Brevet FR2028097A1 — publié le 19701009

-1- 2028097 L'invention concerne Tan procédé dans lequel on mélange des liquides de manière à obtenir une seule phase liquide et dans lequel par suite de ce mélange il se produit une réaction entre ions, dormant un précipité cristallin, l'invention prévoit 5 aussi la classification du précipité cristallin selon la grosseur des cristaux, et aussi un moyen facile de laver le précipité. L'invention est particulièrement intéressante pour la conversion de phosphate brut en acide phosphoriqué■ et en sul-10 fate de calcium hydraté. Selon l'invention, on se sert d'un appareil appelé appareil de contact à disques .tournants (désigné ci-après par l'abréviation "RDC"). Un EDG comprend essentiellement un tube cylindrique vertical dont l'espace intérieur est divisé en com-15 partiments par des anneaux de stator c'est-à-dire des chicanes ou cloisons horizontales présentant une ouverture centrale et dans lequel se trouve un dispositif agitateur constitué par un arbre vertical traversant les ouvertures centrales et sur lequel sont montés des disques horizontaux appelés disques de rotor. 20 Habituellement, il y a un disque de rotor dans chaque compartiment, à peu près à la moitié de sa hauteur. Pour des raisons de construction, on préfère un appareil dans lequel le diamètre des disques de rotor est plus petit que le diamètre intérieur des anneaux de stator. 25 L'invention peut être définie comme concernant un pro cédé de préparation de produits chimiques dans lequel on mélange des liquides de traitement avec formation d'une seule phase liquide et dans lequel, par suite de ce mélange, il se produit une réaction entre ions, donnant un précipité cristallin, le mélange 30 s'effectuant dans un EDC dans lequel on maintient un courant ascendant de sorte que des fractions grossières des cristaux descendent tandis que des fractions plus fines sont soulevéeso Sur la figure 1, qui est une coupe verticale schématisée (de même que les figures 2-7), on a désigné par 1 le EDO 35 dans lequel il s'agit de former le précipité cristallin et qui présente les anneaux de stator 2 et le dispositif agitateur 3° Les liquides qu'il s'agit de mélanger dans le EDC sont amenés par des orifices 4 de la paroi. Il peut être avantageux de divi 7000555 -2- 2028097 ser l'amenée des liquides entre plusieurs orifices prévus dans la paroi à diverses hauteurs. On peut régler la vitesse du courant ascendant dans le EDG en ajustant convenablement l'amenée des liquides. En ajustant l'amenée, on adapte la vitesse du cou-5 rant ascendant et par conséquent la durée de séjour du mélange dans le RDC à la vitesse à laquelle les cristaux se formest et se développent. Des germes cristallins sont soulevés par le courant ascendant. Tout en montant, les cristaux grossissent de sorts 10 qu'ils suivent de moins en moins le courant ascendant et finalement, descendent contre le courant ascendant de liquides la s&-tière qui se dépose est recueillie dans le bas du EDC et on peut la retirer par l'orifice 5. Les liquides que l'on introduit dans le EDC selon l'in-15 vention sont habituellement des solutions aqueuses de composés ionisés. Habituellement, dans ce procédé, des ions fournis par différentes solutions réagissent entre eux. Toutefois, il est possible aussi de mélanger dans le EDC une solution contenant composé ionisé et un liquide qui est différent du solvant de la 20 solution mais qui est miscible à celui-ci et qui contrarie l'ionisation du composé de sorte que le composé précipite. 1 Le liquide (liqueur-mère) qui quitte le EDG par le haut peut servir entièrement ou partiellement à dissoudre des matières premières, après quoi le liquide est réintroduit dans le EDG à 25 un niveau inférieur. Pour séparer du liquide les fractions cristallines fines qui atteignent le sommet du EDC, on peut amener le liquide situé en haut du EDC à un espace dans lequel le courant ascendant est plus„lent que dans le EDC et dans lequel on n'effectua 30 pas ou presque pas d'agitation. Cet espace peut être une partie plus large du tube vertical. Toutefois, on peut aussi diminuer la vitesse du courant ascendant dans cet espace situé au soimaet du EDC en retirant une partie du liquide (liqueur-mère) en