CN1092601C - 高炉磷酸的生产方法及所用设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高炉磷酸的生产方法及所用的优先氧化室，它的工艺包括配料、高炉冶炼、除尘、优先氧化、吸收、热能回收；其特点是：在优先氧化时，空气的加入量控制在纯磷量的120～350%，优先氧化室内的温度控制在300℃～900℃；吸收制酸部分可以采用焦碳或碳环填充的填料吸收塔，也可采用文氏管吸收器；吸收液的温度控制在60℃以下。本发明的优先氧化室是一个立式氧化室，氧化室(1)的上部有气体输入管道(2)，下部有水封(3)。采用本发明进行磷酸的工业化生产，可不使用日益匮乏的硫资源，彻底解决了红、白两大污染源；工艺流程大大简化，可节省大量基建投资，维护费用低，可利用中低品位磷矿，生产成本可大幅度降低。

Description

高炉磷酸的生产方法及所用设备
本发明涉及一种磷酸的生产方法及所用设备，特别是一种利用高炉生产磷酸的方法和这种生产方法使用的优先氧化室。
目前，生产磷酸的常用方法是硫酸萃取法和电炉黄磷法。硫酸萃取法的缺点是需要高品位的磷矿石和大量的硫酸；电炉黄磷法的缺点是，需要大量的电能和块状的磷矿石。而且上述两种方法均有严重的环境污染问题。另外还有一种窑法磷酸，它是在一个特制的转窑里，将燃烧黄磷时所放出的热量去还原磷矿石并得到元素磷和一氧化碳，但窑法的工业化生产目前还未见有报道。此外美国曾于三十年代提出过“高炉法生产磷酸”的方法，它的工艺过程是以煤、磷为原料，将原料经高炉冶炼、除尘、优先氧化、吸收得到磷酸。但在实际应用中，由于优先氧化时，在含磷煤气中加入空气，极易引起爆炸；以及喷头堵塞等问题没有解决，所以此法一直未能被应用于磷酸的工业化生产中。
本发明的目的在于：提供一种改进完善了的高炉磷酸生产方法，它通过限定优先氧化时的空气鼓入量来防止爆炸。
本发明的另一个目的是，提供一种供上述高炉磷酸生产方法使用的优先氧化室。将优先氧化室由卧式改为立式，并在氧化室的下部装一个水封，如因操作不慎发生爆炸时，通过水封可以起到消除爆炸影响的作用。另外将原来的喷头输入气体改为管道输入气体，解决了原有技术中的喷头经常发生堵塞的问题。
本发明是这样实现的：高炉磷酸的生产方法，它的工艺包括配料、高炉冶炼、除尘、优先氧化、吸收、热能回收；其特征在于：在优先氧化时，空气的加入量控制在磷量的120～350％，优先氧化室内的温度控制在300℃～900℃；吸收制酸部分可以采用焦碳或碳环填充的填料吸收塔，也可采用文氏管吸收器，吸收液的温度控制在60℃以下。
本发明还包括上述高炉磷酸生产方法使用的优先氧化室，其特征在于：它是一个立式氧化室，它包括氧化室(1)，氧化室(1)的上部有气体输入管道(2)，下部有水封(3)。
与现有技术比较，本发明通过限定优先氧化时的空气鼓入量和提供了一种新的优先氧化室构造，解决了高炉法生产磷酸中的爆炸和堵塞问题，使高炉法生产磷酸可以被应用于磷酸的工业化生产中。与现有的硫酸萃取法和电炉黄磷法比较，本发明的生产方法具有不使用硫资源，工艺流程大大简化，可节省大量基建投资，维护费用低，生产成本低，可节省大量电力，可利用中低品位磷矿石充分利用磷矿资源，没有红、白污染的优点。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
附图1为“高炉法生产磷酸”的优先氧化室构造示意图；
附图2为本发明的优先氧化室构造示意图；
实施例：本发明配料、高炉冶炼部分可采用高炉磷酸生产中的配料、冶炼工艺；除尘时可以是精除尘，也可以是粗除尘。本发明与现有技术最大不同在于，首先将优先氧化时氧化室1内的温度控制在300℃～900℃，通过温度的控制可将空气鼓入量控制在磷量的120～350％；另外将原来的卧式优先氧化室改为立式优先氧化室，在氧化室1的底部增加了一个水封3，将原来的喷头输入气体改为用管道2输入气体。吸收制酸部分可以采用焦碳或碳环填充的填料吸收塔；也可采用结构小巧，吸收效率高的文氏管吸收器；吸收液的温度控制在60℃以下。吸收后的煤气送入热风炉燃烧，对空气加热，加热后的空气送入高炉实现热能回收。
本发明在工艺上限定优先氧化时的空气鼓入量在磷量的120～350％，防止氧化过程中发生爆炸现象。另外通过将优先氧化室由卧式改为立式，并在氧化室(1)的下部装一个水封(3)，如因操作不慎发生爆炸时，通过水封(3)可以起到消除爆炸影响的作用。另外将原来的喷头输入气体改为管道(2)输入气体，解决了原有技术中的喷头经常发生堵塞的问题。
采用本发明进行磷酸的工业化生产，可不使用日益匮乏的硫资源，彻底解决了红、白两大污染源；工艺流程大大简化，可节省大量基建投资，维护费用低，可利用中低品位磷矿，生产成本可大幅度降低。

Claims (2)

1、高炉磷酸的生产方法，它的工艺包括配料、高炉冶炼、除尘、优先氧化、吸收、热能回收；其特征在于：在优先氧化时，空气的加入量控制在磷量的120～350％，优先氧化室内的温度控制在300℃～900℃；吸收制酸部分可以采用焦碳或碳环填充的填料吸收塔，也可采用文氏管吸收器；吸收液的温度控制在60℃以下。
2、根据权利要求1所述的高炉磷酸的生产方法使用的优先氧化室，其特征在于：它是一个立式氧化室，其构造包括氧化室(1)，氧化室(1)的上部有气体输入管道(2)，下部有水封(3)。
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