RU2650162C2 - Исходный материал композитных пеллетов, используемый при обжиге в печи для получения фосфорной кислоты, и способ их формовки - Google Patents
Исходный материал композитных пеллетов, используемый при обжиге в печи для получения фосфорной кислоты, и способ их формовки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650162C2 RU2650162C2 RU2015144553A RU2015144553A RU2650162C2 RU 2650162 C2 RU2650162 C2 RU 2650162C2 RU 2015144553 A RU2015144553 A RU 2015144553A RU 2015144553 A RU2015144553 A RU 2015144553A RU 2650162 C2 RU2650162 C2 RU 2650162C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- dehydration
- powder
- core
- granules
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 66
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 60
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 239000008188 pellet Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 101
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 79
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims description 47
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 112
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 77
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 76
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 60
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 55
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 37
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 36
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 29
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 claims description 58
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 58
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 58
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 49
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 22
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 12
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 12
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 11
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000003077 lignite Substances 0.000 claims description 6
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 4
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005253 cladding Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 31
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 25
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 24
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 22
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 14
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 10
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 10
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 8
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 8
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 description 7
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 7
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 4
- JXBAVRIYDKLCOE-UHFFFAOYSA-N [C].[P] Chemical compound [C].[P] JXBAVRIYDKLCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 3
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 3
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 3
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 125000005341 metaphosphate group Chemical group 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- SOURFCQONLGLPA-UHFFFAOYSA-N P([O-])([O-])[O-].[C+4].P([O-])([O-])[O-].P([O-])([O-])[O-].P([O-])([O-])[O-].[C+4].[C+4] Chemical compound P([O-])([O-])[O-].[C+4].P([O-])([O-])[O-].P([O-])([O-])[O-].P([O-])([O-])[O-].[C+4].[C+4] SOURFCQONLGLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 2
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 2
- 210000000234 capsid Anatomy 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- -1 and moreover Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 235000020374 simple syrup Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- OBSZRRSYVTXPNB-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus Chemical compound P12P3P1P32 OBSZRRSYVTXPNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/01—Treating phosphate ores or other raw phosphate materials to obtain phosphorus or phosphorus compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
- C01B25/185—Preparation neither from elemental phosphorus or phosphoric anhydride nor by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. by reacting phosphate-containing material with an ion-exchange resin or an acid salt used alone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
- B01J2/003—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic followed by coating of the granules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/002—Pretreatement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/12—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by mechanical means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2203/00—Other substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2350/00—Pretreatment of the substrate
- B05D2350/10—Phosphatation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Glanulating (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для химической промышленности и может быть использовано в производстве фосфорной кислоты печным обжигом. Композитные гранулы имеют форму шара, сердцевина которого покрыта оболочкой. Сердцевина образована углеродистым порошковым восстановителем, порошком фосфатной руды, порошком диоксида кремния и связующим веществом в количестве 1-12% от массы материала сердцевины. Оболочка состоит из облицовочного материала, образованного углеродистым порошковым восстановителем, порошком диоксида кремния и связующим в количестве 1-12% от массы облицовочного материала. Связующее вещество получено смешиванием гуминовой кислоты из угля и раствора гидроксида натрия, их последующей реакцией и фильтрацией. Порошок фосфатной руды получен её измельчением после накопления в гомогенизирующем бункере, обработкой сжатым воздухом или непрерывной гомогенизацией. Сердцевина и облицовочный материал получены введением указанных порошковых компонентов в соответствующие смесительные машины или в увлажненные мельницы с одновременным добавлением связующих веществ. Затем смешанный материал сердцевины взвешивают, загружают в гранулятор с добавлением связующего вещества в каплеобразном и/или туманообразном виде, сортируют полученные гранулы и покрывают их полученным облицовочным материалом в грануляторе с добавлением связующего вещества. Полученные композитные зеленые шары сушат для их дегидратации. Изобретение позволяет улучшить свойства и характеристики полученных композитных гранул. 16 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Техническая сфера
[0001] Данное изобретение относится к сфере изготовления сырья с использованием композитных гранул в качестве сырья для производства фосфорной кислоты (КРА) посредством печного обжига и препаративного метода, и особенно затрагивает процесс использования композитных гранул в качестве сырья для производства фосфорной кислоты посредством печного обжига и метод формовки
Уровень техники
[0002] В настоящее время в промышленных масштабах существует два типа изготовления сырья для производства фосфорной кислоты. Первый - производство фосфорной кислоты при помощи реакции мокрым путем, включающим использование серной кислоты для разложения фосфатной руды с получением фосфорной кислоты. Более конкретно, CaSO4⋅nH2O содержащие производственные отходы (краткое название фосфористый гипс) используют для того чтобы в последствии получить влажную фосфорную кислоту с концентрацией 54%. Главные недостатки этой технологии: во-первых, использование большого объема серной кислоты; во-вторых, фосфористый гипс производственных отходов расходуется неэффективно, в том числе, когда серная кислота, фосфорная кислота и растворимый фторид смешивают, затем равномерно растворяют в воде, после естественного накопления материалы смываются дождевой водой, что может привести к сильному загрязнению окружающей среды; в-третьих, продукция с высоким содержанием примесей фосфорной кислоты обычно используется для производства удобрений; в-четвертых, в целях обеспечения экономичности продукции, необходимо использовать фосфорит высокого класса.
Второй - производство фосфорной кислоты при помощи горячего метода: сначала фосфатную руду, кварцевую руду и твердый углеродистый восстановитель помещают в термоэлектрическую печь для выплавки руды, при помощи энергии электрической дуги короткого замыкания печь нагревают приблизительно до температуры 1300°С и выше, а фосфор, содержащийся в фосфатной руде, при помощи восстановителя типа Р4; выходит наружу. Одновременно твердый углеродистый восстановитель подвергается процессу инверсии в СО, Р4 и СО, которые выведены в руднотермической печи и являются основными газами, которые используя воду, промывают и охлаждают - Р4 охлаждают, что приводит к разделению твердого тела и газа и получению желтого фосфора, а отработанный газ, который содержится в СО, поджигают в дымовой трубе и выводят в атмосферу; полученный Р4 нагревают приблизительно до 80°С, что приводит к его трансформации в жидкое состояние. С течением времени, воздух, который проникает в гидратизированную башню, приводит к процессу окисления и реакции сгорания с получением фосфорного ангидрида Р2О5, и при помощи поглощения воды получают фосфорную кислоту. Главные недостатки этой технологии: во-первых, большой расход электроэнергии; во-вторых, полученный газ Р4 содержит много фторида (наличие SiF4 и HF). Газ Р4, который содержится в малом количестве без осадка, приводят к сильному загрязнению атмосферной среды; в-третьих, газ, который в большом объеме содержится в СО, сгорает на выходе; в-четвертых, в целях обеспечения экономичности продукции, необходимо использовать фосфатную руду высокого класса.
[0003] Вследствие энергетической напряженности и недостатка ресурсов серого колчедана и фосфатной руды высокого класса, производство фосфорной кислоты ежегодно сокращается. Однако, в начале 80-х годов американская корпорация Occidental Research Corporation (ORC) представила метод КРА, т.е. метод производства фосфорной кислоты посредством вращающей печи (сокращенное название метод производства фосфатной кислоты посредством печного обжига) (ссылка Frederic Ledar and Won C. Park и другие, Новая технология производства фосфорной кислоты, Промышленно-технико-химический процесс проектирования и разработки, 1985, 24, 688-697). Были организованы производство и проверка в полупромышленных масштабах на экспериментальной установке вращающей печи размером 0,84 м (диаметр внутри) × 9.14 м (см. патент № US 4389384). Вышеуказанный метод представляет собой технологию использования фосфатной руды, кварцевой руды и углеродистого восстановителя (коксовая мука или угольная пыль) мелкого помола до 50% ~ 85% (индекс 325) с добавлением 1% бентонита с получением шарообразного полуфабриката. После предварительного процесса дегидратации в сушилке цепного типа, во вращающуюся печь подают природный газ. Проводят гранулирование в печи с обжигом и восстановлением при максимальной температуре в гранулах 1400°С ~ 1500°С и молярном соотношении в гранулах СаО/SiO2 как 0.26 ~ 0.55; температура термического углеродистого восстановления фосфатной руды в процессе окомкования превышает температуру плавления, в следствии чего фосфор в процессе окомкования испаряется. В средней части печи под влиянием атмосферного окисления выделяется фосфорный ангидрид, термическое окисление которого приводит к реакции восстановления. Газ в печи, который содержится в фосфорном ангидриде, под влиянием процесса гидратации усваивается с выработкой фосфорной кислоты.
