一种磷矿粉富化制备黄磷专用球团的方法及其系统与流程

1.本发明涉及磷化工领域，尤其涉及一种磷矿粉富化制备黄磷专用球团的方法及其系统

背景技术：

2.黄磷是重要的基础化工原料，在工业上主要用于制备高纯度磷酸、磷酸盐、赤磷、三硫化四磷(p4s3)、有机磷酸酯、洗涤剂、农药等。在军事上常用来制烟幕弹、。国内现有的黄磷均采用电炉法制取，原料为块状磷矿、焦丁(兰炭或白煤)和硅石。多年来为了降低生产成本，所用磷矿原料均为块状富矿(p2o5质量百分比≥25％)。经多年的过度开采，块状富矿资源日渐枯竭，已很难满足黄磷生产需要。而大量的筛下物(磷矿粉)由于内含二氧化硅高，无法用于湿法磷酸生产。目前不少黄磷生产企业堆存的磷矿粉超过百万吨甚至千万吨，既造成资源浪费又导致突出的环保问题。
3.泥磷渣为黄磷生产的副产物。黄磷电炉顶端生料层粉化的磷矿、硅石、焦丁随磷炉气进入洗气塔后，被洗磷水洗涤形成泥磷，泥磷经转锅或烧制泥磷酸后的残留物即是泥磷渣。泥磷渣中p2o5含量为15％～20％，c含量为12％～15％， sio2含量为32％～36％。从主要成分来讲，具有资源化循环利用价值，但其有毒有害成分多且复杂，最为突出的是残留单质磷(剧毒)。粒径细，极易产生扬尘，是环保重点监管的污染物。长期以来环保部门均要求深埋处理。
4.此外，随着选矿技术的发展，特别是国家对低品位磷资源开发利用的高度重视，国内已大量采用正(反)浮选工艺获得磷精矿(p2o5平均品位达到32％以上)。如何用磷矿粉和磷精矿粉生产黄磷已成为业内研究重点。按照生态环境部《“三磷”整治技术指南》和国家发改委《黄磷行业节能降碳改造升级实施指南》要求，利用黄磷尾气作热源对矿粉球团进行干燥固结，再用于黄磷生产，是后续黄磷生产的必由之路。
5.现有的磷矿粉球团普遍存在以下问题：
6.1、生球团和成品球团强度不稳定。主要表现为要么生球团强度高而成品球团入炉后强度迅速降低，粉化率显著升高，大量粉尘进入磷炉气喷淋系统，产生大量的泥磷渣；要么成品球团强度足够，但生球团强度低，完整球占比一般只能达到20％～30％，破碎球团占比高达到70％～80％。前者一般只能添加20％左右与块状磷矿混合勉强用于黄磷生产；后者虽可以全球团生产黄磷，但劳动生产率低，球团入炉时及炉内生料层粉化率高，导致泥磷渣显著升高，企业效益不能充分发挥。
7.2、粘结剂对不同的磷矿粉表现出的粘结性能差异很大，导致球团完整率低。
8.3、没有完善的黄磷尾气深度净化系统，黄磷尾气使用普通燃烧机或直燃做热源，燃烧后产生的尾气成分十分复杂，有毒有害物质严重超标。
9.4、生产环境差，几乎没有可靠的除尘和有害物质吸附系统，相应地也就没有细碎球团和粉尘收集并循环利用设施。
10.中国专利(cn 104261362 b)所公开的磷矿球团生产方法，除存在上述四大普遍问
题外，其使用的湿法磷酸副产物酸渣制作粘结剂，存在的最大问题是酸渣中的磷酸与磷矿粉生成磷酸氢钙(cahpo4·
2h2o)和磷酸二氢钙(ca(h2po4)2·
h2o) 确实具有一定的粘结性。并且表面上可以增加磷矿(含磷精矿)粉中五氧化二磷的含量，起到富化磷矿粉的效果。但磷酸二氢钙(ca(h2po4)2·
h2o)的热稳定性差，在200℃以上干燥、焙烧或进入黄磷电炉后，即分解出五氧化二磷(p2o5)，生成ca5(po4)3。球团干燥固结机尾气如不进行水洗净化，必然引起环境污染；当球团进入黄磷电炉后，分解加剧，p2o5和h2o以随炉气逸出，不仅削弱了磷矿富化效果，因为产生焦磷酸(h4p2o7)，相反会加速电炉结拱，增加蹋料机会，严重时会堵塞导气管；洗磷塔的喷淋水也会生成磷酸，影响黄磷洗涤和精制效果，增加污水处理成本。

技术实现要素：

11.针对现有技术之不足，本发明提供一种磷矿粉富化制备黄磷专用球团方法，将球磨与润磨结合用于研磨原料，将磷矿粉与特制粘结剂混合，能使物料内部形成丰富的网状结构，可确保生球完整率达到85％～98％。
12.本发明要解决的另一技术问题是提供一种能实现上述方法的系统。
13.本发明要解决前一问题的技术方案是：将磷矿粉、粘结剂、水，经球磨—润磨一体机处理得到成球物料，压制成球，再经干燥、固结处理得到球团。
14.其中，经球磨—润磨一体机处理得到的成球物料水分质量百分比为3％～8％，润磨出口物料粒径为-200目≥65％。
15.本发明中所述磷矿粉中p2o5含量为19％～28％。
16.传统的球磨机只有两种运行方式：一是干磨，水分必须低于3％，当水分大于3％而低于13％时，不能实现稳定出料，出现堵塞；二是湿磨，水分必须大于 13％，后续物料利用存在脱水、干燥问题。且传统的润磨机，一般要求入口物料的粒径≤2mm。而磷矿粉粒径一般3mm～10mm占比较高，其润磨效果不满足磷矿粉成球工业要求。总的来说，传统球磨机不能在物料水分为3％～13％时运行。
17.本发明中的球磨—润磨一体机具有球磨机和润磨机的功能，进料段为球磨段，出料段为润磨段，物料(磷矿粉、粘结剂和水的混合物)水分的质量百分比控制在3％～8％，既将磷矿粉均化磨细(出口物料粒径为-200目≥65％)，增加物料的比表面积和尖角，又将粘结剂均匀分布在物料中，显著增加物料分子间的范德华力，同时形成丰富的网状结构。使用球磨—润磨一体机后，可确保生球完整率达到85％～98％。
18.本发明中，所述粘接剂由复合硅酸盐与分散剂复配而成；所述复合硅酸盐选自硅酸盐、海泡石、膨润土、蒙脱石中的两种或多种；所述分散剂选自木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素、聚阴离子纤维素中的一种或多种。
