一種副產(chǎn)磷鐵脫除雜質(zhì)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種副產(chǎn)磷鐵脫除雜質(zhì)的方法，其特征在于：按副產(chǎn)磷鐵中雜質(zhì)元素總量(重量配比)的(1.5～5)倍加入精制劑，精制劑與副產(chǎn)磷鐵混合并于(1350～1600℃)熔融反應(yīng)(30～60)分鐘，反應(yīng)過程中向熔融液體中壓入空氣或氧氣進(jìn)行攪拌(15～45)分鐘；反應(yīng)完成后，讓熔融磷鐵靜止沉淀(10～30)分鐘，將磷鐵液放入模具中冷卻至室溫后獲得低硅、低鈦、低硫的精制磷鐵產(chǎn)品；所述精制劑是由碳酸鈣粉∶氧化鐵粉∶生石灰粉等于(1∶2～5∶1～3)組成，本發(fā)明方法可使黃磷副產(chǎn)磷鐵中的硅、鈦、硫等有害雜質(zhì)總量降低80％以上，極大的提升了磷鐵合金的品質(zhì)和等級(jí)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【專利說明】一種副產(chǎn)磷鐵脫除雜質(zhì)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉化工冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種黃磷副產(chǎn)磷鐵脫除雜質(zhì)的生產(chǎn)工藝方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]用磷鐵制備氧化鐵紅聯(lián)產(chǎn)磷酸三鈉的方法，專利號(hào):200810147612，其特征在于工藝步驟如下:(I)原料的配備與處理以磷鐵粉末和碳酸鈉為原料，按照磷元素與鈉元素的摩爾比為1: 3.00~3.16配料，將它們混合均勻并烘干；(2)低溫焙燒將步驟⑴烘干處理后的磷鐵和碳酸鈉的混合粉料在450°C~650°C至少焙燒2小時(shí)，然后冷卻至室溫，用洗滌濾餅的洗水吸收焙燒中產(chǎn)生的P丨[2] O丨[5]氣體形成磷酸鈉鹽溶液；(3)高溫焙燒將步驟(2)低溫焙燒后冷卻至室溫的物料在700°C~850°C焙燒I小時(shí)~4小時(shí)，然后冷卻至室溫,用洗滌濾餅的洗水吸收焙燒中產(chǎn)生的P丨[2] O丨[5]氣體形成磷酸鈉鹽溶液；(4)浸取與過濾用結(jié)晶磷酸三鈉后的母液浸取步驟(3)高溫焙燒后冷卻至室溫的物料，在常壓、80°C~90°C至少浸取I小時(shí)，浸取結(jié)束后進(jìn)行過濾，獲得濾餅和濾液；(5)濾餅的洗滌與烘干將濾餅用水洗滌后烘干，得到氧化鐵紅成品，濾餅的洗水返回至步驟(2)和步驟(3)吸收低溫焙燒和高溫焙燒產(chǎn)生的P丨[2] O丨[5]氣體；(6)濾液的處理將步驟(2)和步驟(3)得到的磷酸鈉鹽溶液與步驟(4)得到的濾液混合得磷酸三鈉溶液，然后經(jīng)濃縮、結(jié)晶、干燥得到磷酸三鈉成品，結(jié)晶過程中產(chǎn)生的母液返回至浸取步驟。
[0003]該專利方法是以磷鐵、純堿為原料生產(chǎn)氧化鐵紅和磷酸三鈉，是一種消耗磷鐵的方法。本發(fā)明是一種精制提純磷鐵產(chǎn)品質(zhì)量，降低磷鐵中雜質(zhì)含量的工藝方法。黃磷副產(chǎn)磷鐵中的主要雜質(zhì)是:硅、錳、碳、硫、鈦等，這些雜質(zhì)元素參入煉鋼爐料中，對(duì)于生產(chǎn)高磷冶金產(chǎn)品是十分有害的，并增加了冶煉成本，也使磷鐵的品質(zhì)、價(jià)值大大降低。本發(fā)明是應(yīng)磷鐵合金添加劑用戶的要求，以黃磷副產(chǎn)磷鐵為原料，添加精制劑，冶煉生產(chǎn)低硅、低碳、低鈦、低硫磷鐵產(chǎn)品的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]一種副產(chǎn)磷鐵脫除雜質(zhì)的方法，是以黃磷副產(chǎn)磷鐵為原料，添加精制劑，冶煉低硅、低碳、低鈦、低硫磷鐵產(chǎn)品的方法。其特征在于:按副產(chǎn)磷鐵中硅、錳、碳、硫、鈦雜質(zhì)元素總量的(1.5~5)倍加入精制劑(重量配比)，精制劑與副產(chǎn)磷鐵混合并于(1350~16000C )熔融反應(yīng)(30~60)分鐘，反應(yīng)過程中向熔融液體中壓入空氣或氧氣進(jìn)行攪拌(15~45)分鐘；反應(yīng)完成后，讓熔融磷鐵靜止沉淀(10~30)分鐘，然后將磷鐵液放入模具中冷卻至室溫即獲得低硅、低鈦、低硫、低碳的精制磷鐵產(chǎn)品；所述精制劑是由碳酸鈣粉:氧化鐵粉:生石灰粉=(1: 2~5:1~3)組成，以重量比計(jì)，本發(fā)明方法可使黃磷副產(chǎn)磷鐵中的硅、鈦、硫、碳等有害雜質(zhì)總量降低80%以上，極大的提升了磷鐵合金產(chǎn)品的品質(zhì)和等級(jí)，完全滿足了客戶對(duì)高純度磷鐵的需求，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。副產(chǎn)磷鐵除雜提純效果如下:[0005]憐鐵中雜質(zhì)含量:娃、欽、硫、碳
