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Cette invention a trais à des perfectionnements à la préparation d'engrais phospho-azoes à l'état granulé sec d'après
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un procédé et à. l'aide d'un ensemble d'appareils décrits au brevet
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canadien n 516.812 au nom de Rumiaca Società per Azioni.
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L'ensemble d'appareils selon le brevet mentionne ci-
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dessuâ comporte essentiellement' deux chambres de ludle-nge, un tambour rotatif constltuant une chambre de reaction conummiquant d'une part avec une source daBNiioniac gazeux sous, pression, et d5autre part avec un appareil apte 3 conden(ta>? la vapeur d'eau contenant de 1)anLioniac et, en ligne accessoire, un ovapora-teur apte à séparer de 1'eau armioiii-,lcale l'ammoniac gazeux,, et des moyens armenan.t cet alinioniac gazeux Il ladite chambre de r4action.
Le, procède susdit consiste former une bouillie de phosphorite broyde et aci.de s:711.f'urialle da-is laquelle l'acide
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sulfurique (H2S0, l'eau (H20) et la phospl.'-''-ite se trouvent
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dans des proportions telles que la bouille est épaisse et
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contient un excès oxacide sulfurique : ¯ r : ¯ ¯ . à la quantité stoechiométricue nécesfaire pour er -ci-r L= rlioi-phor-1,te en monophosphate de calcium (Ca (H2Pr ¯, ; 'U're cette bouillie dans la chambre de réac t 3 s::.
X i'titroduire dans la chambre de réaction de l'a'1àJuon'.t : zcu?r pression superatmosphé rique, en assurant ainsi une -1 -1r,li que,, par effet de laquelle l'eau contenue dans 1 bou41'ìia ie L-f';age à l'état de vapeur, qui est condensé.. h.z., du tambour constituant la chambre de réaction, la bouil7ie se transformant griaduel-1-ement, par effet de la rotation de ce tambour, an une masse granulée sensiblement
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anhydre., de manière,que l' un obtient directement un engrais phospho-
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azoté à l'état granulé sec, apte à être utilisé i1PmédiateJnent -
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pouvant être conservé parfaitement.
L'inconvénient principal de ce procédé antérieur consiste dans la difficulté de former rapidement et simultanément
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une grande quantité de gr-c4nes initiales de la bouillie, surtout'
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dans le cas très fréquent, où pour parvenir à un engrais complexe ayant une teneur prépondérante en azote par rapport au phosphore,
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comme cela est requis généi clément ocur l'gricultura, il y a îaeu
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d'utiliser un excès considérable d'acide sulfurique par rapport à
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la quantité stoechiométrique requise pour transformer les phosphorites en monophosphaté de cale4ua.
En raison de la faible
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surface totale libre de la bouillie dans le tambour, la réaction
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avec l'armoniac s'opère deune manière relativement lente, telle qu'elle occupe pe;;:ta,i:t t-cp longtcz:,>s la chambre de réaction et limite la capacité de 1 Plusieurs tent;:.t1;res .}t cbc faites pour remédier cet inconvénient, même en auEment".nt la pression d? l'ammoniac dans le tambour, en vue d-laccélrer l'absorption du gaz dans la ma,
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sans toutefois parvenir à aucun résultat appréciable.
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Un autre i: ;:<Jnv":>ienc <1<:
procédé mentionné consiste
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dans la nécessité d'utiliser des appareillages et des quantités
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d'énergie de valeur non indifférente pour récupérer et remettre en cycle l'ammoniac n'ayant pas réagi dans le tambour, puis(Due des appareils de construction spéciale, sujets à l'usure et à des frais importants de maintien, sont requis, ainsi qu'il est connu, pour transporter et comprimer les vapeurs ammoniacales chaudes et humides contenant plusieurs impuretés gazeuses.
Cette invention se propose surtout de remédier à ces inconvénients.
Un autre but de cette invention est d'améliorer la qualité des graines de l'engrais obtenu, de manière à augmenter sa valeur commerciale.
