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" PROCEDE POUR LA PREPARATION D'ACIDE PHOSPHORIQUE ET DE
PHOSPHATES A PARTIR DE PHOSPHATES BRUTS DECOMPOSA A
L'AIDE DE L'ACIDE NITRIQUE ".-
L'invention concerne la séparation de nitrate de chaux de solutions obtenues lors do la décomposition de phosphate brut à l'aide d'acide nitri- que, tout en entendant par "phosphate brut" des Matières qui contiennent du phosphate tricalcique dans la forme d'apatite ou non.
Le besoin d'une séparation de nitrate de chaux se présente lors de la préparation d'acide phosphorique, de phosphates par exemple phosphate di- oalcique, de phosphate monocalcique, de phosphates alcalins et phosphates d'ammoniaque et des engrais composai NP ou NPK contenent des sels pareils, à partir de phosphate brut, alors que l'invention concerne aussi le procède pour la préparation do matières pareilles à condition qu'elle suit basé* sur le nouveau traitement du liquide de décomposition obtenu,
On connaît déjà la séparation arum de nitrate de chaux se trouvant dans des solutions contenant de acides et obtenues lors de la décomposition de phosphate brut à l'aide d'acide nitrique,
laquelle séparation se réalise
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par refroidissement et par cristallisation du nitrate de chaux qui en résulte,
Cependant, ce procède implique l'inconvénient qui le refroidissement de nitrate de chaux, surtout quand on veut obtenir une élimination poussée, consomme beaucoup d'énergie. Do plus, l'acide phosphorique obtenu de cette façon n'est par suffisamment exempt d'impuretés présentes dans le phosphate brut, comme par exemple fer, aluminium, titane et fluor. pour être traité, tel quel, en phosphate bicalcique convenant pour le fourrage.
Pour obtenir do l'acide phosphorique pur par décomposition de phos- phate brut à l'aide d'acide sulfurique ou d'acide chlorhydrique, on a déjà proposé d'extraire la pâte ou solution obtenue dans la décomposition et con- tenant de l'acide phosphorique libre, à l'aide d'un dissolvant organique po- laire qui n'est que peu miscible à l'eau, comme les alcools aliphatiques in- férieurs, les cétones ou les éthers avec 3 atomes de C ou plus, ou bien avec des mélanges de ces dissolvants. L'acide phosphorique se dissout alors dans l'agent d'extraction; les Impuretés et le sulphate de chaux formé, ou le chlorure de chaux restent dans la phase aqueuse.
Cependant, la décomposition de phosphate brut & l'aide d'acide sul- furiquo, ou d'acide chlorhydrique implique l'inconvénient qu'il se forme beaucoup de produits de peu de valeur, à savoir, le gypse, ou le chlorure de chaux.
Or, l'invention concerne un procédé dans lequel la décomposition de phosphate brut à l'aide d'acide nitrique est suivie d'une extraction de l'aci- de phosphorique formé au moyen d'un dissolvant organique polaire ou d'un mé- lange de ces dissolvants qui n'est que peu miscible à l'eau.
C'est ainsi qu'on obtient une séparation brute entre le nitrate de chaux et l'acide phosphorique. La %ajoure partie de l'acide phosphorique et de l'acide nitrique étant présente en solution est évacuée avec l'agent d'ex- traction polaire tandis que la Majeure partie du nitrate de chaux et une faible @ partie des acides restent dans la phase aqueuse.
Par 1à, l'avantage de la décomposition de phosphate brut à l'aide d'acide nitrique, à savoir la production secondaire de nitrate de chaux, produit qui a beaucoup plus de valeur que le gypse ou le chlorure de chaux,
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est Combiné avec l'avantage d'une obtention d'acide phosphorique par la vole d'extraction: ceci signifie que le procédé pour la séparation du nitrate de chaux et de l'acida phosphorique formés pondant la décomposition du phosphate
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brut est plut simple et plus économique que la séparation possible suivant le procédé connu basé sur le rotroidî4temont et la topa ration de cristaux de ni*
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trate de chaux.
