Brevet FR2104697A1 — publié le 19720421

La présente invention a pour objet un correcteur de fertilisation. La tendance actuelle, dans le domaine de l'enrichissement des sols, est de réaliser des engrais ternaires (azote, phosphore, potassium) de plus en plus concentrés en ces trois éléments et, par conséquent, de plus en plus pauvres en autres constituants. Il s'ensuit que la mise en application des méthodes de fertilisation modernes se traduit par des insuffisances ou des carences en ces autres constituants, carences qui sont néfastes à la croissance des végétaux. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en réalisant un correcteur de fertilisation qui vienne compléter l'action des engrais concentrés en apportant aux sols les constituants qui leur font défaut. Ces constituants sont essentiellement le soufre, le magnésium et le calcium ainsi que divers oligo éléments tels que le fer, le manganèse, le zinc, le bore, le cuivre, le molybdène, le cobalt, etc L'utilisation du sulfate de calcium, comme composant du correcteur de fertilisation capable d'apporter l'élément soufre, paraît de toute évidence être la plus satisfaisante en raison de sa teneur en soufre. Ce sulfate de calcium existe à l'état naturel et est également obtenu par voie de synthèse. Le sulfate de calcium naturel, qui est pratiquement réservé à la fabrication du plâtre, ne peut être utilisé, dans la composition du correcteur de fertilisation,en raison de son prix de revient trop élevé. On ne peut donc envisager que l'emploi du sulfate de calcium obtenu par synthèse. Ce sulfate se forme au cours de la préparation de l'acide phosphorique par voie humide, le soufre entrant dans la composition dudlt sulfate provenant de l'acide sulfurique nécessaire à l'attaque des phosphates et le calcium, du phosphate tricalcique soumis à cette attaque. Le but de la fabrication étant la production de l'acide phosphorique, le sulfate de calcium, que l'on désigne dans ce cas précis par l'expression "phosphogypse", est un sous-produit, jusqu'à présent inutilisable, de cette fabrication. L'emploi du phosphogypse comme source de soufre dans le correcteur de fertilisation serait donc très économique puisqu'il s'agit d'un produit de récupération et permettrait de compenser en partie les frais entraînés par l'achat du soufre nécessaire à la fabrication de l'acide phosphorique, soufre qui selon la technique actuelle se trouve éliminé du circuit de fabrication après utilisation. Toutefois, le phosphogypse renferme un taux d'humidité (environ 20%) le rendant impropre aux manipulations ultérieures, et une acidité telle quTil ne peut être utilisé sans autre comme correcteur de fertilisation. Pour obtenir un correcteur de fertilisation convenable à partir du phos phogypse, il est donc nécessaire de le sécher par un apport de calories et de le neutraliser par adjonction d'un sel basique. On recueille, à l'issue de ce traitement, le correcteur de fertilisation selon l'invention qui se caractérise en ce qu'il est constitué de phosphogypse renfermant un taux d'humidité inférieur ou à la limite égal à 5 % et d'au moins un composé d'un métal appartenant au groupe IIa de la classification périodique des éléments en quantité suffisante pour que le pH du correcteur soit compris entre 6 et 8. Le séchage du phosphogypse ne peut être effectué selon un procédé classique mis en oeuvre, par exemple, à l'aide de séchoirs rotatifs. En effet, étant donné le taux d'humidité élevé du phosphogypse de départ et de la lenteur de ce mode de séchage, une partie du produit vient adhérer aux parois desdits séchoirs en formant une couche pâteuse qui, du fait qu'elle n'est pas évacuée en même temps que le reste du produit, subit un séchage beaucoup plus avancé que ledit produit jusqu'à constituer une croûte de sulfate de calcium hemihydraté ou anhydre. Cette croûte se détache peu à peu des parois et se mélange au phosphogypse introduit ultérieurement, ce dont résulte un produit hétérogène. Indépendamment du colmatage des parois des séchoirs et des inconvénients qui en découlent, le phosphogypse introduit dans lesdits séchoirs a tendance à former des granules ou des boules de particules agglomérées qu'il est difficile de sécher à coeur, une écorce sèche se formant à la surface desdits agglomérats alors que les particules centrales sont encore humides. La présente invention a donc également pour objet un procédé de séchage du phosphogypse, procédé qui est caractérisé en ce que le phosphogypse humide est introduit dans un courant de gaz de séchage ayant une température voisine de 300"C puis en est séparé après un temps de contact de l'ordre d'une seconde, une fraction du phosphogypse séparé étant ensuite recyclée dans le courant d'air de séchage tandis que la fraction restante est recueillie. Du fait que le phosphogypse est pulsé au cours du séchage, il ne se forme pas d'agglomérats de particules. Le recyclage d'une fraction du phosphogypse préséché