Способ получения фосфата Советский патент 1976 года по МПК C01B25/02 

1

Изобретение относится к технологии иолучения фосфора, применяемого для производства фосфорной кислоты, фосфорных удобрений и т. д.

Известен способ получения фосфора путем восстановления фосфоритов в присутствии флюсующих добавок при повышенных температурах газообразным восстановителем, в состав которого входит 10-30% метана и остальное окись углерода и водород 1. Недостатком известного способа является низкая концентрация фосфора в отходящих газах.

Известен также способ получения фосфора путем восстановления фосфоритов в присутствии флюсующих добавок при 1200- 1350°С природным газом. Процесс ведут в аппаратах вращающегося или шахтного типа с подачей газообразного восстановителя с торцевой стороны. Для снижения пиролиза метана природный газ разбавляют на 70-90% отходящими реакционными газами. Причем на разбавление подают 50-80% всего количества отходящих газов 2. Недостатком известного способа является необходимость циркуляции большого количества отходящих газов, что требует использования дополнительного оборудования из дорогостоящих корозионно-устойчивых материалов.

С целью устранения указанного недостатка предложено 5-10% от общего количества

природного газа подавать в торец аппарата, а остальной природный газ вводить равномерно по всей длине аппарата до концентрации его в реакционной зоне 5-20%. При этом

природный газ, вводимый в торец реактора, разбавляют на 70-90% отходящими газами до или после конденсации из них фосфора.

Указанный прием позволяет сократить количество циркулирующих газов в 4-5 раз.

Способ осзществляют по следующей технологической схеме.

Измельчениую и предварительно просушенную щихту фосфата с кремнеземом или глинистыми материалами алюминатного типа в мольном соотношении (АЬОз + SiOg) : (СаО+ +MgO) 1 -1,5 подают в аппарат вращающегося или шахтного типа, где при 1100-1350°С происходит процесс восстановления фосфата.

Твердые отходы производства после охлаждения в рекуператоре поступают в отвал. Отходящие газы в смеси с газообразным фосфором направляют в циклон для очистки от пыли, затем охлаждают до 300-320°С и подают

на конденсацию фосфора. Часть газовой смеси иосле конденсации фосфора направляют на разбавление 5-10% технологического природного газа до содержания метана в смеси 10-30 об. %, другую часть газов после конденсации направляют на переработку. Основное количество природного газа, необходимое для восстановления фосфата (90-95%), предварительно нагретого до 600°С, не разбавляют отходящими газами, а вводят равномерно по всей длине аппарата до концентрации метана в реакционной зоне 5-20%.

Пример. 1,7 г шихты, состоящей из фосфорита и флюса, загружают в кварцевые лодочки, которые помещают в установку, состоящую из трех последовательно размещенных электропечей. Систему продувают азотом и затем метаном и нагревают печи до 1300°С. В первую печь пропускают метановодородную смесь со скоростью 5 мл/мин. Во вторую и третью печи подают только метан со скоростью 5 мл/мин. Выделяющиеся в процессе восстановления газы разбавляют метан, предотвращая науглероживание шихты пиролизным углеродом во второй и третьей печах.

В результате часового протекания процесса степень восстановления фосфорита составляла (соответственно %) 46,54 и 49 при концентрации фосфора в отходящих газах (г/м) 66,94 и 105.

Формула изобретения

1. Способ получения фосфора путем восстановления фосфорита в присутствии флюсующих добавок в аппаратах ,ающегося или щахтного типа при повышенных температурах природным газом, разбавленным реакционными отходящими газами, отличающ п и с я тем, что, с целью упрощения способа, 5-10% от общего количества природного газа подают в торец аппарата, а остальной природный газ вводят равномерно по всей длине аппарата до достижения концентрации его в реакционной зоне 5-20%.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что природный газ, вводимый в торец реактора, разбавляют на 70-90% отходящими газами до или после конденсации из них фосфора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт. св. СССР № 252309, М. кл. С 01В 25/02, 1966.

2.Авт. св. СССР № 309901, М. кл. С 01В 25/02, 1968.