haut du EDC par un courant latéral et en faisant seulement entrer 35 dans l'espace mentionné le reste du liquide qui sort du EDG par le sommet. Il est avantageux d'utiliser partiellement ou entièrement le liquide retiré par le courant latéral pour préparer la ou les solutions initiales et de le recycler vers le EDO; lez BAD ORJGîNAL 7000555 -3- 2028097 cristaux fins de précipité restés dans le liquide en circulation peuvent dans ce cas se comporter comme des germes cristallins dans le EDG. Sur la figure 2, on a désigné par 1 le EDG dans lequel 5 se forme le précipité cristallin. Au sommet de ce EDG se trouve un espace 6 dans lequel il n'y a pas d*anneaux de stator ni de disques de rotor. En "bas de l'espace 6, une partie de la liqueur-mère qui contient encore des cristaux fins est retirée par le tuyau 7. Si le EDC 1 et l'espace 6 ont un diamètre égal, le cou-10 rant ascendant est plus lent dans l'espace 6 que dans le EDG 1, simplement par suite de l'élimination de liquide par le tuyau 7« Au sommet de l'espace 6, on retire de la liqueur-mère exempte ou à peu près exempte de cristaux. Pour le retrait au sommet de l'espace 6, on peut utiliser un canal de trop-plein 8 muni d'un 15 tuyau de décharge 9. Le liquide qui est retiré par le tuyau 7 peut servir à dissoudre de la matière initiale dans le récipient 10. La solution est transportée au EDG 1 par le tuyau 11 muni de la pompe 12. Pour la dissolution de matière initiale, on peut évidemment 20 remplacer entièrement ou partiellement le liquide venant du tuyau 7 par le liquide venant du tuyau 9* La solution qui est transportée par le tuyau 11 vers le EDG 1 réagit dans celui-ci sur une autre matière initiale introduite par les tuyaux 13. Si la matière initiale est formée de deux substances, 25 par exemple deux sels qu'il faut dissoudre séparément et introduire ensuite dans le EDG, le schéma de la figure 3 est applicable. Au sommet du EDC 1, du liquide est déchargé par le tuyau 7 vers le récipient 10 ainsi que par le tuyau 14 vers le récipient 15» Dans les récipients 10 et 151 les diverses matières 30 initiales se dissolvent. Les solutions obtenues sont réintroduites dans le EDC 1 respectivement par le tuyau 11 muni de la pompe 12 et par le tuyau 16 muji de la pompe 17* On peut régler la vitesse du courant ascendant dans le EDC 1 au moyen des pompes d'alimentation (12 sur la figure 2, 35 12 et 17 sur la figure 3)* De cette manière, on peut aussi maintenir la concentration des cristaux dans le EDC entre des limites appropriées. Quand on maintient une forte concentration, de cristaux, la sursaturation de la matière cristalline peut rester 7000555 _4_ 2028097 faible de sorte que le grossissement des cristaux existants prédomine fortement sur la formation de germes. La grosseur des cristaux que l'on retire est le plus souvent comprise entre 0,05 et 0,5 mm. La proportion de matière 5 solide dans le EDC est habituellement de 5-20 % en volumes. A une vitesse de dépôt de 1-2 cm/s, un EDC de 1 m de diamètre peut avoir une production de l'ordre de 10.000-20.000 kg de cristaux par heure. Le produit cristallin grossier que l'on retire du EDC 10 dans le bas peut être séparé, dans un deuxième RDC, de la liqueur-mère retenue. Le deuxième EDC peut être relié au premier par un tuyau mais il est préférable de disposer le deuxième EDC en dessous du premier et de réunir les deux EDC en un seul appareil. Dans ce cas, les disques de rotor des deux EDC peuvent 15 être montés sur un même arbre. Mais si on le désire, les disques de rotor des deux RDC peuvent être montés sur des arbres séparés de sorte que l'on peut adapter séparément la vitesse de rotation de chaque EDC en fonction de ce qu'exigent les circonstances. Les deux arbres peuvent être montés concentriquement. Il 20 n'est pas nécessaire que la vitesse du courant ascendant soit égale dans les deux RDC. Par exemple, dans le deuxième RDC, on peut appliquer une vitesse beaucoup moindre que dans le premier. Dans le EDC où le courant ascendant doit effectuer une classification des cristaux, une plus grande vitesse est désirable que 25 dans le EDC dans lequel on vise à effectuer un lavage au moyen du courant ascendant. Il n'est pas nécessaire non plus que les diamètres des deux RDC soient égaux. Pour concentrer et laver efficacement le produit cristallin, on peut utiliser un deuxième RDC de plus petit diamètre que le premier. 