[0004] Технология получения фосфорной кислоты методом обжига открыла хорошие перспективы для практического использования в промышленности. Главный принцип - это термическое углеродистое восстановление при помощи фосфорита для получения газа Р4. Фосфор, содержащийся в составе фосфорной руды, во вращающейся печи переходит в газообразную фазу, где фосфор и твердое вещество внутри гранул легко отделяются друг от друга. Под воздействием кислорода, газ Р4 внутри вращающейся печи вступает в экзотермическую реакцию окисления с образованием Р2О5, в гранулы поступает тепло, начинается реакция термического углеродистого восстановителя фосфорной руды (эндотермическая реакция). Газ в печи, который содержится в Р2О5, под влиянием процесса гидратации усваивается и вырабатывается чистая промышленная фосфорная кислота, которая намного превосходит по своим свойствам влажную фосфорную кислоту. Температура термического восстановления углерода фосфорита во вращающейся печи - это первичный энергоресурс. Под воздействием воспламеняющих веществ Р4 и CO, которые образовались в результате термовосстановления внутри вращающейся печи, протекает экзотермическая реакция окисления. Температура термического углеродистого восстановителя фосфорита, которая сохраняется во вращающейся печи, необходима для поддержания энергии. Потребление энергии в этом методе, по сравнению с обычным горячим методом для выделения фосфорной кислоты, гораздо ниже.
[0005] И все же, наше исследования показывают, что метод производства фосфорной кислоты посредством печного обжига, пригодный для расширения промышленных масштабов и применения на практике, имеет следующие недостатки.
1. Вращающаяся печь - это устройство обжига с постоянной скоростью вращения (0.5 рад/мин ~ 3 рад/мин), преимущественно, с последовательной загрузкой материала в печь с автоматическими оборотами, смешиванием с получением материалом однородного теплового удара и воздействием в процессе переворотов на твердый материал силы механического трения, которая и приводит его в движение. Однако, если прочность материала меньше, чем сила механического трения, то это может привести к повреждениям. Напомним, что основной принцип предложенной технологию КРА это использование для производства композитных гранул фосфатной руды, кварцевой руды и углеродистого восстановителя (коксовая мука или угольная пыль) мелкого помола до 50% ~ 85% (индекс 325). Эти три вещества необходимы для тесной полимеризации в одно целое, при условии, что молярное соотношение СаО/SiO2 в смеси должно быть от 0.26 ~ 0.55, состав материала в процессе термического восстановления углерода фосфатной руды не должен плавиться, а способность восстановления углерода фосфорита - залог успешного развития. Материал, используемый для производства композитных гранул, сочетается с восстановлением углерода. При воздействии температуры больше чем 350°С, углерод подвергается реакции окисления (посредством кислорода, который находится в воздухе) и превращается в СО2. Если для окомкования в металлургической промышленности на решетке используют высокотемпературный метод (>900°С), то углеродистый восстановитель в процессе окомкования может вступить в реакцию окисления. Принцип гранулирования во вращающей печи теряет в это случае восстановительный эффект и, таким образом, термическая реакция с углеродистым восстановителем фосфора протекает не естественно, что приводит к не успешности технологии. Если к связующему веществу добавить бентонит, то при температуре 300°С протекает процесс дегидратации. Прочность на сжатие композитных гранул составляет приблизительно ≤1 кН /ед.; основной механизм действия бентонита - использование структуры его материала, когда вода, которая находится между пластами, регулирует процент содержания влаги в процессе дегидратации. Если повысить указанный процент, то в процессе дегидратации композитных гранул это может привести к взрыву. Повышение прочности композитных гранул не приведет к существенному влиянию. После загрузки гранул во вращающуюся печь, перед тем как, значение температуры во вращающейся печи достигнет 900°С, гранулы внутри непрерывно вращающейся печи испытывая силу механического трения начнут распыляться, с образованием фосфоритной муки, муки кварцевой руды и углеродистого восстановителя. Фосфоритная мука после распыления не сможет восстановить фосфор, а более опасно то что, температура плавления фосфорной муки после отделения от муки кварцевой руды резко снижается до 1250°С и ниже. При температуре слоя сырья около 1300°С, порошкообразный фосфорит в высокотемпературной зоне восстановления вращающейся печи из твердой фазы преобразуется в жидкую, образуя на футеровке печи для обжига круговой слой. Переполнение такого слоя препятствует обычному движению материала, загруженному во вращающуюся печь. При высокой температуре не происходит восстановление фосфора и технология становится неэффективной. Подобный скрытый недостаток привел к тому, что до настоящего времени технология КРА, описанная выше, не имела практического применения в любой индустриализации или коммерциализации.
[0006] 2. При использование композитных гранул в качестве сырья для производства фосфорной кислоты посредством технологии КРА (печного обжига), описанной выше, твердое тело, которое находится в нижней части слоя сырья внутри вращающейся печи, относится к зоне восстановления, слой сырья в верхней части - зона воздушного потока во вращающейся печи, относится к зоне окисления, а зона разгрузочного конца вращающейся печи - это зона выпуска. На разгрузочном конце вращающейся печи установлено сопло для поджига горючего материала, дым от сгорания вытягивается с помощью вентилятора из загрузочного конца трубчатой печи, внутри вращающейся печи сохраняется небольшой вакуум, а направление движения сырья и воздушного потока противоположны. Зона восстановления вращающейся печи (зона слоя твердого материала) и зона окисления (зона воздушного потока, которая находится в верхней части слоя сырья) не имеют разделительной зоны. По указанной причине, между гранулами, которые появились на поверхности зоны слоя твердого материала, и газами О2, СО2 внутри воздушного потока зоны окисления протекает конвективный теплообмен; с одной стороны часть углеродистого восстановителя внутри гранул, перед теплопередачей от воздушного потока до нагрева до температуры углеродистого восстановителя фосфатной руды, окисляется и теряется, в результате чего в зоне восстановления вращающейся печи гранулам недостает восстановительного средства, что приводит к неполноценному процессу восстановления; в зоне высоких температур гранулы, находящиеся на внешней стороне слоя сырья, подвергаются воздействию Р2О5, который был образован печным газом, который вызывает химическую реакцию образования фосфата кальция, других метафосфатов или фосфатов, и более того приводит к тому, что фосфор, который после реакции восстановления переходит в газовую стадию, возвращается к этапу гранулирования сырья; на поверхности сформированных гранул содержится Р2О5, толщина слоя оболочки 300 мкм ~ 1000 мкм, внутри оболочки содержание Р2О5 может достигать 30% и выше; содержание Р2О5, который выделяется в газообразной фазе, не превышает 60%, коэффициент полезности образованного Р2О5 из фосфорита занижен, в больших размерах возрастают производственные затраты фосфорной кислоты и минеральных ресурсов. Технология КРА утрачивает промышленное применение и техническую ценность внедрения. Некоторые исследователи надеются, что газ через слой сырья испарится, а зона восстановления и зона окисления внутри вращающейся печи будут изолированы. Однако, промышленный тест, который проводился во вращающейся печи с внутренним диметром 2 м, показывает, что на поверхности гранул содержится Р2О5, и это неизбежная реакция.
[0007] Вышеупомянутые недостатки технологии КРА, представленной корпорацией ORC, предполагают, однако, использование ее в будущем для получения фосфорной кислоты, несмотря на то, что на практике и для расширения масштабов промышленной деятельности все-еще существуют многочисленные трудности.
