.lpni0 of ; 1Lu,; h ', ¯ "<J; iaL =; when we use a cold acid, t; ndl, that the = .3t du: .FF 7¯Ù: r ;; can be decreased when we use high acid t (mf1,:!> ltllL ": J 1) 1 ,, - '1.
To obtain l1ydro1y ::; c con1'orr.H - ;, nCUG al 'il1v (; ntion it is necessary that the acid constitutes at least 3ih by weight of the n ± 1,: rn- reaction reaction and that Sufficient rock I) or similar solid mineral fertilizers are used to neutralize the acid thoroughly. The metaphosphate is employed in sufficient proportions to achieve a mctaahosphate to inorganic fertilizer weight ratio of about 1.10 to about 20.1. Thus, the phosphate constitutes at least 10% by weight of the solid reactants and the proportion
EMI4.2
The ratio of acid per unit of P 205 assimilable in the product can be kept much lower than with known methods.
The degree of the product can be determined in advance with precision by the choice of the relative proportion of metaphosphate employed. The percentage of assimilable P2O5 in the product increases when the proportion of metaphosphate increases as shown in the following table:% Metaphosphate% ph ated rock% acid% assimilable P2O5 of the product
EMI4.3
<tb> 5.0 <SEP> 50XO <SEP> 35.9 <SEP> 25
<tb> 33.3 <SEP> 33.3 <SEP> 33.3 <SEP> 30
<tb>
<tb> 73.0 <SEP> 15.0 <SEP> 12.0 <SEP> 50
<tb>
<tb> 90.5 <SEP> 5.0 <SEP> 4.5 <SEP> 59
<tb>
The degree of the product and also its physical conditions depend in part on the amount of water employed in the reaction mixture.
It is understood that the amount of water is determined by whether water reacts in both hydrolysis and acidification. Usually it is advantageous to use at
EMI4.4
minus the stoichiometric amount of 1-water required for these two reactions. In some cases, the amount of t: "tl may be slightly decreased above the stoichiometric value; this results in
<Desc / Clms Page number 5>
that hydrolysis cannot be completed during the mixing phase of the product. In such cases, hydrolysis will continue during final cure since the metaphosphate tends to absorb residual moisture from the product in the stack.
According to other embodiments of the invention, it is advantageous to use an excess of water in addition to the stoichiometric amount, so that the product delivered from the mixing zone will be more humid. Thus, an amount of water equal to the stoichiometric proportion for the acidification of the mineral fertilizer material can be employed, plus twice the stoichiometric amount for the hydrolysis of metaphosphate. For example, if the mineral fertilizer is a phosphate rock and the acid is sulfuric acid, one can use, as the maximum quantity of water, one molecule of water for each molecule of tricalcium phosphate (see equation 1 ) plus 6 molecules of water for each molecule of metaphosphate (a 100% excess of equation 3).
When the hydrolysis agent is nitric or hydrochloric sulfuric acid, the hydrolysis of the metaphosphate is followed by the decomposition of the primary orthophosphate according to the following standard equation:
EMI5.1
As a result, the three acids mentioned convert the metaphosphate into phosphoric acid which is then available to decompose phosphate rock, dolomite or limestone, the extent of the reaction indicated by equation (4) depending on the ratio from the acid to the metaphosphate and the amount of water used. During this phase of the process sulfuric acid has particular advantages since its use results in a real increase in the quantity of acid available to react with the phosphate rock or the like.
As can be seen from equation (4), two molecules of phosphoric acid are produced for each molecule of sulfuric acid reacting with ortho-
<Desc / Clms Page number 6>
primary phosphate produced by hydrolysis.
The general process is illustrated by the diagram of figure 1 in which A indicates the methosphate of calcium, potassium or sodium, B the phosphate rock, dolomite or limestone, C the strong mineral acid, D the water, E mixing producing concomitantly hydrolysis and acidulation, F granulation, G the quiescent chamber, H heaping, I nitrogen and- J bagging. The nitrogenation step being of course optional.
