一種旋窯生產(chǎn)黃磷或磷酸的方法及原料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)黃磷或磷酸的原料以及窯法生產(chǎn)黃磷或磷酸的方法，該原料是將磷礦石、硅石、無煙煤、助熔催化劑，按比例混合后，磨細(xì)、混勻，以降低原料的化合溫度、縮短原料的化合反應(yīng)時(shí)間，在生產(chǎn)階段利用水蒸汽制造窯內(nèi)無氧環(huán)境，阻止空氣進(jìn)入窯內(nèi)，保護(hù)單質(zhì)磷不被氧化，使得混合窯氣能夠經(jīng)除塵、水洗后除去大量雜質(zhì)，提高生成的黃磷或磷酸品質(zhì)，與電爐法相比，能夠使得生產(chǎn)降低50%以上。
【專利說明】一種旋窯生產(chǎn)黃磷或磷酸的方法及原料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體地，涉及一種旋窯生產(chǎn)黃磷或磷酸的原料以及基于旋窯的黃磷或磷酸生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]采用窯法生產(chǎn)磷酸的目的，就是利用當(dāng)?shù)睾s值多的低品磷礦石資源(價(jià)格低)和當(dāng)?shù)氐牡蛢r(jià)格煤炭資源來生產(chǎn)磷酸與廢渣(干渣)綜合利用來降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和獲得較好的效益。但是各種窯法生產(chǎn)磷酸都有一個(gè)共同的致命問題，磷酸雜質(zhì)含量高，如果采用化學(xué)除雜法，除去窯法磷酸中的雜質(zhì)，其生產(chǎn)成本與同等質(zhì)的濕法磷酸與熱法磷酸沒有優(yōu)勢(shì)可言，生產(chǎn)成本還有可能高于后兩者。
[0003]現(xiàn)有的窯法主要用于生產(chǎn)磷酸，用于生產(chǎn)黃磷的報(bào)道很少見到。在生產(chǎn)磷酸過程中，直接投放入窯中的成球后的原料在高溫與一氧化碳還原氣氛存在下，料球中的磷酸鈣的鈣分子與硅分子熱化合反應(yīng)生成硅酸鈣，失去了鈣分子的磷分子高溫下從料球中蒸發(fā)出來，形成單質(zhì)磷(P4)氣體在一氧化碳還原氣體的保護(hù)下，單質(zhì)磷(P4)氣體與一氧化碳汽氣體、二氧化碳?xì)怏w混合成混合體進(jìn)入窯氣中，同時(shí)料球中的各種低溶點(diǎn)氧化物，也生成了各種單質(zhì)物蒸汽氣體也一起進(jìn)入了窯氣中。在氧化段單質(zhì)磷(P4)氣體與窯氣中的過剩氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷氣體時(shí)，同時(shí)各種單質(zhì)物蒸汽氣體也與窯氣中的過剩氧氣反應(yīng)生成各種分子級(jí)細(xì)度的氧化物雜塵，這些分子級(jí)細(xì)度氧化物雜塵極其細(xì)微，其直徑大小與五氧化二磷差不多，無法用干法除塵將這些氧化物雜塵大部分除去，另外由于五氧化二磷氣體不能采用水洗除塵，隨窯氣一起進(jìn)入磷酸水合器，在磷酸水合器中窯氣中的五氧化二磷氣體被水或稀磷酸吸收生成磷酸，同時(shí)各種分子級(jí)細(xì)度的氧化物雜塵也進(jìn)入了磷酸水合器中與稀磷酸化合反應(yīng)，生成了各種磷化物雜質(zhì)化合于磷酸中，要想把這些磷化物雜質(zhì)從磷酸中分離除去，非常困難，成本高昂。
