Brevet FR2544300A1 — publié le 19841019

La présente invention concerne un procédé d'enrichis- sement d'une roche phosphatée Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé d'enrichissement d'une roche phosphatée par traitement thermique. Les roches phosphatées existent dans de nombreuses régions du monde sous forme de gisements de compositions et de qualités diverses On cherche généralement à vendre une roche phosphatée ayant une teneur élevée en P 205 et, lorsqu'on ne dis- pose que de roches phosphatées de faible teneur, une valorisation est indispensable à l'obtention d'un produit commercialisable. On sait également que certaines roches phosphatées contiennent comme impuretés des métaux lourds tels que le cadmium en des quantités assez élevées Le cadmium est solubilisé dans le cir- cuit d'acidification et l'emploi d'engrais contenant du cadmium soluble provoque une contamination de l'eau souterraine Le cadmium est bien sûr très toxique comme les autres métaux lourds. D'autres impuretés présentes dans les roches phosphatées sont les sulfures qui tendent à demeurer dans le produit calciné. Lors de l'acidification d'un tel produit calciné pour la pro- duction d'acide phosphorique, les impuretés de type sulfure demeurent comme des composants très réactifs dans la solution acide qui a par conséquent un caractère très corrosif Cette solution d'acide phosphorique très corrosive peut provoquer des dommages importants de l'appareillage de traitement et entraîner des arrêts coûteux nécessités par les réparations Donc, l'éli- mination de ces impuretés est un objectif important d'un traite- ment d'enrichissement d'une roche phosphatée Bien entendu, un des critères principaux envisagés est le coût du procédé d'enri- chissement On connaît divers procédés d'enrichissement des roches phosphatées tels que la classification par voie sèche et par voie humide, la flottation, la calcination, etc. Les voies d'enrichissement des roches phosphatées dépendent de deux ensembles de facteurs, d'une part les propriétés inhérentes de la roche et, d'autre part, les ressources générales et le substrat économique Ainsi, la calcination, qui implique une consommation importante de combustible, de l'ordre d'environ -100 kg d'huile lourde/tonne de produit, ou des coûts énergé- tiques et des investissements initiaux importants pour la cons- truction de l'installation, doit être envisagée, si des procédés moins coûteux se révèlent moins efficaces, mais sans leur être préférables De même, la flottation, qui nécessite des quantités importantes d'eau, peut également être envisagée comme un moyen moins favorable assurant un succès égal à l'enrichissement à sec des minerais Ainsi, en Floride, la technique de flottation néces- site 4 tonnes d'eau par tonne de minerai traitée et un appoint d'eau d'environ 25 % de l'eau totale Bien entendu, en de nombreux endroits, l'emploi d'environ 1 tonne d'eau par tonne de minerai est prohibitif Généralement, pour une roche phosphatée siliceuse, le procédé de flottation semble être le plus approprié, tandis que pour une roche phosphatée calcaire, le procédé de calcination est mieux indiqué. Dans le procédé de calcination, la roche phosphatée est chauffée à des températures auxquelles le carbonate de calcium est décomposé thermiquement, le dioxyde de carbone est chassé avec les gaz de carneau et l'oxyde de calcium est éliminé du phos- phate calciné par extinction avec de l'eau Les études granulomé- triques et texturales ont également montré que les nodules d'apatite sont plus compacts et plus grossiers que les cristaux de la matrice de calcaire qui les renferment. Un autre facteur dont on doit tenir compte dans tous ces procédés connus d'enrichissement est le pourcentage de récupé- ration du P 205 Le tableau 1 suivant résume les résultats des divers procédés d'enrichissement connus. Tableau 1: Comparaison des procédés d'enrichissement connus Procédé Iode P 2 5 % de P 205 % de récupé % pondé- ans l'ali dans le ration du ral de Remarques entation produit P 205 récupa - Flottation 28,6 32,9 86 75 Calcination (basses tem alciné à pératures) 32, 0 32,4 96 90 435 C Calcination avec extinc 29,8 33,7 88,4 80 tion)_ Les résultats ci-dessus montrent que ce n'est qu'avec la flottation ou la calcination accompagnée d'une extinction pour l'élimination de l'oxyde de calcium formé lors de la calcination qu'on obtient réellement une valorisation de la roche phosphatée. Cependant, la flottation, de même que l'extinction, nécessite des quantités appréciables d'eau De plus, dans les deux procédés, la récupération du P 205 dans les fractions concentrées est relative- ment faible. