DE3009732A1 - Phosphoric acid prodn. by combustion of phosphorus - with simultaneous prodn. of a phosphate-rich by=product suitable for fertiliser or fodder use - Google Patents
Phosphoric acid prodn. by combustion of phosphorus - with simultaneous prodn. of a phosphate-rich by=product suitable for fertiliser or fodder useInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure Process for the production of phosphoric acid
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure. The invention relates to a method for producing Phosphoric acid.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei der Verarbeitung von Phosphorschlxmmen und rohem Phosphor sowie bei der Herstellung von PhosphorsSuredUngern anwendbar. The method according to the invention is in the processing of phosphorus sludge and raw phosphorus as well as in the production of PhosphorsSuredUngern.
Es sind Verfahren zur Verarbeitung von Phosphorschlämmen durch deren Verbrennung in rotierenden Trommeln (N. P. Postnikow "Thermische Phosphorsäure", Verlag "Chimia", Moskau, 1970, Seite 162, in Russisch) oder in konischen Öfen bei einem großen Luftuberschuß (n 2 bis 3) und einer Temperatur von 500 bis 1200 0C bekannt. There are methods of processing phosphorus sludge by their Combustion in rotating drums (N. P. Postnikow "Thermal phosphoric acid", Verlag "Chimia", Moscow, 1970, page 162, in Russian) or in conical ovens a large excess of air (n 2 to 3) and a temperature of 500 to 1200 0C known.
Die gasförmigen Verbrennungsprodukte des Schlamms, welche Phosphorsäureanhydrid (p4o10) enthalten, leitet man In den Turm zur Hydratisierung, wo sie abgektihlt und das P4010 mit Wasser hydratisiert werden, während der sich dabei bildende Phosphorsäurenebel aus den Abgasen im Blektr.ofilter abgetrennt -wird. Die sichnach dem Ausbrennen des Phosphors aus dem Schlamm bildende Schlacke enthält bis zu 25 Gewichtsprozent P4010. In dieser Schlacke aber sind Phosphorverbindungen niedriger Oxydationsstufen abwesend, weshalb die Schlacke für die Verwendung als Düngemittel oder Futterzusatz ungeeignet ist. Die erhaltene Schlacke gelangt zur Halde, was zu unproduktiven, unwiederbringlichen Phosphorverlusten und zur Umweltbelastung führt. Das Vorliegen von nicht nachoxydierten Formen des Phosphors sowie des elementaren Phosphors in der Schlacke ist eine Folge der niedrigen Intensität des Wärme- und Stoffaustausches bei der Oberflächenverbrennung des Schlammes an den Wänden der genannten Apparate, der niedrigen Temperatur des Verfahrens und der ungenügenden Kontaktfläche der Phasen.The gaseous products of combustion of the sludge, which are phosphoric anhydride (p4o10) are fed into the hydration tower, where it cools down and the P4010 is hydrated with water while the phosphoric acid mist is formed is separated from the exhaust gases in the sheet metal filter. The ones after burning out of the phosphorus forming from the sludge Slag contains up to 25 Weight percent P4010. In this slag, however, phosphorus compounds are lower Oxidation levels absent, which is why the slag is suitable for use as a fertilizer or feed additive is unsuitable. The slag obtained goes to the heap, what to unproductive, irretrievable phosphorus losses and to environmental pollution leads. The presence of non-oxidized forms of phosphorus and elemental Phosphorus in the slag is a result of the low intensity of heat and energy Substance exchange during the surface combustion of the sludge on the walls of the mentioned apparatus, the low temperature of the process and the inadequate Contact area of the phases.
Außerdem ist bei der Verarbeitung des Schlamms in den Trommeln und konischen Öfen die Durchführung eines kontinuierlichen Prozesses erschwert.In addition, during the processing of the sludge in the drums and conical ovens make it difficult to carry out a continuous process.
Es ist auch ein Verfahren zur Verarbeitung von mindestens 40 % elementaren Phosphor enthaltendem Rohstoff, beispielsweise von zuvor auf eine Feinheit von höchstens 1,5 mm gemahlenem Phosphorschlamm, durch dessen Verbrennung bei einem Koeffizienten des Luftüberschusses von 1,1 bis 1,5 und einer Temperstur von 1500 bis 1800 °C, anschließende Hydratisierung des gebildeten P4010 und Abtrennen der an Phosphor verarmten geschmolzenen Schlacke bei einer Temperatur von 1200 bis 1400 OC bekannt (SU-Urheberschein 409957). There is also a method of processing at least 40% elemental Phosphorus-containing raw material, for example from previously to a fineness of at most 1.5 mm of ground phosphorus sludge, by burning it at a coefficient the excess air from 1.1 to 1.5 and a temperature of 1500 to 1800 ° C, subsequent hydration of the P4010 formed and separation of the phosphorus depleted molten slag is known at a temperature of 1200 to 1400 OC (SU copyright certificate 409957).
