Способ термической переработки окисных руд

Способ термической переработки окисных руд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Взамен ранее иэданногс

Союз Соеетсниа

С©циалистичесеа

Республик ()512167 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) ЗаЯвлен027. 12.72 <21) 1864283/23 26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано15.01.79. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 20.01.7g

z (51) М. Кл

С 01 В 25/02

fe.." ä&ôcòç&&&üé и&мвтвт ссср а& двлан н&&брвтв&вв. И &Т&фнт&М (53) УДК 661.631. .3 (088.8) В. H. Белов, В.А. Ершов, О. P. Иванов, В. Н. Новосельцев, Е. Х. Розенберг, И. И. Риф, Q. H. Сошин и М. Я. Хинкис (72) Авторы изобретения

Ленинградский Государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности и Опытно-конструкторское бюро энерготехнологических процессов химической . п омышленности (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРА

Изобретение относится к способам получения фосфора и может использоваться в производстве фосфора из фосфорсодержащего сырья термическим методом.

Известен способ переработки измельченного фосфорсодержашего сырья в низо котемпературной плазме при 4000о

6000 С с понучением газов, содержащих фосфорный ангидрид (1).

Недостатком способа является высокий удельный расход электроэнергии, составляющий более 30 МВт. ч/т фосфора в продукте.

Известен также способ получения фосфора путем восстановления измепьченного фосфорсодержащего сырья в низкотемпературной плазме при 3000-4000 С с использованием в качестве ппазмообрадующего газа метана ипи его смесей с водородом (21.

Недостатком способа является высо кий .удельный расход электроэнергии, достигающий .18-26 МВт.ч/т фосфора.

B промышленности широко распространен известный способ получения фос фора, включавший разделение фосфорсодержашего сырья на фракцию 0 10мм и фракцшо 10-50 мм, смешение, фракции 10-50 мм с восстановителем и фпюсующей добавкой, эпектронагревание шихты с получением фосфорсодержащих газов и последующее выделение из них фосфора конденсацией j3j.

Недостатком способа явпяетса низкая интенсивность процесса по сравнению с интенсивностью переработки фосфорсодержащего сырья в низкотемпературной плазме.

Бель изобретении — интенсификация процесса получения фосфора.

Это достигается тем, что одновременно с эпектронагревом шихту нагревают продуктами обработки фосфорсодержашего сырья фракции 0-10 мм и нпзкотемпературной плазме.

512167

40

50

С целью получения красного фосфора, конденсацию ведут охлаждением газов со скоростью 10 - 1 0 град/сек.

Охлаждение фосфорсодержащих газов со скоростью 10 -10 град/сек ф обеспечивает конденсацию красного фосфора с выходом до 98%. При меньшей скорости охлаждения выход красного фосфора резко снижается. Скорость ох6 лаждения бопее 10 град/сек не приводит к сушественноцу повышению выхода красного фосфора и технически трудноосу шествима, Предлагаемый способ позволяет интенсифицировать процесс получения фосфора эа счет повышения скоростей теплообмена, диффузии и: восстановления в слое шихты и в расплаве в среднем на, 15-20%; одновременно перерабатывать кондиционное и некондиционное по гранулометрическому и химическому составу фосфорсодержашее сырье; обеспечить экономию кокса до 0,5 т на 1 т производимого фосфора при испопьзовании s качестве ппазмообразуюшего газа метана ипи его смеси с водородом;одновременно получать фосфор и фосфорную киспоту при использовании в качестве ппазмообразующего газа инертных ипи окиспитепьных газо,з.