If desired, the same equipment can be used as that used for the traditional acidification of phosphate rock ?.
Thus, metaphosphate and phosphate rock, ground to a suitable fineness, can be fed to any known mixer. The acid and water are added in the desired proportion and the resulting mixture is stirred so that the reactants come into uniform and intimate contact by the work of the mixer for a period of between a few seconds and a few minutes, which depends on the proportion. and the temperature of the acid used.
The reaction product is then fed to a chamber and maintained therein for a period varying from a few minutes to 24 hours. The product discharged from the chamber is stacked for final ripening at about 3 months.
The phosphate rock, dolomite or limestone will have to pass mainly through a 100 to 200 sieve, substantially all passing through a 100 sieve. The metaphosphate will be of such fineness that 100% will pass through a sieve of 8. We have obtained excellent results with particle diameters of the phate metaphos between the sieve of 8 and the sieve of 200 and finer.
In general, larger particle sizes will decrease the reaction rate and smaller diameters will increase it.
Both hydrolysis and acidification reactions are exothermic, and, once initiated, tend to proceed rapidly. The reaction temperatures at the initial or mixing stage are somewhat higher than those
<Desc / Clms Page number 7>
Thus, in the usual acidification, the temperature in the mixing zone ranges from about 107 to 150 when sulfuric acid is used. It is understood that hydrolysis and acidification take place simultaneously and that, as the reaction tends to progress rapidly, both reactions will continue beyond the mixing step as the product matures to its final form.
The reaction mixture of this process is initially quite fluid, but, during mixing, the water content is quickly consumed by the hydrolysis reaction and the product is gradually transformed into a thick slurry or a wet solid which depends on the proportions. reagents.
The products obtained in accordance with the present invention tend to nitrogenize to a higher degree per unit of P205 than do the superphosphates obtained by known methods.
Thus, when nitrogen-phosphorus ratios of the order of 1: 5 are obtained for the superphosphates obtained by the known processes, the nitrogenation of the products of the invention results in nitrogen-phosphorus ratios as high as 1 1 For the nitrogenation, known nitrogenating agents, such as ammonia, aqueous solutions of ammonium nitrate and ammonia, anhydrous ammonia, urea solution, can be employed. ammonia, or a urea-formaldehyde-ammonia solution.
The following examples are characteristic of the invention: EXAMPLE 1
EMI7.1
<tb> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> calcium <SEP> metaphosphate <SEP> 33
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> rock <SEP> phosphate <SEP> @ <SEP> 33
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sulfuric acid <SEP> <SEP> (60 <SEP> Be) <SEP> 33
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Water <SEP> 6
<tb>
Calcium metaphosphate and phosphate rock are dry mixed in a motor driven ball mixer and the
<Desc / Clms Page number 8>
The mixture is then stirred continuously while the water is added. Sulfuric acid is added at a temperature of 52 ° C. and mixing is continued for 1 minute. The reaction mixture changes from a thick liquid to a thick suspension.
Its temperature is, at the end of one minute of stirring, about 113 c
The reaction mixture is then poured into a cardboard container and left to stand until it reaches room temperature, to mimic the usual chamber step.
25 minutes after manufacture, the title product:
EMI8.1
<tb> Humidity <SEP> 8.03 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P205 <SEP> total <SEP> 33.15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P205 '<SEP> insoluble <SEP> in <SEP> the <SEP> citrate <SEP> 4.00
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 29.15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acid <SEP> in <SEP> H2SO4 <SEP> 5.70
<tb>
EXAMPLE 2
The calcium metaphosphate and the phosphate rock are mixed in the same proportions as in Example 1, then wetted with 12 parts by weight of water. The same amount of 60 Be sulfuric acid is used as in Example 1 (33 parts by weight) and the mixing operation is continued for one minute.
