Brevet FR2239437A1 — publié le 19750228

La présente invention concerne un procédé de préparation d'engrais phosphorés. On connaît déjà des -procédés de préparation d'engrais phos phorés : un procédé continu et un procedé discontinu (de chambres) pour la production de superphosphate double, la production du superphosphate simple, la production d'acide phosphorique par traitement de phosphates à l'acide phosphorique etc'ou à l'acide sulfurique dans des réacteurs à agitateurs ce qui aboutit à une supension d'engrais phosphores et aux produits finals. Les inconvénients de ces procédés tiennent à un régime de brassage turbulent peu efficace ce qui influe sur la vitesse de décomposition des phosphates de départ, ne permet pas d'utiliser les phosphates de départ en gros grains, et exige la mise en oeuvre pour le broyage des phosphates de départ de matériels encombrants et onéreux. L1invention se propose d'éliminer les inconvénients indiqués. L'invention a pour but de fournir un procédé de préparation engrais phosphorés qui permet de réaliser une décomposition additionnelle des phosphates de départ au stade de la préparation de la suspension et de mettre en oeuvre les phosphates de départ en une granulation plus forte. On y parvient en faisant agir suivant l'invention sur la suspension obtenue des vibrations acoustiques d'une fréquence de 500 à 20 000 hertz, la densité de l'énergie acoustique étant de 0,5 à 5 W/cm2 et en isolant le produit final. Suivant le procédé de l'invention pour la fabrication du superphosphate double le traitement de la suspension par des vibrations acoustiques d'une fréquence de vibrations de 500 a 20 000 hertz avec unie densité de l'énergie acoustique de 0,5 à 5 W/cm2 cQn- tribue à libérer la surface des grains de phosphate initiaux des films de phosphate dicalcique et à augmenter l'interface tout en améliorant la diffusion des ions H+ et Ca++.En outre, le traitement acoustique de ladite suspension permet de mettre en oeuvre des matitres premières ayant une plus forte granulométrie (le refus sur le tamis de 0,15 mm. étant de 20 %), sans les soumettre à un broyage préliminaire. I1 s'ensuit que le taux de déoemposition des phosphates de départ au stade de la préparation de la suspens ion augmente en moyenne de 15 % et dans le produit final de 10 %. La mise en oeuvre des vibrations acoustiques au stade de la préparation de la suspension dans la fabrication de l'acide phosphorique, par traitement des phosphates. aux acides, assure une croissance régulière des cristaux de sulfate de calcium qui se séparent facilement par filtration et se prêtent aisément au lavage. Le procédé suivant l'invention pour la préparation d'engrais phosphorés est mis en oeuvre de préférence de la manière suivante On introduit les phosphates broyés de départ au moyen d'un doseur automatique dans un mélangeur hydrodynamique acoustique à équicourant. On fait arriver un acide minéral dans ce même appareil par un doseur à diaphragme. Dans ce mélangeur acoustique à équicourant, les constituants du mélange subissent un traitement hautement efficace par vibrations acoustiques. Le traitement complémentaire de la suspension obtenue est réalisée dans un ou deux réacteurs munis de mélangeurs hydrodynamiques acoustiques du type immergé à intervalle de fréquences de 500 à 20 000 hertz et à densité d'énergie acoustique de 0,5 à 5 W/cm2. Un mélangeur acoustique hydrodynamique à rotor se compose d'un dispositif d'entrainement électrique à palier, d'un dispositif d'étanchéité et d'une source à rotor de vibrations acoustiques. Au cours du fonctionnement d'un mélangeur acoustique, les matières premières phosphorées et l'acide minéral traversent les fentes et les mortaises du rotor et du stator de la source de vibrations et y subissent un traitement acoustique actif. Dans un écoulement et en présence d'un cavitation intense, il nait alors au sein de l'écoulement du liquide des efforts tangentiels considérables qui aboutissent à des rupturesode la veine du liquide et au broyage des particules solides en suspension. Les exemples non limitatifs suivants sont donnés à titre d'illustration de l'invention. Exemple 1 Dans la préparation de superphosphate double on décompose des phosphorites à teneur d'environ 10,6 % en particules de dimensions supérieures à 180)su alenviron 38,4 % de particules de dimensions supérieures à 63 La durée de traitement dans le réacteur est de 1 heure. On établit le taux de décomposition des phosphorites par calcul, d'après les résultats de l'analyse du produit fini. Le produit obtenu est caractérisé par un taux de décomposition des phosphorites de 85 à 95 %. Exemple 2 Dans la préparation de superphosphates on décompose des phosphorites par Acide sulfurique dans un réacteur muni d'une source de vibrations acoustiques installée à l'intérieur dont l'intervalle de fréquences est de 500 à 20 000 hertz et la densité d'énergie acoustique de 0,5 à 5,0 W/cm2. On dose l'acide sulfurique concentré d'une concentration de 60 à 70 % en H2S04 ainsi que les phosphorites dans un réacteur muni d'un appareil acoustique du type immergé. La proportion d'acide sulfurique est de 680 parties pon dérales de H2S04. La durée de traitement dans le réacteur est d'environ 1 minute. Le taux de décomposition des phosphorites est étant bli par calcul d'après les résultats de l'analyse du produit fini. Le taux de décomposition des phosphorites du produit fini est de 90 à 95 %. Exemple 3 Pour la préparation de l'acide phosphorique on décompose de l'apatite par un mélange circulant d'acide sulfurique et d'acide phosphorique, ayant des concentrations respectives de 76 % en H2S04 et de 32 % en P205. On effectue les opérations dans un réacteur muni d'une source de vibrations acoustiques immergée à intervalle de fréquences de 500 à 20 000 hertz et à densité d'énergie acoustique de 0,5 à 5 W/cm2. Le volume global du réacteur est de 330 m3. La durée de traitement de la suspension dans le réacteur est de 4 à 5 heures. Le taux de décomposition de l'apatite est établi par calcul en partant des résultats de l'analyse du produit fini. Le taux de décomposition de l'apatite dans le produit fini est d'environ 98 %. La mise en oeuvre des vibrations acoustiques dans la production de l'acide phosphorique par décomposition des phosphates par des acides permet d'obtenir une croissance régulière des cristaux de sulfate de calcium qui se laissent facilement séparer par lavage et par filtration ce qui aboutit en définitive à l'accroissement du rendement en P205 du produit fini. REVENDICATION Procédé de préparation d'engrais phosphorés consistant à traiter des phosphates de départ par de l'acide phosphorique et/ou par de l'acide sulfurique avec obtention d'une suspension d'engrais phosphorés, caractérisé en ce qu'on fait agir sur la suspension obtenue des vibrations acoustiques d'une fréquence de 500 à 20.000 hertz et d'une densité d'énergie acoustique de 0,5 à 5 watts par centimètre carré et on isole le produit fini.