19.本发明中，复合硅酸盐含量为磷矿粉质量的1％～5％。
20.本发明中，分散剂为磷矿粉质量的1％～2％。
21.本发明中，粘结剂中na2o、al2o3的质量百分比之和≤1.2％。
22.本发明的一些实施例中，所述膨润土为钙基型膨润土或钙基型膨润土与钠基型膨润土的混合物，粒径为-200目≥85％；所述海泡石、蒙脱石粒径为-200目≥ 85％。
23.本发明的粘结剂复配技术，包括硅酸盐、海泡石、膨润土、蒙脱石的复配，木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素、聚阴离子纤维素等有机分散剂的复配，以及复合硅酸盐与分散剂
的复配。不同产地，不同的成矿条件的磷矿粉，成球差异性较大，同一组分的粘结剂对不同的磷矿粉表现出的粘结性能差异也较大。因此本发明根据磷矿粉进行复配试验，通过调整粘接剂中复合硅酸盐、分散剂种类，以及两者的配比，获得较佳的粘结剂配方。
24.本发明中，所述分散剂木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素、聚阴离子纤维素既可促进复合硅酸盐在成球物料间的均匀分布，又有良好的低温粘结性能，它们接力解决了传统粘结剂要么生球强度高成品球强度低，进入黄磷电炉后粉化严重导致磷炉气喷淋系统与泥磷处理系统堵塞；要么生球强度低，完整球团少，成球工序效率低的问题。
25.在球团生产过程中，球团入炉后，由于球团破损球团占比高，在球团与硅石、焦炭跌落碰撞、挤压摩擦而大量粉化，导致磷炉气喷淋系统与泥磷处理系统堵塞。本发明的复配粘结剂，还能满足添加泥磷渣、硅石粉和焦炭粉后的球团，不经高温固结，进入黄磷电炉后经黄磷电炉显热升温起到固结作用，确保球团不裂不粉。
26.本发明中，限制粘结剂中na2o、al2o3的质量百分比之和≤1.2％。主要原因是，发明人发现，na2o在黄磷电炉内与si02生成硅酸钠(na2si03，即水玻璃)，当其超过一定量后，集聚在冲渣水中严重堵塞冲渣系统。al2o3和mgo在黄磷电炉内影响炉渣酸度值，既造成电耗升高，又影响炉渣出渣时的流动性，严重时可导致炉渣出渣困难。
27.本发明的另一些实施例中，使用水玻璃作为粘结剂的复配成分之一，是利用了其良好的粘结性，但限制了粘结剂中na2o、al2o3的质量百分比之和≤1.2％。
28.本发明中，干燥、固结温度为140℃～1200℃；进一步地，干燥步骤的温度为140～300℃；进一步地，固结步骤的温度为300～1200℃。
29.在本发明的一些实施例中，干燥、固结步骤可选用发明人团队于2016年6 月6日公开的磷矿球团干燥固结专用设备(申请号：201610391664.4，授权公告号：cn 106066117 b，授权日期：2018年10月19日)，干燥、固结温度为 140℃～1200℃，内设网带，球团置于网带之上，粒径小于5mm的细碎颗粒则落入下设的集灰槽内，经返料系统(例如传送带)返回球磨—润磨一体机。
30.在本发明的一些实施例中，可采用碳酸盐型磷矿粉和硅酸盐型磷矿粉。
31.对于碳酸盐型磷矿粉生球团(碳酸钙、碳酸镁含量较高)，干燥段温度一般 140℃～300℃，主要蒸发生球中的水分，并有部分粘结剂中的分散剂、球团中的有机质和部分碳酸镁分解，在球团中形成通气微孔；固结段温度300℃～1200℃，粘结剂中的分散剂和球团中的有机质首先全部分解，逐步形成多微孔结构，待温度升高至780℃以上，碳酸钙分解，co2沿球团微孔溢出(球团不至爆裂)，由于复合硅酸盐在球团中形成的致密的网状结构和低熔点物质共同作用，使球团固结在温度升高的过程中，球团不但不会粉化，其强度和耐磨性反而越来越好。经高温干燥固结后，由于磷矿粉中的碳酸盐和有机质分解，球团中p2o5的质量百分比从20％～28％提高到21％～31％，起到品位富化的效果。
32.本发明的另一些实施例中，还可向球团制备原料中添加泥磷渣、硅石粉和/ 或焦炭粉；泥磷渣中p2o5含量为15％～20％。本发明中磷矿粉与泥磷渣没有质量比限制，可将黄磷电炉产生的全部泥磷渣用于制备球团，仅需在黄磷电炉原料工段按黄磷生产工艺要求配料调整二氧化硅和焦炭配比即可。
33.其中，硅石粉中sio2/cao的质量百分比的比值为0.78～0.87，焦炭粉中碳过量系数为1.0～1.05。
34.本发明中，采用对辊压球机压制球团，压球的压力为3～16mpa，球团粒径为25～35mm。
35.现有技术的生球团和成品球团强度不稳定，要么生球团强度高而成品球团入炉后强度迅速降低，粉化率显著升高，大量粉尘进入磷炉气喷淋系统，产生大量的泥磷渣；要么成品球团强度足够，但生球团强度低，完整球占比一般只能达到 20％～30％，破碎球团占比高达到70％～80％。根据我们的深度研究，主要存在五大问题：一是粘结剂组分选配和制作不合理；二是粘结剂与磷矿粉混配不均匀；三是原料磷矿粉粒径分布不合理，无法充分发挥粘结剂的“螯合”作用；四是成球的原料水分、压力选择不正确；五是干燥固结温度和时间配置不恰当。本发明通过上述技术措施，系统地解决了这五大问题。
36.本发明中，将经过水洗，碱洗，电捕焦依次处理的黄磷尾气作为干燥、固结步骤的燃料。
37.本发明中，所述碱洗是指将黄磷尾气通过质量百分比为29.5％～30.5％的氢氧化钠水溶液后，再通过有效氯离子质量百分比为0.6％～1.0％的次氯酸钠水溶液处理尾气。
38.本发明中，布袋除尘器将干燥、固结步骤排出的尾气进行收尘处理，所收集的粉尘经返料系统返回球磨—润磨一体机，尾气经水洗，电磁消白处理达标排放。
