CN101172589A - 磷矿石直接生产五氧化二磷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了磷矿石直接生产五氧化二磷的方法，将磷矿石、硅石按比例混合加入加热炉熔融，熔融体流进反应炉后再将碳直接加入到高温熔融体内部，维持碳过量，控制熔融体温度在1200℃以上，使熔融体产生还原反应，再通过上喷枪向下喷入高温高速的氧气，为还原区产生的磷蒸气、一氧化碳提供氧化所需的氧，并能使熔融体中心表面形成凹状高温区，大大强化了还原氧化区的传质传热速度，保证了产品质量，提高了磷矿石的还原率，并能实现连续生产五氧化二磷及磷酸。本发明优点：简化了流程，降低了成本，提高了产品质量，磷的还原率高达98％，节约能源和资源，基本消除“三废”，为磷化工产业带来划时代的变革。
Description
技术领域
本发明属于磷化工技术领域，具体介绍了一种用中低品位磷矿石直接加热熔融生产五氧化二磷的方法。
背景技术
五氧化二磷是磷酸的酸酐，是制取磷酸的重要中间体，目前世界上生产五氧化二磷工艺方法是将黄磷在绝干空气中氧化燃烧，生成高温的五氧化二磷蒸气，该蒸气经冷却后析出制得五氧化二磷产品。
在工业上，五氧化二磷水合便生成磷酸，五氧化二磷是磷酸的代名词，为了深入了解本发明的技术背景，有必要介绍磷酸的生产方法。
目前世界上生产磷酸的工业方法有三种：一种是用硫酸分解磷矿石得到磷酸，称为湿法磷酸；一种是用电炉将磷矿石用焦炭还原成黄磷，再将黄磷在另一套装置中氧化成五氧化二磷经水合得到磷酸，称为电热法磷酸；第三种方式为窑法磷酸，是将磷矿石、硅石、焦炭按一定比例混合配矿后，造粒或成型并用釉质等材料浸渍包被，送入回转窑或隧道窑中进行固态还原氧化反应，产生P4蒸气与CO可燃性混合气体，该混合气体直接与空气发生氧化反应，生成P2O5和CO2气体并放出大量热量，该反应热提供给混合物料还原反应吸热所需，氧化产生的P2O5气体经水合制成磷酸。
以上三种磷酸生产工艺各有特点和缺陷。
湿法磷酸生产成本较低，但要消耗大量硫酸，我国是硫资源缺乏的国家，每年要向国外进口大量硫磺，硫磺的持续涨价，已经严重威胁到我国磷化工及磷肥产业的生存和发展；同时，湿法磷酸在生产过程中，要产生大量磷石膏，占用土地，污染环境；其次，湿法磷酸生产只能使用P2O5＞28％的高品位磷矿，我国是一个贫磷矿国家，从而造成磷矿开采大量弃贫采富，矿山采矿率不足30％，严重浪费我国磷资源，这种生产磷酸的方法是难以为继的；最后，磷酸品质差、浓度低，不净化只能生产肥料，磷的转化率只能达到90％，所以湿法磷酸应用领域主要集中肥料产业。
热法黄磷制酸已有上百年的历史，生产的磷酸品质高，能生产下游各种精细磷酸盐，但由于采用电炉法工艺电能消耗高，每生产-吨黄磷需耗15000度电，产生的废气一氧化碳难以利用，污染大并且产生磷泥，磷酸生产与黄磷装置分置，使磷氧化反应放出的热量没有很好利用白白浪费。
美国早在上个世纪三十年代开展了窑法磷酸研究，西方石油公司采用KPA工艺，在一个设备里利用磷的氧化热提供给还原磷矿所需，所得P2O5提供给水合塔生产磷酸，采用的主要设备是回转窑，并获得美国专利，专利号U.S.P4397826，但该方法未能实现工业化。
国内窑法工艺吸取了国外的经验，以隧道窑及回转窑作反应器，采用新工艺对混合物料成型、包被，将氧化区与还原区隔开。回转窑工艺以长沙矿冶研究院为代表，以发明名称为“一种直接还原磷矿石生产磷酸的方法”获得中国专利，专利号为ZL93111447.0，隧道窑工艺以化工部肥料研究所为代表，以发明名称为“一种制取高浓度磷酸的方法”获得中国专利，专利号为ZL89100292.8。但上述两种窑法工艺都存在氧化还原难以完全分区，物料需要特别成型、浸渍、包被处理，工艺路线长生产成本高，五氧化二磷后续产品磷酸品质低于热法磷酸，磷矿石的转化率低，只能达到85％，造成对磷资源的浪费，废渣中残留磷高，废渣难于被建材产业直接利用，废热利用难度大对能源的有效利用率低，系统因易结圈和气密困难，连续操作困难等缺点。
