Procédé de fabrication d'engrais<B>à</B> base de phosphate bicalcique et de nitrate d'ammoniaque. La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'engrais<B>à</B> base de phosphate biealeique et de nitrate d'amino- niaque, qui comprend, comme les procédés <B>déjà</B> connus, une attaque des matières phos phatées (notamment des phosphates naturels) au moyen de l'acide nitrique en mélange avec de l'acide sulfurique et/ou de l'acide phos phorique, suivie d'un traitement du produit de l'attaque par l'ammoniac.
Les réactions mises en jeu peuvent s'écrire, pour l'attaque:
EMI0001.0006
(PO-1)2Ca3-L'-#'No3H+>SO-IH2 <SEP> 804Ca+(PO-1)2CaH4+(NO3)2Ca
<tb> <B>011:</B>
<tb> (PO4)2Ca-3+2 <SEP> <B>PO-IH3+6 <SEP> N03H <SEP> --> <SEP> 3</B> <SEP> (PO4)-CaH4+3 pour le traitement par l'ammoniac:
EMI0001.0007
<B>(3)</B> <SEP> 80-'Ca+(PO")2(-'aII4+(NO3)2Ca+2NII3 <SEP> <B>->.-</B> <SEP> SO-'Ca+2po4Cal-1+2NOP-NH4
<tb> <B>011:</B>
<tb> (4) <SEP> <B>3</B> <SEP> (P04)2CaH4+3 <SEP> (NO3)2Ca+6 <SEP> <B>NHP, <SEP> ->- <SEP> 6</B> <SEP> P04CaH+6 <SEP> <B>N03N114</B> Bien entend-Li, les quantités relatives des substances mises en jeu dans<B>le</B> procédé ne correspondent pas nécessairement<B>à</B> ces for mules qui sont parement théoriques,<B>Il</B> est en effet nécessaire, en général, de forcer la quan tité d'acide sulfurique ou phosphorique pour tenir compte des impuretés du phosphate brut.
Par ailleurs on peut, si on le désire, en particulier, afin d'obtenir une teneur plus élevée en azote, augmenter sans inconvénient la quantité d'acide nitrique mise en jeu par rapport<B>à</B> la quantité qui ressort des for mules ci-dessus. On sait que la réalisation du traitement par l'ammoniac, suivant les réactions<B>3</B> ou 4, de la bouillie obtenue par attaque acide sui vant les réactions<B>1</B> ou 2, offre de nombreuses difficultés. Ces difficultés proviennent no tamment de l'épaississement de la bouillie au cours du traitement par l'ammoniac.
Cet épaississement, qui conlère rapide ment<B>à</B> la bouillie la consistance d'un mastie, nuit<B>à</B> l'introduction de l'ammoniac. De ce fait, on était obligé, jusqu'ici, pour éviter des pertes de ce gaz, d'une part, d'employer des appareils largement dimensionnés et des dis- positifs d'agitation très puissants, d'autre part, de réduire dans des proportions consi dérables la vitesse d'injection du gaz ammo niac, en particulier dans la phase finale de Faminoniation.
Par ailleurs, la bouillie ammoniée, bien que très compacte, renferme des quantités impor tantes d'eau qui peuvent atteindre jusqu'à 20<B>à 25</B> Vo. Si l'on désire granuler cette bouil lie dans un tube tournant, il faut préalable ment réduire la teneur en eau jusqu'à<B>6</B> '/o environ. On est alors conduit, dans ce but, <B>à</B> ramener dans la bouillie -une quantité im portante du produit sec sortant<B>du</B> tube gra- nulateur et amené<B>à</B> l'état de fines. Cette quantité est de l'ordre de 2<B>à 3</B> fois le poids de la bouillie.
Ceci oblige, même quand on ajoute en même temps un sel de potasse cor respondant<B>à</B> l'obtention d'un engrais com plet,<B>à</B> -utiliser des appareils considérablement plus puissants et plus encombrants que ceux qui seraient nécessaires sans le retour des produits finis<B>à</B> la fabrication.
La présente invention permet de suppri mer ces inconvénients. Elle retarde, en effet, l'épaississement de la bouillie et elle assure l'obtention,<B>à</B> la fin de Fammoniation, d'une bouillie beaucoup moins consistante que celle qui résulte des procédés connus.
Le procédé objet de l'invention est carac térisé en ce que l'on effectue l'attaque acide de la matière phosphatée en présence d'un composé aluminique. Ce composé peut, par exemple, être de l'alumine, de la bauxite, du sulfate d'alumine, été.
La quantité de composé aluminique <B>à</B> met tre en #uvre dépend de la nature de la ma tière phosphatée et de ce composé lui-même. Elle est généralement très minime et corres pond, par exemple,<B>à 0,25 à 1 kg</B> de A12033 -pour<B>100 kg</B> de phosphate naturel traité.
