ТЕХНИЧЕСКАЯ '" БИБЛИОТЕКД Советский патент 1969 года по МПК C01B25/02 

ИтобреТе1п-1е относится к области получения элементарного фосфора восстановлением фосфоритов газалпг.

Известны сиособы иолучения фосфора путем восстановления ириродных фосфоритов метаном в смеси с водородом и окисью углерода при высокой температуре.

Эти способы практически не были осуществлены. Что касается других сиособов, то в них применяют для восстаиовления не молекулярный метан, а углерод пиролиза метана. Зти способы проводят при более высокой темTiepaType и с меньшей скоростью восстановления. Предлагаемый способ отличается тем, что с.месь для восстановления берут с содержанием 10-ЗОо/о метана.

Способ позволяет снизить пиролиз метана.

Споеоб осуществляют по ирилагаемой технологической схеме.

Шихту, иредставляющую собой смесь мелкоизмельчеиного фосфора с двуокисью кремния в соотношении 1 : 3, подают из буикера / в шнековый питатель 1, затем - в реактор 3, где происходит реакция восстановления фосфорита смесью + СО или метано-водородной смесью до элементарного фосфора.

(разбавители метана, СО и Нз, в реакции не участвуют).

Реактор представляет собой цилиндриче скнй аппарат с внутренними фарфоровыми стенкамп (диаметр реактора 200 мм, высота взвешенного слоя 800 мм высота неиодвнжного слоя 300 мм}.

Нижняя зона реактора (до распределительной решеткп) - зона нагрева исходной газовой смеси до температуры от 1000 до 1300°С. Псходную восстановительную смесь объемное соотношен е СН4: (Но + СО) 1 : 3 подают в реактор 3 со скоростью псевдоожижения, равной 0,05 м/сек, из электронагревателя 4.

Количество подаваемого в реактор газа зависит от двух факторов: от расхода газа на реакцию и от расхода газа, иеобходимого для исевдоожиження. Над распределнтельной решеткой реактора расположена реакционная зона. Здесь температура шихты и газовой емееи равна 1300°С.

Отходяшие из реактора газы вмеете с газообразным фосфором направляют в циклон 5, где очищают от иыли, образующейся в результате истирания частиц в зоне реакции. (Очищенный от пылп газ из циклона 5 направляют в теплообменник 6 для охлалчдения до 320°С. Охлажде}1ный газ наиравляют в орошаемый водой скруббер 7. Здесь в результате сильного охлаждения фосфор конденсируется, и вместе с промывными водами его направляют в отстойник. Выход фосфора достигает 950/0 от Р-зОб фосфорита.

Остаточный газ, состоящий главным образом из СО и На, в скруббере 7 охлаждают до температуры 40°С. Сконденсированный фосфор вместе с водой собирают в сборник 8.

Отходящие газы (СО + На) с температурой 40°С направляют в газодувку 9. Газодувками 9 и 10 соответственно СО + Н2 и СН4 в соотнощении 3 : 1 подают в смеситель 11 и затем - в теплообменник 6. Здесь восстановительная смесь охлаладает газы после реакции до 320°С, а сама нагревается. Так как газы после реакции нельзя охлаждать до температуры ниже 320°С, здесь предусмотрена байпасная линия для восстановительной смеси.

Из теплообменника 6 босстановительную смесь, нагретую до 605°С, направляют в электронагреватель 4, где температуру газа доводят до 1000°С, а затем - в нижнюю часть реактора 3, где происходит дальнейшее нагревание до 1300°С. Шихту после реакции (щлак) подают в сборник 12, а оттуда - в отвал.

Предмет изобретения

Способ .получения фосфора путем восстановления природных фосфоритов метаном в смеси с водородом и окисью углерода при высокой температуре, отличающийся тем, что, с целью снижения пиролиза метана, смесь для восстановления берут с содержанием 10- ЗОо/в метана.

Ato аке