本发明是关于处理含自燃性元素磷（如P4或P2）物料的一种方法。 含有自燃性元素磷物料的处理与清除，对熟悉本领域的人员很重要，由于含有的元素磷的自燃特性，这类物料易于自燃，因而需要采取严格的措施防止物料与大气中的氧接触（例如用水防护层把物料覆盖起来），下面举出这类含有自燃性元素磷的例子。这种自燃性物料与大气接触会自动着火，由于产生很高的温度，十分难于扑灭，因此按照本发明，尽管在保护的同时用含氧气体与物料接触或喷射物料，在物料上仍需要一个防护的覆盖层（例如用惰性气体，最好是水覆盖）。
例如，对于普通熟练人员来说，安全清除含有极易自燃固态P的废物是一大难题。通常是在贮存罐水防护层的下面发现有这类废物，固体物料常是由后面讲到的易于流动的P淤浆形成，如果这种淤浆放置了一段时间，这种基本上是固态的废物的P含量很高（例如，高于90%以上），清除这种废物地常规的方法是费力的破碎方法，（例如使用风镐），在水防护层下将固体生成物破碎，随后在不与空气接触条件下，在小容器中清除掉。
例如熔炼磷酸盐岩石生产元素磷常常导致含有一定数量的易流动的淤渣生成。这种淤渣由元素磷的液滴或液珠，固体杂质和水组成。生成磷淤渣（例如，P.淤渣）的数量随多种因素而变化，如岩石原料的起始配方，操作条件和熔炼炉的设计结构。含磷淤渣中元素磷的含量按重量计算大约为5%～90%或者更高，生成磷淤渣按重量计算大约为元素磷炉产量的10%～60%，或者更高。
在工艺上大家熟知，生成的淤渣是生产中不希望的副产物，由于淤渣中含有元素磷的有用成分，因此希望有一个处理方法将磷以某种可利用的形式进行回收。如上所述磷有自然的特性这使淤渣副产物变得十分危险，因为将淤渣暴露到空气中能够突然着火酿成火灾，还能造成生命财产的损失。因此在工艺中需要有一种方法，利用此方法可以对淤渣进行处理或是降低它的自燃性和或者是从中回收磷的有用成分。
曾经建议过各种处理含磷淤渣的方法，或者是把其中的磷转化或比较理想的形式，或者是从中回收磷的有用成分。其中有效的是物理的方法，如过滤、蒸馏、搅拌和固化、振动、离心、团固以及类似的方法，文献中也有各种回收或处理淤渣磷的化学新技术。
例如，美国专利No3，084，029披露当少量的分散剂加到淤渣中并把淤渣的PH调到大约等于6时，可以降低淤渣的粘度和粘附性。
美国专利No3，104，952建议把淤渣与磷酸混合在一种非氧化性的气氛中对混合物进行蒸汽蒸馏。
美国专利No3，442，621建议，为了降低淤渣中磷的含量，用铬酸处理淤渣并在酸化剂的存在下使淤渣中的磷凝聚。
美国专利No3，615，218讲到，通过二硫化碳与淤渣混合方法从淤渣中回收磷的有用成分。
上述的每一份美国专利中说明的步骤与本发明使用的步骤有明显的不同。
美国专利No3，436，184建议使用一种氧化剂来降低淤渣的磷含量。虽然这个专利提到可以采用任何氧化剂，但它举出的氧化剂只是化合物或类似的元素，该专利公开并没有明确讲述或明确地建议采用特定类型的处理剂（例如，一种含氧的气体）。而这一点正是本发明的主旨。