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 325 928 décrit un procédé dans lequel on chauffe une roche phosphatée à une température comprise entre 380 et 600 'C pour obtenir un produit ayant une très faible teneur en sulfure de fer thermolabile inso- luble en milieu acide et une teneur en matières organiques infé- rieure à celle de la roche phosphatée d'origine. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n' 4 017 585 revendique un procédé de calcination d'une roche phosphatée dans un lit fluidisé pour éliminer le cadmium constituant une impureté. Comme il y est indiqué, on effectue la calcination à une tempéra- ture d'environ 1 000 'C à 1 150 C en utilisant une durée de séjour de 30 à 200 minutes Le procédé évite également la formation de constituants corrosifs de type sulfure. Récemment, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n O 4 321 238 a décrit un procédé d'enrichissement d'une roche phos- phatée par calcination à température élevée Comme il y est indiqué, le but de l'invention est de maintenir au minimum les phénomènes gênants secondaires associés à la calcination du phosphate tels que la formation de silicate de calcium à partir de l'oxyde de calcium produit et de la silice présente dans la roche phosphatée. La formation de silicate de calcium est indésirable car elle sta- bilise une partie du calcium de la roche phosphatée non unie au phosphate, et réduit ainsi l'importance de la valorisation, car le calcium stabilisé ne peut pas être éliminé par lavage On mentionne également que le traitement thermique fait subir un choc thermique à la roche phosphatée et provoque une fragilité des particules et rend le produit calciné mieux approprié à un traitement chimique ultérieur avec des acides minéraux Ce brevet est totalement muet en ce qui concerne l'enrichissement en P 205 par ce procédâ et aucune donnée relative à ce sujet n'est présentée Egalement, rien n'est décrit en ce qui concerne le comportement des impuretés constituées de métaux lourds tels que le cadmium ou les consti- tuants de type sulfure Ce brevet décrit l'appareil pour le trai- tement d'une roche phosphatée dans un type particulier d'instal- lation avec une roche phosphatée brute contenant 12 % de C 02 (sous forme de Ca GO 3), mais aucune indication n'est fournie en ce qui concerne la teneur en P 205 dans la matière de départ et dans le phosphate produit Il semble que ce brevet concerne particulière- ment un type spécifique d'appareillage dans lequel le combustible est dispersé dans la masse des particules de roche phosphatée en suspension visant à réduire la consommation de combustible et, par conséquent, le coût énergétique de l'opération de calcination. Un des buts de l'invention est de fournir un procédé simple pour l'enrichissement d'une roche phosphatée par accrois- sement de sa teneur en P 205 Un autre but de l'invention est de fournir un procédé simple pour l'enrichissement d'une roche phos- phatée par accroissement de sa teneur en P O permettant d'obtenir une récupération importante du P 205 L'invention a également pour but de fournir un procédé simple pour l'enrichissement d'une roche phosphatée formant un produit gris brillant dont les teneurs en cadmium et en sulfures sont nettement réduites par rapport à celles obtenues selon d'autres procédés. L'invention concerne plus particulièrement un procédé d'enrichissement d'une roche phosphatée par accroissement de sa teneur en P 20 qui comprend les stades de - (a) mise en contact de la roche phosphatée avec des gaz chauds ayant une température comprise entre 700 'C et 1 6000 C pendant une