黄磷生产工艺简介
黄磷是一种极重要的基础工业原料,主要用于化工、农药等多个领域。黄磷主要用作制赤磷、磷酸及磷化合物原料,还用于农药、灭鼠药等。
黄磷是无色蜡样结晶体,有大蒜样臭味。分子式P4。分子量124.08。相对密度1.82(20℃)。熔点44.1℃。沸点280℃。蒸气相对密度4.3。不溶于水,易溶于脂肪及二硫化碳等有机溶剂。室温下,在空气中能自燃,易氧化成三氧化二磷及五氧化二磷,故常在水中保存。黄磷蒸气遇湿空气可氧化为次磷酸和磷酸。在黑暗中可见淡绿色荧光。
目前我国的总产量居世界首位,共有黄磷生产厂上百家,生产装置主要分布在云南、贵州、四川、湖南四省,云、贵、川三省黄磷生产能力超过全国80%。由于黄磷的生产会消耗大量的能源,并对周围环境带来极大影响,属于高能耗、高污染的产业,所以发达国家将黄磷生产转移到发展中国家。
黄磷的生产工艺较为简单,一般使用电炉法,即将磷矿石、硅石和焦炭按一定比例和粒度放入电炉里,在1000多度的高温下发生分解、还原反应,磷蒸汽与炉尘一起被冷却、漂洗后得到产品,高温炉渣则直接从电炉中排出。
以下详细介绍生产工艺。生产黄磷的原材料为磷矿石、焦炭(白煤)、硅石,俗称三大件原料。
焦炭(白煤)在电炉法生产黄磷中既是还原剂又是导电体;硅石是助溶剂,可以降低炉渣熔点,便于出渣。
磷矿石的主要化学成份为氟磷酸钙,其通式为Ca5F(PO4)3。磷矿石的品位(以P2O5含量表示),要求一般是含P2O5≥28%,Fe2O3<1.5%,CO2<5%,(以上指标均以干基计算,并于进厂时把关)。磷矿石入炉时H2O<2%,粒度为5-35mm。
焦炭(白煤)中固定碳含量一般要求大于80%(以干基计算,并于进厂时把关),且机械强度较好。焦炭(白煤)入炉时H2O<2%,粒度为3-25mm。
硅石含SiO2应大于97%,入炉时粒度为5-35mm。
三种原材料的入炉指标主要是通过破碎、筛分、烘干等达到合格后分别进入不同储仓备用。

电炉法制磷的主要化学反应为:
4Ca5F(PO4)3+21SiO2+30C = 3P4↑+30CO↑+SiF4↑+20CaSiO3
将符合生产工艺要求的磷矿石、硅石和焦炭(白煤),分别由储仓按一定比例分批放出,然后配成均匀的混合料输送至电炉料仓。混合料通过均匀分布的连接电炉体与料仓的七根下料管连续送入密闭微正压电炉内。电炉的三相电极(三根或六根)在其额定功率左右工作,使进入电炉的混合料在1400—1500℃下发生还原反应。生成的炉渣和磷铁定期从炉眼排出,磷铁在渣道处回收,炉渣进入化渣池(或水淬冲渣池),并及时抓起运走。
生成的黄磷、CO、四氟化硅等呈气体(称为炉气)从反应熔区逸出,经过炉内上部连续补充的混合料(称为炉气过滤层)并携带一部分混合料中的机械杂质(这时炉气温度一般降至260℃以下),通过导气管进入串联的三个吸收塔,经浊度较低、温度和压力适宜的循环污水喷淋冷却,黄磷凝聚成液滴与机械杂质一起进入塔底受磷槽中,即为粗磷。粗磷在精制锅中,用蒸汽加热、搅拌、澄清后,在锅底沉积纯磷,之后进入冷凝池,冷却成型后即得产品黄磷,最后再对成品磷进行计量包装。
黄磷尾气,主要成分是CO,有较高的燃值,经常作为燃料(专门黄磷尾气窑炉)回收利用。但由于含有较多杂质,因此给废气处理带来一定的难度,特别是由于烟气中较高含的SO2和NOx导致往往烟囱口出现较长较厚的白色烟羽。
佛山诺亚运用自行研发的大功率等离子体技术和设备,可有效地脱白,及进一步降硫降硝,设备投入较小,运行成本低,颗粒物、硫化物,氮氧化合物均能达到排放标准。

诺亚动态
Noah dynamics
联系方式
佛山诺亚电器有限公司
24小时咨询热线:18902899902 微信同号●钟经理 →(电力设备)
手机1:18902899901 吴经理 →(环保设备)
手机2:13826118387 潘经理 →(环保设备)
E-mail:noah@fsnydq.com
传 真:0757-82800127
网 站:https://www.fsnydq.com
地 址:广东省佛山市禅城区汾江北路91号(原国营佛山变压器厂)