30 Le deuxième EDC qui sert à laver les cristaux est re présenté en 18 sur la figure 4-. Les RDC 1 et 18 sont reliés par un tube intermédiaire 19 qui rétrécit coniquement. En bas du RDC 18 est prévu un orifice de décharge 20. Du liquide de lavage peut être introduit par le tuyau 21 qui est relié au RDC 18 près 35 du bas de celui-ci. Comme on l'a dit plus haut, l'une des applications les plus importantes de l'invention concerne la conversion de phosphates bruts en acide phosphorique et en gypse au moyen d'acide suifurique. -5- 2028097 De façon tien connue, on effectue cette conversion à des températures d'environ 90-110°C pour obtenir un acide phosphorique de forte concentration; le sulfate de calcium, est obtenu dans ce cas sous la forme d'un hémihydrate. Il est connu aussi 5 que cet hémihydrate se prête mieux à la filtration si l'on dissout d'abord le ph.ospb.ate brut dans de l'acide ph.ospb.orique obtenu précédemment et si l'on ajoute ensuite de l'acide suifurique. L'hémihydrate obtenu dans ces conditions contient encore du que l'on élimine en recristallisant 1'hémihydrate à l'état 10 de dihydrate. Selon l'invention, la conversion des phosphates bruts au moyen d'acide sulfurique s'effectue dans un appareil comme celui qui est représenté par la figure 2 ou la figure 4„ Dans le BDC 1 une solution contenant des ions calcium et phosphate 15 est introduite par le tuyau 11 muni de la pompe 12. Par les tuyaux 13, on introduit de l'acide sulfurique. Dans le EDO, 1, il se produit une réaction entre ions calcium et sulfate. Une certaine quantité de sulfate de calcium hémihydraté est toujours présente. L'hémihydrate nouvellement formé cristallise sur les 20 surfaces de cristaux existantes de sorte que les cristaux grossissent. De fins cristaux d'hémihydrate sont soulevés initialement avec le courant ascendant mais beaucoup de ces cristaux, après avoir grossi suffisamment, commencent à descendre. On ob-tient les conditions les plus favorables quand la teneur du 25 liquide en solides, dans le EDC 1, est de 10-20 % en volume, par exemple 15 % en volume, soit 400 g de solide par litre. Les cristaux atteignant l'espace 6 commencent à y descendre parce que la vitesse du liquide qui monte dans cet espace est plus faible. En 8, une solution limpide d'acide phosphorique se décharge. Cet 30 acide phosphorique peut servir à dissoudre du phosphate brut mais de préférence, on utilise à cet effet un liquide qui quitte le EDC par le tuyau 7 et qui contient encore de fins cristaux d'hémihydrate. La dissolution du phosphate brut dans l'acide phosphorique s'effectue dans le récipient 10 muni d'un dispositif 35 agitateur. Les températures appropriées à ce processus de dissolution sont de 80-115°C, particulièrement de 95-110°C. Il faut qu'il circule une quantité suffisante d'acide phosphorique pour dissoudre tout le phosphate brut introduit. 7000555 -6- 2028097 D'après les graphiques de phases appropriés, on peut présumer que 1* acide phosphorique à 30 % de 1*2^5 dissout 5 "/i> de OaO, que l'acide phosphorique à 40 % de P^O^ dissout environ 4 % de OaO et l'acide phosphorique à 50 %, environ 3 % de OaO, 5 La solution obtenue, qui contient des ions calcium et des ions phosphate et aussi de fins cristaux d'hémihydrate, est transportée au EDC par le tuyau 11 muai de la pompe 12. Les fins cristaux d'hémihydrate recyclés jouent le rôle de germes cristallins dans le EDC. 10 Les cristaux qui quittent le EDC 1 en 5 sont grossiers, de grosseur uniforme et aussi très purs. Il est facile de laver et doéoncentrer ce produit. On peut effectuer le lavage de 1'hémihydrate dans le deuxième EDC, 18, dans un courant ascendant d'eau ou d5acide* 15 sulfurique dilué. On supprime, dans le présent procédé, la filtrat ion de 1'hémihydrate qui est une étape intermédiaire incommode dans les procédés connus. Compte tenu de la composition-du liquide, on maintient la.température dans le EDC 18 à un niveau tel qu'il ne se forme pas de dihydrate. 