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Do plus, on peut par la voie d'extraction obtenir un acide p}to<tp!)0" rique dont la teneur on impurot6s, tellu8 qua les composés do fluor, de ter, d'aluminium, do titane et do silicium, ont tellement basse que cet acide piton phorique pout être transformé en phosphate bicalcîquo, convenant pour le tour- rage d'une manière beaucoup plus simple qu'il n'était possible Jusqu'Ici, à que l'élimination difficile du fluor au moyen du aîlicofluorure de 8Odlu. n'est plus nécessaire.
Il est en outre possible, à partir do la solution obtenu* par extraction, qui renferme do l'acido phosphorique et da l'acide Mitriqtte, de préparer par neutralisation un engrais contenant de l'azote et du pbmpbtte qui, du point do vue agricole, possède un rapport pondéral N-P2 :. plair favo- rable, par exemple 0,6 : 1 au lieu do 1 : 1, que les entrait 1' qui zut
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être préparés à partir des solutions phosphorique* et nitrique*. obtenu *pu**
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refroidissement et séparation d'une grande partie du nitrate do ckaux. Par 1. voie d'extraction on pout rdalisor uno séparation de nitrate de chaux et 4k*mcté9 phosphorique beaucoup plus complète que celle qui est rentable par vol * rrie-
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tallisation de nitrato do chaux.
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La solution phosphorique ot nitrique obtenue par extraction est <MMM<t très apte à ôtre transformée on lendits engrais liquides, c'eat-A-dtrw, 1 solutions de phOttphutoa ot do nitrates. Ces engrais liquides doivent être prw- tiquomont exempts d'aluminium et do for, étant donné que dans le cas contraire les orifices du xicloura des épanduuru d'ongrair peuvent s'eblvror.
L'ox! rltcl1l.1n tlu l'azirio phosphorique à partir d'une solution obte- nue par décomposition cia phosphate brut on présunco d'acide nitrique, à l'alto d'un dissolvant araaniqua, n'est pas évidente, étant donne le danger d'atta-
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que par la solution renfermant do l'acide nitrique, par exempt , oxydation,
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nitration ou formation d'uturJi du d1uolVAnt organique.
Cependant, Il n'Mtt
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trouvé que aï l'on maintient la température au-dessous de 60 bzz pendant l'ex- traction, le dissolvant organique n'est pas ou n'est guère attaqué, Mette si
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la décomposition de phosphate brut a eu lieu en présence d'un excès d'acide nitrique de 40-55 % en poids, de sorte que la solution obtenue ne contiendra pas seulement de l'acide phosphorique libre mais aussi de l'acide nitrique
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1.ibrw,
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sur aea entrefaites, la solution organique évacuée, qui contient principalement des acides, peut ensuite être transformée en acide phosphorique,
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phosphates et/ou engrais Kip, lorsque le dissolvant organique est ramené z la phase d'extraction et que la solution aqueuse évacuée, qui renferme pria- cipalement du nitrate de chaux,
peut être évaporée d'une Manière connue en im ra1. contenant du nitrate de chaux après neutralisation et élimination
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<?< reste de dissolvant organique.
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Quoiqu'on puisse réaliser le procédé en marche discontinue, il est
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vtftcmce de réaliser le procédé en continu en présence d'une certaine quanti- té éfà Oluarollrant organique en circulation tout en amenant en continu de la no- lutjkm 1! renferme du nitrate de chaux et de l'acide phosphorique et en éva- ewta't #? continu la phase aqueuse, qui contient principalement du nitrate de etMtsx aiRs! que le dissolvant organique qui contient principalement de l'acide p&<ta<Mq:ae et de l'acide nitrique.