Selon le composé aluminique dont on dis posera, il pourra être ajouté soit sous forme solide et<B>à</B> l'état finement divisé<B>à</B> la matière phosphatée, ce qui sera le cas pour le sulfate d'aluminium par exemple, soit par dissolu tion dans un des acides d'attaque, ce qui sera le cas pour la bauxite. En particulier, si l'on utilise la bauxite et si l'on opère une attaque sulfonitrique, il est avantageux de dissoudre la bauxite dans l'acide sulfurique vers<B>1000 C.</B>
Des essais de la titulaire ont établi que, quel que soit le mode opératoire appliqué pour l'addition du composé aluminique, cette addition, quoique minime, exerce sur le trai tement ultérieur des bouillies d'attaque une influence considérable.
Lors du traitement par l'ammoniac, l'épaississement de la bouillie est beaucoup moins rapide que dans les procédés connus et, surtout, la phase au cours de laquelle la bouil lie prend la consistance dLin mastic très com pact, phase qui, dans les procédés connus, caractérisé la fin de l'ammoniation, est ici complètement supprimée, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de réduire la vitesse d'intro duction de l'ammoniac dans la dernière phase de l'ammoniation.
La puissance nécessaire pour l'agitation de la masse peut être ainsi réduite de plus de<B>60</B> Vo. Le nombre des cuves nécessaires pour le traitement d'ammoniation est égale ment réduit, de<B>50</B> '/o environ, grâce<B>à</B> la sup pression des cuves qui, dans les procédés con nus, sont nécessaires pour la phase finale de l'ammoniation et dans lesquelles le débit d'introduction de l'ammoniac est très faible en raison de la consistance des bouillies.
D'autre part, les bouillies obtenues par application du procédé selon l'invention pré sentent,<B>à</B> la fin de l'ammoniation, une flui dité suffisante pour permettre leur concen tration dans un appareil ordinaire de concen tration de liquide, ce qui est irréalisable avec les bouillies, ayant la consistance d'un mastic, que l'on obtient par les procédés connus.
Les bouillies ammoniées préparées par le procédé de l'invention peuvent ainsi être aisément concentrées jusqu'à<B>10</B> Vo d'eau.<B>A</B> cette concentration, leur consistance West pas plus épaisse que celle des bouillies contenant de 20<B>à 25</B> '/o d'eau, obtenues par les procédés connus, de sorte qu'elles se prêtent particu lièrement bien<B>à</B> la granulation.
Il suffit, en effet, d'ajouter<B>à</B> ces bouillies contenant<B>10</B> '/o d'eau, avant leur entrée dans le tube tour nant, une quantité relativement faible de pro duit sec sortant de ce tube et, éventuellement un sel de potasse pour l'obtention d'un en grais complet, ces additions ne dépassant pas dans leur ensemble<B>30 % du</B> poids de la bouil lie, c'est-à-dire<B>5 à 1.0</B> fois moins que dans les procédés antérieurs.
Cette quantité de produit sec<B>à</B> retourner <B>à</B> la fabrication correspond d'ailleurs sen siblement<B>à</B> la proportion de produit insuffi samment granulé qu'il serait, de toute faqon, nécessaire de ramener dans le crieuit après cribla,.
ge de l'engrais marchand.
Le procédé de l'invention procure donc, moyennant une addition minime d#un adju vant peu coûteux au cours de l'attaque acide, l'avantage considérable de réduire dans une proportion importante les frais d'appareillage ainsi que la consommation d'énergie habi- tuellenient nécessaire pour la fabrication des engrais granulés<B>à</B> base de nitrate d1amnio- iliaque et de phosphate bicalcique.
<B>7</B> Voici,<B>à</B> titre d#exemple, comment le pro cédé de l'invention peut être réalisé: On traite en continu<B>1</B> tonne<B>à</B> Ilieure de phosphate du --L#l.ai-oc par un mélange clé 540<B>kg</B> d'acide sulfurique<B>à</B> 530Bé avec 1472 kg d'acide nitrique<B>à</B> 360Bé. Au cours de ce traitement, on introduit régulièrement, en même temps que le phosphate,<B>30</B> kg de sulfate d'alumine cristallisé, finement broyé.
La bouillie d'attaque ainsi obtenue est transférée dans une euve d'ammoniation et additionnée d'ammoniac<B>à</B> raison de 200 ko, <B>à</B> ]'heure.<B>A</B> la sortie de cette euve, la bouil lie est dirigée sur une ci-ive de concentration munie d'un serpentin de ellauffage <B>à</B> vapeur.