39.本发明的目的还在于提供一种磷矿粉富化制备黄磷专用球团系统，其解决了黄磷尾气深度净化处理及利用率低，粉尘废料利用率低等问题，能够在研磨阶段同时实现干磨与润磨，系统所产生的废气、粉尘等经布袋收尘、水洗和电磁消白处理不仅实现了达标排放，还消除了白烟羽的视觉污染。
40.为实现上述目的，采用如下技术方案：
41.一种磷矿粉富化制备黄磷专用球团系统，包括第一传送带，所述第一传送带上沿其送料方向依次设有球磨—润磨一体机、压球机、辊筛布料器、干燥-固结一体机；
42.所述球磨—润磨一体机与压球机间设有第二传送带，压球机与辊筛布料器间设有第三传送带。
43.进一步地，所述所述球磨—润磨一体机包括可转动的筒体，所述筒体的出料端上设有用于将干燥-固结一体机内的水蒸气、布袋除尘器内的粉尘送入其内的尾囱。
44.进一步地，所述干燥-固结一体机的黄磷尾气进口与第一尾气净化单元相连接，排气口与第二尾气净化单元相连接；第一尾气净化单元包括通过管道依次连接的水洗塔ⅰ，碱洗塔，电捕焦油器；第二尾气净化单元包括通过管道依次连接的布袋除尘器，水洗塔ⅱ，电磁消白器。
45.进一步地，水洗塔ⅰ的出气口连接碱洗塔进气口，碱洗塔的出气口连接电捕焦油器的进气口，电捕焦油器的出气口与干燥-固结一体机的黄磷尾气进口相连。
46.水洗塔ⅰ的进气口通入黄磷尾气。
47.进一步地，布袋除尘器进气口与干燥-固结一体机的排气口相连，布袋除尘器的出气口与水洗塔ⅱ进气口相连，水洗塔ⅱ出气口与电磁消白器进气口相连。
48.进一步地，所述辊筛布料器(4)下方还设有第四传送带(14)，第四传送带(14)输出端与第二传送带(12)输入端对接。
49.进一步地，所述干燥-固结一体机(5)的出灰口对接第五传送带(15)，布袋除尘器(9)出灰口对接第五传送带(15)，第五传送带输出端(15)与第一传送带(1)输入端对接。
50.本发明中所述
“‑
200目≥65％”是指用200目标准筛进行筛分，通过200目的物料质量占总物料质量的65％以上。其他类似表述本领域技术人员可推导得出。
51.本发明中所述碳过量系数是指按黄磷电炉综合反应的摩尔比计算的碳作为标准用量(即为1)，为确保反应充分，并提高反应温度，所增加的富余量(比如1.0～1.05)。
52.本发明的有益效果在于：
53.1、本发明的球磨—润磨一体机，集球磨机和润磨机于一体，将物料水分的质量百分比控制在3％～8％，既将磷矿粉均化磨细(出口物料粒径为-200目≥65％)，增加物料的比表面积和尖角，还将粘结剂均匀分布在物料中，结合专用粘结剂优异的粘结性能，显著增加物料分子间的范德华力，形成丰富的网状结构，生球团和成品球团的成球率、抗压强度和转股指数均大幅提高，确保了黄磷电炉连续、稳定地使用全球团生产，是我国黄磷生产原料路线的重大突破。
54.2、本发明的粘结剂复配技术，解决了不同产地，不同成矿条件的磷矿粉成球的粘结剂选配技术难题，具有费省效宏的特点。
55.3、本发明解决了将传统黄磷装置废弃的磷矿粉和有毒有害的泥磷渣资源化利用的老大难问题，并可将球团中p2o5的质量百分比从19％～28％提高到21％～ 31％，起到品位富化的效果。生球完整率达到85％～98％，干燥固结后，球团抗压强度≥85kg/cm2，转股指数≥85％。实现100％的球团生产黄磷。吨黄磷电耗降低800～3000kwh,二氧化碳减排降低1880～7100kg(只计算电耗降低和co2直接减少量，下同)。本发明与本发明人团队公开的cn 105329865 b(申请号： 201510677012.2)配合，可广泛应用于黄磷生产。现有的存量巨大的黄磷生产过程中废弃的低品质磷矿粉和泥磷渣，运用本发明的球团生产系统，将需要堆存、遮蔽或深埋覆盖等诸多环保措施处理的固态废物资源化制备为黄磷生产专用球团，升值幅度达到300～900元/吨，吨黄磷原料成本因此降低3000～8000元，经济效益和环保效益非常显著。
56.4、本发明的黄磷尾气深度净化设施，显著消除黄磷尾气中煤焦油、粉尘等堵塞、污染后系统的问题，优选地使用低氮燃烧机做热源，燃烧后尾气的氮氧化物(n
x
o)、硫化氢(h2s)、磷化氢(h3p)，四氟化硅(sif4)等有毒有害物质大幅降低。除满足本发明做清洁热源外，还可直接用于燃气轮机发电(黄磷尾气能源化利用)和c1化工原料。
57.5、本发明的布袋除尘、水洗和电磁消白，除实现超低排放外，还收集粉尘和细碎球团返回球磨—润磨一体机，实现循环清洁生产。
附图说明
[0058][0059]
图1为磷矿粉富化制备黄磷专用球团系统结构图；
[0060]
图2为球磨—润磨一体机结构图；
[0061]
图3为实施例1球团制备流程图；
[0062]
图4为实施例2球团制备流程图；
[0063]
图5为实施例3球团制备流程图；
[0064]
图6为实施例4球团制备流程图。
[0065]
附图中标记及相应的零部件名称：
[0066]
1-传送带、2-球磨—润磨一体机、3-压球机、4-辊筛布料器、5-干燥—固结一体机、6-水洗塔ⅰ、7-碱洗塔、8-电捕焦油器、9-布袋除尘器、10-水洗塔ⅱ、 11-电磁消白器、12-第二传送带、13-第三传送带、14-第四传送带、15第五传送带、a-第一尾气净化单元、b-第二尾气净化单元。
[0067]
16-进料口、17-筒体、18-钢衬板、19-橡胶衬板、20-主电机、21-主减速机、 22-驱动小齿轮、23-驱动大齿轮、24-钢球、25-出料口、26-尾囱、27-检修人孔。
具体实施方式
[0068]