中国科学院化工冶金研究所提出了工艺改进方法，并获得名称为“熔融还原热法制取磷酸及磷酸盐的工艺”的中国专利，专利号为ZL97100773.X，该工艺将喷射冶金技术，熔融还原技术和煤气、元素磷氧化燃烧制备磷酸技术结合为一体，即煤-氧-矿复合喷吹，在熔融条件下完成元素磷的还原，并在同一个反应器内完成元素磷的氧化燃烧，进而制取五氧化二磷或磷酸盐。该工艺方法仍然存在诸多缺陷，如：系统的启动需要高温磷铁水，该系统只能以间歇式生产不能实现连续化运行；多种反应在同一个反应器内完成，操作和控制困难；高速磷矿粉、煤粉与五氧化二磷气体逆流接触，使五氧化二磷气体带尘，严重影响产品质量；废渣磷含量高，难以利用等缺陷，该技术难以实现工业化。
发明的内容
本发明人长期从事磷化工产业的生产、科研实践，目睹磷化工生产过程中高耗能、高污染的种种弊端，迫切需要一种实用性较强的五氧化二磷及磷酸生产新技术，从而实现磷化工节约、循环、清洁生产。
本发明的目的在于克服ZL97100773.X专利等方法生产五氧化二磷及磷酸的不足，提出了磷矿石直接生产五氧化二磷的方法，是将磷矿石、硅石按比例混合加入加热炉熔融，熔融体流进反应炉后再将碳直接加入到高温熔融体内部，维持碳过量，使熔融体产生还原反应，再通过上喷枪向下喷入高温高速的氧气，为还原区产生的磷蒸气、一氧化碳提供氧化所需的氧，并能使熔融体中心表面形成熔融凹状高温区，极大的强化了还原氧化区的传质传热速度，既保证了产品质量也极大的提高了磷矿石的还原率，并能实现连续用磷矿石熔融生产五氧化二磷及磷酸。
本发明是采用如下的技术方案来实现的：
将磷矿石、硅石按一定比例混合加入到加热炉中，控制混合物料中磷矿石与硅石的摩尔比为SiO2/CaO＝0.03-1.5，加热使物料熔融；熔融物料流入反应炉，当熔融液面达到适当的高度后，由反应炉的上喷枪向下喷入高温高速氧气，使熔融体中心表面形成熔融凹状，同时由反应炉的侧喷枪向熔融体内部喷入碳，维持碳过量；控制熔融体的温度在1200℃以上，使熔融体发生还原反应，并不断逸出P蒸气和CO的混合气体，该混合气体汇集在熔融凹状液态界面上与高温高速氧气氧化燃烧，产生P2O5和CO2气体并放出大量热量，使熔融凹状中心形成高温区；产生的高能氧化热量直接传递给熔融体，提供给物料熔融和还原反应吸热所需，反应产生的P2O5气体冷却净化制得五氧化二磷产品。
上述所指侧喷枪加入的碳是指煤炭、焦炭、一氧化碳的一种或几种的混合物。
上述所指反应炉中熔融物料还原反应温度范围为1200℃-2200℃，最好控制在1350℃-1600℃。
上述所指反应炉中熔融体中心表面形成熔融凹状的高温区温度范围是1600℃-2200℃。
上述所指上喷枪喷入高温高速氧气的温度是100℃-1400℃，速度是50-650米/秒。
本发明与中国专利ZL97100773.X的工艺比较具有以下几个突出的特征：
1、专利ZL97100773.X“熔融还原热法制取磷酸及磷酸盐的工艺”，开车时需要加入高温磷铁水，装置无法连续运行，属于间歇操作，生产效率低下，难以实现工业化；本发明开车时是将加热熔融混合物料与还原氧化反应分开进行，可采用电极加热、喷碳氧化燃烧器、等离子加热器等加热方式，使系统开车无须磷铁水这一苛刻条件来启动，提高了技术的实用性，并实现了系统连续运转，显著提高了生产效率。
2、专利ZL97100773.X“熔融还原热法制取磷酸及磷酸盐的工艺”，在同一个反应器中，向氧化区加入磷矿粉、煤粉的过程中，五氧化二磷气体与高温磷矿、煤粉逆流接触，使五氧化二磷气体带尘严重，产品质量差；本发明混合物料磷矿石、硅石的加热熔融与还原-氧化反应分区进行，还原剂通过侧喷枪直接加入熔融体内部，氧化产生的五氧化二磷气体未与磷矿粉、炭粉接触，避免了五氧化二磷带入杂质，产品质量好。
3、专利ZL97100773.X“熔融还原热法制取磷酸及磷酸盐的工艺”，系统氧化反应放热供给还原反应吸热的有效利用率低，维持反应所需的热更多依靠碳的消耗，使能耗增高；同时因传热效率低，影响了还原率，还原率只能达到90％。本发明由于上喷枪喷入高温高速过量旋转的氧气，使熔融体中心表面形成搅动的熔融凹状，P蒸气和CO的混合气体汇集在熔融凹状液态界面上与高温高速过量的氧气氧化燃烧，放出大量热量，使熔融凹状中心形成2200℃的高温区，与正在进行还原反应的熔融体其它区域形成较大的温度梯度，将氧化产生的高能氧化热量直接传递给熔融体还原反应吸热所需，高速的气流搅动和较大的温度梯度，显著提高了传质传热效率，提高了熔融还原速率，另外还可利用氧化区的尾气余热间接加热上、下喷枪的气体，将热能提供给氧化区，因此本发明大大提高了氧化热的利用效率，从而节约了能源，提高了还原率，还原率能达到98％。
