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Phosphates

Ingetecsa s’est forgé une expérience unique et approfondie dans le traitement des phosphates alimentaires et notamment des MCP, DCP, TCP et STPP.

Nous proposons l’éventail complet des techniques d’ingénierie de base et de pointe ainsi que la fabrication, la fourniture et l’installation de l’équipement nécessaire au traitement des phosphates de calcium.

Feed and Food Phosphates

Dans le secteur des engrais et des phosphates, les phosphates de calcium représentent un marché de niche intéressant. Ils constituent les compléments phosphatés les plus largement utilisés et fournissent des matières minérales essentielles au développement d’organes robustes (dentition, ossature) chez le bétail, la volaille et les animaux de compagnie.

Les phosphates de qualité alimentaire comprennent:

  1. Le phosphate monocalcique (MCP)
  2. Le phosphate dicalcique (DCP)
  3. Le phosphate tricalcique (TCP)

Outre leur usage dans la supplémentation alimentaire animale, les phosphates de calcium se retrouvent également dans le dentifrice, comme agents texturants, épaississants pour sauces, substances acidulantes ou liantes, etc., tant pour les applications alimentaires et similaires que dans les produits de boulangeries industrielles. À ce jour, seule une fraction mineure est destinée à un usage pharmaceutique.

Phosphate mine

 

PROCESSUS D’ENRICHISSEMENT

Le minerai de roche phosphaté est extrait un peu partout dans le monde. Les plus grandes réserves de minerai de phosphate ultra-pur se trouvent au Maroc. La roche extraite et broyée est ensuite mise en réaction avec de l’acide sulfurique, ce qui précipite le gypse (phosphogypse) et les impuretés. Ensuite a lieu la défluoruration acide, la désarsenification et la purification des métaux lourds afin d’obtenir un acide vert de grade alimentaire ou un acide blanc de grade alimentaire extra. Plus rare, l’acide blanc ultra-pur provient d’une roche phosphorique élémentaire utilisée dans les fours électriques à arc.

L’acide et le calcaire réagissent ensemble pour produire du MCP, du DCP et (plus rarement) du TCP.

La production directe de DCP est également possible sous la forme d’un précipitat, en attaquant le minerai de phosphate à l’acide chlorhydrique (réaction de substitution). Ce processus de niche utilise par exemple les résidus d’acide chlorhydrique de centrales électrochimiques / de fractionnement de l’eau. Ce DCP est principalement utilisé dans la fabrication d’aliments pour volailles ou raffiné pour produire du MCP de grade alimentaire par ajout d’acide phosphorique.

 

Solutions de traitement

La tendance actuelle est à la conception d’une installation aussi flexible que possible, qui permette par exemple de produire indistinctement du DCP en poudre, des micro-granules de DCP/MCP dépoussiérés et des micro-granules de MCP, autorisant ainsi une adaptation plus rapide aux exigences du marché.

Pour obtenir un phosphate de calcium de qualité parfaite, il est impératif de répondre à quatre critères:
≡  Les réactifs doivent être intimement et énergiquement mélangés.
≡  Il y a lieu de garantir une surface et un temps de réaction suffisants pour s’assurer que la réaction va à son terme et éviter la présence d’acide libre dans la masse.
≡  Dans certains cas (en particulier pour le MCP), le produit sec / la poussière est remis(e) en circulation pour faciliter la manutention et produire des granules répondant aux spécifications dimensionnelles voulues.
≡  L’équipement doit être puissant et correctement surdimensionné.

La réaction et la granulation peuvent être subdivisées en différentes étapes:

Robuste réacteur à arbres jumelés pour la production de micro-granules de PCP ou MCP/DCP.

  1. Pré-réaction : mélange initial de réactifs avec ajout d’acide en quantités légèrement sous-stœchiométriques.
  2. Réaction : ajout d’un complément d’acide pour réguler finement les proportions.
  3. Maturation : délai nécessaire à la masse réactive pour se solidifier, durcir et finaliser le processus.
  4. Granulation/mélange à contre-courant : il est possible d’utiliser un complément d’acide ou d’eau pour contrôler la granulation lorsqu’on produit du MCP granulaire ou des micro-granules de MCP/DCP.

Les malaxeurs/réacteurs à palettes d’Ingetecsa se sont révélés être la technologie la plus performante pour ces applications.

Configuration du réacteur

Si l’étape de pré-réaction peut avoir lieu dans une cuve de traitement mono-arbre, celles de réaction et de granulation/mélange à contre-courant nécessitent des mélangeurs à arbre double assurant de meilleures performances de malaxage par cisaillement et d’auto-nettoyage.

