Способ получения фосфорной кислоты

 

(1!1 559892

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Са!ае Саветсннх

Са!!иелнст!! !есннх

Республнн (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.02.73 (211 1886943 26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень ¹ 20 (511 М. Кл.- еС 01В 25/20

Государственный но!интет

Совете Министров СССР по лелем нзпсретеннй н стнрытнй (53) УДК, 661.634.2 (088.8) Дата опубликования описания 27.06.77 (72) Авторы !!ЗООРЕ Е!!Н1!

Ю. H. Вильк, И. И. Риф, В. Н. Вдовин и Т. А. Каз к

/ а

Е„;: - . --; (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способу получения термической фосфорной кислоты, которая находит применение в химической промышленности.

Известен двустадийный сиосоо получения термической фосфорной кислоты. На первой стадии в руднотермических печах получают элементарный фосфор, а на второй стадии фосфор сжигают с получением фосфорной кислоты гидратацией. Недостатком этого спосооа является его двустадийность, кроме того, в этом способе не используют ни тепло от сгорания фосфора, ни, как правило, тепло от сгорания выделя!ощейся в процессе восстановления фосфора окиси углерода (1).

Известен также способ получения фосфорной кислоты в одну стадию в шахтных печах, заключающийся в приготовлении гранул размером 15 — 50 мм, состоящих из смеси фосфата с кремнеземо- и углеродсодержащими (кокс) добавками, в оболочке из увлажненной коксовой пудры и их нагревании в окислительной атмосфере до температуры 1454 С с последующей гидр атацией образующегося фосфорного ангидрида до фосфорной кислоты и улавливанием ее в электрофильтрах. Недостатками этого способа являются низкая степень извлечения РеОе из фосфорита (40%) и вследствии этого высокое остаточное содержание Р.-05 в шлаке (12%) (2).

С целью, повышения степени извлечения

Р.О; из фосфорита предложено в оболочку гранул вводить минеральные углеродсодержащие породы, преимущественно шунгит, и нагреватель гранулы до 1550 — 1680 С, предпочтительно 1550 — 1600 С.

Соотношение шунгита к коксу в оболочке гранул составляет 1: 1.

Предложенный способ позволяет повысить степень извлечения Р.О5 из фосфорита до

97, при этом остаточное содержание Р,О5 в шлаке снижается до 0,7%.

Пример. Мелочь фосфорита крупностью менее 2 ъ1м состава, %: ЯО2 21,4; Ре05 22,5;

СаО 38,3; МдО 2,6; Л1еОе 1,3; F 1,45; СОе 6,8 и углеродкремнесодержащую породу состава, %: влага 1,6; зола 43,56; летучие 17,48; углерод 37,4; SiO 26,6; Л12ОЗ 14,9; Fe Оз 0,16;

СаО 0,13; TiOq 0,7; MgO 0,04 совместно измельчают в мельнице до размера частиц

63 мкм при содержании фосфорита 90,7 кг и углеродкремнеземсодержащей породы

9,1 кг. 99,8 кг этой смеси смешивают с 20 л воды и подают влажную смесь в гранулятор, 25 где получают влажные гранулы размером

15 — 45 мм. На эти гранулы в грануляторе наносят слой покрытия из смеси 9,2 кг углеродкремнеземсодержащпе породы и кокса (1: 1), которую готовят путем совместного, помола в

30 мельнице до размера частиц 63 мкм при до-

559892

Формула изобретения

Составитель В. Кириленко

Техред И. Карандашова

Корректор Л. Орлова

Редактор Т. Пилипенко

Заказ 1383/4 Изд. № 486 Тирани 671 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 полнительном увлажнении 2,8 л воды. 1,0 кг подготовленных гранул помещают в шахтную печь. Печь снабжают устройством для внешнего подвода тепла и движущейся решеткой, позволяющей регулировать выход гранул, прошедших зону нагревания 1600 С. Снизу противотоком подают воздушное дутье в количестве 1,86 кг. Энергичное, горение внешнего слоя горючего, покрывающего гранулы, сопровождается выделением продуктов сгорания и испарением воды, содержащейся в гранулах, разогревом гранул до 1600 С с выделением из их середины фосфора и окиси углерода, которые на наружной поверхности сгорают с образованием Р2Оз и СО. Образующийся Р Ов гидратируют парами воды с образованием фосфорнсф кислоты. После выдержки в течение 10 мин при 1600 С в образовавшемся в количестве 450 г шлака содержание Р20з составляет 0,7 /о. Степень извлечения Р20з равна 97%. Шлак имеет состав, %.

SiO 40; А120з 9; СаО 48; _#_gO 3. Он пригоден для переработки на цементный клинкер.

В электрофильтре улавливают 321 г фосфорной кислоты, содержащей 148 r Р Оз (46,1 "/в

Р2 - 4) .

1. Способ получения фосфорной кислоты и шахтных печах, заключающийся в приготов5 ленни гранул, состоящих из смеси фосфата с кремнеземо- и углеродсодержащими добавками, в оболочке из увлажненной коксовой пудры и их нагревании в окислительной атмосфере с последующей гидратацией образу10 ющегося фосфорного ангидрида до фосфорной кислоты и улавливанием ее в электрофильтрах, отл и ч а ю щи йся тем, что, с целью повышения степени извлечения РзОз из фосфорита, в оболочку гранул вводят минеральные

15 угле родсодержащие породы, преимущественно шунгит, и нагревают гранулы до 1550—

1680 С, предпочтительно 1550 †16 С.

2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что шунгит вводят в оболочку гранул в отно20 шении к коксу 1: 1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ваггаман В. Фосфорная кислота, фосфаты и фосфорные удобрения, М., ГНТИ «Хи25 мическая литература» 1957, с. 188 — 193.

2. Патент США 3341289, кл 23-165, 12.09.67 (прототип) .