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干馏法液态排渣生产低砷黄磷的工艺及设备
    本发明是一种生产低砷黄磷的工艺技术及设备，属于化工技术领域的范畴。

    本申请入，曾于1997年9月4日提出名称为“改焦炉为制磷炉及干馏法生产低砷磷”的发明专利申请，发明专利申请号为97107667.7；该技术所存在的问题是生产工艺稍显复杂、生产成本相对高，设备投资相对大。

    本发明的目的是，提出一种干馏法液态排渣生产低砷磷的工艺及设备，它是对97107667.7号专利申请的改进及完善，其改磨粉制球烘干入炉为破碎粉料配合入炉，减少了动力消耗，不再用预处理剂稀磷酸，吨磷成本降低，改强力横向推渣(固态)为炉底液态排渣，可减少吨磷入炉总料量三吨以上，提高了干馏室的生产能力，减少了渣中残炭的回收费用，可增加回收磷铁的收入，简化原发明的工艺和设备，使吨磷投资更少，生产成本更低，提高工厂效益和社会效益。

    本发明提出的生产低砷磷的方法是这样构成的：它由备料、制磷工序构成，各料工序是：购进含P2O518％以上磷矿石，含SiO2≥90％的硅石及含固定碳40％以上的各种煤炭，分别粉碎至过-6目筛，按配料比例混合后存入粉料仓，将粉料入炉制磷，为保证磷的还原率和提高渣的流动性，与电炉制磷比较，本技术地配料原则是“偏高硅，编高碳”；即：酸度指标SiO2∶CaO=0.85-0.95，实际用煤量≥(理论用碳量-煤Fc)×105％，所用的配料：当磷矿石中P2O5为18-36.62％，硅石中SiO2≥90％，煤FC为40-80％，黄磷产率为85％对，每吨磷产品的入炉用料量为磷矿石7-16吨，硅石为0.4-2.7吨，煤炭为1.8-3.3吨，制磷工序为：将混合料仓中的粉料加入于馏制磷炉的干馏室中加热，当干馏室中心物料温度达到850℃以前的干馏气(含砷荒煤气)收入于馏制磷炉的低温集气管中、850℃以后的于馏气(含磷炉气)收入高温集气管(10)，送冷凝精制装置，得到含磷≥99.9％，砷≤0.008％(80P.P.M)的低砷黄磷产品，干馏室中心物料温度到1300℃，再加热1小时，全部物料基本呈液态，制磷反应结束。将混合料仓中的粉料加入于馏制磷炉的干馏室中加热，当干馏室中心物料温度达到850℃以前的于馏气(含砷荒煤气)收入干馏制磷炉的低温集气管中、送冷凝分离装置，除去焦油、砷、硫和粉尘后的炼焦煤气送入气桓，850℃以后的干馏气(含磷炉气)收入高温集气管，送冷凝精制装置，得到含磷≥99.9％，砷≤0.008％(80P.P.M)的低砷黄磷产品，分离磷蒸汽后含CO≥90％的磷炉尾气，送尾气净化站除去残磷后送气柜，干馏室中心物料温度到1300℃，全部物料基本呈液态，再加热1小时，制磷反应结束，先关闭该于馏室通向高温集气管(10)的阀门，后打开排渣孔，液态磷渣从排渣沟流入泡渣池，待冷却后从磷铁收集坑中取出磷铁；水淬磷渣中的残碳极少，不必回收，从泡渣池中捞出磷渣作它用。用无烟煤块在煤气发生炉中制备发生炉煤气，送入气柜、与炼焦煤气、磷炉尾气混合后加压送至制磷炉作燃烧室的气源，用碳化硅砌筑干馏室和燃烧室的制磷炉，燃烧室内最高温度控制在1550℃，于馏室顶两端安装的废热锅炉(8)回收荒煤气和磷炉气显热产生的低压蒸气，经分汽缸送用气单位。本发明提出的生产低砷磷的设备是这样构成的：它由炉体和附属设施组成，炉体由N个干馏室(1)、N+1个燃烧室(2)和若干个蓄热室(3)构成，每个于馏室(1)顶部有1-3个加料孔(11)，燃烧室(2)和于馏室(1)并列相间且互不相通，用与砌筑于馏室(1)相同的耐火材料将干馏室(1)的两端封闭，干馏室(1)内两炉墙之间的中部和上部要砌筑两排以上支承砖(26)，每排相邻的两块支承砖(26)之间距离不大于1米，干馏室(1)外墙底部安放护炉铁板(27)，干馏室底(28)要砌筑成1％以上的斜坡、且全炉各干馏室底面倾斜方向一致，燃烧室(2)内用耐火砖隔成若干个立火道(24)，燃烧室(2)通过斜道区(4)与蓄热室(3)连通，蓄热室(3)经废气盘(5)通过炉底两侧各布置的分烟道(6)与总烟道(23)连通，每个干馏室顶部两端各有一个上升管(13)，每个上升管(13)上面安装一台废热锅炉(8)，管道(25)是废热锅炉(8)的气体出口管，将两列废热锅炉分别与低温集气管(9)和高温集气管(10)连通，炉顶正中设有加料车(15)及其运行轨道(19)，每个干馏室底(28)低端的炉头砖上设一个孔径为30-100mm的排渣孔(29)，排渣孔(29)从里向外贯通，每个排渣孔(29)外用耐火材料砌筑一条排渣沟(30)至泡渣池(32)，排渣沟(30)的坡度不小于5％，排渣沟(30)的中后段砌筑一个磷铁收集坑(31)，用氮化硅结合碳化硅砖或碳化硅砖砌筑N个干馏室(1)和N+1个燃烧室(2)或用碳化硅原料浇铸干馏室(1)和燃烧室(2)，能够防止串气，效果更好。

