Способ получения фосфора

 

Изобретение относится к технологии получения фосфора электротермическим методом. Целью изобретения является интенсификация процесса, повышение степени извлечения фосфора и снижение запыленности образующихся печных газов. Способ заключается в восстановлении фосфорита в присутствии флюсующих добавок твердым углеродсодержащим восстановителем с удельным объемом пор диаметром более 10 мкм, равным 0,065-0,095 см<SP POS="POST">3</SP>/г. 1 табл.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ6ЛИН (19) (111 (51) 5 С 01 В 25/027

ПРИ П.(НТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭ06РЕТЕНИЯМ И ОП(РЫТИЯМ

1 (21) 4374617/31-26 (22) 08.02.88 (46) 30.04.90. Бюл. й- 16 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) В.А. Ершов, Б,А,Лавров, А.П.Мельник, M,Ä.Бескин, Н.В.Артищева, И,Н.Харламова и А,С.Слепченко (53) 661.631(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 497821, кл. С О1. В 25/027, 1974. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРА

Изобретение относится к технологии получения фосфора злектротермическим методом.

Цель изобретения — интенсификация процесса, повышение степени извлечения фосфора и снижение запыленности образующихся печных газов, Пример, В тигель загружают

100 г фосфорита жанатас, 7 г кварцита и 10 г кокса металлургического Череповецкого завода с различным удельным объемом пор.Кокс загружают в виде кубика со стороной 20 мм. Тигель накрывают герметично кварцевым цилиндром с отводной трубкой для сбора отходящих газов„ Тигель нагревают о в индукционной печи до Т = 1450 С.

После расплавления шихты кокс утапливают в ней эа счет груза, помещаемого сверху кокса, В цилиндре создается давление, равное 0,4 атм, Время выдержки 30 мин, Отходящий газ через систему пылеотбора подают в систему конденсации

2 (57) Изобретение относится к технологии получерия фосфора электротермическим методом. Целью изобретения является интенсификация процесСа, повышение степени извлечения фосфора и снижение запыленности образующихся печных газов. Способ заключается в восстановлении фосфорита в присутствии фцюсующих добавок твердым углеродсодержащим восстановиетлем с удельным объемом пор диаметром более

10 мкм, равным 0,065-0,095 смз/г.

1 табл. фосфора, Количество пыли в отходящем газе определяют как сумму пыли, уловленной в фильтре, и пыли, содержащейся в фосфоре, отнесенной к объему отходящего газа, Остаточное содержание Р

Мй

Р 05 в шлаке, степень извлечения фосфора определяются химическим ана- © лизом.

Cb

Влияние удельного объема пор диа- 4щ метром более 10 мкм в восстановителе 4Ь на показатели процесса представлены в таблице, (ий.

При атмосферном давлении фосфатокремнистый расплав не смачивает поверхность углеродистых материалов.

Однако поскольку в фосфорной печи существует углеродная зона, представ" ляющая собой слой расплава с утопленным в нем восстановителем, то на кусок восстановителя в этой зоне дей-. ствует гидростатическое давление, определяемое толщиной слоя расплава.

Расчет показывает, что в нижнем слое углероднай зоны давление расплава

1560471

15

Восствновитель

Текннческнй аналнэ

Зольно

Х лера ры, льный ем Че

>3/ã иыле н сть эа, г/нн э тантк ости есса, ! нии

Уголь марки Т Красногорс" кого раэреэа Куэбасса

Сиецкокс МК> 3

Кокс металлургический

Сиецкокс нэ кирнык углей

Гиецкокс иэ хнрньс> углей+ 30Õ гаэовык углей

Сиецкоке высокоэоивль ньа1 иэ НлиянояЛаыеииого угля

Сиецкокс с добавкой в инкту 302 гоаоеык углей

Сиецкокс иэ гаэоеык углей м.Киселевская

Полукокс еысокоэональньа1 (итвастный сносов) 5,0

l,5-z,о

1 5

1,3

0,22

0 05

О,О6 о,оз

10,5

1Î-i3

11,3

1О,В

0,4

0 ° 35

0 65

0,4

О,012

0,0И

0,034

0,065

2,37

1,93

1,65

В9

90, l

9В

В2

72

4,7

5,1

9,4

1u,z

9S,5

0,З7

1,5

1 ° 2

0,03 0 068

11,З

О07 О,ОВ2

2З,г

i>5

0 5

99,1

1,О о,в.

l2 5

0,52

i,7

0,065 О, 095

99,2

lZ,3

ВО

0,52

1>9 o,О7 .5,75 0,4

О,107

99>4

0,5

1З,О

7 ° 3

1,В

0,02

91,7

2,7 составляет порядка 0,4 атм. При этом давлении расплав задавливается в поры восстановителя, причем размер пор, заполняемых расплавом, зависит от температуры расплава, содержания

8 02 э Р20 и г.д.

Экспериментальные исследования показали, что минимальный диаметр пор, в которые проникает расплав при давлении 0,4 атм, 10 мкм. Таким образом, в реакции участвует практически весь объем крупных пор. Исследования показали также, что такой параметр как пористостьэ не коррелирует со скоростью процесса, что объясняется суммарной пористостью всех пор независимо от их размера.

Существуют материалы (спецкокс из уг- 20 лей СС, тощий уголь}э пористость которых достаточно высока (до 307.) при практически полном отсутствии пор крупнее 5 мкм, Опытно-промышленные испытания таких заменителей ме- 25 таллургического кокса, как спецкокс и тощий уголь, на печах РК3-48Ô и

РК3-80Ф показали их непригодность для производства фосфора, несмотря на то, что УЭС, содержание влаги, се- 30 ры, летучих из этих материалов практически не отличаются от соответствующих показателей кокса. Причиной является низкое значение удельного объема пор крупнее 10 мкм: V 0,012 и

0,011 смэ/г у тощего угля и спецкокса соответственно.

Все виды металлургического кокса имеют удельный объем макропор V от

3

„д„от, 03 до О, 055 см /г. Так, кокс Череповецкого завода имеет V =О 03чаво э

О, 34 смз /r, а самый пористый кокс Енакиевского завода имеет V94, = 0,05О, 055 смз /r.

Использование восстановителя с удельным объемом пор V О 0653 ЭА То

0,095 см /г позволяет увеличить скорость процесса, снизить запыленность печного газа ниже регламентных 80 г/нм

3 и уменьшить остаточное содержание

Р О г в шлаке.

Применение восстановителей с

7 д,о > 0,095 смэ/г не позволлет достигнуть поставленной цели, так как увеличение макропористости материала уменьшает его прочность и повышает истираемостьэ что в условиях процесса значитель но увеличивает з апыленнос ть отходящих газов.

Формула из об ре т ения

Способ получения фосфора, включающий восстановление фосфорита в присутствии флюсующих добавок твердым углеродсодержащим восстановителем при высокой температуре, с последующим выделением продукта из образующихся газов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, повышения степени извлечения фосфора, используют, углеродсоде11жащий восстановитель с удельным объемом пор диаметром более 10 мкм, равным 0,065-0,095 см /г.