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Comme dissolvants organiques, on peut employer, par exemple, les
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1 eo1&r les éthers, les ce tonne , tels que l'alcool butylique, l'alcool tao- .ygtser,. l'alcool amylique, l'alcool ieyliqtuu, la Méthylieobutylcetone, ou les d:&'#Rglfs de ces dissolvants, auxquels on peut encore éventuellement wj¯t8"l" dïia dissolvants organiques polaires un peu plus Miscibles gaz l'eau, COMMe JI. "l1l3I.11111'.1: inopropylique, ou l'éther isopropylique ou la mdthyléthyle cétone eai empvdte de préférence des alcools butyliques, car ceux-ci sont relative- mu# b:#ft! mur#hé, et outre qu'ils possèdent une bonne solubilité z l'acide p.rimrJxmaiqu,rrr ils absorbent pou d'eau et se dissolvant peu dans lu phase "MOU".
Le rapport volume trique entre le dissolvant organique ' et la solu- tion A 8Xtrair. influence l'extraction! ce rapport doit être généralement
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parlant de 1 : 1 environ, mais on applique do préférence un rapport de 2,5 - 3 parties en volume do dissolvant organique sec sur 1 partie en volume de la solution à extraire.
Plus la teneur on acide nitrique libre dans la solution à extraire est grande, plus il est désirable de choisir un grand rapport en volume, car on diminue ainsi le risque d'une attaque du dissolvant organique par l'acide nitrique libre.
Pondant l'extraction le dissolvant organique doit déjà contenir de préférence un pou d'eau et d'acide nitrique afin d'éviter que la couche aqueuse soit débarrassée trop complètement d'acide nitrique ce qui peut oc- casionner des précipitations do phosphates dans la couche aqueuse.
En général uno quantité de 0,5 -1kg do HNO3 dans le dissolvant organique par kg d'acide phosphorique à extraire suffira à cet effet, Du préférence, on décompose le phosphata brut à l'aide d'acide ni- trique à 40-55 % en poids; on obtient ainsi une solution acide qui renferme 135 - 200 g de P2O5 par litre.
La décomposition au moyen d'un acide à concen- tration plus élevée n'est pas plus avantageuse, au contraire, elle est plus coûteuse car l'acide qu'on peut normalement obtenir dans une usine d'acide nitrique doit être concentré par évaporation. De plus, si la décomposition a lieu en présente d'un acide aussi concentré, le nitrate de chaux peut se cristalliser à la température ambiante, et les conduites et colonnes d'ex- traction peuvent n'obturer.
Si la décomposition a lieu à l'aide d'un acide nitrique d'une teneur inférieure à 40 %, l'absorption de l'acide phosphorique par le dissolvant or- panique n'est plus aussi complète.
Si l'on décompose le phosphate brut à l'aide de HNO3 à 55 % en poids, l'acide phosphorique formé est extrait dans l'extraction suivante avec de l'alcool butylique, par exemple à raison de 99 %, contre seulement 38 % dans des circonstances égales d'ailleurs, si la décomposition a eu lieu aveo l'aci- de nitrique à 35 % en poids. L'obtention par extraction d'acide phosphorique à partir du liquide de décomposition permet l'obtention d'un acide phosphorique relativement pur, vu que toutes sortes d'impuretés du phosphate brut, comme
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Fe2O3, Al2O3, SiO2, restent dans la phase aqueuse.
Quant au fluor, 5 % 1 peu près se volatilise et 90 % reste dans la phase aqueuse pendant la decomposi- tion, de sorte qu'on no retrouve que 5 % de la teneur originelle en fluor du phosphate brut dans le dissolvant organique. Cela signifie que l'acide phos- phorique dissous par le dissolvant organique peut être traité d'une manière simple en des phosphates d'alcalis purs ou en des phosphates d'ammoniaque, ou en du phosphate bicnlciquo qui no renferment que 0,05 - 0,10 % do F et qui satisfait donc largement.aux exigences d'utilisation comme aliment pour bétail.