[0004]另外采用窯內(nèi)氧化法生產(chǎn)磷酸，在生產(chǎn)過程中燒成段(煅燒時(shí)料球中單質(zhì)磷(P4)蒸氣氣逸出來時(shí)的位置)與氧化反應(yīng)段(單質(zhì)磷(P4)氣體與窯氣中的過剩氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷氣體時(shí)的位置)的區(qū)間非常短，溫度控制非常難，當(dāng)料球燒成溫度達(dá)到時(shí)，逸出的單質(zhì)磷(P4)氣體與窯氣中的過剩氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷氣體，所釋放出的熱量把預(yù)熱段的料球溫度迅速提高到燒成溫度或以上，進(jìn)入燒成段時(shí)又與煤粉或水煤氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫相遇，致使料球溫度迅速達(dá)到熔點(diǎn)成為液態(tài)與窯體中耐火磚反應(yīng)冷卻而結(jié)圈，由于燒成段與氧化段的距離非常短，調(diào)節(jié)燒成溫度非常困難，導(dǎo)致燒成狀況惡化不能正常生產(chǎn)。
[0005]也有人提出降低窯頭的供氧量，把單質(zhì)磷(P4)氣體與窯氣中的過剩氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷氣體時(shí)的位置，調(diào)整到窯的中尾部，在窯體中尾部適當(dāng)位置開孔，讓空氣從窯體孔中進(jìn)入窯內(nèi)與單質(zhì)磷(P4)氣體氧化反應(yīng)，把反應(yīng)釋放出的熱量加熱料球來降低生產(chǎn)成本，同時(shí)增加了燒成段與氧化反應(yīng)段的長(zhǎng)度與反應(yīng)時(shí)間，給燒成段溫度調(diào)節(jié)提供了足夠的反應(yīng)時(shí)間，從理論上講是可以實(shí)現(xiàn)的，但窯內(nèi)反應(yīng)在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)也增加了窯氣的總量，由于風(fēng)量增大窯氣的總量增加，導(dǎo)致窯氣中粉塵總量增加，進(jìn)入制酸水合塔后造成產(chǎn)品磷酸含雜質(zhì)含量增大，使得窯法制備磷酸的成本在同等質(zhì)量下大大高于濕法生產(chǎn)磷酸而無法達(dá)到熱法磷酸品質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有窯法生產(chǎn)黃磷與磷酸的生產(chǎn)方法的不足之處，提供一種窯法生產(chǎn)黃磷或磷酸的原料以及旋窯生產(chǎn)黃磷或磷酸的降低能耗的生產(chǎn)方法，該原料是將磷礦石、紅砂巖、無煙煤、助熔催化劑，按比例混合后，磨細(xì)、混勻，以降低原料的化合溫度、縮短原料的化合反應(yīng)時(shí)間，在生產(chǎn)階段向下料管中部與窯頭中熱料球噴水產(chǎn)生正壓力水蒸汽，利用正壓力水蒸汽制造窯內(nèi)無氧環(huán)境，阻止空氣進(jìn)入窯內(nèi)，保護(hù)單質(zhì)磷不被氧化，使得混合窯氣能夠經(jīng)干法除塵、水洗后除去大量雜質(zhì)，提高生成的黃磷或磷酸品質(zhì)，與電爐法相比，同等質(zhì)量下能夠使得生產(chǎn)降低50%以上。
[0007]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:
