[发明专利]一种基于烧结气化脱磷回收装置的脱磷方法

摘要

本发明公开了一种基于烧结气化脱磷回收装置的脱磷方法，在烧结炉中将铁矿原料中的P转换为含磷产物PCl3气体，烧结炉烧结生产过程中产生的废气在抽风机作用下通过管道依次经过一级旋风除尘器和二级旋风除尘器，由一级旋风除尘器和二级旋风除尘器对除掉废气中的灰尘；然后废气进入到冷凝器中，冷凝器实现对废气进行降温，使沸点低的含磷产物PCl₃气体冷却变为液体进入到脱磷产物收集容器中进行富集回收，其他沸点高的气体则随抽风机排出，完成脱磷产物的回收和富集的目的。

主权项

1.一种基于烧结气化脱磷回收装置的脱磷方法，其特征在于：包括烧结气化脱磷回收装置，所述烧结气化脱磷回收装置包括助燃风机、液化石油气罐、烧结炉、点火器、一级旋风除尘器、二级旋风除尘器、冷凝器、消声器、脱磷产物收集容器、抽风机和氧气罐；所述助燃风机和液化石油气罐均通过管道与点火器连接，点火器下方设有烧结炉，烧结炉的出口与一级旋风除尘器连接，一级旋风除尘器通过管道与二级旋风除尘器连接，二级旋风除尘器通过管道与冷凝器进气口连接，冷凝器底部的出口下方设有脱磷产物收集容器，冷凝器出气口通过管道与抽风机连接，抽风机通过管道与消声器连接；脱磷产物收集容器还与氧气罐连接；首先向烧结炉中加入烧结原料，配入碳作为燃料，并添加CaCl₂；然后开启点火器进行烧结，在碳颗粒周围的还原性气氛下，发生反应：CaCl₂+SO₂(g)+O₂(g)=CaSO₄+Cl₂               （1）2Ca₅(PO₄)₃F+9Cl₂+9SiO₂+15C=6PCl₃+15CO +9CaSiO₃+CaF₂  （2）式（1）中的SO₂主要来源于原料中的硫份，O₂主要是由烧结抽风负压作用进入原料；联系式（1）和式（2），起到脱磷作用的物质是中间产物氯气，氯气由式（1）产生，参与到式（2）的反应中，产生PCl₃气体；烧结炉烧结生产过程中产生的废气在抽风机作用下首先通过管道依次经过一级旋风除尘器和二级旋风除尘器，由一级旋风除尘器和二级旋风除尘器除掉废气中的灰尘；然后废气进入到冷凝器中，冷凝器实现对废气进行降温，使沸点低的脱磷产物PCl₃冷却变为液体进入到脱磷产物收集容器中进行富集回收，其他沸点高的气体则随抽风机排出；氧气罐向脱磷产物收集容器中通入氧气，使主要的含磷物质PCl₃发生化学反应，生成三氯氧磷;向烧结炉中还加入有Na₂SO₄，当原料中添加Na₂SO₄后，根据原料中已有的成分，发生如下反应：Na₂SO₄+Al₂O₃+2SiO₂+CO=2NaAlSiO₄+SO₂+CO₂     （3）矿石中赤铁矿和脉石呈现鲕状结构，相互交替共生，嵌布紧密；从式（3）可知，在CO的作用下，原料中添加的Na₂SO₄能够与矿石中脉石成分Al₂O₃和SiO₂参加反应，从而起到了破坏鲕状结构的作用，使氟磷灰石暴露出来，最大程度上参与到反应中；同时式（3）产生了SO₂，而SO₂是式（1）的反应物，有利于脱磷反应的进行。