一种黄磷生产用磷矿粉的脱氟工艺的制作方法
【专利摘要】一种黄磷生产用磷矿粉的脱氟工艺，磷矿经破碎、筛分、烘干和均化预处理后，制成重量百分水分为5%～8%，粒度≤10mm的磷矿粉，送入混合机，加入二水物法湿法磷酸生产的中间产物酸渣制成的粘结剂，粘结剂与磷矿粉重量比的配比为3～4∶6～7，均匀搅拌成混合料，压成圆球后，经热风预热干燥，防止生球破裂，在回转窑中以850～950℃温度焙烧，分解部分氟化物和挥发物质，空气冷却降温。本发明生产的磷矿球团，无需新增焦炭粉等能源的消耗，利用磷炉尾气，采用独特的预热干燥、焙烧和空气冷却工艺，脱氟率大幅提高，磷炉的运行安全稳定，黄磷生产中的泥磷量大幅减少，环境安全风险降低，提高了黄磷的成品率。
【专利说明】一种黄磷生产用磷矿粉的脱氟工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种黄磷生产用磷矿粉的脱氟工艺，属于磷化工【技术领域】。
技术背景
[0002]氟作为磷矿伴生元素之一，在黄磷还原反应过程中一部分以CaF2的形式进入炉渣，另一部分则以SiF4的形式升华逸出，随磷蒸气在喷淋冷凝的同时，SiF4*生水合反应，生成氟硅酸、硅胶等粘性较大的物质，极易与黄磷颗粒粘结形成胶体型泥磷。这种泥磷的产生降低了黄磷生产的成品率，同时作为危险固体废弃物，泥磷的后续处理还存在很大的环境安全风险。
[0003]国内中小型磷炉由于受资金、设备和技术水平的诸多限制，简单地采用烘干块矿入炉的工艺技术，不对磷矿中氟元素进行预处理，因此生产中生成的泥磷量较大，普遍接近黄磷产量的20%左右;烧结法磷矿预处理生产工艺则是将磷矿破碎、筛分、烘干预处理后，添加焦粉均匀混合，再在转鼓造粒机内加水造粒，然后铺在烧结机上，用磷炉尾气点燃焦粉，以1250°C左右的高温使磷矿粉熔融粘结成块，再破碎到粒度为5?90mm的烧结矿，制成黄磷生产的原料。磷矿原料中含有的氟化物在烧结高温下挥发而部分脱除。该技术的脱氟率一般仅达40%左右，因添加了焦粉，能耗较高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种黄磷生产用磷矿粉的脱氟工艺，其利用二水物法湿法磷酸生产中的中间产物酸渣制成的粘结剂，与经过预处理的磷矿粉按比例均匀搅拌混合后，经压球成型，利用磷炉尾气，采用独特的预热干燥、焙烧和空气冷却工艺，生产出供黄磷生产使用的磷矿球团。该方法有效地克服了现有技术存在的缺陷，提出了一种新的脱氟技术方案。
[0005]本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种黄磷生产用磷矿粉的脱氟工艺，磷矿经破碎、筛分、烘干和均化预处理后，制成重量百分水分为5%?8%，粒度彡1mm的磷矿粉，送入混合机，其与现有技术的突出区别在于:加入二水物法湿法磷酸生产的中间产物酸渣制成的固形物重量百分含量为15%?60%，P2O5的重量百分含量为30%?46%的粘结剂，粘结剂与磷矿粉重量比的配比为3?4:6?7，均匀搅拌4?6分钟，得到重量百分水分为9%?12%的混合料，送入压球机压成直径20?50mm的圆球，用温度为100?200°C的热风预热干燥，时间为25?30分钟，防止生球破裂，再送入回转窑，利用磷炉尾气，在850?950°C温度下焙烧，时间为30?35分钟，分解部分氟化物和挥发物质，经空气冷却降温至100°C以下，即制成供黄磷生产使用的磷矿球团。
[0006]预热干燥、焙烧、冷却产生的废气经除尘、洗涤后达标排放，细颗粒物及粉尘返回搅拌机再次使用。
[0007]本发明充分利用生产流程的中间产物作为辅料直接回用于生产流程，即用二水物法湿法磷酸生产工艺的中间酸渣制成生产磷矿粉球团所用的粘结剂，与经过预处理的磷矿粉按比例均匀搅拌混合后，经压球成型，无需新增焦炭粉等能源的消耗，利用磷炉尾气，采用独特的预热干燥、焙烧和空气冷却工艺，生产出供黄磷生产使用的磷矿球团。脱氟率大幅提高，磷炉的运行安全稳定，黄磷生产中的泥磷量大幅减少，环境安全风险降低，提高黄磷的成品率。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]附图1为本发明的生产示意图。
