窯法還原中低品位磷礦的技術(shù)研究.pdf

1、窯法磷酸是一種結(jié)合電熱法制黃磷和兩步法熱法磷酸工藝的新型制磷酸工藝，該工藝能夠利用選礦尾礦及高雜質(zhì)含量的中低品位磷礦、不用硫酸、少用電、殘?jiān)衫玫葍?yōu)點(diǎn)。但是由于許多問題仍待解決阻礙了其工業(yè)生產(chǎn)，如球團(tuán)中碳燒損、殘?jiān)欧帕看?、需要保護(hù)氣氛及CO難以有效利用等。本課題通過反應(yīng)層技術(shù)制備窯法磷酸工藝中所用的新型反應(yīng)層球團(tuán)以及復(fù)合反應(yīng)層球團(tuán)，通過熱分析確定了焦炭以及CO作還原劑還原磷礦時(shí)的快速還原溫度，并通過熱力學(xué)討論了C及CO還原磷礦時(shí)溫度

2、、C/S對(duì)還原反應(yīng)的影響。研究了球團(tuán)結(jié)構(gòu)、C/S、煅燒溫度、空氣通入速率等因素對(duì)磷礦還原率、殘球性能的影響，由此確定了反應(yīng)層技術(shù)下窯法還原磷礦的最佳工藝條件，并在此基礎(chǔ)上對(duì)殘球物相進(jìn)行了分析，同時(shí)測定了殘球的力學(xué)性能，結(jié)果表明殘球可作輕質(zhì)骨料使用。
　　研究結(jié)果如下：
　?、鸥邷叵翪O和焦炭都能作為還原劑還原磷礦。隨著煅燒溫度的升高以及Z值的增大（即C/S的減小），C以及CO還原磷礦反應(yīng)的?在減小、平衡常數(shù)在增大。而隨著煅燒

3、溫度的升高，C還原磷礦的?在逐漸減小，而CO還原磷礦的?幾乎不變，且C還原磷礦的?是CO還原磷礦的2倍；隨著Z值的增大（即C/S的減?。?，C以及CO還原磷礦的?在逐漸減小。因此，溫度的升高以及C/S的減小都有利于C以及CO還原磷礦的反應(yīng)的進(jìn)行。
　?、瓶諝鈿夥障?，C/S=0.4的普通球團(tuán)在1300℃下煅燒反應(yīng)3h后其磷礦還原率最高僅為49.76％；N2氣氛下，C/S=0.4的普通球團(tuán)在1275℃下煅燒反應(yīng)3h后其磷礦還原率可達(dá)96

4、.4%。這說明空氣氣氛下普通球團(tuán)雖然有嚴(yán)重的碳燒損問題；而N2保護(hù)氣氛能夠有效地防止普通球團(tuán)中發(fā)生碳燒損。
　?、荂/S為1.0、造孔材料摻量為8%、碳過剩系數(shù)為1.4的球團(tuán)在1300℃下煅燒3h后（窯內(nèi)氣體流速為500ml/min），球團(tuán)磷礦還原率達(dá)到84.14%。且1250℃煅燒3h后可得到容重為671kg/m3，強(qiáng)度為2.3MPa的空心結(jié)構(gòu)的殘球。
　?、菴/S=0.4的復(fù)合反應(yīng)層球團(tuán)在1275℃下煅燒3h后，可得到形