專利名稱：磷精礦粉造球生產(chǎn)黃磷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種黃磷的加工方法，具體的說是一種磷精礦粉造球生產(chǎn)黃磷的制備 方法。
背景技術(shù)：
黃磷是制造赤磷、磷酸、五氧化二磷、三氯化磷、五硫化二磷、三氯硫磷和磷的其他 化合物，可用于干燥劑、農(nóng)藥、香料、染料、磷酸酯等有機(jī)合成工業(yè)，在機(jī)械、紡織和國防工業(yè) 等多個領(lǐng)域均有應(yīng)用，而目前的黃磷加工均以磷礦石為主要原料，在與焦炭、硅石混合破碎 后，再經(jīng)電爐生產(chǎn)出黃磷，由于礦石破碎后大小不勻和有害碳酸鹽含量過高，導(dǎo)致吸收熱能 分解不勻，使之電耗和原料損耗過大，加熱過程中化學(xué)反應(yīng)時間長、產(chǎn)能低、成本過大，特別 是在破碎和加熱過程中，粉塵和一氧化碳排放嚴(yán)重，現(xiàn)在的黃磷加工生產(chǎn)企業(yè)已成為我國 的高耗能、高排放、高污染三高的企業(yè)，是當(dāng)前重點整頓企業(yè)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述存在的技術(shù)上不足，提供一種磷精礦粉造球生產(chǎn)黃磷 的制備方法。利用選礦過程中產(chǎn)生的磷精礦粉，通過粘結(jié)劑制作成大小均勻的復(fù)合球團(tuán)，經(jīng) 干燥后通過電爐制為黃磷成品。具有產(chǎn)能高、耗能低和減少原材料消耗、成本成倍下降的特
點ο本發(fā)明包括磷精礦粉、焦炭粉、硅石粉和粘結(jié)劑所需的原料腐植酸及氫氧化納，所 采用的技術(shù)方案在于原料組分以每生產(chǎn)IOOOKg黃磷成品，所需的重量計算如下磷精礦粉7100 ^8500Kg
焦炭粉1800 ^2000Kg
硅石粉1800 ^3300Kg
腐植酸130Kg
氫氧化納65Kg本發(fā)明具體制備方法分以下步驟進(jìn)行步驟1 按生產(chǎn)IOOOKg黃磷成品所需的組分按配方重量一起放入球磨機(jī)潤磨并混 合均勻；步驟2 將腐植酸和氫氧化納混合后加入清水五倍攪拌均勻，即1000Kg升溫至 90 98°C，成為粘結(jié)劑待用；步驟3 將潤磨混合后的半成品送入雙軸攪拌機(jī)加入粘結(jié)劑攪拌均勻；步驟4 將上述半成品放入攪籠式輸送器輸送到壓球成球機(jī)加工為大小均勻的復(fù) 合球團(tuán)；步驟5 將加工好的復(fù)合球團(tuán)送入造球圓盤，滾動拋光；步驟6 將拋光好的復(fù)合球團(tuán)送入鏈板干燥機(jī)進(jìn)行干燥處理，干燥后的含水率 (0. 5%，固結(jié)后的承壓強(qiáng)度彡200Kg ；
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步驟7 將干燥后的復(fù)合球團(tuán)放入振動篩，篩濾出粉塵；步驟8 將步驟6半成品經(jīng)漏斗式提料機(jī)送入耐高溫材料制作的容器內(nèi)，再經(jīng)熱風(fēng) 爐通過熱風(fēng)保持干燥；步驟9 將保持干燥的半成品，送入黃磷電爐中制成為黃磷成品。上述配方中的磷精礦粉其五氧化二磷含量> 32%，焦炭粉的固定炭含量> 80%, 硅石粉的二氧化硅含量> 99%。在制備方法中步驟4中的所述的加工為復(fù)合球團(tuán)，其球團(tuán)的直徑為20mm。步驟6中的干燥處理，其鏈板干燥機(jī)的溫度分為四段，一段為50°C、二段100°C、三 段 150°C、四段 300°C。