Dieses Verfahren macht es möglich, die Phosphorverluste durch die Senkung des Gehaltes der Schlacke an P4010 auf 3 bis 5 Gewichtsprozent herabzusetzen, was nur bei der Verbrennung des genannten Rohstoffes in Abwesenheit von Wasser erreicht wird. Die Durchführung des Verfahrens wird in der Praxis dadurch begrenzt, daß zum Vermeiden der Anwesenheit von Wasser arbeits- und energieintensive Verfahrensschritte zur Entwässerung des Rohstoffes durchgeführt werden müssen. Außerdem können die anfallenden Schlacken infolge niedrigen Gehaltes derselben an P4010 nicht als DUngemittel verwendet werden und sind ein Abfallprodukt. This process makes it possible to reduce the loss of phosphorus through the Lowering the slag content of P4010 to 3 to 5 percent by weight, which is only achieved when the said raw material is burned in the absence of water will. The implementation of the method is limited in practice that for Avoid the presence of water labor and energy intensive process steps for dewatering the raw material must be carried out. aside from that The incidental slag cannot because of its low content of P4010 are used as fertilizers and are a waste product.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure aus einem mindestens 40 ffi elementaren Phosphor und mineralische Beimengungen enthaltenden Rohstoff zu entwickeln, welches es möglich macht, eine abfallfreie Produktion durchzuführen. The invention is based on the object of a method for production of phosphoric acid from a minimum of 40 ffi elemental phosphorus and mineral To develop raw material containing admixtures, which makes it possible to produce a to carry out waste-free production.
Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist ein Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure, das die Verbrennung eines mindestens 40 % elementaren Phosphor und mineralische Beimengungen enthaltenden zerkleinerten Rohstoffes im Medium eines sauerstoffhaltigen Gases bei einem Koeffizienten des Sauerstoffüberschusses von 1,1 bis 1,5 und einer Temperatur von 1500 bis 1800 0 durch die man Phosphorsäureanhydrid enthaltende Gase und geschmolzene Schlacke erhält, die Ab trennung der geschmolzenen Schlacke bei einer Temperatur von 1200 bis 1400 OC und die Hydratisierung der genannten Gase, durch die man die Phosphorsäure erhält, vorsieht, mit dem Kennzeichen, daß man die Verbrennung des Rohstoffes in Gegenwart von Wasserdampf in einer Menge von 1 bis 40 %, bezogen auf die Masse des Rohstofres, und bei einer spezifischen Oberfläche der geschmolzenen Schlacke von 6 bis 12 m2 Je 1 Tonne Rohstoff pro Stunde durchführt und die abgetrennte Schlacke mit 4 einer Geschwindigkeit von 10 bis 10 00/5 abkühlt. The invention, with which this object is achieved, is a Process for the production of phosphoric acid, which involves the combustion of at least one Crushed containing 40% elemental phosphorus and mineral additions Raw material in the medium of an oxygen-containing gas with a coefficient of Oxygen excess of 1.1 to 1.5 and a temperature of 1500 to 1800 0 by which gases and molten slag containing phosphoric anhydride are obtained, the separation of the molten slag at a temperature of 1200 to 1400 OC and the hydration of the gases mentioned, through which the phosphoric acid is obtained, provides, with the indicator, that one burns the raw material in the presence of water vapor in an amount of 1 to 40%, based on the mass of the raw material, and with a specific surface area of the molten slag of 6 to 12 m2 1 ton of raw material per hour and the separated slag with 4 one Cools down speed from 10 to 10 00/5.
Zur Steigerung der Wirksamkeit des Verfahrens verwendet man zweckmäßig als Rohstoff rohen Phosphor oder Phosphorschlamm. To increase the effectiveness of the process, it is appropriate to use raw phosphorus or phosphorus sludge as raw material.
Das erfindungsgemäße Verfahren macht es möglich, sowohl die Phosphorverluste zu vermeiden, als auch die die Umwelt belastenden Abfälle zu beseitigen. Gleichzeitig ermöglicht es, ein hochkonzentriertes Phosphatmaterial zu erhalten, das als Dungemittel oder Futtermittel verwendet werden kann, und dadurch eine Einsparung an Energie zu erzielen, die für die Herstellung analoger Phosphordüngemittel nach anderen Methoden aufzuwenden wäre. The inventive method makes it possible both the phosphorus losses to avoid, as well as to dispose of the waste polluting the environment. Simultaneously makes it possible to obtain a highly concentrated phosphate material that can be used as a fertilizer or feed can be used, thereby saving energy to achieve that for the production of analogous phosphorus fertilizers by other methods would be expended.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man als Rohstoff Phosphorschlämme, die sich beim Abstehenlassen des rohen Phosphors und beim primären Abstehenlassen der phosphorhaltigen Abwässer aus den Kondensationswannen bilden, beliebige Gemische dieser und anderer Schlämme, welche mindestens 40 % elementaren Phosphor enthalten, sowie rohen Phosphor, der bei der Kondensation des Phosphors aus den nichtentstaubten Ofengasen erhalten werden kann. To carry out the process according to the invention, one uses Phosphorus sludge as a raw material, which is produced when the raw phosphorus is left to stand and when the phosphorus-containing waste water is primarily left to stand out of the condensation trays form any mixtures of these and other sludges, which are at least 40% elemental Contain phosphorus, as well as raw phosphorus, which is produced in the condensation of phosphorus can be obtained from the non-dedusted furnace gases.