【具体实施方式】
[0009]下述实施例旨在进一步详细描述和解释本发明，而不是以任何方式限定本发明。本领域普通技术人员对本发明所作的任何简单改进和替换，均应落入本发明的保护范围之内。
[0010]实施例1
一种黄磷生产用磷矿粉的脱氟工艺，磷矿经破碎、筛分、烘干和均化预处理后，制成重量百分水分为5%，粒度彡1mm的磷矿粉，送入混合机，其与现有技术的突出区别在于:加入二水物法湿法磷酸生产的中间产物酸渣制成的固形物重量百分含量为30%，P2O5的重量百分含量为44%的粘结剂，粘结剂与磷矿粉重量比的配比为3: 7，均匀搅拌4分钟，得到重量百分水分为9%的混合料，送入压球机压成直径30mm的圆球，用温度为120°C的热风预热干燥，时间为26分钟，防止生球破裂，送入回转窑，利用磷炉尾气，在850°C温度下焙烧，时间为30分钟，分解部分氟化物和挥发物质，经空气冷却降温至70°C以下，即制成供黄磷生产使用的磷矿球团，脱氟率达82.9%。
[0011]实施例2
一种黄磷生产用磷矿粉的脱氟工艺，磷矿经破碎、筛分、烘干和均化预处理后，制成重量百分水分为7%，粒度彡1mm的磷矿粉，送入混合机，其与现有技术的突出区别在于:加入二水物法湿法磷酸生产的中间产物酸渣制成的固形物重量百分含量为40%，P2O5的重量百分含量为40%的粘结剂，粘结剂与磷矿粉重量比的配比为4:6，均匀搅拌5分钟，得到重量百分水分为10%的混合料，送入压球机压成直径40mm的圆球，用温度为140°C的热风预热干燥，时间为28分钟，防止生球破裂，送入回转窑，利用磷炉尾气，在900°C温度下焙烧，时间为32分钟，分解部分氟化物和挥发物质，经空气冷却降温至80°C以下，即制成供黄磷生产使用的磷矿球团，脱氟率达83.8%。
[0012]实施例3
一种黄磷生产用磷矿粉的脱氟工艺，磷矿经破碎、筛分、烘干和均化预处理后，制成重量百分水分为8%，粒度彡1mm的磷矿粉，送入混合机，其与现有技术的突出区别在于:加入二水物法湿法磷酸生产的中间产物酸渣制成的固形物重量百分含量为50%，P2O5的重量百分含量为36%的粘结剂，粘结剂与磷矿粉重量比的配比为4:6，均匀搅拌6分钟，得到重量百分水分为12%的混合料，送入压球机压成直径50mm的圆球，用温度为105°C的热风预热干燥，时间为30分钟，防止生球破裂，送入回转窑，利用磷炉尾气，在950°C温度下焙烧，时间为35分钟，分解部分氟化物和挥发物质，经空气冷却降温至90°C以下，即制成供黄磷生产使用的磷矿球团，脱氟率达84.3%。
【权利要求】
1.一种黄磷生产用磷矿粉的脱氟工艺，磷矿经破碎、筛分、烘干和均化预处理后，制成重量百分水分为5%?8%，粒度彡1mm的磷矿粉，送入混合机，其特征在于:加入二水物法湿法磷酸生产的中间产物酸渣制成的固形物重量百分含量为15%?60%，P2O5的重量百分含量为30%?46%的粘结剂，粘结剂与磷矿粉重量比的配比为3?4:6?7，均匀搅拌4?6分钟，得到重量百分水分为9%?12%的混合料，送入压球机压成直径20mm?50mm的圆球，用温度为100?200°C的热风干燥和预热，时间为25?30分钟，再送入回转窑，利用磷炉尾气，在850?950°C温度下焙烧，时间为30?35分钟，分解部分氟化物和挥发物质，经空气冷却降温至100°C以下，即制成供黄磷生产使用的磷矿球团。
【文档编号】C01B25/027GK104229763SQ201410493123
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】吴祥, 杜建学 申请人:云南天安化工有限公司