下面结合附图1-5和实施例对本发明作详细说明，可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
[0069]
传统的球磨机只有两种运行方式：一是干磨，水分必须低于3％，当水分大于3％而低于13％时，不能实现稳定出料，出现堵塞；二是湿磨，水分必须大于 13％，后续物料利用存在脱水、干燥问题。也就是说，传统球磨机不能在物料水分为3％～13％时运行。
[0070]
冶金、钢铁行业使用的传统大中型润磨机，一般要求入口物料的粒径≤2mm。而磷矿粉粒径一般3mm～10mm占比较高，增加细破(碎)机或球磨机虽然可以解决入口粒径问题，但增加设备和工序，势必增加投资成本和管理成本。
[0071]
本发明的球磨—润磨一体机正好解决了上述问题，投资省、运行成本低，劳动生产率显著提高。
[0072]
在一些实施方式中，利用球磨—润磨一体机，将物料(磷矿粉、泥磷渣、粘结剂和水的混合物)水分的质量百分比控制在3％～8％。既将磷矿粉均化磨细(出口物料粒径为-200目≥65％)，增加物料的比表面积和尖角，还将粘结剂均匀分布在物料中，显著增加物料分子间的范德华力，同时形成丰富的网状结构。使用球磨—润磨一体机后，可确保生球完整率达到85％～98％。
[0073]
辊筛布料器的作用是传输、筛除细碎粉料和破损球团，最后将合格生球送入干燥—固结一体机，并均匀分布在输料网带上。
[0074]
在一些实施方式中，采用对辊压球机压制球团，压球的压力为3～16mpa，球团粒径为25～35mm。
[0075]
干燥、固结步骤可采用发明人团队于2016年6月6日公开的磷矿球团干燥固结专用设备(申请号：201610391664.4，授权公告号：cn 106066117 b，授权日期：2018年10月19日)，干燥、固结温度为140℃～1200℃，内设网带，球团置于网带之上，粒径小于5mm的细碎颗粒则落入下设的集灰槽内，经返料系统返回球磨—润磨一体机。
[0076]
在一些实施方式中，将黄磷尾气通入低氮燃烧机，释放的热量用于干燥、固结步骤。
[0077]
在一些实施方式中，粘结剂用复合硅酸盐和分散剂复配制得。复合硅酸盐包括硅酸盐、海泡石、膨润土、蒙脱石中的两种或多种的混合物，其添加量为物料质量的1％～5％。分散剂包括木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素、聚阴离子纤维素等有机分散剂的一种或多种的混合物，其添加量为物料质量的1％～2％。
[0078]
在一些实施方式中，粘结剂中na2o、al2o3的质量百分比之和≤1.2％。主要限制
na2o和al2o3两种有害成分的总量，因其在复合硅酸盐中有伴生性，所以限制其总量。其中，na2o的害处主要表现在黄磷电炉内与si02生成硅酸钠 (na2si03，即水玻璃)，当其超过一定量后，集聚在冲渣水中严重堵塞冲渣系统。al2o3和mgo在黄磷电炉内影响炉渣酸度值，既造成电耗升高，又影响炉渣出渣时的流动性，严重时可导致炉渣出渣困难。
[0079]
在一些实施方式中，磷矿粉可采用碳酸盐型磷矿粉和硅酸盐型磷矿粉。
[0080]
对于碳酸盐型磷矿粉生球团(碳酸钙、碳酸镁含量较高)，干燥段温度一般 140℃～300℃，主要蒸发生球中的水分，并有部分粘结剂中的分散剂、球团中的有机质和部分碳酸镁分解，在球团中形成通气微孔；固结段温度300℃～1200℃，粘结剂中的分散剂和球团中的有机质首先全部分解，逐步形成多微孔结构，待温度升高至780℃以上，碳酸钙分解，co2沿球团微孔溢出(球团不至爆裂)，由于复合硅酸盐在球团中形成的致密的网状结构和低熔点物质共同作用，使球团固结在温度升高的过程中，球团不但不会粉化，其强度和耐磨性反而越来越好。经高温干燥固结后，由于磷矿粉中的碳酸盐和有机质分解，球团中p2o5的质量百分比从20％～28％提高到21％～31％，起到品位富化的效果。
[0081]
由于传统黄磷生产过程中，有大量的磷泥渣，硅石粉和焦炭粉无法用于黄磷生产，其经济价值大幅降低。本发明的另一些实施方式中，可向球团制备原料中添加磷泥渣，硅石粉和/或焦炭粉；相应地大幅减少原料系统的投资与运行成本。其中，硅石粉中sio2/cao的质量百分比的比值为0.78～0.87，焦炭粉中碳过量系数为1.0～1.05。
[0082]
黄磷尾气经水洗塔(ⅰ)6、碱洗塔7和电捕焦油器8深度净化处理，得洁净的黄磷尾气。
[0083]
在黄磷生产过程中，其磷炉气在水洗塔(ⅰ)6内已经3～4次水洗，但由于洗涤水温是从高到低逐步降低，以收集黄磷为主，尾气中仍残留粉尘等有害成分。参见下表：
[0084]
黄磷尾气主要组分
[0085][0086]
黄磷尾气经过管道输送进入水洗塔，用常温清水洗涤，水温一般低于20℃。主要洗除单质磷(p4)、氟化氢(hf)、五氧化二磷(p2o5)、三氧化二磷(p2o3)、二氧化硫(so2)、硫化氢(h3s)、四氟化硅(sif4)和粉尘等杂质。
[0087]
洗涤水在折流池中与石灰石中和反应，主要化学反应式如下：
[0088]
so2+h2o
→
h2so3[0089]
h2so3+caco3→
caso3↓
+h2o+co2↑
[0090]
p2o5+3h2o
→
2h3po4[0091]
h3po4+caco3→
cahpo4↓
+h2o+co2↑
[0092]
3sif4+2h2o
→
2h2sif6+sio2[0093]
(3sif4+(n+2)h2o
→
2h2sif6+sio2·
nh2o
↓
)
[0094]
(h2sif6→
sif4↑