[0008] Меги представил немного доработанный технологический метод (патент США №7910080), использующий ранее упомянутый неизменный основной технический метод КРА, в установка продува в разгрузочном конце вращающейся печи загораживает выход материала, тем самым увеличивая наполняемость твердым сырьем. В то же время с помощью увеличения диметра вращающейся печи уменьшена площадь поверхности слоя сырья внутри вращающейся печи (объемный фактор). Снижение слоя сырья способствовало сокращении объема материала гранул на внешней стороне слоя твердого сырья. Углеродистый восстановитель окисляется дымом О2, находящимся во вращающейся печи, уменьшается подгорание углеродистого восстановителя перед тем, как гранулы попадут в зону восстановления и, одновременно, в высокотемпературной зоне вращающейся печи уменьшается образование метафосфатов или фосфатов на внешней стороне гранул сырья. Кроме того, вышеуказанная технология предусматривает добавление нефтяного кокса к сырью во вращающейся печи, при котором использование нефтяного кокса вызывает испарение восстановительного газа. Таким образом, им покрывается слой сырья в зоне окисления дымового воздушного потока во вращающейся печи. Предотвращение появления О2, Р2О5 и вероятности реакции гранул внутри дымового воздушного потока во вращающейся печи необходимо для того чтобы обеспечить нормальный процесс. Но все же, если повысить уровень наполняемости вращающейся печи, это приведет к механической силе трения внутри вращающейся печи и к пропорциональному распылению во вращающейся печи, к образованию вещества с температурой плавления меньшей, чем температура углеродистого восстановителя фосфорита. Высокая температура связывает круг быстрее и сильнее, что приводит к неудачной реализации технологии. Количество летучего вещества, которое образуется при добавлении небольшого количества нефтяного кокса, недостаточно для образования достаточного количества газа. Очень трудно сформировать разделительный слой между зоной воздушного потока и слоем твердого сырья во вращающейся печи. Если объем добавленного вещества превышает необходимое количество, то впоследствии будет необходимо большее количество горючего материала, для чего может понадобиться прибегнуть к технологии выжимки гранул в охладителе.
Остаточный продукт горючего в газовой фазе сталкивается с охлажденными гранулами выжимки и быстро сгорает. Большое количество выделяемой теплоты не только увеличивает степень сложности охлаждения гранул выжимки, но и увеличивает производственные затраты технологии. В результате, коммерциализация и расширение масштабов деятельности технологии становится неосуществимым.
[0009] Принимая во внимание все вышеизложенные вопросы, авторы многократно проводили исследования и предлагали различные варианты решения вышеизложенных проблем (см. № CN 1026403 C, CN 1040199 C), применяя технологию производства фосфорной кислоты посредством процесса прямого восстановления фосфатной руды путем двуслойного полисинтетического гранулирования. Определенное технологическое решение - первоначально фосфатная руда в сочетании с сырьем проходит гранулирование во вращающейся печи, внутри гранул восстанавливается Р2О5, а пары фосфора испаряются. Пары фосфора втягиваются слоем сырья и после реакции окисления воздуха внутри печи превращаются в газ Р2О5. После посредством установки гидратации, газ поглощается и вырабатывается фосфорная кислота. Специфика вышеуказанного технического решения заключается в том что применяется двуслойная комплексная структура, в том числе внутренний слой - это смешивание фосфатной руды, кварцевой руды (или известковой, известняк и т.д.) и углеродистого порошка восстановителя, после чего изготавливаются гранулы. Внешний слой - внутренний слой гранул, обволакиваемый слоем твердого топлива с содержанием углерода больше чем 20%, при составлении смеси внутреннего и внешнего слоя добавляется связующее вещество, а для укрепления гранул применяют процесс дегидратации. Молярное соотношение СаО/SiO2 внутреннего слоя гранул может составлять меньше чем 0,6 или больше чем 6,5, углеродистый восстановитель от 1~3 раз теоретически определяет восстановление фосфатной руды. Дозирование твердого топлива внешнего слоя гранул можно считать 5% ~ 25% от массы внутреннего слоя гранул. Для внутренней части гранул и связующего вещества внешнего слоя могут быть использованы сочетания одного или нескольких веществ, таких как битум, натрия гуминовая кислота, аммония гуминовая кислота, жидкое стекло, сульфитный щелок, сахарный сироп, сульфонат лигнина, к нему добавляют сухое вещество весом 0.2% ~ 15%. Гранулы могут подвергнуться укреплению и дегидратации, где температура укрепления 80°С ~ 600°С, а время укрепления 3 мин ~ 120 мин.
[0010] Авторы предлагают применять вышеизложенный метод и поверх гранул формировать слой термоустойчивой облицовки, содержащий в себе твердый углерод и в процессе формирования добавлять связующее вещество. Облицовка на внешнем слое хорошо сцепляет гранулы внутреннего слоя. Двуслойные полисинтетические композитные гранулы проходят этап укрепления и дегидратации, после загружаются во вращающуюся печь. В зоне высоких температур во вращающейся печи (приблизительно 1300°С ~ 1400°С) можно реализовать углеродотермическое восстановление фосфатной руды. Так как поверхность гранул покрыта оболочкой, которая содержит твердый восстановитель (углеродистый материал), то с течением времени данная оболочка может провести физическую изоляцию от зоны окисления воздушного потока, которая содержит О2 и Р2О5. Композитные гранулы на слое сырья твердого тела во вращающейся печи с помощью вращательных движений печи поднимаются к внешней поверхности слоя сырья твердого тела. Происходит конвективный массоперенос зоны окисления воздушного потока, которая содержит О2 и Р2О5. В верхней части слоя сырья твердого тела углерод внутри оболочки может иметь ограниченную реакцию окисления - возникновения О2 (во внутрипромышленной крупногабаритной вращающейся печи обнаруживается частичная реакция со сравнительно коротким промежутком на внешней поверхности слоя сырья) и О2 невозможно передать гранулам внутреннего слоя. Тем самым обеспечивается то, что углеродистый восстановитель внутри гранул внутреннего слоя не подвергается окислению кислородом в потоке газа. Реакция восстановления Р2О5 в фосфатной руде проходит до конца с осуществлением технологического процесса с высоким коэффициентом восстановления Р2О5 из фосфорита. С другой стороны, Р2О5 в зоне окисления воздушного потока в верхней части слоя сырья во вращающейся печи, не может вступить в реакцию с углеродом, который находится в оболочке поверхности композитных гранул, таким образом, предотвращая образование фосфатной или метафосфатной смеси на композитных гранулах. Устранение образования, которое содержит Р2О5 при технологии КРА гранулирования, обеспечивает получение сравнительно высокого коэффициента полезности Р2О5. В то же время, метод замены твердого топлива и его части на газ или жидкое топливо позволяет значительно снизить производственные затраты.
[0011] Кроме того, в вышеописанном предлагаемом авторами методе, во время формовки гранул добавляется органическое связующее вещество, после образования композитных гранул наступает этап дегидратации (температура окисления при гранулировании ниже) в следствии чего прочность на сжатие гранул может достигать 200 кН/ед, а прочность падения 10 раз/м и выше. Поэтому композитные гранулы могут противодействовать силе механического трения внутри вращающейся печи и не подвергаться размельчению, тем самым преодолев ранее имевшийся недостаток разницы прочности гранул технологии КРА. Кроме того, преодоление эффекта преждевременного вступления углерода гранул в реакцию окисления в зоне предварительного подогрева во вращающейся печи, избавляет от эффекта распыления композитных гранул в печи; соответственно, устраняются недостатки технологии, которая в подобной конфигурации успешно реализуются.
[0012] Однако, в процессе дополнительных исследований были обнаружены ряд новых технических проблем, в числе которых присутствуют технические вопросы, которые возникают на этапе первичной обработки сырья. В первую очередь, сложность однородного смешения материала сердцевины при добавлении связующего вещества, трудность в достижении установленного значения молярного соотношения СаО/SiO2 у каждого материала шара, а также отклонение от заданного значения в восстановительной высокотемпературной зоне вращающейся печи приводит к легкому оплавлению композитных гранул и к неудаче технологии; во-вторых, выбор связующего вещества, которое используется на этапе первичной обработки сырья, многие из которых легко смешиваются, однако по-прежнему не обеспечивают удовлетворительных результатов склейки, в результате спекаемость связующего вещества не стабильна, механические свойства и механическая прочность полученных композитных гранул также не стабильна; в-третьих, отсутствие качественного промышленного оборудования для сушки и подходящего метода дегидратации композитных гранул - гранулы в процессе сушки могут легко разорваться, потерять прочность, разорванные композитные гранулы попадают в печь и в высокотемпературной зоне восстановления распыляются, тем самым технология терпит неудачу.
[0013] В связи с этим, потребление энергии и производственные затраты технологии получения фосфорной кислоты шаг за шагом снижаются, что приводит к благоприятному расширению использования в индустриализации и коммерциализации, к более стабильному и длительному периоду производства. Но на этапе первоначальной заготовки сырья по-прежнему необходимы квалифицированные сотрудники для успешного протекания процесса и дальнейшего развития.
Подробное описание
[0014] Технические вопросы данного изобретения, которые необходимо разрешить - это преодоление недочетов предшествующего уровня техники (в патентном праве), а также преодоление колебаний диапазона соотношения компонентов, массы и прочности. Прийти к более высокому коэффициенту использования сырья, к более энергосберегающим и природосберегающим условиям, улучшить характеристики продукта (препаративный метод композитных гранул).