période inférieure à 60 secondes; et (b) élimination des particules fines résultant du stade (a) selon un procédé classique de classification pour séparer un phos- phate enrichi. -5 En principe, on peut utiliser avec succès toute classification normalement utilisée pour la séparation des solides en fonction de leur taille Des exemples typiques de telles clas- sifications sont la classification pneumatique, le tamisage méca- nique et l'élutriation avec un liquide ou un gaz. L'invention repose sur la désintégration de la matrice de calcite qui se sépare facilement des cristaux d'apatite non modifiés par suite du choc thermique provoqué par le contact entre les gaz chauds et les particules de roche phosphatée Pendant ce contact, il se produit une certaine décomposition thermique de la calcite produisant des particules fines d'oxyde de calcium, mais le composant principal de ces fines est la calcite obtenue par l'effet de désintégration Cet effet de désintégration résulte des différences des coefficients de dilatation des composants de la roche phosphatée s'accompagnant d'une vaporisation de l'eau de cristallisation Egalement, l'attrition, l'érosion et le choc mécanique pendant le transport pneumatique des particules contri- buent à la désintégration des particules Il s'est révélé que malgré la durée de contact très brève entre la roche phosphatée et les gaz chauds, qui est inférieure à 60 secondes et dans cer- tains cas inférieure même à 15 secondes, il se produit une désin- tégration suffisante de la calcite permettant d'obtenir un enri- chissement appréciable de la roche phosphatée Contrairement aux procédés classiques de calcination, dans lesquels on impose une décomposition thermique maximale de la calcite pour obtenir l'accroissement maximal de la teneur en P 205 après l'extinction de la chaux, selon la présente inventionla décomposition thermique n'a qu'un effet mineur par rapport à l'effet de désintégration qui est l'effet majeur, conférant l'accroissement désiré de la teneur en P 205 La décomposition thermique de la calcite dans la présente invention a, en réalité, un effet négatif sur les aspects économiques globaux en raison du coût important de l'énergie néces- saire pour la réaction endothermique de décomposition thermique *de la calcite. Le procédé selon l'invention s'applique à toute roche phosphatée calcaire qui n'est pas magmatique Dans le procédé de l'invention, il n' y a qu'une durée de contact très brève entre les particules de roche phosphatée et les gaz chauds, mais elle suffit pour réaliser une séparation efficace des particules fines de cal- cite avec la chaux en accroissant notablement la teneur en P 205 du produit Contrairement aux procédés classiques de calcination, le procédé ne nécessite pas une opération d'extinction pour éliminer la petite quantité de chaux, et une simple opération de classifi- cation suffit pour obtenir un enrichissement notable de la roche phosphatée. Pendant l'opération, les fractions calcaro-apatitiques plus tendres dans la matière grossière se désintègrent, la majeure partie de l'apatite passant dans les fractions de produit tandis que la calcite est partiellement éliminée avec les fines retenues par le dispositif d'élimination des poussières Les fractions siliceuses plus dures demeurent dans la matière grossière et sont éliminées par tamisage sous forme de refus La taille des refus dépend de la nature de la matière brute degré d'attrition pendant l'opération - et de la distribution du P 205 dans la matière grossière. En plus de l'accroissement de la teneur en P 205 le produit selon l'invention s'est révélé avoir une couleur gris clair supérieure à celle obtenue dans les procédés classiques de calci- nation Le produit est également caractérisé par sa très faible teneur en ions sulfures insolubles qui est inférieure à 100 ppm et même inférieure à 50 ppm Ceci peut s'expliquer par les conditions oxydantes, la température élevée et l'excès d'air qui évitent la réduction des sulfates en sulfures De façon semblable, les matières organiques généralement présentes dans la plupart des roches phos- phatées sont