爐窯法脫氟磷酸三鈣的生產工藝的製作方法
2023-07-19 21:08:56 1
專利名稱：：爐窯法脫氟磷酸三鈣的生產工藝的製作方法
技術領域：
：本發明涉及無機化學工業中的磷酸鹽領域，是一種以煤為燃料採用爐窯法生產脫氟磷酸三鈣的生產工藝。在飼料添加劑和磷酸鹽類肥料中，脫氟磷酸三鈣是一個非常重要的品種。按加工方法分類脫氟磷酸三鈣的生產有熔融法和燒結法兩種，已工業化的爐型有旋風爐、迴轉窯和沸騰爐。熔融法是在旋風爐中進行，在高溫、高氣速條件下對磷礦進行熔融脫氟，前蘇聯肥料殺蟲劑研究所(НИУИΦ)和莫斯科動力學院(МЗИ)合作，在江布爾普通過磷酸鈣廠將這一技術工業化。燒結法的脫氟過程是在迴轉窯中完成，操作溫度比旋風爐低300℃左右。美國的西方化學品公司(OccidentelChemicalCorp)等企業則採用沸騰爐法生產脫氟磷酸三鈣。上述工藝共同存在的問題是對燃料要求高，普遍使用天然氣和油，產品成本高。若以煤為燃料，則無法解決煤灰對產品質量的影響。國內於70年代就曾在十餘家發電廠的旋風爐上，以煤為燃料試產過該產品，均解決不了產品質量問題，故停止生產。本發明的目的是提供一種以煤為燃料，在旋風爐中進行煤粉燃燒，使煤灰呈熔融態從旋風爐中分離掉，而將含塵極少的高溫煙氣送入迴轉窯作脫氟熱源，從而生產優質脫氟磷酸三鈣的工藝。本發明的任務是這樣完成的，用磨煤機將煤粉磨至粒度為0.05～4mm，再由給煤機連續加入旋風爐中，經熱交換器予熱至200～500℃的空氣經噴咀以10～200m/s的速度與爐截面成割向或切向噴入爐內，爐內溫度1600℃左右，煤粉在爐內隨空氣旋風式燃燒，煤粉燃燒後產生的灰份在爐壁成熔融狀簿層向出渣口流動，從高溫氣體中分離出來。把1000～1700℃的高溫煙氣作為熱源從旋風爐出口送入迴轉窯中，在有水蒸汽的條件下，於900～1500℃焙燒予先加進的含P2O55～50％磷礦粉及其磷酸、矽石、鈉鹽、石灰石等添加劑，使磷礦脫氟完全，燒結脫氟後的物料經冷卻、磨細、包裝，即為脫氟磷酸三鈣產品。由迴轉窯排出的含氟廢氣溫度約200～1000℃，依次進入餘熱鍋爐和空氣換熱器，回收廢氣中的餘熱，鍋爐產生的蒸汽作磷礦脫氟劑，熱交換器用於旋風爐入爐空氣的予熱。經餘熱回收的廢氣含有HF、SiF4、SO2等有害化合物，在氣體吸收裝置中，用循環水或鹼性液吸收除去這些化合物後再排放。本發明將粉煤在旋風爐內燃燒分離熔渣的特性與迴轉窯反應溫度較低的特點有機的結合起來，把旋風爐作為一種以煤為燃料向迴轉窯提供脫氟反應熱源的裝置。在迴轉窯內脫氟生產脫氟磷酸三鈣，解決了煤作為燃料，降低生產成本，不影響產品質量的問題。本發明對煤種適應性廣、煤質要求不高、能耗低，符合國情，產品質量符合俄羅斯飼料級磷酸三鈣質量標準ΓOCT-23999-80。以下結合實施例對本發明作進一步說明實施例將細度為-100目，發熱值22610KJ/kg的煙煤粉，以500kg/h的速度加入直徑為800mm的旋風爐。同時，用離心風機以65m/s的速度向內噴入400℃左右的熱風，煤粉在爐溫1700℃的爐內燃燒後產生的高溫煙氣送入迴轉窯。旋風爐出口氣體溫度為1400～1500℃，捕渣率≥90％。迴轉窯進口物料由磷礦石、磷酸、矽石等混合組成，主要成份為P2O533.37％，CaO38.92％，F1.95％、灼失17.16％。經1000～1250℃高溫和水蒸氣存在條件下，焙燒40min進行脫氟反應，迴轉窯出料口脫氟磷酸三鈣產品質量見表1表1權利要求1一種爐窯法脫氟磷酸三鈣的生產工藝，其特徵在於煤粉在旋風爐內與高速噴入的熱空氣混合，以旋風方式燃燒，煤中所含灰份呈熔融狀態，沿爐壁移動，從流渣口排出，分離熔渣後1000～1700℃的高溫煙氣，經旋風爐出口送入迴轉窯中作為脫氟反應的熱源焙燒預先加好的磷礦粉及其添加劑，進行脫氟反應，得到產品脫氟磷酸三鈣。2.根據權利要求1所述一種爐窯法脫氟磷酸三鈣的生產工藝，其特徵在於熱空氣溫度為200～500℃，噴入速度為10～200m/s，與旋風爐截面積成切向或割向方式噴入爐內。3.根據權利要求1所述一種爐窯法脫氟磷酸三鈣的生產工藝，其特徵在於迴轉窯內含P2O55～50％磷礦粉及其磷酸、矽石、鈉鹽、石灰石等添加劑，反應溫度為900～1500℃，在有水蒸汽存在的條件下，焙燒20～150min，進行脫氟反應。4.根據權利要求1和3所述一種爐窯法脫氟磷酸三鈣的生產工藝，其特徵在於脫氟反應後的200～1000℃的廢氣，經換熱器和除氟裝置，回收餘熱和進行除氟處理後排放。全文摘要本發明公開了一種爐窯法脫氟磷酸三鈣的生產工藝,以煤為燃料,煤粉在旋風爐內與高速噴入的熱空氣混合,以旋風方式燃燒,煤中灰份呈熔融態排出爐外,分離熔渣後的高溫煙氣作為熱源進入迴轉窯P文檔編號C01B25/00GK1182053SQ96118410公開日1998年5月20日申請日期1996年11月12日優先權日1996年11月12日發明者龔克嶽,李公勝申請人:湖南化工研究院