The temperature of the acid at the edge of the addition is 57 ° C and the temperature of the reaction mixture at the end of one minute of stirring is 118 ° C. The product is poured into a cardboard container and left in the oven. cooling; 24 hours after manufacture, the title product:
EMI8.2
<tb> Humidity <SEP> 9.11 <SEP>%
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 30.80
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> in <SEP> the <SEP> citrate <SEP> 2.45
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 28.35
<tb>
<tb> Acid <SEP> in <SEP> H2SO4 <SEP> 5.70
<tb>
<Desc / Clms Page number 9>
After 12 days, the product titles:
EMI9.1
Humidity there
EMI9.2
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 30.50
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoulbles <SEP> in <SEP> the <SEP> citrate <SEP> 0.30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 30.20
<tb>
EMI9.3
Acid in HzS04 ¯ 2, F3f? ..,
Some of the material was then tainted and filled to dig up if any weathering occurs. After 20 days the bagged material was still in very good condition indicating that full cure was achieved within 12 days of manufacture.
EMI9.4
EXg # LE 2- Part of the cured product of Example 2 is placed in a laboratory ball mixer and an ammonia solution (28% NH3) is added while stirring until this occurs. more staffing reaction. The ammoniated product title:
EMI9.5
<tb> Humidity <SEP> 6.81 <SEP>%
<tb>
<tb>
<tb> Nitrogen <SEP> 7.53
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 27.75
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Basicity <SEP> in <SEP> NaOH <SEP> 0.80
<tb>
EMI9.6
: EXK'1PLE .4
Example 3 is repeated using a solution of anhydrous ammonia ammonium nitrate (40.8% nitrogen) as the agent.
EMI9.7
nitrogen.
The title nitrogen product:
EMI9.8
<tb> Humidity <SEP> 8.52%
<tb> Nitrogen <SEP> 13.65
<tb>
EMI9.9
P205 assimilable 20..80
EMI9.10
<tb> Basicity <SEP> in <SEP> NaOH <SEP> 0.80
<tb>
EMI9.11
EXB'JPLK. 5.
EMI9.12
<tb>
Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb> <SEP> calcium <SEP> metaphosphate <SEP> 70.0
<tb>
<tb> rock <SEP> phosphate <SEP> 8.0
<tb>
<tb> Sulfuric acid <SEP> <SEP> (32 <SEP> Bé) <SEP> 22.0
<tb>
<Desc / Clms Page number 10>
The dry components are mixed in a laboratory mixer, the acid is added and the resulting reaction mixture is mixed for about 30 sec. The product, in the form of a. thick porridge, is poured into a cardboard container to mimic a chamber, and allowed to cool to room temperature.
After
4 days, the title product:
EMI10.1
<tb> Humidity <SEP> 7.21 <SEP>%
<tb>
<tb> P205 <SEP> total <SEP> 46.35
<tb>
<tb> P205 <SEP> insoluble <SEP> 2.05
<tb> P205 <SEP> assimilable <SEP> 44.30
<tb>
<tb> Acid <SEP> in <SEP> H2SO4 <SEP> 1.56
<tb>
In parallel, an example of control is carried out using 8.5 parts by weight of 66 Bé sulfuric acid and 13.6 parts by weight of water added separately.
The titer control sample:
EMI10.2
<tb> Humidity <SEP> @ <SEP> 6.51 <SEP>%
<tb>
<tb> P205 <SEP> total <SEP> 48.80
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> 2.35
<tb>
<tb> P205 <SEP> assimilable <SEP> 46,45
<tb>
<tb> Acid <SEP> in <SEP> H2 <SEP> SO4 <SEP> 2.16
<tb>
EXAMPLE 6
EMI10.3
<tb> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
EMI10.4
Calcium metaosphate 70 g Dolomite 8, o
EMI10.5
<tb> Sulfuric acid <SEP> <SEP> (955 <SEP>%) <SEP> 8.4
<tb>
<tb> Water <SEP> 13.6
<tb>
The metaphosphate and dolomite are mixed in a mechanical laboratory ball mixer and then moistened with all of the water. Add the acid and continue mixing for one minute.
