PL56980B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.111.1969 56980 KI. 12 i, 25/02 MKP C 01 b UKD 661.631 Wspóltwórcy wynalazku: prof. dr Wlodzimierz Bobrownicki, prof. inz.Jerzy Schroeder, mgr inz. Boguslaw Tendaj Wlasciciel patentu: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Sposób otrzymywania fosforu z jednoczesnym wytwarzaniem termofosfatu przez przeróbke naturalnych surowców fosforanowych ' Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania fosforu z jednoczesnym wytwarzaniem termofosfatu przez przeróbke naturalnych surow¬ ców fosforanowych takich jak fosforyty lub apa¬ tyty.We wszystkich obecnie stosowanych w prakty¬ ce przemyslowej, metodach wytwarzania fosforu z fosforytów powstaja duze ilosci zuzla wynosza¬ ce okolo 7 ton na 1 tone fosforu, którego utyli¬ zacja napotyka na powazne trudnosci, co zmusza wytwórnie fosforu do gromadzenia tego odpadu na haldach przyfabrycznych. Celem ulatwienia transportu odpadu na haldy, stop wyplywajacy z pieca fosforowego zestala sie najczesciej przez wprowadzanie go do strumienia wody otrzymujac zuzel drobnoziarnisty o strukturze szklistej, po¬ dobnie jak ma to miejsce przy produkcji nie¬ których termofosfatów topionych. Wywozony na haldy zuzel zawiera jeszcze do 2°/o wagowych P205, a zawarty w nim fosfor jest bezpowrotnie stracony.Celem wynalazku jest uzyskanie, w trakcie produkcji fosforu, zamiast bezwartosciowego i klopotliwego odpadu, drugi cenny produkt — ter- mofosfat o wlasciwosciach nawozu fosforowego. Cel ten osiagnieto przez wprowadzenie do mieszanki surowcowej takiej tylko ilosci reduktora, a mia¬ nowicie wegla w postaci koksu, antracytu, itd., która pozwala na7 to, aby czesc fosforu pierwot¬ nie zawartego w surowcu pozostala w stopie. 10 15 20 25 30 Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze do surowca fosforowego jak fosforyt lub apatyt, dodaje sie obok krzemionki taka ilosc reduktora weglowego w postaci koksu lub antracytu, azeby tylko czesc P205 ulegla redukcji do fosforu. Ilosc reduktora weglowego dobiera sie przy tym tak, azeby ilosc P205 pozostajacego w stopie byla wy¬ starczajaco wysoka do zastosowania tego pro¬ duktu do celów nawozowych. Tak przygotowana mieszanke surowcowa poddaje sie redukcji w pie¬ cu w fazie cieklej w temperaturze powyzej 1300°C. 2 pieca spuszcza sie stop zawierajacy od¬ powiednia dla termofosfatów nawozowych ilosc PsA, jednak nie mniej jak 8°/o P205 i gwaltownie oziebia w strumieniu wody. W rezultacie otrzy¬ muje sie produkt o drobnej granulacji i struk¬ turze szklistej, a wiec o cechach termofosfatu. Ter- mofosfat otrzymany w ten sposób odznacza sie niz¬ sza temperatura miekniecia w porównaniu z tem¬ peratura miekniecia zuzla odpadowego, co umoz¬ liwia eksploatacje pieca fosforowego w odpowied¬ nio nizszych temperaturach, a w rezultacie ob¬ niza zuzycie energii elektrycznej a tym samym koszta wlasne produkcji. Z uwagi na korzystny wplyw alkaliów zarówno ;na przebieg redukcji surowców fosforowych jak tez i na wlasciwosci termofosfatu, zaleca sie wprowadzanie alkaliów wraz z podstawowymi skladnikami mieszanki surowcowej. Sklad mieszanki surowcowej moze ulegac zmianom w dosc szerokich granicach za- 5698056980 3 równo w zaleznosci od skladu stosowanego su¬ rowca fosforowego, jak i od warunków ekono¬ micznych dyktujacych badz produkcje wyzej pro¬ centowego termofosfatu z równoczesnym zmniej¬ szeniem ilosci wytwarzanego fosforu elementar¬ nego, badz tez wytwarzanie wiekszej ilosci fosforu przy równoczesnym otrzymywaniu termofosfatu o mniejszej zawartosci P2,05, ale jeszcze takiej, która usprawiedliwialaby stosowanie tego pro¬ duktu jako nawozu fosforowego.Przyklad. Zmieszano koncentrat apatytowy „Ko¬ la" o zawartosci 52,3°/o wag. CaO, 38,9% wag.Pa05 i 2,l°/o wag. Si02 z krzemionka tak, ze sto¬ sunek Si02:CaO wynosil 0,524. Koks wprowadzo¬ no do mieszanki w ilosci 0,133 cz. wag. koksu zawierajacego 85°/o wag. C na 1 cz. wag. apatytu „Kola", zamiast jak dotychczas 0,156 cz. wag. koksu na 1 cz. wag. apatytu. Mieszanke surow¬ cowa poddano stapianiu i redukcji w piecu elek¬ trycznym w temperaturze okolo 1450°C. Stop opuszczajacy piec po wprowadzeniu do silnego strumienia wody ulegl zestaleniu w formie dro¬ bnoziarnistego szkliwa. Po wysuszeniu i zmieleniu do granulacji odpowiadajacej srednicy ziarna po¬ nizej 0,09 mm zawieral on 50,2% wagowych CaO, 26,3*/a wagowych SiOa oraz ll,7»/o wagowych P205 calkowitego. Natomiast w 2°/o kwasie cytrynowym rozpuszczalo sie ll,l0/o wag. Pa05. A wiec w for¬ mie nieprzyswajalnej przez rosliny pozostalo: 11,7—11,1—0,6»/o wagowych P205, jest wiec to 4 ilosc znacznie nizsza niz ta jaka traci sie obecnie w bezuzytecznych zuzlach odpadowych.W trakcie procesu 68,6% P205 wprowadzonego z mieszanka surowcowa uleglo redukcji, nato¬ miast w termofosfacie pozostalo 31,4°/o P205.Temperatura miekniecia, otrzymanego w ten sposób termofosfatu wynosila 1335°C podczas gdy na przyklad jeden z odpadowych zuzli przemy¬ slowych otrzymywanych przy produkcji fosforu z apatytu „Kola", metoda dotychczas powszech¬ nie stosowana, odznaczal sie temperatura miek¬ niecia 1380°C przy zawartosci l,9°/o wagowych P205 calkowitego. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania fosforu z równoczesnym wytwarzaniem termofosfatu przez przeróbke na¬ turalnych surowców fosforanowych, znamienny tym, ze do fosforytu lub apatytu zmieszanego z krzemionka oraz ewentualnie z topnikami w postaci substancji zawierajacych alkalia lub zie¬ mie alkaliczne wprowadza sie reduktor weglowy w ilosci takiej, azeby tylko czesc P205 zawartego w surowcu ulegla redukcji do fosforu, przy czym ilosc substancji redukujacej dobiera sie tak, aby po stopiemiu wymienionej mieszaniny w tempe¬ raturze powyzej 1300°C, odpedzeniu fosforu i gwal¬ townym oziebieniu stopu w wodzie, uzyskany produkt wykazywal zawartosc P205 pozadana dla termofosfatów. 10 15 20 25 PZG w Fab., zam. 1224-68, nakl. 230 egz. PL