一種生產(chǎn)黃磷或磷酸的原料，將適當(dāng)重量的磷礦石、紅砂巖、焦炭粉、助熔催化劑混合后用制粉設(shè)備加工成的粉狀混合物，其中磷礦石、紅砂巖、無煙煤、助熔催化劑的重量組份為:磷礦石為55-68份、硅石為14-26份、無煙煤為10_15份、助熔催化劑用量為2_8份。
[0008]所述助熔催化劑的重量組份為:三氧化二鐵0.5-3份，三氧化二鋁0.5-3份，氧化儀0.3-2份，氯化鈉1-3份。
[0009]所述粉狀混合物的細(xì)度為0.01-0.5mm。
[0010]以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，所述磷礦石中P2O5為26 — 31 %，硅石S1 2為77-99%，無煙煤C為75-82%。
[0011]如前所述的原料用于旋窯生產(chǎn)磷酸或黃磷的方法，將粉狀混合物或粉狀混合物加工制成的直徑為0.lmm-30mm的圓球投入到窯頭和窯尾均設(shè)置有氣封裝置的旋窯窯內(nèi)加溫，監(jiān)測(cè)到窯頭中的溫度達(dá)300°C時(shí)，向下料管中部與窯頭中的高溫料球渣噴水，得到正壓水蒸氣，將正壓水蒸汽送入到設(shè)置在旋窯窯尾的氣封裝置和窯頭的氣封裝置處形成正壓力，阻止空氣進(jìn)入旋窯內(nèi)，使窯內(nèi)獲得無氧環(huán)境，水蒸氣繼續(xù)吸熱與高溫料球渣的余炭反應(yīng)生成水煤氣以燃燒耗盡窯內(nèi)的氧氣，溫度達(dá)到1230-1260°C得到單質(zhì)P4氣體形成無氧的混合窯氣，無氧的混合窯氣經(jīng)干法除塵、水洗除塵后進(jìn)入黃磷生產(chǎn)系統(tǒng)或經(jīng)除塵的窯氣進(jìn)入磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)即可得到黃磷或磷酸。
[0012]所述干法除塵為將窯氣負(fù)壓吸附進(jìn)保溫?cái)U(kuò)散式旋風(fēng)除塵器。
[0013]所述氣封裝置為氣封罩。氣封裝置可以其他的密封結(jié)構(gòu)，只需要將窯頭和窯尾的縫隙密封保護(hù)起來即可。
[0014]現(xiàn)有的窯法生產(chǎn)過程中，沒有采用水蒸氣密封窯頭、窯尾，無法給窯內(nèi)制造一個(gè)無氧的混合窯氣環(huán)境，只能產(chǎn)生五氧化二磷氣體，五氧化二磷氣體不能采用水洗除去混合氣體中的雜質(zhì)，而使得到的磷酸中含有大量的化合物雜質(zhì)與灰塵，提高了生產(chǎn)成本，而且因?yàn)闊o法讓窯內(nèi)單質(zhì)磷氣體得一氧化碳的到保護(hù)，而無法走黃磷的生產(chǎn)路線；再有之前的技術(shù)還需要將原料進(jìn)行料球化，才能投放到窯內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)，增加投資與生產(chǎn)成本。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)不同，本發(fā)明將適當(dāng)比例的三種原料并加入適當(dāng)比例的助熔催化劑，混磨成為粉狀物，降低了窯內(nèi)原料反應(yīng)需要的溫度，縮短化合反應(yīng)時(shí)間，使傳統(tǒng)溫度從1300?1400°C降低到1230-1260°C，提高生產(chǎn)效率，還采用了向下料管中部與窯頭噴水形成高溫正壓水蒸氣，用正壓水蒸氣對(duì)窯尾和窯頭進(jìn)行蒸氣密封使得窯內(nèi)形成一個(gè)無氧環(huán)境(水蒸氣做氣封安全、節(jié)能、成本低)，使得單質(zhì)磷氣體不會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，從而能夠讓單質(zhì)磷氣體能夠得到后續(xù)的除塵、水洗加工處理，去除窯氣中帶有的大量雜質(zhì)，從而能夠進(jìn)行黃磷的生產(chǎn)，同時(shí)還能保證生產(chǎn)磷酸的產(chǎn)品品質(zhì)，降低除雜成本。
