一种分解磷矿石生产磷酸的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106744758A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201610995796.8(22)申请日2016.11.11(71)申请人长沙有色冶金设计研究院有限公司地址410019湖南省长沙市雨花区木莲东路299号(72)发明人朱智颖周桂月吴桂荣袁爱武(74)专利代理机构长沙永星专利商标事务所(普通合伙)43001代理人邓淑红(51)Int.Cl.C01B25/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种分解磷矿石生产磷酸的方法(57)摘要本发明公开了一种分解磷矿石生产磷酸的方法，采用侧吹炉作为磷矿分解炉，侧吹炉分为氧化区和还原区两部分。两部分的气相段由隔墙完全隔开，而且隔墙仅深入熔体液面下。将侧吹炉产生氧化反应的气体和产生还原反应的C质分别从侧吹炉的两侧喷入熔体中，将碳热反应还原区与P4和CO混合气体氧化反应区完全分开，还原区产生的P4和CO混合气体引入熔体段的氧化区循环利用，熔体段的氧化反应和还原反应之间可直接传热，使氧化反应热尽可能的全部传递和抵消还原反应的消耗热，以实现利用自身反应热来分解磷矿石并保证较高的磷矿石分解率，节约能源的同时提高磷酸产品的出率。CN106744758ACN106744758A权利要求书1/1页1.一种分解磷矿石生产磷酸的方法，包括以下步骤：(1)采用侧吹炉作为分解炉，炉体的下部为熔体段，上部为气相段；熔体段的一侧为氧化区、另一侧为还原区，氧化区和还原区连通，气相段设置下端伸入熔体段上部的隔墙，使气相段分隔为独立的氧化区和还原区，且在氧化区和还原区的炉体内壁分别设置水冷壁；(2)磷矿石和硅石从气相段氧化区侧的下部加入炉体内，富氧气体从熔体段的氧化区侧通过喷枪喷入炉体内；开车时从熔体段的氧化区侧往炉体内加入一定量的燃料，使燃料燃烧分解磷矿石产生P4和CO混合气体；(3)从气相段还原区引出步骤(2)中产生的P4和CO混合气体经还原区省煤器降温后经增压分机分两路送回侧吹炉中，其中一路通过熔体段氧化区侧布置的喷枪喷入熔体中，另一路与喷吹装置连通将C质从熔体段的还原区侧喷入熔体中；如此循环；(4)将氧化区出口的P2O5和CO2混合气体经氧化区省煤器降温后通过输送风机送入吸收塔生成磷酸产品，吸收完毕的CO2气体达标后排放。2.如权利要求1所述的分解磷矿石生产磷酸的方法，其特征在于：所述侧吹炉气相段的隔墙下端伸入熔体段上液面中200mm左右，熔体段还原区的侧壁设置有硅酸钙渣的出口。3.如权利要求1所述的分解磷矿石生产磷酸的方法，其特征在于：所述侧吹炉熔体段喷入富氧气体与P4和CO混合气体的喷枪交替布置，或者将富氧气体与P4和CO混合气体通过由内管和套管所构成的单个喷枪内混合再喷入熔体中。4.如权利要求1所述的分解磷矿石生产磷酸的方法，其特征在于：所述喷吹装置包括实为并联且互为备用、可交替操作的两个或两个以上喷吹罐，单个喷吹罐在加入C质时，相应的阀门切断向喷吹罐中通入P4和CO混合气体的管路，不进行喷吹，待C质加入完成后，再向该密闭的喷吹罐中通入P4和CO混合气体进行喷吹。5.如权利要求1所述的分解磷矿石生产磷酸的方法，其特征在于：所述侧吹炉气相段的还原区侧设置加热电极。6.如权利要求1所述的分解磷矿石生产磷酸的方法，其特征在于：所述气相段还原区出口的气体经还原区省煤器冷却至450℃左右进入所述增压风机、氧化区出口的气体经氧化区省煤器冷却至350℃左右进入所述输送风机。7.如权利要求1所述的分解磷矿石生产磷酸的方法，其特征在于：所述增压风机出口进入所述喷吹装置的气力输送风的料气比为0.5～3、进入氧化区喷枪的风量与还原区产生的P4和CO气量相当。8.如权利要求1所述的分解磷矿石生产磷酸的方法，其特征在于：所述C质可以是焦碳、石墨粉、煤粉、活性碳等或者是它们的混合物。9.如权利要求8所述的分解磷矿石生产磷酸的方法，其特征在于：所述吹入的C质相对于磷矿石的加入量为化学反应计量比的1.5倍左右；所述富氧气体中的O2与P4和CO混合气体的摩尔比为0.7～1.6。10.如权利要求1所述的分解磷矿石生产磷酸的方法，其特征在于：所述吸收塔包括一级吸收塔和二级吸收塔，一级吸收塔的排气口与二级吸收塔的进气口连通，两级吸收塔产生的稀磷酸分别经循环泵泵入相应的冷却器中与循环水进行换热冷却后再排出产品磷酸。2CN106744758A说明书1/5页一种分解磷矿石生产磷酸的方法技术领域[0001]本发明涉及一种冶金领域中处理磷矿石的技术，具体涉及一种分解磷矿石生产磷酸的方法。背景技术[0002]热法处理磷矿工艺是在电炉中把加入碳(煤)质的磷矿石熔融还原并产生P4(黄磷)、CO和CaSiO3熔渣的火法冶金工艺。该技术最早