DE536445C - Gewinnung von Phosphor und Phosphoroxyden aus Rohphosphaten - Google Patents

Description

• Gewinnung von Phosphor und Phosphoroxyden aus Rohphosphaten Bekanntlich läßt sich Phosphorsäure dadurch thermisch gewinnen, daß man Rohphosphate durch Kohle mit oder ohne Zusatz von Kieselsäure oder Silikaten reduziert. Die bei der Reduktion der Phosphate erzielten Ausbeuten hängen in erster Linie von der Temperatur ab, da die Umsetzung der Phosphate um so vollständiger verläuft, je höher die angewandte Temperatur ist. Aus diesem Grunde hat man bisher den elektrischen Ofen für die Herstellung der Phosphorsäure auf thermischem Wege bevorzugt.
• Die Durchführung des Reduktionsprozesses im Schachtofen etwa vom Typ des Hochofens erfordert wegen der zur quantitativen Entbindung des Phosphors benötigten hohen Temperaturen einen großen Aufwand an Kohle und dementsprechend große Windmengen.
• Es wurde gefunden, daß der Aufwand an Kohle für die erfolgreiche Durchführung des Schachtofenverfahrens erheblich vermindert werden kann und noch Vorteile nach anderen Richtungen hin erzielt , werden können, wenn man den für die Durchführung des Verfahrens erforderlichen Gebläsewindweitgehend oder vollständig von dem in ihm enthaltenen Wasserdampf befreit. Hierdurch können, wie gefunden wurde, etwa 7 bis 10% des sonst erforderlichen Gesamtaufwands an Kohle (Koks) gespart werden, was eine entsprechende Verminderung des Volumens des Gichtgases zur Folge hat. Überraschenderweise hat sich außerdem gezeigt, daß die Gewinnung des Phosphors, insbesondere in elementarer Form, aus den bei vorliegendem Verfahren anfallenden Gichtgasen verlustloser vor sich geht, ein Effekt, der wahrscheinlich auf die Verminderung des Wasserstoffgehalts des Gichtgases zurückzuführen sein dürfte.
• Die Windtrocknung kann in an sich bekannter Weise mit Hilfe physikalischer oder chemischer Verfahren erfolgen, z. B. durch Tiefkühlung, Adsorption des Wasserdampfes, z. B. mit Hilfe von Silikagel, Verwendung chemischer Trocknungsmittel, wie Chlorcalcium u. dgl., gegebenenfalls auch durch Kombination verschiedener Trockenmethoden.
• Mit besonderem Vorteil wird das Verfahren derart durchgeführt, daß der durch das Reduktionsverfahren in Freiheit gesetzte Phosphor, gegebenenfalls nach vorheriger Kondensation mit sauerstoffhaltigen Gasen verbrannt wird. Man kann alsdann den Ofenwind mit besonderem Vorteil dadurch entwässern, daß man ihn auf das Phosphorpentoxyd oder die hochkonzentrierte Phosphorsäure einwirken läßt, die bei der Verbrennung des in den Ofengasen enthaltenen oder intermediär aus ihnen kondensierten Phosphors gewonnen werden.
• Für die Behandlung des Gebläsewindes mit den Phosphorsauerstoffverbindungen stehen die bekannten Methoden der Gasreinigung mit festen Stoffen oder mit Flüssigkeiten zu Gebote.' Man kann also z. B. den Gebläsewind vor oder hinter dem Kompressoren durch oder über das zweckmäßig auf große Flächen, z. B. auf Horden, ausgebreitete Phosphorpentoxyd leiten oder ihn in Naßwäschern bekannter Art mit hochkonzentrierter Phosphorsäure in Berührung bringen. Vorteilhaft kann man dabei die für die Verbrennung des Phosphors oder Phosphordampfes vorgesehenen Reaktionsräume, z. B. Verbrennungskammern, und die zur Kondensation der gebildeten Phosphorsauerstoffverbindungen dienenden Absorptionsvorrichtungen, z. B. Rieseltürme, so ausgestalten, daß sie nach Durchsatz einer ausreichenden Menge von Phosphor bzw. Phosphorsäure mit dem zu trocknenden Ofenwind beschickt werden können. Man kann die Verbrennungs- und Kondensationsapparaturen auf diese Weise gleichzeitig kühlen und dadurch verhüten, daß die Temperatur in ihnen eine zur Bildung von Meta- oder Pyrophosphorsäure führende Höhe erreicht, indem man z. B. zur Verbrennung des Phosphors oder Phosphordampfs und zur Absorption der Phosphorsauerstoffverbindungen zwei parallel geschaltete Paare von Verbrennungs- und Absorptionsräumen vorsieht, die periodisch in der Weise umgesteuert werden können, daß das eine jeweils zur Überführung des Phosphors in Phosphorsauerstoffverbindungen, das andere zur Trocknung des Windes dient.
• Bei der Verwendung der als Endprodukt des Hochofenprozesses anfallenden Phosphorsauerstoffverbindungen als Trockenmittel kann man neben den bereits erwähnten Vorteilen noch andere Effekte erzielen, z. B. insofern, als man die Phosphorsauerstoffverbindungen gleichzeitig auf den für ihre technische Verwendung als wäßrige Phosphorsäure gewünschtenWassergehalt einstellen kann. Ferner erzielt man durch Nutzbarmachung der Hydratationswärme des Phosphorpentoxyds oder der Phosphorsäure bzw. der in den Verbrennungsvorrichtungen für den Phosphordampf oder den Phosphor gespeicherten Wärme eine Vorwärmung des Ofenwindes, wodurch die Winderhitzer des Hochofens entsprechend entlastet werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜC.FIE: i. Verfahren zur Gewinnung von Phosphorsäure durch Reduktion von Phosphaten mit Kohle (Koks) in Schachtöfen, z. B. Hochöfen, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Erhitzung der Ofencharge dienende Gebläsewind entwässert wird, z. B. durch Tiefkühlung, Adsorption usw. oder auf chemischem Wege, z. B. durch Bindung an Trocknungsmittel, wie Chlorcalcium o. dgl.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trocknung des Windes Phosphorsauerstoffverbindungenverwendet werden, die z. B. durch Verbrennung des aus dem Ofen abgehenden Phosphordampfes oder des durch Kondensation aus den Ofengasen niedergeschlagenen Phosphors gewonnen werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebläsewind in den heißen Verbrennungsvorrichtungen für den Phosphor bzw. Phosphordampf und/oder in den heißen Apparaturen zur Niederschlagung der bei der Verbrennung entstehenden Phosphorsauerstoffverbindungen einer Vortrocknung bzw. Trocknung und zugleich Vorwärmung unterworfen wird.
4. 4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verbrennung des Phosphors und für die Kondensation der gebildeten Phosphorsauerstoffverbindungen mindestens zwei parallel geschaltete Paare von Verbrennungsräumen und Adsorptionsräumen vorgesehen sind, welche in der Weise umgeschaltet werden können, daß das eine jeweils zur Überführung des Phosphors bzw. Phosphordampfes in Phosphorsauerstoffverbindungen und das andere zur Trocknung des Windes dient.