La concentration de la bouillie est poursuivie jusqu'à une telleur en eaiidel2O/oeiivi,ron.La bouillie concentrée se présente sous la forme d'une pâte<B>à</B> laquelle on ajoute par lieure, dans un malaxeur,<B>1</B> tonne de eliloi-Lire de potassium et<B>1</B> tonne (le fines, ce qui conduit<B>à</B> un iné- lange de consistance sableuse, susceptible cFune bonne granulation dans un tube tour nant.
S_ ails addition de sulfate dalumine, il fau drait un minimum de deux cuves pour réa liser l'ammoniation. Par ailleurs. la bouillie ammoniée, bien que contenant 2011/o d'eau environ, serait d'une consistance plus épaisse que la bouillie ammoniée obtenue ci-dessus, et elle ne pourrait être concentrée comme celle-ci dans un appareil classique de concen tration de liquide.
Faute de pouvoir coneen- trer cette bouillie contenant 201/o d'eau, on serait conduit, en vue de la granulation-,<B>à</B> l'additionner de 4<B>à 5</B> tonnes de produit sec broyé sortant dui tube de granulation.
Process for manufacturing <B> </B> dicalcium phosphate and ammonium nitrate fertilizers. The present invention relates to a process for the manufacture of fertilizers <B> with </B> a base of biealeic phosphate and amino nitrate, which comprises, like the <B> already </B> known processes, an attack of phos phatic substances (in particular natural phosphates) by means of nitric acid mixed with sulfuric acid and / or phos phoric acid, followed by treatment of the product of the attack with 'ammonia.
The reactions involved can be written, for the attack:
EMI0001.0006
(PO-1) 2Ca3-L '- #' No3H +> SO-IH2 <SEP> 804Ca + (PO-1) 2CaH4 + (NO3) 2Ca
<tb> <B> 011: </B>
<tb> (PO4) 2Ca-3 + 2 <SEP> <B> PO-IH3 + 6 <SEP> N03H <SEP> -> <SEP> 3 </B> <SEP> (PO4) -CaH4 + 3 for ammonia treatment:
EMI0001.0007
<B> (3) </B> <SEP> 80-'Ca + (PO ") 2 (- 'aII4 + (NO3) 2Ca + 2NII3 <SEP> <B> -> .- </B> <SEP> SO -'Ca + 2po4Cal-1 + 2NOP-NH4
<tb> <B> 011: </B>
<tb> (4) <SEP> <B> 3 </B> <SEP> (P04) 2CaH4 + 3 <SEP> (NO3) 2Ca + 6 <SEP> <B> NHP, <SEP> -> - < SEP> 6 </B> <SEP> P04CaH + 6 <SEP> <B> N03N114 </B> Of course Li, the relative quantities of the substances used in <B> the </B> process do not correspond necessarily <B> to </B> these formulas which are on the whole theoretical, <B> It </B> is indeed necessary, in general, to force the quantity of sulfuric or phosphoric acid to take account of the impurities of the crude phosphate.
Furthermore, it is possible, if desired, in particular, in order to obtain a higher nitrogen content, to increase without inconvenience the quantity of nitric acid involved in relation to <B> to </B> the quantity which emerges. of the above formulas. It is known that carrying out the treatment with ammonia, according to reactions <B> 3 </B> or 4, of the slurry obtained by acid attack following reactions <B> 1 </B> or 2, offers many difficulties. These difficulties arise in particular from the thickening of the slurry during the treatment with ammonia.
This thickening, which quickly gives the <B> to </B> slurry the consistency of a mastie, interferes with <B> </B> the introduction of ammonia. Therefore, until now, to avoid losses of this gas, on the one hand, it was necessary to use generously dimensioned devices and very powerful stirring devices, on the other hand, to reduce in considerable proportions the speed of injection of the ammonia gas, in particular in the final phase of Faminoniation.
In addition, the ammoniated slurry, although very compact, contains significant quantities of water which can reach up to 20 <B> to 25 </B> Vo. If it is desired to granulate this broth in a rotating tube, the water content must first be reduced to about <B> 6 </B> '/ o. For this purpose, we are then led <B> to </B> bring back into the slurry -a large quantity of the dry product leaving <B> from </B> the granulator tube and brought <B> to </ B> the state of fines. This quantity is of the order of 2 <B> to 3 </B> times the weight of the porridge.
This obliges, even when one adds at the same time a potash salt corresponding <B> to </B> obtaining a complete fertilizer, <B> to </B> -use considerably more powerful and more bulky than would be required without the return of finished products <B> to </B> manufacturing.
The present invention makes it possible to eliminate these drawbacks. It delays, in fact, the thickening of the slurry and it ensures that, <B> at </B> the end of the ammoniation, a slurry much less consistent than that which results from known processes is obtained.
The process which is the subject of the invention is characterized in that the acid attack of the phosphate material is carried out in the presence of an aluminum compound. This compound can, for example, be alumina, bauxite, alumina sulfate, summer.