At the end of this period the reaction mixture is a thick slurry and the reaction temperature is about 110 ° C. The slurry is poured into a cardboard container, which mimics a chamber, and left to cool.
The product is then left in the cardboard container for
<Desc / Clms Page number 11>
4 days, to mimic a storage stack, after which the title product:
EMI11.1
<tb> Humidity <SEP> 5.81 <SEP>%
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 47.15
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> 1.60
<tb>
EMI11.2
p 205 comparable 45755
EMI11.3
<tb> Acid <SEP> in <SEP> H2SO4 <SEP> 0.72
<tb>
EMI11.4
EXEI \ WLE 7.
Normal superphosphate containing 5% assimilable P2O5 is prepared, in accordance with) the following formula:
EMI11.5
<tb> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> calcium <SEP> metaphosphate <SEP> 5.35
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> rock <SEP> phosphate <SEP> 53.50
<tb>
<tb>
<tb> Sulfuric acid <SEP> <SEP> (95.5 <SEP>%) <SEP> 33ego
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Water <SEP> 7.25
<tb>
The dry components are mixed in a ball mixer, water and acid are added and mixing is continued for 1 minute. The reaction temperature is about 115.5 c
The product, in the form of a thick slurry is poured into a cardboard container and left for 4 days at room temperature before analysis.
EXAMPLE. 8. Parts by weight
EMI11.6
<tb> Metaphosphate <SEP> of <SEP> potassium <SEP> 33
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> rock <SEP> phosphate <SEP> 33
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sulfuric acid <SEP> <SEP> (60 <SEP> Bé) <SEP> 33
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Water <SEP> 6
<tb>
Potassium metaphosphate and phosphate rock are mixed in a laboratory ball mixer and water and acid are added at an initial temperature of 52 C for the acid. Mixing is continued for about 1 minute. The reaction temperature is about 113 ° C. The product, as a thick slurry, is poured into a cardboard container and left to cool.
We leave it for another 4 days
<Desc / Clms Page number 12>
in the container for final ripening, the analysis then gives:
EMI12.1
<tb> Humidity <SEP> 7.5 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 31.5
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> in <SEP> the <SEP> citrate <SEP> 0.8
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 30.7
<tb>
<tb> Potash <SEP> 13.0
<tb>
<tb> Acid <SEP> in <SEP> H2SO4 <SEP> 2.5
<tb>
EXAMPLE 9
EMI12.2
<tb> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb> Sodium <SEP> <SEP> metaphosphate <SEP> 33
<tb>
<tb> Rock <SEP> phosphated <SEP> 33
<tb>
<tb> Sulfuric acid <SEP> <SEP> (60 <SEP> Bé) <SEP> 33
<tb>
<tb> Water <SEP> 6
<tb>
The procedure is the same as in Example 8. The temperature of the acid is 52 ° C and the reaction temperature is approximately 113 ° C.
After ripening, the product titrate
EMI12.3
<tb> Humidity <SEP> 7.5 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> P205 <SEP> total <SEP> 33.0
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> in <SEP> the <SEP> citrate <SEP> 1.0
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 32.0
<tb>
<tb> Acid <SEP> in <SEP> H2SO4 <SEP> 2.1
<tb>
EXAMPLE 10
EMI12.4
<tb> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb>
<tb> Calcium <SEP> <SEP> metaphosphate <SEP> 32.3
<tb>
<tb>
<tb> Nitric acid <SEP> <SEP> (70 <SEP>%) <SEP> 35.4
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Rock <SEP> phosphated <SEP> 32.3
<tb>
Calcium metaphosphate and phosphate rock are mixed in a mechanical ball mixer and the acid is added at 21 ° C. Mix for one minute. The reaction temperature rises to 66 ° C. The reaction mixture, from a thick liquid, becomes a thick slurry.
