Способ получения фосфора Советский патент 1983 года по МПК C01B25/27 

(Л

с

S

с

4j Изобретение относится к технологи производства фосфора, используемого для получения фосфорной кислоты и СО единений фосфора. Известен способ получения фосфора освоенный промышленностью, включающи загрузку в электротермическую печь фосфорито-кварцито-коксовой шихты, плавление ее с последующим восстанов лением фосфора твердым углеродом из плава при l SO-ISSO C. Образующийся фосфорсодержащий печной газ отводят из-под крышки печи и после обеспылив ния подают на конденсацию..Шлаковый расплав собирают в ванне печи, где о накапливается и расслаивается на шла и феррофосфор, которые затем отводят из ванны печи .1 . Недостатком известного способа является высокий пылеунос (100-200 к на 1 т фосфора), а также большое количество шламов, образующихся при конденсации фосфора (100-300 кг на 1 т фосфора). Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфора путем загрузки в электропечь кокса, его нагревания до температуры реакции родачи инертного газа для создания псевдоожиженного слоя, подачи в реактор смеси фосфата и кварцита, удаления с пода шлаковог расплава, а сверху печных фосфорсодержащих газов с последующей их очис кой в электрофильтрах и конденсацией фосфора 2 . Недостатком известного способа является высокая запыленность отходящих газов, способствующая шламообразованию в системе конценсаций. Фосфорсодержащий газ уносит из аппарата пыль в количестве кг на 1 т товарного фосфора, состоящую из мелкодисперсного фосфатного сырья, возгонов восстановленного кремния и окислов щелоч ных металлов. Кроме того, в указанном процессе на основе пылеуноса образуется 600-900 кг фосфорсодержащего шлама (на 1 т товарного фосфора). 712 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 из нижней части электропечи с последующей конденсацией из них фосфора. Предлагаемые приемь отвода печных газов позволяют исключить пылеунос и снизить количество шлама до 60 кг/т фосфора. Пример 1. В углеграфитовый 100 мм насыпают слой реактор диаметром 10-15 мм и высотой граусостава кокса 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 I, кг фосфора. О, I феррофосфора и 1 кг шлака с остаточным содержанием PnOf 0,5, кроме того, получают 0,075 кг фосфорсодержащего шлама. П р и м е р 2. Условия ведения процесса аналогичны примеру 1, Отличие - изменение гранулометрического состава фосфатно-кремнистой шихты. Зависимость количества образующегося фосфорсодержащего шлама от грану ометрического состава сырья и сравнительная характеристика его с известными техническими решениями представлена в таблице.

Обрвэуптея за счет конденсации возгонов.

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.