Brevet FR2501527A1 — publié le 19820917

L'invention concerne un procédé pour produire des granulés de sulfate d'ammonium, selon lequel on sèche tout d'abord par atomisation un sulfate d'ammonium dissous, puis, de préférence sans retard, on granule, à l'aide d'un milieu aqueux finement pulvérisé, le sulfate d'ammonium finement réparti ainsi obtenu et on le sèche ensuite. En règle générale, les engrais minéraux sont mis sur le marché sous forme de pastilles présentant un grosseur de' grain aussi uniforme que possible. Il est alors souhaitable de pouvoir répandre dans le champ les divers constituants de l'engrais mélangés les uns aux autres. Dans la plupart des cas, ces engrais mélangés sont déjà livrés à l'état de mélan- ge par les fournisseurs. On souhaite alors souvent pouvoir produire de façon séparée, lors du processus de fabrication, les constituants individuels d'un tel mélange d'engrais, pour pouvoir ensuite les livrer mélangés les aux autres en n'im- porte quelle proportion voulue. Des problèmes peuvent cependant se présenter lors du transport quand, en raison de leurs propriétés physiques, les divers constituants du mélange d'engrais tendent à se séparer sous l'effet des secousses subies au cours du trans- port. La grosseur des grains, mais aussi leur forme et leur structure, pleuvent constituer une cause importante de cette séparation. Une telle livraison d'engrais mélangés peut donc arriver sous Forme d'une composition dont les consti- tuants sont largement séparés chez l'utilisateur, ce qui ne. permet plus de répandre uniformément les engrais sur la terre. De tels problèmes peuvent se poser de préférence lorsque, non seulement la grosseur des grains, mais aussi leurs formes, sont différentes. C'est ainsi, par exemple, que le sulfate d'ammonium est presque toujours proposé à l'état cristallisé. De plus, dans le plus grand nombre des cas, ces cristaux sont nettement plus petits que les grosseurs habi- tuelles des grains des engrais pastilles. Le mélange de sulfate d'ammonium avec d'autres constituants des engrais pose donc un problème extraordinairement difficile à résoudre. On sait, d'autre part, que le sulfate d'ammonium cristallise de manière relativement difficile, de sorte que la production de gros cristaux est très onéreuse. flême lors- que l'on a pu obtenir de gros cristaux, ils ont toujours eu une forme nettement différente de celle.des engrais pastilles. Cela contient également encore un danger de séparation. Bien que l'on connaisse l'existence de telles dif- ficultés,on est parvenu, à l'aide du procédé décrit au début du présent mémoire descriptif (JE-B-2 905 731) à transformer sur un plateau de pastillage du sulfate d'ammonium, séché par atomisation, en des pastilles ou granulés. A cet effet, on a finement pulvérisé environ 6 à 8% d'eau, par rapport à la substance sèche, sur le plateau de pastillage et l'on a entrainé de façon usuelle ce plateau. De façon étonnante, il s'est formé dans ce processus des granules très uniformes, presque sphériques, qui ont présenté, déjà à l'état humide, une solidité importante. Un séchage ultérieur des pastilles ainsi obtenues a donné un produit qui convient remarquablement bien pour l'épandage à l'aide des dispositifs usuels de délivrance d'engrais. Cet engrais résiste suffisamment bien au frotte- ment et, lorsqu'on conduit de façon convenable le processus de pastillage, il peut être produit en diverses grosseurs de grains largement homogènes. La cause de cet effet surprenant n'était tout d'abord pas connue. Ce n'est qu'au cours d'autres essais en vue de pastiller également du produit provenant de pério- des précédentes de fonctionnement que l'on a trouvé une base permettant d'expliquer cet effet surprenant. Il s'est en effet avéré que du produit provenant d'un plus long stockage est extrêmement plus difficile à pastiller et que la solidité des pastilles ainsi obtenues est nettement moin- dre que celle des pastilles fabriquées avec du produit frais L'examen, ainsi amorcé, des matières de départ a montré une nette augmentation de la taille des cristaux du produit résultant d'un long stockage. On a ainsi fait un pas vers la résolution du problème en comprenant que du sulfate d'ammonium cristallin est à peine pastillable. Ce phénomène devient compréhensible lorsque l'on considère que des cristaux lisses à grande surface présentent probablement moins d'adhérence mutuelle que des agglomérats poreux, dans une large mesure sphériquesqui ne sont consti- tués que de microcristaux tels qu'on les obtient normalement lors d'un séchage par atomisation. Lors des essais de production des pastilles, on a constaté un autre phénomène surprenant dans le cadre du pro- cessus de séchage. Lors des essais tendant à obtenir une humidité résiduelle aussi faible que possible, on a parfois aussi soumis les pastilles, loin au-delà de la période de temps nécessaire au processus de séchage, à un traitement thermique. Il s'est ainsi avéré de façon étonnante que, selon la durée de ce traitement thermique ultérieur, on a obtenu une solidité croissante des pastilles produites. Les granulés produits selon le procédé connu (d'après le brevet précité DE-B-2 905 731) possèdent déjà une très grande résistance à la compression et à l'usure par frottement, résistance que l'on peut encore améliorer. L'invention vise à augmenter la résistance à la compression ét à l'usure par frottement des granulés. On résout le problème