Brevet FR2012544A1 — publié le 19700320

l 2012544 La présente invention concerne un procédé pour améliorer la couleur de l'acide phosphorique de voie humide. Dans le procédé de fabrication de l'acide phosphorique par voie humide, on mélange un acide minéral, habituellement l'acide 5 sulfurique, avec du phosphate naturel finement broyé pour former une bouillie qui constitue un mélange de digestion dans lequel le phosphate naturel est digéré et transformé en acide phosphorique. Le mélange de digestion est filtré et l'acide phosphorique filtré est concentré par évaporation. 10 Un inconvéniènt majeur du procédé de voie humide est que certaines impuretés présentes dans le phosphate naturel sont solubilisées. L'acide phosphorique brut résultant est donc contaminé par des impuretés solubies indésirables. Far exemplef la matière organique présente dans les phosphates naturels communique une 15 couleur de boue brun foncé au produit aeide final. La présence de cette coloration dans l'acide phosphorique diminue sa valeur commerciale. Les techniques connues pour améliorer la couleur de l'acide phosphorique de voie humide se sont montrées ou chères ou ineffi-20 caces. Actuellement, le procédé le plus largement utilisé pour améliorer la couleur met en jeu la calcination du phosphate naturel à des températures comprises entre 5CO°C et 1000°C. avant la digestion. La calcination détruit la matière organique et permet d'obtenir un produit acide final de couleur améliorée. Cependant, 25 ce procédé est relativement coûteux vu que des capitaux et des frais de fonctionnement élevés sont nécessaires pour obtenir les températures élevées exigées pour la calcination. Par conséquent, un premier objet de la présente invention est de surmonter les inconvénients des techniques utilisées jusqu'ici 30 pour améliorer la coloration de 1*aeide phosphorique de voie humide. Selon la présente invention, on fournit un procédé pour améliorer la couleur de l'acide phosphorique de voie humide caractérisé par le fait qu'on mélange avec les constituants utilisés pour 35 fabriquer l'acide phosphorique de voie humide ou qu'on traite ledit acide phosphorique postérieurement à s'u fabrication par ledit procédé connu, pas un ou plusieurs additifs comprenant les hypochlorites inorganiques, les chlorites inorganiques, ou les chlorates inorganiques. 40 La présente invention foarnit donc une nouvelle méthode 69 22818 2 2012544 économique pour améliorer la couleur de l'acide phosphorique de voie humide. L'invention sera maintenant décrite de manière plus détaillée. Une utilisation importante de l'acide phosphorique de voie 5 humide est son utilisation comme matière première dans la fabrication des engrais. Dans le développement de la présente invention, on a découvert que 11addition à l'acide phosphorique de voie humide de petites quantités de composés choisis dans le groupe des hypochlorites, 10 chlorlfces et chlorates inorganiques améliore. notablement la coulevu? d© l'acide. La couleur de l'acide"phosphorique brut passe cta ïs-insM. feaeê mi jaune verdâtre,clair. La grande efficacité des composés choisis dans le groupa mentionné ci-dessus pour améliorer la ccwaleus1 est tout à fait iaattendue vu que divers autres agents £5 d® blanchissent et oxydant forts, teb que l'eau oxygénée, le peroxy-disulfste d1ammonium et l'acide perchlorique, n'ont pas d'effet sur la couleur de l'acide phosphorique brut. L'additif,, seul ou en combinaison, peut comprendre tous les composés choisis dans le groupe des hypochlorites inorganiques, 20 des chlorites inorganiques et des chlorates inorganiques. Tel qu'il est utilisé ci-après le terme ,radditif" se rapportera aux: composés du groupe ci-dessus. Comme représentants des composés compris dans le groupe des additifs qui peuvent être utilisés, st; trouvent 1°hypochlorite de sodium, 1'hypochlorite de calcium, 25 le eiîlorite de sodium, le chlorate de sodium, le chlorate d'ammonium et i L:inùrc&iccion de l'additif peut être effectuée à n'importe cjesl stade de la fabrication de 18aeide phosphorique. Par exemple 30 les additifs peave&t être introduits au cours de la digestion de 1s roche,, avants pendant, ou après soit la filtration soit l'éva-poration de l'asi&s, ou au moment du stockage de 1'aeide. Dans un saa&e de réalisation préférentiel, l'additif sera introduit dans le mélange d® digestion^l' acide phosphorique avant le stade de la 35 filtration suivi de la filtration et de 1•évaporation. D© petites quantités d'additif suffisent pour obtenir une amélioration réelle d© la couleur, Be préférence, la quantité d'additif asM-pris© s&trs environ Oe25 et environ 12,5 kilos par i-Jtssis û'ssSi}fâsi&9 phesphoriqiï® contenue dans l'aciâe phosphorique •ÎO i e* xr. eï£@$k ivstsc €>*5 et environ -5 kilos d'additif i | 69 22818 3 2012544 par tonne d'anhydride phosphorique contenu dans l'acide. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention l'additif est le chlorate de sodium. Le phosphate naturel est traité par l'acide sulfurique par voie humide, comme décrit ci-dessus, pour 5 former un mélange de digestion dont la partie liquide contient environ 30% d'anhydride phosphorique sous forme d'acide phosphorique. A ce moment là, avant la filtration, le chlorate de sodium est ajouté sous forme d'une solution aqueuse concentrée contenant environ 800 grammes de chlorate de sodium par litre d'eau. Cette so-10 lution aqueuse devra être utilisée à raison de deux kilos de chlorate de sodium par tonne d'anhydride phosphorique produit. Le mélange de digestion est alors soumis à la filtration et à l'évapo-ration normales du procédé de voie humide. L'acide phosphorique concentré a une couleur jaune verdâtre clair à l'opposé de l'aci-15 de phosphorique de voie humide, sans le traitement au chlorate, qui a une couleur de houe, brune. Afin de décrire plus clairement la nature de la présente invention, des exemples spécifiques de la pratique de l'invention sont donnés ici. Il est entendu, cependant, que ceqi-est fait à 20 titre d'exemple et n'a pas l'intention de délimiter le champ de l'invention, comme défini par les revendications annexées. Exemple 1 On a traité par deux millilitres d'une solution aqueuse d'hypochlor ite de sodium à 10% un échantillon de 50 ml d'acide phos-25 phorique de voie humide contenant 54% d'anhydride phosphorique et caractérisé par une teinte brun foncé due aux impuretés organiques. La température de l'acide était de 40°C. Après ce traitement, l'acide avait une couleur jaune verdâtre clair. Exemple 2 30 On a traité un échantillon de 100 ml d'acide phosphorique de voie humide brun foncé contenant 30% d'anhydride phosphorique avec 2 ml d'une solution aqueuse d'hypochlorite de sodium à 10%; on a filtré et évaporé et on a obtenu un acide phosphorique contenant 54% d'anhydride phosphorique de couleur jaune verdâtre clair. 35 Exemple 3 On a traité un échantillon de 100 ml d'aaide phosphorique de voie humide, brun foncé contenant 30% d'anhydride phosphorique avec 0,16 gramme de chlorate de sodium dissous dans 0,20 ml d'eau; on a ensuite filtré et évaporé pour obtenir un acide phosphorique 40 contenant 54% d'anhydride phosphorique de couleur jaune verdâtre. 69 22818 4 2012544 On voit que le procédé peut être réalisé avec un équipement bon marché et rapidement. Seul un dispositif simple permettant de mélanger les additifs aux constituants utilisés dans le procédé fortement de voie humide est nécessaire pour obtenir le produit final/désiré. 5 Ce procédé contraste fortement avec l'équipement de calcination très étudié et cher utilisé dans la technique antérieure. Les termes et expressions qui ont été employés ici ont été utilisés comme termes descriptifs et non comme termes limitatifs, et en utilisant ces termes et expressions on ne cherche pas à 10 exclure certains équivalents des caractères décrits ou des parties de ceux-ci. Diverses modifications sont possibles dans le champ de l'invention comme revendiquées ici. 69 22818 5 2012544 REVEHDICATIONS 1. Un procédé pour améliorer la couleur de l'acide phosphorique de voie humide, caractérisé par le fait qu'on mélange avec les constituants utilisés pour fabriquer l'acide phosphorique de voie humide ou qu'on traite ledit acide phosphorique postérieurement 5 à sa fabrication par ledit procédé connu, par un ou plusieurs additifs comprenant les hypochlorites inorganiques, les chlorites inorganiques, ou les chlorates inorganiques. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit ou lesdits additifs comprennent 1'hypochlorite de so- 10 dium, 1'hypochlorite de calcium, le chlorite de sodium, le chlorate de sodium, le chlorate d1ammonium et/ou le chlorate de potassium. 3. Un procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la concentration dudit on desdits additifs est d'en- 15 viron 0,25 à environ 12,5 et de préférence d'environ 0,5 à environ 5 kg par tonne d1anhydride phosphorique contenu dans l'acide phosphorique produit. 4. Un procédé selon la revendication 1, 2, ou 3, caractérisé par le fait que l'acide phosphorique est traité par ledit ou les- 20 dits additifs après l'étape de digestion et avant 1°étape de filtration du procédé connu de fabrication de l'acide phosphorique par voie humide. 5. Acide phosphorique ayant une couleur améliorée lorsqu'il est produit par le procédé selon la revendication 1, 2, 3 ou 4.