Bei der Zufuhr zur Verbrennung zerkleinert man den Rohstoff, beispielsweise durch Zerstäubung mit Preßluft oder Dampf, auf eine Feinheit von 0,1 bis 1,5 mm. Die untere der genannten Grenzen ist durch die Notwendigkeit bedingt, eine ausreichende Abtrennung der Tropfen der geschmolzenen Schlacke aus der Gassuspension herbeizuführen, die obere Grenze durch die Notwendigkeit, eine vollständige Oxydation des Phosphors herbeizuführen. When it is fed to the incineration, the raw material is crushed, for example by atomization with compressed air or steam, to a fineness of 0.1 to 1.5 mm. The lower of the mentioned limits is due to the need for a sufficient Bring about separation of the droplets of the molten slag from the gas suspension, the upper limit due to the need for complete oxidation of the phosphorus bring about.
Den genannten Rohstoff, beispielsweise Phosphorsohlamm oder rohen Phosphor, verrührt man und leitet ihn in einen Reaktor, beispielsweise in eine Zyklonkammer mit einem Sammler für die Schmelze, wo der genannte Rohstoff durch Düsen mittels Luft oder Dampf zerstäubt und im Strom eines Oxydationsmittels, beispielsweise der Luft, bei einem Koeffizienten des Uberschusses an Oxydationsmittel dC = 1,1 bis 1,5 verbrannt wird. Die d Werte in dem genannten Intervall werden unter Berücksichtigung der Wärmeverluste des Reaktors und der Zusammensetzung des Rohstoffes und des Oxydationsmittels (Luft; mit Sauerstoff angereicherte Luft; Sauerstoff) so gewählt, daß 1) die notwendige Vollständigkeit der Oxydation des Phosphors zu P4O10 erreicht wird; 2) die Konzentration der P4010-Dämpfe in dem Reaktor nicht unter 0,25 kg PgO10/Nm3 Gase liegt; 3) die Temperatur in der Verbrennungszone des Rohstoffes 1500 bis 1800 0C beträgt; und 4) die Temperatur der geschmolzenen Schlacke in dem Sammler zwischen 1200 und 1400 0c liegt. The raw material mentioned, for example phosphorus or raw lamb Phosphorus is stirred up and fed into a reactor, for example into a cyclone chamber with a collector for the melt, where the said raw material means through nozzles Air or steam atomized and in the stream of an oxidizing agent, for example the Air, with a coefficient of the excess of oxidizing agent dC = 1.1 to 1.5 is burned. The d values in the mentioned interval are below Consideration of the heat losses of the reactor and the composition of the raw material and the oxidizing agent (air; air enriched with oxygen; oxygen) chosen so that 1) the necessary completeness of the oxidation of the phosphorus P4O10 is reached; 2) the concentration of P4010 vapors in the reactor does not is below 0.25 kg PgO10 / Nm3 gases; 3) the temperature in the combustion zone of the Raw material is 1500 to 1800 0C; and 4) the temperature of the molten slag in the collector is between 1200 and 1400 0c.
Gleichzeitig mit dem genannten Rohstoff leitet man in den Reaktor Wasser, vorzugsweise als Bestandteil der Cottrellmilch der Phosphorofenelektrofilter oder als Bestandteil des wasserhaltigen Phosphorrohstoffes, welcher mindestens 1 % Wasser enthält, ein, wobei die summarische Wassermenge 1,0 bis 40 %, bezogen auf die Rohstoffmasse, beträgt. Die genannten Grenzen wurden experimentell ermittelt, wobei die untere Grenze eine Reaktionsgeschwindigkeit gewährleistet, bei der es keiner zu großen Entwicklung der Reaktionsfläche bedarf (was zu einem starken Anwachsen der geforderten Abmessungen des Reaktors und der Wärmeverluste durch seine Wandungen führen wUrde). Die obere Grenze gewährleistet die Aufrechterhaltung der notwendigen Temperaturen des Prozesses. At the same time as the raw material mentioned, it is fed into the reactor Water, preferably as a component of the Cottrell milk of the phosphor furnace electrostatic precipitator or as a component of the water-containing phosphorus raw material, which is at least 1 % Water, the total amount of water 1.0 to 40%, based on the raw material mass is. The limits mentioned were determined experimentally, the lower limit ensuring a reaction rate at which it the reaction surface does not need to develop too much (which leads to a strong increase the required dimensions of the reactor and the heat losses through its walls would lead). The upper limit ensures the maintenance of the necessary Temperatures of the process.
In den Fällen, wo man einen Rohstoff verarbeitet, der über 1,0 ffi Wasser enthält, braucht das Wasser nicht unbedingt zusätzlich in den Reaktor eingeleitet zu werden.In those cases where a raw material is processed that exceeds 1.0 ffi Contains water, the water does not necessarily need to be additionally introduced into the reactor to become.