[0015] Для решения вышеизложенных вопросов, техническое решение, которое было предложено согласно настоящему изобретению, состоит в использовании композитных гранул в качестве сырья для производства фосфорной кислоты посредством печного обжига, где композитные гранулы представляют собой конструкцию по форме капсида, а сердцевина покрыта оболочкой; сердцевина состоит из материала и связующего вещества, оболочка состоит из облицовочного материала и связующего вещества; материал сердцевины состоит главным образом из углеродистого порошка восстановителя, порошка фосфатной руды и порошка диоксида кремния, объем связующего вещества внутри сердцевины - от 1% до 12% массы материала сердцевины; облицовочный материал состоит главным образом из углеродистого порошка восстановителя и порошка диоксида кремния, объем связующего вещества внутри внешней оболочки - от 1% ~ 12% массы облицовочного материала; сердцевина и внешняя оболочка с помощью связующего вещества образуют комплексную конструкцию по форме капсида. В качестве углеродистого порошка восстановителя можно выбрать любое из многочисленных веществ: антрацитовый уголь, каменный уголь, коксовый уголь, нефтяной кокс и т.д.
[0016] При создании композитных гранул с помощью технологии КРА используют разные продукты связующего вещества. Но оптимально выбранным является применение связующего вещества, которое содержит в своем составе смешанные растворы натрия гуминовой кислоты, концентрация по массе натрия гуминовой кислоты внутри связующего вещества составляет от 4% до 20%, связующее вещество - это смешение гуминовой кислоты из угля (оптимальный выбор: выветренный торф или бурый уголь) и раствора гидроксида натрия, реакция, затем фильтрация и конечный результат.
[0017] Вышеуказанный порошок фосфата - это порошкообразный материал фосфата, который образуется после измельчения руды в процессе накопления гомогенизирующего силоса, после обрабатывается сжатым воздухом или непрерывным процессом гомогенизации, что приводит к конечному продукту, к тому же значение гомогенизации выше 4; молярное соотношение CaO/SiO2 материала сердцевины составляет меньше чем 0,6 или больше чем 6,5, дозирование углеродистого порошка восстановителя - в ходе восстановления порошка теоретическое количество Р2О5 фосфата от 1,0 ~ 2,0 раза; соотношение массы углеродистого порошка восстановителя и порошка диоксида кремния внутри облицовочного материала составляет 1.5 ~ 9:1.
[0018] В качестве общего замысла технологии, настоящее изобретение предлагает своеобразный метод формовки композитных гранул, который включает в себя нижеперечисленные этапы:
(1) Подготовка сердцевины: углеродистый порошок-восстановитель, порошок фосфатной руды и порошок диоксида кремния, в соответствии с вышеуказанным соотношением компонентов, добавляют в смесительную машину или увлажненную мельницу, одновременно добавляют в соответствующей пропорции связующее вещество, после равномерного смешивания смешанный материал взвешивают и загружают в гранулятор для приготовления сердцевины. В процессе формирования сердцевины, добавляют связующее вещество каплеобразного и/или туманообразного вида в объеме от 1% ~ 10% массы смешанного материала. После формирования шара получается сердцевина;
(2) Подготовка облицовочного материала: углеродистый порошок-восстановитель и порошок диоксида кремния в соответствии с вышеуказанным соотношением компонентов добавляют в смесительную машину или увлажненную мельницу, одновременно добавляют связующее вещество в соответствующей пропорции, после равномерного смешивания компонентов получается облицовочный материал;
(3) Формовка шара: полученная в ходе этапа (1) сердцевина подвергается двуслойному процессу сортировки роликового типа, отсортированные сердцевины с размерами, которые соответствуют технологическим требованиям, подвергаются процессу обертывания посредством гранулятора. Одновременно начинается этап (2) - в процессе обертывания добавляют связующее вещество, объем связующего вещества - от 1% до 12%, по завершении данного процесса получаются композитные зеленые шары; (4) Дегидратация: после этапа (3) полученные композитные зеленые шары загружаются в сушилку, где происходит окончательная формовка, в результате которой получаются комплексные гранулы.
[0019] В вышеизложенном методе формовки композитных гранул предпочтительней является подготовка связующего вещества, которая включает в себя нижеперечисленные этапы:
(1) Подготовка сырья: выбирается гуминовая кислота из угля (крупность - 20 мм) и необработанный материал каустической соды, каустическая сода смешивается с водой, пропорционально изготавливается раствор NaOH;
(2) Шаровой помол: шаровой помол с консистенцией угля, который указан в процессе (1) этапа, и раствор гидроксида натрия 1:3-10 (оптимальный выбор времени помола от 5 мин до 120 мин);
(3) Реакция синтеза: смешанный материал, который получается в ходе этапа (2), загружают в ванну реакции, перемешивают и нагревают до 40°С ~ 95°С, протекает реакция синтеза, время реакции не менее 30 минут (оптимальный выбор времени от 30 мин до 180 мин);
(4) Фильтрация: продукт реакции, который получился в конце этапа (3), проходит процесс фильтрации, фильтрат, полученный в ходе процесса фильтрации и есть связующее вещество.
[0020] В вышеописанном методе формовки, в ходе этапа (1) приготовления связующего вещества, материалом угля является гуминовая кислота 20% из угля, который стабилизирован путем выветривания, торфа и/или бурого угля.
[0021] В вышеописанном методе формовки, оптимальным является то, что в ходе этапа (1) приготовления связующего вещества, концентрация полученного по массе натрия гуминовой кислоты удерживается от 1% ~ 10%.
[0022] В вышеописанном методе формовки предпочтительным является то, что в процессе этапов подготовки сердцевины и подготовки облицовочного материала, смесительный бак смесительной машины наклоняется и вращается, внутри смесительный бак оснащен поворотно-ротационной мешалкой, направления смешивания смесительного бака и мешалки противоположны, смесь внутри бака, посредством турбулентного течения, проходит тщательное смешивание.
[0023] В вышеописанном методе формовки, предпочтительным является то, что в процессе этапов подготовки сердцевины и формовки композитных зеленых шаров применяют гранулятор дискового типа; на этапе (3) в процессе сортировки, компоненты, размеры которых не соответствуют технологическим требованиям, отправляют в шлифовальный станок или в увлажненную мельницу для дробления - замкнутый процесс, происходит возврат к этапу (1).
[0024] В вышеописанном методе формовки, предпочтительным является то, что на этапе дегидратации используется реечная сушильная машина, такая машина имеет разделение на температуры вдоль направлений перемещений - низкая, средняя и высокая, три участка дегидратации.
Участок низких температур дегидратации 100°C ~ 200°С, в котором присутствуют низкотемпературный горячий воздух и сверху донизу вытяжная вентиляция или дутье снизу вверх; низкотемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала; низкотемпературный горячий воздух - это газ на выходе высокотемпературного горячего воздуха, который получен на участке высокотемпературной дегидратации; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации.
Участок средних температур дегидратации 150°С ~ 250°С, в котором присутствуют среднетемпературный горячий воздух, сверху донизу вытяжная вентиляция или дутье снизу вверх, среднетемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации. Участок высоких температур дегидратации 200°С ~ 350°С, в котором присутствуют высокотемпературный горячий воздух, сверху донизу вытяжная вентиляция или дутье снизу вверх, высокотемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации.
[0025] Преимущества настоящего изобретения по сравнению с предшествующим уровнем техники (в патентном праве) заключается в том, что:
(1) Связующее вещество, которое применяется в технологии КРА, имеет не только легко смешиваемые вещества, широкий выбор сырья и низкую себестоимость, но и хороший результат спекания связующего вещества, хорошую структуру и механическую прочность композитных гранул.
(2) Технологическая подготовка композитных гранул, которая применяется в технологии КРА, более рациональная и оптимальная, смесь еще более равномерная, облегчено получение однородных гранул, устранены колебания ингредиентов композитных гранул (диапазон колебаний можно удержать на уровне 5%).
(3) Технологическая подготовка композитных гранул, которая применяется в технологии КРА, полноценно использует сырьевой ресурс, все отходы от технологического процесса имеют комплексное использование, тем самым повышая экономичность и экологичность технологии КРА.