最近，苏联专利No697，401，讲到用高温流化床处理含磷淤渣。该专利一般性的讲叙在44～90℃的温度下加热含磷淤渣，同时将一种含氧气体以气泡的方式通入淤渣30～60分钟使其完全混合，然后把生成的组合物在120～180℃的流化床处理1～1.5小时，流化剂的速度为每秒3～5米。这篇资料完全没有提到关于把淤渣层覆盖起来防止与空气中氧的接触的问题。特别与使用含氧气体处理有关的例2，首先用石灰乳中和它的废水产物生产石灰淤渣，然后将其加热并用含氧气体处理。本发明与该专利的不同在于在用一种非燃性流体将含磷物料（没有先被中和）覆盖（例如，用水覆盖层），防止与大气中氧接触的条件下实施本发明。
本发明是关于利用与一种含氧气体接触来处理含自燃性元素磷物料的方法，接触开始时的温度最好为常温，同时又另外用一种非燃性流体（如惰性气体或适当的液体覆盖剂）覆盖物料，防止物料直接与空气接触。本文使用的“含磷物料”这一名词包括前述的自燃性淤渣和含有实质为固体元素磷的产物，以及被装有淤渣或固体废物中元素磷污染了的贮存罐的金属构件，还包括另外的一些物料如被P4污染的泥土，含有P4的水等。它们由于含有元素磷而极易自燃。
一种适当的贮存罐，例如铁路贮罐车或另外的贮罐可以用于存放含有元素磷（例如，P4淤渣或含有基本上是固体P4的物料）的废物层，该废物层用一种合适的覆盖层覆盖着使其中的元素磷与空气隔离，避免发生任何不希望自燃事故。
根据本发明，防止含有元素磷物料与空气中氧接触的合适的覆盖剂是某种非燃性的流体。可以采用惰性气体，如氮气，但是最好是选用一种P2O5能够溶解的非燃性流体，以便能够回收用含氧气气体处理含元素磷物料时所生成的P2O5。水由于价廉而容易得到最为理想，它可起到一种极好的吸热剂的作用，可以耗散掉气体中的氧和物料中元素磷作用时在流体覆盖层下面生成的大量热，P2O5溶于水开始生成稀磷酸溶液，稀磷酸在商业性生产中具有潜在的循环利用的价值。
根据实施本发明的一个较好的方案，放置一个合适的喷射装置与含磷物料层接触，如果可能（当物料层被覆盖时），或放入含磷物料层，控制通过喷射装置的空气或其它含氧气体的量，例如用一个合适的阀门，以便用含氧气体对物料进行处理。被处理物料中P4的含量越高，一般操作人员可能越需要开始时对使用的喷射气体中氧的含量进行稀释或选用较低的气流速度。在开始接触时实际上是在室温条件下进行。换句话说无需进行外部加热。但是按照常规的操作惯例，也可以把P4物料加热到足够高的温度（44.2℃或更高）使物料熔化而具有流动性。
对于实质上只含有P4的那些物料，用来自液氮的氮气和空气混合后形成的一种气流开始喷射可能是比较理想的。随着喷射的进行及物料中元素磷的有用成分在水存在条件下转变成不易自燃的形态（例如，转变为磷水），可以减小氮气流逐渐增加气流的氧含量和/或增大整个气流的流速。采用愈来愈富氧的气流继续喷射，混合气流中的纯氧的量逐渐增大。最后当废物料已经基本上转变成自燃性明显变小的物态时，可以采用比较纯的氧气气流喷射。对于上述基本上是固体的废物物料，已证明按本发明可以把这类物料流化成容易流动的淤渣或泥浆而同时在有水防护层的条件下将元素磷转化成一种基本上无自燃性的物料（例如转变为磷水）。所使用气体中氧的含量可以变动很大（例如从大约1%到100%，决定于被处理的含元素磷物料的特性，覆盖流体层的类型和深度等）。曾经把纯氧有效的用于净化盛P4废料贮罐中的含P4的金属。