[0016]綜上，本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明采用了把粉狀物直接加入旋窯窯內(nèi)生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù)，降低生產(chǎn)成本與投資；
2、本發(fā)明采用了向下料管中部與窯頭中的高溫料球渣噴水先進(jìn)技術(shù)，使水吸收高溫料球渣中的熱能，成為水蒸氣的同時(shí)也利了料球渣中的余炭與降低了高溫料球渣的出窯溫度，又起到了阻止了窯外的空氣進(jìn)入窯內(nèi)的作用，節(jié)約了能源；
3、本發(fā)明采用了干法除塵，水洗除塵先進(jìn)技術(shù)，生產(chǎn)的黃磷產(chǎn)品質(zhì)量與電爐法黃磷質(zhì)量相當(dāng)，使得磷酸產(chǎn)品質(zhì)量與熱法磷酸質(zhì)量相當(dāng)，成本大大低于電爐法黃磷與熱法磷酸生產(chǎn)成本，成本低于50%以上。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0018]實(shí)施例1:
磷礦石中P2O5含量26 - 31%:選用磷礦石選礦后的尾渣。硅石中S12含量75 - 99%:選用當(dāng)?shù)睾枇慷?5%的黃沙巖、白沙巖(這三種沙巖易磨、節(jié)電)、工業(yè)廢渣。無煙煤C含量為75 - 82%:選用經(jīng)過煅制除硫、除雜的蘭炭煤、焦炭粉。將55份磷礦石、25份紅砂巖、12份無煙煤、8份助熔催化劑混合后，用豎式磨機(jī)或其它制粉設(shè)備，加工成0.0lmm的粉狀混合物，其中助熔催化劑的重量組份為三氧化二鐵0.5份，三氧化二鋁3份，氧化鎂0.5份，氯化鈉2份。采用在窯頭和窯尾均設(shè)置有氣封裝置(如氣封罩)的旋窯，將粉狀混合物投入到旋窯窯內(nèi)加溫到，監(jiān)測(cè)到窯頭內(nèi)的溫度達(dá)300°C時(shí)，向下料管中部和窯頭中的高溫料球渣噴水(粉狀混合物高溫時(shí)自動(dòng)形成料球渣)，使水吸收高溫料球渣的熱能成為正壓水蒸氣，正壓水蒸氣吸熱能降低了高溫料球渣的溫度，節(jié)約了能源，將正壓水蒸汽用風(fēng)機(jī)或其他抽氣設(shè)備輸送到旋窯窯頭的氣封罩和窯尾的氣封罩(或其他的密封結(jié)構(gòu))處形成正壓力，阻止了窯外的空氣從窯尾和窯頭的結(jié)合處進(jìn)入窯內(nèi)，水蒸氣在前進(jìn)過程中進(jìn)一步吸收高溫料球渣的溫度，使水蒸氣的溫度，使水蒸氣的溫度進(jìn)一步提高，當(dāng)水蒸氣的溫度達(dá)到水煤氣合成溫度時(shí)，高溫水蒸氣與高溫料球渣中的余炭產(chǎn)生反應(yīng)生成水煤氣，水煤氣到達(dá)燒成段時(shí)與過剩氧氣反應(yīng)燃燒，耗盡窯內(nèi)的所有氧氣(如水蒸氣與余炭反應(yīng)生成的水煤氣，不能滿足窯內(nèi)除氧條件時(shí)，在窯尾加噴一氧化碳?xì)怏w(制黃磷尾氣)、水煤氣氣體、煤粉、各種油料，任何一種)，當(dāng)溫度達(dá)到1230-1260°C得到單質(zhì)P4氣體，單質(zhì)磷(P4)蒸氣與單質(zhì)氧化物蒸氣、一氧化碳?xì)怏w、二氧化碳?xì)怏w等，形成無氧氣的混合窯氣?