Selon l'invention, le procédé pour la production d'engrais phospho-azotés à l'état granulé sec par la réaction d'ammoniac gazeux à pression superatmosphérique dans un tambour rotatif avec une bouillie aqueuse constituée par le produit de réaction d'une matière phosphatique avec de l'acide sulfurique en excès par rapport à la quantité stoechiométrique nécessaire pour convertir la phosphorite en monophosphate de calcium, se caractérise essentielle- ' ment en ce que l'addition de la quantité totale de l'acide sulfurique requise est effectuée à deux reprises, plus particulièrement à une première reprise dans une proportion telle que le produit de réaction susdit possède un degré d'acidité correspondant à un contenu de 4,5- 5,5% (5% préférablement) d'acide phosphorique (H3PO4) libre,
et une teneur d'humidité de 10% au maximum, et à une deuxième reprise dans une quantité suffisante pour faire évaporer l'eau de la bouillie au moyen de la chaleur développée dans la réaction successive àvec l'ammoniac gazeux.
D'autres caractéristiques remarquables de l'invention visent, comme on le verra ci-après, la remise en cycle de l'ammoniac et la qualité du granulé obtenu..
Dans ses lignes générales, le procédé suivant l'invention peut être synthétisé comme suit :
La matiére phosphatique de départ peut être constituée préférablement par de la phosphorite ou bien, le cas échéant,
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par du superphosphate, simple ou multiple, , -; ..c-é par les procédés
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habituels connus.
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Si l'on utilise de la phor ï3:.; ¯ 1-on suppose être broyéú, on malaxe celle-ci avec ; . 1.' : :. w -7,ulfurique dosé dans une quantité suf fiante pour c,sr.t? 3 pbosphorite en Llonophosphate de calcium et pour C D.f!J'.;:.l' en temps au produit résultant un degré d'acidité cow .. .:.;; ;. un contenu de 4,5 - 5,59b environ (5% préférablement) de- d. ) '01 ,+ t wi ,;. ., La concentration de 1 '.<i>id> sulfurique utilisé doit être telle que le produit réei-1-banz aie l'aspect d'une pâte ayant une teneur de 10% tout au plus d'humièité.
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Le malaxage peut être effectué dans des malaxeurs spéciaux
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ou même dans le tambour rotatif, où le procède s'aéc.J1-Iplit suc-
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cessivement.
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Lorsque la pâte force ou introduite dsns le tambour
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a atteint les caractéristiques indiquées ci-dessus, on l'additionne
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encore d'acide sulfurique.
Pour déterminer la quantité et la con-
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centration de l'acide sulfuriqae à ajouter à ce stade, il y a
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lieu de considérer qu'elles ont décisives â l'effet de l'évaporation sensiblement totale de l'eau contenue dans la masse des 1]1ç,tières de réaction dans le tambour, du fait que 2,) :!:'(.nte successive d'ammoniac au tambour n'est pas réglée yuaati te: ti.ve=aent, mais uniquement de manière à ;>;<inte..;iJ dX1S 1 .; t..n:our, perdant toute la durée de la réaction et de le :.."' 8.ll1.llatim:, une pression déterminée.
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La quantité et la concentration de l'acide sulfurique
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ajouté sont choisies de fi;>.Ja 3, (:-2 ou':l[Jr-ès 1 saturation de l'acide libre par l'aDMiont:c f:1.(' effut de la chaleur de réaction sensiblement toute l'eau CO.'1te:m.; d.n.!, lu ,n2::'3 rftif; évaporée.
Après cette deu-+1>1<?e nr)r5i.ti,on d'::.( tel.:'! 1.Li1 4?iriqne une bouillie épaisse se forI1l dan = le tambour Gt s'écbtuffe graduelle-
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ment. Le tambour est relié d'une manière confine en soi, d'une part
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à une source d'ammoniac r:'1/' 1, t .,primé, part i un condensateur opérant à la qui ré:x: dans le tamb?ur- de
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réaction. L'ammoniac admis dans le tambour entre en réaction, la chaleur de la réaction assurant l'évaporation de l'eau de la bouillie, cette eau passant, sous 'la forme de vapeur, depuis le tambour au Condensateur. /
En même temps,'la bouillie contenue dans le tambour, qui tourne continuellement d'une manière connue en soi dans cette technique, s'épaissit graduellement et est granulée.
