Способ извлечения фосфора из газов печей производства фосфора

 

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФОСФОРА ИЗ ГАЗОВ ПЕЧЕЙ ПРОИЗВОДСТВА ФОСФОРА, включающий двустадийное охлаждение газов водой, сбор сконденсированного фосфора и его отделение от шлама, отличающийся тем, что, с целью снижения количества шлама и содержания в нем фосфора, перед охлаждением газы обрабатывают в течение 0,15-2 с парами воды с температурой 140-350°С, подаваемыми в количестве 10-100 г/м газов. §

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСЙУБЛин (191 (и) 3(Ю С 01 В 25/027

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО дЕлАм изОБРетений и ОтнРытий

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3361048/23-26 (22) 04.12.81 (46) 1,5 05 83 Бюл. и 18 .(72) К.А.Шиманский, А.В.Степанов, Л.М.Воложин, Ю.И.Воронов, А.Г.Мосягин, В.П.Павлов, А.Я.Эфа, В.М.Кириллов и E.À.ÍàçàðîB (71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный . институт основной химической промышленности .и Джамбульское производственное объединение "Химпром" им. Ленинского комсомола Казахстана (53) 661 631.4(088.8) (56) 1..Патент США и 3068070 кл. 23."223, опублик. 1962.

2. Позин М.Е. Технология минераль- . ных солей. 1974, т.2, с.946-954.. (54)(57) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ фОСфОРА ИЗ

ГАЗОВ ПЕЧЕЙ ПРОИЗВОДСТВА фОСфОРА, включающий двустадийное охлаждение газов водой, сбор сконденсированного фосфора и его отделение от шлама, отличающийся тем, что, с целью снижения количества шлама и со-.. держания в нем фосфора, перед охлаждением газы обрабатывает е течение

0,15-2:с парами воды с температурой

140-350 С, подаваемыми в количестве о

10-100 r/ì газов.

1 1017

Изобретение относится к технологии электротермического производства, в частности к извлечению фосфора иэ отходящих газов фосфорных печей.

Известен способ извлечения фосфора 5 из газов печей производства фосфора путем их орошения жидким фосфором.

При этом температуру орошающего фосфора выбирают, исходя иэ условий ми нимального туманообразования (1 j . .Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ из" влечения фосфора из отходящих газов фосфорных печей путем охлаждения этих газов водой, при этом на первой ступени конденсации происходит .резкое охлаждение газов с 150-400ОС до . 55-65 С, что приводит к интенсивно-. му образованию тумана фосфора. Обра" 20 эовани тумана. фосфора происходит на центрах, которыми являются пыль, всегда присутствующая в отходящих газах. На этой ступени выделяется основное количество фосфора, затем предварительно охлажденные газы поступают во вторую холодную ступень конденсации, работающую при температуре ниже точки плавления фосфора. Сконденсированный фосфор, и шлам собирают в зо емкостях, где происходит отстаивание фосфора и отделение шлама (2 1 ..

Недостатками известного способа являются значительное количество образующегося шлама и сравнительно высо- З кое содержание фосфора в шламе, количество шлама составляет 40-423, а содержание фосфора в нем 70-724.

Целью изобретения является уменьшение количества образующегося шлама 4 и снижение содержания фосфора в шламе. .Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения фосфо- ра из отходящих газов фосфорных печей, включающем двухстадийное охлаждение газов водой, сбор сконденсированного фосфора и отделение фосфора от фосфор.ного шлама, отходящие газы перед охлаждением водой подвергают обработке парами воды при 140-350 С в течение

0,15-2 с, при этом пары воды подают в . количестве 10-100 г/м отходящих газов.

Предварительная обработка печных газов водяным паром позволяет снизить количество шлама до 203 и содержание фосфора в нем до 57-584.

Пример Ч. В электропечи типа

РКЗ-48ф с установленной мощностью

4S мВА проводят восстано ление .Фосфоритной руды Кара-Тау. Печь работает на мощности 35 мВА на одной системе электрофильтр-конденсатор фосфора.

При этом образуется 9000 нм /ч газа с температурой 260 С, содержащих 300350 г/ям фосфора и 80 г/ни пыли.

Отходящие газы фосфорной пени подвер- . гают очистке в электрофильтре до содержания пыли 1,5-2,5 г/нм . Отходящие из электрофильтра газы подвергают обработке водяным паром с температурой 140 С. Водяной пар подают в количестве 100 г на 1 м отходящих газов, время обработки 0,2 с. После об" работки водяным паром отходящие газы подвергают охлаждению циркулирующей водой до 55-65оС. Сконденсировавшийся фосфор собирают в емкости и отстаивают. Охлажденные до 55-65оC газы подвергают на второй ступени дополнительному охлаждению до 20-30 С для более полного извлечения фосфора..