partiellement volatilisées et chassées du produit Un des avantages du procédé selon l'invention est la récupération presque complète du P 205 présent dans la roche phosphatée Ceci peut être attribué à l'absence du stade d'élimination par lavage de la chaux (extinction) utilisé dans les procédés classiques de calcination qui s'accompagne toujours d'une certaine perte de P 205 Le tableau 2 suivant résume les résultats obtenus avec deux échantillons typiques de roche phosphatée de Zin (Israël) après contact avec les gaz chauds (sans séparation des fines). Tableau 2: Enrichissement de roche phosphatée selon l'invention Type de de P 205 % de P 205 o de récupé % pondé S dans Àoche dans 2 ration du ral de le produiti phosphatée dans taio produit l P récupéra (ppm)x mentation produit 25 to tion Zin "A" 32,6 33,6 100 95 50 Zin "B" 31,4 32,8 100 93 80 _______________________________ ___________________________________ ______________________________ ________________________________________ ________________________________ _________________________________ i x Le produit obtenu selon un procédé classique de calcination contient 150 ppm de S-. Par séparation de la fraction de fines ayant une taille des particules inférieure à 75 um, on obtient un phosphate plus concentré Les résultats obtenus avec ces produits concentrés sont résumés dans le tableau 3 suivant. Tableau 3: Enrichissement d'une roche phosphatée selon l'invention (avec séparation de la fraction inférieure à 75 pm). Le procédé d'enrichissement selon l'invention provoque également une diminution notable de la teneur en cadmium du produit final Ceci est dû au fait qu'une partie notable du cadmium est accumulée dans les particules fines qui sont éliminées du produit calciné. Un autre avantage du procédé selon l'invention est qu'il ne nécessite pas de broyage de la roche phosphatée soumise à la calcination Un concassage de la roche phosphatée, pour former des particules relativement grosses d'environ 9,5 mm, est même suffisant Le degré d'attrition pendant le procédé et, de façon correspondante, l'enrichissement duphosphate, peuvent être ajustés par recyclage d'une partie du produit à travers le four de calcination rapide Le taux de recyclage est déterminé selon le type de phosphate, Type de 25 % de P 205 % de récupéra % pondéral roche dans l'ali dans le pro tion du P 205 de récupé- phosphatée mentation duit final ration Zin "A" 32,6 34,6 90,6 88,1 Zin "B" 31,4 34,1 91,4 87,9 la granulométrie de la matière brute et le degré d'enrichissement requis Par exemple, pour une matière brute contenant 27, 8 % de P 205 et 7,2 % de CO on obtient, pour untaux de recyclage de 1/1, un produit calciné ayant la composition suivante: 32,7 % de P 205 3,4 % de CO 2 et 3,7 % seulement-de chaux libre Il semble que>pendant l'opération, il se produise une décomposition partielle du carbonate, la majeure partie de la chaux étant éliminée avec -les fines du dispositif d'élimination des poussières Donc l'enri- chissement selon le procédé de l'invention évite le procédé connu coûteux comprenant les stades de réhumidification du produit calciné, d'extinction, d'élimination par lavage de l'hydroxyde de calcium et de séchage. Le procédé de l'invention ne nécessite pas l'appareil- lage thermique robuste et coûteux des procédés classiques de cal- cination Pour obtenir une combustion particulièrement efficace du combustible, on peut utiliser un contact direct avec un brûleur à gaz, les gaz chauds obtenus étant mis en contact avec les parti- cules de roche phosphatée dans un réacteur simple tel qu'un réac- teur tubulaire. Les dessins annexés illustrent deux types de four de calcination rapide que l'on peut utiliser dans le procédé de l'in- vention La figure 1 illustre schématiquement un réacteur tubulaire et la figure 2 illustre schématiquement un four à cyclone. Il convient cependant de noter que les réacteurs ther- miques présentés ne le sont qu'à titre illustratif et non limitatif. Ainsi, par exemple, un autre réacteur thermique, tel qu'un réacteur "Tee", dans lequel la durée de séjour est brève, convient également au procédé de