+2hf
↑
)
[0095]
h2sif6+caco3→
casif6+h2o+co2↑
[0096]
碱洗主要目的是脱除尾气中的无机硫(主要是硫化氢)和有机硫(主要是羰基硫)。采用质量百分比为29.5％～30.5％的氢氧化钠水溶液洗涤后，再进行次氯酸钠洗涤，次氯酸钠溶液由次氯酸钠发生器经过氯化钠电解产生，有效氯离子的质量百分比为0.6％～1.0％，利用次氯酸钠氧化性脱除黄磷尾气中剩余的h2s 和h3p。
[0097]
羰基硫能够与低浓度的氢氧化钠反应，生成硫化钠和碳酸钠(不可逆反应)，高浓度氢氧化钠可以和硫化氢反应生成硫化钠，由于黄磷炉尾气中含有2～4％的二氧化碳，与氢氧化钠反应生成碳酸钠。采用氢氧化钠洗涤黄磷炉尾气可以资源化回收副产品“五水硫化钠”或者“九水硫化钠”，增加经济效益。主要化学反应方程式如下：
[0098]
h2s+2naoh
→
na2s+2h2o(高浓度氢氧化钠)
[0099]
h2s+naoh
→
nahs+h2o
[0100]
co2+2naoh
→
na2co3+h2o
[0101]
co2+naoh
→
nahco3[0102]
cos+4naoh
→
na2s+na2co3+2h2o(低浓度氢氧化钠)
[0103]
nahs+naoh
→
na2s+h2o
[0104]
nahco3+naoh
→
na2co3+h2o
[0105]
作为黄磷生产三大原料之一的焦丁，国家标准规定挥发分低于1.8％，尾气中含有少量煤焦油。
[0106]
经过次两级次氯酸钠洗涤后的黄磷尾气需进入电捕焦油器(净化效率≥98％)，将尾气中的大部分煤焦油、剩余粉尘和水分进行净化。在电除焦油器中，可燃性气体爆炸的“三要素”全部具备，因此必须设计电除焦油器的自动保护，一旦检测出尾气中氧气含量达到1.5％时发出报警信号，尾气中氧气含量达到2％时，立即将电除焦油器断电，消除爆炸三要素中的“明火”一个要素，避免尾气发生爆炸事故(一氧化碳的爆炸范围为12％～74.2％)。电捕焦油器为plc或dcs成套控制，具有过电压，持续欠电压和过氧保护功能，能自动报警及跳闸。
[0107]
本发明的电捕焦油器优选地采用高效蜂窝塔式结构，防爆式。
[0108]
运用以上黄磷尾气净化方法，除满足本发明做清洁热源外，还可直接用于燃气轮机发电(黄磷尾气能源化利用)和c1化工原料，比如一氧化碳水解制备 h2等。
[0109]
布袋除尘器将干燥—固结一体机排除的尾气进行收尘处理。所收集的粉尘经返料系统返回球磨—润磨一体机。
[0110]
经布袋除尘器收尘后的尾气，优选地经过喷淋水洗，由于生球团含水率在 7.5％～8.0％，经干燥—固结一体机后所有水分均变为水蒸气，引入电磁消白后，由于电磁消白器产生持续的瞬变电磁能，当低温潮湿尾气进入电磁场时，电磁能使这样混合水雾污染物质磁化，使水雾的扩散系数、表面扩张力、粘度等物理性质增大增强；混合污染物在电磁场区流动的过程中不断的碰撞抱团凝结，形成大液滴，克服尾气浮力，最终依靠自身重力从电磁消白装置底部排出，洁净气体则从电磁消白设备上部离开。电磁消白综合小液滴捕集率
在97％以上，可去除尾气中的粉尘及固体颗粒物，同时去除尾气中的水、气溶胶，达到粉尘排放标准并彻底消除白烟羽。
[0111]
本系统既可设置独立的plc或dcs控制系统，也可接入整个黄磷生产的大 dcs控制系统，劳动生产率高，达到无人或少人运行。
[0112]
如图1所示，一种磷矿粉富化制备黄磷专用球团系统包括：第一传送带1、球磨—润磨一体机2、压球机3、辊筛布料器4、干燥—固结一体机5、水洗塔(ⅰ) 6、碱洗塔7、电捕焦油器8、布袋除尘器9、水洗塔(ⅱ)10、电磁消白器11、第二传送带12、第三传送带13，第四传送带14、第五传送带15。
[0113]
球磨—润磨一体机2与压球机3间设有第二传送带12，压球机3与辊筛布料器4间设有第三传送带13。
[0114]
如图2所示，本发明中的球磨—润磨一体机包括一水平设置筒体17和用于驱动筒体轴向转动的驱动组件。其中，筒体17的一端设有与第一传送带1 对接的进料口16，另一端设有与第二传送带12对接的出料口25。同时，为了达到集球磨—润磨于一体的效果，筒体17内装有钢球25且筒体17的进料段内壁上覆设有钢衬板18，出料段内壁上覆设有橡胶衬板19。
[0115]
而为了驱动筒体17轴向转动，驱动组件包括依次传动连接的主电机20和主减速机21以及驱动小齿轮22，还包括一设置在筒体17外壁且于筒体17同轴布置的驱动大齿轮23，其中驱动大齿轮23与驱动小齿轮22传动啮合。
[0116]
另外，筒体17的出料端上还设有用于将干燥-固结一体机5内的水蒸气、布袋除尘器9内的粉尘送入其内的尾囱26，和用于检修工作的检修人孔27。筒体 17内还含有多个钢球24，研磨物料。
[0117]
在一些实施方式中干燥-固结一体机的尾气进口与第一尾气净化单元a相连接，干燥-固结一体机排气口与第二尾气净化单元b相连接；第一尾气净化单元 a包括水洗塔(ⅰ)6，碱洗塔7，电捕焦油器8，所述水洗塔(ⅰ)6，碱洗塔 7，电捕焦油器8通过管道依次连接；第二尾气净化单元b包括布袋除尘器9，水洗塔(ⅱ)10，电磁消白器11，所述布袋除尘器9，水洗塔(ⅱ)10，电磁消白器11通过管道依次连接。
[0118]
在一些实施方式中，将净化后的黄磷尾气通入干燥-固结一体机内，利用低氮燃烧机，燃烧尾气，释放的热量用于干燥、固结步骤。
[0119]
在一些实施方式中，水洗塔(ⅰ)6的进气口接黄磷尾气，水洗塔(ⅰ)6 的出气口连接碱洗塔7进气口，碱洗塔7的出气口连接电捕焦油器8的进气口，电捕焦油器8的出气口与干燥-固结一体机5的尾气进口相连。