4、专利ZL97100773.X“熔融还原热法制取磷酸及磷酸盐的工艺”，还原率较低，仅为90％，废渣磷含量高，难以有效利用；本发明采用了喷吹高温高速氧气技术，强化了传质传热速率，还原率高达98％，废渣磷含量低，废渣可以直接生产水泥或被建材工业较好利用。
本发明的原理是：
1、磷矿石的还原反应：
Ca10F2(PO4)6+15C+9SiO2＝3/2P4+15CO+9CaSiO3+CaF2
ΔH＝2.79×104KJ/Kg-P4
2、氧化反应：
P4+5O2＝2 P2O5 ΔH＝-2.56×104KJ/Kg-P4
CO+1/2O2＝CO2 ΔH＝-2.26×104KJ/Kg-P4
上述反应中，氧化反应放热量为4.82×104KJ/Kg-P4，约为还原反应吸热量2.79×104KJ/Kg-P4的1.73倍，计算上混合原料升温的显热，则只需外部提供少量热量将混合物料加热到还原反应温度，即可维持生产正常进行。该工艺因转化率高达98％，与其它工艺方法相比，单位能耗大大降低。
3、冷却析晶：
P2O5(蒸气)→P2O5(晶体)-Q放热
上述工艺过程中，是将磷矿石、硅石按比例混合加入加热炉熔融，熔融体流进反应炉后再将碳直接加入到高温熔融体中，维持碳过量，使熔融体产生还原反应，再通过上喷枪向下喷入高温高速旋转过量的氧气，为还原区产生的磷蒸气、一氧化碳提供氧化所需的氧气，并能使熔融体中心表面形成熔融凹状高温区，极大的强化了还原氧化区的传质传热速度，既降低了能耗，提高了磷矿石的还原率，又保证了产品质量，并能实现工业化连续生产五氧化二磷及磷酸。
本发明的优点：
减化了生产工艺，取消磷铁水的开车步骤，缩短了工艺流程降低了生产成本。
节约了能源，只需提供少量的外加热量即可实现反应过程中热能的循环利用。
节约资源，无需硫资源，使用中低品位磷矿，磷的还原率可以高达98％。
提高了产品质量，生产的产品质量能达到黄磷生产的五氧化二磷及磷酸的品质。
基本消除了“三废”排放，无磷石膏产生，无废水产生，产生的二氧化碳气体作为产品加以利用，产生的有害气体氟提纯加工成氟化工产品，产生的废渣可直接生产水泥，使磷化工节能环保，并成为循环经济的先驱。
本发明将为磷化工工业带来划时代的变革。
附图说明：
图1为本发明的工艺流程示意图。
1、加热炉 2、加热炉加料口 3、加热器
4、磷矿、硅石熔融体 5、上喷枪 6、反应炉
7、侧喷枪 8、磷矿粉、硅石粉、碳混合物 9、载气
10、P2O5与CO2气体出口 11、硅酸钙渣出口 12、磷铁出口
13、氧气 14、反应炉还原区 15、反应炉氧化区
16、闸板
具体实施方式：
下面结合附图1并以实施例对本发明作进一步的说明：
实施例1
使用四川金河磷矿的中品位矿，及四川的硅石、焦炭，其质量指标见附表1，按检测数据进行配矿，将磷矿石、硅石经干燥预热脱水后从加料口2加入到加热炉1中，磷矿石与硅石的比例按混合物料中SiO2∶CaO＝1.1∶1控制，关闭闸板16，启动喷煤燃烧加热器3，控制喷入煤粉的完全燃烧，使混合物料在加热炉1中加热熔融，熔融物料达到一定高度后逐渐开启闸板16，使熔融物料流入反应炉6，当反应炉6中熔融物料达到一定高度后，以经预热的高温一氧化碳为载气，用侧喷枪7向反应炉还原区14的熔融物料中喷入焦炭，维持焦炭过量，检测物料温度在1432--1498℃，混合物料中的磷矿石在反应炉还原区14被焦炭还原并产生P4蒸气和CO，同时由上喷枪5向熔融物料中心喷入高温高速旋转过量的氧气13，使熔融体中心表面形成熔融凹状，在此凹状区域氧气13与P蒸气和CO的混合气体氧化燃烧，使熔融凹状中心形成高温区，产生P2O5和CO2气体并放出大量热量，放出的热量直接传递给反应炉还原区14的熔融物料加热和还原反应吸热所需，；随着还原区14液位的升高，逐渐开启硅酸钙渣出口11及磷铁出口12，使熔融体中沉积分层后的硅酸钙渣和磷铁水分别从反应炉6源源不断流出，控制反应炉内还原区熔融液面适宜高度，根据热平衡情况，调整喷煤燃烧加热器3的供热量，保证装置连续运转，产生的P2O5与CO2气体经导气口10引出，该气体余热间接加热上、下喷枪的气体将热能返回到还原-氧化区，P2O5气体冷凝净化制得五氧化二磷及磷酸产品，CO2气体经净化制得二氧化碳产品，产生的氟气经净化提纯制得氟化工产品，产生的废渣直接制得水泥，全过程实现了磷化工节能减排和清洁化生产。
