一种沸腾煅烧磷矿石生产黄磷的方法技术

本发明专利技术公开了一种沸腾煅烧磷矿石生产黄磷的方法，包括：磷矿石加工成300～500μm得磷矿粉，磷矿粉预热至400～600℃，从沸腾煅烧炉的进料口进入，300～500℃空气从沸腾煅烧炉的底部进入，燃料在沸腾煅烧炉中充分燃烧产生1500℃以上高温，使磷矿粉中的钙、磷元素在1～2秒钟内瞬间分解成磷蒸汽和炉渣；沸腾煅烧炉来的磷蒸汽、烟气和炉渣进入高温气固分离器进行分离，从高温气固分离器分离出来的磷蒸汽和烟气在换热器中加热磷矿粉后进入矿粉预热器，对磷矿粉预热后降温至200～250℃后进入气固分离器进行气固分离，分离出来的磷蒸汽和烟气再经洗涤吸收后磷蒸汽与烟气分离，磷蒸汽变成黄磷，烟气排出。本发明专利技术资源消耗少、节能、安全环保。

【技术实现步骤摘要】

现有的黄磷的生产方法，主要有高炉法、电炉法、烃类还原法和窑法，其中正在研究的有：烃类还原法，在二氧化硅存在下，用甲烷还原磷矿石而得；窑法，磷矿石与二氧化硅在1200℃下生成焦磷酸钙于1000℃下分解成磷酸钙与P2O5，再用焦炭(白煤)还原P2O5而得。比较成熟的有：高炉法，还原反应在高炉内的高温条件下进行。由于高炉法具有炉气中磷的含量低、炉体积过大、煤气热值低、磷的回收率低等诸多不足之处，因此高炉法已经逐步被淘汰。电炉法；还原反应在电流内的高温下进行研究。电升法。由于某种原因电炉具有产品质量好（纯度达到99.9%）、生产率高、成本低的优点，因此，电炉法生产黄磷是目前工业化生产的唯一方法，其优点在电力供应充足的地区显得尤为突出，但电炉法却存在以下不足：（1）资源消耗方面：需要大量硅石和焦炭；（2）能源消耗方面：生产一吨黄磷需要13500～15000kwh的电能；（3）节能方面：高温排渣在1200～1300℃，能源浪费量大；（4）环保方面：生产一吨黄磷需要排渣7～9吨高温炉渣，环境污染影响大；（5）安全方面：排渣温度高安全隐患大；（6）消防方面：系统为正压运行，经常出现喷火现象，火灾隐患大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺点而提供的一种资源消耗少、节能、安全环保的沸腾煅烧磷矿石生产黄磷的方法。本专利技术的一种沸腾煅烧磷矿石生产黄磷的方法，包括以下步骤：（1）磷矿粉制备；磷矿石破碎到15～20mm后均化，磨制到300～500μm得磷矿粉,进矿粉储仓储存；（2）原料预热：换热器排出的磷蒸汽和烟气在矿粉预热器中对磷矿粉进行预热；（3）气固分离：预热到150～250℃后的磷矿粉与磷蒸汽和烟气的混合物一同进行气固分离，气固分离后磷矿粉进入换热器继续加热，至400～600℃；（4）沸腾煅烧：400～600℃的磷矿粉从沸腾煅烧炉的进料口进入，空气经空气预热器预热到300～500℃后从沸腾煅烧炉的底部进入，燃料在沸腾煅烧炉中充分燃烧产生1500℃以上高温，使磷矿粉中的钙、磷元素在1～2秒钟内瞬间分解成磷蒸汽和炉渣；（5）高温气固分离：沸腾煅烧炉来的磷蒸汽、烟气和炉渣进入高温气固分离器进行分离，从高温气固分离器分离出来的磷蒸汽和烟气在换热器中加热磷矿粉后进入矿粉预热器，对磷矿粉预热后降温至200～250℃后进入气固分离器进行气固分离，分离出来的磷蒸汽和烟气再经洗涤吸收后磷蒸汽与烟气分离，磷蒸汽变成黄磷，烟气排出。（6）炉渣冷却排出；高温气固分离分离后的炉渣进入空气预热器与助燃空气进行换热后冷却到200～250℃排出。上述的一种沸腾煅烧磷矿石生产黄磷的方法，其中：200～250℃炉渣再经冷渣机与水间接冷却后降温到70～80℃后进行回收包装（氧化钙）。上述的一种沸腾煅烧磷矿石生产黄磷的方法，其中：在磷矿粉中配入5～10%的焦炭。上述的一种沸腾煅烧磷矿石生产黄磷的方法，其中：增大空气配入量使高温煅烧炉中从磷矿粉分离出来的磷蒸汽被足够的高温空气完全氧化成五氧化二磷来制取磷酸。本专利技术与现有技术相比，具有明显的有益效果，从上技术方案可知；（1）资源消耗方面；本专利技术不需要大量硅石和焦炭。（2）能源消耗方面；本专利技术不需要大量电能，采用燃气直接对磷矿石进行沸腾煅烧，煅烧一吨磷矿石需要石油液化气在150～200Nm3（8000kcol/Nm3）。（3）节能方面；本专利技术采用烟气与矿粉换热、空气与炉渣换热排渣温度在70～80℃，能源浪费少。（4）环保方面；本专利技术炉渣是氧化钙，是普通的建筑材料和化工原料，是生产过程中的附产品。