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

Изобретение относится к технологии получения фосфора электротермическим 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 о Кокс загружают в виде кубика со стороной 20 мм. Тигель накрывают герметично кварцевым цилиндром с отводной трубкой для сбора отходящих газов Тигель нагревают в индукционной печи до Т 1450 С. После расплавления шихты кокс утапливают в ней за счет груза, помещаемо го сверху кокса, В цилиндре создается давление, равное 0,4 атм. Время выдержки 30 мин.

Отходящий газ через систему пыле- отбора подают в систему конденсации

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 P-2U5 в шлаке, степень извлечения фосфора определяются химическим анализом,

Влияние удельного объема пор диаметром более 10 мкм в восстановителе на показатели процесса представлены в таблице.

При атмосферном давлении фосфато- крёмнистьш 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 действует гидростатическое давление, определяемое толщиной слоя расплава, Расчет показывает, что в нижнем слое углеродной зоны давление расплава

сл

G)

Јь

гсЛ.

составляет порядка 0,4 атм. При этом давлении расплав задавливается в поры восстановителя, причем размер пор, заполняемых расплавом, зависит от температуры расплава, содержания 8Юг, P20j- и т.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 пористость, не коррелирует со скоростью процесса, что объясняется суммарной пористостью всех пор независимо от их размера. Существуют материалы (спецкокс из углей СС, тощий уголь), пористость которых достаточно высока (до 30%) при практически полном отсутствии пор крупнее 5 мкм. Опытно-промышленные испытания таких заменителей металлургического кокса, как спецкокс и тощий уголь, на печах РКЗ-48Ф и РКЗ-80Ф показали их непригодность для производства фосфора, несмотря

Все виды металлургического кокса

имоют удельный объем макропор Уудл, от 0,03 до 0,055 см3/г. Так, кокс Череповецкого завода имеет V.

0,03С7 УА 10

0,34 см-5/г, а самый пористый кокс Ена- кневского завода имеет VVA 0,05- 0,055 см31г.

Использование восстановителя с удельным объемом пор Vv i0 0,065- 0,095 см /г позволяет увеличить скорость процесса, снизить запыленность печного газа ниже регламентных 80 г/нм3 и уменьшить остаточное содержание P-jO в шлаке.

Применение восстановителей с vyA о 0,095 см3/г не позволяет достигнуть поставленной цели, так как увеличение макропористости материала уменьшает его прочность и повышает истираемость, что в условиях процесса значительно увеличивает запыленность отходящих газов. Формула изобретения

Способ получения фосфора, включающий восстановление фосфорита в присутствии флюсующих добавок твердым углеродеодеркащим восстановителем при высокой температуре, с последую

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 см³/г. 1 табл.

на то, что УЭС, содержание влаги, се зо Ч™ выделением продукта из образуюры, 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 35 0,011 у тощего угля и спецкокса соответственно. 1

щихся газов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, повышения степени извлечения фосфора, используют углеродсодер жа- щий восстановитель с удельным объемом пор диаметром более 10 мкм, равным 0,065-0,095 см3/г, i