附表1
| P2O5％ | CaO％ | MgO％ | Fe2O3％ | Al2O3％ | SiO2％ | C％ | |
| 磷矿石 | 23.8％ | 40.3％ | 2.7％ | 1.7％ | 2.1％ | 13.6％ | - |
| 硅石 | - | 0.22％ | - | 1.6％ | 2.2％ | 97.1％ | - |
| 焦炭 | - | 4.4％ | 4.3％ | 6.11％ | 24.3％ | 41.5％ | 81.7％ |
实施例2
使用贵州开阳磷矿的高品位矿，及贵州的硅石、一氧化碳，其质量指标见附表2，按检测数据进行配矿，将磷矿石、硅石经干燥预热脱水后从加料口2加入加热炉1中，磷矿石与硅石的比例按混合物料中SiO2∶CaO＝0.03∶1控制，关闭闸板16，启动电极加热器3，使混合物料在加热炉1中加热熔融，熔融物料达到一定高度后逐渐开启闸板16，使熔融物料流入反应炉6，当反应炉6中熔融物料达到一定高度后，用侧喷枪7向反应炉还原区14的熔融物料中喷入经预热高温的一氧化碳，维持一氧化碳过量，检测物料温度在1560℃--1590℃，混合物料中的磷矿石在反应炉还原区14被一氧化碳还原并产生P4蒸气和CO，同时以上喷枪5向熔融物料中心喷入高温高速的氧气13，使熔融体中心表面形成熔融凹状，在此凹状区域氧气13与P蒸气和CO的混合气体氧化燃烧，使熔融凹状中心形成高温区，产生P2O5和CO2气体并放出大量热量，放出的热量直接传递给反应炉还原区14的熔融物料加热和还原反应吸热所需；随着还原区14液位的升高，逐渐开启硅酸钙渣出口11及磷铁出口12，使熔融体沉积分层后的硅酸钙渣及磷铁水分别从反应炉6源源不断流出，控制反应炉内还原区熔融液面适宜高度，根据热平衡情况，调整电极加热器电流量，保证装置连续运转，产生的P2O5与CO2气体经导气口10引出，该气体余热间接加热上、下喷枪的气体将热能返回到还原-氧化区，P2O5气体冷凝净化制得五氧化二磷及磷酸产品，CO2气体经净化制得二氧化碳产品，产生的氟气经净化提纯制得氟化工产品，产生的废渣直接制得水泥，全过程实现了磷化工节能减排和清洁化生产。
附表2
| P2O5％ | CaO％ | MgO％ | Fe2O3％ | Al2O3％ | SiO2％ | C％ | |
| 磷矿石 | 35.0％ | 45.1％ | 0.03％ | 0.08％ | 0.03％ | 1.6％ | - |
| 硅石 | - | 0.12％ | - | 1.5％ | 2.2％ | 95.9％ | - |
| CO | - | - | - | - | - | - | 99.5％ |
实施例3
使用贵州福泉磷矿的中品位矿，及贵州福泉的硅石、贵州翁安的煤碳，其质量指标见附表3，按检测数据进行配矿，将磷矿石、硅石经干燥预热脱水后从加料口2加入加热炉1中，磷矿石与硅石的比例按混合物料中SiO2∶CaO＝1.5∶1控制，关闭闸板16，启动甲烷燃烧加热器3，使混合物料在加热炉1中加热熔融，熔融物料达到一定高度后逐渐开启闸板16，使熔融物料流入反应炉6，当反应炉6中熔融物料达到一定高度后，以经预热的高温一氧化碳为载气用侧喷枪7向反应炉还原区14的熔融物料中喷入煤炭，维持煤炭过量，检测物料温度在1830-1875℃，混合物料中的磷矿石在反应炉还原区14被煤炭还原并产生P4蒸气和CO，同时以上喷枪5向熔融物料中心喷入高温高速的氧气13，使熔融体中心表面形成熔融凹状，在此凹状区域氧气13与P蒸气和CO的混合气体氧化燃烧，使熔融凹状中心形成高温区，产生P2O5和CO2气体并放出大量热量，放出的热量直接传递给反应炉还原区14的熔融物料加热和还原反应吸热所需；随着还原区14液位的升高，逐渐开启硅酸钙渣出口11及磷铁出口12，使熔融体沉积分层后的硅酸钙渣及磷铁水分别从反应炉6源源不断流出，控制反应炉内还原区熔融液面适宜高度，根据热平衡情况，调整甲烷燃烧加热器流量，保证装置连续运转，产生的P2O5与CO2气体经导气口10引出，该气体余热间接加热上、下喷枪的气体将热能返回到还原-氧化区，P2O5气体冷凝净化制得五氧化二磷及磷酸产品，CO2气体经净化制得二氧化碳产品，产生的氟气经净化提纯制得氟化工产品，产生的废渣直接制得水泥，全过程实现了磷化工节能减排和清洁化生产。
