[發明專利]一種黃磷生產用磷礦粉的脫碳工藝

有效

• 申請號: 201410493125.2
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104261366A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 吳祥;杜建學
• 申請（專利權）人: 云南天安化工有限公司
• 主分類號: C01B25/01
• 分類號: C01B25/01
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 趙云

技術領域

本發明涉及一種黃磷生產用磷礦粉的脫碳工藝，屬于磷化工技術領域。

技術背景

碳酸鹽作為磷礦伴生物之一，在黃磷生產過程中，遇到700℃左右溫度時會最先分解成CO₂，造成塊狀磷礦破裂成細顆粒物，這些細顆粒物極易堵塞磷爐內反應生成的磷爐氣的出口通道，嚴重時造成磷爐內大幅塌料而無法維持生產；隨磷爐氣一起進入冷凝系統的細顆粒物，作為冷凝的“晶核”粒子被磷包裹回收之后，即成為包裹型泥磷；這種泥磷的產生降低了黃磷產品的成品率，作為危險固體廢棄物，泥磷的后續處理存在極大的環境安全風險。

國內中小型磷爐由于受資金、設備和技術水平的諸多限制，簡單地采用烘干塊礦入爐的工藝技術，不對磷礦中伴生的碳酸鹽進行預處理，只能選用二氧化碳含量低于5%的磷礦原料，否則就會對中小型磷爐的正常運行造成極大影響。因此不利于碳酸鹽含量較高的磷礦原料的使用。對于碳酸鹽含量較高的磷礦原料，現有工藝技術主要采用經破碎、篩分、烘干預處理后，再經球磨至粒度為≤0.1mm，添加粘土作為粘結劑，經圓盤造粒機內造粒，高溫焙燒，磷礦原料中碳酸鹽在高溫下分解而部分脫除，制成滿足磷爐入爐要求的磷礦球團。該技術的脫碳率一般僅達60%左右，且降低了磷礦原料中P₂O₅的含量，增加了SiO₂的含量，不適合高硅磷礦粉使用。

發明內容

本發明的目的是提供一種黃磷生產用磷礦粉的脫碳工藝，其利用二水物法濕法磷酸生產中的中間產物酸渣制成的粘結劑，與經過預處理的磷礦粉按比例均勻攪拌混合后，經壓球成型，利用磷爐尾氣，采用獨特的預熱干燥、焙燒和空氣冷卻工藝，生產出供黃磷生產使用的磷礦球團。該方法有效地克服了現有技術存在的缺陷，提出了一種提高脫碳率的新的技術方案。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種黃磷生產用磷礦粉的脫碳工藝，磷礦經破碎、篩分、烘干和均化預處理后，制成重量百分水分為5%～8%，粒度≤10mm的磷礦粉，送入混合機，其與現有技術的突出區別在于：加入二水物法濕法磷酸生產的中間產物酸渣制成的固形物重量百分含量為15%～60%，P₂O₅的重量百分含量為35%～46%的粘合劑，粘合劑與磷礦粉重量比的配比為3～4：6～7，均勻攪拌4～6分鐘，得到重量百分水分為9%～12%的混合料，送入壓球機壓成直徑20～50mm的圓球，用溫度為100～200℃的熱風預熱干燥，時間為25～30分鐘，防止生球破裂，送入回轉窯，利用磷爐尾氣，在850～950℃溫度下焙燒，時間為30～35分鐘，分解部分碳酸鹽和揮發物質，經空氣冷卻降溫至100℃以下，即制成供黃磷生產使用的磷礦球團。

預熱干燥、焙燒、冷卻產生的廢氣經除塵、洗滌后達標排放，細顆粒物及粉塵返回攪拌機再次使用。

本發明充分利用生產流程的中間產物作為輔料直接回用于生產流程，即用二水物法濕法磷酸生產工藝的中間酸渣制成生產磷礦粉球團所用的粘結劑，與經過預處理的磷礦粉按比例均勻攪拌混合后，經壓球成型，利用磷爐尾氣，采用獨特的預熱干燥、焙燒和空氣冷卻工藝，生產出供黃磷生產使用的磷礦球團。脫碳率大幅提高，磷爐的運行安全穩定，黃磷生產中的泥磷量大幅減少，環境安全風險降低，提高黃磷的成品率。

附圖說明

附圖1為本發明的生產示意圖。

具體實施方式

下述實施例旨在進一步詳細描述和解釋本發明，而不是以任何方式限定本發明。本領域普通技術人員對本發明所作的任何簡單改進和替換，均應落入本發明的保護范圍之內。

實施例1

一種黃磷生產用磷礦粉的脫碳工藝，磷礦經破碎、篩分、烘干和均化預處理后，制成重量百分水分為5%，粒度≤10mm的磷礦粉，送入混合機，其與現有技術的突出區別在于：加入二水物法濕法磷酸生產的中間產物酸渣制成的固形物重量百分含量為15%，P₂O₅的重量百分含量為46%的粘合劑，粘合劑與磷礦粉重量比的配比為3：?7，均勻攪拌5分鐘，得到重量百分水分為9%的混合料，送入壓球機壓成直徑30mm的圓球，用溫度為120℃的熱風預熱干燥，時間為26分鐘，防止生球破裂，送入回轉窯，利用磷爐尾氣，在850℃溫度下焙燒，時間為30分鐘，分解部分碳酸鹽和揮發物質，經空氣冷卻降溫至70℃以下，即制成供黃磷生產使用的磷礦球團，脫碳率達91.9%。

實施例2