Способ термической переработки окисных руд

Взамен ранее иэданногс Союз СоватсваСциалистичеооаРеспублик в 512167) Заявлеи 027, 12,72 (21) 1864283/23-26 единением заяв е"удеретеееый ееметет ссср ее девам езобретеериоритетпубликовано 15,01. 79. Бюллетень61.631088.8) Дата опубликования описания 20 О 79 В, Н. Белов, В.А. Ершов, О, Р. Иванов, В. Н. Новосельцев,Е. Х. Розенберг, И. И. Риф, О. Н. Сощин и М, Я. Хинкнс) Авторыизобретен Ленинградский Государственный научно-исследовательскийи проектный институт основной химической промышленности Опытно-конструкторское бюро энерготехнологических црохимической. п омышленности 71) Заявит 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОР аспростния фос фосфор 10 мм е,фракем иагрева- содер- деление Недостатком снос кая интенсивность про нию с интенсивностью форсодержащего сырья турной плазме,оба является низцесса по сравнепереработки фосв низкотемпераЦеп цесс нн держанизкоте3Изобретение относится к способам попучения фосфора и может использоваться в производстве фосфора из фосфор- содержащего сырья термическим методом.Известен способ переработки измельченного фосфорсодержащего сырья в низо котемпературной плазме при 4000 о6000 С с понучением газов, содержащих фосфорный ангидрид 1.Недостатком способа является высокий удельный расход электроэнергии, составпяющий более 30 МВт чУт фосфора в продукте.Известен также способ получения фосфора путем восстановления измепьченного фосфорсодержащего сырья в низко- температурной плазме при 3000-4000 С с использованием в качестве ппазмообрадующего газа метана ипи его смесей с водородом 2.Недостатком способа явпяется высо кий .удельный расход электроэнергии, достигающий .18-26 МВт ч/т фосфора. В промышленности широко р ранен извеаный способ попуче фора, включающий разделение содержащего сырья на фракцию и фракщпо 10-50 мм, смешени 5 ции 10-50 мм с восстановитеп фпюсующей добавкой, электрон ние шихты с получением фосфор жащих газов и последующее вы из них фосфора конденсацией 3 0ь изобретения - интенсификация а попучения фосфора.достигается тем, что одноврес эпектронагревом шихту нагреродуктамиобработки фосфорсощего сырья фракции 0-10 мм в мпературной плазме.С целью получения красного фосфора, конденсацию ведут охлаждением газов со скоростью 10 - 10 град/сек.Охлаждение ФосФорсодержащих газов со скоростью 10 -10 град/секфобеспечивает конденсацию красного фосфора с выходом до 98%. При меньшей скорости охлаждения выход красного фосфора резко снижается. Скорость ох 6паждения бопее 10 град/сек не приводит к существенноМу повышению выхода красного фосфора и технически трудноосу шествима,Предлагаемый способ позволяет интенсифицировать процесс получения фосфора эа счет повышения скоростей тепло- обмена, диффузии и . восстановления в слое шихты и в расплаве в среднем на , 15-20%; одновременно перерабатывать кондиционное и некондиционное по гранулометрическому и химическому составу фосфорсодержащее сырье; обеспечить экономию кокса до 0,5 т на 1 т производимого фосфора при испопьзовании в качестве ппазмообразуюшего газа метана ипи его смеси с водородом; одновременно получать фосфор и фосфорную киспоту при использовании в качестве пцазмообразующего газа инертных ипи окиспительных газо. П р и м е р 1. В руднотермическую печь, оборудованную ппазмохимическими реакторами, загружают шихту, в состав которой вхосдт 39500 кг/ч фосфорита фракции 10-50 мм, содержащего 25% Р О 5, 9600 кг/ч кварцита и 5500 кг/ч кокса. Посредством