Способ извлечения фосфора из фосфорсодержащих печных газов

 

ОЛ ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНЙЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21.08. 80 (2 ) 2989406/23-26 (Н) М.КИ. с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

С 01 В 25/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.1282. Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 15 ° 12-82 (53)УДК 661.631..4 (0О8.8) Е.С. Бугенов, Т. )<узеев, С.Д. Пименов, 1 »

М.Ж. Атабаев и О.Я. Ежаков (72) Авторы изобретения

Казахский научно-исследовательский проектный институт фосфорной промышленнос".ти» (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФОСФОРА

ИЗ ФОСФОРСОДЕРУ(ЩИХ ПЕЧНЫХ

ГАЗОВ

Изобретение относится к способу получения желтого фосфора, который используют для производства термической фосфорной кислоты и техничес ких фосфатов.

В процессе электротермической переработки фосфатного сырья обра— эуются печные газы, содержащие пары фосфора, окись углерода, газообразные соединения фтора и кремния и пыль, содержание которой составляет

10 - 200 г/м . Печные газы очищают от пыли в. электрофильтрах. Однако запыленность печных газов после фильтров составляет 1,5-2 г/м . Частицы пыли, не уловленные в фильтрах, при конденсации взаимодействуют с газообразным фосфором и охлаждающей водой с образованием фосфорного шлама, количество которого достигает

ЗОВ от объема получаемого фосфора.

Образование фосфорнбго шлама уменьшает выход товарного фосфора.

Известен способ получения фосфора путем конденсации его из печных газов орошением водой, в которую вводят фтористый аммоний в количестве, обеспечивающем атомное отношение в системе F:Si более 6. При этом весь кремний, содержащий в печных газах, гидролизуется в растворимый фторсиликат. За счет образования кремнефторида количество шламов уменьшается до 2-5% (1).

Недостатком известного способа является повышенное шламообразова, ние, вызванное наличием в печных газ ах пыли.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфора путем обработки фосфорсодержащих печных газов органическими реагентами, растворяющими фосфор, с последующим охлаждением и извлечением фосфора известными методами, например дистилляцией. Этот способ позволяет получить очищенный фосфор f2 ).

Недостатками этого способа являются повышенный расход органического реагента и сложность процесса, обусловленная наличием операций по разделению Фосфора и органического реагента..

Целью изобретения является снижение расхода органического реагента и упрощение процесса за счет исключения операции разделения фосфора и органического реагента.

981211

Таблица 2

Расход, в

Ъ от веса пыли

100

100

0,1

52,5

50,0

16,5

18,0

0,5

1,4

0,8

1,2

1,0

1,2

Таблица 1

Степень образования шлама, В

Температура, >С

Полидиметилсилоксановая жидкость

Полиэтилгидросилоксановая жидкость

1-, 18,2

200

20,0

2, 7

2,3

250

300

400

1,0

1,2

500

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения фосфора, заключающемуся в обработке фосфорсодержащих печных газов органическим реагентом, в качестве органического реагента берут кремнийор-. 5 ганические соединения.

В качестве кремнийорганических соединений используют полиэтилгидросилоксановую или полидиметилсилоксановую жидкости.

Обработку печных газов ведут при

300-400 С и расходе кремнийорганических соединений, равном 0,8-1,0Ъ от веса ныли в печном газе.

При обработке содержащейся в печ- 15 ном газе неуловленной в электрофильтрах пыли кремнийорганические соединения адсорбируются на поверхности частиц и придают им гидрофобные свойства, Обработанные частицы ,пыли при конденсации фосфора орошением водой не смачиваются ни водой, ни фосфором и не участвуют в процессе образования шлама.

Зависимость степени шламообраэования от температуры обработки печных газов иллюстрирует табл. 1, Из данных табл. 1 следует, что. оптимальной температурой обработки 55

> о является 300-400 С. При температуре ниже 300 С возможна преждевременная конденсация фосфора в газоходе, что приводит к повышенному шламообразованию. При температуре выше 400 >С 60 снижается степень улавливания фосфора в конденсаторе.