Die Teilchen der mineralischen Beimengungen des Rohstoffes erschmilzt man nach dem Ausbrennen (Verdampfen) des Phosphors und behandelt sie mit Hochtemperaturgasen, die ein Gemisch aus Dämpfen von P401o, Wasser, Phosphorsäuren und dem Uberschuß an Oxydationsmittel (im Falle der Verwendung von Luft dem überschüssigen Sauerstoff und Stickstoff) darstellen. Die Behandlung beginnt man unter den Bedingungen der Gassuspension unter Abscheidung der kondensierten Teilchen der Beimengungen an der Oberfläche der Wandungen des Reaktors (unter Bildung eines Films) und/oder an der Oberfläche des Bades der Schmelze. Durch die Abscheidung und die vollständige Erschmelzung aller Teilchen bildet sich an den Wänden des Reaktors ein Film der geschmolzenen Schlacke, der in den Sammler herabfließt, wo sich das Bad der Schmelze bildet. Die Behandlung der Schmelze mit Phosphorsäureanhydrid in Gegenwart der Dämpfe von Wasser und/oder Phosphorsäuren setzt man in dem Film und in dem Bad der geschmolzenen Schlacke fort, wozu man die Gase so leitet, daß sie mit der Oberfläche des Filmes und des Bades in gutem Kontakt stehen. In Abhängigkeit von der Konstruktion des Reaktors kann eine der Stufen der Behandlung der geschmolzenen Schlacke, und zwar in dem Film oder in dem Bad der Schmelze, fehlen. Wie die Experimente, durchgeführt beim Vorliegen des Bades der Schmelze und bei dessen Abwesenheit, ergeben haben, übt die Verweilzeit der geschmolzenen Schlacke im Bad keinen wesentlichen Einfluß auf den Grad der Anreicherung der Schlacke mit dem Phosphorsäureanhydrid aus (dabei wurde die Badoberfläche durch eine äquivalente Filmoberfläche ersetzt), und der bestimmende Faktor für den Anreicherungsgrad der Schlacke mit dem Phosphorsäureanhydrid ist die summarische spezifische Oberfläche des Filmes und des Bades. The particles of the mineral admixtures in the raw material melts after burning out (evaporation) of phosphorus and treated they with high temperature gases, which are a mixture of vapors of P401o, water, phosphoric acids and the excess of oxidizing agent (in the case of using air, the excess Oxygen and nitrogen). Treatment begins under the conditions the gas suspension with separation of the condensed particles of the admixtures on the surface of the walls of the reactor (with the formation of a film) and / or on the surface of the bath of the melt. Through the deposition and the full When all the particles melt, a film forms on the walls of the reactor molten slag that flows down into the collector, where the bath of the melt is located forms. Treatment of the melt with phosphoric anhydride in the presence of the vapors of water and / or phosphoric acids are placed in the film and in the bath of the molten Slag away, for which purpose the gases are directed so that they touch the surface of the film and the bathroom are in good contact. Depending on the construction of the Reactor can be one of the stages of treatment of the molten slag, namely in the film or in the bath of the melt, are absent. Like the experiments carried out in the presence of the bath of the melt and in its absence, the residence time of the molten slag in the bath has no significant influence on the degree of enrichment of the slag with phosphoric anhydride (here the bath surface was replaced by an equivalent film surface), and the determining factor for the degree of enrichment of the slag with phosphoric anhydride is the total specific surface of a film and a bath.
Um eine Anreicherung der geschmolzenen Schlacke auf einen P4010-Gehalt von 40 bis 65 % zu erreichen, stellt man die summarische Oberfläche des Filmes und des Bades auf 6 bis 12 m2 je 1 Tonne Rohstoff in der Stunde ein, wobei die untere Grenze davon ausgehend gewählt wird, daß man ein Produkt erhält, das ;X40 40 k P4010 enthält, während die obere Grenze mit dem Ziel gewählt wird, daß die Temperatur der Schmelze und der Gase am Austritt aus dem Reaktor ;61200 0C beträgt und daß man ein Produkt mit guten physikalisch-chemischen Eigenschaften erhält. To enrich the molten slag to a P4010 content To reach from 40 to 65%, one puts the total surface of the film and of the bathroom 1 ton of raw material per hour on 6 to 12 m2, the lower limit being chosen on the basis that a product is obtained that contains; X40 40 k P4010, while the upper limit is chosen with the aim of that the temperature of the melt and the gases at the outlet from the reactor; 61200 0C and that you get a product with good physicochemical properties receives.
Die auf einen P4010-Gehalt von 40 bis 65 Gewichtsprozent angereicherte geschmolzene Schlacke wird aus dem Sammler der Schmelze herausgeleitet und mit einer Geschwindigkeit von 104 bis 1a5 °C/SJ beispielswelse mit Wasser (unter gleichzeitigem Granulieren), zum Überführen von P4010 in eine für Tier und Pflanze assimilierbare Form abgekühlt (abgeschreckt). Das Abkühlen mit einer höheren Geschwindigkeit ist nicht zweckmäßig, weil sie zu keiner weiteren Verbesserung der Fixierung von P4010 in assimilierbarer Form führt und technisch schwer durch führbar ist. Eine Erhöhung der P4O10-Konzentration auf über 65 ffi ist nicht zweckmäßig, da man dabei ein hygroskopisches Phosphatmaterial erhält, das zum Zusammenbacken neigt. The enriched to a P4010 content of 40 to 65 percent by weight Molten slag is discharged from the collector of the melt and with a Speed from 104 to 1a5 ° C / SJ, for example with water (with simultaneous Granulating), for converting P4010 into one that can be assimilated for animals and plants Mold cooled down (quenched). Cooling down at a higher rate is not useful because it does not further improve the fixation of P4010 leads in assimilable form and is technically difficult to carry out. An increase the P4O10 concentration above 65 ffi is not advisable because it is a hygroscopic Phosphate material, which has a tendency to cake.