Depuis ce moment, on peut observer une intensification considérable de l'évaporation, ce qui s'explique du fait que la granulation commençante a assuré une augmentation considérable de la surface de la bouillie au contact de l'ammoniac, de manière que la:'pénétra- tion de ce dernier dans la bouillie devient bientôt rapide et complète.
Généralement, on craint dans les procédés de ce genre un surchauffage de la masse de réaction. Dans la mise en oeuvre de ce procédé on a constaté qu'en opérant sensiblement comme décrit ci-dessus, les dangers de surchauffage sont très réduits et peuvent être ignorés complètement. En effet, l'arrivée continue d'ammoniac gazeux d'une part, et le prélèvement continu de la vapeur d'eau d'autre part, constituent eux-mêmes un système de réglage de la température parfaitement suffisant pour éviter un sur-chauffage.,de la masse dans son ensemble.
De plus, aucun surchauffage local ne se produit, du fait que la granulation commençante de la bouillie s'opère d'une manière tellement homogène dans toute,,sa masse que l'on n'a constaté prati- quement pas d'incrustations ou d'épaississements locaux dépourvus des conditions nécessaires d'échange thermique avec la matière environnante.
Lorsque la matière première phosphatique est sous la forme d'un superphosphate, simple ou bien multiple, fabriqué par des moyens connus, l'addition d'acide sulfurique est également effectuée à deux reprises. Par une première addition d'acide convenablement concentré on conditionne soit l'acididité soit l'hu-
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midité de la matière première de façon à obtenir une pâte contenant 10% au maximum d'humidité et 5% environ d'agité libre exprimée en poids comme H3PO$. l'addition successive d'ac@le sulfurique est effectuée d'après les indications données ci-dessus.
On comprend aisément dE; ce qui précède que, suivant l'invention, une importance ess@@ @@lle doit être attachée à la préparation de la pâte, qui devra être transformée successivement en bouillie et puis fait réagir avec l'ammoniac en partant soit de la phosphorite, soit d'un superphosphate.
L'influence des conditions de la pâte sur tout le procédé de granulation n'a pas encore trouvé d'explication; on ne pourrait supposer qu'alors que le procédé antérieur se basait sur des données de départ pour effectuer la granulation, dérivant de calculs stoechiométriques et thermochimiques, dans ce cas la préparation de la pâte amène effectivement à une matière de base de valeur certaine, à partir de laquelle il serait pratiquement impossible de commettre des erreurs pouvant préjudicier soit la valeur économique de ce procédé, soit la qualité du produit résultant.
On a trouvé encore que les graines de fertilisant fabriqué acquièrent une consistance et une dureté surprenantes si, avant d'opérer la granulation, on ajoute à cette pâte des sels neutres, aptes à réagir par un double échange avec les sels se formant par la désagrégation des phosphorites au moyen de l'acide inorganique.
L'un de ces sels neutres, très approprié et même avantageux, en .raison du fait qu'il est en même temps un fertilisant excellent, est le sulfate de potassium.
Le sulfate de potassium rentre dans la composition d'engrais mixte en général cornue élément fertillsant On n'a pas connaissance qu'il ait été introduit dans les engrais complexes préparés par des réactions chimiques, dans le but bien défini d'augmenter la consistance ne!:' graines, ni que les préparations habituelles offrent l'effet surprenant que la demanderesse a constaté dans le cas spécifique.
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L'analyse rôentgenographique (diagrammes de Debye et Scherrer) du produit a démontré que des réactions à échange double ont lieu effectivement entre le sulfate de potassium et les phosphates contenus dans la pâte, donnant lieu à la formation d'un phosphate de potassium.
C'est donc à la formation de sels complexes que la demanderesse attribue l'effet de durcissement des graines dans' le produit obtenu par l'addition de sulfate de potassium à la masse de réaction, ée sulfate de potassium agissant donc comme agent liant et durcissant.
De toute facon, il a été constaté que les graines préparées suivant l'invention possèdent une résistance mécanique supérieure.
On a effectué des essais comparatifs de compression du granulé préparé par l'addition de sulfate de potassium à la masse' de réaction, et du granulé préparé sans cette addition.