Le dissolvant organique qui a été évacué pendant l'extraction et qui contient, selon la nature de l'agent d'extraction et les conditions d'extrac- tion, de l'acido phosphorique, un pou d'acide nitrique et du nitrate de chaux dans une quantité correspondant à 5 - 20 % de la quantité de calcium qui était originellement présente dans la phosphate brut, peut être debarrassé do l'aci- de phosphorique dissous do doux manières, soit par une extraction en plusieurs phases avec de l'eau, lorsqu'on obtient d'abord une solution aqueuse de ni- trate de chaux et ensuite une solution d'acide phosphorique et d'acide nitri- que, qui est pratiquement exempte de nitrate de chaux,
soit par une extrac- tion en une seule phase lorsqu'on obtient une solution aqueuse qui renferme tant l'acide phosphorique que le nitrate de chaux, solution qui est apte à être transformée en du phosphate bicalclque convenant au fourrage et en un engrais contenant du nitrate d'ammonique, éventuellement en un engrais qui contient du nitrate d'ammonique et du phosphate d'ammonique. Ces procédés seront illustrés à l'aide des figures 1 et 2; dans les deux procédés on ex- trait l'acide phosphorique à l'aide du dissolvant organique. La figure 1 re- présente schématiquement l'extraction d'acide phosphorique du dissolvant or- ganique dans un système à plusieurs phases.
La figure 3 représente schémati- quement cette extraction dans un système à une seule phpse. Ces extractions peuvent être réalisées dans des colonnes pourvues de matière de remplissage ou dans des colonnes normales à plateaux, les liquides dans la colonne étant de pré- férence soumis à des pulsations.
Suivant la figure 1, on amène à partir des réservoirs 1, et 2, de l'acide nitrique et du phosphate brut respectivement au réacteur de décompo-
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action 3, par exemple dans un rapport tel, que le phosphate brut se dissout suivant l'équation:
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Ca3(PO..)2 l3.CaF2 23 HNOg #* 10 CA(NO3)2 + 2 HF + 3 Hso3+ a 6 HHP;, La solution obtenue est amenée dans une cuve de décantation 4 dans
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laquelle on peut éventuellement doser de l'ammoniaque par la conduite 6. Dana cette cuve de décantation se déponent tous les composants non dissous qui août évacués périodiquement ou en continu. La solution obtenue de nitrate de chaux et d'acides est amenée par le haut dans une colonne d'extraction 6, ou la solution est lavée à contre-courant avec un dissolvant organique.
Une solution aqueuse, qui renferme principalement du nitrate do chaux, en plus
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d'autres impuretés dissoutes comme du Fe et de l'Al, la plus grande partie du fluor, un pou d'acide phosphorique et d'acide nitrique, est évacuée de la partie inférieure de la colonne vers une colonne de strlppage 7, où la solus tion sera ddbarrooode du dissolvant organique qui a aussi été dissous, Par la conduite 32, ce dissolvant rejoint la massa principale du dissolvant or- ganique.
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La solution atrippée de nitrato de chaux est évacuée par la conduite à vers une installation non do su Inde pour la préparation connu* en #ai d'un engrais azoté qui se compose principalement de nitrate de chaux ayant une'
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teneur en Il de 1565 %.
Le dissolvant organique, qui renferme en plus do l'acide phosphoo rique et de l'acide nitrique -' suivant les conditions d'extraction dans la colonne du 5 - 20 % do nitrate do chaux présent tut l'origine dans la aolu- tion, est amené partir du %omet de la colonne d'extraction 6 par la con- duite 9, dans les colonnes d'extraction 10,11 ot 12, connectées en série, où le dissolvant organique est lavé on contre-courant avec une quantité d'eau limitée;
la quantité totale d'eau nécessaire qui a été amenée du réservoir
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13 par la conduite 14 ot répartie sur chaque colonne dans des quantités à poif près égales, est de, par exemple, 1 partie en volume d'eau sur 4 - parties en volume de dissolvant organique qui renferme les composants en solution.
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Du bas dos colonnos o'6coule une solution de nitrate do chaux qui retourne de nouveau par la conduite 15 vers le haut de la colonne 6.
