Способ приготовления шихты для получения фосфора

(51) 01 25/01 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ обеспечивающего,снижение энергозатрат и улучшение экологической обстановки производства. Задача решается тем, что в способе приготовления шихты для получения фосфора,включающем термическую подготовку и смешение фосфорсодержащего сырья, кварцита и кокса,согласно изобретению, в шихту дополнительно вводят обезвоженный фосфорный шлам при следующем соотношении компонентов, мас.- 0,5- 0,7 Преимуществом данного технического решения является возможность получения более качественного фосфора при пониженном образовании техногенных отходов производства желтого фосфора.(72) Бишимбаев Валихан Козыкеевич Жантасов Курманбек Тажмаханбетович Франгулиди Леонид Харлампович Жантасов Манап Курманбекович Джунисбекова Гаухар Басымбековна(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский Государственный университет им. М.Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан 56) Патент РФ 93006350, 1996(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРА(57) Изобретение относится к технологии извлечения фосфора в руднотермических печах и может быть использовано при получении фосфора и продуктов на его основе. Задача изобретения - разработка способа приготовления шихты для получения фосфора 23145 Изобретение относится к технологии извлечения фосфора в руднотермических печах и может быть использовано при получении фосфора и продуктов на его основе. Известен способ приготовления шихты,состоящей из кускового фосфорита (5-50 мм),кварцита (5-25 мм) и кокса(5-2 мм). Перед подачей в печь фосфорит, кокс и кварцит подвергают термической обработке и дозировке в определенных соотношениях Технология фосфора /Под ред. проф. В.А. Ершова Л. Химия, 1979.с. 336, ил. Недостатком известного способ приготовления шихты является необходимость термической подготовки компонентов шихты перед электровозгонкой фосфора и высокий выход фосфорного шлама в процессе восстановления фосфора из нее в печи. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления шихты для получения фосфора Патент 93006350. Опубл. 20.03.1996, включающий смешение и помол до крупности менее 1 мм фосфорного шлака и кокса с добавлением фосфорной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас. фосфорный шлак- 28 - 47 кокс, необходимый на восстановление фосфора - 8 - 12 фосфорная кислота (90 - 96-ная) 45 - 60. Недостатками указанного способа являются предварительное измельчение до фракции 0-1 мм фосфорного шлака и кокса, что требует больших энергетических затрат, использование фосфорной кислоты, получаемой электротермическим методом и образование фосфорного шлама в процессе восстановления фосфора. Задача изобретения - разработка способа приготовления шихты для получения фосфора,обеспечивающего снижение энергозатрат и улучшение экологической обстановки производства. Технический результат - снижение энергозатрат при приготовлении шихты и улучшение экологической обстановки производства. Поставленная задача решается тем, что в способе приготовления шихты для получения фосфора,включающем термическую подготовку и смешение фосфорсодержащего сырья, кварцита и кокса,согласно изобретению, в шихту дополнительно вводят обезвоженный фосфорный шлам при следующем соотношении компонентов, мас.-обезвоженный фосфорный шлам 0,5- 0,7. Обезвоженный фосфорный шлам получают следующим образом фосфорный шлам различной концентрации после усреднения направляют на установку обезвоживания, где слой воды над шламом должен быть минимальным, но не менее 30 см. Установка обезвоживания состоит из конденсатора и испарителя, в которых создается разряжение 0,50,6 кг/см 2 и 0,2-0,3 кг/см 2, соответственно. Под действием разряжения и температуры вода из шлама испаряется. Время, затрачиваемое на процесс, зависит от концентрации фосфора и воды в шламе и составляет от 5 до 24 часов. Обезвоженный шлам имеет плотность 1,6-1,7 г/см и применяется в качестве компонента шихты при производстве желтого фосфора. Пример. 86,15 кг фосфорсодержащего сырья в виде агломерата смешивают с предварительно высушенными 3,75 кг кварцита и 9,5 кг металлургического кокса, а затем к полученной смеси добавляют 0,6 кг обезвоженного шлама и тщательно перемешивают. Шихту в количестве 100 кг подвергают плавке в руднотермической печи при температуре 15001700 С и получают 21,219 кг фосфорсодержащих газов, которые очищают от взвешенных частиц в электрофильтре,фосфор конденсируют в конденсаторе и очищенные газы используют в качестве теплоносителя или выбрасывают в атмосферу. Содержание фосфина в отходящих газах составляет 1,3 мг/нм. В процессе очистки фосфорсодержащих газов получают 7,2980 кг фосфора, 21,1095 кг коттрельной пыли, 1,1605 кг фосфорного шлама. Сравнительные данные выхода фосфора,коттрельной пыли, фосфорного шлама и отходящих газов, содержащих в своем составе фосфин, от соотношения компонентов перерабатываемой шихты приведены ниже в таблице. Преимуществом данного технического решения является возможность получения более качественного фосфора при пониженном образовании техногенных отходов производства желтого фосфора. Зависимость выхода фосфора, коттрельной пыли, фосфорного шлама и отходящих газов, содержащих в своем составе фосфин, от соотношения компонентов шихты примеры Состав шихты,Температура агломе- квар- кокс обезвож. печи, С рат цит шлам аналог Оптим. 1 2 3 2 Состав отходящих газов Коттрел. фосфор, фосфор,пыль, кг кг шлам, кг Продолжение таблицы 1500-1700 427 21,1169 7,2541 1,1680 1,34 1500-1700 425 21,1180 7,2390 1,1692 2,08 1500-1700 440 21,1192 7,2198 1,1706 2,32 1500-1700 454 21,1195 7,1974 1,1714 2,35 1500-1700 436 21,2008 7,1877 1,1729 2,43 1500-1700 462 21,1130 7,2878 1,1623 1,93 1500-1700 432 21,2008 7,1877 1,1729 2,43 1500-1700 427 21,1132 7,2805 1,1615 1,39 1500-1700 462 21,1220 7,2673 1,1694 2,12 1500- 1700 428 21,2071 7,1898 1,1776 2,41 1500-1700 426 21,1187 7,2886 1,1697 1,38 1500-1700 456 21,1177 7,2875 1,1694 1,37 1500-1700 433 21,2007 7,2780 1,1642 1,40 1500-1700 459 21,2075 7,2670 1,1724 1,34 Процесс плавки затруднен из-за избытка кварцита Процесс плавки затруднен из-за не достатка кварцита Процесс плавки затруднен из-за избытка кокса Процесс плавки затруднен из-за не достатка кокса ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ приготовления шихты для получения фосфора, включающий термическую подготовку и смешивание фосфорсодержащего сырья, кварцита и кокса, отличающийся тем, что в шихту дополнительно вводят обезвоженный фосфорный шлам при следующем соотношении компонентов,мас. фосфорсодержащее сырье в виде агломерата кварцит