favorise, par ailleurs, la transformation du produit humide en un produit sec pulvérulent. On procède alors à la neutralisation de l'acidité libre du phosphogypse en y ajoutant au moins un composé d'un métal appartenant au groupe IIa de la classification périodique des éléments. De préférence, le composé de métal appartenant au groupe IIa de la classification périodique des éléments, qui entre dans la composition du correcteur de fertilisation, est le phosphate tricalcique, le carbonate de calcium ou le carbonate, le sulfate ou l'hydroxyde de magnésium. Ainsi, le correcteur de fertilisation apporte les constituants essentiels énumérés plus haut, à savoir - le soufre qui provient du phosphogypse - le calcium qui provient également du phosphogypse et, le cas échéant, du phosphate tricalcique ou du carbonate de calcium ; et, - le magnésium dans le cas de l'adjonction du carbonate, du sulfate ou de l'hydroxyde de magnésium. I1 apporte aussi divers oligo éléments renfermés à l'origine dans le phosphate tricalcique à partir duquel a été préparé le phosphogypse. Le correcteur de fertilisation selon l'invention peut avantageusement être enrichi en oligo éléments en ajoutant à la composition des sels ou des oxydes de fer, de manganèse, de zinc, de bore, de cuivre, de molybdène, de cobalt ... Ces oligo éléments se trouvent considérablement dispersés dans la masse que forme le correcteur de fertilisation, ce qui facilite leur répartition dans le sol. Enfin, outre que le correcteur de fertlisation selon l'invention exerce une action catalytique et synergique permettant aux engrais proprement dits d'être mieux assimilés, il favorise la floculation de l'argile grâce à l'apport abondant de sulfate de calcium. Le procédé de fabrication du correcteur de fertilisation selon l'invention est décrit ci-après en référence à la figure unique du dessin annexé qui représente schématiquement une installation permettant d'obtenir ledit correcteur. L'installation comprend une chambre de combustion 1 alimentée en gaz par une conduite 2 et en air par une conduite 3 et reliée par l'intermédiaire d'un venturi 4 à une chambre de séchage tubulaire 5. Un dispositif d'introduction 6 alimenté en phosphogypse par un convoyeur 7 recevant lui-même le phosphogypse, selon la ligne 8, d'une installation de fabrication d'acide phosphorique est prévu au niveau du venturi 4. La chambre de séchage 5 se prolonge par une conduite 9 qui débouche dans un séparateur air-poudre 10 de type cyclone pourvu d'une conduite d'évacuation d'air 11 reliée à un ventilateur 12 et d'un orifice de décharge de la poudre 13 auquel fait suite un dispositif doseur 14. Du dispositif doseur 14 partent deux conduites alimentant l'une 15 le dispositif d'introduction 6 par l'intermédiaire du convoyeur 7, l'autre 16 un distributeur 17. Le distributeur 17 et d'autres distributeurs 17a, 17b ... renfermant par exemple du phosphate tricalcique, du carbonate de magnésium .. débouchent sur un convoyeur 18 qui aboutit au-dessus d'un mélangeur 19. Au mélangeur 19 font suite, en direction de la flèche 20, un compacteur 21, un briseur de plaques 22, un broyeur 23 et un tamis 24. Du tamis 24 partent trois conduites 25, 26 et 27 reliées respectivement au mélangeur 19, à un poste d'expédition 28 et au broyeur 23. Au lieu de ltensemble constitué par le compacteur 21, le briseur de plaques 22, le broyeur 23 et le tamis 24, il peut n'être prévu qu'une conduite 29 entre le mélangeur 19 et le poste d'expédition 28. L'installation fonctionne de la manière suivante Le phosphogypse formé au cours de la fabrication de l'acide phosphorique par voie humide est acheminé le long de la ligne 8 vers le convoyeur 7 et est admis dans la chambre de séchage 5 par le dispositif d'introduction 6. Ce faisant, il entre en contact avec le courant d'air de séchage ayant une température de l'ordre de 3000C et provenant de la chambre de combustion 1 alimentée en gaz et en air respectivement par les conduites 2 et 3. Le phosphogypse est alors entraîné par le courant d'air de séchage en direction de l'autre extrémité de la chambre de séchage 5, puis dans la conduite 9 et, enfin , dans le cyclone 10 où il est séparé dudit air. Le temps de contact entre l'air de séchage et le phosphogypse au cours de cette opération est de 1 seconde environ. L'air de séchage ayant maintenant une température voisine de 600C, s'échappe par la conduite 11 vers le ventilateur 12 tandis que le phosphogypse préséché est déchargé par l'orifice 13 et réparti en deux fractions par le dispositif doseur 14. L'une des fractions est recyclée selon la ligne 15 dans la chambre de séchage 5 où elle se mélange à du phosphogypse humide provenant de la ligne 8. Le mélange de phosphogypse humide et de phosphogypse préséché entre en contact avec le courant d'air de séchage provenant de la chambre de combustion 1 et est ensuite entraîné par le courant d'air de séchage vers le cyclone 10 de la même manière que précédemment. L'autre