Die gasförmigen Verbrennungsprodukte des Schlamms leitet man in das System der Herstellung von thermischer Phosphorsäure, welches beispielsweise aus einem Hydratationsturm, einem Elektrofilter und den notwendigen Hilfsausrüstungen besteht. Das Phosphorsäureanhydrid, das in den gasförmigen Verbrennungsprodukten des Schlamms enthalten ist, hydratisiert man mit Wasser und der Umlaufphosphorsäure, während der Phosphorsäurenebel im Elektrofilter aufgefangen wird. The gaseous combustion products of the sludge are fed into the System of production of thermal phosphoric acid, which for example from a hydration tower, an electrostatic precipitator and the necessary auxiliary equipment consists. The phosphoric anhydride found in the gaseous products of combustion contained in the sludge, hydrated with water and circulating phosphoric acid, while the phosphoric acid mist is captured in the electrostatic precipitator.
Das beschriebene Verfahren wird durch folgende Beispiele erläutert: F ispiel 1 Verrührten Phosphorschlamm, der mit einer Geschwindigkeit von 3850 kg/h zugeführt wird und 65 Gewichtsprozent P4> 25 Gewichtsprozent Wasser und 10 Gewichtsprozent mineralische Beimengungen enthält, zerstäubt man mit Preßluft (600 Nm3/h) in zwei Düsen und leitet ihn in dispergierter Form in eine wassergekühlte Zyklonkammer ein, die mit dem Sammler der Schmelze verbunden ist. The procedure described is illustrated by the following examples: F. ispiel 1 Stirred phosphorus sludge, which at a speed of 3850 kg / h is supplied and 65 percent by weight P4> 25 percent by weight water and 10 percent by weight Contains mineral admixtures, one atomizes with compressed air (600 Nm3 / h) in two Nozzles and introduces it in dispersed form into a water-cooled cyclone chamber, which is connected to the collector of the melt.
Gleichzeitig leitet man in den Zyklon durch tangentiale Düsen Luft mit einer Geschwindigkeit von 14400 Nm3/h ein. Dabei ist der Koeffizient des Luftüberschusses dC= 1,4 (Luft zum Zerstäuben miteingerechnet). Die 2 summarische Oberfläche des Filmes (37,5 m ) und des 2 Bades (2,5 m ) der Schmelze beträgt 40 m2, was1O,4 m Schlamm in der Stunde entspricht. Die mittlere Temperatur der gasförmigen Produkte in dem Zyklon beträgt 1650 OC, in dem Sammler der Schmelze 1450 °C. Die mittlere Temperasur der Schmelze in dem Zyklon beträgt 1400 °C, in dem Sammler der Schmelze 1270 °C. Aus dem Sammler leitet man 810 kg/h Schmelze des Phosphatmaterials heraus, die man mit Wasser mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 105 °C/s absohreckt. Das nach der Abschreckung erhaltene PhosphordUngemittel stellt glasähnliche Teilchen grünlicher Farbe dar. Der Gesamtgehalt des Produktes an P4O10 beträgt 62 Gewichtsprozent, darunter an zitratlöslicher Form 60,8 Gewichtsprozent. Die gasförmigen Verbrennungsprodukte des Schlamms leitet man aus dem Sammler durch einen gekühlten Gaszug in den Hydratationsturm und dann in das Elektrofilter. Durch die Verarbeitung der P4O10 enthaltenden Gase in dem Turm und in dem Elektrofilter erhält man"i9725 kg/h 75 %ige Phosphorsäure.At the same time, air is fed into the cyclone through tangential nozzles at a speed of 14400 Nm3 / h. Where is the coefficient of excess air dC = 1.4 (including air for atomization). The 2 summary surface of the Film (37.5 m) and the 2nd bath (2.5 m) of the melt is 40 m2, which is 10.4 m Equivalent to mud per hour. The mean temperature of the gaseous products in the cyclone is 1650 ° C, in the collector of the melt 1450 ° C. The middle The temperature of the melt in the cyclone is 1400 ° C, in the collector of the melt 1270 ° C. 810 kg / h melt of the phosphate material is discharged from the collector, which are sucked off with water at a rate of 10 to 105 ° C / s. That Phosphorus improvers obtained after quenching represent glass-like particles greenish color. The total P4O10 content of the product is 62 percent by weight, including citrate-soluble form 60.8 percent by weight. The gaseous products of combustion the sludge is passed from the collector through a cooled gas flue into the hydration tower and then into the electrostatic precipitator. By processing the gases containing P4O10 in the tower and in the electrostatic precipitator one receives 19,725 kg / h of 75% phosphoric acid.