The product is poured into a cardboard container and left for reforestation, to imitate
<Desc / Clms Page number 13>
a chamber stage, then is kept in the container for two days after which it title:
EMI13.1
<tb> Humidity <SEP> 9.96 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 38.05
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> in <SEP> the <SEP> citrate <SEP> 0.70
<tb>
EMI13.2
P205 assimilable 37..35
EMI13.3
<tb> Total <SEP> nitrogen <SEP> 5.13
<tb>
<tb> Acidity <SEP> towards <SEP> the <SEP> methyl orange <SEP> 0.30
<tb>
the product is then sieved with a sieve 4 and introduced into a laboratory ball mixer.
23% by weight of an ammoniacal solution consisting of 16.6% anhydrous ammonia, 16.6% water and 66.8% ammonium nitrate is added. The reaction mixture is continuously stirred in the mixer until it becomes completely solid, requiring a mixing time of just under a minute.
The same day the nitrogen product has the following composition:
EMI13.4
<tb> Humidity <SEP> 6.33%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Total <SEP> nitrogen <SEP> 11.53
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nitrogen <SEP> ammoniacal <SEP> 5.25
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nitric <SEP> nitrogen <SEP> 6.28
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 29.30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 12O5 <SEP> insoluble <SEP> in <SEP> the <SEP> citrate <SEP> 1.40
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 27.90
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Basicity <SEP> to <SEP> methylorange <SEP> 0.10
<tb>
EXAMPLE 11
EMI13.5
<tb> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb> Metaphosphate <SEP> of <SEP> calcium <SEP> 30.3
<tb>
<tb> Hydrochloric acid <SEP> <SEP> (35 <SEP>%) <SEP> 39.4
<tb>
<tb> Rock <SEP> phosphated <SEP> 30,
3
<tb>
The metaphosphate and the phosphate rock are mixed in a mechanical laboratory mixer and the acid is then added at 21 ° C. Stirring is continued for one minute; meanwhile the mixture, from a thick liquid, becomes a thick porridge.
<Desc / Clms Page number 14>
The reaction temperature is 60. At the end of the one-minute mixing time, the reaction mixture is poured into a cardboard container and dried in an oven for two hours at 105 C. It then titrates:
EMI14.1
<tb> Humidity <SEP> 023 <SEP>% <SEP>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 3725
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> in <SEP> the <SEP> citrate <SEP> 0.20
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 37.05
<tb> Acidity <SEP> in <SEP> methyl orange <SEP> 1.32
<tb>
The product is sieved with a No. 4 sieve and introduced into a ball mixer. 25.5% of a nitrogen solution containing 16.6% anhydrous ammonia, 16.6% water and 66.8% of. ammonium nitrate. Stirring is continued until the nitrogen reaction is complete, which requires about 2 minutes.
On the same day, the nitrogen product titled:
EMI14.2
<tb> Humidity <SEP> 5.69%
<tb>
<tb>
<tb> Total <SEP> nitrogen <SEP> 9.23
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nitrogen <SEP> ammoniacal <SEP> 6.23
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Nitric <SEP> nitrogen <SEP> 3.00
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 27.65
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> in <SEP> the <SEP> citrate <SEP> 0.45
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 27.20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Basicity <SEP> to <SEP> methylorange <SEP> 0.05
<tb>
In accordance with some embodiments of the invention, the process can be carried out without a chamber treatment step or other treatment requiring special emptying or disintegration. According to these embodiments, the mixture. The reaction becomes a semi-granular, relatively dry solid during the kneading step.
For this purpose either calcium metaphosphate or potassium metaphosphate, phosphate rock, water and phosphoric acid are used, using at least one part and at most 20 parts by weight of metaphosphate per part by weight of phosphate rock. The acid is
<Desc / Clms Page number 15>
used in molecular proportions for the complete acidification of the phosphate rock. water is used to obtain the stoichiometric quantity for the acidification and 1 to 2 times the stoichiometric quantity for the hydrolysis.