(4) Данное изобретение с технологией КРА в процессе оптимизации на этапе дегидратации усовершенствуется и модернизируется. Прежде всего, сушильная машина имеет разделение на три участка дегидратации. Процесс сушки гранул делится на участки от низкого участка до высокого. Первый участок дегидратации использует отработанное низкотемпературное тепло, которое выпускается на третьем участке дегидратации, проводится низкотемпературная сушка, с одной стороны используются ресурсы неизрасходованной энергии, с другой стороны температура воздушного потока первого участка дегидратации сравнительно ниже, таким образом можно предотвратить разрушение гранул; второй участок дегидратации - это среднетемпературное тепло / воздух без водяного пара, образовывается сравнительно высокая ошибка степени влажности, при условии сохранения целостности гранул, процесс дегидратации ускоряется; конечный третий участок дегидратации гранул, где процент содержания воды от 4% и ниже. В тоже время может проникнуть высокотемпературный воздух с относительно высокой температурой. При условии сохранения целостности гранул, процесс дегидратации ускоряется.
(5) Данное изобретение удерживает содержания воды композитных гранул после процесса дегидратации на уровне ≤1.0%, прочность на сжатие гранул может достигать ≥250 KN/ед., прочность падения достигает ≥20 раз/м, можно гарантировать в полной мере, что в процессе восстановления в процессе вращения вращающейся печи нет повреждений, тем самым, обеспечивая нормальный процесс восстановления гранул.
Описание прилагаемых чертежей:
[0026] Фиг. 1 - технологическая схема процесса подготовки связующего вещества.
[0027] Фиг. 2 - технологическая схема процесса формовки шара.
[0028] Фиг. 3 - схематическое изображение конструкции смесительной машины.
[0029] Фиг. 4 - вид А-А на фиг. 3.
[0030] Фиг. 5 - структурно-функциональная схема сушильной машины.
[0031] Фиг. 6 - вид В-В на фиг. 5.
[0032] Позиции, используемые на фигурах:
1 - приводной механизм; 2 - загрузочная воронка; 3 - мешалка; 4 - корпус/капсид; 5 - укладчик; 6 - разгрузочное отверстие; 7 - тележка для загрузки; 8 - корпус сушилки; 9 - пылеочиститель; 10 - участок низкотемпературной сушки; 11 - участок среднетемпературной сушки; 12 - участок высокотемпературной сушки; 13 - воздухозаборник; 14 - теплоизоляционный слой; 15 - воздуховыпускное отверстие; 16 - воздухоприемное отверстие.
Описание прилагаемого чертежа:
[0033] Нижеизложенный пример со ссылкой на фигуры поясняет возможность реализации данного изобретения, однако такой пример осуществления не ограничивает предел осуществления данного изобретения в целом.
[0034] Пример осуществлениях
Данный пример осуществления предлагает использование композитных гранул в качестве сырья для производства фосфорной кислоты посредством печного обжига, представляющих собой конструкцию по форме капсида, где сердцевина покрыта оболочкой; сердцевина состоит из материала и связующего вещества, оболочка состоит из облицовочного материала и связующего вещества; материал сердцевины состоит главным образом из углеродистого порошка восстановителя, порошка фосфатной руды и порошка диоксида кремния, объем добавленного связующего вещества внутри сердцевины составляет 6% (может быть 1% ~ 12%); облицовочный материал состоит главным образом из углеродистого порошка восстановителя и порошка диоксида кремния, объем связующего вещества составляет 6% (может быть 1% ~ 12%); сердцевина и внешняя оболочка с помощью связующего вещества образуют комплексную конструкцию по форме капсида.
[0035] В данном примере осуществления связующее вещество имеет в своем составе смешанные растворы натрия гуминовой кислоты, концентрация по массе натрия гуминовой кислоты внутри связующего вещества составляет от 8%, связующее вещество - это смешение гуминовой кислоты из угля (оптимальный выбор: выветренный торф или бурый уголь) и раствора гидроксида натрия, реакция, затем фильтрация и конечный результат.
[0036] В данном примере осуществления: в процессе гранулирования, вышеупомянутый порошок фосфатной руды - это порошкообразный материал фосфатной руды, который образуется после измельчения руды в процессе накопления гомогенизирующего силоса. После обрабатывается сжатым воздухом или непрерывным процессом гомогенизации, что приводит к конечному продукту, к тому же значение гомогенизации выше 4; молярное соотношение CaO/SiO2 материала сердцевины составляет 0,3 (меньше чем 0,6 или больше чем 6,5), дозирование углеродистого порошка восстановителя - в ходе восстановления порошка фосфатной руды теоретическое количество Р2О5 более чем в 1,5 раза; соотношение массы порошка углеродосодержащего восстановителя и порошка диоксида кремния внутри облицовочного материала составляет 2.5:1 (ограничение 1.5-9:1).
[0037] Технологическая схема процесса подготовки связующего вещества включает в себя нижеперечисленные этапы:
(1) Подготовка сырья: выбирается гуминовая кислота из угля (оптимальный выбор: выветренный торф или бурый уголь) и необработанный материал каустической соды 40% и более, каустическую соду (93% соды) смешивают с водой, пропорционально изготавливают 2% раствор гидроксида натрия;
(2) Шаровой помол: шаровой помол с консистенцией угля, который указан в процессе (1) этапа, и раствор гидроксида натрия 5:1 смешивают, время помола 20 минут;
(3) Реакция синтеза: смешанный материал, который получается в ходе (2) этапа, загружают в ванну реакции, перемешивают и нагревают до 90°С, протекает реакция синтеза, время реакции 30 минут;
(4) Фильтрация: продукт реакции, который получился в конце (3) этапа, проходит процесс фильтрации, фильтрат, полученный в ходе процесса фильтрации, и есть связующее вещество.
[0038] Технологическая схема процесса формовки шара, включает в себя нижеперечисленные этапы:
[0039] 1. Подготовка сердцевины: углеродистый порошок восстановитель (пример осуществления выбирает следующее значение: угольная пыль, например коксовая мука, антрацитовый штыб или нефтяной кокс с индексом 200), порошок фосфатной руды (с индексом 150) и порошок диоксида кремния (с индексом 150), в соответствии с вышеуказанным соотношением компонентов добавляют в смесительную машину. Одновременно добавляют связующее вещество в соответствующей пропорции примера осуществления.
[0040] Схематическое изображение конструкции смесительной машины включает в себя наклонный смесительный бак, смесительный бак включает корпус/капсид 4 и внутри ковша установлена поворотно-ротационная мешалка 3, сверху смесительного бака установлены загрузочная воронка 2 и приводной механизм 1, с одной стороны внутри ковша установлен укладчик, внизу ковша установлено разгрузочное отверстие 6; Принцип действия смесительной машины: направление смешивания смесительного бака и мешалки противоположны (см. фиг. 4); После добавления вышеуказанного сырья, смесительный бак наклоняется и вращается, вращательное движение мешалки противоположны вращательным движениям смесительного бака, смесь циркулирует и смешивается; при вращении против часовой стрелки смесительного бака и мешалки, посредством турбулентного течения проходит тщательное смешивание; в смеситель непрерывно подается сырье, получается непрерывный выходной продукт, тем самым протекает непрерывный производственный процесс.
[0041] После равномерного смешивания, смешанный материал взвешивают и загружают в бункер. В нижней части бункера установлены электронные весы, затем материал подают в оборудование, все отклонения регулируются с помощью компьютерного управления скоростью вращения диска/катушки, установленное значение равно значению подаваемого материла (также можно измерить любое другое значение).
[0042] После равномерного смешивания, смесь взвешивается, подается в укладчик, далее переходим к этапу формовки. В процессе формирования шара, добавляют связующее вещество каплеобразного и/или туманообразного вида, добавляют в объеме от 4% ~ 6% массы смешанного материала. После формирования шара, получается сердцевина;
[0043] 2. Подготовка облицовочного материала:
Углеродистый порошок восстановитель и порошок диоксида кремния, одновременно в соответствии с вышеуказанным соотношением компонентов подают в смесительную машину. Затем добавляют связующее вещество (в соответствующей пропорции примера осуществления), после равномерного смешивания компонентов получается облицовочный материал; принцип действия смесительной машины на данном этапе такой же, как и на этапе 1, в смесительную машину также можно непрерывно добавлять перерабатываемое сырье.