Количество образующегося шлама 22, при этом состав шлама следующий, 3:

Р - 59,7; твердая фаза - 1,9.

П р и и е р 2.. В электропечи;типа

РКЗ-48ф с установленной мощностью

48 мВА проводят восстановление фосфоритной руды Кара-Тау. Печь работает на мощности 35 мВА на одной системе электрофильтр-конденсатор фосфора.

При этом образуется 9000 нм /ч газа с температурой 260 С, содержащих

300-350 r/íì фосфора и 80 г/нм пыли. Отходящие газы фосфорной печи подвергают очистке в электрофильтре до. содержания пыли !,5-2,5 г/нмА.

Отходящие иэ электрофильтра газы подвергают обработке водяным паром .с температурой 200 С. Водяной riap подают в количестве 25 г на 1 м, время .обработки 0,2 с. После обработки водяным паром отходящие газы под1 вергают охлаждению циркулирующей водой до 55-65оС. Сконденсировавшийся фосфор собирают s емкости и отстаивают.Охлажденные до 55-65 С газы подвергают на второй ступени дополнительному охлаждению до 20-30 С для более полного извлечения фосфора..Количество образующегося шлама 223, его состав следующий,4: Р, -63,8;.твердая фаза - 1,8.

Пример 3. В электропечи типа

РКЗ-48ф с установленной мощностью

48 мВА проводят восстановление фосфоритной .руды Кара-Тау. Печь работает на мощности 35 мВА на одной системе

Состав шлама, Параметры процесса КолиПример, М чество шлама, Ф

Время обработки, с

Температура подаваемого па-. ра,. С

Количество.подав аемого пара, г/нмотходящих газов

Твердея фаза

Примечание

02 40- 718 55

62,1 2,5

63 8 1,8

61,1 1,9

62,0 1,9

«4»

f о

100

140 25. 0,2 25

200 25 . 0,2 . 22

350 25 0 2 2-1

450 . 25 0,2. 21

Возрастают потери фосфора иэ-за взаимодействия riapoe воды с фосфором с образованием РНЗ

Недостаточно воды для cosдания гидратной оболочки на пылевых частицах .

69 1 4,9

0,2 42

140 . 1140 10 02 33

:." 1ЬО 25 0,2 22

140 .. 100 . 0,2 22

140 : 200 0,2 20

6S;3 2 7

59,3 1,9

59,:7 1,9

60,0 2,0

Нерационально ввиду большого расхода пара

140 25 0,1 42 75 7 5 9

Времени недостаточно для осуществления..контакта пара со всеми частицами пыли и протекание гидратации поверхности пыли.

30 65,2 2,3

22, 58 3 1 8

21 57,8 1 7

20 57 4- 1 6.140 25 0,15

140 25 0 ã

140. 25 2

140 25

Нецелесообразно по конструктивным соображениям

3 1017670 . 4 электрофильтр-конденсатор фосфора. до 55-65 С. Сконденсировавшийся фосфор

При этом образуется 9000 нм / газа собирают в емкости и отстаивают. Охс температурой 260 С, содержащих 300- лажденные до 55-65оС подвергают на

350 г/нм3 фосфора и 80 г/нм пыли. второй ступени дополнительному охлажОтходящие газы фосфорной печи подвер- з дению до 20-30 С для более полного гают очистке в электрофильтре до со- извлечения фосфора. Количество обрадержания пыли 1,5-2,5 г/нм . Отходя- эующегося шлама 21, его состав слещие из электрофильтра газы подвергают дующий, 3: Р+ .- 61,1; твердая фазаобработке водяным паром с температу- 1,9.

Рой 350 С. Водвной паР подают в коли- а Изменение количества образующегося, честве 25 кг на 1 и З отходящих газов, шлама и его состава при варьировании времяобработки 0,2 с После обработ- температуры подаваемого пара, колики водяным. парой отходящие газы под- чества пара и времени обработки предвергают охлаждению циркулирующей водой ставлено в таблице.

Составитель Б.Шаронов

Редактор M.Tîâòèí Техред,С.Мигунова Корректор И.Шулла

Заказ 3467/25 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35 Раушская наб., д. 4/5 7

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ю 10

Как видно из таблицы, оптимальным является следующий режим обработки: о, Температура паров воды 140-350 С;

Время обарботки 0,15-2 с;

Расход пара 10-100 г/м отходящих з газов.

Таким образом предлагаемый способ позволяет уменьшить количество образующихся шлемов в 1,5-2 раза, снизить содержание фосфора в шламе на

1 7670 6

5-7ь и содержание, твердой фазы в 22,5 раза эа счет ее удаления со сточными водами, а также увеличить выход фосфора из образующихся шламов на

s 47-64Ж.

Экономический эффект от использования изобретения при мощности производства фосфора 100 тыс. т/r в 51о g млн. руб.