l'invention. Sur la figure 1, le réacteur thermique est constitué d'un brûleur à gaz 7 situé dans une unité de combustion en céra- mique raccordée à une canalisation en acier inoxydable 12 avec un cyclone 14 raccordé à la cheminée La canalisation et le cyclone sont tous deux isolés par une enveloppe de laine minérale 4 La roche phosphatée 5 est introduite par une vis d'alimentation 6 et vient en contact avec les gaz de combustion chauds près de la sortie du brûleur par l'intermédiaire d'une section en venturi 11 dans la canalisation 12 évitant une contrepression dans le système d'alimentation Le phosphate chaud 13 est recueilli à partir du cyclone 14 et séparé sur un tamis 16 qui élimine les fines 17 et sépare le phosphate enrichi 18 constituant le produit final On mesure les températures à la sortir du brûleur 8, près du venturi 9, et à l'entrée du cyclone 10 La température des gaz chauds est ajustée par le débit d'alimentation en gaz butane 3 et le rapport de l'air primaire 1 à l'air secondaire. Les vitesses dans l'appareil vide des gaz de combustion dans la canalisation sont comprises entre environ 27 m/s à 600 'C et 39 m/s à 1 000 C, comme évalué par la mesure des vitesses des gaz de cheminée avec un tube de Pitot avec correction de la tempé- rature La durée de séjour du phosphate dans le système est infé- rieure à environ 30 secondes - La figure 2 illustre un autre four de calcination rapide qui est constitué d'un four à cyclone et d'une série de cyclones raccordés en série: 2 à 4 cyclones pour le séchage et le préchauffage de l'alimentation avec les gaz de combustion chauds provenant du four de calcination rapide et 2 à 4 cyclones pour le préchauffage de l'air avec le produit calciné chaud quittant le four de calcination rapide La roche phosphatée 1 préchauffée pro- venant du cyclone du stade 2 est conduite par transport pneumatique par les gaz de combustion du cyclone 6 du stade 4 au cyclone 3 du stade 3 Les gaz de combustion 2 contenant les poussières entraînées sont conduits au cyclone suivant (stade 2) ou directement au dis- positif d'élimination des poussières La roche phosphatée préchauffée quitte le cyclone du stade 3 en passant par les clapets 10 pour atteindre le four de calcination rapide 5 L'air préchauffé 9 pro- venant des échangeurs de chaleur à cyclone est introduit par le fond du four de calcination rapide Le combustible 4 est injecté et brûlé dans le four au débit requis pour maintenir la température de calcination désirée Les gaz de combustion contenant les par- ticules de phosphate quittent le four de calcination rapide pour atteindre le cyclone 6 du stade 4 o ils sont séparés Les gaz de combustion sont conduits au cyclone du stade 3 et le produit calciné sort par le fond du cyclone du stade 4 pour être divisé par le diviseur 7 en deux courants la position du diviseur peut être modifiée pour obtenir le taux de recyclage désiré L'air préchauffé 9 provoque le recyclage pneumatique de la quantité désirée de phosphate dans le four de calcination rapide et une partie 8 du phosphate passe à travers les clapets 10 pour atteindre le cyclone suivant et être à nouveau refroidie par de l'air frais pénétrant dans le système. Le phosphate obtenu est bien supérieur à la roche phosphatée de départ en raison de ses faibles teneurs en calcium et en sulfures et de sa teneur accrue en P 205 et il est donc supé- rieur du point de vue commercial La teneur moindre en calcite du produit a pour avantage de réduire la consommation d'acide par rapport à la roche phosphatée correspondante dans la décomposition du phosphate avec production d'une quantité moindre de sulfate de calcium n'ayant pratiquement pas d'intérêt comme engrais Dans le cas de la fabrication de l'acide phosphorique, ceci réduit égale- ment les unités de filtration et le coût global de la main-d'oeuvre. Le phosphate produit selon l'invention réduit coneidérablement et parfois à une valeur négligeable la formation de mousse pendant l'acidification de la roche phosphatée dans la production de l'acide phosphorique par voie humide Parfois, la décomposition par un acide minéral peut être effectuée