    附图1、2、3、4均为本发明的设备结构示意图，附图5为本发明的工艺流程示意图。

    本发明与原技术方案相比较，改磨粉制球烘干入炉为破碎粉料配合入炉，减少了动力消源，不再用预处理剂稀磷酸，吨磷成本降低了400元以上，改强力横向推渣(固态)为炉底液态排渣，可减少吨磷入炉总料量三吨以上，提高了干馏室的生产能力，减少了渣中残炭的回收费用，可增加回收磷铁的收入，改为粉料入炉，液态排渣，制磷还原剂煤炭不再局限于优质烟煤，拓宽了资源的利用范围，简化了工艺流程和设备，减少了固定资产投资，吨磷投资可节约人民币1000元以上，综上，经测算，生产成本可降低10％，工厂利润可增加20％，其效果十分显著。

    本发明的实施例1、(1)设备：修改66型炼焦炉的设计图纸，用氮化硅结合碳化硅原料浇筑25个干馏室(1)和26个燃烧室(2)，用1号高铝砖砌筑斜道区(4)和蓄热室(3)，干馏室内高0.8m和1.6m处砌筑两排支承砖(26)，同排相邻两块支承砖之间距0.9m，共计13块，将干馏室两端用碳化硅料封闭，不设炉门，推渣车、拦渣车、熄渣车及其轨道等，干馏室底面(28)按3％坡度统一向炉右侧倾斜，其排渣孔(29)孔径为35mm，其外护炉钢板(27)高0.8m，厚20mm，其排渣沟的长、宽、深分别为7m×0.35m×0.45m；排渣沟底坡度为6％，沟内设置的磷铁收集坑(31)容积为0.05m3，坑后端比沟底深0.3m，坑后端距泡渣池(32)2m，燃烧室(2)所用燃气由自产煤气、磷炉尾气和发生炉煤气在气桓中混合而成，燃烧室(2)中燃气最高温度为1650℃；(2)方法：用湖南测阳磷矿(P2O525.18％，SiO221.60％Fe2O34.38％)10.70吨，含SiO297％的硅石0.40吨，含固定碳70％的无烟煤2.00吨，分别粉碎至过-6目筛，经混合后用加料车(15)经加料孔(11)加入于馏室(1)中加热，于馏室中心物料温度850℃以前的干馏气收入低温集气管(9)，送冷凝分离装置，除去焦油，砷、硫及粉尘的煤气送入气桓。850℃以后的干馏气收入高温集气管(10)，送冷凝精制装置，得到含磷≥99.9％，含砷≤80P.P.M的低砷磷产品1000Kg。分离磷蒸汽后含CO≥90％的磷炉尾气，送尾气净化站除去残磷后送气柜。干馏室(1)中物料到1300℃己基本全部呈现液态，再加热1小时，制磷反应结束。关闭该干馏室通向高温集气管的阀门，打开其排渣孔(29)，液态磷渣经排渣沟(30)流入泡渣池(32)。磷渣放完，堵好渣口，又可从加料孔(14)加入配合粉料到于馏室(1)，开始新一轮制磷过程。