本發(fā)明所通過上述技術(shù)方案，利用了選礦產(chǎn)生的磷精礦粉，通過粘結(jié)劑經(jīng)壓球成 型為復(fù)合球團(tuán)，由于大小均勻一致，磷礦粉有害碳酸鹽雜質(zhì)含量低且無粉塵，在送入電爐中 加熱時，熱能可以充分均勻的滲透到內(nèi)層，化學(xué)反應(yīng)速度快，使之爐氣壓力穩(wěn)、磷泥少、爐料 不易結(jié)殼和塌料，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，產(chǎn)能按萬噸爐/年計算，每小時可產(chǎn)3000Kg成品，比傳 統(tǒng)技術(shù)每小時IOOOKg提高工效2倍左右，電耗由原來的每噸黃磷16000 20000Kw/h，下降 到10000 13000Kw/h，原材料消耗由原16 18噸生產(chǎn)1噸，下降到10噸左右生產(chǎn)1噸 成品，生產(chǎn)成本由原14000元/噸下降到8000元/噸左右，且廢渣中的五氧化磷含量由原 2. 5%下降到0. 5%左右，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一氧化碳排放由原來2500 3000m3/噸，下降 到1500 2000m3/噸，同時，通過本技術(shù)方案，電爐的電極使用不易損壞，爐料入爐后熔融 時間短，具有產(chǎn)量高、成本低、耗能少和減少污染排放的顯著效果，非常符合我國現(xiàn)行的黃 磷加工企業(yè)整頓的產(chǎn)業(yè)政策，是今年黃磷生產(chǎn)必用的先進(jìn)技術(shù)。
具體實施例方式實施例1 以生產(chǎn)黃磷成品300kg備料如下磷精礦粉2130Kg、焦炭粉540Kg、硅石 粉750Kg，粘結(jié)劑所需的原料腐植酸39Kg、氫氧化納19. 5Kg。上述原料中磷精礦粉的五氧化二磷含量為35%，焦炭粉中的固定炭含量為 84%，硅石粉的二氧化硅含量為99%。制備方法如下步驟1 將組分原料一起放入球磨機(jī)潤磨并混合均勻；步驟2 在上述加工生產(chǎn)過 程中所用的粘結(jié)劑，是采用配方中的腐植酸與氫氧化納混合后加入清水5倍Kg，攪拌均勻， 再加熱到92°以上時獲得；步驟3 將潤磨后的半成品送入雙軸攪拌機(jī)，加入粘結(jié)劑攪拌均 勻；步驟4 將上述半成品放入攪籠式輸送器輸送到壓球成球機(jī)加工成大小均勻的復(fù)合球 團(tuán)；步驟5 將加工好的復(fù)合球團(tuán)放入造球圓盤，滾動拋光；步驟6 將拋光后的復(fù)合球團(tuán)送 入鏈板干燥機(jī)進(jìn)行干燥處理，經(jīng)檢驗含水率為0. 4%，固結(jié)后的承壓強(qiáng)度為220Kg ；步驟7 將干燥后的復(fù)合球團(tuán)放入振動篩，篩濾出粉塵；步驟8 將上述半成品經(jīng)漏斗式提料機(jī)送入 耐高溫材料制作的盒體內(nèi)，再通過熱風(fēng)爐吹入熱風(fēng)使其保持干燥；步驟9 將保持干燥的半 成品，送入黃磷電爐中制成黃磷成品300Kg。步驟4中所加工的復(fù)合球團(tuán)，其球團(tuán)的直徑為大小均勻，直徑為20mm的球體。步驟6中的干燥處理，其鏈板干燥機(jī)的溫度分為四段設(shè)置，其中，一段為50°C、二
4段100°C、三段150°C、四段300°C，通過四段由低到高的溫度設(shè)置，使復(fù)合球團(tuán)逐步升溫干 燥，使之固結(jié)強(qiáng)度穩(wěn)定，承壓強(qiáng)度在210Kg。實施例2 以生產(chǎn)黃磷成品500kg備料如下磷精礦粉4250Kg、焦炭粉950Kg、硅石 粉1650Kg，粘結(jié)劑所需的原料腐植酸65Kg、氫氧化納32. 5Kg。上述原料中磷精礦粉的五氧化二磷含量為32%，焦炭粉中的固定炭含量為 84%，硅石粉的二氧化硅含量為99%。制備方法如下步驟1 將組分原料一起放入球磨機(jī)潤磨并混合均勻；步驟2 在上述加工生產(chǎn)過 程中所用的粘結(jié)劑，是采用配方中的腐植酸與氫氧化納混合后加入清水5倍Kg，攪拌均勻， 再加熱到92°以上時獲得；步驟3 將潤磨后的半成品送入雙軸攪拌機(jī)，加入粘結(jié)劑攪拌均 勻；步驟4 將上述半成品放入攪籠式輸送器輸送到壓球成球機(jī)加工成大小均勻的復(fù)合球 團(tuán)；步驟5 將加工好的復(fù)合球團(tuán)放入造球圓盤，滾動拋光；步驟6 將拋光后的復(fù)合球團(tuán)送 入鏈板干燥機(jī)進(jìn)行干燥處理，經(jīng)檢驗含水率為0. 