Способ получения оксидов фосфора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) 51) 4 С 01 В 25/1 ГОСУ ПО Д РСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к технологии переработки фосфатного сырья сполучением оксидов фосфора и фосфорной кислоты и позволяет удешевить процесс при сохранении высокой степенииспользования сырья, 10 г. кремнезема смешивают с 2,2 г углерода, что соот. ветствует молярному соотношению 802:С = 1:1,.1. Компоненты перемешивают и помещают в нижнюю часть реактора. Сверху на расстоянии 20 мм от поверхности смеси на ситчатую перегородку помещают 16,5 г трикальцийфосфата(ТКФ), Реактор помещают в лабораторную высокотемпературную печь, нагревают до 1850 К и выдерживают приэтой температуре в течение 30 мин,Молярное соотношение ТКФ и ЯО в газах,образующихся при взаимодействииЯО и С, составляет 1:3, 1, Степеньвосстановления ТКФ определяют по анализу твердой фазы, т.е. по удалениюфосфора из ТКФ в газовую фазу, Степень восстановления составляет 89,9 Е,3 табл.Формула изобретения 13153Изобретение относится к технологии переработки фосфатного сырья сполучением оксидов фосфора и фосфорной кислоты,Целью изобретения является удешевление процесса при сохранении высокой степени использования сырья.П р и м е,р 1. Смешивают 10 гкремнезема (Б 102 ) и 2,2 г углерода(С), что соответствует молярному со- Юотношению БО 2.С=1:1,1. Компонентытщательно перемешивают и помещают внижнюю часть реактора, Сверху на расстоянии 20 мм от поверхности смесина ситчатую перегородку помещают 1516,5 г трикальцийфосфата (ТКФ). Реактор помещают в лабораторную высокотемпературную печь нагревают . до1850 К и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин, Молярное соотношение ТКФ и БО в газах, обра зующихся при взаимодействии БО 2 иС,составляет 1;3,1. Степень восстановления ТКФ определяют по анализу твердой фазы, т. е. по удалению фосфораиз ТКФ в газовую фазу, Согласно данным степень восстановления составляет89,9%. Продуктом обработки ТКФ газообразными продуктами является оксидФосФора, 30В табл. 1 представлены сравнительные данные по затратам при проведении процесса по известному и предложенному техническим решениям.Таким образом, как следует изтабл. 1, удешевление процесса за счетснижения расхода восстановителя составляет 12,34 рубт.П р и:м е р 2. Смешивают 10 гБ 102 и 2,0 С, что соответствует.малярному соотношению Б 02 .С=1:1,0.Компоненты тщательно перемешивают и помещают в нижнюю часть реактора. Наситчатую перегородку помещают 27,4 гприродного Фосфорита состава, мас. :СаО 45,3; Р 2 О 28,6; Я 02 19,7, МИОкоторый содержит 17,1 ТКФ. Молярноесоотношение ТКФ:Б 10 =: 1:3,0. Реактор 82 2с реагирующими веществами нагреваютдо 1900 К и выдерживают в течение30 мин. Степень удаления оксидов фосфора в газовую Фазу составляет 90,5%.В табл. 2 представлена зависимостьпоказателей процесса от параметров.При убытке углерода выше соотношения Б 1.02 .С = 1:1,2 кремнезем восстанавливается до карбида кремния, апри избытке кремнезема т.е. при соотношении БО.С ) 1, последний остается в виде непрореагировавшего БО 2,Малярное соотношение ТКФ;БО1:(3,0-3,2) выбрано на основаниитого, что при соотношении ТКФ:БдОбольше 1:3,2 продуктом восстановления ТКФ является фосфор, а при меньшем 1:3,0 ТКФ не полностью восстанавливается.Предлагаемый интервал температуробусловлен тем, что при температурениже 1850 К монооксид кремния разлагается до Б 1.0 и Б. .Повышение тем 2пературы выше 1950 К не приводит кзначительному увеличению выхода оксидов фосфора,В табл, 3 представлена зависимостьпоказателей процесса от порядка операций,Способ получения оксидов фосфора из сырья, содержащего трикальцийфосфат, при высокой температуре с использованием смеси кремнезема с углеродсодержащим восстановителем, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью удешевления процесса при сохранении высокой степени использования сырьй, используют смесь кремнезема с углеродсодержащим восстановителем с молярным соотношением 1:(1,0-1,2), смесь нагревают до 1850 - 1950 К и образующимися газами, содержащими монооксид кремния, обрабатывают сырье при температуре смеси и молярном соотношении трикальцийфосфат : монооксид кремния 1: (3,0 - 3, 2) .1315382 Та блица 1 Цена,руб Способ Затраты Известный Количество Сумма Количество Сумма Сырье и материалы, т: фосфорит(содержащийТКФ) 4,23 10,46 10,46 2,82 кварцит 7,96 2,82 0,82 Збь 22 1 ь 35 кокс 0,011 13196 145,16 13820 152,02 Итого погруппе сырье и энерго- затраты 248,42 260,76 Таблица 2 При- Количество,.г Молярное соотношениемер ТКФ 810 С ТКФ:810 1 10 2,2 16,5 1:1,1 1:3,1 1850 89,9 2 10 2 0 17 1 3 10 2 4 16 0 1:1,0 1:1,2 1:3,0 1900 90,5 1:3,0 1:3,0 1950 91,3 4 10 20 171 110 1800 83,7 91,5 5 10 2 0 17 1 6 10 2 6 16 0 7 10 1 8 15 5 8 10 2,2 17,9 1:3,0 1980 1 3 2 . 1900 91,3 1950 90,1 1850 86,4 9 10 2,4 15,5 1:1,2 1900 91,0 Электроэнергия (технологическая),.кВтч 1:1,0 1:1,3 1;0,9 11 ь 1 44,25 22,45 48,90 1: 3,0 1:2,9 1:3,3 44,25 22 ь 45 29,70 Темпера Степень тура, К восста- новления, 7.1315382 6Таблица 3 ьПример Порядок осуществленияпроцесса Молярное соотношение ТемпеСтепень восстаРасходвосстаратура, К 810 :С ТКФ:810 новления, 7 новитег:3,90,5 3 у 91,4 1:1,2 8 Без предвариного получения 9 810е 1:3,0 зве- тный 670-.1770 90,6 121,7 Составитель С. ЛотховаТехред И,Попович Корректор Т. Колб актор О. Бу Заказ 2267/2 Тираж 455 осударстве елам изобре ква, Ж,Подписноного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д.4/5 ВНИИПИпо13035,Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 1:2,9 1:3,3 1:3,0 1980 2,0 1850 2,1 1900 2,6 1900 2,0 1950 2,7