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Hémihydrate

Procédés avec première réaction en "hémihydrate"

Lorsque les coûts énergétiques augmentent fortement, il peut être préférable de produire un acide plus concentré directement à partir du filtre, si le bilan eau le permet.

Pour remplir ces exigences, ainsi que celle de produire un hémihydrate autoséchant, nous avons développé le procédé PH3 (*). C'est un procédé trois-crystal qui produit un acide phosphorique à haute teneur en P2O5 et un phosphogypse pouvant servir de base pour la fabrication de matériaux de construction. Une fois ce procédé développé, nous l'avons modifié en éliminant des étapes afin de répondre à certaines exigences du client. Cela nous amène au développement de deux autres procédés hémihydrate : les procédés PH1 (**) et le PH2 (***).

Les procédés Prayon se différencient des procédés concurrents par une section de réaction divisée en deux zones distinctes. Dans la première zone, la température élevée et un bas sulfate donnent de bonnes conditions de dissolution. D'une part, la solubilité du phosphate monocalcique (MCP)/phosphate dicalcique (DCP) en solution est maximale en raison de la température et d'autre part, pour cette température, le bas sulfate évite la formation d'anhydrite.

Dans la seconde zone, la température est réduite par l'utilisation d'un évaporateur à bas niveau (ou d'un système de refroidissement d'air pour les unités plus petites) et la teneur en sulfate est augmentée par une addition d'acide sulfurique. Cela crée les conditions de précipitation du MCP/DCP en solution sous forme d'hémihydrate alpha facilement filtrable. Cela permet également l'alimentation du filtre par une solution ayant une quantité de fluosilicate dissout nettement inférieure en raison de la plus basse température. Le taux de marche des installations est ainsi supérieur à celles utilisant des procédés concurrents.

Procédé PH1

Fabrication acide phosphorique avec hémihydrate

La réaction s'opère en deux étapes. La première étape se déroule avec une faible teneur -quoique positive- de sulfate, tandis que la seconde étape utilise un plus haut niveau de sulfate. Un contrôle parfait du sulfate et de la température permet la filtration de la bouillie contenant un hémihydrate hautement stable et ayant de faibles propriétés d'incrustation.


Les caractéristiques principales du procédé sont :
  • simple et faible coût de procédé
  • haut titre en acide (39-45%).

Recommandé pour des sites :
  • avec un faible coût de roche phosphatée
  • avec un bas coût d'acide sulfurique
  • avec un coût élevé d'énergie
  • avec une facilité de mise en décharge du gypse.

Procédé PH2

Hémihydrate pour fabrication acide phosphorique

Après la première réaction en mode hémihydrate, l'acide produit est séparé. Il a une faible teneur en sulfate et un titre de 46% P2O5. L'hémihydrate-alpha restant, après lavage, est alors mélangé avec l'acide sulfurique, dans des conditions où l'hémihydrate-alpha est instable et recrystallisé comme gypse, délivrant un gypse à faible teneur en P2O5 cocrystallisé et inattaqué.


Les caractéristiques principales du procédé sont :
  • haut titre en acide phosphorique
  • haut rendement P2O5 (98% +)

Recommandé pour des sites :
  • avec un coût medium/haut de roche phosphatée
  • avec un coût élevé en énergie
  • avec une facilité de mise en décharge du gypse

Procédé PH3

Fabrication acide phosphorique par hémihydrate Ce procédé est divisé en 3 étapes :

Etape 1 - L'hémihydrate-alpha de l'attaque filtration :
le phosphate réagit dans des conditions assurant une production d'acide titrant 40-46% de P2O5 avec une faible teneur en sulfate. Le contrôle des conditions opératoires permet une production d'hémihydrate-alpha capable de filtrer rapidement et de se réhydrater durant la deuxième étape.
Etape 2 - Conversion de l'hémihydrate-alpha en dihydrate :
en modifiant les conditions opératoires, l'hémihydrate-alpha est converti en dihydrate afin d'accomplir une première purification en réduisant la teneur en acide P2O5 inattaqué et cocrystallisé dans le gypse.
Etape 3 - Conversion du dihydrate en hémihydrate-alpha et filtration finale :
les conditions opératoires sont modifiées afin de transformer le dihydrate en hémihydrate-alpha. La bouillie produite est alors filtrée. Cette étape est similaire à la seconde partie du procédé CENTRAL-PRAYON et vise à produire un sulfate de calcium très pur qui est séparé par filtration et lavé avec de l'eau. Si demandé, l'hémihydrate peut être traité ensuite (par neutralisation, réhydratation pour la production de solide) afin de produire un substitut de gypse naturel.

Les caractéristiques principales du procédé sont :
  • haut rendement P2O5 (98% +);
  • haut titre en acide phosphorique;
  • gypse autoséchant.

Ces deux derniers points réduisent les coûts de consommation d'énergie.
Recommandé pour des sites :
  • avec un coût medium/haut de roche phosphatée;
  • avec un coût élevé en énergie;
  • sans facilité de mise en décharge du gypse.


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Contact commercial

Prayon Technologies (PRT)
144, rue J. Wauters
4480 Engis
Belgique
Tel: +32 4 273 93 41
Fax: + 32 4 275 09 09
E-mail : prt@prayon.com

 

Brochure PRT - Prayon Technologies

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Prayon Technologies

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Prayon technologies process with initial dihydrate reaction

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Prayon Technologies
sur le procédé DA-HF

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Operator training simulator for phosphoric acid plant

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Operator training simulator for phosphoric acid plant

(uniquement disponible en anglais)