5%，固結(jié)后的承壓強(qiáng)度為200Kg ；步驟7 將干燥后的復(fù)合球團(tuán)放入振動篩，篩濾出粉塵；步驟8 將上述半成品經(jīng)漏斗式提料機(jī)送入 耐高溫材料制作的盒體內(nèi)，再通過熱風(fēng)爐吹入熱風(fēng)使其保持干燥；步驟9 將保持干燥的半 成品，送入黃磷電爐中制成黃磷成品500Kg。步驟4中所加工的復(fù)合球團(tuán)，其球團(tuán)的直徑為大小均勻，直徑為20mm的球體。步驟6中的干燥處理，其鏈板干燥機(jī)的溫度分為四段設(shè)置，其中，一段為50°C、二 段100°C、三段150°C、四段300°C，通過四段由低到高的溫度設(shè)置，使復(fù)合球團(tuán)逐步升溫干 燥，使之固結(jié)強(qiáng)度穩(wěn)定，承壓強(qiáng)度在210Kg。實施例3 以生產(chǎn)黃磷成品1500kg備料如下磷精礦粉12000Kg、焦炭粉2850Kg、 硅石粉3900Kg，粘結(jié)劑所需的原料腐植酸195Kg、氫氧化納97. 5Kg。上述原料中磷精礦粉的五氧化二磷含量為33%，焦炭粉中的固定炭含量為 85%，硅石粉的二氧化硅含量為99. 5%。制備方法如下步驟1 將組分原料一起放入球磨機(jī)潤磨并混合均勻；步驟2 在上述加工生產(chǎn)過 程中所用的粘結(jié)劑，是采用配方中的腐植酸與氫氧化納混合后加入清水5倍Kg，攪拌均勻， 再加熱到92°以上時獲得；步驟3 將潤磨后的半成品送入雙軸攪拌機(jī)，加入粘結(jié)劑攪拌均 勻；步驟4 將上述半成品放入攪籠式輸送器輸送到壓球成球機(jī)加工成大小均勻的復(fù)合球 團(tuán)；步驟5 將加工好的復(fù)合球團(tuán)放入造球圓盤，滾動拋光；步驟6 將拋光后的復(fù)合球團(tuán)送 入鏈板干燥機(jī)進(jìn)行干燥處理，經(jīng)檢驗含水率為0. 45%，固結(jié)后的承壓強(qiáng)度為250Kg ；步驟7 將干燥后的復(fù)合球團(tuán)放入振動篩，篩濾出粉塵；步驟8 將上述半成品經(jīng)漏斗式提料機(jī)送入 耐高溫材料制作的盒體內(nèi)，再通過熱風(fēng)爐吹入熱風(fēng)使其保持干燥；步驟9 將保持干燥的半 成品，送入黃磷電爐中制成黃磷成品1500Kg。步驟4中所加工的復(fù)合球團(tuán)，其球團(tuán)的直徑為大小均勻，直徑為20mm的球體。步驟6中的干燥處理，其鏈板干燥機(jī)的溫度分為四段設(shè)置，其中，一段為50°C、二 段100°C、三段150°C、四段300°C，通過四段由低到高的溫度設(shè)置，使復(fù)合球團(tuán)逐步升溫干 燥，使之固結(jié)強(qiáng)度穩(wěn)定，承壓強(qiáng)度在210Kg。實施例4 以生產(chǎn)黃磷成品2000kg備料如下磷精礦粉16800Kg、焦炭粉3700Kg、硅石粉6000g，粘結(jié)劑所需的原料腐植酸260Kg、氫氧化納130Kg。上述原料中磷精礦粉的五氧化二磷含量為32%，焦炭粉中的固定炭含量為 82%，硅石粉的二氧化硅含量為99%。制備方法如下步驟1 將組分原料一起放入球磨機(jī)潤磨并混合均勻；步驟2 在上述加工生產(chǎn)過 程中所用的粘結(jié)劑，是采用配方中的腐植酸與氫氧化納混合后加入清水5倍Kg，攪拌均勻， 再加熱到92°以上時獲得；步驟3 將潤磨后的半成品送入雙軸攪拌機(jī)，加入粘結(jié)劑攪拌均 勻；步驟4 將上述半成品放入攪籠式輸送器輸送到壓球成球機(jī)加工成大小均勻的復(fù)合球 團(tuán)；步驟5 將加工好的復(fù)合球團(tuán)放入造球圓盤，滾動拋光；步驟6 將拋光后的復(fù)合球團(tuán)送 入鏈板干燥機(jī)進(jìn)行干燥處理，經(jīng)檢驗含水率為0. 