Comme exemplifié ci-après, on a trouvé que la friabilité du granulé préparé sans addition de sulfate de potassium est de l'ordre de 70% plus élevée que la friabilité du produit contenant-le sulfate de potassium.
Des caractéristiques et avantages ultérieurs de cette invention seront compris par la description qui suit se référant au dessin ci-joint, où :
La figure 1 est un schéma d'une installation-pour la- fabrication de fertilisants granulés par ce procédé ;
Les figures 2 et 3 sont des roentgenogrammes de deux produits obtenus.
A la figure 1, 10 indique un tambour de réaction, pouvant tourner autour de son axe longitudinal horizontal et ayant à sa périphérie extérieure deux goulottes de chargement et décharge 11, 12. Les pivots de rotation du tambour 10 sont percés axialement, de manière qu'il est possible, pendant la rotation du tambour, d'alimenter à l'une de ses extrémités de l'ammOniac gazeux par une ligne d'alimentation 13 ci; soupape 18, et d'extraire en continu à
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son extrémité opposée, par une ligne 1/., Q' = ;az et vapeurs contenus dans le tambour. La ligne 13 t8'.; liée a-lune part à une source appropriée d' rraonïGc r;ô 7. c - ¯¯¯¯ ¯ y non représenter et débouche d'autre pari dans uJ ij = . -e.;ir L, .ir.?entant le
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tambour 10.
Au-dessus du tambour ',Il sont prévis deux malaxeurs
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16, 17 associés avec les goule ::.;. renî ,r.ti.:r:r.ient 11, 12 chacun de ces malaxeurs pouvant être r'; 1.;#=. =,L.l :;LT' li.'I13 benne 19 en matière première solide dans la qU2r,ti t,; :'i", ;.
Les bennes et les 8:&eurs ne représentent qu'un exemple des moyens utilisés pour effectuer le premier malaxage
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et pourraient être remplaces par tout autre moyen approprié.
Un réservoir de mesure 20 est prévu, au-dessus des deux
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malaxeurs 16, 17 pour alicientor ces derniers er acide sulfurique.
A cet effet, un tube 21, muni d'un robinet 22, prrt du fond du réservoir doseur 20 et se branche en 23 et 24 à son extrémité inférieure, les branches 23, 24 étant aptes à slihienter l'acide sulfuri que aux malaxeurs respectifs 16 j 17 lors de l'ouverture des robinets 25, 26 intercalés d:1ns ues branciie#ients. Les jie-laxeurs sont munis de tuyauteries (non indiquées au cleseini pour assurer l'éli=;ination des vapeurs Ev gaz flur:rhycI':tc:L',(>f1 dégagés pendant, le malaxage.
Les goulotts 11, 12 peuvent être fermées hermétiquement au moyen de couvercles appropriés réunis 6e ¯eare de serrage, de sisniere que le tambour 10 peut e bre sriiiiiis à une pro-Fion intérieure pendant toute la durée el'- :& réaction et de g:. =rzv.lwaian, le produit solide de la réaction pouvant ensuite être rcha.rë.é par les goulottes 11, 12 sur un tapis tr:.rspa7-twr z .9.:n:c et,Y=:. r0i'roidi, confectionné en sacs ou transporté vU c'cpot.
La ligne 14 6 l..;>i,, <:ii # 1, ï > é=i tr ?"> J, 1 . ' ==.ii J <' ri euTe r'Ul1 condenseur à colonne '-. Ce c#1rJ\::1jL:ur -il haut des faisceaux de tubes d'échange thl.1'.'lic!ue 29, ces tulies ptcnc'E'nt verticalement et étant alimentés d-i L.:': # 30 en e::..I.' de refroidissement, qui se décharge en 31 à l'ext. ',si .,± supérieure du condenseur. La partie
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inférieure du condenseur comporte un récipient 32 collecteur du condensé. On comprendra. aisément que le condenseur 28 fonctionne en contre-courant aux gaz et vapeurs qui y sont alimentés par la ligne 14.
Une conduite 33 part d'une zone supérieure du collecteur 32 et débouche d'autre part dans l'éjecteur 15. Tandis que le condensé se recueille sur le fond du collecteur 32 (solutior. ammoniacale gazeuse), de l'ammoniac gazeux, qui ne s'est pas condensé, est aspiré par la ligne 33!dans l'éjecteur 15 et remis dans le tambour 10 s'ous l'action du flux d'ammoniac gazeux par la ligne 13 à travers l'éjecteur.