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Du haut de la dernière colonne d'extraction 12, le dissolvant orga- nique, qui est maintenant pratiquement exempt de calcium et qui renferme prao- que uniquement de l'acide nitrique et de l'acide phosphorique passe par la con- duite 16 en bas d'une colonne d'extraction 17, où le dissolvant organique est lavé en contre-courant avec une quantité d'eau supérieure à celle qu'on avait employée dans los colonnes antérieures, par exemple 1 partiel volume d'eau pour 2-4 parties en volume de dissolvant organique. Du haut de la colon- ne 17, le dissolvant organique, avec de l'acide phosphorique et de l'acide nitrique non encore lavés, passent à la cuve de neutralisation 19, où ils sont portés à un pH d'environ 3, à l'aide de NH3amené par la conduite 20.
En- suite, le dissolvant neutralisé passe au séparateur 21, où s'accomplit une séparation de phases entre une couche inférieure d'eau contenant les sels dis- sous (du phosphate d'ammoniaque at du nitrate d'ammoniaque) et le dissolvant organique qui renferme de l'eau dissoute comme couche supérieure. Cette couche supérieure est pompée par la conduite 22à la cuve de stockage 23, pouf être recyclée de là, par la conduite 24, à la colonne d'extraction 6. Le dissol- vant organique peut être acidifié par la conduite 34.
La couche inférieure est amende en haut de la colonne d'extraction 10 par la cuve tampon 25 et la conduite 26, La solution aqueuse d'acide phosphorique et d'acide nitrique est évacuée du bas de la colonne 17 par la conduite 27, Cette solution peut être transformée en acide phosphorique en débarrassant d'abord la solution au moyen de la colonne de strippage 28, des restes de dissolvant organique - ceux-ci rejoignent la masse principale par la conduite 33 " après quoi la so- lution ainsi obtenue est amende par la conduite 29 à des installations non- dessinées pour la distillation d'eau et d'acide nitrique.
Si l'on ne veut pas réaliser une séparation entre l'acide phospho- rique et l'acide nitrique, mais si l'on veut obtenir en fin do compte un engrais qui renferme du nitrate et du phosphate, la solution de sel qui s'est amassée dans la cuve tampon 25 peut être amenée par la conduite 35 en haut de la colonne 17.
La concentration de cette solution de sel influence la concentra- tion de la solution renfermant de l'acide phosphorique et de l'acide nitrique
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qui est à évacuer du bas de la colonne 17. Afin d'évaporer le moins d'eau Possible, pendant le traitement ultérieur en engrais, il est avantageux de laver le dissolvant organique dans la colonne 17, au moyen d'une solution de
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sol sensiblement concentréer, par exemple de 25 % en poids, on extrait ainsi 70 % environ de l'acido phosphorique libre et 60 % de l'acide nitrique libre se trouvant dans ce dissolvant, tandis qu'on neutralise le reste dans le ré- servoir 18 et qu'on 1 'amène dans la colonne 17 aoua forme d'une solution de sel d'ammoniaque.
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La solution renfermant de l'acide nitrique et de l'acide pho%phort- que débarrassé des restes du dissolvant organique sortant du bas de la co- lonne de otrippage 28, pout être employée après addition .upp14nta1ro d'aci- de nitrique, pour la conversion de KCl en KNO33 suivant l'équation!
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La solution renfermant du KNO3ainsi obtenue et contenant encore de
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l'acide phosphorique peut alors être neutralisée avec du MH3' concentrée par évaporation et granulée on un engrais NPK contenant par exemple 16 x de N, 20 % de P205 soluble dans l'eau et 27 % de Ka.
Il est aussi possible de pré*
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parer un engrais contenant du nitrate d'ammoniaque et du phosphate d'amontam que en faisant passer la solution qui est évacuée d* la colonne 17 et qui conw tient de l'acido phosphorique et de l'acide nitrique, par les conduite* 27 et 30, 1 la cuve de neutralisation 31, tout en débarrassant la solution neu-
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tral1s6e, dans la colonne de strlppage 28, des restes de dissolvant org*nl- que, après quoi on fait passer la solution par la conduite 29 vers do* in- stallations d'évaporation et de granulation non-doosindes.
