Brevet FR2340905A1 — publié le 19770909

La presente invention concerne un procédé pour la production de phosphate bicalcique pour usage dans les mangeailles selon lequel l'acide phcsphorique à haute concentration est fait réagir directement avec de l'oxide de calcium finement moulu. La production de phosphate bicalcique en tant qu'integrateur de mangeailles pour animaux a subi un accroissement re marquable lorsqu'il s'est rendu disponible de l'acide phospho rique à titre élevé (supérieur à 50% en H3P04), puisque l'acide phosphorique à haute concentration peut être fait réagir directement avec des composés calciques sans la nécessité d'étapes intermédiaires. On connait des procédés pour la production de phosphate bicalcique qui sont réalisés par la précipitation de solutions diluées d'acide phosphorique avec carbonate- de chaux ou lait -de chaux. De tels procédés exigent la filtration du phosphate bicalcique précipité et son séchage: ces deux opérations sont laborieuses, de médiocre productivité et passibles de pertes avec diminution du débit total. On connait aussi des procédés dans lequelles on réalise la réaction directe entre la'acide phosphorique et le carbonate de chaux. Pour ceux-ci il est nécessaire de chauffer le mélange de réaction" .soit pour éliminer l'eau en excès soit pour achever la réaction. En éffet même en utilisant de l'acide phosphorique à haute concentration, c'est-à-dire à une concentration telle qu'il ne soit plus nécessaire une elimina tion d'eau finale, il est requis un chauffage de la masse superieur à celui qu'on peut atteindre spontanément en conséquence du développement exo.thermique de la réaction, dans le but d'achever la réaction même, c'est-à-dire de faire réagir complètement aussi ces petits morceaux de carbonate de chaux qui sont englobés à llinterieur de grumeaux protegés par une croûte superficielle de phosphate formé précédemrnent. Pour obvier a ces désavantages,- une- mouture très poussée du carbonate de chaux-naturel employé et une successive humidification sont requises afin de favoriser une réaction la plus complète possible; ces précautions.entraxnent d'ailleurs un séchage final du produit obt.enw afin d'éliminer 4'eau in troduite On a maintenant découvert, et cela est l'.objet de la présente invention. qu'il est possible d'obtenir du phospha contenant te bicalcique bihydrate à l'état sèche,ctest-à-dire/pratique ment la seule eau de cristallisation, faisant réagir directe ment l'acide phosphorique et l'oxyde de calcium sous des con ditions convenables.Le procédé selon la présente invention est réalisé essentiellement dans un seul stade de production, puisquail suffit le développement exothermique de la réaction pour l'obtention d'un produit sèche, tandis que la haute réactivité de l'oxyde de calcium avec l'acide phosphorique donne lieu à un produit final qui est exempt de toute particule de chaux libre ou englobée; des ultérieures stades de travail de purification ou séchagecne sont donc pas nécessaires. Le procédé de production selon la présente invention est réalisé ajoutant à une quantité donnée de chaux placée dans un réacteur muni d'un opérateur à ruban double des quantités successives et alternées par intervalles réguliers d'acide phosphorique à haute concentration et de chaux. La concentration de l'acide phosphorique employé doit être comprise entre 50% et 75% et peut varier dans ces limites selon la réactivité de la chaux, sa granulométrie, les temps de travail et l'importance des additions. Les additions des réactifs et les intervalles entre les additions sont determi nés en effet de telle façon pour régulariser l'evaporation de l'eau afin d'avoir un produit final sèche. La température qu'on atteint dans la masse de réaction résulte ainsi suffisante à faire évaporer l'eau en exces introduite avec la solution d'acide phosphorique, lequel peut donc être employé même à des concentrations inferieures à celle qui est théoriquement nécessaire pour n'avoir pas de l'eau en excès. Le chauffage de la masse en réaction est si important que le dégagement de la vapeur d'eau se produit dans toute la masse, ce qui représente un facteur très avantageux pour l'obtention d'un produit final de qualité la meilleure, puisque la masse de réaction humide est maintenue à une température essentiellement uniforme ainsi qu'a l'étant poreux et finement dispersé. On obtientainsi un produit final sèche, homogène, sans grumeaux, à l'état de poudre fine et subdivisée. Pour l'économie d'exploitation, qui'est d'ailleur par elle déjà assez reduite, il est possible de remplacer en partie la chaux par du carbonate de chaux naturel finement moulu. Dans ce cas aussi les temps et l'importance des additions sont choisis en fonction de la concentration de l'acide phosphorique; de la réactivité de la chaux, du degré de di spersibilité de la chaleur dans la masse, de façon qu'on atteigne la température optimum pour l'obtention d'un phosphate bicalcique bihydrate sèche et coulant. Il faut remarquer que l'addition de carbonate de chaux donne lieu au dégagement de gaz carbonique qui contribue aussi à une meilleure agitation de la masse et a l'établisse ment de ces conditions de