[发明专利]含有自燃性元素磷物料的处理方法

说明书

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），清除这种废物的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。如上所述磷有自燃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成比较理想的形式，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。