[发明专利]将磷泥输送回炉以回收黄磷的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明与磷的制备有关，特别与从磷泥中回收黄磷有关。

背景技术

磷泥是电炉法生产黄磷产生的废渣之一，通常情况下，每生产1t黄磷副产磷泥150～200kg。磷泥中含有黄磷，必须加以回收以降低黄磷生产成本并保护环境。常见的磷泥回收方法有烧制磷酸和加热提炼黄磷，这些方法会产生大量有害废气，污染环境，损害操作人员健康。为此，人们开发了多种从磷泥中回收黄磷的方法，有许多中国专利申请件，有电热法，例如98114506.X号“电热法黄磷生产中附产泥磷制精磷的工艺方法”、00112966.X号“一种泥磷的回收处理方法”；有真空法，例如99126936.5号“中温真空法处理泥磷提取黄磷”，有化学法，例如02145995.9号“化学法从磷泥中提收黄磷的方法”，还有溶剂法，例如92111925.9号“从磷泥中回收黄磷的方法”、97107627.8号“浸提法磷泥回收黄磷的方法”等。这些方法均有一定回收黄磷的效果，但这些方法有的不能完全消化磷泥，有的不能从根本上改善环境状况，有的需要耗费较多的能量，有的回收成本较高，尚难使人满意。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将磷泥输送回炉以回收黄磷的方法，以达到回收磷泥中的黄磷、降低生产成本，又减少废渣排放、保护生态环境，同时降低劳动强度、保护工人健康的目标。

本发明的又一目的在于提供一种将磷泥输送回炉以回收黄磷的装置，以满足本发明方法的工艺需要。

发明人通过长期观察研究，认识了磷泥的性质和黄磷电炉的特性：(1)磷泥中含磷量为28％～32％，当其温度在60℃以上时流动性较好，但必须保持在水中，露出水面会自燃；(2)磷泥比重在1.42～1.58之间，能在水中自然沉降，且不溶于水；(3)磷泥在隔绝空气的环境中不会自燃；(4)黄磷电炉生产是在微正压条件下进行的，炉内物料温度一般在160～200℃左右，且炉内空间容量大。根据这些特点可以认定将脱去大部分水的磷泥送入黄磷电炉内，炉内压力增加不大，炉温不会明显下降，而磷泥中的黄磷则随磷矿一起在电炉内挥发，增加产品产量；连续不断地添加磷泥，就可以将磷泥全部消化，脱去黄磷的泥则随炉渣排入渣池。因此，发明人所发明的将磷泥输送回炉以回收黄磷的方法是将磷泥脱水干化后送入黄磷电炉顶上的磷矿料仓的下料管内，与磷矿一起进入黄磷电炉。

具体的方法包括：

①采用液下泵将含水的磷泥泵入高位磷泥贮槽，含水磷泥在该贮槽内停留2～4小时进行自然沉降使水和磷泥分层，废气则从排空管送到炉前烟管排出；

②磷泥在干化罐中被电机驱动的挤压板挤压脱水，脱出的水及时被抽水泵抽出；

③开启干化罐下料管的阀门将含水量低的干磷泥放入螺旋输送机，螺旋输送机即将干磷泥送到磷电炉顶上的磷矿料仓的中心下料管内，与磷矿一起被电炉冶炼，磷泥中的黄磷则随磷矿一起在电炉内挥发成为产品黄磷，脱去黄磷的泥则随炉渣排入渣池。

发明人所发明的装置由高位磷泥贮槽、干化罐和螺旋输送机组成，其中，高位磷泥贮槽通过下料管与干化罐连接，下料管上有阀门用来控制磷泥的流量；干化罐又通过下料管与螺旋输送机的一端连接，下料管上有阀门用来控制含水量低的干磷泥的流量；螺旋输送机的另一端直接接入磷电炉顶上的磷矿料仓的中心下料管内。

上述高位磷泥贮槽设计为漏斗形，贮槽有蒸汽夹套保温层，其上部有废气排空管、含水磷泥进料管和水溢流管。

上述干化罐是隔绝空气的密闭容器，其顶部有通过电机驱动的挤压板和抽水泵，磷泥在其中被挤压脱水，脱出的水及时被抽水泵抽出罐外。

上述螺旋输送机由配套的电动机驱动，其干磷泥进口端低于出口端，尽量减少入炉干磷泥带的水分。

上述磷矿料仓的下料管内还安装有插板阀，用来控制磷矿下料量。

本发明可以完全消化副产物磷泥，既能回收磷泥中的黄磷、降低生产成本，又能减少废渣排放、保护生态环境，同时降低劳动强度、保护工人健康，装置操作方便、安全，适用于各种规模的黄磷生产企业。

附图说明

附图为本发明装置的结构示意图。图中1为高位磷泥贮槽，2为贮槽下料管的阀门，3为干化罐，4为干化罐下料管的阀门，5为螺旋输送机，6为插板阀，7为中心下料管，8磷矿料仓，9为黄磷电炉，10为含水磷泥进料管，11为溢流管，12为排空管，13为电动机，14为减速箱，15为挤压板，16为抽水泵。

具体实施方式