The amount of <B> to </B> aluminum compound used depends on the nature of the phosphate material and on this compound itself. It is generally very minimal and corresponds, for example, to <B> 0.25 to 1 kg </B> of A12033 -for <B> 100 kg </B> of treated rock phosphate.
Depending on the aluminum compound to be described, it can be added either in solid form and <B> in </B> the finely divided state <B> in </B> the phosphate material, which will be the case for the aluminum sulphate for example, or by dissolving in one of the attacking acids, which will be the case for bauxite. In particular, if bauxite is used and if a sulfonitric attack is carried out, it is advantageous to dissolve the bauxite in sulfuric acid at around <B> 1000 C. </B>
Tests by the licensee have established that, whatever the procedure applied for the addition of the aluminum compound, this addition, although small, exerts a considerable influence on the subsequent treatment of the etching slurries.
During the treatment with ammonia, the thickening of the slurry is much slower than in the known processes and, above all, the phase during which the slurry takes on the consistency of very compact mastic, a phase which, in Known processes, characterized in that the end of the ammoniation is here completely suppressed, so that it is not necessary to reduce the rate of introduction of ammonia in the last phase of the ammoniation.
The power required for the agitation of the mass can thus be reduced by more than <B> 60 </B> Vo. The number of tanks required for the ammoniation treatment is also reduced, by around <B> 50 </B> '/ o, thanks <B> to </B> the removal of the tanks which, in the processes con bare, are necessary for the final phase of ammoniation and in which the rate of introduction of ammonia is very low due to the consistency of the slurries.
On the other hand, the slurries obtained by application of the process according to the invention present, <B> at </B> the end of the ammoniation, sufficient fluidity to allow their concentration in an ordinary concentration device. of liquid, which is impracticable with slurries, having the consistency of a mastic, which is obtained by known methods.
The ammoniated slurries prepared by the process of the invention can thus be easily concentrated up to <B> 10 </B> Vo water. <B> At </B> this concentration, their consistency is not thicker than that of slurries containing from 20 <B> to 25 </B> '/ o water, obtained by known processes, so that they lend themselves particularly well <B> to </B> granulation.
It suffices, in fact, to add <B> to </B> these slurries containing <B> 10 </B> '/ o of water, before entering the rotating tube, a relatively small quantity of pro dry mixture coming out of this tube and, possibly a potash salt to obtain a complete fat, these additions not exceeding as a whole <B> 30% of the </B> weight of the broth, that is, that is to say <B> 5 to 1.0 </B> times less than in the previous processes.
This quantity of dry product <B> to </B> returned <B> to </B> the manufacture moreover corresponds significantly <B> to </B> the proportion of insufficiently granulated product that it would be, anyway, necessary to bring back in the crieuit after cribla ,.
age of commercial fertilizer.
The process of the invention therefore provides, with a minimal addition of an inexpensive adjuvant during the acid attack, the considerable advantage of significantly reducing the costs of the apparatus as well as the consumption of energy. Usually required for the manufacture of granular <B> </B> fertilizers based on amnioiliac nitrate and dicalcium phosphate.
<B> 7 </B> Here is, <B> as </B> as an example, how the process of the invention can be carried out: We process continuously <B> 1 </B> ton <B > to </B> Ilieure phosphate du --L # l.ai-oc by a key mixture 540 <B> kg </B> of sulfuric acid <B> to </B> 530Bé with 1472 kg of nitric acid <B> to </B> 360Bé. During this treatment, <B> 30 </B> kg of finely ground, crystallized alumina sulphate are introduced regularly, at the same time as the phosphate.
The attack slurry thus obtained is transferred to an ammoniation tank and added with ammonia <B> at </B> a rate of 200 kb, <B> at </B>] 'hour. <B> A < / B> the outlet of this stream, the broth is directed on a concentration ci-ive equipped with a <B> with </B> steaming coil.
The concentration of the slurry is continued until a telleur en wateriidel2O / oeiivi, ron. The concentrated slurry is in the form of a paste <B> to </B> which is added per hour, in a mixer, < B> 1 </B> ton of eliloi-Lire of potassium and <B> 1 </B> ton (the fines, which leads to <B> </B> a mixture of sandy consistency, likely to be good granulation in a round tube.
If alumina sulphate is added, a minimum of two tanks would be required to carry out the ammoniation. Otherwise. the ammoniated slurry, although containing about 2011 / o water, would be of a thicker consistency than the ammoniated slurry obtained above, and it could not be concentrated like this in a conventional liquid concentrator .
In the absence of being able to contain this slurry containing 201 / o of water, we would be led, for the purpose of granulation, <B> to </B> to add 4 <B> to 5 </B> tons of dry ground product exiting the granulation tube.