CN104925773A

CN104925773A - 利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法

Info

Publication number: CN104925773A
Application number: CN201510336915.4A
Authority: CN
Inventors: 罗宗恬
Original assignee: CHENGDU LESHI CHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: CHENGDU LESHI CHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2015-09-23

Abstract

本发明提供一种利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法，将泥磷渣和磷矿粉按1:1.0～3.0的配比混合，加入粘结剂，得到混合物料，将所述混合物料均料压制成球团，经干燥、固结，送入黄磷电炉中制得黄磷。采用本方法既实现了资源的综合利用又减少污染环境，有效解决了泥磷渣和磷矿粉的综合利用问题。

Description

利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法

技术领域

本发明涉及化工领域，具体地说，涉及一种利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法。

背景技术

黄磷生产过程中，因原料来源不同，磷炉控制条件不同，每吨黄磷副产20kg-50kg泥磷渣。据统计，泥磷渣中P₂O₅含量为15％-20％，C含量为12％-15％，SiO₂含量为32％-36％。按投入黄磷生产的原料价格计算，其P₂O₅、C、SiO₂三大有效成分的价值在200-300元/吨。目前大多数泥磷渣没有被合理利用，直接按废物倾倒或填埋处理。

以10000吨/年黄磷装置计算，泥磷渣的年产量约200-500吨，年浪费资源价值4-15万元。既浪费资源又污染环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种原料廉价易得、低成本的利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法。

为了实现本发明目的，本发明的一种利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法，其步骤为将泥磷渣和磷矿粉按1:1.0～3.0的配比混合，加入粘结剂，得到混合物料，对所述混合物料压制成球团，经干燥、固结，送入黄磷电炉中制得黄磷。

本发明中使用的泥磷渣为黄磷生产的副产物泥磷经转锅或烧制泥磷酸后的残留物，泥磷渣中P₂O₅含量为15％-20％，C含量为12％-15％，SiO₂含量为32％-36％。

本发明中使用的磷矿粉为磷矿原粉、磷精矿粉或其它加工后的磷矿粉。

本发明中使用的粘结剂为经控制Na₂O、Al₂O₃有害成分含量在0.1-1.2％范围内的改性粗磷酸、硅酸盐、海泡石和膨润土中的一种或多种，添加量为泥磷渣和磷矿粉总重的1-14.7％。

由于磷矿粉品位高，且泥磷渣中P₂O₅含量为15％-20％，C含量为12％-15％，SiO₂含量为32％-36％，是生产黄磷的优质原料，加入粘结剂后压制成球，简单易行，每吨泥磷渣可以增加利润220-500元。

前述的方法，压制球团步骤具体为：用压力为4-23MPa的压球机将物料压制成直径为5-30mm的磷煤球团。

干燥、固结方法为：用高温将磷煤球团快速烘干、固结，所述干燥的温度为180～400℃，所述固结的温度为400～1200℃；所用设备为成都乐氏化工工程有限公司和四川卡森科技有限公司联合研制的专用干燥、固结机。固结后磷煤球团的强度≥80kg/cm²，转鼓指数≥75％，水分为0。

前述的方法，若所述混合物料中碳的量不足，可在所述混合物料中添加焦煤粉、兰炭粉、白煤粉或其它煤粉；或在压制成球团后添加焦丁、兰炭丁和白煤丁。

前述的方法，若所述混合物料中硅的量不足，可在所述混合物料中添加硅石粉；或在压制成球团后添加硅石。

本发明具有以下优点：

(一)利用质优价廉的泥磷渣和磷矿粉，将泥磷渣和磷矿粉压制成球团，既不影响黄磷生产工况和黄磷质量，又可降低生产成本。既节约资源又减少污染环境，方法简单易行。以10000吨/年黄磷装置计算，泥磷渣的年产量约200-500吨，每年增加利润4.5-25万元。解决了泥磷渣和磷矿粉的综合利用问题。

(二)本发明中使用的粘结剂对黄磷生产无任何副作用，且成本低廉，海泡石粉和膨润土粉还可提高磷煤球团的SiO₂含量，改性粗磷酸还可提高磷煤球团的P₂O₅品位。

(三)磷煤球团干燥、固结后，球团强度≥80kg/cm²，转鼓指数≥75％，水分为0，完全满足入炉生产黄磷的要求，且由于磷煤球团含水率为0，彻底解决了黄磷电炉因原料带入水分导致结拱、塌料和断电极的问题。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。