Beispiel 2 Phosphorschlamm in einer Menge von 3300 kg/h, der 76 Gewichtsprozent P4, 16 Gewichtsprozent Wasser und 8 Gewichtsprozent mineralische Beimengungen enthält, vermischt man mit 500 kg/h Cottrellmilch von 1,1 g/cm) Dichte, die 14,8 Gewichtsprozent Cottrellstaub und 85,2 Gewichtsprozent Wasser enthält, Das erhaltene Gemisch verarbeitet man analog zu Beispiel 1 und erhält ru 800 kg/h Phosphordüngemittel, welches 64 Gewichtsprozent P4010 (62,8 Gewichtsprozent P4010 in assimilierbarer Form) enthält, und N 9270 kg/h 75 %ige Phosphorsäure. Example 2 Phosphorus sludge in an amount of 3300 kg / h, the 76 percent by weight P4 contains 16 percent by weight water and 8 percent by weight mineral admixtures, mixed one with 500 kg / h Cottrell milk of 1.1 g / cm) density, which contains 14.8 percent by weight Cottrell dust and 85.2 percent by weight water, The mixture obtained is processed analogously to Example 1 and obtained approximately 800 kg / h Phosphorus fertilizer containing 64 percent by weight P4010 (62.8 percent by weight P4010 in assimilable form), and N 9270 kg / h 75% phosphoric acid.
EFispiel 3 5500 kg/h Phosphorschlamm, welcher 40 Gewichtsprozent P4, 40 Gewichtsprozent Wasser und 20 Gewichtsprozent mineralische Beimengungen enthält, verarbeitet man zu Phosphorsäure und Dungemittel, indem man den zerstäubten Schlamm in einem mit einem Wirbelabscheider der Schmelze verbundenen Gleichstromkanal verbrennt. Der Preßluftverbrauch für die Zerstäubung beträgt 850 Nm3/h, der Luftverbrauch für die Verbrennung 9560 Nm3/h, der Koeffizient des Oxydationsmittelüberschusses α = 1,1, die summarische Oberfläche des Filmes und des Bades 33 m2, was einer spezifischen Oberfläche der geschmolzenen Schlacke in dem Film und dem Bad der Schmelze von 6 m2 Je 1 Tonne Schlamm in der Stunde entspricht. Die Temperatur der Gase in dem Gleichstromkanal beträgt ~ 1500 °C, in dem Abscheider ~ 1350 0C. Die Temperatur der Schmelze in dem Gleichstromkanal beträgt N 1450 °C, in dem Abscheider N 1200 OC. Die Abschreckgeschwindigkeit der geschmolzenen Schlacke beträgt N 104 biz 105 bis Durch die Verarbeitung erhält man 2780 kg/h Phosphordüngemittel, welches 41,2 Gewichtsprozent P4010 (darunter 40,6 Gewichtsprozent P4010 in assimilierbarer Form) enthält, und 8175 kg/h 75 ziege Phosphorsäure. Example 3 5500 kg / h of phosphorus sludge, which is 40 percent by weight P4 contains 40 percent by weight water and 20 percent by weight mineral additions, one processed into phosphoric acid and fertilizer by adding the atomized sludge burns in a direct current channel connected to a vortex separator of the melt. The compressed air consumption for atomization is 850 Nm3 / h, the air consumption for the combustion 9560 Nm3 / h, the oxidizing agent excess coefficient α = 1,1, the total surface area of a film and a bath of 33 m2 that is specific Surface of the molten slag in the film and bath of the melt of 6 m2 corresponds to 1 tonne of sludge per hour. The temperature of the gases in the DC duct is ~ 1500 ° C, in the separator ~ 1350 0C. The temperature of the melt in the The direct current duct is N 1450 ° C, in the separator N 1200 OC. The speed of quenching the molten slag is N 104 to 105 to obtained through processing one 2780 kg / h phosphorus fertilizer, which 41.2 percent by weight P4010 (including 40.6 percent by weight P4010 in assimilable form) and 8175 kg / h 75 goat Phosphoric acid.
Beispiel 4 Zur Erhöhung des P4010-Gehaltes in dem Phosphordüngemittel, erhalten bei der Verarbeitung des in dem Beispiel 3 eingesetzten Schlammes, vergrößert man die summarische spezifische Oberfläche der geschmolzenen Schlacke in dem Film und in dem Bad der Schmelze und ersetzt gleichzeitig die der Verbrennung zugeführte Luft durch eine äquivalente Sauerstoffmenge zur Aufrechterhaltung der Temperatur in dem Abscheider. Bei einer spezifischen Oberfläche von 12 m2 Je 1 Tonne Schlamm in der Stunde, dem oben genannten Verbrauch von Schlamm und Preßluft sowie bei = 1,1 können 4420 kg/h Düngemittel, das 62,7 Gewichtsprozent P4010 (darunter 61,8 Gewichtsprozent in assimilierbarer Form) enthält, und ~ 5180 kg/h 75 %ige Phosphorsäure erhalten werden. Example 4 To increase the P4010 content in the phosphorus fertilizer, obtained in the processing of the sludge used in Example 3, enlarged one is the total specific surface area of the molten slag in the film and in the bath of the melt and at the same time replaces that supplied to the combustion Air with an equivalent amount of oxygen to maintain the temperature in the separator. With a specific surface area of 12 m2, 1 ton of sludge each in the hour, the above-mentioned consumption of sludge and compressed air as well as at = 1.1 can contain 4420 kg / h fertilizer, the 62.7 percent by weight P4010 (including 61.8 Percent by weight in assimilable form), and ~ 5180 kg / h 75% phosphoric acid can be obtained.