même pratiquement en l'absence d'agent antimousse On obtient des vitesses de filtration accrues de l'acide phosphorique dans la décomposition par l'acide sulfurique du phos- phate produit De plus, comme une partie des matières organiques présentes à l'origine dans la roche phosphatée a été calcinée et éliminée pendant le contact bref avec les gaz chauds, l'acide phosphorique produit a une couleur vert clair par rapport à la couleur brun foncé de l'acide phosphorique produit par voie humide à partir d'une roche phosphatée non traitée Bien que l'invention soit décrite ci-après relativement à certains modes de réalisation préférés, il convient de noter que l'invention n'est pas limitée à ces modes de réalisation particuliers Ainsi, les exemples sui- vants de modes de réalisation préférés illustrent la mise en pratique de l'invention, étant entendu que les particularités décrites ne le sont qu'à titre d'exemples illustratifs des modes de réalisation préférés de l'invention pour décrire, en pratique, de façon claire, les modes opératoires ainsi que les principes et concepts de l'invention. Dans les exemples ci-après, les pourcentages sont exprimés en poids, sauf indication contraire. Exemple 1 (comparatif) Cet exemple n'illustre pas l'invention et n'est pré- senté qu'à titre comparatif. Dans l'expérience, on calcine une roche phosphatée dans un four à calciner à lit fluidisé avec une durée de séjour de 20 minutes à une température d'environ 435 C La teneur en P 20 de la roche phosphatée (échantillon moyen) est de 32 7 et celle du produit de 32,4 % La teneur en soufre (totale) est de 1 %, tandis que, dans le-produit, la teneur en est de 100 ppm. La teneur en cadmium est de 122 g/t de P 205 dans la roche phosphatée d'origine ainsi que dans le produit final La teneur en P 205 de certaines fractions et les distributions granulométriques de la roche phosphatée ainsi que du produit figurent dans le tableau 4 suivant. Tableau 4: Concentrations en P 205 et distribution granulométrique de plusieurs fractions de phosphate obtenues par cal- cination en lit fluidisé à la température de 435 C avec une durée de séjour de 20 minutes. Les résultats comparatifs ci-dessus montrent'qu'on n'obtient qu'un enrichissement très faible ou nul lorsque la roche phosphatée est calcinée dans un lit fluidisé classique et séparée en ses fractions principales en fonction de la taille des particules. La teneur en cadmium ne présente aucun changement. Granulométrie + 600 um -600 jlm -300 pm -212 pm -150 pm -75 pm -t-75 um + 300 pim+ 212 num + 150 pm + 75 um % pondéral 8,2 18,3 29,5 24,1 17,2 2,7 97,3 Alimentation % de P 205 31,3 32,9 32,6 32,3 30,5 29,3 32,1 % pondéral 6,4 18,7 21,1 25,7 24,3 3,8 96,2 Produit de P 5 31,1 33,2 34,0 32,8 30,9 28,4 32,6 Exemple 2 Dans l'expérience suivante, on essaie la méthode dans un four à cyclone constitué d'un réacteur et d'un système à cyclones pour séparer le produit comme illustré par la figure 2 On transporte dans le four la roche phosphatée (Zin, Israël) après broyage et tamisage en particules passant au tamis de 1,70 mm d'ouverture de maille à un débit de 90 kg/h (avec la composition suivante P 205:32,7 %, 7 2: 6,1 %; S (total): 1 % et Cd 122 g/t de P 205). On la préchauffe avec les gaz de combustion de façon qu'elle entre dans le four à cyclone à une température de 5110 C On préchauffe l'air de combustion dans un réchauffeur deair fonctionnant par com- bustion d'huile lourde à une température de 3930 C et à un débit de 240 m 3/h (mesuré dans les conditions standards de température et de pression) La teneur en oxygène des gaz de combustion est de-3,8 %. On recycle une partie du produit dans le four avec un taux de recy- clage de 8/1 (produit/alimentation), la durée totale de séjour étant de 8 secondes (un passage durant une seconde). Le mélange réactionnel calciné sortant du four à cyclone (t = 8930 C) pénètre dans un autre cyclone o le phosphate produit est séparé (t = 7760 C) des gaz effluents (t 8820 C). La composition du produit est la suivante: P 205 = 35,7 %; C 02 = 2,15 %; S 110 ppm et Cd = 44,5 g/t de P 05. Les fines sortant avec les gaz de