Suivant le procédé reproduit à la figure 2 - qui représente l'ap- pareillage correspondant à celui du schéma de la figure 1, avec les Mêmes référence - la solution d'acide phosphorique, d'Acide nitriqu* et de ni-
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trate de chaux, se trouvant dans le dissolvant organique extrait* dans la colonne 6 do la e0ee manière que celle de la figure 1, est introduite, par la conduite 9, directement en bas do la colonne d'extraotion Il# où le dis* solvant organique est lavé en contre-courant avec de l'eau soutenant du ni
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trate d'ammoniaque et du phosphate d'ammoniaque, et Monde par la conduite 35, en une quantité telle,
que tant les acide* que le nitrate de chaux sont élimines par lavage du dissolvant organique. Le traitement ultérieur du dis- solvant organique, évacué du haut de la colonne 17, par neutralisation et entraînant une séparation do phases on uno couche inférieure d'eau et une couche supérieure de dissolvant, est pareil au procédé décrit pour la fi- gure 1.
La solution d'acide phosphorique, d'acide nitrique et de nitrate de chaux, évacuée du bas de la colonne 17, dont la composition chimique est par exemple de 3 moles do HNO3et 2 moles de Ca(NO ) par 6 moles de H3PO4, peut être transformée de différentes manières, par exemple-en phosphate bicalci- quo, pratiquement exempt do fluor, convenant pour l'alimentation du bétail, en un engrais à base d'azote et de phosphate (P2O5 soluble dans l'eau à 100 %) ou on une quantité plus grande de phosphate bicalcique exempte de fluor, à côté d'un engrais no contenant que du nitrate d'ammoniaque, comme aliment pour les plantes.
Pour la préparation de phosphate bicalcique en un engrais à base d'azote et de phosphate, soluble dans l'eau à 100 %, on peut procéder comme suit: dans la colonne de strippage 28, la solution évacuée du bas de la colonne 17 est débarrassée des restes de dissolvant organique et amenée par la conduite 29 dans une cuve de neutralisation 31a, où elle est portée, à l'aide de NH3, à un pH d'environ 2. Une partie du Ca (environ ·), qui se trouve dans la solution forme, avec des ions de phosphate, un précipité de CaHPO . 2 H2O, contenant du CaF2 comme impureté précipitée. Ce précipité est filtré dans l'installation de filtration 36. Le précipité qui contient du fluor retourne par la conduite 37 à la décomposition de phosphate brut dans le réacteur 3.
La solution, venant de l'installation de filtration 36 et pra- tiquement exempt$ do fluor est am3nés par la conduite 38, à la cuve de neu- tralisation 39, sù elle est portée, à l'aide de NH3, à un pH d'environ 6, alors que le reste de calcium se trouvant dans la solution précipite sous Òr- me de CaHPO4,2 H2O, Ce précipite est séparé de la solution restante dans l'in- stallation de filtration 40, mis en suspension dans l'eau dans le réservoir
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41, afin d'être lavé, et sépara de cette eau dans l'installation de filtra-
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tion zip.
Le produit final, un phosphate btealoique qui ne contient qus 0,1 . de Fi est évacué par la conduite 43. L'eau de lavage est Mienee à la cuve tampon 25 par la conduite 44, pour être employée, partir d'Il, 00881 ivo quide d'extraction dans la colonne 17.
La solution provenant de l'installation de filtration 40, maintenant exempte de calcium et ne contenant que du nitrate d'ammoniaque et du phos-
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phate atono-tunmonique passe par la conduite 45 à l'évaporateur 46, où elle oat concentrée, pour être conduite par la conduite 47, à une installation de
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granulation non dessinée, tout en produisant un engrais chimique, qui renter nie par exemple 27 % de N et 21 % de PO (soluble dans l'eau à 100 %).
