Nitrophosphates

Les nitrophosphates constituent une famille d'engrais composés azotés et phosphatés, élaborés par digestion de la roche phosphatée à l'aide d'acide nitrique, seul ou en mélange avec de l'acide sulfurique ou phosphorique, avec éventuel neutralisation par l'ammoniac^[1]. Leur azote se répartit entre forme ammoniacale et forme nitrique, tandis que leur phosphore présente une solubilité partielle dans l'eau et complète en citrate ammonique neutre^[1].

Procédé de fabrication

La voie nitrophosphate, également désignée procédé Odda, se caractérise par l'utilisation d'acide nitrique pour l'attaque de la roche phosphatée, suivie d'un refroidissement de la solution de digestion permettant de séparer les ions calcium sous forme de cristaux de nitrate de calcium tétrahydrate^[2]. Cette méthode évite la formation de phosphogypse, contrairement aux procédés à base d'acide sulfurique^[2]. L'installation est généralement intégrée à des unités de production d'ammoniac, d'acide nitrique et d'ammonitrate calcaire^[2]. En Europe, cinq sites exploitent ce procédé : BASF à Anvers, AMI à Linz, Lovochemie à Lovosice, et deux unités Yara à Porsgrunn et Glomfjord^[3]. La capacité des installations varie de quelques centaines à plus de 3 000 tonnes par jour ; une usine de taille type produit environ 50 tonnes à l'heure, soit 1 200 tonnes par jour ou 350 000 tonnes par an^[3].

Caractéristiques agronomiques et usages

Les nitrophosphates présentent une fraction azotée répartie par moitié entre forme ammoniacale et forme nitrique^[4]. La solubilité hydrique du phosphore oscille entre 30 et 85 % selon les grades, le reste étant citrate soluble^[1][4]. Les produits à faible teneur en phosphore hydrosoluble s'avèrent plus efficaces en sol acide ou de fertilité phosphatée moyenne, notamment pour les cultures de longue durée, tandis qu'une solubilité hydrique d'au moins 60 % est généralement préférée en sol neutre à alcalin pour les cycles courts^[4]. Le grade 23–23–0, fréquemment cité comme exemple, illustre les spécifications techniques de ce type d'engrais : selon les normes internationales courantes, la teneur maximale en eau est fixée à 1 % en masse, tandis que des spécifications élaborées à partir de l'expérience indienne portent ce seuil à 1,5 %^[1]. Pour ce même grade, l'azote total doit atteindre 23 % au minimum, avec au moins 11,5 % d'azote ammoniacal et au plus 11,5 % d'azote nitrique ; le P₂O₅ soluble en citrate ammonique neutre doit être d'au moins 23 %, dont 18,5 % hydrosolubles au minimum^[1].

Marché et commerce

Le marché des engrais azotés, segment auquel appartiennent les nitrophosphates, se distingue par une fragmentation marquée en raison de la large disponibilité des matières premières fondamentales que sont le gaz naturel et l'air^[5]. Cette dispersion contraste avec la concentration plus prononcée des marchés phosphaté et potassique, dominés par quelques pays détenteurs de gisements de roche phosphatée ou de minéraux potassiques^[5]. En 2023, les trois principaux pays producteurs de potasse représentaient environ 70 % du marché mondial, tandis que l'industrie azotée restait éclatée entre de nombreux acteurs dont CF Industries, Yara, Nutrien, Ostchem, OCI, TogliattiAzot, Koch et EuroChem^[5]. La consommation d'engrais composés en Europe occidentale s'établissait, au début des années 2000, à 2 171 kt d'unités azotées, 1 739 kt de P₂O₅ et 2 253 kt de K₂O pour les NPK, auxquelles s'ajoutaient 461 kt de N et 807 kt de P₂O₅ pour les NP^[3][6].

Aspects environnementaux et réglementaires

La voie nitrophosphate génère des émissions spécifiques différentes de celles de la voie aux acides mixtes. Les rejets issus de la digestion de la roche et de la conversion du nitrate de calcium tétrahydrate se montent à 1,2 kg d'azote total et 0,4 kg de P₂O₅ par tonne de produit^[7]. L'étape de neutralisation, granulation, séchage et enrobage émet quant à elle 0,2 kg d'azote total et 0,03 kg de fluorures par tonne de NPK, des valeurs identiques à celles de la voie aux acides mixtes pour ces postes^[7]. La teneur en cadmium des rejets de la section digestion atteint 0,0014 kg par tonne, soit 1,4 g/t^[7]. L'absence de production de phosphogypse constitue un avantage environnemental notable de cette voie par rapport au procédé à l'acide sulfurique^[2].