4%，固結(jié)后的承壓強(qiáng)度為240Kg ；步驟7 將干燥后的復(fù)合球團(tuán)放入振動篩，篩濾出粉塵；步驟8 將上述半成品經(jīng)漏斗式提料機(jī)送入 耐高溫材料制作的盒體內(nèi)，再通過熱風(fēng)爐吹入熱風(fēng)使其保持干燥；步驟9 將保持干燥的半 成品，送入黃磷電爐中制成黃磷成品2000Kg。步驟4中所加工的復(fù)合球團(tuán)，其球團(tuán)的直徑為大小均勻，直徑為20mm的球體。步驟6中的干燥處理，其鏈板干燥機(jī)的溫度分為四段設(shè)置，其中，一段為50°C、二 段100°C、三段150°C、四段300°C，通過四段由低到高的溫度設(shè)置，使復(fù)合球團(tuán)逐步升溫干 燥，使之固結(jié)強(qiáng)度穩(wěn)定，承壓強(qiáng)度在210Kg。實施例5 以生產(chǎn)黃磷成品3000kg備料如下磷精礦粉22500Kg、焦炭粉5850Kg、 硅石粉6200Kg，粘結(jié)劑所需的原料腐植酸390Kg、氫氧化納195Kg。上述原料中磷精礦粉的五氧化二磷含量為35%，焦炭粉中的固定炭含量為 85%，硅石粉的二氧化硅含量為99%。制備方法如下步驟1 將組分原料一起放入球磨機(jī)潤磨并混合均勻；步驟2 在上述加工生產(chǎn)過 程中所用的粘結(jié)劑，是采用配方中的腐植酸與氫氧化納混合后加入清水5倍Kg，攪拌均勻， 再加熱到92°以上時獲得；步驟3 將潤磨后的半成品送入雙軸攪拌機(jī)，加入粘結(jié)劑攪拌均 勻；步驟4 將上述半成品放入攪籠式輸送器輸送到壓球成球機(jī)加工成大小均勻的復(fù)合球 團(tuán)；步驟5 將加工好的復(fù)合球團(tuán)放入造球圓盤，滾動拋光；步驟6 將拋光后的復(fù)合球團(tuán)送 入鏈板干燥機(jī)進(jìn)行干燥處理，經(jīng)檢驗含水率為0. 5%，固結(jié)后的承壓強(qiáng)度為230Kg ；步驟7 將干燥后的復(fù)合球團(tuán)放入振動篩，篩濾出粉塵；步驟8 將上述半成品經(jīng)漏斗式提料機(jī)送入 耐高溫材料制作的盒體內(nèi)，再通過熱風(fēng)爐吹入熱風(fēng)使其保持干燥；步驟9 將保持干燥的半 成品，送入黃磷電爐中制成黃磷成品3000Kg。步驟4中所加工的復(fù)合球團(tuán)，其球團(tuán)的直徑為大小均勻，直徑為20mm的球體。步驟6中的干燥處理，其鏈板干燥機(jī)的溫度分為四段設(shè)置，其中，一段為50°C、二 段100°C、三段150°C、四段300°C，通過四段由低到高的溫度設(shè)置，使復(fù)合球團(tuán)逐步升溫干 燥，使之固結(jié)強(qiáng)度穩(wěn)定，承壓強(qiáng)度在210Kg。本發(fā)明在加工過程中所涉及的各種設(shè)備均為常規(guī)設(shè)備，其中步驟8中所述的耐高 溫材料制作的容器，可采用金屬材料或水泥混凝土材料加工，并在容器的四周設(shè)置分布均 勻的多個小孔，由此可讓熱風(fēng)爐吹出的熱風(fēng)能夠由小孔進(jìn)入容器內(nèi)，使內(nèi)裝的復(fù)合球團(tuán)能 保持干燥，在本發(fā)明中，所述粘結(jié)劑，粘結(jié)強(qiáng)度高，但在生產(chǎn)過程中，很易吸收空氣中的水份，為了保持半成品的干燥程度，有利進(jìn)入電爐加熱時能夠確保各項質(zhì)量指標(biāo)，為此必須在 進(jìn)入電爐前，對半成品采用熱風(fēng)方式保持干燥。 在具體實施本發(fā)明技術(shù)方案時，所述原料的組分配比取值，可視各地磷精礦粉中 的五氧化二磷的含量多少進(jìn)行各種配值，即如果磷精礦粉的五氧化二磷和二氧化硅含量 較高，硅石粉配比可調(diào)低，而焦炭粉主要考慮其固定炭的含量多少進(jìn)行數(shù)值調(diào)整，如果含量 較低，則要調(diào)高配比量，由此可保證熱能在滲透時，能將磷精粉中的五氧化二磷被碳快速還 原成元素磷，各種原料的配值，可在本發(fā)明的數(shù)值范圍根據(jù)上述配值方法任意取值，均可達(dá) 到本發(fā)明的目的和效果。
