Способ извлечения фосфора из фосфорсодержащих печных газов Советский патент 1982 года по МПК C01B25/02 

(54 ; СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФОСФОРЛ ИЗ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ ПЕЧНЫХ

Изобретение относится к способу получения желтого фосфора, который используют для производства термической фосфорной кислоты и техничес них фосфатов.

В процессе электротермической переработки фосфатного сырья обра зуются печные газы, содержащие пары фосфора, окись углерода, газообразные соединения фтора и кремния и пыль, содержание которой составляет 10 - 200 г/м Печные газы очищают от пыли в, электрофильтрах. Однако запыленность печных газов после фильтров составляет 1,5-2 г/мЛ Частицы пыли, не уловленные в фильтрах, при конденсации взаимодействуют с газообразным фосфором и охлаждающей водой с образованием фосфорного шлама, количество которого достигает 30% от объема получаемого фосфора.

Образование фосфорного шлама уменьшает выход товарного фосфора.

Известен способ получения фосфора путем конденсации его из печных газов орошением водой, в которую вводят фтористый аммоний в количестве, обеспечивающем атомное отношение в системе F:S i более 6. При этом весь кремний, содержащий в печных . ГАЗОВ

газах, гидролизуется в растворимый фторсиликат. За счет образования кремнефторида количество шламов уменьшается до 2-5% l.

Недостатком известного способа является повышенное шламообразова- i ние, вызванное наличием в печных газах пыли.

Наиболее близким к предлагаемому

10 по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфора путем обработки фосфорсодержащих печных газов органическими реагентами, растворяющими

15 фосфор, с последующим охлгокдением и извлечением фосфора известными методами, например дистилляцией. Этот способ позволяет получить очищенный фосфор 2 .

20

Недостатками этого способа являются повышенный расход органического реагента и сложность процесса, обусловленная наличием операций по разделению фосфора и органического реа25гента..

П,елью изобретения является снижение расхода органического реагента и упрощение процесса за счет исключения операции разделения фосфора и

30 органического реагента.

Поставленная цель достигается / тем что согласно способу извлечени фосфора заключающемуся в обработке фосфорсодержащих печных газов органическим реагентом, в качестве органического реагента берут кремнийорг ганические соединения.

Вкачестве кремнийорганических соединений используют полиэтилгидросилоксановуго или полидиметилсилоксановую жидкости.

Обработку печнвк газов ведут при 300-400 С и расходе кремнийорганических соединений, равном 0,8-1,0% от веса пыли в печном газе.

При обработке содержащейся в печ НОМ газе неуловленной в электрофильтрах пыли кремнийорганические соединения адсорбируются на поверхности частиц и придают им гидрофобные свойства. Обработанные частицы ,пыли при конденсации фосфора орошением водой не смачиваются ни водой, ни фосфором и не участвуют в процессе образования шлама.

Зависимость степени шламообраэования от температуры обработки печных газов иллюстрирует табл. 1,

Таблица 1

ТемператуСтепень образования шлама, % ра, С

Из данных табл. 1 следует, что. ,оптимапьной температурой обработки является 300-400°С. При температуре ниже ЗООс возможна преждевременная конденсация фосфора в газоходе, что приводит к повышенному шламообразованиго. При температуре выше 400С снижается степень улавливания фосфора в конденсаторе.

Зависимость степени шламообоазования от оасхода кремнийооганических соединений иллюстирует табл. 2.

Таблица 2

Степень шламообразования, %

Примечание. За степень . шпамообразования принято отношение веса пыли, смачиваемой водой, к общему весу пыли в печном газе.

Из данных табл. 2. следует, что оптимальным расходом кремнийорганическик соединений является 0,8-1,0% от веса пыли.

При расходе менее 0,8% наблюдаетсЯ-повышенвое шламообразование, расход более 0,1 нецелесообразен, так как приводит к перерасходу кремнийорганических соединений.

Указанные кремнийорганические соединения не растворимы в воде и не растворяют фосфор, их применяют в виде эмульсии или паров, интенсивное образование которых происходит при 400°С, их регенерируют, нагревая пыль до 300-400 С. Расход кремнийорганических соединений относительно фосфора составляет (4,8-6, -5.

Пример 1.010 г тонкодисперсной пыли, не уловленной в электрофильтре, помещают в сосуд емкостью 2000 см , куда вдувают вместе с азотом 20 мл 0,5%-ной эмульсии полизтилгидросилоксановой жидкости (ГКЖ-94 при . Обработанная пыль поступает из сосуда в конденсатор, заполненный расплавленным фосфором и водой. Несмотря на интенсивное перемешивание, обработанная пыль остается сухой. При отстаивании в конденсаторе образуется три слоя: нижний - расплавленный фосфор, средний - вода, верхний - несмачиваемая пыль. Шламообразование отсутствует.

Пример 2. Через термостатированный при 300°С реактор пррпускают 30 л печного газа, содержащего 0,33 г/л фосфора и 0,002 г/л пыли. .В этот реактор распыляют ГКЖ-94 в виде водной 0,5%-ной эмульсии в количестве 4 мг/л газа. Обработанные эмульсией газы направляют в конден- сатор, где орошением водой конденсируют фосфор. После отстаивания получают три слоя: нижний - жидкий фосфор, средний - вода и верхний - несмачиваемая пыль. Получают 9,9 г фосфора. Шламообразование отсутствует.

Пример 3. Обработку печного газа ведут в условиях примера.2. В реактор вдвувают пары полидиметилсилоксановой жидкости в количестве 0,02 мг/л. После конденсации фосфора орошением водой и отстаивания получают три слоя, из которых верхний несмачиваемая пыль. Выход фосфора около 100%. ШЛамообразование отсутствует.

Изобретение позволяет устранить ШЛамообразование, упростить аппаратурное оформление процесса производства фосфора за счет ликвидации узла переработки шлама, повысить выход товарного Фосфора на 15-20%.

Формула изобретения

1.Способ извлечения фосфора из фосфорсодержащих печных газсЗв путем обработки их органическим реагентом

отличающийся тем, что, с целью снижения расхода органического реагента и упрощения процесса за счет исключения оперещии разделения фосфора и органического реагента, в качестве органического реа0гента берут кремнийорганические соединения.

2.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что в качестве кремнийорганических соединений использу5ют полиэтилгидросилоксановую или полидиметилсилоксановую жидкости.

3.Способ по п. 1, отличающий с я тек, что обработку печных газов ведут при температуре 3000 и расходе кремнийорганическйх соединений, равном 0,8-1,0% от веса обрабатываемой пыли.

25 Источники информации,

принятые во внимание при эйспертизе

1.Патент США № 3428430, кл. 23-223, опублик. 1969.

2.Патент Германии № 555077, -Q кл. 12 i 25/02, опублик. 1932.