因比重大而沉积在磷铁收集坑(31)中的磷铁待冷却后取出；本实施例入炉料每吨磷产品约可回收磷铁250KG，其目前售价为每吨1600-2000元；精制磷所用的蒸气，由制磷炉废锅(8)产生并经分汽缸提供，制磷工厂可不设锅炉房，燃烧室(2)所用之燃气由炼焦煤气、磷炉尾气和发生炉煤气在气柜中混合后加压供应，燃烧室(2)中燃气最高温度为1650℃。

    本发明的实施例2(1)设备：修改红旗三号炼焦炉图纸，用碳化硅砖浇铸2×12个于馏室(1)和2×13个燃烧室(2)，将干馏室两端的炉门取消，用碳化硅料封闭，干馏室(1)内两炉墙在高0.5m和1m处砌筑两排支承砖(26)，同排相邻两块支承砖(26)之间距0.9m，其计9块，干馏室底面(28)按3％坡度统一向炉右侧倾斜，其排渣孔(29)孔径为30mm，其外层护炉钢板(27)高0.8m，厚20mm；其排渣沟(30)之长、宽、深为6m×0.3m×0.4m，排渣沟底坡度为6％，沟内设置的磷铁收集坑(31)容积为0.03立方米，坑后端比沟底低0.25m，后端距泡渣池(32)为1.5m。备料工段不再建球磨机，搅拌机、制球机和烘于机，取消97107667.7专利申请设计方案中使用的推渣车、拦渣车、熄渣车及其运行轨道，制磷炉的其余设施与原方案相同；(2)方法：用贵州开阳磷矿(P2O532.53％。SiO27.06％，FeO231.28％)8.28吨，含SiO292.5％的硅石2.64吨，F.C=48％的烟煤2.650吨，分别粉碎至过-6目筛，经混合后用加料车(15)通入加料孔(11)加入干馏室(1)中加热，在其中先炼焦，后制磷、干馏室中心物料温度850℃以前的干馏气收入低温集气管(9)，送冷凝分离装置，除去杂质后的炼焦煤气送入气柜，850℃以后的干馏气收入高温集气管(10)，送黄磷冷凝精制装置，得到的低砷磷产品1000Kg，分离磷蒸汽后的磷炉尾气，送尾气净化站除去残磷后送气桓，干馏室(1)中物料温度到1300℃已基本液化，再加热一小时，制磷反应结束，关闭该干馏室通向高温集气管(10)伐门，打开排渣孔(29)，液态磷渣经排渣沟(30)流入泡渣池(32)，排渣结束，堵好排渣孔(29)，叉可通过加料孔(11)加入配合粉料开始新一循环的制磷过程。待磷铁冷却后，从磷铁收集坑(31)中取出。本实施例中每吨黄磷产品可回收磷铁约110KG，磷精制所用的蒸汽由制磷炉所设的废热锅炉(8)产生，经分汽缸供应，可不设锅炉房，燃烧室(2)所用之燃气由炼焦煤气、磷炉尾气和发生炉煤气在气桓中混合后加压供应，燃烧室(2)中燃气最高温度为1550℃。