fraction du phosphogypse est dirigée par le dispositif doseur 14 vers un distributeur 17 par une conduite 16. Le distributeur 17 renfermant le phosphogypse, le distributeur 17a renfermant, par exemple5 du phosphate tricalcique et le distributeur 17b renfermant, par exemple, du carbonate de magnésium déchargent leur contenu sur un convoyeur 18 alimentant un mélangeur 19 où s'effectue le mélange intime des différents constituants du correcteur de fertilisation. Le rapport entre la quantité de phosphogypse présente dans le mélange et la quantité de composé de métal appartenant au groupe IIa de la classification périodique des éléments provenant du distributeur 17a et/ou 17b est choisi de manière à ce que le pH du mélange soit compris entre 6 et 8. Par exemple, le mélange peut avoir la composition suivante Phosphogypse séché 60 à 80% , de préférence 70% Carbonate ou Sulfate de magnésium 10 à 20% , de préférence 15% ou Hydroxyde Phosphate de calcium 10 à 20% , de préférence 15%. I1 est bien entendu qu'il pourrait y avoir davantage de distributeurs 17 de manière à incorporer au mélange d'autres constituants par exemple des sels ou des oxydes de fer, de manganèse, de zinc, de bore, de cuivre, de molybdène, de cobalt Des exemples de correcteurs de fertilisation renfermant de tels constituants sont donnés ci-après Exemple 1 Phosphogypse séché 60 à 80% , de préférence 70% Carbonate ou Sulfate de magnésium 20 à 30% , de préférence 25% ou Hydroxyde Sulfate ou - de zinc 2 à 10% , de préférence 5%. Oxyde Exemple 2 Phosphogypse séché 60 à 80% , de préférence 70% Carbonate ou Sulfate de magnésium 20 à 30% , de préférence 25% ou Hydroxyde Sulfate de cuivre 2 à 10% , de préférence 5%. Exemple 3 Phosphogypse séché 60 à 80%, de préférence 70% Carbonate ou Sulfate de magnésium 10 à 30%, de préférence 25% ou Hydroxyde Mélange en proportion variable de . 2 à 10%, de préférence 5%. sels de Fe, Mn, Zn, Bo, Cu, Mo, Co Du mélangeur 19, le correcteur de fetiiisation,utilisable tel quel, en poudre, est soit évacué selon la ligne 29 vers le poste d'expédition où il est conditionné en sacs ou livré en vrac, soit soumis à une granulation en passant dans le compacteur 210ù il est transformé en plaques, dans le briseur de plaques 22 puis dans le broyeur 23. Les granulés formés sont ensuite triés par le tamis 24 en une fraction de produit fin ramenée au mélangeur 19 par la conduite 25 en vue d'un nouveau compactage, en une fraction de produit moyen, c'est-à-dire de qualité commerciale, acheminée vers le poste d'expédition 28 par la conduite 26 et en une fraction de produit grossier ramené au broyeur 23. Le correcteur de fertilisation arrivant au poste d'expédition 28 peut être employé à raison de 1 à 3 tonnes par hectare dans le cas de terres irriguées, humifères ou argilo-calcaires et à raison de 3 à 10 tonnes par hectare dans le cas de terres salines. REVENDICATIONS 1. Correcteur de fertilisation, caractérisé en ce qu'il est constitué de phosphogypse renfermant un taux d'humidité inférieur ou à la limite égal à 5% et d'au moins un composé d'un métal appartenant au groupe IIa de la classification périodique des éléments en quantité suffisante pour que le pH du correcteur soit compris entre 6 et 8. 2. Correcteur de fertilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il renferme 60 à 80% de phosphogypse. 3. Correcteur de fertilisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le sel d'un métal appartenant au groupe IIa de la classification périodique des éléments est le phosphate tricalcique. 4. Correcteur de fertilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le sel d'un métal appartenant au groupe IIa de la classification périodique des éléments est le carbonate de calcium. 5. Correcteur de fertilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le sel d'un métal appartenant au groupe IIa de la classification périodique des éléments est le carbonate de magnésium. 6. Correcteur de fertilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le sel d'un métal appartenant au groupc IIa de la classification périodique des éléments est le sulfate de magnésium. 7. Correcteur de fertilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le sel d'un métal appartenant au groupe IIa de la classification périodique des éléments est l'hydroxyde de magnésium. 8. Correcteur de fertilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il renferme en outre un sel ou un oxyde de fer, manganèse, de zinc, de bore, de cuivre, de molybdène ou de cobalt. 9. Procédé de séchage du phosphogypse entrant dans la composition d'un correcteur de fertilisationacaractérisé en ce que le phosphogypse humide est introduit dans un courant de gaz de séchage ayant une température voisine de 300"C puis en est séparé après un temps de contact de l'ordre d'une seconde, une fraction du phosphogypse séparé étant ensuite recyclée dans le courant d'air de séchage tandis que la fraction restante est recueillie.