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W :fROO!])1 POUR LA PRODUCTION DE K08MAM DICAWIQU3 PUR ne-
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Le phosphate dicalcique obtenu industriellement est généralement plus ou moine souillé par les substances' accompagnant le phosphate brut naturel, utilisé comme ma- tière de départ. Il s'agit le plus souvent de composés d'a- luminium, de fer et de fluor, en plus d'autres produite.
Dans certains cas, notamment pour le bétail, on exige toutefois un phosphate dicalcique pur, ne renfermant que peu d'impuretés et dont, notamment, la teneur en fluor ne doit pas dépasser 0,1%.
Pour la préparation d'un phosphate dicalcique répondant à ces exigences, on connaît déjà plusieurs pro- positions. C'est ainsi, par exemple, qu'il est connu de préparer du phosphate dicaloique pur par neutralisation directe d'acide phosphorique pur obtenu par désagrégation de phosphates bruts, avec de l'oxyde ou de l'hydroxyde de calcium pur. L'épuration de l'acide entraîne toutefois des frais considérables.
Un autre procédé connu permet d'éviter l'épura- tion de l'acide phosphorique brut par précipitation frac- tionnée du phosphate dicalcique, en deux phases, par neu- tralisation de l'acide non épuré avec de l'oxyde ou de l'hydroxyde de calcium. Dans ce cas, les impuretés sont précipitées au cours de la première phase, alors qu'au cours de la deuxième,on obtient un produit possédant a peu près la pureté exigée. Ce procédé a l'inconvénient qu'on obtient
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d* important ## quantités de phosphate diealeique Maillé et qu'une faible quantité seulement peut <tre util! 4 ur le bétail.
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Il est en outre connu de désagréger lia phos- phates brute avec de l'acide nitrique, la eau échéant dga- lamant avec de l'acide chlorhydrique, et de pr4arer# à partir de la solution obtenue, du phosphate oa1oq pur par précipitation fractionnée avec de l'oxyde ou de l'hy- droxyde de calcium. Dans ce cas également, les première* tractions sont fortement souillées et une parti* seulement du phosphate contenu dans la solution est obtenue sous
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forme de phosphate diealoique pur. Le filtrat final renfer- me, suivant le genre de l'acide utilisé pour la 4".lr'g.. tion, de très fortes quantité* de nitrate de calcium ou de chlorure de calcium.
Alors que la solution de chlorure de calcium est pratiquement sans intérêt et que son élimina* tion entraîne marne souvent des frais considérables, la solution de nitrate de calcium peut être transformée en nitrate de chaux solide; la capacité du marché pour ce produit est toutefois limitée.
Il est enfin aussi connu de
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précipiter le phosphate dieala1que, A partir de solutions de phosphates bruts désagrégés dans de l'acide nitrique, par neutralisation fractionnée avec de l'ammoniac Dans ce cas, le filtrat final est constitué d'une solution de ni- trate de calcium et d nitrate d'ammonium ne pouvant être
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ou difficilement transformée en produite ut:LUu.b1,. en pratique.
Or, on a trouvé qu'on peut obtenir, de façon plus simple et plus économique, du phosphate dicaloique à partir de solutions de désagrégation de phosphates bruts dans de l'acide nitrique, par précipitation fractionnée avec de l'ammoniac en deux phases, en séparant de la solution par réfrigération une partie du nitrate de calcium, de
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façon connut, sous forme de tétrahydrate, ea neutralisant ensuite partiellement la solution, dans une preeieire phase, par introduction et t ammoniac ou de gas al81D.1ao&Wt, on ré- glant, après séparation des constituent$ qui ont précipité, dans la solution restante .e rapport OIO/P,O, 1 ,1,?, par addition de nitrate de calcium, et en faisant précipiter,
par nouvelle introduction d'amoniaop due une deuxième phase, le phosphate d1oalc1qul pur qu'on sépare ensuite de la solution*
A partir des solutions de désagrégation obtenu.., de façon connue, par traitement de phosphatée brute avec de l'acide nitrique concentré, on sépare par réfrigération le nitrate de calcium de façon également connue, sous forée tétrahydratée. La séparation de nitrate de chaux cet, avan- tageusement, effectuée de manière que le rapport pondéral
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CaO/P.0 dans la solution débarrassée du nitrate de chaux, s'élève tout au plue à environ 1/1*8. En principe, le rap- port peut être réduit jusqu'à 1/2,3. On neutralise ensuite la solution, par introduction d'ammoniao ,taeeux ou de Mé- langes gazeux renfermant de l'ammoniac jusqu'à un pH de 2 à 3.
Une partie de l'acide phosphorique cet alors préci- pitée sous forme de phosphate dicalcique soluble dans le citrate, toutefois fortement souillé, renfermant, notam- ment, du fluor, phosphate qui, après sa séparation, par exemple par filtration, peut être utilisé ce=* calais.
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Afin de faciliter la filtration du phosphate d1ca1ciqu' se laissant, en général, difficilement filtrer, on peut ajouter à la solution du produit désagrégé, après sépara- tion du nitrate de chaux tétrahydraté et avant la préci- pitation avec de l'ammoniac,
une solution aqueuse à environ
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40 z 60% en poids de nitrate d'ammonium (rapport en volume solution du produit désagrégé/solution de nitrate d'ammoniu8 .