Une ligne 34 part d'une zone du fond du collecteur'32 et débouche d'autre part dans le côté d'aspiration d'une pompe à liquide 35. La solution ammoniacale extraite du collecteur 32 peut! donc être pompée par la pompe 35 par une tuyauterie 36, une serpentine 37 et une tuyauterie 38 à un ajutage de débit 39. La serpentine fait partie d'un appareil de flashing 40, l'ajutage 39 faisant partie d'un évaporateur 41.
L'évaporateur 41 comporte une colonne hermétique à la pression dont la zone inférieure agit en chaudière de stripping @ et dans le sommet de laquelle est prévu un condenseur 42. L'ajutage 39 est prévu à une zone intermédiaire dd la colonne 41. Un tube '43 part du sommet de la colonne 41 et débouche d'autre part dans la ligne'13., immédiatement en amont de l'éjecteur 15. A la base de la colonne 41 de la vapeur d'eau à pression superatmosphérique est alimentée en 44, et de la même aone de base part un tube 45. dans lequel est interéalée une soupape réductrice de pression 46, se terminant par un ajutage 47 agencé dans l'appareil de flashing 40 à une zone au-dessus de la serpentine 37.
Dans ses lignes générales, l'installation décrite ci-dessus fonctionne de la manière suivante. Supposant que le tambour 10 soit chargé pa.r le produit de désagrégation d'une matière phosphatique par l'acide sulfurique, on le met en rotation et on
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alimente par la ligne 13 de l'ammoniac gazeu@ à une pression superatmosphérique. Au fur et à mesure que .- réaction de neutra-
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lisation procède, de la vapeur d'eau ..: c' :':.;::::o anus le tambour 10, est évacuée du tambour avec une pe !...... \ de 1:1 c:. :;niac par la tuyauterie 14 et est admise au sommet du condenseur 28.
Dans le condenseur 28 s'opère une condensation sensiblement totale de la
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vapeur d'eau, sur le fond du CG::..'J -" .ur 32 1:e recueillant une solution ammoniacale aqueuse 30., suc:.ont E )'s.r une atmosphère d'ammoniac gazeux. Ce dernier est aspiré par la ligne 33 à l'éjecteur 15, comprimé et réintroduit dans le tambour 10, la solution ammoniacale 50 étant pompée par la pompe 35 à l'évaporateur 41, où elle se transforme en une pluie très fine par effet de l'ajutage 39.
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Une partie de 1'z#ioniac contenu de.-,iF c e tte pluie se sépare Ï1:1.:1lédiatement, de l'eau pratiquement exe7.ated' Grzmoniac 51 se recueillant sur le fond de la colonne 41, de la vapeur étant insufflée par le raccord 44 à travers cette eau. Cela donne lieu à une action énergique de stripping par la vapeur d'eau de manière
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qu'à mesure que la solution 51 s'échauffe, d'autre 2'-:'l::1onic gazeux se sépare et s'échappe vers le haut vers le conconscur 4,2. Ici la vapeur d'eau entraînée par le flux c¯'aT ani.ac we condense, l'ammoniac purifié passant par la ligna /.3 3 lé. ligne 13, puis levensnt au tambour 10. Le résl-u. a.aueul. sur le :>#J.è ce la colonne 11 se détend par la soupape réductrice de :'1'03sf'ion ,6 et entre par le tube 45 et l'ajutage 47 dans 1'[:")oareil de lashin: 40.
Cet appareil travaille à pression zi:ary3h:riuue de taniére c:E'iJ.. s'y produit, d'une part une évapori#ion sensible (le le ::ohtiol1 projette par l'ajutage 47, d'autre pcrt un écll!uffc'1,-,nt c1e la serpentine 37 par laquelle la solution ;,:;:,nonic "1,' =>iù est 'Jor" y' 2. r'vaporatc-ur 1,1. Il en dérive que cette solution parvieit 71 :L'.vc,porLteur à me température majorée, ce qui facilite 1'<'iit Ce tout Il1,E..ioni,-c contenu encore dans la pluie assurée ppr l'ajutc:,e 39. On peut donc récupérer en 52 au soa L'. (.le' 7'npparcil de flt:.liy; .0 les dernières traces d'[lI1urlo1l1[lc, <'le ï'c:u relrtiv:.;.icnt chaude se dé- chargeant de son fond.