[0120]
在一些实施方式中，布袋除尘器9进气口与干燥-固结一体机5的排气口相连，布袋除尘器9的出气口与水洗塔(ⅱ)10进气口相连，水洗塔(ⅱ)10出气口与电磁消白器11进气口相连。
[0121]
在一些实施方式中，所述辊筛布料器4下方还设有第四传送带14，第四传送带14输出端与第二传送带12输入端对接。
[0122]
在一些实施方式中，所述干燥-固结一体机5的出灰口对接第五传送带15，布袋除尘器9出灰口对接第五传送带15，第五传送带15输出端与第一传送带1 输入端对接。
[0123]
在一些实施例中，本系统可设置独立的plc或dcs控制系统，劳动生产率高，达到无
人或少人运行。
[0124]
在电除焦油器中，可燃性气体爆炸的“三要素”全部具备，因此必须设计电除焦油器的自动保护，一旦检测出尾气中氧气含量达到1.5％时发出报警信号，尾气中氧气含量达到2％时，立即将电除焦油器断电，消除爆炸三要素中的“明火”一个要素，避免尾气发生爆炸事故(一氧化碳的爆炸范围为12％～74.2％)。因此，在本发明的一些实施例中电捕焦油器为plc或dcs成套控制，具有过电压，持续欠电压和过氧保护功能，能自动报警及跳闸。本发明的电捕焦油器优选地采用高效蜂窝塔式结构，防爆式。
[0125]
实施例1
[0126]
制备流程参见图3，某黄磷厂用表1所示磷矿粉制备磷矿专用球团
[0127]
表1：实施例1磷矿粉组分
[0128]
主要组分p2o5sio2caoco2有机质质量百分比％23％12％39％6％4％
[0129]
该磷矿粉粒径≤4mm，含水率2.5％。
[0130]
将该黄磷厂黄磷尾气用两级水洗塔洗涤，用常温清水洗涤，水温一般低于 21℃。主要洗除单质磷(p4)、氟化氢(hf)、五氧化二磷(p2o5)、三氧化二磷(p2o3)、二氧化硫(so2)、硫化氢(h3s)、四氟化硅(sif4)和粉尘等杂质。然后通入两套质量百分比为30％的氢氧化钠水溶液碱洗装置，再进入两级串联的有效氯离子质量百分比为0.6％的次氯酸钠溶液洗涤塔吸收净化，利用次氯酸钠氧化性脱除黄磷尾气中剩余的h2s和h3p。三级洗涤塔为二层空塔，塔底部设计有出液口分别连接泵对黄磷尾气进行循环喷淋。次氯酸钠溶液由次氯酸钠发生器经过氯化钠电解产生。
[0131]
经过次氯酸钠钠洗涤后的黄磷尾气进入电捕焦油器(净化效率≥98％)，将尾气中的大部分煤焦油、剩余粉尘和水分进行净化，获得洁净的黄磷尾气做为干燥—固结一体机的燃料。电除焦油器一旦检测出尾气中氧气含量达到1.5％时发出报警信号，尾气中氧气含量达到2％时，立即将电除焦油器断电，避免尾气发生爆炸事故。电捕焦油器为plc成套控制，具有过电压，持续欠电压和过氧保护功能，能自动报警及跳闸。
[0132]
优选使用高模数硅酸钠(na2o
·
nsio2)，用大于4mpa的高压蒸汽溶解，获得质量百分比为5％的水溶液；用粒径-200目≥85％的钙基型膨润土、粒径-200 目≥85％的海泡石粉、木质素磺酸钙和羟丙基甲基纤维素用粉末搅拌机混匀制成粘结剂复配中间体，其中，钙基型膨润土、海泡石粉、木质素磺酸钙和羟丙基甲基纤维素的质量比为1：0.5：0.375：0.125。
[0133]
将磷矿粉送入球磨—润磨一体机，并添加磷矿粉质量3.0％的粘结剂复配中间体以及12％的浓度为5％的硅酸钠溶液，补充5.5％的水进行混合磨制，出口物料粒径为-200目≥65％，含水率7.7％，送入压力为10mpa的对辊压球机，压制成直径30mm的扁球形球团，再经辊筛筛除破碎球团和细碎粉料，均匀布撒在干燥—固结一体机的入口端网带上，经850℃，30分钟的干燥固结，获得抗压强度≥90kg/cm2，转股指数≥89％的合格黄磷专用磷矿球团，实现全球团生产黄磷。
[0134]
干燥—固结一体机集灰槽和布袋除尘器所收集的粉尘、细碎料经返料系统返回球磨—润磨一体机。经布袋除尘器收尘后的尾气，优选地经过喷淋水洗，引入电磁消白后综合小液滴捕集率在97％以上，去除了尾气中的粉尘及固体颗粒物，同时去除尾气中的水、气溶
胶，达到粉尘排放标准并彻底消除白烟羽。
[0135]
本系统接入整个黄磷生产的dcs控制系统。
[0136]
经过上述工艺处理后，生球团中的碳酸盐和有机质全部分解，水分全部蒸发，成品球团的p2o5含量从23％富化到25.6％，吨黄磷降低1300kwh，co2减排2616kg。
[0137]
实施例2
[0138]
参见图4，某黄磷厂用表2所示磷精矿粉制备磷矿专用球团
[0139]
表2：实施例2磷精矿粉组分
[0140]
主要组分p2o5sio2caoco2有机质质量百分比％32％6％40％1.5％1.0％
[0141]
该磷精矿粉粒径为-200目≥85％，含水率7.5％～8％。
[0142]
将该黄磷厂黄磷尾气也用两级水洗塔洗涤，用常温清水洗涤，水温一般低于 23℃。主要洗除单质磷(p4)、氟化氢(hf)、五氧化二磷(p2o5)、三氧化二磷(p2o3)、二氧化硫(so2)、硫化氢(h3s)、四氟化硅(sif4)和粉尘等杂质。然后通入两套质量百分比为30.5％的氢氧化钠水溶液碱洗装置，再进入两级串联的有效氯离子质量百分比为0.8％的次氯酸钠溶液洗涤塔吸收净化，利用次氯酸钠氧化性脱除黄磷尾气中剩余的h2s和h3p。三级洗涤塔为二层空塔，塔底部设计有出液口分别连接泵对黄磷尾气进行循环喷淋。次氯酸钠溶液由次氯酸钠发生器经过氯化钠电解产生。
[0143]
