[發明專利]熱法煉磷的還原氧化爐

有效

• 申請號: 200910087961.X
• 申請日: 2009-06-25
• 公開（公告）號: CN101650120A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 馮曉梅;李進;李棟;李光明;張振民;王佳才;鄒建;馬永強;候雋
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司;四川川恒化工股份有限公司
• 主分類號: F27B1/00
• 分類號: F27B1/00;F27B1/10;F27B1/21;F27B1/20;F27B1/12;F27D3/16;C01B25/02
• 代理公司: 北京市立方律師事務所
• 代理人: 張 磊

技術領域

本發明屬于冶金設備領域，尤其是涉及一種熱法煉磷的還原氧化爐。

背景技術

利用磷礦石煉磷的方法主要有濕法和熱法(如電爐法、窯法等)兩類，濕 法是用磷礦石與無機酸(主要是硫酸)反應，經分離磷石膏及雜質后制成粗磷 酸；熱法是先將磷礦石加熱還原得到氣態單質磷，再經氧化、水合而得到 磷酸。

濕法具有低能耗的特點，但卻存在得到的磷酸純度不夠，需要進一步 提純的缺陷；而采用熱法，如電爐法，存在礦石熔融困難、耗電大的問題， 并且對磷礦石品位的要求高，對于貧礦無法處理；對于窯法，則存在反應 速度慢、容易結圈的缺點，導致設備利用率低，難以實現規模化生產。此 外，傳統熱法中，氧化后的氣態五氧化二磷混在煙氣中，煙氣的成分復雜， 因此從煙氣中分離出五氧化二磷困難，純度降低、成本高。

中國專利申請CN1160018A公開了一種熱法磷酸及磷酸鹽工藝，該工 藝將噴射冶金技術、熔融還原技術和煤氣、元素磷氧化燃燒制備磷酸技術 結合為一體，即煤-氧-礦復合噴吹，在熔融條件下完成元素磷的還原并在同 一個反應器內完成元素磷的氧化燃燒，進而制取磷酸或磷酸鹽。但是上述 技術存在以下問題：

由于在同一反應器中同時進行磷礦石的熔融、還原和氧化，導致熔融 時產生的煙氣與還原氧化時產生的煙氣混雜在一起，使得煙氣中的雜質成 分多，提取五氧化二磷比較困難，純度低。

由于磷礦石通過頂吹槍噴入還原氧化爐體內，因此對于磷礦石的粒度 要求高、成本增加。

由于頂吹槍浸入渣液面以下，因此頂吹槍因熱腐蝕而自耗嚴重，而且 必須增大頂吹壓力。另外，進入渣液面下方的頂吹槍不適于用水冷卻，否 則一旦發生漏水，水混入到渣內，容易發生爆炸，導致安全事故。

由于在還原氧化爐的底部設有向熔體中噴射煤粉和氧氣的底吹槍，因 此在更換底吹槍時，必須停爐后將熔體排放完之后才能進行換槍操作。

由于在還原氧化爐的頂部設有熔劑入口，在使用過程中需要不斷地打 開和密封，操作復雜，密封困難。

發明內容

本發明旨在至少克服現有技術中的上述技術問題之一。為此，本發明 的目的在于提供一種熱法煉磷的還原氧化爐，利用該熱法煉磷的還原氧化 爐，含氣態五氧化二磷的煙氣中的雜質成分少，五氧化二磷的提取容易， 降低了成本，提高了純度。

根據本發明的熱法煉磷的還原氧化爐包括：爐體和噴槍，其中所述爐 體具有出渣口、煙氣出口、和用于將熔融的磷礦石熔體加入到爐體內的熔 體進口，其中所述噴槍的一端插入到爐體內。

根據本發明的熱法煉磷的還原氧化爐，由于是將已經熔融的磷礦石形 成的熔體加入到爐體內。換言之，在爐體內不再進行磷礦石的熔融而直接 對已經熔融的熔體進行還原和氧化，因此磷礦石熔融產生的煙氣與還原和 氧化產生的煙氣不會混在一起，故氧化后含氣態五氧化二磷的煙氣中的雜 質成分少，五氧化二磷的提取容易，降低了成本，提高了純度。解決了在 同一爐體內進行熔融、還原和氧化反應的情況下，熔融產生的煙氣與還原 氧化產生的煙氣混雜在一起，導致五氧化二磷的提取困難、純度低、成本 高的問題。

此外，由于磷礦石在爐外預先被熔融，然后通過熔體進口加入到爐體 內，因此不需要用噴槍向爐體內噴射磷礦石，因此對磷礦石的粒度要求低， 成本降低。

根據本發明的熱法煉磷的還原氧化爐還具有如下附加技術特征：

所述噴槍包括頂吹噴槍和側吹噴槍，所述頂吹噴槍的下端從爐體的頂 部插入到爐體內且始終位于爐體內的渣液面上方，所述側吹噴槍的一端從 爐體的側面插入到爐體內且位于熔體進口下方。

由于頂吹噴槍從爐體的頂部插入爐體內且始終位于爐體內的渣液面上 方，即頂吹噴槍的下端沒有浸沒到爐體內的渣液面內(由此，頂吹噴槍又 稱為“非浸沒式頂吹噴槍)，因此頂吹噴槍不會因熱腐蝕而自耗，同時可以 延長頂噴槍使用壽命，降低成本，而且頂吹噴槍還可以用水冷卻，不會發 生浸沒式頂吹噴槍用水冷卻容易發生的爆炸，不但冷卻效率高，而且安全 性提高。

所述出渣口包括上出渣口和位于上出渣口下面的下出渣口，其中下出 渣口的位置低于所述側吹噴槍插入到爐體內的一端。