20 En recristallisant 1'hémihydrate à l'état de dihydrate en une étape suivante, on peut débarrasser le produit de On effectue la recristallisation dans une solution contenant de préférence une quantité considérable d'acide sulfurique libre et habituellement aussi de l'acide phosphorique (par exemple 2-25 % 25 en poids de EL^SO^ et 0-20 % en poids de PgO^). Dans ce processus de recristallisation, de façon bien connue, la température doit être inférieure à une limite qui dépend de la composition du liquide. Cette limite est le plus souvent inférieure à 80°C, Le dihydrate que l'on prépare à partir de l'hémihydr«tA 30 obtenu selon l'invention cristallise dans un milieu qui est assez pur et il est donc grossier également et facile à filtrer et à laver. La liqueur-mère qui reste après la recristallisation de 1'hémihydrate en dihydrate peut avantageusement être introduite dans le deuxième EDC, par le fond, pour servir de liquide de la-35 vage. Si on le désire, on peut ajouter à la dernière liqueur-mère mentionnée un supplément d'acide sulfurique à forte concentration, afin d'élever la température dans le deuxième EDC. Cela peut être important pour éviter une cristallisation prématux-é® «1= dihydrate dans le tuyau. BAD ORIGINAL 7000555 -7- 2028097 Le procédé décrit dorme des acides phosphoriques de toute conc eut ration désirée jusqu'à 55 % en poids de sails qu'une évaporation de l'eau soit nécessaire. Le gypse obtenu peut servir à l'état humide, sans autre purification, pour la 5 préparation de plâtre de première qualité et aussi pour la conversion en sulfate d'ammonium et en carbonate de calcium. Après séchage et calcination, on peut l'appliquer comme additif pour le ciment et pour la préparation de clinker de ciment et d'acide sulfurique. 10 Une deuxième application très intéressante de l'inven tion concerne la préparation de fluorosilicate de sodium selon l'équation : H2SiF6 + 2NaCl > Na^iFg + 2HC1 On dissout le NaCl, dans le récipient 10, dans une liqueur-mère 15 obtenue précédemment dans ce procédé (figures 2 et 4) et il réagit sur le JLjSiîg dans le EDC 1, le B^Sil^ étant introduit par les tuyaux 13. Le Na^SiEg.cristallise dans le EDC 1 et on l'évacué de celui-ci par l'orifice 5 (figure 2) ou par le tube rétréci 19 (figure 4-). De la liqueur-mère contenant encore de fins 20 cristaux de H^SilPg s'écoule par le tuyau 7 vers le récipient 10 De l'acide chlorhydrique dilué qui peut contenir l'excès éventuel de ïïaCl appliqué se décharge en 9 stir les figures 2-40 II peut être désirable de diluer préalablement à l'eau la solution de HgSiFg introduite dans le EDC 1. On peut y procéder en ajou-25 tant cette solution à de la liqueur-mère en circulation dans le récipient 15 (figure 3) ou encore en mélangeant cette solution au liquide de lavage à peu près â la moitié de la hauteur du EDC 18, qui est destiné au lavage (figure 4). Le diamètre du EDC 18 peut être adapté à l'introduction du liquide à mi-hauteur 30 c'est-à-dire que le diamètre peut être plus grand au-dessus du point d'introduction qu'en dessous. Cette situation est représentée plus en détail par la figure 7 à laquelle se réfère encore l'exemple IIo On peut préparer le âe façon analogue. 35 Comme troisième application de l'invention, on peut mentionner l'application au procédé dit Somet (Sondershausen Methanol process, H. Hoppe, "A new method for the production of chlorine-free potash fertilizers", Proc. of the XVIIth Interna 7000555 2028097 tional Congress "Chemistry Days 1966" on Chemical Jertilizers, Milan, pages 121-132). Dans ce procédé, on prépare le sulfate de potassium par conversion de ECl au moyen de MgSO^ dans l'eau en deux étapes de réaction : 5 2MgS04 + 2KC1 + 6H20 * MgCl2 + E2S04.MgS04.6H20 E2S04.MgS04.6H20 + 2EC1 * MgClg + 2E2S04 + 6H20. Dans la dernière étape, on ajoute du méthanol à la solution pour diminuer la solubilité du K2S04. Au lieu de méthanol, on peut aussi utiliser l'éthanol, le dioxane, l'acétone et d'au-10 très liquides organiques. Selon l'invention, on peut utiliser un équipement comme celui de la figure 4 dans l'une ou l'autre étape du procédé Somet. La combinaison des deux étapes dans cet appareil est présentée schématiquement par la figure 5« Dans la première 15 étape, on utilise le EDC 51 duquel on décharge au sommet de la liqueur-mère par les tuyaux 57 et 64 „ Le tuyau 57 mène au récipient 60 dans lequel on dissout du ECl. On introduit dans le EDC 51 la solution obtenue dans le récipient 60, par le tuyau 61 muni de la pompe 62. Le tuyau 64 mène au récipient 65 dans lequel on 20 dissout du MgSO^.