Brevet FR2023398A1 — publié le 19700821

La présente invention concerne un procédé pour réduire la teneur en fluor de l'acide phosphorique. L'acide phosphorique destiné à l'incorporation aux aliments des animaux doit avoir un rapport pondéral P205:F supérieur à 400:1 pour ne pas être toxique à l'égard des animaux. En outre, lorsqu'on désire utiliser comme platre ou placo-platre, ie sulfate de calcium obtenu comme sous-produit dans la production de l'acide phosphorique, la présence d'un fluorure est considérée comme désavantageuse. La Demanderesse a découvert à présent qu'on peut réduire sensiblement la teneur en fluor de l'acide phosphorique et du sulfate de calcium formé comme sous-produit en ajoutant de la silice ou un précurseur de la silice à la suspension acide phosphorique/sulfate de calcium obtenue au cours de la production de l'acide phosphorique et en mettant cette suspension en contact avec un gaz comme l'air. La présente invention a donc pour objet un procédé pour réduire la teneur en fluor de l'acide phosphorique, suivant lequel on forme un mélange contenant de la silice et la suspension acide phosphorique/sulfate de calcium, obtenue au cours de la production de l'acide phosphorique à partir d'une roche phosphatée et d'acide sulfurique, et on met le mélange en contact avec un gaz en mouvement relatif de façon à volatiliser le fluor princIpalement à l'état de tétrafluorure de silicium. La silice utilisée doit etre de nature à réagir avec le fluor dans les conditions d'exécution du procédé. Des formes approprines de silice sont notamment l'acide silicique, les scories de haut fourneau broyées, le kieselguhr, le gel de silice et des argiles finement divisées, comme le talc, etc. Un silicate donnant de la silice ou de l'acide silicique en solution acide convient aussi. La forme préférée de silice est le kieselguhr. La quantité de silice utilisée dépend de la quantite de fluorure et de silice réactive dans la roche phosphatée. En général, la quantité de silice doit être suffisante pour réagir avec la quantité de fluorure qui n'a pas réagi avec la silice déjà présente dans la roche phosphatée. La concentration en acide phosphorique de la phase liquide de la suspension peut être de 35 à 60 en poids et est de pré- férence de 45 à 55,ci en poids, exprimée en P205 hydrosoluble, et la température au cours du passage du gaz est avantageusement de iD à 1100C et, de préférence, de 90 à 105 C. Le gaz peut etre chauffé et des gaz de combustion, par exemple, conviennent. La quantité de gaz amenée au contact de 12 suspension dépend de nombreux facteurs, comme la température, la concentration, la forme de l'appareillage,la dimension des bulles de gaz, etc. Avantageusement, on fait passer le gaz à raison de 0,1 à 1 litre par minute et par litre de suspension, mais on peut travailler aussi à des débits inférieurs ou supérieurs. On peut assurer le contact entre le mélange et l'air ou l'autre gaz en faisant passer l'air ou cet autre gaz à travers le mélange ou par-dessus une mince couche du mélange telle qu'on peut la former, par exemple, en faisant descendre la suspension dans une tour où s'élève un courant d'air ou de l'autre gaz. On réalise habituellement le contact sous la pression atmospherique mais on peut travailler à des pressions inférieures ou supérieures,si on le désire. On peut ajouter la silice au cours de la réaction entre la roche phosphatée et l'acide phosphorique de recyclage ou l'acide sulfurique ou bien au cours de l'addition de l'acide sulfuri- que au produit obtenu par réaction de la roche phosphatée avec l'acide phosphorique. De préférence, on ajoute la silice à la suspension contenant l'acide phosphorique et le sulfate de calcium avant la filtration de cette suspension. On peut ajouter la silice dans un récipient distinct du ou des récipients de réaction où l'acide phosphorique est formé, et par exemple dans un récipient d'alimentation d'un filtre. Les exemples suivants, dans lesquels les parties et pourcentages sont en poids, sauf indication contraire, illustrent l'invention. EXEMPLE 1. On chauffe à 95 C, 100 parties d'une suspension qui com prend 33 parties de sulfate de calcium hémihydraté contenant l,:- de fluor et 70 parties d'acide phosphorique contenant 51 de P205 et 0,54% de fluor, puis on y ajoute 1 partie de gel de silice finement divisé. On fait barboter dans la suspension pendant 120 minutes de l'air à raison de 7 litres par heure et par litre de suspension et on maintent à une température de 95 à 1000C par chauffage extérieur. La phase liquide du mélange formé contient 0,05 de fluor et la phase soliae 0,54% de fluor. A titre de comparaison, on chauffe à 95oc, 100 parties de la meme suspension sans gel de silice, et on y fait barboter de l'air pendant 120 minutes tandis qu'on maintient la tempe'rature à une valeur de 95 à 100 0C. A l'analyse, la phase liquide de la suspension contient 0,27% de fluor et la phase solide 0,85 de fluor. EXEMPLE 2. On chauffe à 97 C, 100 parties d'une suspension qui comprend 73 parties d'acide phosphorique contenant 52% de P205 et 0,53% de fluor et 27 parties de sulfate de calcium hémihydraté contenant 0,96% de fluor, puis on y ajoute 1,4 partie de kieselguhr contenant 85 de SiO2 à 970C. On fait barboter de l'air pendant 1 heure à raison de 5 litres par heure et par litre de suspension,- dans le mélange agité dont on maintient-la température à 95 - 10000 On filtre ensuite la suspension et cn mesure la concentration en fluor du filtrat acide qui est de 0,14% R E V E N D I C A T I O N S 1.- Procédé pour réduire la teneur en fluor de l'acide phosphorique, caractérisé en ce qu'on forme un mélange contenant de la silice et la suspension acide phosphorique/sulfate de cal cium, obtenue au cours de la production de l'acide phosphorique à partir d'une roche phosphatée et d'acide sulfurique, et on net le mélange en contact avec un gaz on mouvement relatif de façon à volatiliser le fluor principalement à l'état de tetrafluorure de silicium. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz est l'air. 3. - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la silice est sous la forme d'acide silicique, de scories de haut fourneau broyées, de gel de silice ou d'une argile finement divisée. 4.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractériséen ce que la silice est sous la forme de kieselguhr. 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase liquide de la suspension contient 35 à 60% en poids d'acide phosphorique,en P205 hydrosoluble. 6.- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la phase liquide de la suspension contient 45 à 55X0 en poids poids d'acide phosphorique, en P205 hydrosoluble. 7. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédente Q, caractérisé en ce que la température de la suspension est de 40 à 1100C. 8.- Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la température de la suspension est de 90 à 105 C. - 9.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz est chauffé. 10.-- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz comprend un gaz de combustion. 11.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz est mis à barboter dans le mélange. 12.- Procédé, suivant l'une quelconque des revendications précedentes, caractéris en ce que le gaz est passe par-dessus une mince couche du mélange. 13.- Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la suspension descend dans une tour où s'élève un courant du gas. 14.- Acide phosphorique produit par le procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 15.- Sulfate de calcium produit par un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 b 15.