CN1150550A

CN1150550A - 贫泥磷热风焚烧炉制硅钙磷钾肥及磷酸

Info

Publication number: CN1150550A
Application number: CN 96103052
Authority: CN
Inventors: 刘传书
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-13
Filing date: 1996-03-13
Publication date: 1997-05-28

Abstract

本发明提供一种贫(富)泥磷综合回收利用处理方法和设备，其特点是贫泥磷直接送入热风焚烧炉沸腾燃烧，烟气经过水合塔回收P₂O₅制成磷酸，灰渣完全除去元素磷，加入适量黄磷电炉干渣一同粉碎制成硅钙磷钾肥，变废为宝，回收利用全部磷钾资源。具有处理能力大，投资省，操作人员少，效益(经济、社会、环境)好的特点。关键设备—热风焚烧炉也适用于其他化学泥浆的焚烧处理。

Description

贫泥磷热风焚烧炉制硅钙磷钾肥及磷酸

本发明属于黄磷制造工业，用于贫泥磷废渣综合利用，“三废”治理。

黄磷厂采用电炉法生产黄磷，如果不装电除尘器(我国大多数厂未装)，每生产1吨黄磷，则有10～15％的黄磷混入泥磷之中，泥磷量可达半吨以上。泥磷来源不同，含磷也不同。含磷20～40％(甚至高达60％)的泥磷为富泥磷，含磷20％以下(低至1％)的泥磷为贫泥磷。一般黄磷厂只回收利用富泥磷，约占泥磷总量的三分之一左右。

贫泥磷的处理和利用一直是困扰黄磷企业的一大难题。由于贫泥磷含磷量低，含水份高，不易燃烧，通常的处理方法是先将贫泥磷压滤成饼，再投入回转窑燃烧，同时要用黄磷电炉尾气助燃，存在的问题是：回收处理装置投资大，在处理过程产生二次污染，即贫泥磷滤饼与空气接触自燃产生烟雾污染空气，烧渣包裹黄磷而不能利用，燃烧烟气制得的磷酸浓度低，经济效益差，因此，有的黄磷厂家便采用简单的处理方法，将贫泥磷倒入土坑深埋，或乘洪水季节将贫泥磷倾倒入江河中。

黄磷属剧毒物质，对人的致死剂量为0.1克，暴露于空气中，极易氧化发热自燃，对动植物的烧伤力强，危害很大。因此，贫泥磷如不作彻底处理，对环境造成严重污染，某黄磷厂因倾倒贫泥磷废渣，毒死水牛、鸭子、鱼、猪等事故时有发生，导致重大经济损失。

本发明的目的是：治理贫泥磷污染，变废为宝，综合回收利用资源，保护环境，造福人类。

本发明的技术实施方案是：贫泥磷(含水份50％左右)用泥浆泵送入热风焚烧炉，经过喷头喷成雾状和自热风焚烧炉底部鼓入的热风逆流接触，在热风焚烧炉内椭圆形炉蓖上面呈沸腾燃烧，贫泥磷中的黄磷被氧化燃烧，生成五氧化二磷，放出热量，化学反应式如下：

灰渣被吹入环形灰仑。生成的含P₂O₅热烟气继续上行加热蒸发贫泥磷中水份，温度降至250℃左右出焚烧炉而进入水合塔底部，与塔顶喷洒而下的稀磷酸逆流接触，烟气中五氧化二磷与水反应生成磷酸，反应式如下：

出水合塔顶部的烟气经引风机送入烟囱放空。

由循环酸泵送入水合塔内的稀磷酸，自上而下和塔底进入塔内的含五氧化二磷烟气逆流接触，水合吸收烟气中的P₂O₅后，自塔底部排出而进入循环酸槽，再进入循环酸泵，循环往复。磷酸浓底逐渐提高，到所需要的浓度(60％或85％)后，一部分磷酸由循环酸泵出口支管送往磷酸贮槽，经澄清过滤包装，得到成品磷酸。

进入热风焚烧炉的热风(燃煤烟气和空气混合物)温度控制在250～350℃，热风焚烧炉沸腾燃烧段温度控制在550～650℃，热风焚烧炉出口烟气温度一般在200～350℃，调节贫泥磷加入量和热风送入量，可以使贫泥磷中黄磷燃烧完全和经过水合塔的循环磷酸达到所需的浓度，水合塔出口烟气温度一般在60～70℃。

由热风焚烧炉底部环形灰仑排出的渣，呈灰黑色或灰色粉状物，不合黄磷，置于空气中不燃烧冒烟，主要化学成份为P₂O₅(16-26％)，CaO(27-38％)，SiO₂(36-50％)、K₂O(0.5-3.0％)，Al₂O₃(1.0-3.0％)，Fe₂O₃(0.2-1.0)，再加入适量的黄磷电炉干渣，一同粉碎包装，得到硅钙磷钾肥料。其等级规格如下：

指标名称	指标 (％)
	指标 (％)				一级品	二级品	三级品	四级品
	有效(P₂O₅+K₂O)＞	21	19	16	一级品	二级品	三级品	四级品	13
游离酸(P₂O₅)＜	有效(P₂O₅+K₂O)＞	21	19	16	5	5	5	5	13
游离酸(P₂O₅)＜	水份H₂O＜	8	8	8	5	5	5	5	8
磷P＜	水份H₂O＜	8	8	8	0.002	0.002	0.002	0.002	8

上述工艺中所说的热风焚烧炉呈圆柱形，外部为钢制壳体，内砌耐火砖，下部有圆形热风室，上下两个灰门，热风进口管直通热风室，热风室顶部装有一个椭圆形倾斜炉蓖，炉蓖上开有许多小孔，炉顶装有贫泥磷喷洒管和烟气出口管等。

