[发明专利]黄磷循环清洁生产的DCS控制保护系统

说明书

技术领域

本发明涉及磷化工领域，尤其涉及一种黄磷循环清洁生产的DCS控制保护系统。

背景技术

黄磷又名白磷，在工业上用黄磷制备高纯度的磷酸及磷酸盐。利用黄磷易燃产生烟(P₄O₁₀)和雾(P₄O₁₀)与水蒸气形成H₃PO₄等雾状物质，在军事上常用来制烟幕弹、燃烧弹。还可用黄磷制造赤磷(红磷)、三硫化四磷(P₄S₃)、有机磷酸酯、燃烧弹、洗涤剂、农药等。

国内现有的黄磷主要用电炉法制取，用磷矿、焦丁(兰炭或白煤)和外加硅石按配比在电炉内制取。其中，外加硅石主要用于助熔剂参与碳还原磷酸盐的反应，主要反应为SiO₂与磷矿石分解生成的Ca0生成易熔的偏硅酸钙(CaSiO₃)。电炉热法制黄磷，能耗高，成本高，附加值低，产品单一，污染严重。而磷又是重要的生命元素，日常生活和国民经济必需产品。如何降低生产能耗和成本，减少污染，提高尾气、炉渣热能的综合利用率，增加附加值是黄磷行业苦苦追求的目标。并且黄磷、电石等冶金、化工尾气，大都直接以火炬燃烧外排，资源利用率低，环保问题突出。

为解决黄磷生产能耗高、环境污染严重、资源综合利用率低，循环清洁产业链配套不完整的问题，本发明人先后公开了以下七项发明专利：

1、中国专利CN 105197901 A公开了《含钾磷矿制备黄磷、钾盐、碳酸钠和氧化铝的节能方法》。该方法包括：将含钾磷矿和焦丁加入黄磷电炉反应制得含P₂炉气；对所述炉气进行水洗后再收集粗磷，精制以制得优质黄磷；黄磷熔渣经水淬后去除炉渣并溶出KAlO₂，经由过滤、加入CO₂后沉淀出Al(OH)₃并获得水淬滤液。其中，Al(OH)₃经控温转换制得Al₂O₃，前述水淬滤液经由结晶分离、干燥，从而制得K₂CO₃和Na₂CO₃。本发明解决了传统电热法黄磷电炉用含钾磷矿生产黄磷反应复杂，效率低，炉矿不稳定，效益差等系列问题，并与传统的钾长石烧结法、高温熔融法、水热法、高炉冶炼法和低温分解法制备K₂CO₃相比，能够大大降低能耗、物耗和生产成本，提高了产品利润空间，同时减少了环境污染。

2、中国专利CN 105197902 A公开了《含钾磷矿制备黄磷、钾盐、氧化铝、分子筛、矿渣水泥和建筑型材的循环清洁生产方法》。该方法利用两条路线，路线一：含钾磷矿与焦丁用电热法生产优质黄磷。黄磷熔渣经水淬，溶出KAlO₂，经过滤、通入CO₂，沉淀出Al(OH)₃并制得第一滤液。Al(OH)₃经控温转换制得Al₂O₃。路线二：将钾长石粉与Na₂CO₃混合均匀，用黄磷尾气煅烧后用水浸取，通入CO₂沉淀出硅铝胶体和制得第二滤液。将第一、第二滤液进行结晶、干燥，制得K₂CO₃和Na₂CO₃。Na₂CO₃返回路线二循环利用。一部分未经沉淀的硅铝胶体和滤液经由调整其K₂O、Na₂O、SiO₂、Al₂O₃的含量，然后进行水热晶化反应，从而获得分子筛；所述沉淀出的硅铝胶体与黄磷炉渣混合，以用于制备矿渣水泥和/或建筑型材。