；旌细G氣經(jīng)負(fù)壓吸引進(jìn)入保溫?cái)U(kuò)散式旋風(fēng)除塵器，除去混合窯氣中97%的雜塵(雜塵中稀土元素與各種微量元素含量非常高，很有利用價(jià)值)，進(jìn)入水洗除雜塔，水洗除去剩于3%中大部分雜塵后，水洗后的混合窯氣進(jìn)入黃磷生產(chǎn)系統(tǒng)即可得到高品質(zhì)黃磷產(chǎn)品(一氧化碳?xì)怏w、二氧化碳?xì)怏w可利用或排空)。
[0019]根據(jù)需要生產(chǎn)磷酸:除塵后的混合窯氣進(jìn)入氧化反應(yīng)爐，單質(zhì)磷(P4)氣體與一氧化碳?xì)怏w在氧化反應(yīng)爐內(nèi)燃燒反應(yīng)，生成高溫五氧化二磷氣體與高溫二氧化碳?xì)怏w后，進(jìn)入余熱發(fā)電系統(tǒng)換熱發(fā)電后，(每度成本0.20元以內(nèi))，進(jìn)入制酸水合塔制酸(二氧化碳?xì)怏w利用或排空)，即可得到高品質(zhì)磷酸產(chǎn)品。
[0020]實(shí)施例1生產(chǎn)的黃磷產(chǎn)品質(zhì)量與電爐法黃磷質(zhì)量相當(dāng)，磷酸產(chǎn)品質(zhì)量與熱法磷酸質(zhì)量相當(dāng)，成本大大低于熱法磷酸與電爐法黃磷生產(chǎn)成本，能夠降低50%以上。
[0021]實(shí)施例2
和實(shí)施例1類似，區(qū)別在于:
將68份磷礦石、15份紅砂巖、15份無煙煤、2份助熔催化劑混合后用豎式磨機(jī)或其它制粉設(shè)備，加工成0.5mm的粉狀混合物后制成直徑為0.lmm-30mm的圓球，其中助熔催化劑的重量組份為:三氧化二鐵1.5份，三氧化二鋁1.8份，氧化鎂0.8份，氯化鈉I份。將圓球投入到旋窯窯內(nèi)加溫，監(jiān)測(cè)到窯頭的溫度達(dá)300°C時(shí)，向下料管中部和窯頭中的高溫料球渣噴水(粉狀物高溫時(shí)自動(dòng)形成料球渣)，使水吸收高溫料球渣的熱能成為正壓水蒸氣，正壓水蒸氣吸熱能降低了高溫料球渣的溫度，節(jié)約了能源，將正壓水蒸汽用風(fēng)機(jī)或其他抽氣設(shè)備輸送到旋窯窯頭的氣封罩和窯尾的氣封罩處形成正壓力，阻止了窯外的空氣從窯尾和窯頭的結(jié)合處進(jìn)入窯內(nèi)，水蒸氣在前進(jìn)過程中進(jìn)一步吸收高溫料球渣的溫度，使水蒸氣的溫度進(jìn)一步提高，當(dāng)水蒸氣的溫度達(dá)到水煤氣合成溫度時(shí)，高溫水蒸氣與高溫料球渣中的余炭產(chǎn)生反應(yīng)生成水煤氣，水煤氣到達(dá)燒成段時(shí)與過剩氧氣反應(yīng)燃燒，耗盡窯內(nèi)的所有氧氣(如水蒸氣與余炭反應(yīng)生成的水煤氣，不能滿足窯內(nèi)除氧條件時(shí)，在窯尾加噴一氧化碳?xì)怏w(制黃磷尾氣)、水煤氣氣體、煤粉、各種油料，任何一種)，當(dāng)溫度加熱到1230-1260°C得到單質(zhì)P4氣體，單質(zhì)磷(P 4)蒸氣與單質(zhì)氧化物蒸氣、一氧化碳?xì)怏w、二氧化碳?xì)怏w等，形成無氧氣的混合窯氣?；旌细G氣經(jīng)負(fù)壓吸引進(jìn)入保溫?cái)U(kuò)散式旋風(fēng)除塵器，除去混合窯氣中97%的雜塵(雜塵中稀土元素與各種微量元素含量非常高，很有利用價(jià)值)，進(jìn)入水洗除雜塔，水洗除去剩于3%中大部分雜塵后，水洗后的混合窯氣進(jìn)入黃磷生產(chǎn)系統(tǒng)即可得到高品質(zhì)黃磷產(chǎn)品(一氧化碳?xì)怏w、二氧化碳?xì)怏w可利用或排空)。