ôHgO. On transporte vers le EDC 51 la solution obtenue en cet endroit, par le tuyau 66 muni de la pompe 67- Du EDC 511 de laschoenite cristalline (K2S04.MgS04.6H20) descend dans le EDC 68 où elle est lavée au moyen d'une liqueur-mère contenant un liquide organique, par exemple du méthanol, et qui 25 est obtenue dans la deuxième étape du procédé, Cett^liqueur-mère est introduite dans le RDC 68 par le tuyau 71• Une suspension de schoenite est transportée du RDC 68 par le tuyau 70 au récipient 90 dans lequel on introduit aussi du KC1 et (par le tuyau 87) une liqueur-mère déchargée du som-30 met du EDC 81. La solution obtenue dans le récipient 90 à température accrue (par exemple 50-90°C) est transportée, par le tuyau 91 muni de la pompe 92, vers le fond du RDC 81 dans lequel le liquide organique, par exemple du méthanol, est introduit aussi par les tuyaux 93o Par suite de la présence de méthanol, 35 le K2>304 cristallise et descend dans le RDC 98 dans lequel monte de l'eau de lavage introduite par le tuyau 1010 Le KgSO^ est retiré comme produit par le tuyau 100. Au sommet du RDC 81 se trouve l'espace 86 dépourvu 7000555 -9- 2028097 d'anneaux de stator et de disques de rotor et dans lequel peuvent descendre de fins cristaux de E^SO^. De l'espace 86, de la liqueur-mère déborde dans le tuyau 71 qui mène au EDC 68. Au sommet du EDC 51 se trouve l'espace 56 dépourvu d'anneaux de 5 stator et de disques de rotor et dans lequel peuvent descendre de fins cristaux de schoenite. De l'espace 56, la liqueur-mère contenant du méthanol déborde dans le tuyau 59 qui mène à la colonne de distillation 75* De la colonne de distillation 75» une liqueur—mère exempte de métlianol et formée d'eau contenant 10 en outre principalement du MgCl^ se décharge par le tuyau 76» Du méthanol concentré (par exemple à 85-90 % en poids) se décharge de la colonne 75 par le tuyau 93 qui mène au EDC 81. Il est évident que par l'application de l'invention dans ce procédé de conversion, on réalise une' simplification 15 considérable puisqu'on se passe de divers filtres et réservoirs. Une quatrième application de l'invention concerne un autre procédé connu servant aussi à la préparation de KgSO^ (L. Cavalli et M. Maggiore, Industrial and technical aspects of the recovery of potash by means of syngenite, Proceedings of the 20 XVTIth International Congress "Chemistry Days 1966" on Chemical Pertilizers, Milan pages 171-177)- Dans ce procédé, on part de la kaxnite (K^SO^.MgSO^.MgClg.ôHgO) que l'on convertit d'abord en schoenite en la traitant par une liqueur-mère obtenue ailleurs dans le procédé. On sépare la schoenite et on l'extrait 25 par une solution chaude de EgSO^ dans l'eau de sorte que l'on obtient du H^SO^ cristallin et qu'il reste la liqueur-mère ci-dessus que l'on met en contact avec de la kaxnite après refroidissement. Une fois séparé de la schoenite, le liquide contient encore environ 30 % du potassium présent dans la kai'nite ini-30 tiale. Pour récupérer le potassium mentionné en dernier lieu, on ajoute du gypse (dihydrate) qui provoque la cristallisation de syngenite (CaSO^.K^SO^.HgO). De la s3ai6®n:i-'t;e une fois séparée, on peut tirer une solution de K^SO^ par extraction au moyen d'eau chaude. Cette dernière solution sert à l'extraction de la 35 schoenite. les diverses étapes qui constituent ce procédé, y compris l'extraction et le lavage des cristaux, peuvent avantageusement être exécutées selon l'invention. Comme autres exemples de procédés dans lesquels on ob 7000555 -10- 2028097 tient une séparation par cristallisation et auxquels l'invention peut s'appliquer avantageusement, on peut mentionner : - La fabrication de pigments avec traitement secondaire de précipités.. 