The following examples illustrate this procedure: EXAMPLE 12
EMI15.1
<tb> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb> Calcium <SEP> <SEP> metaphosphate <SEP> 28.57
<tb>
<tb> H3PO4 <SEP> (77%) <SEP> 42.86
<tb>
<tb> Rock <SEP> phosphated <SEP> 28.57
<tb>
The dry components are mixed at room temperature in a laboratory ball mixer and the acidic aqueous solution is added at 40.5 ° C. Mixing is continued for 30 sec. during this time the reaction mixture turns into a dry semi-granular solid.
The reaction temperature is 71 C
After two days' rest and without simulating any. chamber treatment., the product is a dry granulated product, with excellent physical conditions and which has:
EMI15.2
<tb> Humidity <SEP> 7.30
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 53.65
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> insoluble <SEP> in <SEP> the <SEP> citrite <SEP> 3.77
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 49.88
<tb>
<tb>
<tb> Acidity <SEP> in <SEP> H2SO4 <SEP> of <SEP> methyl <SEP> orange <SEP> 6.48d
<tb>
EXAMPLE 13
EMI15.3
<tb> Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb> Metaphosphate <SEP> of <SEP> potassiwn <SEP> 28.57
<tb>
<tb> H3PO4 <SEP> (77 <SEP>%) <SEP> 42.86
<tb>
<tb> Rock <SEP> phosphated <SEP> 28,
57
<tb>
The dry components are mixed with. the laboratory temperature in a laboratory ball mixture and the acid is added at 30 ° C. The mixture is mixed for 10 sec., at the end of which the reaction temperature is 54.5 ° C. The reaction product is dry and granular.
<Desc / Clms Page number 16>
After standing for two days at room temperature, and without simulating treatment in a chamber, the title product:
EMI16.1
<tb> Humidity <SEP> 7.62%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> K2O <SEP> 11.52
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 3el2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P205 <SEP> assimilable <SEP> 49.68
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acidity <SEP> in <SEP> H2SO4 <SEP> in <SEP> methylorange <SEP> 7.08
<tb>
For such procedures it is highly advantageous to carry out the mixing in an apparatus having an elongated mixing zone, the reagents being continuously fed to the mixing zone where they are transformed into a dry friable solid which is ground for a period of time. the last moments of the mixture;
the product is then fed directly from the mixer to a suitable conveying device and carried to a pile or bin for ripening. A suitable apparatus is a multi-stage clay mill. sodium metaphosphate does not exhibit the same properties as calcium or potassium metaphosphates and it generally requires a chamber treatment, or similar except in the case explained below: EXAMPLE 14
EMI16.2
<tb> Sodium <SEP> metaphosphate <SEP> <SEP> 2857
<tb>
<tb> H3PO4 <SEP> (77 <SEP>%) <SEP> 42.86
<tb> Rock <SEP> phosphated <SEP> 28.57
<tb>
The dry reagents are mixed at room temperature in a laboratory ball mixer and the acid is then added at 65.5C.
Mixing is continued for 2 minutes, at the end of which the reaction mixture is a thick slurry.
The porridge is poured into a cardboard container to simulate ripening and left to cool for two days.
A] for this treatment, the title product:
EMI16.3
<tb> Humidity <SEP> 8.86
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> total <SEP> 5270
<tb>
<Desc / Clms Page number 17>
EMI17.1
<tb> P2O5 <SEP> insoulbles <SEP> in <SEP> the <SEP> citrate <SEP> 1.65
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> P2O5 <SEP> assimilable <SEP> 51.05
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Acidity <SEP> in <SEP> H2SO4 <SEP> in <SEP> methylorange <SEP> 6.96
<tb>
It was pointed out that room treatment can be avoided when using calcium or potassium metaphosphates if-Him, - with phosphoric acid and phosphate rocks.
According to a particular embodiment of the invention, the same results are obtained with any of the formulas of the invention when 0.005 to 0.1% by weight (calculated on the total of the reactants) are added to the reactants. 'a nonionic organic surfactant, With such addition, the reaction mixture of any of the preceding examples can be transformed in the mixer into a semi-granular solid ;, during the same mixing times required for the hydrolysis and acidification, if the metaphosphate is used in an amount of at least one part and at most 20 parts by weight per part by weight of inorganic fertilizer.