不需要炉渣堆场，环境污染无影响。（5）安全方面；排渣温度低安全隐患小。（6）消防方面；系统为负压运行，没有喷火现象，无火灾隐患。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式实施例1：一种沸腾煅烧磷矿石生产黄磷的方法，包括以下步骤：（1）磷矿粉制备；磷矿石破碎到15～20mm后均化，磨制到300～500μm得磷矿粉，进矿粉储仓储存；（2）原料预热：换热器排出的磷蒸汽和烟气在矿粉预热器中对磷矿粉进行预热；（3）气固分离：预热到150～250℃后的磷矿粉与磷蒸汽和烟气的混合物一同进行气固分离，气固分离后磷矿粉进入换热器继续加热，至400～600℃；（4）沸腾煅烧：400～600℃的磷矿粉从沸腾煅烧炉的进料口进入，空气经空气预热器预热到300～500℃后从沸腾煅烧炉的底部进入，燃料在沸腾煅烧炉中充分燃烧产生1500℃以上高温，使磷矿粉中的钙、磷元素在1～2秒钟内瞬间分解成磷蒸汽和炉渣（主要成份氧化钙）；（5）高温气固分离：沸腾煅烧炉来的磷蒸汽、烟气和炉渣进入高温气固分离器进行分离，从高温气固分离器分离出来的磷蒸汽和烟气在换热器中加热磷矿粉后进入矿粉预热器，对磷矿粉预热后降温至200～250℃后进入气固分离器进行气固分离，分离出来的磷蒸汽和烟气再经洗涤吸收后磷蒸汽与烟气分离，磷蒸汽变成黄磷，烟气排出。（6）炉渣冷却排出；高温气固分离分离后的炉渣进入空气预热器与助燃空气进行换热后冷却到200～250℃排出。再经冷渣机与水间接冷却后降温到70～80℃后进行回收包装（氧化钙）。本专利技术可在磷矿粉中配入5～10%的焦炭时，以保证混合气中生产一氧化炭来保护磷蒸汽不被氧化来制取黄磷。实施例2：增大空气配入量使高温煅烧炉中从磷矿粉中分离出来的磷蒸汽被足够的高温空气完全氧化成五氧化二磷来制取磷酸。其余同实施例1。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，任何未脱离本专利技术技术方案内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沸腾煅烧磷矿石生产黄磷的方法，包括以下步骤：（1）磷矿粉制备；磷矿石破碎到15～20mm后均化，磨制到300～500μm得磷矿粉,进矿粉储仓储存；（2）原料预热：换热器排出的磷蒸汽和烟气在矿粉预热器中对磷矿粉进行预热；（3）气固分离：预热到150～250℃后的磷矿粉与磷蒸汽和烟气的混合物一同进行气固分离，气固分离后磷矿粉进入换热器继续加热，至400～600℃；（4）沸腾煅烧：400～600℃的磷矿粉从沸腾煅烧炉的进料口进入，空气经空气预热器预热到300～500℃后从沸腾煅烧炉的底部进入，燃料在沸腾煅烧炉中充分燃烧产生1500℃以上高温，使磷矿粉中的钙、磷元素在1～2秒钟内瞬间分解成磷蒸汽和炉渣；（5）高温气固分离：沸腾煅烧炉来的磷蒸汽、烟气和炉渣进入高温气固分离器进行分离，从高温气固分离器分离出来的磷蒸汽和烟气在换热器中加热磷矿粉后进入矿粉预热器，对磷矿粉预热后降温至200～250℃后进入气固分离器进行气固分离，分离出来的磷蒸汽和烟气再经洗涤吸收后磷蒸汽与烟气分离，磷蒸汽变成黄磷，烟气排出；（6）炉渣冷却排出；高温气固分离分离后的炉渣进入空气预热器与助燃空气进行换热后冷却到200～250℃排出。...

【技术特征摘要】
1.一种沸腾煅烧磷矿石生产黄磷的方法，包括以下步骤：（1）磷矿粉制备；磷矿石破碎到15～20mm后均化，磨制到300～500μm得磷矿粉,进矿粉储仓储存；（2）原料预热：换热器排出的磷蒸汽和烟气在矿粉预热器中对磷矿粉进行预热；（3）气固分离：预热到150～250℃后的磷矿粉与磷蒸汽和烟气的混合物一同进行气固分离，气固分离后磷矿粉进入换热器继续加热，至400～600℃；（4）沸腾煅烧：400～600℃的磷矿粉从沸腾煅烧炉的进料口进入，空气经空气预热器预热到300～500℃后从沸腾煅烧炉的底部进入，燃料在沸腾煅烧炉中充分燃烧产生1500℃以上高温，使磷矿粉中的钙、磷元素在1～2秒钟内瞬间分解成磷蒸汽和炉渣；（5）高温气固分离：沸腾煅烧炉来的磷蒸汽、烟气和炉渣进入高温气固分离器进行分离，从高温气固分离器分离出来...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光华，
申请(专利权)人：杨光华，
类型：发明
国别省市：贵州;52