Le réacteur est conçu pour résister aux forces importantes qui s’exercent au cours du malaxage et de la phase de durcissement. Le choix s’est porté sur des matériaux résistants à la corrosion de manière à pouvoir supporter des produits très acides. Plusieurs points d’injection d’acide permettent un calibrage précis du processus. La présence de buses de pulvérisation permet de réduire la poussière générée. Les lames d’usure remplaçables et les joints d’arbres sont conçus de manière à permettre leur remplacement rapide lors des cycles de maintenance.

Les grandes quantités de CO2 produites au cours des différentes étapes du processus doivent être évacuées vers l’épurateur-laveur. Le gaz extrait contient d’importantes charges de fines poussières et se révèle poisseux. Une hotte aspirante correctement conçue minimise les risques de bouchons lors de l’extraction du CO2 ainsi que dans les canalisations en aval. Les hottes isolées ou à réchauffage électrique évitent toute condensation ainsi que l’accumulation de poussière. La présence de trappes de grandes dimensions permet d’accéder à l’intérieur pour les inspections programmées ainsi que pour les cycles de nettoyage.

Séchage en flocons

Jusqu’il y a peu, le séchoir à détente conventionnel était la technologie la plus usuelle pour mener à bien ces différents processus de séchage. Certains fabricants utilisent des séchoirs à tambour rotatif. Les séchoirs pneumatiques sont des machines fiables, capables de gérer efficacement la taille granulaire et le comportement du produit.

Ordinogramme simplifié du processus de production de phosphates alimentaires et fourragers.

Toute dernière technologie de séchage en date

Ingetecsa a récemment mis en service un Séchoir à Spirale qui se profile comme étant une technologie de séchage de nouvelle génération pour ce segment de marché.

Le Séchoir à Spirale s’est avéré être une machine qui présente une série d’avantages uniques par rapport à tous les autres séchoirs :

≡  Une chambre de séchage entièrement statique
≡  Un temps de séchage inférieur à 10 secondes
≡  Un rendement thermique supérieur attesté
≡  Moins d’ortho-phosphates grâce à une température de chauffage plus basse
≡  Calcination moindre du DCP et du MCP
≡  Une machine extrêmement fiable et nécessitant très peu de maintenance
≡  Capable de traiter du DCP pulvérulent mais aussi du DCP ou du MCP en granules sans les endommager

Séchoir unique, idéal pour les phosphates alimentaires et fourragers.

Problèmes typiques des sites de production

Il existe peu de sites de production globaux qui fabriquent du MCP, du DCP et du TCP. Les nouvelles installations sont généralement conçues au départ de concepts théoriques et sur la base d’expériences tirées d’autres processus censés être de même nature. Ces nouvelles unités n’offrent pour la plupart que des taux de disponibilité peu élevés jusqu’à ce qu’elles soient petit à petit améliorées par les opérateurs, par essais et erreurs.

Usuellement, les améliorations apportées ne sont pas suffisamment documentées et sont dès lors rarement utilisées ailleurs. Il n’y a que peu, voire pas d’échanges d’expériences entre les différents producteurs. On peut constater qu’il existe différents plans d’implantation des unités pour un processus strictement identique. Comme il s’agit d’un marché limité, les spécialistes expérimentés susceptibles d’être consultés sont très peu nombreux.

Un processus mal conçu implique une maintenance lourde et une disponibilité réduite.

Les atouts de la spécialisation au moment et là où vous en avez besoin

Ingetecsa est le spécialiste qu’il vous faut. Au cours des multiples améliorations pratiques que nous avons apportées au processus, nous nous sommes forgé une solide connaissance du secteur des phosphates que nous maîtrisons désormais en profondeur.

Les défis du traitement des phosphates destinés à un usage alimentaire résultent principalement du traitement de matières solides. Les réacteurs, malaxeurs et granulateurs, de même que le contrôle du mélange à contre-courant, exercent un impact majeur sur la disponibilité du processus de production.

Chez Ingetecsa, nous avons appris et fait la démonstration qu’il était crucial de pouvoir compter sur une ingénierie de base de qualité et sur la spécification précise des conditions de traitement. L’investissement consenti initialement dans un équipement robuste et correctement dimensionné et conçu est rapidement amorti car les frais d’exploitation et les arrêts intempestifs sont significativement revus à la baisse.

Production parfaite dès le premier lot.

Notre promesse

Nous pouvons être fiers des résultats enregistrés par les installations que nous avons conçues:

≡  Des intervalles de nettoyage allongés jusqu’à (moins d’)une fois par semaine
≡  Une disponibilité considérablement améliorée
≡  Les coûts de maintenance et les pièces détachées sur une période de 10 ans d’utilisation dépassent rarement 3 à 5% des frais d’exploitation annuels de la machine.

Cette ingénierie peut donc être qualifiée de performante.

Si vous êtes intéressé par cette technologie, n’hésitez pas à nous contacter. Nous serons enchantés de vous inviter à discuter de votre projet avec l’un de nos ingénieurs de production expérimentés.

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