Beispiel 5 3200 kgfh Phosphorschlamm, welcher 77,8 Gewichtsprozent P4, 21,2 Gewichtsprozent mineralische Beimengungen und 1 Gewichtsprozent Wasser enthält, verarbeitet man in einem Zyklon mit einem Sammler der Sohmelze bei einer summarischen Oberfläche der geschmclzenen Schlacke in 2 dem Film und in dem Bad der Schmelze von 12 m² Je 1 Tonne Schlamm in der Stunde. Der Preßluftverbrauch beträgt 600 Nm³/h, der Luftverbrauch für die Verbrennung 15460 Nm3 der Koe£fizient des Oxydationsmittelüberschusses dC= 1,5. Die Temperatur der Gase im Zyklon beträgt 1800 °C, in dem Sammler 1600 °C, die Temperatur der Schmelze im Zyklon 1500 °C, in dem Sammler 1400 00. Example 5 3200 kgfh of phosphorus sludge, which is 77.8 percent by weight P4, 21.2 percent by weight of mineral impurities and 1 percent by weight of water contains, is processed in a cyclone with a collector of the Sohmelze at a total surface area of the molten slag in the film and in the bath of the melt of 12 m² per 1 tonne of sludge per hour. The compressed air consumption is 600 Nm³ / h, the air consumption for the combustion 15460 Nm3 the coefficient of the oxidizing agent excess dC = 1.5. The temperature of the gases in the cyclone is 1800 ° C, in the collector 1600 ° C, the temperature of the melt in the cyclone 1500 ° C, in the collector 1400 00.
Nach dem Abschrecken der geschmolzenen Schlacke mit Wasser bei einer Geschwindigkeit von N 104 bis 105 °C/s erhält man ~ 1190 kg/h Phosphordüngemittel, welches 57,4 Gewichtsprozent P4010 (56,6 Gewichtsprozent P4010 in assimilierbarer Form) enthält, und N9540 kg/h 75 %ige Phosphorsäure.After quenching the molten slag with water at a Speed from N 104 to 105 ° C / s you get ~ 1190 kg / h phosphorus fertilizer, which is 57.4 percent by weight P4010 (56.6 percent by weight P4010 in assimilable Form), and N9540 kg / h 75% phosphoric acid.
Beispiel 6 In einen Erzschmelzofen von 48 kW Leistung bringt man 34350 kg kg/h Phosphorit, 8410 kg/h Quarzit und 4870 kg/h Koks ein. Example 6 In an ore smelting furnace of 48 kW power is brought 34350 kg / h phosphorite, 8410 kg / h quartzite and 4870 kg / h coke.
Eine geringe Menge an Kohlenstoff ( tv4 %, bezogen auf die Kohlenstoffmasse im Koks) gelangt zusätzlich in den Ofen aus dem Material der Elektroden. A small amount of carbon (tv4% based on the carbon mass in the coke) also gets into the furnace made of the material of the electrodes.
Das elektrische Schmelzen des Möllers und die Reduktion des Phosphors erfolgen unter bekannten technologischen Bedingungen. Aus dem Ofen leitet man 8900 Nm3/h staubhaltige Ofengase, welche 3386 kg/h Phosphordämpfe und 33460 kg/h 0,9 Gewichtsprozent P4010 enthaltende Schlacken enthalten, und 990 kg/h Ferrophosphor, der 22 Gewichtsprozent P enthält, heraus. Die Ofengase leitet man in Kondensatoren, wo man 3320 kg/h Phosphor und 390 kg/h staubförmige mineralische Beimengungen abtrennt. The electrical melting of the Möllers and the reduction of the phosphorus take place under known technological conditions. 8900 is passed out of the furnace Nm3 / h dusty furnace gases, which contain 3386 kg / h phosphorus vapors and 33460 kg / h 0.9 Contains slags containing percent by weight P4010, and 990 kg / h ferrophosphorus, containing 22 percent by weight P, out. The furnace gases are fed into condensers, where 3320 kg / h of phosphorus and 390 kg / h of dusty mineral additions are separated.