Although the product is solid during part of the mixing operation, there is no excessive increase in the energy used for the mixing apparatus.
Any known nonionic organic surfactant can be used. Excellent results are obtained by re-employing a condensate of ethylene oxide and higher alcohol. Similar products are the condensation products of ethylene oxide with alkylphenols, alkyl phenoxy-polyhydroxy-ethylene-ethanol, condensation products of ethylene oxide and mercaptan, etc.
The nonionic surfactant should be compatible with the acid employed and should not be substantially volatile to. the reaction temperature developed. Thus, condensation products between ethylene oxide and lower alcohols are undesirable because they volatilize to an excessive degree during the reaction.
<Desc / Clms Page number 18>
By employing, for example, 0.005 to 0.1% by weight of ethylene oxide higher alcohol condensate in any preceding example, the chamber step can be eliminated entirely. In such cases, it is also advantageous to carry out the entire reaction in an elongated mixing zone, such as of the double clay mill type. The friable product is discharged directly from the mixing zone onto a suitable conveyor and fed to storage in a stack.
Although it has great advantages for all formulations, the surfactant according to this embodiment can be used particularly for Examples 12 and 13 to decrease mixing times and improve the physical conditions of the product.
According to another embodiment, the process of the invention can be adapted to supply the product of the reaction directly from the mixing zone to a rotary mixing zone, without passing through a chamber step and without special conditioning. To achieve this, 1 to 20 parts by weight of metaphosphate are used per part by weight of phosphate rock, dolomite or limestone, with sufficient water for the complete acidification of the phosphate rock, dolomite or limestone, plus 1 to 2 times the amount of stoichiometric water for complete hydrolysis of metaphosphate. Mixing is carried out for 0.5 to 3 minutes, then the reaction mixture is kneaded into granules.
The reaction mixture is delivered directly to the rotary vessel for mixing, still being substantially at its reaction temperature of 65-150 ° C, so that the material is still hot when the mixing begins.
EXAMPLE 15
The same composition of reagents as those employed in Example 5 is fed at the center of a twin clay mill.
The mill is turned on to mix the slurry for one minute, reaching a reaction temperature of 65 c.
<Desc / Clms Page number 19>
EMI19.1
product of Il reactton ": L LI ,: 1 ÍVJ '{nu L; .i; A> vui du r.; 11'.x ;; (J horizont01 rotary and. i; t:; 11VL1' i, .i . il 1.11:,: 1 eu mic J urine 0 J u],., lHr.:. The nodular product waL; # i'ciié cimo .: uu:; (; elr01r r <> t ;, 1,1, 1 '1 eh: .l1rr'f (' direct, gases uc.) (Ej; ll ': \' '1' -'rrl; l '(<> 3 <.d, /,j.5 C, J) (: nr]; U1t some; niiiutc.i ;, inch i '<> i'i = ii, 1 bare. Crust; atzxr les nt <lu: f¯rw, then deliver l a heap for 1t, uùi, 1. ;; c ;; aun.t. L '; li.m: lyßc of profit is comparable to that uc 1.'c;> <; n; pj ;; U.
1? The invention relates to noteI1irflcnt characteristics 0: 1-- after and their possible combinations.
1) Process for the manufacture of phosphatic inks,
EMI19.2
characterized by mixing a metephosphate of pote.ss1ultl or sodium calcium metephosphate with a mineral fertilizing material in the presence of water and a strong mineral acid, which makes it possible to obtain a fertilizer rich in P2O5 assimilable and easy to nitrogen.
2) One to 20 parts by weight of metaphosphate are used per part by weight of inorganic fertilizer material.
3) Add additional water that does not exceed
EMI19.3
not twice there. who. ;; 3 stoechio.î1étric.ue 'required for the hydrolysis of metaphosphate.
4) The material used is: a.) Phosphate rock, b) dolomite, c) stone. lime, d) a mixture of these products.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.