эпектродов в печь вводят 48 МВт электроэнергии. В плазмо химические реакторы подают 38800 кг/ч фосфорита фракции 0-10 мм, содержащего 23% Р О,Струю низкотемпературной плазмы получают, вводя в плазмохимические нагреватели 4300 кг/ч природного газа, содержащего 97% СН4 и 54 МИт электроэнергии. Допопнитепьный нагрев шихты и расплава в печи проводят, вводя в печь под силой щихты поток продуктов восстановления фос форита в низкотемпературной плазме, имеющий средне массовую те мпературуо3500 С, Из фосфорсодержащих газов, выходящих из печи, конденсируют 7300 кг/ч жептого фосфора, причем эа счет восстановления в ппазмохимических реакторах получают 3500 т/ч фос фора, за счет восстановления в руднотермической печи 3800 т/ч фосфора.го 40 45 формула изобретения 1. Способ получения фосфора, включающий разделение фосфорсодержашего сырья на фракцию 0-10 мм и фракцию 10-50 мм, смешение фракции 10-50 мм с восстановитепем и фпюсуюшей добавкой, электронагрев шихты с попучением фосфорсодержащих газов и последующее выделение из них фосфора конденсацией, о т и и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса, одновременно с эпектронагревом шихту 50 55 Удельный расход электроэнергии на получение 1 т фосфора составляет 14000 кВт/ч.В результате интенсификации теппомассооб мена в печи при введении в нее высокотемпературных продуктов восстанов-, пения фосфорита в пцазме производитепьность печи возрастает на 15% по сравнению с печью мощностью 48 МВт. Экономия кокса за счет восстановления части фосфорита метаном составляет - 500 кг/т фосфора.Дпя получения красного фосфора газы выводят из печи при 800 о,200 С и охлаждают ихсоскоростью 10 -10 град/сек,6 При этом конденс ярую г 6900 кг/ч красного фосфора.П р и м е р 2. В, руднотермическую печь загружают 24400 кг/ч фосфорита фракции 1 Я:50 мм, содержашего 27,5% Р 05 2500 хг/ч кварцита и 4100 кг/ч кокса. При работе без подвода электроэнергии через электроды в печь подают поток продуктов термической диссоциации фосфорита со среднемассовой темопературой4000 С, полученный при обработке 7800 кг/ч фосфорита фракции 0-10 мм в низкотемпературной плазме при расходе ппазмообразующего газа - азота 19500 кг/ч и расходе электроэнергии 62 МВт. Газы, отходящие из печи, поспе очистки от пыли охлаждают водой и получают 320 кг/ч желтого фосфора и 3100 кг/ч фосфорной кислоты (в пересчете на 100%-ную). Удельный расход электроэнергии на 1 т фосфора (вкпючая фосфор, содержащийся в кислоте) составляет 16700 кВт ч. При этом фосфорсодержащее сырье состоит из 242% измельченного фосфорита и 75,8% кускового фосфорита,Доля измельченного сыры может быть увеличена до 87% за счет снижения доли кускового фосфорита до 13%.512167 10 нагревают продуктами обработки фосфорсодержащего сырья фракции 0-10 мм 1 в, низкотемпературной ппазме. 2. Способ по п.1, о т п и ч а ю -щ и й с я тем, что, с цепью получениякраснбго фосфора, конденсацию ведутохпаждением газов со скоростью 10 -4Б-10 град/сек.Источники информации, принятые вовнимание при экспертйзе б1. Авторское свидетельство СССР Иу 295389, кп. С 01 В 25/18, 26,02. 6 ф.2, Моссэ А. Л., Печковский В. В, Применение низкотемпературной плазмы в технологии неорганическнх веществ. Минск, Наука и техника" 1973, с. 61- 70.3. Егоров А П, и др. Общая химическая технология неорганических веществ М., "Химии", 1965, с. 497.Заказ,7838/60 Тираж 590 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб. д.4/5 Фипиап ППП фПатентф, г, Ужгород ул. Проектная, 4