Способ получения фосфора Советский патент 1990 года по МПК C01B25/27 

Изобретение относится к способам получения желтого фосфора, применяемого для производства термической фосфорной кислоты и технических фосфатов ,

Известен способ получения фосфора путем электротермической переработки фосфатного сырья, очистки образующихся печных газов от минеральных частиц, обработки газов кремнаиорга- ническими соединениями при 300-400 С с последующей конденсацией из них фосфора.

Известен также способ получения фосфора путем электротермической переработки фосфатного сырья, очистки образующихся печных газов от минеральных частиц, обработки газов парами

или эмульсиями высших жирных кислот с числом атомов углерода в цепи 20- 24 с последующей конденсацией из них фосфора.

Недостатком указанных способов являются большие потери фосфора за счет окисления (1,5-3,0%).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфора, включающий загрузку в электропечь шихты, состоящей из фосфатного сырья, флюса и твердого восстановителя, возгонку фосфора при повышенной температуре, очистку об- . разующихся печных газов от минеральных частиц с последующей конденсацией из газов фосфора.

Недостатком известного способа являются большие потери фосфора за счет окисления до 2,8% и образования шлама до 22%.

Цель изобретения снижение по терь фосфора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу получения фосфора, включающему подачу в электропечь шихты, состоящей из фосфатного сырья, флюса и твердого восстановителя, возгонку фосфора при повышенной температуре, очистку образующихся печных газов от минеральных частиц и конденсацию фосфора из газов, в электропечь вместе с шихтой загружают парафин в количестве 0,05-0,1% от веса фосфатного сырья.

Подача в электропечь парафина в соответствующем количестве позволяет сократить потери фосфора за счет окисления до 0,5% и исключить шламо- обраэование.

Пример 1. В реактор, запол ненный азотом и нагретый до 500 С, загружают смесь, состоящую из 100 г фосфорита с размерами кусочков 8- 10 мм и 100 мг парафина (0,1% от веса фосфорита), затем через слой этой смеси пропускают 100 л азота, нагретого до t 300°C и содержащего 10 г паров фосфора (0,1 г/л) и 10 г тонкодисперсной пьши - коттрельной пыли (0,1 г/л). Газ из реактора поступа- ет в гидрозатвор-ловушку, где конденсируется фосфор и улавливается пыль, а очищенный газ выбрасывается в атмосферу. В конце опыта в конденсаторе четко различают три сло нижний слой - чистый фосфор; средний слой - вода; верхний слой - пыль, покрытая тонким слоем парафина, а потому не смачиваемая водой, В кондесаторе получено 10 г фосфора. Потери фосфора со шламом отсутствуют, Выход фосфора в товарный продукт из газов составляет 100%, Потери фосфора на

окисление 0,5%.

i

Ц р и м е р 2, Процесс осуществляют аналогично примеру 1, за исключен ем того, что температуре в реакторе составляет 300°С. В конденсаторе обнаружено 9,5 г фосфора 0,5 г фосфора перешло в шлам. Выход фосфора 95%

ПримерЗ. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, за исключением того, что температура в реакторе составляет 350°С, В конденсаторе обнаружено 9,8 г фосфора, 0,2 г фосфора перешло в шлам, выход фосфора

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

П р и м е р 4. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, за исключением того, что температура в реакторе составляет 400°С, В конденсаторе обнаружено 10 г фосфора. Шлам не образуется, Выход фосфора 100%.

П р и м е р 5, Процесс осуществляют аналогично примеру 1, за исключением того, что парафина взято 75 мг (0,075%), В конденсаторе обнаружено 10 г фосфора. Шлам не образуется. Выход фосфора 100%.

П р и м е р 6, Процесс осуществляют аналогично примеру 1, за исключением того, что парафина взято 50 мг (0,05% от веса фосфорита). В конденсаторе обнаружено 9,9 г фосфора, 0,1 г фосфора перешло в шлам, Выход фосфора 99%.

Пример. Процесс осуществля ют аналогично примеру 1, только без парафина. В конденсаторе обнаружено 7,5 г фосфора, 2,5 г фосфора перешло в шлам. Выход фосфора 75%.

ПримерЗ. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, за исключением того, что газ из реактора поступает в систему холодильников, т.е. газ не имеет непосредственного контакта с водой, а охлаждается через стеклянную стенку (модель сухой конденсации),

Уловлен практически весь фосфор. Фосфор находится под слоем пьши. Когда эту смесь смешивают с водой, то фосфор оседает на дно. Выход фосфора 100%. Покрытая пленкой парафина пыль не взаимодействует с фосфором.

При подаче парафина в количестве меньше 0,05% от веса фосфорита увеличиваются потери фосфора из-за шла- мообразования и окисления до уровня известного способа, а при подаче в количестве больше 0,1% ухудшается качество фосфора.

Таким образом, способ позволяет исключить шлакообразование и снизить потери фосфора за счет окисления в раз.

Способ получения фосфора, включающий подачу в электропечь шихты, состоящей из фосфатного сырья, флюса и твердого восстановителя, возгонку фосфора при повышенной температуре, очистку образующихся печных газов от минеральных частиц с последующей конденсацией из них фосфора, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь фосфора, вместе с шихтой в электропечь подают парафин в количестве 0,05-0,1% от веса фосфатного сырья.