Brevet FR2300619A1 — publié le 19760910

La présente invention a pour objet un procédé permettant le concassage d'un phosphate brut, soumis å une fragmentation préalable, encore humide, en vue d'obtenir un phosphate brut dont la granularité soit pour 80 % en dessous de 2 mm. Le phosphate brut est un minéral solide grains grossiers. On l'utilise, entre autres, pour la fabricat-ion de 1'acide phosphorique par réaction avec 1'acide sulfurique. Pour cette réaction, il est nécessaire de concasser le phosphate brut jusqu'a ce qu'il ait, pour au moins 80 %, une granularité infe- rieure å 2 mm. Pour le concassage du phosphate brut grains grossiers deux procèdes se sont jusqu'à présent montres uttli sables, en L'espèce le broyage sec et le broyage au mouille. Dans le broyage à sec, on soumet d'abord le phosphate brut a grains grossiers, dont la teneur en humidité peut être d'environ 10 t ou davantage, 3 un séchage jusqu'à ce que sa teneur en eau soit comprise approximativement entre l et 3 %. Ce séchage s'effectue dans de grands tambours de séchage chauffés. Comme la totalité du phosphate brut, y compris la fraction qui est dej grains fins, est séchée, une grande dépense d'ener- gie thermique est nécessaire. Pour réduire une humidité naturelle égale, par exemple 14 % une humidité résiduelle d'environ 3 %r on a besoin d' peu près 50 kg d'huile de chauffage par tonne de P205. Le broyage du phosphate brut sEche s'effectue dans des broyeurs avec une dépense d'énergie de l'ordre de 70 KWh par tonne de P205. Pour séparer le produit tamise entre fraction fine et fraction a grains plus gros on a recours au criblage par le vent. Pour le broyage humide du phosphate brut dans un broyeur à boulets ou å gobilles il est nécessaire d'élever la teneur en humidité au dessus de 50 %. Avec des teneurs en humidité inférieures à 50 % les corps de broyage etles surfaces broyeuses se recouvrent de dépôts de phosphate brut et collent les uns aux autres, ce qui entrain l'arrêt du broyage. Le phosphate brut-broye avec une teneur en eau supérieure à 50 % doit ensuite être de nouveau déshydraté pour qu'on puisse continue le traitement. Cette déshydratation entrai ne des difficultés car les tissus filtrants à pores de grand diamètre ne donnent qu'une séparation insuffisante entre la fraction fine du phosphate brut et le liquide, tandis que les tissus filtrants à pores de faible diamètre s'obturent. Certes on associe le broyage et le tamisage pour la pulvérisation de cristaux mais, pour le broyage du phosphate brut, la technique se trouvait jusqu'd présente encore au stade du broyage à sec avec blutage par un courant d'air,car, par suite de l'agglomération des grains grossiers avec les grains fins, aucun des différents types da tamis ne sépare bien les grains fins des grains grossiers. Il faut noter à ce sujet que le tamisage d'un phosphate brut entièrement sec est parfaitement possible. Par contre, avec des taux d'humidité allant de 1 à environ 5 %, les grains prennent une charge électrostatique ; lors du tamisage il y a formation de ponts et il est très difficile de séparer les grains fins des grains grossiers. Plus de la moitié du grain fin contenu dans le produit initial peut ainsi etre entraîné dans la fraction de grains grossiers, La présente invention avait donc pour but de transformer le phosphate brut chargé de l'humidité qu'il a à l'extrac- tion, au moyen d'un appareillage relativement simple, sans mise en jeu d'énergie thermique et en évitant les inconvénients des procédés connus, en un phosphate brut concassé ayant une teneur élevée en grains fins. On résout ce problème en soumettant le phosphate brut, porteur de son humidité naturelle, à un classement par tamis sage en au moins deux étapes et en broyant le produit du dernier classement dans un malaxeur à.cylindres lisses. Un point capital de l'invention est que le phosphate brut à humidité naturelle soit soumis à un classement par tamisage à au moins deux étapes. Ce n'est que le phosphate