[0044] 3. Формовка шара:
В ходе (1) этапа, полученная сердцевина подвергается двуслойному процессу сортировки (применяют просеиватель типа двуслойного вращающего ролика), отсортированные сердцевины (с размерами, которые соответствуют технологическим требованиям) подвергаются процессу обертывания, посредством гранулятора. Одновременно начинается (2) этап, в процессе обертывания добавляют связующее вещество, объем связующего вещества - 4% ~ 6%, по завершении данного процесса получаются композитные зеленые шары;
[0045] После сортировки, размеры, не соответствующие технологическим требованиям, отправляют в шлифовальный станок или мельницу для дробления, своего рода замкнутый цикл, т.к. после происходит возврат к (1) этапу в смесительной машине, можно воспользоваться технологическим сырьем, что приводит к уменьшению излишних затрат отходов в технологическом процессе.
[0046] Прочность на сжатие гранул достигает 10 кН/ед. и прочность падения 10 раз/0,5 м. в данном примере осуществления диапазон колебаний молярного соотношения CaO/SiO2 удерживается в рамках 5%.
[0047] 4. Дегидратация: после (3) этапа, полученные композитные зеленые шары загружаются в сушилку, где происходит окончательная формовка, в результате которой получаются комплексные гранулы.
[0048] Как показано на фиг. 5 и 6, пластиночная сушильная машина включает наличие корпуса сушилки 8, корпус сушилки 8 делится на участок низкотемпературной сушки 10, участок среднетемпературной сушки 11 и участок высокотемпературной сушки 12, в верхней части корпуса сушилки установлен тепловой воздухозаборник 13, в нижней части воздуховыпускное отверстие 15, внешняя облицовка имеет теплоизоляционный слой 14, в канале корпуса сушильной печи 8 установлена тележка для загрузки 7, после загрузки тележки 7 происходит соединение, образуется кольцеобразная форма, тележка для загрузки 7 имеет воздухоприемное отверстие 16, используется цепной привод. Цепной привод тележки для загрузки 7 проходит цикл вращения, основное назначение - непрерывная подача. В нижней части корпуса сушильной печи 8 установлен пылеочиститель 9, который в процессе сушки ликвидирует дым и пыль. В процессе подачи сырья, его вертикальное направление сверху вниз достигает главной цели сушки равномерного распределения теплового воздуха.
[0049] В ходе данного примера осуществления, основной принцип работы пластиночной сушильной машины заключается в том, что направление движения загрузочной тележки с составными шарами 7 делится на три участка: участок низких, средних и высоких температур. На участок низкотемпературной сушки 10 проникает воздух 130°С ~ 200°С, сверху донизу проходит вытяжная вентиляция (или сверху донизу дутье). Низкотемпературный теплый воздух вертикально проходит через слои сырья шара, протекает процесс дегидратации; низкотемпературный теплый воздух это отработанный газ, который выпущен на месте выхода высокотемпературного теплого воздуха, который был получен на участке высокотемпературной сушки 12, и посредством вентилятора пропущен до участка низкотемпературной сушки 10; участок низкотемпературной сушки 10 с одной стороны это отработанное тепло низкотемпературного теплого воздуха, которое выделяется на участке высокотемпературной сушки 12, а с другой стороны температура газового потока на участке низкотемпературной сушки 10, которое сравнительно ниже, таким образом можно предотвратить разрушение композитных гранул, сохраняя их качество. После сушки на низкотемпературном участке 10, композитные гранулы подаются на участок среднетемпературной сушки 11, средняя температура на участке среднетемпературной сушки 11 200°С ~ 250°С и сверху донизу проходит вытяжная вентиляция (или сверху донизу дутье). Среднетемпературный теплый воздух вертикально проходит через слои сырья шара, протекает процесс дегидратации; участок дегидратации - это среднетемпературный теплый воздух без водяного пара, появляется сравнительно высокая ошибка степени влажности, при условии сохранения целостности композитных гранул процесс дегидратации ускоряется; после сушки на среднетемпературном участке 11, гранулы подаются на участок высокотемпературной сушки 12, где процент содержания воды в них от 4% и ниже. В тоже время может проникнуть высокотемпературный воздух с относительно высокой температурой. При условии сохранения целостности композитных гранул, процесс дегидратации ускоряется; высокая температура на участке высокотемпературной сушки 12 250°С ~ 350°С и сверху донизу проходит вытяжная вентиляция (или сверху донизу дутье). Высокотемпературный теплый воздух вертикально проходит через слои сырья шара, протекает процесс дегидратации; После высокотемпературный теплый воздух участка высокотемпературной сушки 12 используется как неизрасходованная энергия отработанного газа на участке охлаждения выходного продукта вращающейся печи, также дополнительно можно подать воздух в калорифер. Доступный вентилятор собирает отработанный газ на участке низкотемпературной сушки 10 и среднетемпературной сушки 11 в одно месте, а пылеочиститель 9 после достижения экологического требования выбрасывает пыль в атмосферу.
[0050] Процент содержания воды композитных гранул, после процесса дегидратации, удерживается на уровне ≤1.0%, прочность на сжатие гранул достигает ≥250 KN/ед., прочность падения достигает ≥20 раз/м, в полной мере можно гарантировать, что в процессе восстановления в период вращения вращающейся печи нет повреждений, тем самым, обеспечивается нормальный процесс восстановления гранул.
[0051] После процесса дегидратации, композитные гранулы проходят через вибросито (может быть, и не установлено) происходит отсеивание гранул, которые были повреждены в процессе сушки (элементы меньше 5 мм), после сокращения гранулированный материал поступает во вращающуюся печь для измерения. После материал задерживается - цикл завязывания кольца на участке высокой температуры во вращающейся печи. Композитные гранулы после прохождение через вибросито изолируют посредством воздушного клапана, через питающий рукав по картеру загрузочного конца трубчатой печи загружают во вращающуюся печь, далее протекает процесс высокотемпературного восстановления.
Claims (43)
1. Композитные гранулы для производства фосфорной кислоты посредством печного обжига, представляющие собой конструкцию по форме шара, где сердцевина покрыта оболочкой, отличающиеся тем, что сердцевина состоит из материала и связующего вещества, оболочка состоит из облицовочного материала и связующего вещества; материал сердцевины состоит главным образом из углеродистого порошка восстановителя, порошка фосфатной руды и порошка диоксида кремния, объем связующего вещества внутри сердцевины - от 1 до 12% массы материала сердцевины; облицовочный материал состоит главным образом из углеродистого порошка восстановителя и порошка диоксида кремния, объем связующего вещества внутри внешней оболочки - от 1 до 12% массы облицовочного материала; сердцевина и внешняя оболочка с помощью связующего вещества образуют комплексную конструкцию по форме шара.
2. Гранулы по п. 1, отличающиеся тем, что связующее вещество имеет в своем составе смешанные растворы натрия гуминовой кислоты, концентрация по массе натрия гуминовой кислоты внутри связующего вещества составляет от 4 до 20%, а получение связующего вещества включает смешивание гуминовой кислоты из угля и раствора гидроксида натрия, реакцию, фильтрацию и получение конечного продукта.
3. Гранулы по п. 1 или 2, отличающиеся тем, что порошок фосфатной руды - это порошкообразный материал фосфатной руды, который образуется после измельчения руды в процессе накопления в гомогенизирующем бункере с последующей обработкой сжатым воздухом или непрерывным процессом гомогенизации с получением конечного продукта; при этом молярное соотношение CaO/SiO2 материала сердцевины составляет меньше чем 0,6 или больше чем 6,5, дозирование углеродистого порошка восстановителя - в ходе восстановления порошка фосфатной руды теоретическое количество Р2О5 от 1,0~2,0 раз; соотношение массы порошка углеродосодержащего восстановителя и порошка диоксида кремния внутри облицовочного материала составляет 1,5-9:1.
4. Гранулы по п. 1 или 2, отличающиеся тем, что заготовка композитных гранул включает в себя нижеперечисленные этапы:
(1) подготовка сердцевины: углеродистый порошок восстановитель, порошок фосфатной руды и порошок диоксида кремния в соответствии с вышеуказанным соотношением компонентов добавляют в смесительную машину или увлажненную мельницу, одновременно добавляют в соответствующей пропорции связующее вещество, после равномерного смешивания смешанный материал взвешивают и загружают в гранулятор для приготовления сердцевины; в процессе формирования сердцевины добавляют связующее вещество в каплеобразном и/или туманообразном виде в объеме от 1~10% массы смешанного материала; с формированием шара получают сердцевину;
(2) подготовка облицовочного материала: углеродистый порошок восстановитель и порошок диоксида кремния в соответствии с вышеуказанным соотношением компонентов добавляют в смесительную машину или увлажненную мельницу, одновременно добавляют связующее вещество в соответствующей пропорции, после равномерного смешивания компонентов получается облицовочный материал;
(3) формовка шара: полученная в ходе этапа (1) сердцевина подергается двуслойному процессу сортировки роликового типа, отсортированные сердцевины с размерами, которые соответствуют технологическим требованиям, подвергаются процессу обертывания посредством гранулятора; одновременно начинают этап (2), в процессе обертывания добавляют связующее вещество, объем связующего вещества - от 1~12%, по завершении данного процесса получают композитные зеленые шары;
(4) дегидратация: полученные после этапа (3) композитные зеленые шары загружают в сушилку, где происходит окончательная формовка, в результате которой получаются комплексные гранулы.