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Les pressions dans les différents appareils sont les suivantes : - évapora.teur 41 : 12-20 kg/cm2pression absolue - appareil de flashing 40: pression atmosphérique - tambour 10 et condenseur 28: 1-4 kg/cm 2 pression absolue - ligne 43: 12-20 kg/cm2 pression absolue, en tous cas sensible- ment égale à la, pression dans l'évaporateur 41; pour assurer une meilleure flexibilité de l'installation il est avantageux d'inter- caler dans la ligne 43 une soupape de réglage 54, qui permet de rendre la pression dans la ligne 13, le tambour 10 et le condenser
28 plus indépendant de la. pression dans l'évaporateur 41.
On décrira ci-après quelques exemples de réalisation de l'invention, en tenant compte en même temps du procédé connu par le brevet canadien n 516.812 mentionné ci-dessus.
EXEMPLE 1. -
En se référant à l'installation représentée et décrite, 10. 000 kilos de phosphorite broyée contenant 34-35%. d'anhydride phosphorique sont malaxés jusqu'à homogénéité dans les malaxeurs 16,17 avec 10.500 kilos d'acide sulfurique ayant le titre de 74,5% en H2SO4 On obtient une pâte ayant une teneur de 5% environ d'acide phosphorique libre (H3PO4) et une teneur d'humidité de 9% environ. On introduit cette pâte dans le tambour 10 par les goulottes 11, 12, après quoi on fait écouler du réservoir doseur 20 encore 3650 kilos d'acide sulfurique à 74,5%.
On ferme les goulottes 11,12 hermétiquement à la pression, on met le tambour en rotation et on y introduit pa.r l'éjecteur 15 de l'ammoniac gazeux à la pression (.mesurée en 13) de 6 à 8 kilos/cm2 de pression absolue.
A mesure que la réaction procède, la température monte et la vapeur d'eau s'étant formée, avec l'ammoinac gazeux, passent par la tuyauterie 14 au cond.enseur 28. Au fond du. condenseur, dans le collecteur 32, se recueille une solution ammoniacale anueuse 50 à la concentra- tion de 20-25% NH3 et à. la température de 40 C, un flux d'ammoniac gazeux revenant par le tube 33 à l'éjecteur 15 donc au tambour 10.
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La solution 50 est pompée par la pompe 35 @ l'intermédiaire de la
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serpentine 37 à l'évaporateur 41, fonct. :j: - t,t à la pression absolue de 20 kilos/cm2 et dans lequ;,1 "\:-: ''...t'c.uuit en 44 de la vapeur vive à la pression absolue de '.2 :ï:ilOS!CJl2 environ.
La solution 51, qui n'est que faible':0:n.t cale, se détend par la soupape 46 à la pression atmosphérique et entre dans l'appareil de flashing 40, un autre 4'Iii> j'acanonlac passant par la tuyauterie 43 à la soupape de réglage :'4. q la ligne 13 et ainsi au tambour 10. Il s'écoule donc par l'éjecteur 15 un flux continu d'ammoniac gazeux à la pression (mesurée en 13) de 6 à 8 kilos/cm2, qui est absorbé en grande partie'dans le tambour, cette partie absorbée étant compensée par la ligne 13. On voit donc que cette circulation de l'ammoniac gazeux est due en grande partie à la pompe 35 et aux conditions de pression dans l'évaporation 41, et
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que la pompe 35 travaille sur la solution are21'Jniacale 50, soit. dans des conditions très avantageuses.
Après 4 heures la réaction de neutralisation et la granulation dans le tambour 10 sont achevées.On forme alors des
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soupapes appropriées dans le circuit de 1'aznoniac, on arrête le tambour, on ouvre les goulottes 11, 12 du tambour et on décharge le produit de réaction sur le transporteur à ruban 27. (On observe incidemment que la pompe 35 a consommé 5 kWh d'énergie électrique).