[0022]根據(jù)需要生產(chǎn)磷酸:除塵后的混合窯氣進(jìn)入氧化反應(yīng)爐，單質(zhì)磷(P4)氣體與一氧化碳?xì)怏w在氧化反應(yīng)爐內(nèi)燃燒反應(yīng)，生成高溫五氧化二磷氣體與高溫二氧化碳?xì)怏w后，進(jìn)入余熱發(fā)電系統(tǒng)換熱發(fā)電后，(每度成本0.20元以內(nèi))，進(jìn)入制酸水合塔制酸(二氧化碳?xì)怏w利用或排空)，即可得到高品質(zhì)磷酸產(chǎn)品。
[0023]實(shí)施例2生產(chǎn)的黃磷產(chǎn)品質(zhì)量與電爐法黃磷質(zhì)量相當(dāng)，制得的磷酸產(chǎn)品質(zhì)量與熱法磷酸質(zhì)量相當(dāng)，成本大大低于熱法磷酸與電爐法黃磷生產(chǎn)成本，能夠降低50%以上。
[0024]實(shí)施例3
將60份磷礦石、26份紅砂巖、11份無煙煤、3份助熔催化劑混合后，用豎式磨機(jī)或其它制粉設(shè)備，加工成0.1mm粉狀混合物。助熔催化劑的重量組份為:三氧化二鐵3份，三氧化二鋁0.5份，氧化鎂2份，氯化鈉3份。如前所述的原料用于窯法生產(chǎn)黃磷或磷酸的方法，將粉狀混合物投入到旋窯窯內(nèi)加溫，監(jiān)測(cè)到窯頭的溫度達(dá)300°C時(shí)，向下料管中部和窯頭中的高溫料球渣噴水(粉狀物高溫時(shí)自動(dòng)形成料球渣)，使水吸收高溫料球渣的熱能成為正壓水蒸氣，正壓水蒸氣吸熱能降低了高溫料球渣的溫度，節(jié)約了能源，將正壓水蒸汽用風(fēng)機(jī)或其他抽氣設(shè)備輸送到旋窯窯頭的氣封罩和窯尾的氣封罩處形成正壓力，阻止了窯外的空氣從窯尾和窯頭的結(jié)合處進(jìn)入窯內(nèi)，水蒸氣在前進(jìn)過程中進(jìn)一步吸收高溫料球渣的溫度，使水蒸氣的溫度進(jìn)一步提高，當(dāng)水蒸氣的溫度達(dá)到水煤氣合成溫度時(shí)，高溫水蒸氣與高溫料球渣中的余炭產(chǎn)生反應(yīng)生成水煤氣，水煤氣到達(dá)燒成段時(shí)與過剩氧氣反應(yīng)燃燒，耗盡窯內(nèi)的所有氧氣(如水蒸氣與余炭反應(yīng)生成的水煤氣，不能滿足窯內(nèi)除氧條件時(shí)，在窯尾加噴一氧化碳?xì)怏w(制黃磷尾氣)、水煤氣氣體、煤粉、各種油料，任何一種)，當(dāng)溫度加熱到1230-1260°C得到單質(zhì)P4氣體，單質(zhì)磷(P 4)蒸氣與單質(zhì)氧化物蒸氣、一氧化碳?xì)怏w、二氧化碳?xì)怏w等，形成無氧氣的混合窯氣。混合窯氣經(jīng)負(fù)壓吸引進(jìn)入保溫?cái)U(kuò)散式旋風(fēng)除塵器，除去混合窯氣中97 %的雜塵(雜塵中稀土元素與各種微量元素含量非常高，很有利用價(jià)值)，進(jìn)入水洗除雜塔，水洗除去剩于3%中大部分雜塵后，水洗后的混合窯氣進(jìn)入黃磷生產(chǎn)系統(tǒng)即可得到高品質(zhì)黃磷產(chǎn)品(一氧化碳?xì)怏w、二氧化碳?xì)怏w可利用或排空)