附表3
| P2O5％ | CaO％ | MgO％ | Fe2O3％ | Al2O3％ | SiO2％ | C％ | |
| 磷矿石 | 21.7％ | 34.2％ | 1.55％ | 2.07％ | 3.03％ | 15.6％ | - |
| 硅石 | - | 0.22％ | - | 1.5％ | 2.7％ | 98.8％ | - |
| 煤炭 | - | 2.7％ | 3.7％ | 4.5％ | 22.3％ | 33.5％ | 75.3％ |
实施例4
使用贵州翁安磷矿的低品位矿，及贵州翁安的硅石、贵州翁安的焦炭，其质量指标见附表4，将磷矿石、硅石经干燥预热脱水后从加料口2加入加热炉1中，磷矿石与硅石的比例按混合物料中SiO2∶CaO＝0.8∶1控制，关闭闸板16，启动电极加热器3，使混合物料在加热炉1中加热熔融，熔融物料达到一定高度后逐渐开启闸板16，使熔融物料流入反应炉6，当反应炉6中熔融物料达到一定高度后，以经预热的高温一氧化碳为载气用侧喷枪7向反应炉还原区14的熔融物料中喷入焦炭，维持焦炭过量，检测物料温度在1432-1478℃，混合物料中的磷矿石在反应炉还原区14被焦炭还原并产生P4蒸气和CO，同时以上喷枪5向熔融物料中心喷入高温高速的氧气13，使熔融体中心表面形成熔融凹状，在此凹状区域氧气13与P蒸气和CO的混合气体氧化燃烧，使熔融凹状中心形成高温区，产生P2O5和CO2气体并放出大量热量，放出的热量以传递给反应炉还原区14的熔融物料加热和还原反应吸热所需；随着还原区14液位的升高，逐渐开启硅酸钙渣出口11及磷铁出口12，使熔融体沉积分层后的硅酸钙渣和磷铁水分别从反应炉6源源不断流出，控制反应炉内还原区熔融液面适宜高度，根据热平衡情况，调整电极加热器电流量，保证装置连续运转，产生的P2O5与CO2气体经导气口10引出，该气体余热间接加热上、下喷枪的气体将热能返回到还原-氧化区，P2O5气体冷凝净化制得五氧化二磷及磷酸产品，CO2气体经净化制得二氧化碳产品，产生的氟气经净化提纯制得氟化工产品，产生的废渣直接制得水泥，全过程实现了磷工节能减排和清洁化生产。
附表4
| P2O5％ | CaO％ | MgO％ | Fe2O3％ | Al 2O3％ | SiO2％ | C％ | |
| 磷矿石 | 16.7％ | 26.8％ | 4.9％ | 4.2％ | 5.1％ | 25.1％ | - |
| 硅石 | - | 0.18％ | - | 2.4％ | 1.7％ | 98.5％ | - |
| 焦炭 | - | 3.5％ | 2.9％ | 3.6％ | 19.7％ | 36.8％ | 82.5％ |
Claims (6)
1.磷矿石直接生产五氧化二磷的方法，其特征在于：将磷矿石、硅石按一定比例混合加入到加热炉中加热使物料熔融，熔融物料流入反应炉，熔融液面达到适当的高度后，由反应炉的上喷枪向下喷入高温高速氧气，使熔融体中心表面形成熔融凹状，同时由反应炉的侧喷枪向熔融体内部喷入碳，维持碳过量，控制熔融体的温度在1200℃以上，使熔融体发生还原反应，并不断逸出P蒸气和CO的混合气体，该混合气体汇集在熔融凹状液态界面上与高温高速氧气氧化燃烧，产生P2O5和CO2气体并放出热量，使熔融凹状中心表面形成高温区，产生的高能氧化热量直接传递给熔融体，提供给物料熔融和还原反应吸热所需，反应产生的P2O5气体冷却净化制得五氧化二磷产品。
2.根据权力要求1所述的磷矿石直接生产五氧化二磷的方法，其特征在于所述的侧喷枪加入的碳是指煤炭、焦炭、一氧化碳的一种或几种的混合物。
3.根据权力要求1所述的磷矿石直接生产五氧化二磷的方法，其特征在于所述的混合物料中磷矿石与硅石的摩尔比为SiO2/CaO＝0.03-1.5。