Caractéristiques du produit: a) Granulométrie :
15% des graines ont une dimension de 4-6 mm
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70,0 " i, fi fi 11 Il 1,.5-4 mm 15% Il " 11 ;; Il n 0 s 5--1, 5 mm.,
100% b) Humidité: inférieure à 2% c) Analyse chimique : pH = 3,7 %
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P205 soluble .a. l'eau, citrate d'ammonium et acide citrique 13,4%
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Azote ammoniacal: 8,5% d) Analyse roentgénographique:
Le spectrum aux rayons X est représenté à la figure 2 du dessin; on en a dérivé la présence de : (NH4)2SO4,NH4H2PO4, Ca (H2PO4)2, CaSO4.
Les graines de grandeur comprise entre 1,5-4 mm ont été soumises à des essais de compression pour en évaluer la résistance à des actions mécaniques de désagrégation. On a constaté qu'en soumettant à la pression de 20 kilos/cm2 une masse de 100 grammes de graines, 1,5 g, soit 1,5% en poids en moyenne se pulvérisent.
EXEMPLE 2.-
10.000 kilos de phosphorite broyée, contenant 34-35% d'anhydride phosphorique ont été malaxés jusqu'à homogénéité avec 14.150 kilos d'acide sulfurique à 74,5%, la bouillie obtenue a été chargée dans un tambour rotatif pour son traitement d'âpres le procédé connu par le brevet,canadien 516. 812. L'installation était du type décrit et représenté, schématiquement (figure 2) audit 'brevet. Le tambour était relié d'une part à une source d'ammoniac. gazeux sous pression absolue de 8 kilos/cm2 et d'autre part à un condenseur. L'ammoniac était réintroduit dans le tambour au moyen d'un compresseur opérant sur les vapeurs ammoniacales.
La réaction avec l'ammoniac et la granulation étaient achevées après une période de 6 heures 15 min.depuis l'instant où le tambour avait été mis en rotation en y introduisant en même temps de l'ammoniac. Pendant cette période l'énergie absorbée par le compresseur était de 70 kWh. La composition chimique et la granulométrie du produit obtenu ne différaient pas sensiblement par rapport au produit obtenu d'après l'exemple 1. '
La consommation de vapeur à cet exemple était sensiblementla même q,u'à l'exemple 1.
L'exemple 1 et l'exemple 2 représentent en synthèse de nombreux essais comparatifs du procédé d'après le brevet canadien
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n '516.812 et d'après le procédé suivant l'iL', Yition. Ils sont typiques des deux procédés et mettent en que la durée
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d'une opération est réduite par le pr::¯ ¯,:'E: 13invention de 1/3 environ, ce qui élève la capaci */ r'.; .'i5sva.llation de 50ô environ.
On voit des exemples décrits que la consommation d'énergie électrique selon l'exmple 1 est de beaucoup inférieure à celle de l'exemple 2, les deux étant dans le rapport 1:14 approximativement.
Il y a lieu de considérer encore que la pompe 35 de l'exemple 1 opère sur une solution ammoniacale, le compresseur utilisé à l'exemple 2 devant transporter des vapeurs ammoniacales humides et impures. Ce compresseur nécessite une construction spéciale et est soumis à certaines parties à une usureconsidé- ralbe et à des pannes qui entraînent des perturbations du travail et des frais de maintien non indifférents.
En définitive, le procédé selon l'invention est sans doute meilleur, marché sous tous les aspects et représente donc un progrès remarquable par rapport à la technique antérieure.
EXEMPLE 3 . -
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Dans la mêr.J.e, installation montrée à la figure 1 du dessin, 6.000 kilos de phosphorite broyée, contenant 24-35% d' anhydride phosphorique sont malaxasdans LES malaxeurs 16 et 17 avec 7.000 kilos diacidesulfurique à 74,5% et introduits dans le tambour 10 où ils sont malaxésavec 3.600 lcilos de sulfate de po-
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tassiwi commercial jusou-là horogtiilit4.