travail qui sont considérées optimales du point de vue de la présente invention. On donne dans la suite quelques exemples d'exécution qui illustrent le procédé selon la présente invention sans en limiter en aucune façon la portée. Exemple 1 550 Kg de chaux au 94% de CaO, moulue de telle façon 2 que le 90% passe à travers un sas de 5000 mailles/cmZ, sont chargés dans un réacteur avec opérateur à ruban double; du haut on ajoute par des atomiseurs 1580 Kg d'acide phospho rique dépuré au 55,8% à une vitesse de 900 litres/heure. Une fois terminée 11 addition d'acide phosphorique, on introduit de nouveau 150 Kg de chaux, puis 400 Kg d'acide phosphorique à la même vitesse de l'addition initiale. On laisse réagir pendant 5 minutes, après quoi on ajoute encore 200 Kg de chaux et, après un intervalle d'autres 5 mi nutes, 520 Kg d'acide phosphorique à la meme vitesse initia le,en suspendant l'addition après les 10 premiers minutes pendant un intervalle de 15 minutes et achevant-la ensuite. A la fin de l'addition de l'acide phosphorique on lais se réagir pendant 90 minutes. On décharge 2500 Kg de phosphate bicalcique sèche, cou land, qui contient le 40,2%total de P205 et le 38,20% de P205 soluble en citrate d'ammonium. Le contenu d'humidité est égal à 2,5 et le fluor est présent par le o,a8%. Exemple 2 1200 Kg de chaux au 91,5 de CaO, moulue de façon égale à Exemple 1, sont chargés dans un réacteur avec opérateur à ruban double; on ajoute par des atomiseurs 3100 Kg d'acide phosphorique techniquement pur (c'est-à-dire acide phosphorique dépuré au moyen d'extraction par des solvants) au 58,2% à la vitesse de 1400 litres/heure. On procède comme dans l'exemple 1 en chargeant alternativement de la chaux et de l'acide phosphorique dans les quantités et successions suivantes: 400 Kg de chaux, 1000 Kg d'acide phosphorique; 400 Kg de chaux,1000 Kg d'acide phosphorique; 500 Kg de chaux, 1500 Kg d'acide phosphorique. Après chaque addition d'acide on laisse réagir la masse pendant 20 minutes. Une fois terminée la dernière addition d'acide on lais se réagir pendant 90 minutes. On obtient 6500 Kg de phospha te bicalcique sèche, codant, qui contient le 43% de P205 25 total et le 41,1% de P205 soluble en citrate d'ammonium. Le contenu en fluor est inférieur au 0,01%, tandis que l'humidité est présente par l'1%. Exemple 3 600 Kg de carbonate de chaux naturel, moulu de telle façon que le 90% passe à travers un sas ayant 16.000 mailles /cm2, sont chargés dans un réacteur analogue à celui des exemples précédents; on charge aussi 900 Kg de chaux au 94% de CaO selon l'exemple 1 et on ajoute par des atomiseurs 2100 Kg d'acide phosphorique dépuré au 68,7% à une vitesse de 1000 litres/heure. A la fin de addition d'acide phosphorique on charge 100 Kg encore de carbonate de chaux et 250 Kg. de chaux; à travers les atomiseurs on introduit 750 Kg. d'acide phosphorique, laissant réagir pendant 5 minutes à la fin de l'addition. On charge ensuite encore 100 Kg. de carbonate de chaux et 250 Kg. de chaux, suivis par 1400 Kg. d'acide phosphorique. Une fois terminée l'addition de l'acide phosphorique à travers les atomiseurs, on laisse réagir la masse pendant 120 minutes. On obtient 5000 Kg. de phosphate bicalcique sèche, cou lant, qui présente un contenu total de P205 égal à 42,5%, 25 tandis que le P O soluble en citrate d'ammonium correspond 25 au 40,8%. L'humidité est égale a l'1% et le fluor au 0,05%. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la production de phosphate bicalcique à utiliser dans les mangeailles par réaction directe de l'acide phosphorique sur la chaux, caractérise en ce qu'on fait réagir de l'acide phosphorique concentré et de l'oxyde de calcium jusq'à l'obtention d'un produit final en poudre, sèche et coulant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide phosphorique présente une concentration comprise entre le 50 et le 75% de H3P04. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chaux a un titre compris entre le 80 et le 100% de CaO et une granulométrie telle que le 90% en poids passe 2 à travers un sas de 5000 mailles/cm2 et le 100% en poids 2 à travers un sas de 1000 mailles/cm 4. Procédé selon n'importe quelle revendication précédente, caractérisé en ce que les réactifs sont mis en contact successivement dans un réacteur pourvu d'un opérateur à ruban double en quantités fractionnées selon des temps établis à l'avance. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'acide phosphorique est introduit dans le réacteur à travers des atomiseurs à des vitesses comprises entre 500 et 15QO litres/heure. 6. Procédé selon ;ri'importe quelle revendication pré cédente, caractérisé en ce qu'une partie de la chaux est remplacée par un carbonate de chaux naturel ayant une granulométrie telle que le 90% en poids passe à travers 2 un sas de 16000 mailles/cm et le 100% en poids à travers 2 un sas de 5000 mailles/cm2. 7. Procédé selon n'importe quelle revendication précédente, caractérisé en ce que la température à l'interieur de la masse de réaction est maintenue au niveau optimum pour obtenir l'évaporation complète de l'eau présente en régularisant l'introduction desdits réactifs dans le réacteur.