根據(jù)需要生產(chǎn)磷酸:除塵后的混合窯氣進(jìn)入氧化反應(yīng)爐，單質(zhì)磷(P4)氣體與一氧化碳?xì)怏w在氧化反應(yīng)爐內(nèi)燃燒反應(yīng)，生成高溫五氧化二磷氣體與高溫二氧化碳?xì)怏w后，進(jìn)入余熱發(fā)電系統(tǒng)換熱發(fā)電后，(每度成本0.20元以內(nèi))，進(jìn)入制酸水合塔制酸(二氧化碳?xì)怏w利用或排空)，即可得到高品質(zhì)磷酸產(chǎn)品。
[0025]實(shí)施例3生產(chǎn)的黃磷產(chǎn)品質(zhì)量與電爐法黃磷質(zhì)量相當(dāng)，制得的磷酸產(chǎn)品質(zhì)量與熱法磷酸質(zhì)量相當(dāng)，成本大大低于熱法磷酸與電爐法黃磷生產(chǎn)成本，成本低于50%以上。
[0026]實(shí)施例4:
把窯法生產(chǎn)黃磷與磷酸的的原料:以重量計(jì)，62份磷礦石、20份紅砂巖、10份無煙煤、8份助熔催化劑混合后，用立磨或其它制粉設(shè)備，加工成0.3mm的粉狀混合物。其中，三氧化二鐵2.4份，三氧化二鋁1.8份，氧化鎂1.6份，氯化鈉1.5份。把上述粉狀物，直接加入旋窯窯內(nèi)加溫，當(dāng)檢測(cè)到窯頭的料球渣溫度達(dá)到300°C左右時(shí)，向下料管中部和窯頭中的高溫料球渣噴水(粉狀物高溫時(shí)自動(dòng)形成料球渣)，使水吸收高溫料球渣的熱能成為正壓水蒸氣，正壓水蒸氣吸熱能降低了高溫料球渣的溫度，節(jié)約了能源，將正壓水蒸汽用風(fēng)機(jī)或其他抽氣設(shè)備輸送到旋窯窯頭的氣封罩和窯尾的氣封罩處形成正壓力，阻止了窯外的空氣從窯尾和窯頭的結(jié)合處進(jìn)入窯內(nèi)，水蒸氣在前進(jìn)過程中進(jìn)一步吸收高溫料球渣的溫度，使水蒸氣的溫度進(jìn)一步提高，當(dāng)水蒸氣的溫度達(dá)到水煤氣合成溫度時(shí)，高溫水蒸氣與高溫料球渣中的余炭產(chǎn)生反應(yīng)生成水煤氣，水煤氣到達(dá)燒成段時(shí)與過剩氧氣反應(yīng)燃燒，耗盡窯內(nèi)的所有氧氣(如水蒸氣與余炭反應(yīng)生成的水煤氣，不能滿足窯內(nèi)除氧條件時(shí)，在窯尾加噴一氧化碳?xì)怏w(制黃磷尾氣)、水煤氣氣體、煤粉、各種油料，任何一種)，當(dāng)溫度加熱到1230-1260°C得到單質(zhì)磷(P4)蒸氣，單質(zhì)磷(P4)蒸氣與單質(zhì)氧化物蒸氣、一氧化碳?xì)怏w、二氧化碳?xì)怏w等，形成無氧氣的混合窯氣?；旌细G氣經(jīng)負(fù)壓吸引進(jìn)入保溫?cái)U(kuò)散式旋風(fēng)除塵器，除去混合窯氣中97%的雜塵(雜塵中稀土元素與各種微量元素含量非常高，很有利用價(jià)值)，進(jìn)入水洗除雜塔，水洗除去剩于3%中大部分雜塵后，水洗后的混合窯氣進(jìn)入黃磷生產(chǎn)系統(tǒng)即可得到高品質(zhì)黃磷產(chǎn)品(一氧化碳?xì)怏w、二氧化碳?xì)怏w可利用或排空)。
[0027]根據(jù)需要生產(chǎn)磷酸:除塵后的混合窯氣進(jìn)入氧化反應(yīng)爐，單質(zhì)磷(P4)氣體與一氧化碳?xì)怏w在氧化反應(yīng)爐內(nèi)燃燒反應(yīng)，生成高溫五氧化二磷氣體與高溫二氧化碳?xì)怏w后，進(jìn)入余熱發(fā)電系統(tǒng)換熱發(fā)電后，(每度成本0.20元以內(nèi))，進(jìn)入制酸水合塔制酸(二氧化碳?xì)怏w利用或排空)，即可得到高品質(zhì)磷酸產(chǎn)品。