4.根据权力要求1所述的磷矿石直接生产五氧化二磷的方法，其特征在于所述的反应炉中熔融物料还原反应温度1200℃-2200℃。
5.根据权力要求1所述的磷矿石直接生产五氧化二磷的方法，其特征在于所述的反应炉中熔融凹状中心形成的高温区温度范围为1600℃-2200℃。
6.根据权力要求1所述的磷矿石直接生产五氧化二磷的方法，其特征在于所述的上喷枪喷入高温高速氧气的温度是100℃-1400℃，速度是50-650米/秒。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| US4389384A (en) * | 1982-05-10 | 1983-06-21 | Occidental Research Corporation | Process for reducing phosphate ore |
| US4397826A (en) * | 1982-05-10 | 1983-08-09 | Occidental Research Corporation | Method of producing phosphorus pentoxide in a kiln with reduced carbon burnout |
| US4919906A (en) * | 1988-06-03 | 1990-04-24 | James C. Barber And Associates, Inc. | Processes and equipment for production of elemental phosphorus and thermal phosphoric acid |
| CN1060139C (zh) * | 1997-02-25 | 2001-01-03 | 中国科学院化工冶金研究所 | 熔融还原热法制取磷酸的工艺 |
-
2007
- 2007-10-16 CN CN2007100502493A patent/CN101172589B/zh active Active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101650120A (zh) * | 2009-06-25 | 2010-02-17 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 热法炼磷的还原氧化炉 |
| WO2010148899A1 (zh) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 热法炼磷的还原氧化炉 |
| WO2010148902A1 (zh) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 热法炼磷设备 |
| CN101650120B (zh) * | 2009-06-25 | 2014-03-26 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 热法炼磷的还原氧化炉 |
| US8741226B2 (en) | 2009-06-25 | 2014-06-03 | China Enfi Engineering Corp. | Reduction-oxidation furnace for making phosphorus by thermal process |
| US8784744B2 (en) | 2009-06-25 | 2014-07-22 | China Enfi Engineering Corp. | Device making phosphorus by thermal process |
| CN114477115A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-05-13 | 西安吉利电子新材料股份有限公司 | 一种从磷矿直接生产电子级磷酸溶液的方法 |
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