实施例1 利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法

用P₂O₅含量为15％，C含量为15％，SiO₂含量为36％的泥磷渣3.35吨，P₂O₅含量为30％的磷精矿6.48吨，添加泥磷渣和磷精矿总重量1％的粘结剂，得混合物料，用压力为19MPa的压球机将混合物料压制成球，筛分得到5mm-30mm直径的磷矿球团，将磷矿球团经1000℃的干燥、固结机固结后，再配入焦丁0.76吨，最后送入黄磷电炉中反应制得黄磷。

成品磷矿球团抗压强度为87kg/cm²，转鼓指数为86％。每吨泥磷渣将实现利润255元。年处理泥磷渣500吨计，年增加利润12.75万元。

实施例2 利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法

用P₂O₅含量为20％，C含量为12％，SiO₂含量为32％的泥磷渣3.46吨，P₂O₅含量为30％的磷矿粉5.72吨，添加泥磷渣和磷精矿总重量3％的粘结剂，得混合物料，用压力为4MPa的压球机将混合物料压制成球，筛分得到5mm-30mm直径的磷矿球团，将磷矿球团经180℃的干燥、固结机固结后，再配入白煤丁0.85吨，最后送入黄磷电炉中反应制得黄磷。

成品磷矿球团抗压强度为87kg/cm²，转鼓指数为86％。每吨泥磷渣将实现利润340元。年处理泥磷渣500吨计，年增加利润17万元。

实施例3 利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法

用P₂O₅含量为17％，C含量为13.5％，SiO₂含量为33％的泥磷渣3.51吨，P₂O₅含量为30％的磷精矿6.01吨，添加泥磷渣和磷精矿总重量14.7％的粘结剂，得混合物料，在所述混合物料中添加0.76吨的焦煤粉，用压力为15MPa的压球机将混合物料压制成球，筛分得到5mm-30mm直径的磷矿球团，将磷矿球团经1200℃的干燥、固结机固结后，最后送入黄磷电炉中反应制得黄磷。

成品磷矿球团抗压强度为87kg/cm²，转鼓指数为86％。每吨泥磷渣将实现利润355元。年处理泥磷渣500吨计，年增加利润17.75万元。

实施例4 利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法

用P₂O₅含量为16％，C含量为14.5％，SiO₂含量为35％的泥磷渣3.34吨，P₂O₅含量为30％的磷精矿6.20吨，添加泥磷渣和磷精矿总重量3％的粘结剂，得混合物料，用压力为23MPa的压球机将混合物料压制成球，筛分得到5mm-30mm直径的磷矿球团，将磷矿球团经600℃的干燥、固结机固结后，再配入焦丁0.75吨，最后送入黄磷电炉中反应制得黄磷。

成品磷矿球团抗压强度为87kg/cm²，转鼓指数为86％。每吨泥磷渣将实现利润396元。年处理泥磷渣500吨计，年增加利润19.8万元。

实施例5 利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法

用P₂O₅含量为19％，C含量为15％，SiO₂含量为33％的泥磷渣3.39吨，P₂O₅含量为30％的磷精矿5.79吨，添加泥磷渣和磷精矿总重量3％的粘结剂，得混合物料，用压力为19MPa的压球机将混合物料压制成球，筛分得到5mm-30mm直径的磷矿球团，将磷矿球团经900℃的干燥、固结机固结后，再配兰炭丁0.70吨，最后送入黄磷电炉中反应制得黄磷。

成品磷矿球团抗压强度为85kg/cm²，转鼓指数为83％。每吨泥磷渣将实现利润497元。年处理泥磷渣500吨计，年增加利润24.85万元。

本发明方法和现有泥磷渣填埋处理相比，年增加利润比较结果见表1。

表1 本发明方法和现有黄泥磷渣填埋处理相比，年增加利润比较

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.利用泥磷渣和磷矿粉生产黄磷的方法，其特征在于，将泥磷渣和磷矿粉按1:1.0～3.0的配比混合，加入粘结剂，得到混合物料，将所述混合物料压制成球团，经干燥、固结，送入黄磷电炉中制得黄磷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述泥磷渣为黄磷生产的副产物泥磷经转锅或烧制泥磷酸后的残留物，泥磷渣中P₂O₅含量为15％-20％，C含量为12％-15％，SiO₂含量为32％-36％。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述磷矿粉为磷矿原粉、磷精矿粉或其它加工后的磷矿粉。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述粘结剂为Na₂O、Al₂O₃含量在0.1-1.2％范围内的改性粗磷酸、硅酸盐、海泡石和膨润土中的一种或多种，添加量为泥磷渣和磷矿粉总重的1-14.7％。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述压制球团步骤具体为：用压力为4-23MPa的压球机将物料压制成直径为5-30mm的磷煤球团。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述干燥的温度为180～400℃。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述固结的温度为400～1200℃。