[发明专利]一种通过添加反应促进剂制备磷酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磷酸生产方法，特别是一种通过添加反应促进剂制备磷酸的方法。

背景技术

磷酸的生产工艺目前有三种。(1)湿法磷酸法，即用硫酸萃取磷矿生成硫酸钙结晶和 磷酸。该法需用高品位磷矿或经选矿的磷精矿，并且必须有硫资源生产硫酸。其最大问题 是磷石膏无法大量再生利用，废弃后造成对环境污染，存在环保问题。(2)电炉黄磷法， 即用电炉生产黄磷，然后用空气燃烧黄磷，使之产生P₂O₅，再经循环酸吸收制高浓度磷酸。 该法酸浓度高，质量好，但电耗高，产品成本高，妨碍了该法推广。(3)窑法磷酸法，用 磷矿与碳质还原剂，硅石(或石灰石)等配成型料，经焙烧反应后，磷矿中磷被还原成磷 蒸汽，并与空气氧化生成P₂O₅，再经水化吸收直接生产高浓度磷酸。该法可利用中低品位 磷矿和煤为原料，生产成本较低，可以与热法，湿法磷酸竞争。窑法磷酸存在反应温度太 高，容易造成炉体腐蚀，及料胚熔融的问题，影响了窑法磷酸的持续生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通过添加反应促进剂制备磷酸的方法，可以降 低反应温度，缩短反应时间，并可在一个较宽的温度范围内保持磷矿高还原率。解决工业 反应器存在的温差问题，并显著降低能耗，解决型料的软融问题，为工业大型化生产打下 基础。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种通过添加反应促进剂制备磷 酸的方法，包括以下步骤：

1)将磷矿粉、硅石、石灰石、碳质、粘结剂、水按照一定的比例混合后压制成型；

2)预热；

3)入窑烧结；

4)在烧结段将磷还原和氧化后经过吸收制得磷酸；

在混合时添加盐类或含氮有机化合物反应促进剂。

所述的入窑烧结步骤中，采用硅法工艺的反应温度为1200-1350℃，反应时间为 0.5-2.5小时。

所述的入窑烧结步骤中，采用钙法工艺的反应温度为1380-1480℃，反应时间为 0.5-2.5小时。

所述的盐类反应促进剂添加量为混料总重量的0.01％-15％。

所述的盐类反应促进剂包括锂盐、钠盐、钾盐，或上述盐类的复盐。

所述的钠盐包括硫酸钠或腐植酸钠。

所述的盐类反应促进剂包括铵盐、铜盐及含氮有机化合物中一种或一种以上的混合 物，或上述盐类的复盐。

所述的铵盐包括氯化铵或腐植酸铵。

所述的含氮有机化合物包括尿素或硫脲。

本发明提供的一种通过添加反应促进剂制备磷酸的方法，通过在在磷矿粉，硅石粉， 碳质还原剂(硅法工艺)中；或在磷矿粉，石灰石粉，碳质还原剂(钙法工艺)中加入 盐类或含氮有机化合物反应促进剂，混合成型。送入窑炉，经预热，升温后升至反应温度。 硅法工艺反应温度是1200-1350℃(传统方法为1300-1400℃)，反应时间0.5-2.5小时。 钙法工艺反应温度是1380-1480℃(传统方法为1500-1600℃)，反应时间0.5-2.5小时。 产生的磷蒸汽经空气氧化和水化吸收后制得高浓度磷酸。采用本发明方法窑气中P₂O₅含量 高，反应温度降低100摄氏度，缩短了反应时间，并可在一个较宽的温度范围内保持磷矿 高还原率。解决了工业反应器存在的温差问题，并显著降低能耗，解决型料的软融问题， 为工业大型化生产打下基础。生产效率高，能耗低，设备投资少。

具体实施方式

在窑法磷酸配料时加入总量的0.01-15％的锂盐，钠盐，钾盐，铵盐，铜盐及含氮有机 化合物中一种或一种以上的混合物，混合后压制成砖或球，于隧道窑中进行还原和氧化反 应生产磷酸，加添加剂后比没有添加剂反应温度降低100度左右。

实施例一：