Способ получения фосфора

 

: СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Gc9 (11) убц С 01 В 2 02 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHQhhY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ((21) 3378228/23-26 (22) 07.01.62 (46) 15.05.83. Бюл. L" 18 ,,(72) В.Н.Гуляихин, В.А.Ершов и О.М.Тлеукулов (7l) Казахский научно-исследовательский и проектный институт фосфорной промышленности (53) 661.631.4(088.8) (56) l. Позин H.E. Технология минеральных солей, 1970, т.2, с.947-955 °

2. Патент СССР N 577959, кл. С 01 В 25/02, опублик. 1971. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРА, включающий его восстановление из фосфатного сырья в электропечи при нагревании в слое углеродсодержащвго восстановителя, отвод образующихся фосфорсодержащих газов с последующей конденсацией из них фосфора и его отделение от шлама, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью исключения пылеуноса с газами и снижения количества шлама при конденсации, фосфор" содержащие газы отводят через слой углеродсодержащего восстановителя из нижней части электропечи.

1017671

Изобретение относится к технологии производства фосфора, используемого для получения фосфорной кислоты и соединений фосфора.

Известен способ получения фосфора, 5 освоенный промышленностью, включающий загрузку в электротермическую печь фосфорито-кварцито-коксовой шихты, плавление ее с последующим восстановлением фосфора твердым углеродом из плава при 1450- 1550 С. Образующийся фосфорсодержащий печной газ отводят из-под крышки печи и после обеспыливания подают на конденсацию..Шлаковый расплав собирают в ванне печи, где он накапливается и расслаивается на.шлак и феррофосфор, которые затем отводят из ванны печи 1 ) .

Недостатком известного способа является высокий пылеунос (100-200 кг 20 на 1 т росфора), а также большое количество шламов, образующихся при конденсации фосфора (100-300 кг на

1 т фосфора}.

Наиболее близким к изобретению 25 по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфора путем загрузки в электропечь кокса, его нагревания до температуры реакции подачи инертного газа для создания псевдоожиженного слоя, подачи в реактор смеси Фосфата и кварцита, удаления с пода шлакового расплава, а сверху печных фосфорсодержащих газов с последующей их очист-35 кой в электрофильтрах и конденсацией фосфора (2 ) .

Недостатком известного способа является высокая запыленность отходящих газов, способствующая шламообраэованию в системе конценсации. Фосфорсодержащий гаэ уносит из аппарата пыль в количестве 540 кг на 1 т товарного фосфора, состоящую из мелкодисперсного фосфатного сырья, возгонов восстановленного кремния и окислов щелочных металлов. кроме того, в укаэанном процессе на основе пылеуноса образуется 600-900 кг фосфорсодержащего шлама (на 1 т товарного фосфора).

Цель изобретения - исключение пылеуноса с газами и снижение количества шлама при конденсации.

Поставленная цель достигается тем, что восстанавливают фосфор из фосфатного сырья в электропечи при нагревании в слое углеродсодержащего восстановителя, отводом Фосфорсодержащих газов через слой углеродсодержащего восстановителя иэ нижней части электропечи с последующей конденсацией из них фосфора.

Предлагаемые приемы отвода печных газов позволяют исключить пылеунос и снизить количество шлама до 60 кг/т фосфора.

Пример 1. В углеграфитовый реактор диаметром 100 мм насыпают слой кокса грацсостава 10-15 мм и высотой

500 мм. Нагревают кокс электрическим током до 1500 С. На. коксовый слой в течение часа подают мелкодисперсную шихту, состоящую из 15 кг фосфорита, 3 кг двуокиси кремния, грансостав которых 0,01-3 мм и 2 кг кокса размером

10-15 мм.

Продукты восстановления (фосфорсодержащий газ и восстановленный расплав) отводят в копильник через отверстия в поде реактора. Затем газ направляют в конденсатор, где из него выделяют фосфор при орошении водой, а шлак и феррофосфор после их расслоения сливают раздельно. Получают 1,4 кг фосфора, 0,14 феррофосфора и 14 кг шлака с остаточным содержанием P Og

=-0,5i, кроме того, получают 0,075 кг фосфорсодержащего шлама.

Пример 2. Условия ведения процесса аналогичны примеру 1. Отличие - изменение гранулометрического состава фосфатно-кремнистой шихты.

Зависимость количества образующегося фосфорсодержащего шлама от грану= лометрического состава сырья и сравнительная характеристика его с известными техническими решениями представлена в таблице.

1617671 ее»ее»ееее

Ее»ее»а» а»ее»ее»еее е»»е»»»»»

Количествоо образуежегося елама, кг/т РЛ

»»е

Выход фос40 ра, 3

,Способы Грансостав фосфетнокремнистой еикты мм. Предлагаемый 0,01-1

97,8 Отсутствует Отсутствует

97i7

» °

97 5

° фи»

97 7 540 1.6-20

97,8-94,2 100-200 16-20

»м

3-10

Прототип 0 01»5,0

Аналог 10-50 е е»»ее» ее ее

" Образуется эа счет конденсации еоэгонов.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет исключить пылеунос и за счет этого упростить способ, так как отпадает необходимость использовать электрофильры. Кроме того,в 2-10 раз снижается количество шлама при конденсации фосфора.

Составитель Б.Шаронов

Техред О.Неце Корректор И Шулла

Редактор M.Товтин

° Ь

Заказ 3462/25 Тираж 421 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

ОстаточНОО СОДЕР жамме Pg Oе в алака, Ф е,4

0е5

0,6

0,5

0,6-2,2

Степень восста ноэле» ммя фосфора иэ жнхты, Ф

Колмчест» во обраэуецейся ълн, определяется до элект рофнль тра, кг/т Р

Колмчест» во конден сированньх органмческмх соедммеммй, кг/т Р

60,0» .

49 0"

37,0"

600-900

100-300

93 0

93,1

93,2

90 0