5. Гранулы по п. 3, отличающиеся тем, что заготовка композитных гранул включает в себя нижеперечисленные этапы:
(1) подготовка сердцевины: углеродистый порошок восстановитель, порошок фосфатной руды и порошок диоксида кремния в соответствии с вышеуказанным соотношением компонентов добавляют в смесительную машину или увлажненную мельницу, одновременно добавляют в соответствующей пропорции связующее вещество, после равномерного смешивания смешанный материал взвешивают и загружают в гранулятор для приготовления сердцевины; в процессе формирования сердцевины добавляют связующее вещество в каплеобразном и/или туманообразном виде в объеме от 1~10% массы смешанного материала; с формированием шара получают сердцевину;
(2) подготовка облицовочного материала: углеродистый порошок восстановитель и порошок диоксида кремния в соответствии с вышеуказанным соотношением компонентов добавляют в смесительную машину или увлажненную мельницу, одновременно добавляют связующее вещество в соответствующей пропорции, после равномерного смешивания компонентов получается облицовочный материал;
(3) формовка шара: полученная в ходе этапа (1) сердцевина подергается двуслойному процессу сортировки роликового типа, отсортированные сердцевины с размерами, которые соответствуют технологическим требованиям, подвергаются процессу обертывания посредством гранулятора; одновременно начинают этап (2), в процессе обертывания добавляют связующее вещество, объем связующего вещества - от 1~12%, по завершении данного процесса получают композитные зеленые шары;
(4) дегидратация: полученные после этапа (3) композитные зеленые шары загружают в сушилку, где происходит окончательная формовка, в результате которой получаются комплексные гранулы.
6. Гранулы по п. 4, в которых подготовка связующего вещества включает в себя нижеперечисленные этапы:
(1) подготовка сырья: выбирается гуминовая кислота из угля и необработанный материал каустической соды, каустическая сода смешивается с водой, пропорционально изготавливается раствор NaOH;
(2) шаровой помол: шаровой помол с консистенцией угля, который указан в процессе (1) этапа с раствором гидроксида натрия 1:3~10;
(3) реакция синтеза: смешанный материал, который получается в ходе этапа (2), перемешивают и нагревают до 40~95°С, протекает реакция синтеза, время реакции не менее 30 мин;
(4) фильтрация: продукт реакции, который получился в конце этапа (3), проходит процесс фильтрации, фильтрат, полученный в ходе процесса фильтрации, и есть связующее вещество.
7. Гранулы по п. 5, в которых подготовка связующего вещества включает в себя нижеперечисленные этапы:
(1) подготовка сырья: выбирается гуминовая кислота из угля и необработанный материал каустической соды, каустическая сода смешивается с водой, пропорционально изготавливается раствор NaOH;
(2) шаровой помол: шаровой помол с консистенцией угля, который указан в процессе (1) этапа с раствором гидроксида натрия 1:3~10;
(3) реакция синтеза: смешанный материал, который получается в ходе этапа (2), перемешивают и нагревают до 40~95°С, протекает реакция синтеза, время реакции не менее 30 мин;
(4) фильтрация: продукт реакции, который получился в конце этапа (3), проходит процесс фильтрации, фильтрат, полученный в ходе процесса фильтрации, и есть связующее вещество.
8. Гранулы по п. 6, где в ходе этапа (1) приготовления связующего вещества в качестве гуминовой кислоты используют 20% гуминовую кислоту из угля, который стабилизирован путем выветривания торфа и/или бурого угля.
9. Гранулы по п. 7, где в ходе этапа (1) приготовления связующего вещества в качестве гуминовой кислоты используют 20% гуминовую кислоту из угля, который стабилизирован путем выветривания торфа и/или бурого угля.
10. Гранулы по п. 6, где в ходе этапа (1) приготовления связующего вещества концентрация полученного по массе натрия гуминовой кислоты удерживается от 1~10%.
11. Гранулы по п. 7, где в ходе этапа (1) приготовления связующего вещества концентрация полученного по массе натрия гуминовой кислоты удерживается от 1~10%.
12. Гранулы по п. 4, в которых в процессе этапов подготовки сердцевины и подготовки облицовочного материала смесительный бак смесительной машины наклоняется и вращается, внутри смесительный бак оснащен поворотно-ротационной мешалкой, направления смешивания смесительного бака и мешалки противоположны, и посредством турбулентного течения происходит тщательное смешивание.
13. Гранулы по любому из пп. 5-11, в которых в процессе этапов подготовки сердцевины и подготовки облицовочного материала смесительный бак смесительной машины наклоняется и вращается, внутри смесительный бак оснащен поворотно-ротационной мешалкой, направления смешивания смесительного бака и мешалки противоположны, и посредством турбулентного течения происходит тщательное смешивание.
14. Гранулы по п. 4, в которых в процессе этапов подготовки сердцевины и формовки композитных зеленых шаров применяют гранулятор дискового типа; на этапе (3) в процессе сортировки гранулы, размеры которых не соответствуют технологическим требованиям, отправляют в шлифовальный станок или в увлажненную мельницу для дробления, реализуя замкнутый процесс с возвратом к этапу (1).
15. Гранулы по любому из пп. 5-11, в которых в процессе этапов подготовки сердцевины и формовки композитных зеленых шаров применяют гранулятор дискового типа; на этапе (3) в процессе сортировки гранулы, размеры которых не соответствуют технологическим требованиям, отправляют в шлифовальный станок или в увлажненную мельницу для дробления, реализуя замкнутый процесс с возвратом к этапу (1).
16. Гранулы по п. 4, в которых на этапе дегидратации используют реечную сушильную машину, такая машина имеет разделение на температуры вдоль направлений перемещения - на низкую, среднюю и высокую с тремя участками дегидратации; при этом:
участок низких температур дегидратации 100~200°С с низкотемпературным горячим воздухом, вытяжной вентиляцией сверху донизу или дутьем снизу вверх, низкотемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала;
низкотемпературный горячий воздух - это газ на выходе высокотемпературного горячего воздуха, который получен на участке высокотемпературной дегидратации; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации;
участок средних температур дегидратации 150~250°С со среднетемпературным горячим воздухом, вытяжной вентиляцией сверху донизу или дутьем снизу вверх, среднетемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации;
участок высоких температур дегидратации 200~350°С с высокотемпературным горячим воздухом, вытяжной вентиляцией сверху донизу или дутьем снизу вверх, высокотемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации.
