Brevet FR2395226A1 — publié le 19790119

Le procédé selon l'invention concerne ltobtention de phosphogypse sous forme de granuléset défluoré. I1 existe un procédé bien connu , concernant la défluoration du gypse seul, selon lequel, tout d'abord il se produit (séchage) une séparation totale de l'eau libre et une séparation partielle ou totale de l'eau cristalline au cours du chauffage, puis, apres l'addition d'acide sulfurique et un nouveau chauffage de 200 a 500 OC la défluoration elle-meme s1 effectue. Le principal inconvénient du procédé réside dans la nécessité d'un séchage complet du phosphogypse et de la séparation d'une partie ou de la quantité totale de 11 eau, qui est chimiquement liée avec le gypse, ce qui entraine des dépenses d'énergie élevées. En outre, le procédé présente un inconvénient majeur du fait qu'on obtient du phosphogypse tres dispersé et défluoré, qui ne convient donc pas pour un traitement thermique en général et dans un lit fluidisé spécifiquement. Le but de la présente invention est de mettre au point un procédé d'obtention de phosphogypse sous forme de granuléset défluoré, convenable pour un traitement ou un processus thermique, de même que de gaz, libre de composés du fluor. On atteind ce but de la manière suivante Le phosphogypse humide est soumis a un séchage préliminaire de 100 à 1500C jusqu'à ce qu'une teneur en humidité résiduelle de 0,5 à 10 % soit obtenue. Ensuite, le même phosphogypse est mis sous forme de granulés lors de l'introduction simultanée d'acide sulfurique et d'additifs de liaison. La concentration de l'acide sulfurique est comprise entre 55 et 98 % et il est ajouté dans une certaine proportion à savoir 0,5 à 15 parties en poids par rapport a une charge de 100 parties en poids de phosphogypse séché. Comme additif de liaison, on peut utiliser du carbamide, du nitrate d'ammoniaque, du tylose, du nitrate de calcium, de l'oxyde de polyéthylene et le fluide de distillation de la production de soude que l'on introduit dans des quantités, comprises entre 0,01 à 6 %. Avec l'addition d'acide sulfurique et d'additifs de liaisons, on ajoute également un peu d'eau nécessaire pour la granulation du phosphogypse. Les granules humides sont soumises à un traite- ment thermique de 1700C à 7000C pendant 15 à 120 minutes, au cours duquel elles sont séchées, renforcées du point de vue mécanique et finallement défluorés. La plupart du fluor contenu dans le phosphogypse produit est séparée au cours du procédé de granulation et de séchage des granules humides. Le phosphogypse défluoré et sous forme de granuldsainsi obtenu possèdent toutes les qualités requises pour un traitement thermique ultérieur dans un lit fluidisé, par lequel on obtient un gaz ne contenant pas de composés du fluor et à partir duquel on peut facilement produire l'acide sulfurique correspondant. Le procédé selon la présente invention sera mieux illustré par l'exemple suivant Une certaine quantité de phosphogypse contenant 3,70 X de P205, 0,44 Z de F et 42,3 Z d'humidité est séché à 1100C jusqu'à ce qu'on obtienne une teneur en eau libre résiduelle de 3,5 % Dans l'enceinte d'un granulateur de type à tambour, contenant 100 parties en poids de phosphogypse séché, on introduit 13 parties en poids d'une solution d'acide sulfurique à 90 Z et 3 parties en poids de carbamide dilué dans l'eau afin d'obtenir une humidité d'ensemble de la masse, égale à 21 %. Le procédé de granulation prend 4 min. avec une vitesse de rotation du tambour égale à 40t.p.m. Les granules ainsi obvenues sont séchées à 1700C pendant 60 min., ce qui donne une teneur en fluor de 0,07 %. Au cours d'un traitement thermique additionnel de ces granules à 4500C pendant 25 minutes, la teneur en fluor tombe à 0,02X. Le procédé proposé ici, montre un grand nombre d'avantages par rapport aux procédés cornus pour la défluoration du phosphogypse. I1 permet d'avoir un taux élevé de défluoration, pratiquement jusqu a une séparation totale du fluor, avec une possibilité de contrôler le taux de défluoration comme on le désire. Le procédé montre une simplicité et une facilité pour la mise en oeuvre d'un grand nombre d'opération en ce qui concerne le traitement du phosphogypse, il rend possible un meilleur mélange du phosphogypse avec l'ensemble acide sulfurique-additifs, et cela combiné avec une granulation simultanée du mélange, d'ou une meilleure défluoration. Les substances de liaison et l'acide sulfurique utilisés ici sont peu chers et accessibles, c'est-à-dire pratiquement toujours disponibles, et le mélange et la granulation simultanés permettent leur insertion sous forme de solutions aqueuses avec la quantité d'eau nécessaire pour le procédé de granulation, ceci rendant opportum l'adjonction et le mélange desdits additifs avec le phosphogypse. Lors de l'étape de séchage préliminaire du phosphogypse, selon la présente invention, une séparation totale de l'eau libre ntest pas préve (ceci concerne également la partie de l'eau chimiquement liée), mais seulement une partie de ladite eau libre est séparée afin d'assurer la granulation particulière du matériau. D'après les procédas de défluoration du phosphogypse déjà connus, on obtient un produit tres dispersé - un matériau principalement sous forme de poudre, totalement inapte pour tout traitement ultérieur dans un appareil à lit fluidisé. Quand il est retraité dans d'autres apparaillages, le gaz se charge fortement en poussière et il se produit une perte considérable de poussiere. Le procédé proposé, associe la défluoration et la granulation et assure en outre l'obtention de phosphogypse sous forme de granulés et défluoré, qui convient très bien pour un retraitement ultérieur, particulièrement dans un appareil à lit fluidisé utilisé intensivement et de plus en plus. Le phosphogypse défluoré et sous forme de granulés obtenu par ce procédé convient particulierement pour un retraitement thermique dans la chaux et le gaz dans des fourneaux à lit fluidisé. Le gaz, contient du dioxyde de soufre, à partir duquel on peut facilement obtenir de l'acide sulfurique. REVENDICATIONS 1. Procédé pour obtenir du phosphogypse sous forme de granulés et défluoré au moyen d'un traitement thermique et d'addition d'acide sulfurique, caractérisé en ce que lorsqu'on le soumet au traitement thermique final, le phosphogypse est libéré d'une partie de son eau libre jusqu a une humidité résiduelle de 0,5 à 10 X, après quoi le phosphogypse est granulé lors de l'additon simulténée d'acide sulfurique et d'additifs de liaison. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide sulfurique possède une concentration de 55 à 98 Z et est introduit dans la proportion de 0,5 à 15 parties en poids pour 100 parties en poids de phosphogypse. 3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise en tant qu'additifs de Saison les ingrédients suivants le carbamide, le nitrate d'ammoniaque, le tylose, le nitrate de calcium, ltoxyde de polyéthylène et le fluide de distillatiDn provenant de la production de soude qui sont introduits dans une proportion de 0,01 à 6 pour cent.