La variante de ce procédé dans lequel tout le phosphate est converti en phosphate bicalcique, peut être réalisée comme suit: La solution qui a été évacuée par la conduite 27 eat alors introduite par la conduite 30 dans la cuve de neutralisation 31, où elle est pré-neutralisée à l'aide de Marne,
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jusqu'à ce que le rapport molaire do CaO/P2 05dans la solution ait atteint une valeur de 2, elle est ensuite débarrassée des restes de dissolvant orga- nique dans la colonne de atrippage 28, amenée par la conduite 29, à la cuve de neutralisation 31a, ou elle est portée à un pH d'environ 2,5, l'aide de
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NH3 il se forme en môme temps un précipité de CaHP04.2 8Z0 impur contenant du fluor, qui est éliminé par filtration de la manière d6crite.ci-dos.us et ramené à la décomposition.
Dans la cuve de neutralisation 39 la solution res- tante est portée à un pH " 6, à l'aide do NH 3# alors que le reste du CA et du phosphate présent dans la solution précipite sous forme de CaHP04.a HaO.
Ce précipité, filtré de la manière décrite ci-dessus est mis en suspension dans l'eau, refiltr6 et évacué par la conduite 43, comme produit final n'ayant qu'une teneur de 0,05 %, convenant comme un aliment pour bétail de valeur nutritive très élevée. L'eau mère, provenant de l'installation de filtration 40 et se composant d'une solution de nitrate d'ammoniaque, est concentrée dans l'installation d'évaporation 46 et évacuée par la conduite 47 vers une installation non destinée, pour y être transformée en engrais d'une teneur en
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N d'environ 20 % ne contenant que du nitrate d'ammoniaque comme allaient.
La neutralisation dans la cuve de neutralisation 31a peut aussi être supprimée, d'où il résulte la formation dans la cuve de neutralisation 39, d'un précipité de phosphate bicalcique dont la teneur en F est un peu plue élevée. Cependant, la teneur en F est encore tellement faible que ce phosphate bicalcique peut aussi être employé comme aliment pour bétail.
L'invention sera expliquée à l'aide des exemples numériques suivant*! EXEMPLE 1
Cet exemple concerne la préparation d'acide phosphorique suivant le schéma de la figure 1.
257 kg de phosphate de Kola (composition 50,3 % de CaO, 38,9 % de P2O5, 3,3 % de F) sont décomposés à l'aide de 610 kg d'acide nitrique à 55 %. Dans la cuve de neutralisation 4 on ajoute un pou d'ammoniaque (3,8 kg) à la so- lution acide, puis on extrait la solution dans la colonne 6 à l'aide de "butanol", amené par la conduite 24, qui se compose de 3600 kg de butanol, 200 kg d'eau et 183 kg d'acide nitrique à 55 %.
En haut de la colonne d'extraction 6 on introduit la solution ob- tenue des colonnes d'extraction 10,11 et 12, qui se compose principalement de nitrate de chaux (290 kg dont 73 kg de Ca(N03)2, 12 kg de butanol et 28 kg d'acide nitrique + acide phosphorique + sels d'ammoniaque de ces acides),
Du haut de la colonne on évacue, par la conduite 9, de l'extrait de butanol dans une quantité de 2160 kg renfermant 148 kg d'acide phospho- rique, 132 kg d'acide nitrique, 73 kg de nitrate de chaux, 5 kg de nitrate d'ammoniaque et 0,4 kg de fluor, tandis que 970 kg do solution aqueuse, dont 378 kg de nitrate de chaux, 28,4 kg de nitrate d'ammoniaque, 7,6 kg de fluor, 7,4 kg d'acide phosphorique + acido nitrique et 7,0 kg de butanol, sortent du bas de la colonne.
A partir de cette couche aqueuse on obtient, après élimination du butanol et après neutralisation, 500 kg de nitrate de chaux contenant 15,5 % en poids de N, dont la composition est do 5,2 Ca(NO3)2. NH4NO3. 10 H2O.
