DE548130C - Abscheidung des Phosphors aus den bei der Phosphoritreduktion erhaltenen Phosphorgasen - Google Patents

Description

• Abscheidung des Phosphors aus den bei der Phosphoritreduktion erhaltenen Phosphorgasen Bei der Herstellung von Phosphor in elektrischen oder Schachtöfen entweicht der Phosphor mit den staubbeladenen Ofengasen in dampfförmigem Zustand. Durch den mitgerissenen Staub wird die Abtrennung des Phosphors erschwert. Die alkalische Waschung von Gasen zwecks Abscheidung von Fluorverbindungen und Säuren ist schon bekannt. Erfindungsgemäß wird die Kondensation des Phosphors in bestimmter Weise durchgeführt, nachdem man das Gas zuvor von dem größten Teil der mitgeführten Staubteile befreit hat.
• Verfahrensgemäß arbeitet man in der Weise, daß man zunächst den Staub in an sich bekannter Weise bei so hohen Temperaturen trocken teilweise abscheidet, daß eine Kondensation des Phosphors nicht eintritt, worauf die Abscheidung des restlichen Staubes sowie weiterer in den Gasen enthaltener Verunreinigungen mittels leicht alkalischer Waschung in einer Waschmaschine unter Zuführung einer genügenden Menge Wasserdampf erfolgt, derart und bei solchen Temperaturen des die Waschmaschine unter ioo° verlassenden Gas-Dampf-Gemisches, daß der Phosphor nicht kondensiert wird, worauf die Niederschlagung des Phosphors durch weitere Abkühlung des Gas-Dampf-Gemisches bewirkt wird unter Abtrennung von den nicht kondensierten Gasen in an sich bekannter Weise.
• Die technische Möglichkeit dieser Arbeitsweise ergibt sich aus zwei Gründen: Erstens in dem Maße, wie man sich der Siedetemperatur der Waschwässer nähert, ist es möglich, das Gesamtvolumen des Gases zu vermehren; zweitens wächst bei Temperaturen zwischen der gewöhnlichen Temperatur und der Temperatur von ioo° die Dampfspannung des Phosphors mit großer Geschwindigkeit, so daß man in den meisten Fällen das gewünschte Ziel bei einer Temperatur erreicht, die wesentlich unter ioo° liegt. Je nach dem Fall wird man sich also damit begnügen, die Waschmaschine mit warmem Wasser zu speisen, wobei die äußere Wärme der Gase genügt, die erforderliche Verdampfung mit einer annehmbaren Temperaturerniedrigung zu erreichen, oder aber man wird besonders bei an Phosphor reichen Gasen Wasserdampf bei ioo oder mehr Grad vor dem Eintritt in die Waschmaschine oder in der Waschmaschine selbst einführen.
• Der Wasserdampf hat lediglich eine Auflöswirkung für das mit Phosphor beladene Gas. Das Verfahren besteht also darin, das gesamte Gasvolumen durch Hinzufügung eines Dampfes zu vermehren, der nachher kondensiert wird.
• Wenn das Gas mit Wasserdampf gesättigt wird, ist sein Volumen in einem bestimmten Verhältnis vermehrt. Bei 72° wird das Volumen um die Hälfte vermehrt, bei 82° ist es verdoppelt, bei 9o° ist es verdreifacht, bei c98° ist es 14mal so groß. Da sich zwischen 72 und g8° die Tension des Phosphordampfes selbst verdreifacht hat, ist, wie man sieht, dasselbe trockene Gasvolumen, das hierauf mit Wasserdampf gesättigt ist, im dampfförmigen Zustand imstande, 3omal mehr Phosphor bei 98° wie bei 7o° aufzunehmen.
• Beim Austritt aus der Waschmaschine sind die den Phosphor enthaltenden Gase praktisch entstaubt. Man unterwirft sie dann einer energischen Abkühlung, wodurch die Kondensation des Wasserdampfes und des Phosphordampfes herbeigeführt wird. Man hat festgestellt, daß der Phosphor praktisch in seiner Gesamtmenge kondensiert wird, wenn die Temperatur auf io° erniedrigt wird. Der Phosphor befindet sich nach der Kondensation teils im Kondensationswasser als feine Emulsion, teils in den Gasen in Gestalt feinen Staubes.
• Diese Staubteilchen werden durch bekannte elektrische oder mechanische Mittel, besonders durch Anwendung der Entstauber mit Stoß, unter denen besonders der Abscheider Theisen zu nennen ist, leicht niedergeschlagen. Die aus dieser Vorrichtung austretenden Gase sind von allen- festen Teilchen befreit und enthalten Phosphor nunmehr in Gestalt von Phosphorwasserstoff.
• Beispiel. Die aus einem Schachtofen austretenden Gase enthalten 12 g Phosphor im Kubikmeter und haben eine Temperatur von 400°. Sie werden in einen Drehwindabscheider geschickt, aus dem sie bei ungefähr 3oo° austreten, um in eine Waschmaschine von S t r o e d e r zu gelangen, deren Waschwasser leicht alkalisch ist, wodurch die Phosphorsäuren und die Fluorwasserstoffsäure zurückgehalten werden. Man kann feststellen, daß, wenn die Ausgangstemperatur der Gase, aus dem Stroeder auf ungefähr 40° fällt, die Waschwasser eine starke Menge kondensierten Phosphors enthalten und den eigenartigen und durchdringenden Phosphorgeruch verbreiten, welcher von großen Rauchmengen begleitet ist. Wenn dagegen die Ausgangstemperatur der Gase nicht unterhalb 65° gehalten wird, befindet sich kein Phosphor mehr im Waschwasser.
• Die Gase werden dann in einen Gaswascher und dann- in einen Kühler geschickt, der ihre Temperatur auf io° erniedrigt und an dem eine Vorrichtung Theisen angeschlossen ist. Die Gesamtmenge der Kondensationswasser aus dem Gaswascher und dem Apparat Theisen enthält im Durchschnitt 2o kg Phosphor auf den Kubikmeter. Der Phosphor wird durch Filtrieren getrennt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Abscheidung des Phosphors aus bei der Phosphoritreduktion in elektrischen oder Gebläseöfen erzeugten, Flugstaub enthaltenden heißen Ofengasen, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst den Staub in an sich bekannter Weise bei so hohen Temperaturen trocken teilweise abscheidet, daß eine Kondensation des, Phosphors nicht- eintritt, worauf die Abscheidung des restlichen Staubes sowie weiterer in den Gasen enthaltener Verunreinigungen mittels leicht alkalischer Waschung in einer Waschmaschine unter Zuführung einer genügenden Menge Wasserdampf erfolgt, derart und bei solchen Temperaturen des _ die Waschmaschine unter ioo° verlassenden Gas-Dampf-Gemisches, daß der Phosphor nicht kondensiert wird, worauf die Niederschlagung des Phosphors in bekannter Weise durch weitere Abkühlung des Gas-Dampf-Gemisches bewirkt wird unter Abtrennung von den nicht kondensierten Gasen.