brut à grains grossiers, ayant une granularité supérieure à 2 mm, qui arrive sur le malaxeur à cylindres lisses. Les deux cylindres lisses du malaxeur en question doivent tourner avec des vitesses différentes. On obtient ainsi, grace à la différence entre les vitesses tangentielles dans l'interstice compris entre les cylindres, un auto-nettoyage de ceux-ci. Il ne se produit pas le dépôt, si redouté, de phosphate broyé sur les cylindres. Les grains qui sont parvenus entre les cylindres sont broyés par des forces radiales et tangentielles,ces dernières résultant de la différence entre les vitesses tangentielles. Un avantage important du procédé conforme à la présente invention est 11 élaboration directe du phosphate brut ayant l'humidité provenant de l'extraction. On n'a plus besoin, ni d'un séchage coûteux en appareillage et en énergie, avec broyage ultérieur occasionnant lui aussi une grande dépense d'énergie, ni d'une élévation exagérée de l'humidité jusqu'à plus de 50 %, avec les problèmes que pose celle-ci pour une filtration efficace de la bouillie de phosphate brut. Le procédé conforme à l'invention conduit directement à un phosphate brut à très fine granularité, dont la teneur naturelle en humidité se montre avantageuse, par exemple pour le traitement complémentaire donnant l'acide phosphorique, effectué à l'aide d'acide sulfurique. L'exemple qui suit a pour but d'illustrer la présente invention ; il donne les valeurs numériques d'un broyage de phosphate brut effectué conformément à l'invention Le procédé ne se limite pas à ces valeurs mais englobe aussi les valeurs du meme ordre. 1) Tamisage au mouillé sur tamis oscillants Humidité du phosphate brut = 13,8 %. Granularité Matière de départ > 6,3 nia 12,4 % 6,3 - 2 inm 14 % 2 - 1 mm 13,2 % moins de 1 mm 60,4 % On opère le tamisage avec deux tamis disposés en série. Inclinaison : 120 pour les deux tamis. Largeurs de maille : Tamis NO 1 Tamis NO 2 4 mm 2 mm Quantité amenée sur le tamis 1 : 75 kg Quantité restée comme refus (grains grossiers) : : 19 kg Quantité passante : 56 kg. On amène cette fraction passante sur le tamis 2 Quantité restée comme refus (grains grossiers) : 4 kg Quantité passante : 52 kg. Aux refus de tamis, respectivement égaux à 19 kg et à 4 kg, adhèrent encore environ 3,5 % de grains ayant des dimensions inférieures à 1 ma. 2) Broyage dans un malaxeur à cylindres lisses. Vitesses tangentielles : V1 = 11,1 m/sec V2 = 13,4 m/sec. Granularité du produit mis en jeu : Refus au tamis de 2 mm provenant de (1). Humidité du produit mis en jeu : 13,8 % Masse spécifique apparente : 1,0 t/m3. Largeur de l'interstice entre les deux cylindres lisses : 0,7 mm Le produit broyé présente le spectre granulométrique suivant 2 - 1 mm 18,18 % 0,5 - 1 nia 24,05 % 0,2 - 0,5 mm 35,93 % moins de 0,2 mm 21,84 %. Consommation spécifique d'énergie 13,5 KWh/tonne de P205. REVENDICATIONS 1.- Procédé permettant le concassage d'un phosphate brut, soumis à une fragmentation préalable, encore humide, en vue d'obtenir un phosphate brut dont la granularité est, pour 86%, inférieure à 2 mm, procédé caractérisé en ce que l'on soumet le phosphate brut humide, préalablement fragmenté, à un classement par tamisage comportant au moins deux étapes, puis on broie les grains grossiers provenant du refus du classement par tamisage dans un malaxeur à cylindres lisses, jusqu 'à une granularité inférieure à 2 mm. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier classement par tamisage donne un produit ayant une granularité maximum de 4 mm, et le deuxième classement donne un produit ayant une granularité maximum égale à 2 nin. 3.- Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le broyage du produit de tamisage se fait avec des vitesses de rotation différentes des deux cylindres lisses. 4.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on combine un classement par tamisage en deux étapes avec un broyage sur un appareil à rouleaux à une vitesse tangentielle moyenne de 12 m/seo.