combustion sont séparées par un autre cyclone, leur composition étant la suivante: P 205 = 20,6 % 002 = 10,9 %; Cd = 777 g/t de P 205. Environ 90 % de l'alimentation entrante se retrouvent dans le produit et 10 % les fines, si bien que la récupération totale de P O est de 94 %. Exemple 3 On utilise dans cette expérience le même four que dans l'exemple 2 et la même roche phosphatée de Zin introduite à un débit de 90 kg/h L'alimentation préchauffée (par les gaz de combustion) pénètre dans le four à la température de 4620 C L'air de combustion préchauffé à une température de 6570 C, contenant 4,2 % d'oxygène, pénètre dans le four à un débit de 224 m 3/h (mesuré dans les condi- tions standards de température et de pression) La durée de séjour est de 8 secondes comme dans l'exemple 5 (le taux de recyclage du produit étant de 8/1). Le mélange réactionnel produit sortant du four à cyclone (t = 820 C) pénètre dans un cyclone o le produit est séparé (t = 742 C) des gaz effluents (t = 794 C). La composition du produit est la suivante: P 205 = 35,3 %; C 02 = 4,31 %; S = 60 ppm et Cd = 65 g/t de P 205. Les fines sortant avec les gaz de combustion sont séparées par un autre cyclone, leur composition étant la suivante P 205 = 23,3 %; C 02 = 9,6 % et Cd = 670 g/t de P 205. Environ 82 % de l'alimentation entrante se retrouvent dans le produit et 18 % dans les fines, si bien que la récupération totale de P 205 est de 87,3 %. Exemple 4 On utilise dans cette expérience le même four que dans l'exemple 2 en utilisant la même roche phosphatée de Zin à un débit de 44,8 kg/h L'alimentation préchauffée pénètre dans le four à une température de 469 Co L'air de combustion, préchauffée par le produit à une température de 507 C, contenant 4,5 % d'oxygène, pénètre dans le four à un débit de 218 m /h (mesuré dans les condi- tions standards de température et de pression) Dans cette expéa rience, on ne recycle pas le produit, la durée de séjour étant de une seconde. Le mélange réactionnel produit sortant du four à cyclone (t = 100 l C) pénètre dans un autre cyclone o le produit est séparé (t = 555 C) des gaz effluents (t = 924 C) La composi- tion du produit est la suivante: P 205 = 35,8 %; 2 = 2,3 %; Cd = 22 g/t de P 205. Les fines sortant avec les gaz de combustion sont séparées par un autre cyclone, leur composition étant la suivante: P 205 = 22,4 O; CO 2 = 10,2 % et Cd = 696 g/t de P 205. Environ 93 % de l'alimentation entrante sont présents dans le produit et 7 % dans les fines, si bien que la récupération totale du P 205 est de 95,4 %. Exemple 5 On introduit en continu dans le réacteur thermique comme décrit dans la figure 1, à un débit de 6 kg/h, une roche phosphatée de Zin (Israël) ayant la composition suivante: P 205 = 31,4 %; CO 2 5,8 %; S(total) = 1 % (la distribution gra- nulométrique figure ci-après dans le tableau 5) Les températures des gaz dans les réacteurs sont les suivantes: après l'entrée de la roche phosphatée (T 9) 920 C et à la sortie du four à calciner (T 10) 6400 C La durée de séjour (c'est-à-dire le temps de contact entre les gaz chauds et les particules de roche phosphatée) est d'environ 8 secondes. Le produit obtenu a la composition suivante P 20 = 32,8 % CO 2 = 5,3 % et S = 80 ppm La granulométrie figure dans le tableau 5 suivant avec celle de la roche phosphatée entrant dans le réacteur thermique. Tableau 5: Concentrations en P 20 5 et distributions aranulométriques de plusieurs fractions de la roche phosphatée et du phosphate produit Granulométrie + 300 PM -300 ym -212 >im -150 pm -106 pm -75 um + 75 PM + 212 ym + 150 "m 106 jm + 75 pm % pondéral 35,5 27,2 19,O 12,7 3,1 2,5 9 7, 5 A205 % 30,2 33,5 33,4 30,6 25,3 21,7 31,6 CO 2 % 6,1 4,7 4,8 7,1 9,3, 10,4 5,7 % pondéral 14,3 23,6 21,8 21,2 7,0 12,1 87,9 P O 35,5 35,1 34,9 32,9 28,7 23,2 34,1 B P 205 C 02 % 5,8 3,8 4,3 6,2 7,5 9,0 4,8 Les valeurs sont indiquées après l'élimination de la fraction passant au tamis de 75 >m d'ouverture de maille A = alimentation B = produit L'importance de l'enrichissement ressort nettement de la teneur élevée en P 205 comprise dans la gamme de 32,9 % à ,5 % dans le phosphate