[0028]實(shí)施例4生產(chǎn)的黃磷產(chǎn)品質(zhì)量與電爐法黃磷質(zhì)量相當(dāng)，磷酸產(chǎn)品質(zhì)量與熱法磷酸質(zhì)量相當(dāng)，成本大大低于熱法磷酸與電爐法黃磷生產(chǎn)成本，成本低于50%以上。
【權(quán)利要求】
1.一種生產(chǎn)黃磷或磷酸的原料，其特征在于，將適當(dāng)重量的磷礦石、紅砂巖、無煙煤、助熔催化劑混合后用制粉設(shè)備加工成的粉狀混合物，其中磷礦石、紅砂巖、無煙煤、助熔催化劑的重量組份為:磷礦石為55-68份、紅砂巖為14-26份、無煙煤為10_15份、助熔催化劑為2-8 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原料，其特征在于，所述助熔催化劑的重量組份為:三氧化二鐵0.5-3份，二氧化二銷0.5-3份，氧化儀0.5-2份，氯化鈉1-3份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原料，其特征在于，所述粉狀混合物的細(xì)度為0.01-0.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原料，其特征在于，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述磷礦石中P205含量為26 - 31%，紅砂巖Si02含量為77-99%，無煙煤C含量為75-82 %。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原料，其特征在于，原料為將粉狀混合物進(jìn)一步加工制成的直徑為0.lmm-30mm的圓球。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的原料用于旋窯生產(chǎn)黃磷或磷酸的方法，其特征在于，將粉狀混合物或粉狀混合物加工制成的直徑為0.lmm-30mm的圓球投入到窯頭和窯尾均設(shè)置有氣封裝置的旋窯窯內(nèi)加溫，監(jiān)測(cè)到窯頭中的溫度達(dá)300°C時(shí)，向下料管中部與窯頭中的高溫料球渣噴水，得到正壓水蒸氣，將正壓水蒸汽送入到設(shè)置在旋窯窯尾的氣封裝置和窯頭的氣封裝置處形成正壓力，阻止空氣進(jìn)入旋窯內(nèi)，使窯內(nèi)獲得無氧環(huán)境，水蒸氣繼續(xù)吸熱與高溫料球渣的余炭反應(yīng)生成水煤氣以燃燒耗盡窯內(nèi)的氧氣，溫度達(dá)到1230-1260°C得到單質(zhì)P4氣體形成無氧的混合窯氣，無氧的混合窯氣經(jīng)干法除塵、水洗除塵后進(jìn)入黃磷生產(chǎn)系統(tǒng)或經(jīng)除塵的窯氣進(jìn)入磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)即可得到黃磷或磷酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述干法除塵是將窯氣負(fù)壓吸附進(jìn)保溫?cái)U(kuò)散式旋風(fēng)除塵器進(jìn)行除塵。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述氣封裝置為氣封罩。
【文檔編號(hào)】C01B25/027GK104477862SQ201410774023
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】時(shí)朝友 申請(qǐng)人:四川有峰環(huán)?？萍加邢薰?br>