ainsi posé en utilisant comme milieu aqueux un milieu constitué par une solution de sulfate d'ammonium aussi concentrée que possible. La quantité de solution projetée par pulvérisation représente 5 à 20'0 par par rapport au poids du sulfate d'ammonium séché. La con- centration de la solution se situe entre environ 30 et 50%', et les résultats s'améliorent avec l'augmentation de la con- centration. En particulier, la résistance à l'usure par frot- tement présente une élévation importante sous l'effet des mesures préconisées par l'invention. La résistance à l'usure par frottement joue un rôle très important, aussi bien lors de l'acheminement pneumatique du produit final que lors de son transport dans des sacs car, du fait du roulement et des chocs des sacs lors de leur expédition, il se produit un mouvement relatif des grains les uns contre les autres et, simultanément, une compression notable desdits grains. L'effet des mesures proposées par la présente invention peut se décrire comme suit: Comme indiqué dans le brevet précité DE-B-2 905 731, le pastillage réussit essentiellement du fait qu'au cours du séchage par atomisation, on obtient des particules sphéri- ques de poussière présentant différents diamètres de grains et qui, lors de l'addition d'une eau finement répartie sur le plateau de pastillage, s'agglomèrent, en donnant des unités plus grosses de forme presque sphérique. L'eau a non seule- ment pour effet de former des germes de production des grains, mais elle dissout également une faible quantité de sulfate d'ammonium à la surface du grain de poussière initial. Aux zones de contact entre deux grains, il se forme, par suite de cette dissolution partielle, au cours du processus subsé- quent de séchage, de nouveaux microcristaux qui créent la grande solidité des pastilles obtenues. La mise en oeuvre d'une solution concentrée de sulfate d'ammonium, au lieu d'eau pure, a donc pour effet, notamment à une concentration relativement assez élevée, d'engendrer dans les interstices séparant les grains, lors du processus subséquent de séchage, un grand nombre d'autres cristaux qui, à partir des points particuliers de contact des particules de poussière, assurent la liaison entre lesdites particules. On augmente ainsi la solidité mécanique des grains aussi bien que, notamment, leur résistance à une usure par frottement, car les grains présents à la surface externe d'une pastille ne sont naturellement pas aussi fer- mement ancrés dans l'ensemble de la structure de la pastille que les grains s'e trouvant à l'intérieur de celle-ci. Or, ces grains superficiels sont justement mieux enrobés par la solution saline projetée par pulvérisation, de sorte qu'ils peuvent mieux résister, lors des opérations précités, aux sollicitations dues à des frottements et ris- quant de provoquer de l'usure. Le traitement thermique ultérieur prévu dans le procédé connu est, selon l'invention, également judicieux et opportun dans les mêmes aspects et pour les mêmes considé- rations que ce qui a déjà été décrit. La température du trai- tement peut se situer entre 800C et 1500C, avantageusement entre 900C et 1200C. La durée de ce traitement ultérieur se situe entre 20 et 80 minutes et avantageusement entre 250 1527 et 50 minutes. Selon une autre mesure proposée par la présente invention, le pastillage qui suit le séchage par atomisation est réalisé au cours d'un intervalle de temps d'un mois au maximum et qui, de préférence, est inférieur à 8 jours. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'inven- tion, de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit. REVENDICATIONS 1. Procédé pour produire des-granulés de sulfate d'ammonium, selon lequel on sèche tout d'abord par atomisa- tion un sulfate d'ammonium dissous puis, de préférence sans retard, on granule, à l'aide d'un milieux aqueux finement pulvérisé, le sulfate d'ammonium finement réparti ainsi ob- tenu que l'on sèche ensuite, procédé caractérisé en ce que le milieux aqueux consiste en une solution fortement concen- trée de sulfate d'ammonium. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on soumet le sulfate d'ammonium, séché par atomi- sation, à une granulation effectuée avec addition de 5 à 20%ô (par rapport au poids du sulfate d'ammonium séché) d'une solution fortement concentrée de sulfate d'ammonium. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2, carac- térisé en ce que la concentration de la solution de sulfate d'ammonium projetée par pulvérisation est supérieure à 30% . 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la concentration de la solution de sulfate d'ammo- nium projetée par pulvérisation se situe entre 30 et 50% . 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on soumet à un traitement ther- mique supplémentaire ultérieur les granulés de sulfate d'ammonium séchés. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on effectue le traitement thermique ultérieur à une température comprise entre SaaC et 1500C, et qui se situe de préférence entre 900C et 1201C. 7. Procédé selon les revendications 5 et 6, caracté- risé en ce qu'on effectue le traitement thermique ultérieur durant 20 à 80 minutes et de préférence durant 30 à 50 minutes. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on effectue la granulation du sulfate d'ammonium au cours d'une période d'un mois, et qui, de préférence est inférieure à 8 jours, à partir du séchage par atomisation.