17. Гранулы по любому из пп. 5-11, в которых на этапе дегидратации используют реечную сушильную машину, такая машина имеет разделение на температуры вдоль направлений перемещения - на низкую, среднюю и высокую с тремя участками дегидратации; при этом:
участок низких температур дегидратации 100~200°С с низкотемпературным горячим воздухом, вытяжной вентиляцией сверху донизу или дутьем снизу вверх, низкотемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала;
низкотемпературный горячий воздух - это газ на выходе высокотемпературного горячего воздуха, который получен на участке высокотемпературной дегидратации; композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации;
участок средних температур дегидратации 150~250°С со среднетемпературным горячим воздухом, вытяжной вентиляцией сверху донизу или дутьем снизу вверх, среднетемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала;
композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации;
участок высоких температур дегидратации 200~350°С с высокотемпературным горячим воздухом, вытяжной вентиляцией сверху донизу или дутьем снизу вверх, высокотемпературный горячий воздух вертикально проходит через слои материала;
композитные зеленые шары проходят через потоки дегидратации.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310218598.7A CN104211028B (zh) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | 用于窑法磷酸工艺的复合球团原料及其成型方法 |
CN201310218598.7 | 2013-06-04 | ||
PCT/CN2013/081150 WO2014194565A1 (zh) | 2013-06-04 | 2013-08-09 | 用于窑法磷酸工艺的复合球团原料及其成型方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015144553A RU2015144553A (ru) | 2017-07-17 |
RU2650162C2 true RU2650162C2 (ru) | 2018-04-09 |
Family
ID=52007452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015144553A RU2650162C2 (ru) | 2013-06-04 | 2013-08-09 | Исходный материал композитных пеллетов, используемый при обжиге в печи для получения фосфорной кислоты, и способ их формовки |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10435300B2 (ru) |
CN (1) | CN104211028B (ru) |
RU (1) | RU2650162C2 (ru) |
WO (1) | WO2014194565A1 (ru) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104411398B (zh) * | 2012-07-12 | 2017-12-05 | 英尼奥斯欧洲股份公司 | 用于操作热颗粒旋转阀的方法 |
US11858811B2 (en) * | 2019-06-30 | 2024-01-02 | Novaphos Inc. | Phosphorus production methods and systems and methods for producing a reduction product |
CN111453707B (zh) * | 2020-05-26 | 2021-09-24 | 嘉兴学院 | 一种黄磷生产用的磷煤制球设备 |
CN115159481A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-10-11 | 四川大学 | 一种防止五氧化二磷反吸的窑法磷酸反应料球制备方法 |
CN116002638A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-04-25 | 会东金川磷化工有限责任公司 | 一种用于黄磷生产系统的精准化配料设备及控制方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1054953A (zh) * | 1990-03-22 | 1991-10-02 | 冶金工业部长沙矿冶研究院 | 异型回转窑生产磷酸的方法 |
CN1096273A (zh) * | 1993-06-11 | 1994-12-14 | 冶金工业部长沙矿冶研究院 | 一种直接还原磷矿石生产磷酸的方法 |
RU2078032C1 (ru) * | 1994-06-08 | 1997-04-27 | Волжский государственный научно-исследовательский институт по разработке малоотходной технологии и промышленной экологии | Способ подготовки шихты к возгонке фосфора |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3341289A (en) | 1963-09-03 | 1967-09-12 | Cameron And Jones Inc | Production of ortho phosphoric acid |
US3398186A (en) | 1963-12-23 | 1968-08-20 | Fmc Corp | Production of humic acid |
US4389384A (en) | 1982-05-10 | 1983-06-21 | Occidental Research Corporation | Process for reducing phosphate ore |
US4615712A (en) | 1985-08-09 | 1986-10-07 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Fuel agglomerates and method of agglomeration |
CN1240611C (zh) * | 2004-04-24 | 2006-02-08 | 李兴友 | 磷矿石直接生产水泥和磷酸的方法 |
US7910080B2 (en) | 2004-06-04 | 2011-03-22 | Jdcphosphate, Inc. | Phosphorous pentoxide producing methods |
WO2005118468A2 (en) | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Megy Joseph A | Rotary kiln process for phosphoric acid manufacture |
CN100528741C (zh) * | 2006-12-29 | 2009-08-19 | 云南师范大学 | 一种用磷矿石直接制备红磷的方法 |
CN100584748C (zh) * | 2007-08-24 | 2010-01-27 | 四川大学 | 中低品位磷矿窑法磷酸生产方法及其实施设备 |
CN101519282A (zh) * | 2008-02-27 | 2009-09-02 | 尹小林 | 立窑利用干法乙炔电石渣两级配料生产水泥熟料的新工艺 |
CN101428775B (zh) * | 2008-12-06 | 2012-02-29 | 湖北三新磷酸有限公司 | 一种用立式明焰窑炉生产磷酸的方法 |
CN101531351B (zh) * | 2009-03-17 | 2011-04-13 | 昆明隆青化工有限公司 | 一种用中低品位磷矿石制备黄磷的方法 |
CN101973536B (zh) * | 2010-09-17 | 2013-02-06 | 张兴华 | 磷精矿粉造球生产黄磷的制备方法 |
CN102701164B (zh) * | 2012-01-04 | 2014-01-08 | 张兴华 | 一种磷矿粉制成球团黄磷炉料的加工方法 |
CN104211030B (zh) * | 2013-06-04 | 2016-03-09 | 四川玖长科技有限公司 | 改进型的用回转窑规模化生产磷酸的方法 |
CN103663396B (zh) * | 2013-10-26 | 2016-02-03 | 刘静忠 | 利用中低品位磷矿或磷矿粉的成球方法 |
-
2013
- 2013-06-04 CN CN201310218598.7A patent/CN104211028B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-08-09 RU RU2015144553A patent/RU2650162C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-08-09 WO PCT/CN2013/081150 patent/WO2014194565A1/zh active Application Filing
-
2015
- 2015-12-03 US US14/958,903 patent/US10435300B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1054953A (zh) * | 1990-03-22 | 1991-10-02 | 冶金工业部长沙矿冶研究院 | 异型回转窑生产磷酸的方法 |
CN1096273A (zh) * | 1993-06-11 | 1994-12-14 | 冶金工业部长沙矿冶研究院 | 一种直接还原磷矿石生产磷酸的方法 |
RU2078032C1 (ru) * | 1994-06-08 | 1997-04-27 | Волжский государственный научно-исследовательский институт по разработке малоотходной технологии и промышленной экологии | Способ подготовки шихты к возгонке фосфора |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БОЛЬШАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ В ШЕСТИДЕСЯТИ ТОМАХ, под ред. Кондратова С.А., Москва, "ТЕРРА", 2006, т. 20, с.с. 344-345. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104211028B (zh) | 2017-03-22 |
WO2014194565A1 (zh) | 2014-12-11 |
CN104211028A (zh) | 2014-12-17 |
RU2015144553A (ru) | 2017-07-17 |
US20160152473A1 (en) | 2016-06-02 |
US10435300B2 (en) | 2019-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2650162C2 (ru) | Исходный материал композитных пеллетов, используемый при обжиге в печи для получения фосфорной кислоты, и способ их формовки | |
Lovel et al. | The influence of fuel reactivity on iron ore sintering | |
Lu et al. | Substitution of charcoal for coke breeze in iron ore sintering | |
JP2648803B2 (ja) | フライアッシュ及び汚水スラッジの処理方法、フライアッシュ及び汚水スラッジを用いた軽量骨材の製造方法並びに軽量骨材 | |
CN104211030B (zh) | 改进型的用回转窑规模化生产磷酸的方法 | |
RU2643117C2 (ru) | Универсальный способ использования шлаковых шаров, нагретых до высокой температуры, получаемых из ротационной печи для производства фосфорной кислоты, и технологический процесс такого использования | |
CN103663396B (zh) | 利用中低品位磷矿或磷矿粉的成球方法 | |
Matsumura et al. | Improvement of sinter productivity by adding return fine on raw materials after granulation stage | |
CN104446064A (zh) | 烟气脱硫生产水泥的装置及方法 | |
CN104211032A (zh) | 窑法磷酸工艺中还原磷矿石的回转窑及解决窑法磷酸工艺窑尾结圈的方法 | |
CN110104979A (zh) | 一种采用带式烧结制备煤矸石轻骨料的方法 | |
WO2010106756A1 (ja) | 焼結鉱の製造方法 | |
US20240067564A1 (en) | Method for preparing cementing material by sintering activation of coal gangue | |
CN108863426A (zh) | 一种含冷轧油泥的超轻质陶粒及其制备方法 | |
CN103055665A (zh) | 一种生石灰干燥剂及其生产工艺 | |
CN104211034B (zh) | 适用于窑法磷酸工艺的原料预处理方法和原料预处理工艺系统 | |
US20160289118A1 (en) | Process for Accelerating the Strength of Cement with a Low-Temperature Drying Process for Drying Calcium Sulfite Scrubber Residue Produced from a Wet Flue Gas Desulfurization (Scrubber) System | |
CN108865316A (zh) | 应用于铁矿烧结的生物质燃料的制备方法 | |
CN103396023A (zh) | 一种活性无水硫酸钙的制备工艺 | |
CN106517120A (zh) | 一种窑法制磷酸联产轻质骨料的方法 | |
CN101830709A (zh) | 一种五氧化二钒的焙烧工艺方法 | |
CN112320775B (zh) | 窑外预热高温固结的回转窑法磷酸生产系统及生产方法 | |
CN101138724B (zh) | 一种用天然气生产城市煤气的催化剂及其制备方法 | |
CN106629643B (zh) | 高效利用碳质还原剂窑法还原磷矿制磷酸联产轻质骨料的方法 | |
US1437456A (en) | Treatment of phosphates |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200810 |