Зависимость степени шламооб азования от оасхода кремнийовганических соединений иллюстирует табл. 2.

Степень шламообразования, Ъ

Полиэтил- Полидиметилгидросилок- силоксановая санов ая жидкость жидкость

П р и м е ч а н и е. 3а степень . шламообраэования принято отношение веса пыли, смачи в аемой водой, к общему secv пыли в печном газе.

Из данных табл. 2, следует, что оптимальным расходом кремнийорганических соединений является 0,8-1,03 от веса пыли.

При расходе менее 0,8% наблюдается"повышенное шламообразование, расход более 0,1 нецелесообразен, так как приводит к перерасходу кремнийорганических соединений.

Указанные кремнийорганические соединения не растворимы в воде и не растворяют фосфор, их применяют в виде эмульсии или паров, интенсивное образование которых происходит при 400 С, их регенерируют, нагревая пыль до 300-400ОC. Расход кремнийорганических соединений относительно фосфора составляет (4,8-6,0).

10 5, Пример 1..10 r тонкодисперс-! ной пыли, не уловленной в электрофильтре, помещают в сосуд емкостью

2000 см, куда вдувают вместе с азо 3 том 20 мл 0,5%-ной эмульсии полиэтилгидросилоксановой жидкости (1КЖ-94) при 300 ОС. Обработанная пыль поступает иэ сосуда в конденсатор, заполненный расплавленным фосфором и водой. Несмотря на интенсивное перемешивание, обработанная пыль остается сухой. При отстаивании в конденсаторе образуется три слоя: нижний — расплавленный фосфор, средний - вода, верхний — несмачиваемая пыль. Шламообразование отсутствует.

901211

Формула изобретения

Составитель,Г. Целищев

Редактор О. Персиянцева ТехредМ.Гергель Корректор M. Шароши

Заказ 9595/29 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 2. Через термостати рованный при 300 С реактор npqnycкают 30 л печного газа, содержащего

0,33 г/л фосфора и 0,002 г/л пыли. .В этот реактор распыляют ГКЖ-94 в виде водной 0,5%-ной эмульсии в количестве 4 мг/л газа. Обработанные эмульсией газы направляют в конденсатор, где орошением водой конденсируют фосфор. После отстаивания получают три слоя: нижний - жидкий фосфор, средний - вода и верхний — не смачиваемая пыль. Получают 9,9 г фосфора. Шламообразование отсутствует.

Пример 3. Обработку печного газа ведут в условиях примера.2.

В реактор вдвувают пары полидиметилсилоксановой жидкости в количестве

0,02 мг/л. После конденсации фосфора орошением водой и отстаивания получают три слоя, из которых верхний несмачиваемая пыль. Выход фосфора около 100%. Шламообразование отсутствует.

Изобретение позволяет устранить шламообразование, упростить аппаратурное оформление процесса производ- ства фосфора эа счет ликвидации узла переработки шлама, повысить выход товарного фосфора на 15-20%.

1 . Способ извлечения фосфора из фосфорсодержащих печных газов путем обработки их органическим реагентом

5 "отличающийся тем, что, с целью снижения расхода органического реагента и упрощения процесса за счет исключения операции разделения фосфора и органического pea ð гента, в качестве органического реагента берут кремнийорганические соединения.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве крем 5 нийорганических соединений используют полиэтилгидросилоксановую или полидиметилсилоксановую жидкости.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что обработку печных газов ведут при температуре 300400 С и расходе кремнийорганическях соединений, равном 0,8-1,0Ъ от веса обрабатываемой пыли.

25 Источники информации, принятые во внимание при эКспертизе

1. Патент США Р 3428430, кл. 23-223, опублик. 1969.

2. Патент Германии Р 555077, ° кл. 12 i 25/02, опублик. 1932.