Способ извлечения фосфора из фосфорсодержащих печных газов

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЙЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21.08,80 (21) 2989406/23-26 Н) М.КИ. с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -С 01 В 25/02 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытийОпубликовано 15.1282. Бюллетень М 46 Дата опубликования описания 15. 12.82(72) Авторы изобретения Казахский научно-исследовательский проектный институт фосфорной промышленности(54 ) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ФОСФОРА ИЗ ФОСФОРСОДЕРЖЩИХ ПЕЧНЫХ ГАЗОВИзобретение относится к способуполучения желтого фосфора, которыйиспользуют для производства термической Фосфорной кислоты и технических фосфатов,В процессе электротермическойпереработки фосфатного сырья обра -эуются печные газы, содержащие парыфосфора, окись углерода, газообразные соединения фтора и кремния ипыль, содержание которой составляет10 - 200 г/м. Печные газы очищаютот пыли в, электрофильтрах. Однакозапыленность печных газов послефильтров составляет 1,5-2 г/м. Частицы пыли, не уловленные в фильтрах,при конденсации взаимодействуют сгазообразным Фосфором и охлаждающейводой с образованием Фосфорного шлама, количество которого достигает30 от объема получаемого фосфора.Образование фосфорнбго шламауменьшает выход товарного Фосфора,Известен способ получения фосфора путем конденсации его из печныхгазов орошением водой, в которую вводят Фтористый аммоний в количестве,обеспечиваюцем атомное отношениев системе Г:51 более 6. При этомвесь кремний, содержащий в печных газах, гидролизуется в растворимыйФторсиликат. За счет образованиякремнефторида количество шламовуменьшается до 2-5 1),Недостатком известного способаявляется повышенное шламообразова,ние, вызванное наличием в печных газах пыли.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способ получения фосфора путем обработки фосфорсодержащих печных газов органическими реагентами, растворяюцимифосфор, с последующим охлаждением иизвлечением фосфора известными методами, например дистилляцией. Этотспособ позволяет получить очищенныйфосфор 2 ),Недостатками этого способа являются повышенный расход органическогореагента и сложность процесса, обусловленная наличием операций по разделению Фосфора и органического реа 25 гента,Целью изобретения является сниже"ние расхода органического реагентаи упрощение процесса за счет исключения операции разделения фосфора иЗО органического реагента.Температура, дС 35 Полидиметилсилоксановая жид- кость Полиэтилгидросилоксановаяжидкость 40 18,2 200 20,0 2,3 250 45 300 400 1,0 1,2 500 Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу извлеченияфосфора, заключающемуся в обработкефосфорсодержащих печных газов органическим реагентом, в качестве органического реагента берут кремнийорганические соединения.Вкачестве кремнийорганическихсоединений используют полиэтилгидросилоксановую или полидиметилсилоксановую жидкости.Обработку печных газов ведут при300"400 С и расходе кремнийорганических соединений, равном 0,8-1,0от веса ныли в печном газе.При обработке содержащейся в печном газе неуловленной в электроФильтрах пыли кремнийорганическиесоединения 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 55оявляется 300-400 С. При температуре ниже 300 фС 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 шламообоазования от оасхода кремнийооганических соединений иллюстирует табл. 2. Степень шламообразования,Полиэтил- Полидиметилгидросилок- силоксановая санов ая жидкость жидкость П р и м е ч а н и е, За степеньшламообраэования принято отношениевеса пыли, смачиваемой водой, к общему весу пыли в печном газе.Из данных табл, 2, следует, чтооптимальным расходом кремнийорганических соединений является 0,8-1,0от веса пыли,При расходе менее 0,8 наблюдаетсяповышенное шламообразование, расход более 0,1 нецелесообразен, таккак приводит к перерасходу кремнийорганических соединений,Указанные кремнийорганические соединения не растворимы в воде и нерастворяют фосфор, их применяют ввиде эмульсии или паров, интенсивное образование которых происходитпри 400 С, их регенерируют, нагревая пыль до 300-400 С. Расход кремнийорганических соединений относительно фосфора составляет ( 4,8-6,010П р и м е р 110 г тонкодисперсной пыли, не уловленной в электроФильтре, помещают в сосуд емкостью2000 см , куда вдувают вместе с азо 3том 20 мл 0,5-ной эмульсии полиэтилгидросилоксановой жидкости ГКЖ при 300 С. Обработанная пыль поступает иэ сосуда в конденсатор, заполненный расплавленным фосфором и водой. Несмотря на интенсивное перемешивание, обработанная пыль остаетсясухой. При отстаивании в конденсаторе образуется три слоя: нижний - расплавленный фосфор, средний - вода,верхний - несмачиваемая пыль. Шламообразование отсутствует.981211 Формула изобретения Составитель,Г. ЦелищевРедактор О. Персиянцева ТехредМ.Гергель Корректор М. Шароши Заказ 9595/29 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Филиал ППП 1 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 П р и м е р 2. Через термостати рованный при 300 С реактор пропускают 30 л печного газа, содержащего 0,33 г/л фосфора и 0,002 г/л пыли. .В этот реактор распыляют ГКЖв 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. Шпамообразование отсутствует.П р и м е р 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 пыпь. 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 изфосфорсодержащих печных газов путем обработки их органическим реагентом 5 "о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью снижения расхода органического реагента и упрощения процесса за счет исключения операции разделения фосфора и органического реа" 1 О гента, в качестве органического реа"гента берут кремнийорганические соединения.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве крем нийорганических соединений используют полиэтилгидросилоксановую или полидиметилсилоксановую жидкости.3. Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что обработку печных газов ведут при температуре 300- 400 фС и расходе кремнийорганических соединений, равном 0,8-1,0 от веса обрабатываемой пыли. 25 Источники информации,принятые во внимание при эКспертизе1. Патент США Р 3428430,кл. 23-223, опублик. 1969.2. Патент Германии Р 555077,кл. 1225/02, опублик. 1932,