On obtient une P8tc contu);"nt 5,5. d'acide phosphorique libre 10% d3humidité environ. On intluduit Il ce voient dans le tambour 10, 3.600 kilos d'acide Bulfurique à 7.,s:3, on ferme les goulottes 11,12 et on opère comme indieu- à 1-loDzc!i,le 1..
Au bout de 3 heures 50 min. le. réaction est achevée.
On ouvre les goulotteÇ il, 18 et on décharge le produit sur le transporteur à ruban 27.
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Caractéristiques du produit:
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a) GranuloEie tri e :
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<tb> 12% <SEP> des <SEP> graines <SEP> ont <SEP> des <SEP> dimensions <SEP> 4 <SEP> - <SEP> 6 <SEP> mm
<tb>
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72% tt tt ruz rr " 1,5 - 4 mm 16% n il rr tt Il 0,5 - 115 mm
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<tb> 100%
<tb>
b) Humidité : au dessous de 2% c) Analyse chimique : pH = 3,7 P2O5 soluble à l'eau,citrate d'ammonium et acide citrique 12,3%
Azote ammoniacal 7,1%
K2O=9% d) Analyse roentgénographique:
Le spectrum aux rayons X est montré à la figure 3 du dessin.
On conclut de ce spectrum sur la présence de :
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(NH4)2S04' NH4H2P04' K2S04', Ca(H2P04)2' CaS04' I#2P4'
Analoguement aux produits obtenus d'après les exemples' précédentes, ce produit aussi a été soumis à des essais de compres-
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sion en vue d.edéterminer sa résistance aux actions mécaniques de désagrégation. On a trouvé qu'à la pression de 20 kilso/cm2, 0,9% environ de la masse des graines d'une grandeur comprise.entre 1,5 et 4 mm se pulvérisent.
L'analyse roentgenographique confirme l'hypothèse que dans les conditions de travail du procédé de véritables réactions chimiques d'échange double entre le sulfate de potassium, et les phosphates contenus dans la nasse de réaction ont lieu, en donnant lieu à la formation de sels complexes, de véritables solutions solides, où le sulfate de potassium agit comme liant et agent de durcissement. On peut ainsi expliquer l'augmentation considérable de la cohésion des graines du produit. Des analyses micrographiques de plusieurs échantillons du nroduit ont confirmé cette hypothèse.
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La comparaison de la résistance à la compression du produit préparé diaprés les exemples 1 et 2 et du produit préparé d'après l'exemple '3 montre que la rlabilité du premier est de l'ordre de 70% plus élevée que la friabilité du deuxième.
Des essais de stockage et de transport des produits décrits ci-dessus ont généralement confimmé que les manipulations (mise en sacs, transport des sacs des camions, empilage dans les dépôts) étant les mêmes, le produit préparé d'après l'exemple 3 offre une résistance aux actions mécaniques sensiblement supérieure, ce qui est très appréciable au point de vue pratique.
Comme expliqué ci-.-dessus, il n'est pas nécessaire que la matière solide de départ soit de la phosphorite car,-comme'on l'a constaté, ce procédé peut être mis en oeuvre en partant aussi d'un superphosphate, simple ou multiple. La seule différence consiste en ce que, dans le cas d'un superphosphate il est nécessaire de déter- . miner au préalable sa teneur en acide phosphorique libre et en humidité, et d'ajuster ensuite cette teneur de façon à atteindre 5% environ et 105, respectivement, d'acide et d'humidité, en ayant soin que la masse obtenue soit aussi homogène que possible..
Cette opération peut être effectuée dans les malaxeurs 16,17 montrés à à la figure 1 du dessin, ou le superphosphate est alimenté par la benne 18, 19, l'acide sulfurique s'écoulant du réservoir 20.
Il est entendu que la valeur de cette invention ne peut être appréciée que dans les limites indiquées ci-dessus et mieux détaillées dans les revendications qui suivent, soit dans la technique de la préparation d'engrais ponsphatidues où une bouillie épaisse, dénommée par certains auteurs "magna", constituée par un produit de désagrégation d'une matière phosphatique par l'acide sulfurique,, est neutralisée dans un tambour rotatif par de l'ammoniac gazeux à pression superatomsphérique en éliminant en même temps du tambour, sans y apporter de la chaleur, toute l'eau contenue dans la bouillie.