文档介绍：第一节电炉制磷的工艺流程及主要设备
一、电炉法生产对炉料的要求
电炉法制磷生产的主要原料是磷矿、焦碳和硅石。生产上原料的品位、
粒度及杂质含量都有一定的要求。
（一）磷矿
对磷矿品位P2O5的要求，一般而言，品位愈高则生产每 t位置上移，炉气中含尘量增加，炉底温度降低导致出渣困难。适当地减小焦炭粒度，有利于反应的进行，增加炉料的比电阻，能适应电炉提高操作电压的趋势。但焦炭粒度也不能过小，粒度过小会降低炉料透气性，易被炉气带至下一工序。
冶金焦和土焦都能用于电炉制磷生产，但固定碳含量大于80%,挥发分
含量小于3%, Fe2O3含量小于，控制为炉料中P2O5、FeO3、CO2等组分还原需碳量理论值的103%〜105%。焦炭的粒度在13mm左右时，其电阻率为最小，故制磷生产中适用的焦炭粒度为 3~ 15mm。
曾有人研究过用石油焦、石墨、无烟煤、木碳、沥青等碳元素材料代替
焦炭作还原剂，其中以无烟煤较为合适。中国的一些黄磷生产厂家曾用过无
与焦炭混合作还原剂生产黄磷，目前贵州基本上以无烟煤作为主要的还原剂
生产黄磷，其成本比用焦炭低得多。
一、原料的预处理
确定炉料的预处理工艺和设施，主要取决于所采原料的物理和化学性
质。如果能够得稳定供应的硬质磷块岩，其机械强度高、热稳定性好、挥发
分量低，经破碎、筛分、干燥等简单加工就能满足磷炉的供料要求，则是简
单而经济的预处理方案。美国 TVA 采用佛罗里达砾粒磷矿，前苏联古比雪夫
制磷厂采用卡拉—塔乌块状磷矿都有长期生产黄磷的经验。中国的大都数中
小型制磷工厂都采用破碎、筛分、干燥块矿直接入炉的工艺。
在磷矿的开采、精选、运输、加工、贮存等过程中不可避免地产生一部
分粉屑。如将这部分碎屑矿用作生产黄磷的原料，就必须增加磷矿造块胡预
处理设施。另有很多磷矿因强度不够活热稳定性差，亦必须经过造块预处理
后才能用于制磷生产。特别是用于大型制磷电炉的炉料，更应该注重造块预
处理。常用的磷矿造块预处理工艺有下列几种。
（一）球团法
对碎屑状原料磷矿或精选磷矿粉采用球团法加工时，磷矿先经过干燥、
磨细至60%〜80%通过200目筛，在圆盘造球机或圆筒造球机中添加一定量
的粘土浆作为粘结剂，制成粒度为10〜20mm的生球，然后经过干燥、预热、焙烧、冷却等工序即制得磷矿球团。常用的焙烧设备有链箅机和回转窑两类。
典型的生产厂有德国Knapsack荷兰Vlissingen、中国昆明三聚磷酸钠厂，采用的是焙烧设备有链算机与冷却链算机串联工艺；还有德国Piessteritz厂,
采用的是链链箅机干燥、预热。进回转窑焙烧的工艺流程。
球团法的优点是；生产工艺成熟；球团矿形状规则，料层透气性好；
对磷矿物化性能变化具有较大适应性；返料量小于其他方法。其缺点是：磷
矿需要干燥和磨粉，增加了投资和动力消耗；对含碳酸盐较高的磷矿，由于
CO2 脱除率低，黄磷电耗相应较高。
（二）烧结法
将磷矿破碎至0〜7mm,加入6%左右的焦炭粉，在圆筒混合机中加水混匀，并造成细小团粒。将混合料均匀铺入烧结机的台车上，经过点火器由煤气烧
嘴的火焰将表层中的焦粉燃，在高温下磷矿开始烧结。台车沿着轨道在风箱上移动，烧结机上卸下烧结矿，经冷却、破碎、筛分后得到合格粒度的炉料
用矿。筛下胡粉料返回到混合机中，作为返料利用。采用烧结工艺的典型生
产厂为前苏联新江布尔制磷厂。该厂年产万t 黄磷的 8 台大型磷炉全部采用烧
结矿为原料，建有3套312mm2的大型磷矿烧结机的原矿预处理车间，年产合
格烧结磷矿万吨。中国云南磷肥工业公司建成投产的年产万吨黄磷装置，也采用烧结法工艺处理原料磷矿。
烧结法的优点是：适用于原矿加工，不必将磷矿磨成细粉；磷矿中 CO2、有机质、结合水等含量较高时，经过烧结后大部分可被脱除，有利于降低黄磷的电耗。缺点是：烧结过程热耗较高，要消耗一定的焦粉；返料细粉量达 30%左右；烧结贮运过程中对设备的磨损较大。
（三）瘤结法
碎屑磷矿在回转窑中与1200〜1400c高温下煨烧，使得矿石粒子相互粘聚成为球体。同时矿石中的有机物、二氧化碳和10%〜30%的***在煨烧过程
中被排出。经冷却、破碎、筛分后得到合格粒的瘤结料。筛下的细料返回系统中重新煅烧。该方法对磷矿的适应性较大，不需预先成球过程，加工工艺成熟。缺点是物料在回转窑内结圈和结窑皮时很难处理，且劳动条件差，热利用率低，燃料消耗大，电炉尾气只能满足燃料需要量的一半左右，因此处理费用较高。 60年代新建设装置，基本上不采用该工艺。
磷矿造块的方法除上述介绍的几种之外，还有压块、挤压、低温造球等