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1/0,5 à 1). La solution de nitrate d'Ammonium introduite dans le processus, est récupérée comme telle à la fin du procédé et peut être recyclée, le cas échéant après avoir été de nouveau concentrée. Avant de poursuivre la neutra- lisation, on ajoute à la solution du nitrate de calcium an quantité telle que le rapport pondéral Cao/P2O5 s'élève à environ 1/1,27. On utilisera à cet effet, avantageusement, une partie du nitrate de calcium tétrahydraté séparé au début du procédé. Le tétrahydraté est neutralisé, avant d'être ajouté, à l'état fondu :au en dilution avec de l'sau, par exemple avec de l'ammoniac, de l'oxyde de calcium ou du carbonate de calcium, jusqu'. un pH de 3 à 7.
On élimine par filtration les proportion. insoluble., constituées en partie de fluorure de calcium.
Après addition à la solution de désagrégation de la quantité de nitrate de calcium voulue, on introduit dans la solution de l'ammoniac ou des mélanges Il.eux ren- fermant de l'ammoniac jusqu'à oe qu'elle ait atteint un pH d'environ 5 à 5,5.Le phosphate dicalcique obtenu alors sous forme très pure, est séparé par filtration et séché.
Le filtrat est constitué par un* solution de nitrate d'am- monium pratiquement pure, transformable sans difficultés en nitrate d'ammonium solide ou en engrais renfermant du nitrate d'ammonium, tels que l'ammonitrate de chaux, etc.
Le procédé suivant la présente invention se dis- tingue des procédés décrits au début du présent mémoire, par les avantages suivants : :
Le P2O3 du Phosphate brut est transformé en grande partie en phosphate dicalcique pur, avec des rende- monts supérieurs à 80%.
La proportion de phosphate dical- cique impur est donc très faible. ,Comme autre produit se- condaire, on obtient une solution de nitrate d'ammonium é pratiquement pure* se laissant transfomer au* difficultés.
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nt Ala qualité de nitrate de chaux est relativement faible.
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-ZMZPLZ 1000 kg de phosphate du Matoc calciné, renfer- ment environ 54,5 % en poids de CaO, 35,5% en poids de '2 , et 4,2 en poids de fluor nous forée de fluorure, août
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désagrégés avec 2360 kg décide nitrique z ,9i en poids* De cette solution, on précipite à l'état cristallin, par réfrigération raz 5*0, 1570 kg de nitrate de ohaux tétrahy- draté 1090 kg Oa(N03)2 pur) qu'on Isole par filtra** tion*
La solution de désagrégation ainsi obtenue, partiellement débarrassée du nitrate de chaux, pèse 1810 qg.
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Elle renferme environ z en poids de CaO, 19<2% en poids de P.05;"a teneur en fluor s'élève encore 1 environ bzz en poids.
Après addition à la solution de désagrégation
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de 1500 kg d'une solution à environ 50.- en poids de ultra te d'ammonium, on introduit dans le mélange de l'auoniao jusqu'â un pH de 293. Le précipité ainsi obtenu, constitué en majeure partie de phosphate dicalcique impur, est isolé par filtration et lavé. L'eau de lavage est ajoutée au filtrat. Le précipité pèse 242 kg et renforce 22 % en
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poids de2 5 13#2 % en poids de fluor et 2,9 en poids de nitrate dtaon1um. Ce résidu peut être utilisé tel quel comme engrais ou pour la préparation d'engrais complètek L'acide phosphorique qu'il contient est soluble à raison d'environ 98 % dans le citrate (d'après l'analyse avec la solution de Petermann).
Le filtrat Mélangé avec l'eau de lavage, d'un
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poids de 3990 kg, renferme 7,45 % en poids de P205" z en poids de fluor, 3,35 % en poids de CaO et 30,3 % en
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poids de nitrate d'ammonium. On ajoute au filtrat 586 kg
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d'une solution à 50 % en poids de nitrate de chaux
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correspondant à une teneur an Oa(N ;3)2 de 293 kg* La solution de nitrate de chaux est obtenue à partie du nitra- te de chaux tétrahydraté qui a précipité de la solution de
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désagrégation, par dilution avec de l'eau jusqu'à ose tue- nour en Ca(NO,)2 de 50% en poids.
On neutralise ensuite avec de l'oxyde de calcium jusqu'à un pâ de 5r$ 6,0, puis on filtre* La solution de nitrate de chaux ainsi ob- tenue a une teneur en fluor inférieure à 0,005 en poids,
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alors que la teneur en fluor du nitrate de chaux tdtrahy- draté qui a précipité au début, s'élève à 0,6 en poids* Après addition de la solution de nitrate de chaux,
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on neutralise, à 60.0, avec de l'ammoniac gazeux jusqu'à un pH de 5p2o Le phosphate dioalciqut très pur ainsi obte- nu, est séparé par filtration, lavé et séché.
On obtient un rendement de 581 kg d'un produit sec, présentant à peu près la composition suivantes
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50.1 en poids P205 ( dont 9Ô,5# solubles dans le citrate (Petermann) 39,6% en poids CaO 0,08% en poids ? 0,2% en poids N
82% du phosphate brut mis en oeuvre sont donc transformés en phosphate dicalcique pur.
Le filtrat, d'un poids de 4440 kg, est constitué d'une solution de nitrate d'ammonium à environ 33,3% en poids, pratiquement pure, renfermant, comme impuretés, environ 0,07% en poids de CaO et 0,09 % en poids de P2O5.
On obtient en outre un excès de 797 kg de ni-
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trate de calcium (calculé comme Ca(N ;3)2 , 09j. Le Phoo- phate dicalcique pur obtenu au cours de la deuxième phase, ne renferme que 1% en poids environ du fluor initialement contenu dans le phosphate brut mis en oeuvre.