Brevet FR2368451A1 — publié le 19780519

La présente invention a trait au domaine des sous-produits de la si- dérurgie et à celui des produits fertilisants à base de phosphates naturels. Elle concerne tout particulièrement l'utilisation de scories alcalines notaient 80" diques, pour le traitement de phosphates naturels en vue dtaccrottre leur solubilité et d'obtenir des engrais facilement assimilables, On sait que, pour obtenir une bonne efficacité fertilisante, les phosphates naturels et/ou synthétiques doivent présenter une bonne solubilité qui, généralement mesurée dans une solution aqueuse à 2 % du acide citrique ou citrate d'a- mmonium, doit atteindre au moins 74 * et, de préférence, au moins 90 %. Divsrs moyens ont été préconisés pour accrottre cette solubilité, tels que par exemple un grillage des phosphates à température d'au moins 1000 C afin de provoquer, notamment, une défluoration, la présence de fluor étant très néfaste sur la solubilisation du phosphore. Lorsque le phosphate naturel contient suffisasent de silice, un tel grillage à 1000-1200 C permet d'éliminer le fluor ; sinon, il faut ajouter de la silice et pousser le traitement thermique jusqu'à la fusion du matériau, vers 1400 à 15000C, le fluor s1 élimant sous forme de fluorure -de silicium gazeux.Dans les cas les plus difficiles (par exemple lorsque le fluor est présent sous la forme de fluoroapatite) et qui sont généralement assez fréquents, il est nécessaire d'effectuer le traitement thermique des phosphates en présence de sels alcalins de façon à obtenir des phosphates sodo-calciques à forte solubili té. Par exoiple, en chauffant vers 1000-1200 C ul mélange de phosphate naturel, de silice (sable siliceux, silicate alcalin) et de sel alcalin (carbonate, - chlorure...) on obtient, dans certaines conditions, un produit fertilisant dont la solubilité citrique dépasse 90 % et atteint souvent on moyenne 95-96 %. L'invention se place dans ce domaine du grillage des phosphates en présence d'agents alcalins en proposant une nouvelle source de composés sodiques, laquelle permet à la fois de réaliser une économie de matière première et d'utiliser rationnellement des déchets qui jusqu'ici étaient utilisés conne des éléments en comburants et polluants. On sait que dans les procédés classiques d'affinage de l'acier, il faut désulfurer la fonte avant de la traiter au convertisseur, lorsque la teneur en soufre dépasse une certaine valeur ; pour cela on fixe le soufre sous forme de sulfures en utilisant le plus souvent des composés du sodium tels que ; soude caus- tique, carbonate de sodium, chlorure de sodium. Le soufre se combine au sodium pour donner du sulfure de sodium (Na 2S) et une partie du silicium est scorifiée sous forme de silicate de sodium (siO2, 2Na20). Les scories sodiques ainsi fabri- quées constituent un résidu dont la réutilisation par recyclage, dans la chaine métallurgique n1 est pas possible à cause de la présence du soufre et ions alcalins. En outre, la 31tiz au crassier poso des problèmes délicats d'environnement et de pollution car les scories sodiques sont facilement lessivables et les solutions de sulfure de sodium et autres sels alcalins constituent un danger permanent de pollution des nappes d'eaux souterraines. Or, il a maintenant été trouvé que ces scories sodiques, considérées jusqu'à présent comble de dangereux déchets, pouvaient avantageusement être utilisées corme sources de matière alcaline pour le traitement des phosphates naturels par grillage à température d'au moins 1000"C. Tous types dé scories sodiques peuvent Entre utilisés selon l'invention. Générale- vent, les taux de soufre dsns ces scories sont d' au moins 0,5 % et atteignent parfois 2 ,% ou plus alors que les proportions d'agents alcalins, tels que silicate de Na, sulfure de Na, carbonate de Na...etc, capté dans l'analyse de la scorie sous forme de produits solubles dans liteau, sont généralisaient supérieurs à 25 *. Par exemple, pour une scorie sodique de Lorraine, obtenue lors de la désulfuration de la fonte, on a la composition approximative suivante ien % en poids): SiO2 s 33,80 ; A12O3 : 5,20 ; Cao : 12,30 1 EgO : 0,11 t Fe total s 4,25 (fer combiné : 6,07) 1 produits solubles dans l'eau : 36 ; divers : 3,30 dont environ 1 t?6 de soufre ; le complément à 100 % étant constitué par C02 et H20. Habituellent, on met en oeuvre environ 4 kg de Na, par exemple sous forme de carbonate, pour désulfurer 1 tonne de fonte, ce qui correspond à l'obtention d'environ 20 kg de scories sodiques. D'autre part, on sait que pour obtenir une excellente solubilité citrique (au moins 95 %) de phosphates naturels à 28-33 sqO en moyenne de P205, il faut utiliser environ 100 kg de Na pour traiter 1 tonne de phosphate. Il en résulte que le traitement sodique d'une tonne de phosphate naturel, par grillage à haute température, permet d'utiliser les scories sodiques provenant de la désulfuration d'environ 25 tonnes de fonte. Ainsi et par exemple, les 2 x 104 tonnes de scories sodiques obtenues comme déchets dans une usine de production de 106 tonnes de fonte peuvent Strie utilisées en totalité pour traiter thermiquement 8 x 104 tonnes de phosphates naturels. On notera que les produits traités selon l'invention permettent d'obtenir des engrais phosphatés assimilables par les plantes ayant une grande stabilité et dont l'apport en ions Na est particulièrement favorable pour de nombreuses culturear comme par exemple la betterave. REVENDICATIONS 1. Procédé d'obtention de produits fertilisats de solubilit accrue par traite ment thermique de phosphates naturels à température d'au loirs 1000 C en pré sence d'agents alcalins et, éventuellement, de composés siliceument autres ingrédients, le procédé étant caractérisé en ce que l'on met en oeuvre, comme sources d1 agents alcalins, les scories sodiques provenant de la désulfuration de la fonte et considérées jusqu'à ce jour coite des déchets encombrants et polluants. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement d'une tonne de phosphate naturel à 28-33 % de P205 permet 7'utilisation rationnelle des scories sodiques issues de la désulfuration de 25 tonnes de fonte.