權(quán)利要求
一種磷精礦粉造球生產(chǎn)黃磷的制備方法，包括磷精礦粉、焦炭粉、硅石粉和粘結(jié)劑所需的原料腐植酸及氫氧化納，其特征在于以每生產(chǎn)1000Kg黃磷成品所需的原料重量組分如下磷精礦粉7100～8500Kg焦炭粉 1800～2000Kg硅石粉 1800～3300Kg腐植酸 130Kg氫氧化納65Kg制備方法如下步驟1按生產(chǎn)1000Kg黃磷成品所需的組分按配方重量一起放入球磨機(jī)潤磨并混合均勻；步驟2將腐植酸和氫氧化納混合后加入清水五倍攪拌均勻，即1000Kg升溫至90～98℃，成為粘結(jié)劑待用；步驟3將潤磨混合后的半成品送入雙軸攪拌機(jī)加入上述粘結(jié)劑攪拌均勻；步驟4將上述半成品放入攪籠式輸送器輸送到壓球成型機(jī)加工為大小均勻的復(fù)合球團(tuán)；步驟5將加工好的復(fù)合球團(tuán)送入造球圓盤，進(jìn)行滾動拋光；步驟6將拋光好的復(fù)合球團(tuán)送入鏈板干燥機(jī)進(jìn)行干燥處理，干燥后的含水率≤0.5％，固結(jié)后的承壓強(qiáng)度≥200Kg；步驟7將干燥后的復(fù)合球團(tuán)放入振動篩，篩濾出粉塵；步驟8將步驟6半成品經(jīng)漏斗式提料機(jī)送入耐高溫材料制作的容器內(nèi)，再通過熱風(fēng)爐經(jīng)熱風(fēng)保持干燥；步驟9將保護(hù)干燥的半成品，送入黃磷電爐中制成為黃磷成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷精礦粉造球生產(chǎn)黃磷的制備方法，其特征在在于所述配 方中的磷精礦粉其五氧化二磷含量> 32%，焦炭粉的固定炭含量> 80%，硅石粉的二氧化 硅含量> 99%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷精礦粉造球生產(chǎn)黃磷的制備方法，其特征在在于步驟4 中所述的加工為復(fù)合球團(tuán)，其球團(tuán)的直徑為20mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磷精礦粉造球生產(chǎn)黃磷的制備方法，其特征在在于步驟6 中的干燥處理，其鏈板干燥機(jī)的溫度分為四段，一段為50°C、二段100°C、三段150°C、四段 300 "C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磷精礦粉造球生產(chǎn)黃磷的制備方法，以生產(chǎn)1000Kg黃磷原料組分為磷精礦粉7100～8500Kg、焦炭粉1800～2000Kg、硅石粉1800～3300Kg、腐植酸130Kg、氫氧化納65Kg，制備方法為將配方組分一起經(jīng)球磨機(jī)潤磨加入由腐植酸和氫氧化納組合制成的粘結(jié)劑攪拌均勻，經(jīng)壓球成球機(jī)加工為復(fù)合球團(tuán)，并經(jīng)鏈板干燥機(jī)干燥處理，送入黃磷電爐中制成黃磷成品，本發(fā)明充分利用了粉磷礦石和低品位磷礦石，通過選礦得到的磷精礦粉經(jīng)粘結(jié)劑生產(chǎn)為球團(tuán)由電爐制為黃磷，與現(xiàn)在磷礦石制磷相比，成本下降1倍，一氧化碳排放減少35％左右，電耗下降40％左右，產(chǎn)能提高2倍，且用料減少近40％，是解決當(dāng)前我國黃磷生產(chǎn)高耗能、高排放、高污染現(xiàn)狀的極好加工方法。
文檔編號C01B25/027GK101973536SQ20101029161
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者劉敬濤, 張興華 申請人:張興華