5 - La préparation de (ÏÏH^^SO^ à partir de gypse, de et de CO^, procédé dans lequel on désire obtenir le CaCO^ à l'état cristallin grossier pour le séparer facilement par lavageG - La préparation de phosphate de monoammonium à partir d'acide phosphorique brut et d'ammoniac, procédé dans lequel on obtient 10 souvent des précipités difficiles à filtrer et à laver formés de phosphates complexes de fer et d'aluminium. Le EDC convient très bien pour agglomérer ces précipités, à la suite de qucd os. obtient une vitesse suffisante de dépôt de sorte que l'on peut les laver à contre-courant. Le lavage a une grande importasse 15 pratique pour la préparation d'autres phosphates purs (par exemple de phosphate de sodium et de polyphosphate de sodium) à partir du phosphate d'ammonium. - Préparation de à partir d'une solution de H^Silg et de ÏÏHj avec précipitation de SiOg. 20 L'invention concerne aussi l'appareil préférentiel dé crit plus haut, constitué par deux EDC de diamètre différent, le plus large étant disposé verticalement au-dessus du plus étroit et communiquant librement à son extrémité inférieure avec l'extrémité supérieure, du plus étroit; au sommet du EDC large est 25 relié librement à celui-ci un espace dépourvu d*anneaux de stator et de disques de rotor; des orifices destinés à l'introduction et à la décharge sont prévus au fond ou près du fond de chaque EDC, au sommet du EDC le plus large et au sommet de l'espace présent au sommet du EDC large. Le diamètre intérieur du $0 EDC large peut être par exemple compris entre 2 et 5 fois le diamètre intérieur du EDC étroit. L'invention a aussi pour ob^jet des tuyaux de circulation reliant le haut et le bas du ESC large et dans lesquels sont disposés des récipients munis de dispositifs agitateurs destinés à la préparation de solutions de matiè-35 res initiales. Les disques de rotor des deux RDC peuvent habituellement être montés sur le même arbre. Un troisième EDG, de diamètre encore plus petit que le plus étroit des EDC de la combinaison décrite ci-dessus, peut être disposé verticalement sous BAD ORIGINAL 7000555 -11- 2028097 ce dernier EDC et relié librement à celui-ci. L'arbre sur lequel sont montés les disques de rotor peut passer à travers les trois EDC. Des orifices d'amenée et de retrait de substances doivent être prévus également en bas du troisième EDC. 5 EXEMPLE I Conversion de phosphate de Kola, au moyen d'acide sulfurique, en acide phosphorique et sulfate de calcium hémihydraté. Comme matière première, on utilise un phosphate de Kola contenant 50 % en poids de CaO et 35 % en poids de 10 On convertit par heure 20 kg de ce phosphate ce qui nécessite 17,5 kg â.e I^SO^. On utilise un appareil comme celui de la figure 6; celui-ci est similaire à l'appareil de la figure 4, si ce n'est que le EDC 18 est relié dans le bas à un épaississeur 22 c'est-à-dire à un espace dans lequel on concentre l'hémihy-15 drate en suspension. La suspension concentrée (30 % en poids d'hémihydrate, 70 % en poids de liquide) quitte 1'épaississeur 22 par le tuyau 23. Le tuyau 23 conduit à un appareil (non représenté) dans lequel on recristallise l'hémihydrate en dihydrate. De ce dernier appareil reflue un courant de liquide que 20 l'on introduit dans 1*épaississeur 22 par le tuyau 24. On réintroduit par le tuyau 24 dans 1'épaississeur 22 de l'eau, de l'acide sulfurique et de l'acide phosphorique en quantités égales à celles qui sont déchargées avec la suspension par le tuyau 23. On introduit aussi dans 1'épaississeur 22 une 25 quantité supplémentaire d* eau qui est égale à la consommation d'eau. L'eau consommée est la quantité d'eau qui quitte le processus sous la forme de diluant de l'acide phosphorique et d'eau de cristallisation dans l'hémihydrate. De cette quantité, il faut soustraire la quantité d'eau introduite dans le processus 30 avec l'acide sulfurique (avec un acide sulfurique à 98 % : 2 % d'eau). La quantité d'eau supplémentaire introduite par le tuyau 24 peut servir préalablement à laver le dihydrate lorsqu'on le sépare par filtration ou centrifugation. D'autre part, une partie de la quantité d'acide sulfu-35 rique nécessaire à la conversion peut être ajoutée- par le tuyau 24. Le reste de l'acide sulfurique est amené par les tuyaux 13. Dans le tableau ci-après, on a rassemblé les données d'expériences aboutissant à un acide phosphorique à deux con- 7000555 -->2- 2028097 centrations, ou bien, pur ou "bien contenant de l'acide sulfurique. le liquide qui se trouve au fond du EDO 18 contient dans chaque cas 10 % en poids de et 15 % en poids de H^SO^. 