專利名稱：一種降低窯法磷酸高鈣配方反應(yīng)溫度和加速反應(yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及窯法磷酸生產(chǎn)、特別是采用添加礦物活化劑降低窯法磷酸高鈣配方反 應(yīng)溫度和加速反應(yīng)的方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工業(yè)化生產(chǎn)磷酸的主要方法以下幾種(1)以黃磷為原料，經(jīng)氧化燃燒、水合吸收 制取磷酸；該方法制得的產(chǎn)品質(zhì)量好、濃度高但其原料生產(chǎn)需消耗大量的電能和中高品位 的磷礦，能耗高、成本高，常規(guī)稱為熱法磷酸。(2)用硫酸分解磷礦制取磷酸；該方法生產(chǎn) 成本相對較低，但需要消耗大量的硫酸和優(yōu)質(zhì)磷礦石，產(chǎn)品質(zhì)量差，酸濃度低，一般只用于 生產(chǎn)肥料，難以滿足工業(yè)磷酸鹽生產(chǎn)用酸要求。而且以上兩種生產(chǎn)方法均有大量的固體廢 渣排放，給環(huán)境造成很大壓力。(3)新的窯法磷酸生產(chǎn)工藝，該方法用碳作還原劑直接還 原中低品位磷礦制取磷酸。窯法磷酸一般采用兩種原料配方，高硅配方(常規(guī)指配方中 CaO Si02的分子比為1 2 5)添加硅石做助劑，還原反應(yīng)溫度低僅1300 1350°C，生 產(chǎn)容易實現(xiàn)，一直受到大家的重視，研究成果最多，但我國鈣質(zhì)和硅鈣質(zhì)磷礦占60%以上， 目前在開采的磷礦石多屬這類磷礦，原礦含鈣量高含硅量低，高硅配方需加入大量的硅石， 所以進窯原料五氧化二磷含量低，單位窯容積產(chǎn)量小，能耗大，渣量大，且殘渣實際只能二 次開發(fā)作建筑磚等建筑材料，因其經(jīng)濟性差固沒有成功推行產(chǎn)業(yè)化。窯法磷酸的高鈣配方 (常規(guī)指配方中CaO Si02的分子比為2 8 1)，適應(yīng)我國磷礦特點，無需再加入硅石， 進窯原料五氧化二磷含量高，單位窯容積產(chǎn)量大，能耗小，渣量小，且殘渣可真正做成水泥 和水泥熟料，但因物料還原反應(yīng)溫度高達1450 1520°C，生產(chǎn)難于實現(xiàn)，設(shè)備材料難于解 決；且為了確保物料在還原反應(yīng)溫度下不軟融，一般把氧化鈣的量配成二氧化硅量的6倍 以上，故仍需添加一定量的石灰石，生產(chǎn)能耗高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有窯法生產(chǎn)磷酸的主要方法存在的不足而提供 一種降低窯法磷酸高鈣配方反應(yīng)溫度和加速反應(yīng)的方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種降低窯法磷酸高鈣配方反應(yīng)溫度和加速反應(yīng)的方法，本發(fā)明的特征在于在 窯法磷酸高鈣配方中按總物料重量百分比的0. 5% 12%加入礦物活化劑。本發(fā)明加入的礦物活化劑可以為氟鹽、磷酸、氯化物、硫、硫化物、硫酸、硫酸鹽的 一種或一種以上的混合物；當(dāng)加入的礦物活化劑為一種以上的混合物時，其各礦物活化劑 之間的比例為任意。本發(fā)明加入的礦物活化劑為氟鹽、磷酸、氯化物、硫、硫化物、硫酸、硫酸鹽中的任
意三種混合物。本發(fā)明在窯法磷酸高鈣配方中，配料時按總物料的0. 5% 12%加入礦物活化 劑，共同混合均勻制成料坯再用于窯法磷酸生產(chǎn)。該礦物活化劑為氟鹽、磷酸、氯化物、硫、硫化物、硫酸、硫酸鹽(如石膏、磷石膏、重晶石等)。本發(fā)明的有益效果是，使窯法磷酸高鈣配方的氧化鈣量降到二氧化硅量的3倍左 右，達到水泥氧化鈣量與二氧化硅量的合適配比時，反應(yīng)溫度從1450 1520°C降到1260 1350°C。該方法降低了窯法磷酸高鈣配方的反應(yīng)溫度，使窯法磷酸采用高鈣配方在生產(chǎn)上 容易實現(xiàn)，且使窯法磷酸副產(chǎn)水泥得以實現(xiàn)。