经过次氯酸钠钠洗涤后的黄磷尾气进入电捕焦油器(净化效率≥98％)，将尾气中的大部分煤焦油、剩余粉尘和水分进行净化，获得洁净的黄磷尾气做为干燥—固结一体机的燃料。电除焦油器一旦检测出尾气中氧气含量达到1.5％时发出报警信号，尾气中氧气含量达到2％时，立即将电除焦油器断电，避免尾气发生爆炸事故。电捕焦油器为plc成套控制，具有过电压，持续欠电压和过氧保护功能，能自动报警及跳闸。
[0144]
用粒径-200目≥85％的钙基型膨润土、粒径-200目≥85％的钠基型膨润土、木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素用粉末搅拌机混匀制成粘结剂，其中，钙基型膨润土、钠基型膨润土、木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素的质量比为1：0.25：0.375：0.125:0.125。
[0145]
将磷精矿粉、泥磷渣送入润磨机，并添加2.75％粘结剂进行润磨，出口含水率为7.2％～7.7％，送入压力为12mpa的对辊压球机，压制成直径30
×
35mm的椭圆形扁球团，再经辊筛筛除破碎球团和细碎粉料，均匀布撒在干燥—固结一体机的入口端网带上，经300℃，30分钟的干燥固结，获得抗压强度≥92kg/cm2，转股指数≥91％的合格黄磷专用磷矿球团，实现全球团生产黄磷。
[0146]
干燥—固结一体机集灰槽和布袋除尘器所收集的粉尘、细碎料经返料系统返回球磨—润磨一体机。经布袋除尘器收尘后的尾气，优选地经过喷淋水洗，引入电磁消白后综合小液滴捕集率在97％以上，去除了尾气中的粉尘及固体颗粒物，同时去除尾气中的水、气溶胶，达到粉尘排放标准并彻底消除白烟羽。
[0147]
本系统接入整个黄磷生产的dcs控制系统。
[0148]
经过上述工艺处理后，生球团中的少部分碳酸镁和有机质分解，水分全部蒸发，成品球团的p2o5含量从32％富化到32.8％，相较于同品位块矿，吨黄磷降低电耗2400kwh，co2减排2629kg。
[0149]
实施例3
[0150]
参见图5，某黄磷厂用表3、4所示硅酸盐型磷矿粉和碳酸盐型磷矿粉混配制备磷矿专用球团
[0151]
表3：实施例3硅酸盐型磷矿粉组分
[0152]
主要组分p2o5sio2caoco2有机质质量百分比％25％30％35％4％3.5％
[0153]
表4：实施例3碳酸盐型磷矿粉组分
[0154]
主要组分p2o5sio2caoco2有机质质量百分比％23％8％39％6.5％4％
[0155]
该硅酸盐型和碳酸盐型磷矿粉粒径≤8mm，含水率3.5％。
[0156]
将该黄磷厂黄磷尾气用两级水洗塔洗涤，用常温清水洗涤，水温一般低于 19℃。主要洗除单质磷(p4)、氟化氢(hf)、五氧化二磷(p2o5)、三氧化二磷(p2o3)、二氧化硫(so2)、硫化氢(h3s)、四氟化硅(sif4)和粉尘等杂质。然后通入两套质量百分比为29.8％的氢氧化钠水溶液碱洗装置，再进入两级串联的有效氯离子质量百分比为1.0％的次氯酸钠溶液洗涤塔吸收净化，利用次氯酸钠氧化性脱除黄磷尾气中剩余的h2s和h3p。三级洗涤塔为二层空塔，塔底部设计有出液口分别连接泵对黄磷尾气进行循环喷淋。次氯酸钠溶液由次氯酸钠发生器经过氯化钠电解产生。
[0157]
经过次氯酸钠钠洗涤后的黄磷尾气进入电捕焦油器(净化效率≥98％)，将尾气中的大部分煤焦油、剩余粉尘和水分进行净化，获得洁净的黄磷尾气做为干燥—固结一体机的燃料。电除焦油器一旦检测出尾气中氧气含量达到1.5％时发出报警信号，尾气中氧气含量达到2％时，立即将电除焦油器断电，避免尾气发生爆炸事故。电捕焦油器为plc成套控制，具有过电压，持续欠电压和过氧保护功能，能自动报警及跳闸。
[0158]
用粒径-200目≥85％的海泡石粉、粒径-200目≥85％的钠基型膨润土、木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素用粉末搅拌机混匀制成粘结剂，其中，海泡石粉、钠基型膨润土、木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素的质量比为1.25：0.25：0.385：0.135:0.135。
[0159]
将硅酸盐型磷矿粉和碳酸盐型磷矿粉按组分中sio2/cao的质量百分比0.8 作为控制指标，计算配比：硅酸盐型磷矿粉占92.00％，碳酸盐型磷矿粉占7.90％，送入球磨—润磨一体机，并添加3.5％粘结剂，补充4.5％的水进行混合磨制，出口物料粒径为-200目≥65％，含水率7.7％，送入压力为8mpa的对辊压球机，压制成直径30mm的扁球形球团，再经辊筛筛除破碎球团和细碎粉料，均匀布撒在干燥—固结一体机的入口端网带上，经850℃，30分钟的干燥固结，获得抗压强度≥87kg/cm2，转股指数≥88％的合格黄磷专用磷矿球团，实现全球团生产黄磷。
[0160]
干燥—固结一体机集灰槽和布袋除尘器所收集的粉尘、细碎料经返料系统返回球磨—润磨一体机。经布袋除尘器收尘后的尾气，优选地经过喷淋水洗，引入电磁消白后综合小液滴捕集率在97％以上，去除了尾气中的粉尘及固体颗粒物，同时去除尾气中的水、气溶胶，达到粉尘排放标准并彻底消除白烟羽。
[0161]
本系统接入整个黄磷生产的dcs控制系统。
[0162]
经过上述工艺处理后，生球团中的碳酸盐和有机质全部分解，水分全部蒸发，成品
球团的p2o5综合含量从24.84％富化到26.95％，还取消了传统黄磷生产所需的硅石，吨黄磷降低1100kwh以上，co2减排1948kg。