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Dans les colonne* d'extraction 10, Il et la -qui sont revêtue de polyéthylène à l'intérieur - on extrait les 2160 kg d'extrait de butanol avec
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570 kg d'eau au total. Par la conduite 1lui, 3440 kg de l'extrait de butanol lavé, renfermant 140 kg d'acide phosphorique, 138 1cd d'acide nitrique, 2 kg de nitrate de chaux et 0,2 kg de fluor, passentà la colonne 17, où ils sont lavé* avec 1630 kg d'eau. Pendant ce lavage on produit d'une part 2120 kg de butanol aqueux, renfermant, en plus de 230 kg d'eau, 6,3 kg d'acide nitrique, 2,5 kg d'acide phosphorique et 0,5 kg de nitrate de chaux, et d'autre part 1950 kg d'une solution aqueuse contenant 122 kg d'acide nitrique et 137 kg d'acide phosphorique.
Cette couche aqueuse est débarrassée du butaaol dissous et distillée Il en résulte un acide phosphorique qui ne contient que 5 g de CaO par kg de P2O5.
EXEMPLE 2
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Cet exemple concerne la préparation de phosphate biosloique d'ali- rtsntatinn (C&HPO 4 4 2 Ha0) suivant le schéma de la figure ât
Ainsi que dans l'exemple 1, on décompose 257 kg de phosphate de Kola à l'aide de 610 kg d'acide nitrique à 55 %,
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A la solution obtenue on ajoute 4#8 kg ce fila' s puis a extrait 11 solution dans la colonne 6 à l'aide de 1649 iqt de "t)Utaaet" C1110 kt de tu- tanol, 140 fct d'eau et z ici d'acide nitrique à 66 %)t
L'extrait de butanol qui a été évacué du haut de la oblong* 5, au total 1688 kg, dont 120 kg d'acide nitrique, 137 ici d'acide phosphorique, 4
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kg de nitrate d'aaaonlaque, 86 kd de nitrate de chaux, 0,3 ae de fluor,
est extrait dans la colonne 17à l'aide d'un liquide d'extraction, amené par la conduite 35, qui se compose d'une solution de sel, amenée par la conduite
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21 (380 kt, dont 174 kg d'eau, 136 ici de nitrate d'ammoniaque, 61 kg de phosphate monoametonique et 6 kg de butanol) et d'eau (400 kg), amenée par la conduite 14.
Du bas de la colonne 17 on évacue 748 kg de solution, contenant 116
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kg de nitrate d'ammoniaque, 61 k de phosphate MOfto-uaon1qile, 16 ka d'acide
<Desc/Clms Page number 14>
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<''<<3st}he'riqt;o. 2P kg d'acido nitrique, 0,3 kg de fluor et 8 kg de butanol; cette solution ont débarrassée du butanol par distillation et neutralise \ J 'ivtdt do 81,:5 kg da pierre calcaire 01 18, kit do M'3' On obtient ainsi après filtration, lavage et séchage, 240 ka do ':'IW\J1 2 HO avec une teneur en fluor do 0,1 en poids et une teneur as oxydo de fer et en oxyde d'aluminium do 0,1 % en poids au total. Te fil- ##ut "'nticnt 23(i kg de nitrate d'ammoniaque dont on obtient, après (iii en- ..tztac3 par cvaporation et addition do pierre calcaire, 360 kg d'un Of\!Pd!l'I i-cnft rwant du nitrate d'ammoniaque d'une teneur en N do 23 %.
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Du haut de la colonne 17 on évacue la couche de butanol (1720 kg
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.[,Int 91 d'acide nitrique, 52 kg d'acide phosphorique, 0,8 kg do nitrate de .''HlX et 'w4 kg do nitrate d'ammoniaque). Cette couche est neutralisée A t'aide de 33,6 kg do Nli3 et évacuée par le séparateur 21. La couche de bu' tunol nurnngrnnto (1230 kg do butanol avec 140 kg do H 20) est ramonée à la ':l\Il\f\n d'extraction 6, alors que la couche inférieure te composant du :tIO H \',..<nhl 10n de eel en aolution est ramenéo en haut do la colonne 1?