produit pour les fractions allant jusqu'à + 150,m La teneur en CO de ces fractions (dans la gamme de 3,8 % à 4,3 %) indique que le produit est constitué essentiellement d'apatite pure. Exemple 6 On utilise dans cette expérience le même four que dans l'exemple 2 en utilisant une roche phosphatée ayant la com- position suivante: P 205: 27,8 %; CO 2: 7,2 %; Cd: 122 g/t de 2 5 2 72 d 12 gtd P 205 et S(total) 1 % On introduit la roche -phosphatée à un débit de 3 162 kg/h tandis que le débit total d'air est de 1 396 m 3/h (dans les conditions standards) Les températures des divers points du four à calciner (illustré par la figure 2) sont les suivantes: La température du gaz entrant dans le four de calcination ra- pide ( 11) est de 437 C. La température à la sortie du four de calcination rapide de ( 5) à ( 6) est de 848 C. La température à la sortie du stade 4 ( 6) est de 815 C. La température du produit à la sortie du stade ( 4) est-de 804 C. La température du produit à la sortie du stade 3 ( 10) est de 532 C. La température des gaz à la sortie du stade 3 ( 2) est de 472 O C. La distribution granulométrique de la roche phosphatée ainsi que du produit figure dans le tableau 6 suivant. Tableau 6: Concentrations en P 205 et distributions granulométriques de plusieurs fractions de la roche phosphatée et du phosphate produit. Granulométrie 9,5 mm -1,70 mm -850 m -45 m + 1,70 mm + 850 xm + 45 pm A % pondéral 12,6 11,7 75,1 0,6 % de P 205 16,1 24,2 30,5 24,1 % pondéral 4,3 2,9 90,7 2,1 B /% de P 205 13,2 22,2 33,2 24,2 * Les valeurs sont indiquées après l'élimination de la fraction passant au tamis de 75 pm d'ouverture de maille. A = alimentation B = produit La fraction de produit calciné passant au tamis de 1,70 mm constituant 89,9 % de la tqtalité de P 205 a la composition suivante: P 205 = 32,7 %; C 02 = 3,4 %; Cd = 61 g/t de P 20; S = 142 ppm; *Ca O libre = 3 7 c. La composition des fines de l:installation d'élimina- tion des poussières qui constituent 8,5 % du P 205 total est la suivante: P 205 = 22,2 %; Cd = 818 g/t de P 205 Une quantité égale à 1,6 % du P 205 total est présente dans la fraction retenue au tamis de 1,70 mm d'ouverture de maille comme refus. Il apparaît que 88,5 /0 de l'alimentation se retrouvent dans le produit calciné tandis que le reste est entraîné par les gaz de combustion et recueilli dans l'installation d'élimination des poussières. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limita- tifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Procédé pour l'enrichissement d'une roche phos- phatée par accroissement de sa teneur en P O et réduction de sa teneur en cadmium, caractérisé en ce qu'il comprend les stades de (a) contact de la roche phosphatée avec des gaz chauds ayant une température comprise entre 700 'C et 1600 'C pendant une période inférieure à 60 s, et (b) élimination des particules fines produites dans le stade (a) selon un procédé classique de classification, pour séparer ainsi un phosphate enrichi ayant une faible teneur en cadmium. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé de classification est choisi dans le goupe constitué par la clssification pneumatique, le tamisage mécanique et l'éltriation avec un liquide ou un gaz. 3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée de contact entre les particules de roche phosphatée et les gaz chauds est inférieure à 15 s. 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la roche phosphatée est de nature calcaire. 5 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une partie de la matière organique est vola- tilisée et chassée du phosphate. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on opère dans un réacteur tubulaire ( 12) par contact direct des gaz de combustion produits par un brûleur ( 7) avec la roche phosphatée (figure 1). 7 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on opère dans un réacteur de type cyclone ( 5) par contact direct du gaz chaud avec la roche phosphatée (figure 2). 8 Procédé selon l'une des revendications 6-ou 7, caractérisé en ce qu'on recycle dans le réacteur une quantité déter- minée du phosphate calciné.