5 La température dans le récipient 10 est de 105°0, dans le EDC 1 elle est de 105°C, dans le EDC 18 elle est en moyenne de 85°C. TABLEAU I A B C D P205 dans l'acide phosphorique obtenu ) % en poids sur 40 40 50 50 H2S04 dans l'acide pHosphorique obtenu? HjPO^ + HgO 0 2 0 2 Consommation d'eau, kg/h 9,4-5 9,45 5,95 5,95 Quantité de HgSO^ amenée par les tuyaux 13, kg/h 15,14 15,49 16,12 16,40 Quantité de HgSO^ amenée par le tuyau 24, kg/h 2,36 2,36 1,38 1,38 Quantité de OaO qui se dissout dans l'acide du récipient 10 en même temps que la quantité de OaO convertie en CaSO^ dans le récipient 10, % sur le poids de l'acide 4,0 5,14- 3,0 4,14 Quantité d'acide amenée au récipient 10, kg/h 250,0 195,0 333,0 242,0 OaO dissous dans le récipient 10, kg/h 10,0 7,80 10,0 7,24 OaO précipité sous forme d'hémihydrate dans le récipient 10 9 kg/h 0 2,20 0 2,76 Dimensions de l'appareil (longueur sans l'espace 6, cm 70 70 70 70 (diamètre intérieur colonne, cm 25 25 35 35 RDC 1 (nombre de compartiments 7 7 10 10 (diamètre intérieur anneaux de stator, cm 20 20 28 28 (diamètre disques de rotor, cm 15 15 22 22 (longueur, cm 23 23 36 36 (diamètre intérieur de la colonne, cm 10 10 10 10 RDC 18 (nombre de compartiments , 7 7 11 11 (diamètre intérieur anneaux de stator, cm 7 7 7 7 (diamètre disques de rotor, cm 6 6 6 6 Hauteur de l'espace 6, cm 30 30 30 30 Vitesse d'agitation, tours/mn 200 200 200 200 Rapport des vitesses d'écoulement, RDC 1/RDC 18 3 2,3 3 2,2 7000555 -14- 2028097 -RTOTPLE II Préparation du fluorosilicate de sodium (150 kg/h). L'appareil est représenté schématiquement par la figure VII. Sur la figure VII, on a désigné par 111 un EDC ô.sns 5 lequel on fait réagir B^SiFg sur IfaCl. Le NagSiPg précipité descend successivement du EDC 111 à travers le EDC 112 et le EDC 113 qui sont destinés à laver le ïïa^Siîg. Par le tuyau 114, on amène, au fond du EDC 112, 460 kg de solution aqueuse à 25 % en poids de HgSiPg. On introduit par heure 360 kg d'eau de la-10 vage en "bas du EDC 113 par le tuyau 115. le NagSiFg formé est déchargé par le tuyau 116. Une partie de la liqueur-mère monte du EDC 111 dans l'espace 117 qiii est dépourvu de disques de rotor et d'anneaux de stator et dans lequel les cristaux fins présents peuvent des-15 cendre. Une liqueur-mère exempte de cristaux est déchargée par le tuyau 118 (composition 345 kg d'eau venant de la solution de HgSiPg, 360 kg d'eau de lavage, 58 kg de HC1, 16 kg de 2faCl, en tout 779 kg, densité 1,15). De la liqueur-mère (1530 1AO contenant encore du 20 ISsujSiFg cristallin fin quitte le EDC 111 dans le haut par le tuyau 119 et se rend au récipient agité 120 dans lequel 110 kg de NaCl se dissolvent aussi par heure, quitte le réeipient 120 par le "bas et est transportée par le tuyau 121 muni d'une pompe 122 en bas du EDC 111. 25 Dans cet exemple, on dilue avec de l'eau de lavage la solution concentrée de H^SiFg pour éviter de fortes concentrations d'ion Silg; à cet effet, on introduit la solution dans l'appareil en un point où la concentration d'ions sodium a dég'à diminué suffisamment pour qu'il ne puisse pas précipiter de 30 ÏÏ^SiFg en cet endroit. La vitesse d'agitation dans tous les EDC est de 120 tr/mn. bad original 7000555 -15- 2028097 TABLEAU II Dimensions, cm EDC 111 EDC 112 EDC 113 Eécipient 117 Diamètre (intérieur) de la colonne 90 40 25 90 Diamètre (intérieur) des anneaux de stator 63 28 17,5 - Diamètre des disques de rotor 40 20 13 - Longueur de la colonne ' 140 87,5 70 50 Nombre de compartiments 7 7 7 •M 7000555 -16- 2028097 - REVENDICATIONS - 1 - Procédé de préparation de produits chimiques dans lequel on mélange des liquides de manière à obtenir une seule phase liquide et dans lequel par suite de ce mélange il se pro- 5 duit une réaction entre ions donnant un précipité cristallin, procédé caractérisé par le fait que l'on effectue le mélange dans un appareil de contact à disques tournants (en abrégé EDC) dans lequel on maintient un courant ascendant, les fractions grossières des cristaux formés descendant et les fractions plus 10 fines étant soulevées. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le liquide qui se trouve au sommet du EDC entre dans un espace dans lequel aucune agitation n'est effectuée et dans lequel la vitesse d'ascension est plus petite que dans le 15 EDC de sorte que les fractions cristallines fines présentes descendent. 3 - Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la liqueur-mère évaeuée sert entièrement ou partiellement à préparer des solutions de matières initiales. 20 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la liqueur-mère qui sert à préparer des solutions de matières initiales n'a pas été débarrassée de fractions fines du précipité cristallin. 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par 25 le fait que le produit cristallin qui se dépose et que l'on retire du bas du EDC est purifié dans un deuxième EDC au moyen d'un courant ascendant de liquide. 6 - Procédé selon la revendication 5» caractérisé par le fait que le deuxième EDC est disposé en dessous du premier et 30 communique librement avec lui. 7 - Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que le courant ascendant dans le deuxième EDC est plus lent que dans le premier EDC. 8 - Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, ca-35 ractérisé par le fait que le deuxième RDC a un plus petit diamètre que le premier EDCo 9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'on introduit dans le premier EDC de 7000555 -17- 2028097 l'acide sulfurique et une solution contenant des ions calcium et phosphate et obtenue par la réaction du phosphate brut sur l'acide phosphorique. 10 - Procédé selon la revendication 9» caractérisé par 5 le fait que la liqueur-mère retirée du EDG par le sommet et contenant encore de fins cristaux de gypse sert à dissoudre du phosphate de calcium brut et est ensuite introduite dans le bas du EDG o 11 - Procédé selon-l'une des revendications 1 à 8, ca-10 ractérisé par le fait que l'on introduit dans le premier EDO une solution d'un sel alcalin et une solution de HJSiïV. 2 6 12 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que dans un premier EDC on introduit une solution aqueuse de chlorure do£otassium et une liqueur-mère 15 contenant un liquide organique miscible à l'eau, que le sel double KgSO^.MgSO^.ôILjO cristallise et précipite dans ce EDC, que l'on lave ensuite ce sel précipité avec la liqueur-mère et qu'on le dissout dans de l'eau en même temps que du chlorure de potassium, que l'on introduit la solution obtenue dans un deu-20 xième EDC dans lequel on amène aussi le liquide organique miscible à l'eau, que le sulfate de potassium cristallin précipite dans ce deuxième EDC et que l'on utilise la liqueur-mère obtenue dans le deuxième EDC pour laver le précipité obtenu dans le premier EDC et qu'on l'introduit ensuite dans le premier EDC. 25 13 - Appareil destiné à la préparation de précipités cristallins et caractérisé par le fait qu'il est constitué par deux EDC de diamètre différent, le plus large étant disposé verticalement au-dessus du plus étroit et communiquant librement dans le bas avec le sommet du EDC étroit, qu'au-dessus du 30 EDO large se trouve un espace communiquant librement avec celui-ci et dépourvu d'anneaux de stator et de disques de rotor, et que l'appareil présente aussi des orifices d'amenée et de retrait de substances, en bas des deux EDC, en haut du EDC large et en haut de l'espace situé au-dessus du EDC large. 35 14- - Appareil selon la revendication 13, caractérisé par le fait qu'un ou plusieurs tuyaux de circulation relient le sommet du EDC le plus large au bas de ce EDC et que dans ces tuyaux de circulation sont disposés des récipients munis de dispositifs agitateurs. 7000555 -18- 2028097 15 - Appareil selon l'une des revendications 1? et 14-, caractérisé par le fait que les disques de rotor des deux EDC sont montés sur un même arbre. 16 - Appareil selon l'une des revendications 13 à 15, 5 caractérisé par le fait que le diamètre intérieur du EDC large est compris entre 2 et 5 fois le diamètre intérieur du EDG étroit. 17 - Appareil selon l'une des revendications 13 à 16, caractérisé par le fait que le EDC le plus étroit de la combinaison de EDG communique librement par son fond avec le sommet 0*1221 10 troisième EDC encore plus étroit qui présente dans le bas des orifices d'amenée et de retrait.