CN1182053A - 炉窑法脱氟磷酸三钙的生产工艺 - Google Patents

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龚克岳
李公胜
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Abstract

本发明公开了一种炉窑法脱氟磷酸三钙的生产工艺,以煤为燃料,煤粉在旋风炉内与高速喷入的热空气混合,以旋风方式燃烧,煤中灰份呈熔融态排出炉外,分离熔渣后的高温烟气作为热源进入回转窑P2O5含量为5～50%的磷矿配料,在回转窑内焙烧20～150分钟,进行完全脱氟反应,本发明煤种适应性广、产品成本低,质量好。

Description

炉窑法脱氟磷酸三钙的生产工艺
本发明涉及无机化学工业中的磷酸盐领域，是一种以煤为燃料采用炉窑法生产脱氟磷酸三钙的生产工艺。
在饲料添加剂和磷酸盐类肥料中，脱氟磷酸三钙是一个非常重要的品种。按加工方法分类脱氟磷酸三钙的生产有熔融法和烧结法两种，已工业化的炉型有旋风炉、回转窑和沸腾炉。熔融法是在旋风炉中进行，在高温、高气速条件下对磷矿进行熔融脱氟，前苏联肥料杀虫剂研究所(НИУИΦ)和莫斯科动力学院(МЗИ)合作，在江布尔普通过磷酸钙厂将这一技术工业化。烧结法的脱氟过程是在回转窑中完成，操作温度比旋风炉低300℃左右。美国的西方化学品公司(Occidentel Chemical Corp)等企业则采用沸腾炉法生产脱氟磷酸三钙。上述工艺共同存在的问题是对燃料要求高，普遍使用天然气和油，产品成本高。若以煤为燃料，则无法解决煤灰对产品质量的影响。国内于70年代就曾在十余家发电厂的旋风炉上，以煤为燃料试产过该产品，均解决不了产品质量问题，故停止生产。
本发明的目的是提供一种以煤为燃料，在旋风炉中进行煤粉燃烧，使煤灰呈熔融态从旋风炉中分离掉，而将含尘极少的高温烟气送入回转窑作脱氟热源，从而生产优质脱氟磷酸三钙的工艺。
本发明的任务是这样完成的，用磨煤机将煤粉磨至粒度为0.05～4mm，再由给煤机连续加入旋风炉中，经热交换器予热至200～500℃的空气经喷咀以10～200m/s的速度与炉截面成割向或切向喷入炉内，炉内温度1600℃左右，煤粉在炉内随空气旋风式燃烧，煤粉燃烧后产生的灰份在炉壁成熔融状簿层向出渣口流动，从高温气体中分离出来。把1000～1700℃的高温烟气作为热源从旋风炉出口送入回转窑中，在有水蒸汽的条件下，于900～1500℃焙烧予先加进的含P2O55～50％磷矿粉及其磷酸、硅石、钠盐、石灰石等添加剂，使磷矿脱氟完全，烧结脱氟后的物料经冷却、磨细、包装，即为脱氟磷酸三钙产品。由回转窑排出的含氟废气温度约200～1000℃，依次进入余热锅炉和空气换热器，回收废气中的余热，锅炉产生的蒸汽作磷矿脱氟剂，热交换器用于旋风炉入炉空气的予热。经余热回收的废气含有HF、SiF4、SO2等有害化合物，在气体吸收装置中，用循环水或碱性液吸收除去这些化合物后再排放。
本发明将粉煤在旋风炉内燃烧分离熔渣的特性与回转窑反应温度较低的特点有机的结合起来，把旋风炉作为一种以煤为燃料向回转窑提供脱氟反应热源的装置。在回转窑内脱氟生产脱氟磷酸三钙，解决了煤作为燃料，降低生产成本，不影响产品质量的问题。本发明对煤种适应性广、煤质要求不高、能耗低，符合国情，产品质量符合俄罗斯饲料级磷酸三钙质量标准ΓOCT-23999-80。
以下结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例：
将细度为-100目，发热值22610KJ/kg的烟煤粉，以500kg/h的速度加入直径为800mm的旋风炉。同时，用离心风机以65m/s的速度向内喷入400℃左右的热风，煤粉在炉温1700℃的炉内燃烧后产生的高温烟气送入回转窑。旋风炉出口气体温度为1400～1500℃，捕渣率≥90％。回转窑进口物料由磷矿石、磷酸、硅石等混合组成，主要成份为P2O533.37％，CaO38.92％，F1.95％、灼失17.16％。经1000～1250℃高温和水蒸气存在条件下，焙烧40min进行脱氟反应，回转窑出料口脱氟磷酸三钙产品质量见表1：
表1
指    标    名    称    ΓOCT-23999-80 实测值
  特级品   一级品
溶于0.4％盐酸的P2O5％    ≥     41     28     41.20
可溶性Ca             ％    ≥     34     30     34.07
水份                 ％    ≤     4     4     1.05
氟含量               ％    ≤     0.2     0.2     0.18
砷含量               ％    ≤     0.0002     0.0002     0.0001
铅含量               ％    ≤     0.002     0.002     0.0015

Claims (4)

1一种炉窑法脱氟磷酸三钙的生产工艺，其特征在于：煤粉在旋风炉内与高速喷入的热空气混合，以旋风方式燃烧，煤中所含灰份呈熔融状态，沿炉壁移动，从流渣口排出，分离熔渣后1000～1700℃的高温烟气，经旋风炉出口送入回转窑中作为脱氟反应的热源焙烧预先加好的磷矿粉及其添加剂，进行脱氟反应，得到产品脱氟磷酸三钙。
2.根据权利要求1所述一种炉窑法脱氟磷酸三钙的生产工艺，其特征在于：热空气温度为200～500℃，喷入速度为10～200m/s，与旋风炉截面积成切向或割向方式喷入炉内。
3.根据权利要求1所述一种炉窑法脱氟磷酸三钙的生产工艺，其特征在于：回转窑内含P2O55～50％磷矿粉及其磷酸、硅石、钠盐、石灰石等添加剂，反应温度为900～1500℃，在有水蒸汽存在的条件下，焙烧20～150min，进行脱氟反应。
4.根据权利要求1和3所述一种炉窑法脱氟磷酸三钙的生产工艺，其特征在于：脱氟反应后的200～1000℃的废气，经换热器和除氟装置，回收余热和进行除氟处理后排放。
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CN100424007C (zh) * 2007-05-14 2008-10-08 湖北三新磷酸有限公司 窑法磷酸的磷氟吸收分离方法
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