具體實施例方式實施例一利用云南尋甸聯(lián)合磷礦(含質(zhì)量百分?jǐn)?shù)氧化鈣42%、五氧化二磷28%、二氧化硅 14%)、煤(含質(zhì)量百分?jǐn)?shù)碳65%、氧化鈣3.2%、二氧化硅11%)、硫酸鈣(亦稱石膏)(含 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)氧化鈣39%)，按CaO Si02的分子比為2.8 1采用高鈣配方生產(chǎn)窯法磷酸， 在其配方中按總物料量的8%添加硫酸鈣，即按磷礦煤石膏的質(zhì)量比為74 18 8進 行配方，共同制成料坯，加熱到1280 1320°C既能進行還原反應(yīng)生成P4和一氧化碳，P4和 一氧化碳進一步氧化生成五氧化二磷和二氧化碳，五氧化二磷經(jīng)水吸收得到磷酸，料坯殘 渣可進一步生產(chǎn)水泥熟料。實施例二利用云南會澤田壩磷礦(含質(zhì)量百分?jǐn)?shù)氧化鈣44 %、五氧化二磷26 %、二氧化 硅16% )、煤(含質(zhì)量百分?jǐn)?shù)碳75%、氧化鈣1.2%、二氧化硅8%)、粘土(含質(zhì)量百分 數(shù)二氧化硅38% )、石灰石(含質(zhì)量百分?jǐn)?shù)氧化鈣50% )、氟化鈣(亦稱瑩石)(含質(zhì)量 百分?jǐn)?shù)氧化鈣43%)，按CaO Si02的分子比為3 1采用高鈣配方生產(chǎn)窯法磷酸，在 其配方中按總物料量的2%添加氟化鈣，即按磷礦煤石灰石粘土 瑩石的質(zhì)量比為 60 11 21 6 2進行配方，共同制成料坯，加熱到1300 1350°C既能進行還原反應(yīng) 生成P4和一氧化碳，P4和一氧化碳進一步氧化生成五氧化二磷和二氧化碳，五氧化二磷經(jīng) 水吸收得到磷酸，料坯殘渣可進一步生產(chǎn)水泥熟料。實施例三利用云南尋甸磷礦(含質(zhì)量百分?jǐn)?shù)氧化鈣48%、五氧化二磷25%、二氧化硅 14% )、煤(含質(zhì)量百分?jǐn)?shù)碳70%、氧化鈣2. 6%、二氧化硅10. 5% )、石灰石(含質(zhì)量百分 數(shù)氧化鈣50% )、氯化鈉、黃鐵礦(含二硫化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)63% )、質(zhì)量濃度8%的稀磷酸， 按CaO 3102的分子比為3.5 1采用高鈣配方生產(chǎn)窯法磷酸，在其配方中按總物料量的
添加氯化鈉、按總物料量的4%添加黃鐵礦、按總物料量的5%添加稀磷酸，即按磷礦 煤石灰石氯化鈉黃鐵礦稀磷酸的質(zhì)量比為67 13 10 1 4 5進行配方， 共同制成料坯，加熱到1300 1350°C既能進行還原反應(yīng)生成P4和一氧化碳，P4和一氧化 碳進一步氧化生成五氧化二磷和二氧化碳，五氧化二磷經(jīng)水吸收得到磷酸，料坯殘渣可進 一步生產(chǎn)水泥熟料。
權(quán)利要求
一種降低窯法磷酸高鈣配方反應(yīng)溫度和加速反應(yīng)的方法，其特征在于在窯法磷酸高鈣配方中按總物料重量百分比的0.5％～12％加入礦物活化劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種降低窯法磷酸高鈣配方反應(yīng)溫度和加速反應(yīng)的方法，其特 征在于加入的礦物活化劑可以為氟鹽、磷酸、氯化物、硫、硫化物、硫 酸、硫酸鹽的一種或一 種以上的混合物；當(dāng)加入的礦物活化劑為一種以上的混合物時，其各礦物活化劑之間的比 例為任意。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種降低窯法磷酸高鈣配方反應(yīng)溫度和加速反應(yīng)的方 法，其特征在于加入的礦物活化劑為氟鹽、磷酸、氯化物、硫、硫化物、硫酸、硫酸鹽中的任 意三種混合物。
全文摘要
一種降低窯法磷酸高鈣配方反應(yīng)溫度和加速反應(yīng)的方法，本發(fā)明在窯法磷酸高鈣配方中按總物料重量百分比的0.5％～12％加入礦物活化劑，使窯法磷酸高鈣配方的氧化鈣量降到二氧化硅量的3倍左右，達到水泥氧化鈣量與二氧化硅量的合適配比時，反應(yīng)溫度從1450～1520℃降到1260～1350℃；本發(fā)明降低了窯法磷酸高鈣配方的反應(yīng)溫度，使窯法磷酸采用高鈣配方在生產(chǎn)上容易實現(xiàn)，且使窯法磷酸副產(chǎn)水泥得以實現(xiàn)。
文檔編號C04B7/24GK101850953SQ20101019569
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者倪天銀, 陳愛中 申請人:云南常青樹投資有限公司