Пример 1. В руднотермическую печь, оборудованную ппазмохимическими реакторами, загружают шихту, в состав которой вхос.лт 39500 кг/ч фосфорита фракции 10-50 мм, содержащего 25%

Р од, 9600 кг/ч кварцита и 5500кг/ч кокса. Посредством эпектродов в печь вводят 48 МВт электроэнергии. В плазмо химические реакторы подают 38800 кг/ч фосфорита фракции 0-10 мм, содержащего 23% Г О .Ñòðóþ низкотемпературной плазмы получают, вводя в плазмохимические нагреватели 4300 кг/ч природного газа, содержащего 97% СН

4 и 54 МВт электроэнергии. Допопнитепь ный нагрев шихты и расплава s печи проводят, вводя в печь под силой шихты поток продуктов восстановления фос. форита в низкотемпературной плазме, имеющий средне массовую те мпературу о

3500 С. Из фосфорсодержащих газов, выходяших из печи, конденсируют

7300 кг/ч жептого. фосфора, причем эа счет восстановпения в ппазмохимических реакторах получают 3500 т/ч фос» фора, за счет восстановления в руднотермической печи 3800 т/ч фосфора.

Удельный расход электроэнергии на получение 1 т фосфора составляет 14000 кВт/ч.

В результате интенсификации теппомассооб мена в печи при введении в нее высокотемпературных продуктов восстанов-, пения фосфорита в пназме производитепьность печи возрастает на 15% по сравнению с печью мощностью 48 МВт.

Экономия кокса за счет восстановления части фосфорита метаном составляет - 500 кг/т фосфора.

Дпя получения красного фосфора газы выводят из печи при 800о-1 200 С и охлаждают ихсоскоростью 10 -10 град/сек.

При этом конденс ярую г 6900 кг/ч красного фосфора.

Пример 2. B. руднотермическую печь загружают 24400 кг/ч фосфорита фракции 10 50 мм., содержашего 27,5%

Р> О> 2500кг/ч кварцита и 4100 кг/ч кокса. При работе без подвода электроэнергии через электроды в печь подают поток продуктов термической диссоциации фосфорита со среднемассовой темо пературой 4000 С, полученный при обработке 7800 кг/ч фосфорита фракции 0-10 мм в низкотемпературной плазме при расходе ппазмообразующего газа — азота 19500 кг/ч и расходе электроэнергии 62 МВт. Газы, отходишие из печи, поспе очистки от пыли охлаждают водой и получают 320 кг/ч желтого фосфора и 3100 кг/ч фосфорной кислоты (в пересчете на 100%-ную).

Удельный расход электроэнергии на 1т фосфора (вкпючая фосфор, содержащийся в кислоте) составляет 16700 кВт.ч.

При этом фосфорсодержашее сырье состоит из 24,2% измельченного фосфорита и 75,8% кускового фосфорита. Доля измельченного сыры может быть увеличена до 87% за счет снижения доли кускового фосфорита до 13%.

Формула изобретения

1 Способ получения фосфора, включающий разделение фосфорсодержашего сырья на фракцию 0-10 мм и фракшпо

10-50 мм, смешение фракции 10-50мм с восстановитепем и фпюсуюшей добавкой, электронагрев шихты с попучением фосфорсодержаших газов и последующее выделение из них фосфора конденсацией, о т и и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса, одновременно с эпектронагревом шихту

512167

10 нагревают продуктами обработки фосфорсодержащего сырья фракции 0-10 vd в, низкотемпературной ппазме.

2. Способ по ri.1, о т п и ч а ю— ш и и с я тем, что, с цепью получения краснбго фосфора, конденсацию ведут охпаждением газов со скоростью 10—

6

-10 град/сек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 295389, кп. С 01 В 25/18, 26.02. 6Q.

2. Моссэ А. Л., Печковский В. В.

Применение низкотемпературной плазмы в технологии неорганическнх веществ.

Минск, Наука и техника" 1973, с. 6170.

3. Егоров А П. и др. Общая химическая технология неорганических веществ М., "Химия, 1965, с. 497.

Составитель Н. Гродзовская

Редактор Л. Письман Техред H. Бабурка, Корректор H. Петрнк

Заказ,7838/60 Тираж 590 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб. д. 4/5

Фипиап ППП Патент, r. Ужгород ул. Проектная, 4