采用上述贫泥磷综合回收利用处理方法，与传统的处理方法比较，具有以下优越性：(1)贫泥磷中黄磷燃烧完全，磷钾资源全部回收利用，提高资源利用率。(2)贫泥磷在全封闭系统中燃烧处理，处理过程中无工艺废水、废渣，排放烟气符合排放标准，无二次污染，有利保护环境。(3)设备简单，控制方便，投资小，处理能力大，占地面积小，操作人员少。(4)回收磷酸浓度高，且可以调节，不受贫泥磷中水份和黄磷含量高低的限制。

应用本技术产生很好的经济效益和社会效益。例如：日处理贫泥磷10吨的的综合回收利用处理装置，投资35万元(包括设备、基建)，操作工人为15人，年产硅钙磷钾肥1800吨，磷酸700吨左右，年产值200万元，利润58万元左右。其社会效益是：贫泥磷经过综合回收利用处理，变废为宝，提高资源利用率，消除污染，保护环境，所产硅钙磷钾肥料，经过水稻，小麦农作物肥效试验，每亩施用40-50Kg，粮食产量增产13-16％，和常用磷肥和钾肥在同样数量下施用，肥效相当，其次是增加劳动就业。

图1为贫泥磷热风焚烧炉制硅钙磷钾肥及磷酸实施例生产方法流程图。

图2为贫泥磷热风焚烧炉实施例结构图。

下面结合附图实施例作进一步详述。

图1中，贫泥磷贮槽1内的贫泥磷(含水份50％左右)经过泥浆泵2送入热风焚烧炉3顶部经喷头喷入热风焚烧炉内。同时，由热风炉8送热风(由鼓风机7出口支管送冷空气调节热风温度(50-350℃)入热风焚烧炉3下部热风室内，通过椭圆形倾斜炉蓖自下而上和贫泥磷逆流接触，在炉蓖上面呈沸腾燃烧，贫泥磷中的黄磷完全被氧化燃烧，生成P₂O₅，放出热量，炉内温度上升至550-650℃左右，灰渣被吹入环形灰仑，含P₂O₅高温烟气继续上升和喷入炉内的贫泥磷逆流接触，加热蒸发贫泥磷中的水份，至出口温度降至200-350℃。出热风焚炉烧含P₂O₅烟气进入水合塔4下部，自下而上和自塔上部送入塔内的稀磷酸逆流接触，烟气中的P₂O₅被水合生成磷酸，洗去五氧化二磷的烟气自水合塔4顶送出经引风机5而送入烟囱6放空，燃尽黄磷的灰渣由热风焚烧炉3底部灰仑排出经输送机13送入粉碎机14内，同时由黄磷电炉渣贮仑12送入黄磷电炉干渣(控制比例)一同粉碎，即得灰色粉状(80目)硅钙磷钾肥料，由水合塔底部排出的磷酸溶液进入循环酸槽10，由循环酸泵9再送入水合塔上部，循环往复，浓度不断提高，达到合格浓度(60％或85％)后，一部分磷酸由循环酸泵9出口支管送入酸贮槽11内，经澄清过滤包装，得到成品磷酸。

此项技术也适用于富泥磷的综合回收利用处理。

图2中，热风焚烧炉的外形呈圆柱形，由炉体外壳(钢制)15，锥形炉顶16，底板21，热风室23，椭圆形倾斜蓖25(开有许多小孔)炉内壁砌筑耐火砖19，炉下部装有上下两个炉门24和22，热风进口管20。圆形热风室和炉外壳之间构成环形灰仑，热风焚烧炉顶部装有贫泥磷进口管和喷头17，烟气出口18。

Claims

1、一种贫泥磷综合利用处理方法。其特点是：贫泥磷(含水份50％左右)用泥浆泵直接送入热风焚烧炉内，同时由炉下部送入热风(热风温度可调节)在椭圆形倾斜炉蓖上面呈沸腾燃烧，贫泥磷中的黄磷被完全燃烧生成P₂O₅，灰渣被吹入环形灰仑，含五氧化二磷高温烟气进入水合塔，与送入塔内的稀磷酸逆流接触，烟气中的五氧化二磷水合生成磷酸，洗去五氧化二磷的烟气出水合塔经引风机送入烟囱放空。由焚烧炉下部环形灰仑排出的不含黄磷的灰渣送入粉碎机，同时加入适量的黄磷电炉干渣一同粉碎，得到灰色粉状硅钙磷钾肥。本方法同时适合富泥磷的综合利用处理。

2、权利1中的热风焚烧炉，炉体呈立式圆柱形，由钢制外壳，内砌耐火砖，圆形热风室、椭圆形倾斜炉蓖(开有许多小孔)环形灰仑，锥形炉顶所组成。炉下部装有热风进口，上下两个灰门，锥形炉顶上装贫泥磷加入管(带喷头)和烟气出口。本热风焚烧炉是贫泥磷综合种用处理的关键设备，同时适用于富泥磷的综合回收利用处理，也适用于其他化学泥浆的焚烧处理。

3、一种化学肥料新品种，商品名称为硅钙磷钾肥。由贫泥磷(包括富泥磷)完全燃烧除去全部元素磷后所得到的灰渣，呈灰黑色或灰色，主要化学成份为P₂O₅(16-26％)，CaO(27-38％)，SiO₂(36-50％)、K₂O(0.5-3.0％)，AI₂O₃(1.0-3.0％)，Fe₂O₃(0.2-1.0)加入适量的黄磷电炉干渣一同粉碎(80目)包装，得到成品硅钙磷钾肥料。