Способ получения фосфора

 

30990I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.XII.1968 (№ 1286108/23-26) с присоединением заявки № 1314777/23-26

Приоритет

Опубликовано 26.И!.1971. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 22.IX.1971

МПК С 01Ь 25/02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 661.631.4 (088.8) Авторы изобретения А. И. Климович, С. В. Кушнир, Д. И. Крикливый и В. П. Дубровский

Заявитель

Львовский ордена Ленина политехнический инстит

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРА

Изобретение относится к области переработки фосфоритов на элементарный фосфор.

Известен способ получения фосфора путем восстановления фосфоритов газообразным восстановителем, в состав которого входит

10 — 30% метана, разбавленного отходящими газами (СО+ Н2) .

Перед разбавлением метана отходящие из печи газы вместе с газообразным фосфором очищают от пыли и охлаждают до температуры порядка 300 С. С целью конденсации фосфора газы затем охлаждают до температуры

40 С. Далее газы направляют в газодувку, затем — на смешение с метаном и после нагревания — на восстановление фосфорита.

Недостатками известного способа является то, что концентрация фосфора в отходящих газах составляет 50 — 70 г/м, а операция охлаждения отходящих газов до температуры

40 С, а затем их нагревание,приводит к большим энергозатратам.

Для интенсификации процесса предлагается разбавление метана производить неохлажденными, очищенными от пыли отходящими газами, которые подают на смешение в количестве 50 — 80%. При этом концентрация фосфора в газах, поступающих на конденсацию, возрастает до 140 — 160 г/л, а тепловые затраты при получении 62 г фосфора снижаются на

400 †5 ккал.

При введении в шихту в качестве флюсующих добавок глинистых материалов алюминатного типа в мольном соотношении СаО:

:А1зОз=1:1 — 1,4; время возгонки фосфора сокращается до 2 час вместо 3 час в известном способе при применении двуокиси кремния.

Кроме того, присутствие в шихте алюминатных материалов снижает пиролиз метана в два раза и составляет 5 — 10 от всего коли10 чества метана, взятого на восстановление.

Предложенный способ может быть осуществлен по следующей технологической схеме.

Измельченная и предварительно просушенная шихта фосфата и глинистого материала в

15 соотношении СаО: (А1зОз+ЫО2) =0,8 — 1,2 поступает из бункера в шнековый питатель и далее — в реактор вращающегося или кипящего типа, где при температуре 1200 — 1350 С происходит восстановление фосфата. Обогрев

20 реактора производят или при помощи электронагревателей, или,посредством тепла сжигаемого природного газа или отходящей газовой смеси. Затем газы из реактора подаются в циклон для очистки от пыли. Часть газо25 вой смеси (50 — 80%) направляют газодувков на разбавление природного газа.

Вторая часть газовой смеси из циклона поступает в теплообменник, где, охлаждаясь, подогревает природный газ. Охлажденную до

3О температуры 300 — 320 С газовую смесь на3 правляют в конденсатор фосфора. Жидкий фосфор вместе с водой поступает из конденсатора в отстойник.

Газы из конденсатора идут на переработку или на сжигание. Осветленная жидкость из отстойника подается в резервуар, а оттуда после охлаждения — насосом на орошение конденсатора; фосфор собирают в чанах и направляют на переработку. Природный газ, расходуемый на восстановление фосфата, газодувкой подают в теплообменник, где, нагреваясь, он охл аждает отходящую газовую смесь, после чего поступает в смеситель. В смесителе природный газ смешивают с возвратным газом, который подают из циклона газодувкой. Газовую смесь природного и возвратного газов далее направляют в газоподогреватель, а при температуре 800 — 1000 С она поступает в реактор.

309901

Предмет изобретения

1. Способ получения фосфора из шихты, состоящей из фосфоритов и флюсующих доба5 вок с использованием в качестве восстановителя газообразной смеси, в состав которой входят водород, окись углерода и метан, с последующей очисткой отходящих газов от пыли и конденсацией из фосфора, отличающийся

1О тем, что, с целью интенсификации процесса, газы в количестве 50 — 80о/о перед конденсацией фосфора направляют на разбавление метана.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в

15 качестве флюсующих добавок берут глинистые материалы алюминатного типа в мольном соотношении СаО: А1 0з=1: 1 — 1,4.

Составитель В. Гроздовская

Редактор Н. Л. Корченко Техред Л. Л. Евдонов Корректор Н. Рождественская

Заказ 2515/7 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, п р. Сапунова, 2