[0006]除雜提純前(％):3.45 1.72 0.43 1.86
[0007]除雜提純后(％):0.56 0.03 0.082 0.26
【具體實(shí)施方式】:
[0008]實(shí)施例一.[0009]1.使用1.5噸的中頻感爐作除雜提純反應(yīng)設(shè)備，使用石墨坩堝作反器，每一鍋加料量為1000kg。首先化驗(yàn)副產(chǎn)磷鐵中各雜質(zhì)百分含量:硅3.45，鈦1.72，硫0.43，碳1.86 ；計(jì)算出IOOOkg副產(chǎn)磷鐵中雜質(zhì)總含量:娃34.5kg+鈦17.2kg+硫4.3kg+碳18.6kg =74.6kg.[0010]2.精制劑配制:碳酸鈣粉50kg+氧化鐵粉IOOkg+生石灰粉100kg，混均即可待用。
[0011]3.按IOOOkg副產(chǎn)磷鐵中雜質(zhì)總含量74.6kg的1.5倍加入精制劑=111.9kg，稱取配合好的精制劑111.9kg，加入到IOOOkg副產(chǎn)磷鐵粒料中，混均后即可向中頻感爐的石墨坩堝中加料、升溫、熔融反應(yīng)。控制熔融磷鐵液體溫度1400°C正負(fù)50°C，總?cè)廴诜磻?yīng)30分鐘，這期間用空氣壓縮機(jī)向熔融磷鐵液體壓入干燥空氣進(jìn)行攪拌反應(yīng)20分鐘。反應(yīng)完成后，取樣化驗(yàn)各雜質(zhì)含量符合技術(shù)要求后，讓熔融磷鐵液靜止沉淀20分鐘，然后將磷鐵液放入石墨模具中冷卻至室溫即獲得低硅、低鈦、低硫、低碳的精制磷鐵產(chǎn)品。
[0012]實(shí)施例二.[0013]1.使用1.5噸的中頻感爐作除雜提純反應(yīng)設(shè)備，使用石墨坩堝作反器，每一鍋加料量為1000kg。首先化驗(yàn)副產(chǎn)磷鐵中各雜質(zhì)百分含量:硅3.05，鈦1.82，硫0.48，碳2.86 ；計(jì)算出IOOOkg副產(chǎn)磷鐵中雜質(zhì)總含量:娃30.5kg+鈦18.2kg+硫4.8kg+碳28.6kg =82.1kg.
[0014]2.精制劑配制:碳酸鈣粉50kg+氧化鐵粉150kg+生石灰粉150kg，混均即可待用。
[0015]3.按IOOOkg副產(chǎn)磷鐵中雜質(zhì)總含量82.1kg的2倍加入精制劑=164.2kg，稱取配合好的精制劑164.2kg，加入到IOOOkg副產(chǎn)磷鐵粒料中，混均后即可向中頻感爐的石墨坩堝中加料、升溫、熔融反應(yīng)。控制熔融磷鐵液體溫度1500°C正負(fù)50°C，總?cè)廴诜磻?yīng)40分鐘，這期間用空氣壓縮機(jī)向熔融磷鐵液體壓入干燥空氣進(jìn)行攪拌反應(yīng)15分鐘。反應(yīng)完成后，取樣化驗(yàn)各雜質(zhì)含量符合技術(shù)要求后，讓熔融磷鐵液靜止沉淀30分鐘，然后將磷鐵液放入耐火模具中冷卻至室溫即獲得低硅、低鈦、低硫、低碳的精制磷鐵產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.一種副產(chǎn)磷鐵脫除雜質(zhì)的方法，其特征在于:按副產(chǎn)磷鐵中雜質(zhì)元素總量(重量配比)的(1.5~5)倍加入精制劑，精制劑與副產(chǎn)磷鐵混合并于(1350~1600°C )熔融反應(yīng)(30~60)分鐘，反應(yīng)過程中向熔融液體中壓入空氣或氧氣進(jìn)行攪拌(15~45)分鐘；反應(yīng)完成后，讓熔融磷鐵靜止沉淀(10~30)分鐘，然后將磷鐵液放入模具中冷卻至室溫即獲得低硅、低鈦、低硫的精制磷鐵產(chǎn)品；所述精制劑是由碳酸鈣粉:氧化鐵粉:生石灰粉=(1: 2~5:1~3)組成，以重量比計(jì)，本發(fā)明方法可使黃磷副產(chǎn)磷鐵中的硅、鈦、硫等有害雜質(zhì)總量降低80%以上，極大的提升了磷鐵合金產(chǎn)品的品質(zhì)和等級(jí)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。.
【文檔編號(hào)】C22C33/04GK103468870SQ201310400617
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】李興德, 黃靖元 申請(qǐng)人:黃靖元