Der bei der Kondensation erhaltene rohe Phosphor weist nach dem VerrUhren die folgende Zusammensetzung auf: P4 74,6 Gewichtsprozent; H20 16,6 Gewichtsprozent; mineralische Beimengungen 8,8 Gewichtsprozent. Den genannten rohen Phosphor verbrennt man in einer wassergekühlten Zyklonfeuerung bei einem Koeffizienten des Luft Überschusses von 1,40. Aus dem Zyklon leitet man Gase, welche 7720 kg kg/h P4010-Dämpfe enthalten, und 435 kg/h der aus den mineralischen Beimengungen erhaltenen Schlackenschmelze heraus. An dem Austritt aus dem Zyklon weisen die Gase eine Temperatur von 1700 °C und die Schmelze eine Temperatur von 1400 °C auf. Nach dem Abschrecken der Schmelze mit einer Geschwindigkeit von 4 104 bis 105 °C/s im Granulator erhält man 435 kg/h Granulat, welches 46 Gewichtsprozent P4Q1o in assimilierbarer Form enthält. Die Gase,--welche P4010 enthalten, leitet man in den mit gekühlter Umlaufphosphorsäure und Wasser berieselten Hydratationsturm. Die Herstellung von Phosphorsäure aus den P4010 enthaltenden Gasen erfolgt nach einer bekannten technologischen Methode in Systemen mit kombinierter KUhAung. Durch die Abkühlung der Gase, Absorption und Hydratation von P4 010 und die Kondensation des Phosphorsäurenebels in dem Turm erhält man 11600 kg/h 75 %ige Phosphorsäure. Weitere 2600 kg/h dieser Säure erhält man in dem Elektrofilter bei der Reinigung der Abgase von den Resten des Phosphorsäure nebels.The crude phosphorus obtained in the condensation shows after stirring the following composition: P4 74.6 percent by weight; H20 16.6 percent by weight; mineral admixtures 8.8 percent by weight. The above-mentioned raw phosphorus burns one in a water-cooled cyclone furnace with a coefficient of air excess of 1.40. Gases containing 7720 kg / h P4010 vapors are discharged from the cyclone, and 435 kg / h of the slag melt obtained from the mineral admixtures out. At the exit from the cyclone, the gases have a temperature of 1700 ° C and the melt has a temperature of 1400 ° C. After quenching the melt at a speed of 4,104 to 105 ° C./s in the granulator, 435 kg / h is obtained Granules containing 46 percent by weight P4Q1o in assimilable form. the Gases - which contain P4010, are passed into the cooled circulating phosphoric acid and water sprinkled hydration tower. The manufacture of phosphoric acid from the gases containing P4010 is carried out according to a known technological method in systems with combined cooling. By cooling the gases, absorption and Hydration of P4 010 and condensation of the phosphoric acid mist in the tower one receives 11600 kg / h of 75% phosphoric acid. Another 2600 kg / h of this acid is obtained one in the electrostatic precipitator when cleaning the exhaust gases from the residues of phosphoric acid fog.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN1060139C (en) * | 1997-02-25 | 2001-01-03 | 中国科学院化工冶金研究所 | Process for preparing phosphoric acid and phosphate by melting reduction heat method |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE431504C (en) * | 1924-11-23 | 1926-07-08 | J G Farbenindustrie Akt Ges | Process for the catalytic production of hydrogen and phosphoric acid |
| DE438178C (en) * | 1924-11-21 | 1926-12-09 | I G Farbenindustrie Akt Ges | Production of phosphoric acid and hydrogen |
| DE484568C (en) * | 1927-06-02 | 1929-10-17 | Kuhlmann Ets | Process and device for the catalytic oxidation of phosphorus in the presence of steam and catalysts |
| US1732373A (en) * | 1924-11-22 | 1929-10-22 | Ig Farbenindustrie Ag | Catalytically manufacturing phosphoric acid and hydrogen |
| DE506543C (en) * | 1929-05-29 | 1930-09-05 | Bayerische Stickstoff Werke Ak | Production of phosphorus pentoxide or phosphoric acid and hydrogen |
| DE508481C (en) * | 1929-05-03 | 1930-09-27 | Cie Nat Matieres Colorantes | Device for the production of phosphoric acid by catalytic oxidation of phosphorus using steam |
| DE567543C (en) * | 1931-10-29 | 1933-01-05 | Edouard Urbain Dr | Production of phosphoric acid in ovens for the production of phosphorus |
| SU409957A1 (en) * | 1971-05-05 | 1974-01-05 |
-
1980
- 1980-03-13 DE DE3009732A patent/DE3009732C2/en not_active Expired
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE438178C (en) * | 1924-11-21 | 1926-12-09 | I G Farbenindustrie Akt Ges | Production of phosphoric acid and hydrogen |
| US1732373A (en) * | 1924-11-22 | 1929-10-22 | Ig Farbenindustrie Ag | Catalytically manufacturing phosphoric acid and hydrogen |
| DE431504C (en) * | 1924-11-23 | 1926-07-08 | J G Farbenindustrie Akt Ges | Process for the catalytic production of hydrogen and phosphoric acid |
| DE484568C (en) * | 1927-06-02 | 1929-10-17 | Kuhlmann Ets | Process and device for the catalytic oxidation of phosphorus in the presence of steam and catalysts |
| DE508481C (en) * | 1929-05-03 | 1930-09-27 | Cie Nat Matieres Colorantes | Device for the production of phosphoric acid by catalytic oxidation of phosphorus using steam |
| DE506543C (en) * | 1929-05-29 | 1930-09-05 | Bayerische Stickstoff Werke Ak | Production of phosphorus pentoxide or phosphoric acid and hydrogen |
| DE567543C (en) * | 1931-10-29 | 1933-01-05 | Edouard Urbain Dr | Production of phosphoric acid in ovens for the production of phosphorus |
| SU409957A1 (en) * | 1971-05-05 | 1974-01-05 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1060139C (en) * | 1997-02-25 | 2001-01-03 | 中国科学院化工冶金研究所 | Process for preparing phosphoric acid and phosphate by melting reduction heat method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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