Способ получения оксидов фосфора Советский патент 1987 года по МПК C01B25/12 

11

Изобретение относится к технологии переработки фосфатного сырья с получением оксидов фосфора и фосфорной сислоты.

Целью изобретения является удешевление процесса при сохранении высокой степени использования сырья.

П р и м е.р 1. Смешивают 10 г кремнезема (SiOj) и 2,2 г углерода (С),.что соответствует молярному соотношению SiO-:С 1:1,1. Компоненты тщательно перемешивают и помещают в нижнюю часть реактора. Сверху на расстоянии 20 мм от поверхности смеси на ситчатую перегородку помещают 16,5 г трикальцийфосфата (ТКФ). Реактор помещают в лабораторную высокотемпературную печь, нагревают ..до 1850 К и выдерживают при этой температуре в. течение 30 мин. Молярное соотношение ТКФ и SiO в газах, образующихся при взаимодействии Si02 иС, составляет 1:3,1. Степень восстановления ТКФ определяют по анализу твердой фазы, т.е. по удалению фосфора из ТКФ в газовую фазу. Согласно данным степень восстановления составляе 89,9%. Продуктом обработки ТКФ газообразными продуктами является оксид фосфора,

В табл. 1 представлены сравнительные данные по затратам при проведении щэодесса по известному и предложенному техническим решениям.

Таким образом, как следует из табл. 1, удешевление процесса за счет снижения расхода восстановителя составляет 12,34 руб/т.

П р и М е р 2. Смешивают 10 г SiO,, и 2,0 С, что соответствует, молярному соотношению SiOj:С 1:1,0.Компоненты тщательно перемеишвают и помещают в нижнюю часть реактора. На ситчатую перегородку помещают 27,4 г природного фосфорита состава, мас.%: СаО 45,3; 28,6; °Si02 19,7; MgO 2,0; АЦОз 1,4; F 0,2; п.п.,п. 1,1, которьш содержит 17,1 ТКФ. Молярно.е соотношение ТКФ;310 . Реактор

22

с реагирующими веществами нагревают до 1900 К и выдерживают в течение 30 мин. Степень удаления оксидов фосфора в газовую фазу составляет 90,5%.

В табл. 2 представлена зависимость показателей процесса от параметров.

При рАбытке углерода выше соотношения Si02:C 1:1,2 кремнезем восстанавливается до карбида кремния, а

при избытке кремнезема т.е. при соотношении Si02,:C 1, последний остается в виде непрореагировавшего SiO. .

Молярное соотношение ТКФ:310 1:(3,0-3,2) выбрано на основании

того, что при соотношении ТКФ:SiO больше 1:3,2 продуктом восстановления ТКФ является фосфор, а при меньшем 1:3,0 ТКФ не поочностью восстанавливается.

Предлагаемый интервал температур обусловлен тем, что при температуре ниже 1850 К мюнооксид кремния разлагается до SiOj и Si. .Повышение температуры выше 1950 К не-приводит к

значительному увеличению выхода оксидов фосфора.

В табл. 3 представлена зависимость показателей ггроцесса от порядка операций.

Формула изобретения Способ получения оксидов фосфора из сырья, содержащего трикальцийфосфат, при высокой температуре с использованием смеси кремнезема с угле- родсодержащим восстановителем, отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса при сохранеНИИ высокой степени использования сы- рь.й, используют смесь кремнезема с углеродсодержащим восстановителем с молярным соотношением 1:(1,О-1,2), смесь нагревают до 1850 - 1950 К и

образуюш;имися газами, содержащими монооксид кремния, обрабатьшают сырье при темпефатуре смеси и молярном соотношении трикальцийфосфат : монооксид кремния 1: (3,0 - 3,2).

Сырье и материалы , т:

Таблица 1.

Редактор О. Бугир

Составитель С. Лотхова

Техред и.Попович Корректор Т. Колб

Заказ 2267/21 Тираж 455Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-Полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

Таблица 3

Изо0ретение относится к технологии переработки фосфатного сырья с получением оксидов фосфора и фосфорной кислоты и позволяет удешевить процесс при сохранении высокой степени использования сырья. 10 г кремнезема смешивают с 2,2 г углерода, что соот- .ветствует молярному соотношению SiO : :С 1:1,1. Компоненты перемешивают . и помещают в нижнюю часть реактора. Сверху на расстоянии 20 мм от поверхности смеси на ситчатую перегородку помещают 16,5 г трикальцийфосфата (ТКФ). Реактор помещают в лабораторную высокотемпературную печь, нагревают до 18.50 К и вьщерживают при этой температуре в течение 30 мин. Молярное соотношение ТКФ и SiO в га- зах,образующихся при взаимодействии SiO и С, составляет 1:3,1. Степень восстановления ТКФ определяют по анализу твердой фазы, т.е. по удалению фосфора из ТКФ в газовую фазу. Степень восстановления составляет 89,9%. 3 табл. е СЛ