[發明專利]一種基于燒結氣化脫磷回收裝置的脫磷方法

有效

• 申請號: 201711169331.8
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN107904397B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 王輝;邢宏偉;張偉;田鐵磊
• 申請（專利權）人: 華北理工大學
• 主分類號: C22B1/11
• 分類號: C22B1/11;C01B25/10
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王海濱

1.一種基于燒結氣化脫磷回收裝置的脫磷方法，其特征在于：包括燒結氣化脫磷回收裝置，所述燒結氣化脫磷回收裝置包括助燃風機、液化石油氣罐、燒結爐、點火器、一級旋風除塵器、二級旋風除塵器、冷凝器、消聲器、脫磷產物收集容器、抽風機和氧氣罐；

所述助燃風機和液化石油氣罐均通過管道與點火器連接，點火器下方設有燒結爐，燒結爐的出口與一級旋風除塵器連接，一級旋風除塵器通過管道與二級旋風除塵器連接，二級旋風除塵器通過管道與冷凝器進氣口連接，冷凝器底部的出口下方設有脫磷產物收集容器，冷凝器出氣口通過管道與抽風機連接，抽風機通過管道與消聲器連接；脫磷產物收集容器還與氧氣罐連接；

首先向燒結爐中加入燒結原料，配入碳作為燃料，并添加CaCl₂；然后開啟點火器進行燒結，在碳顆粒周圍的還原性氣氛下，發生反應：

CaCl₂+SO₂(g)+O₂(g)=CaSO₄+Cl₂ （1）

2Ca₅(PO₄)₃F+9Cl₂+9SiO₂+15C=6PCl₃+15CO +9CaSiO₃+CaF₂ （2）

式（1）中的SO₂主要來源于原料中的硫份，O₂主要是由燒結抽風負壓作用進入原料；聯系式（1）和式（2），起到脫磷作用的物質是中間產物氯氣，氯氣由式（1）產生，參與到式（2）的反應中，產生PCl₃氣體；

燒結爐燒結生產過程中產生的廢氣在抽風機作用下首先通過管道依次經過一級旋風除塵器和二級旋風除塵器，由一級旋風除塵器和二級旋風除塵器除掉廢氣中的灰塵；然后廢氣進入到冷凝器中，冷凝器實現對廢氣進行降溫，使沸點低的脫磷產物PCl₃冷卻變為液體進入到脫磷產物收集容器中進行富集回收，其他沸點高的氣體則隨抽風機排出；

氧氣罐向脫磷產物收集容器中通入氧氣，使主要的含磷物質PCl₃發生化學反應，生成三氯氧磷;

向燒結爐中還加入有Na₂SO₄，當原料中添加Na₂SO₄后，根據原料中已有的成分，發生如下反應：

Na₂SO₄+Al₂O₃+2SiO₂+CO=2NaAlSiO₄+SO₂+CO₂ （3）

礦石中赤鐵礦和脈石呈現鮞狀結構，相互交替共生，嵌布緊密；從式（3）可知，在CO的作用下，原料中添加的Na₂SO₄能夠與礦石中脈石成分Al₂O₃和SiO₂參加反應，從而起到了破壞鮞狀結構的作用，使氟磷灰石暴露出來，最大程度上參與到反應中；同時式（3）產生了SO₂，而SO₂是式（1）的反應物，有利于脫磷反應的進行。