在一个实施方案中，在喷射淤渣的同时，可以用一个泵通过管线从罐中抽吸同废物接触的磷水，通过一个管线送到储存罐中去的生成物是稀的磷酸组合物，用一个循环管线能把贮存罐中水罩水平线维持在一个理想的水平上。按照本发明随后可以用荷性碱处理从用氧处理水层中的磷形成的稀磷酸溶液，生成TSP（磷酸三钠）和STPP（三聚磷酸钠）一类的产物。
在本发明的一个实施方案中，曾经发现用太阳光（揭开盛物料贮存罐的顶盖）对水覆盖层下面的含自燃性P4的废物进行预处理是有利的，可以在采用本方法之前部分的降低物料的自燃特性。
本文的附图代表利用一种元素磷淤渣原料生产磷酸装置的示意图。淤渣11装在罐12的一个相应的水覆盖层13的下面，罐12放在充满水的防护器14里，为了防止淤渣渗漏和除去本方法产生的过量燃烧热。喷射器的气体管线15把含氧气体（例如，空气、空气/N2、O2）送到液层13，通过喷射器把氧提供给水覆盖层13下面的淤渣层11。随着处理的进行，结果在液体覆盖层13中产生一种稀的磷酸溶液。通过管线16把稀磷酸溶液抽到循环罐17中，管线18用于把残余的P2O5气体转移到洗气罐19中，在19中再用它们喷射稀酸液层20。可以用管线21把酸液送到贮存。气体用一个合适的纤维水雾分离器洗涤后由23排出。用管线24和25喷洒稀酸使其饱和并进行最后的洗气。
在一个比较理想的实施方案中，喷射器的喷嘴是安装在一个可在罐的中间上下移动的吊杆上，结构材料用高镍不锈钢，喷嘴是带有大量孔眼的圆球，含氧气体从孔眼通过。把一个似帽状的罩安装在球的末段并焊牢，有助于打碎气体通入磷层时生成的气泡，在罩的表面上开一些槽沟。
列举下面的例子对本发明加以说明，举出这些例子仅仅是为了说明的目的，不应看作是对本发明的一种限制方式。
例1
按照本发明处理两个容量为27，506加仑的贮存罐，每个罐装有实质上为固体元素磷的物料（例如，P的含量大约为99%），各种组成如下：大约15%的固体和85%的水。
开始用常压空气通过水覆盖层喷射P物料，逐渐升高压力使喷射器能在大约40psi，流速大约为立方英尺/分的条件下工作6个月。经过这样一段时间后，大约90～95%的淤渣被加工为稀的磷酸溶液。处理后罐中P4和自燃性淤渣的数量是很小的，在没有从罐中迁移走任何物质（不管是液体还是固体）的情况下，只需按天向罐中加入淡水以补充蒸发的损失。
进行接触时P4物料周围的温度大约为30℃，这是因为它们放在室外一个比较热的金属贮罐里，还由于南加里福尼亚州阳光充足的气候。
例2
一个容量为18，270加仑的元素磷贮罐，在使用的35年间聚积了大约4，000加仑基本上为固体P的废物（大约99%P），废物用一个大约为13，700加仑的防护水层覆盖着。通过水层不时地用空气喷射这种不能回收P的物料大约6个月，贮罐侧壁三英尺，带有一个大约可容纳3，300加仑热淤渣的园锥体（大约99%的P）。然后每星期用纯氧喷射处理贮罐大约40小时，处理约4个星期。通过逐渐增加单位时间（分）压缩空气的体积（从20立方英尺增加到120立方英尺），对锥体能够把磷水泵掉并可除掉罐的侧壁而不引起冒烟着火。在去掉前，要求切割成小块（例如，6英寸），并用喷灯烧掉残余的P4污染。利用本发明的步骤，两个人4小时就可以除掉侧壁部分。这样贮存罐仅剩下一个装有淤渣混合物（P含量大约为5%）和大约900加仑的磷水的园锥体。
上文阐明本发明的某些实施方案，不应把它看作是对本发明的一种限制方式。在下面的权利要求书中将规定其保护的范围。