[0163]
实施例4
[0164]
参见图6，某黄磷厂用表5-7所示磷精矿粉、硅石粉、焦炭粉制备磷矿专用球团
[0165]
表5：实施例4磷精矿粉组分
[0166]
主要组分p2o5sio2caoco2有机质质量百分比％32％6％40％1.5％1.0％
[0167]
表6：实施例4硅石粉组分
[0168]
主要组分sio2fe2o3al2o3cao水分质量百分比％94％0.26％1.48％0.81％4.0％
[0169]
表7：实施例4焦炭粉组分
[0170]
主要组分固定炭灰分挥发分水分质量百分比％82.0％15.50％2.0％0.0％
[0171]
该磷精矿粉粒径为-200目≥85％，含水率7.5％～8％。硅石粉粒径≤10mm，焦炭粉粒径≤5mm。
[0172]
将该黄磷厂黄磷尾气也用两级水洗塔洗涤，用常温清水洗涤，水温一般低于 23℃。主要洗除单质磷(p4)、氟化氢(hf)、五氧化二磷(p2o5)、三氧化二磷(p2o3)、二氧化硫(so2)、硫化氢(h3s)、四氟化硅(sif4)和粉尘等杂质。然后通入两套质量百分比为30.1％的氢氧化钠水溶液碱洗装置，再进入两级串联的有效氯离子质量百分比为0.95％的次氯酸钠溶液洗涤塔吸收净化，利用次氯酸钠氧化性脱除黄磷尾气中剩余的h2s和h3p。三级洗涤塔为二层空塔，塔底部设计有出液口分别连接泵对黄磷尾气进行循环喷淋。次氯酸钠溶液由次氯酸钠发生器经过氯化钠电解产生。
[0173]
经过次氯酸钠钠洗涤后的黄磷尾气进入电捕焦油器(净化效率≥98％)，将尾气中的大部分煤焦油、剩余粉尘和水分进行净化，获得洁净的黄磷尾气做为干燥—固结一体机的燃料。电除焦油器一旦检测出尾气中氧气含量达到1.5％时发出报警信号，尾气中氧气含量达到2％时，立即将电除焦油器断电，避免尾气发生爆炸事故。电捕焦油器为plc成套控制，具有过电压，持续欠电压和过氧保护功能，能自动报警及跳闸。
[0174]
用粒径-200目≥85％的钙基型膨润土、粒径-200目≥85％的钠基型膨润土、木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素用粉末搅拌机混匀制成粘结剂，其中，钙基型膨润土、钠基型膨润土、木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素的质量比为1：0.25：0.375：0.125:0.125。
[0175]
将磷精矿粉、泥磷渣、硅石粉、焦炭粉按质量比1：0.01:0.27:0.11送入球磨—润磨一体机，并添加3.5％粘结剂进行润磨，出口含水率为7.2％～7.7％，送入压力为12mpa的对辊压球机，压制成直径25
×
35mm的椭圆形扁球团，再经辊筛筛除破碎球团和细碎粉料，均匀布撒在干燥—固结一体机的入口端网带上，经 300℃，30分钟的干燥固结，获得抗压强度≥90kg/cm2，转股指数≥92％的合格黄磷专用磷矿球团，实现全球团生产黄磷。
[0176]
干燥—固结一体机集灰槽和布袋除尘器所收集的粉尘、细碎料经返料系统返回球磨—润磨一体机。经布袋除尘器收尘后的尾气，优选地经过喷淋水洗，引入电磁消白后综合
小液滴捕集率在97％以上，去除了尾气中的粉尘及固体颗粒物，同时去除尾气中的水、气溶胶，达到粉尘排放标准并彻底消除白烟羽。
[0177]
本系统接入整个黄磷生产的dcs控制系统。
[0178]
经过上述工艺处理后，生球团中的少部分碳酸镁和有机质分解，水分全部蒸发，成品球团的p2o5含量从32％富化到32.8％，相较于同品位块矿，吨黄磷降低电耗2400kwh，co2减排2800kg。尤其重要的是，本实施例实现了只用一种原料(即100％的黄磷专用球团)就可生产黄磷，大大简化了黄磷生产装置的原料系统，大幅减少了基建投资与运行成本。
[0179]
实施例5
[0180]
本发明的粘结剂与传统粘结剂的对比试验。
[0181]
试验磷矿粉同实施例1。
[0182]
试验条件：
[0183]
本发明的粘结剂用粒径-200目≥85％的海泡石粉、粒径-200目≥85％的钠基型膨润土、木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素用粉末搅拌机复配混匀制成粘结剂，其中，海泡石粉、钠基型膨润土、木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素的质量比为1：0.25：0.428：0.16：0.16。
[0184]
将磷矿粉送入球磨—润磨一体机，并添加3.5％粘结剂，补充4.5％的水进行混合磨制，出口物料粒径为-200目≥65％，含水率7.7％，送入压力为8mpa的对辊压球机，压制成直径30mm的扁球形球团，再经辊筛筛除破碎球团和细碎粉料，均匀布撒在干燥—固结一体机的入口端网带上，经850℃，30分钟的干燥固结。
[0185]
对比粘结剂为稀磷酸、复合硅酸盐、水玻璃、有机粘结剂。其中，稀磷酸为质量百分比为20％的泥磷酸，添加量为磷矿粉质量的6％；复合硅酸盐为粒径-200 目≥85％的海泡石粉、粒径-200目≥85％的钠基型膨润土，质量比为1:0.2，添加量为磷矿粉质量的6％；水玻璃为模数为2.5，质量百分比15％的硅酸钠水溶液，添加量为磷矿粉质量的6％；有机粘结剂为木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素和聚阴离子纤维素，质量比为1:0.3:0.3，添加量为磷矿粉质量的1.5％。
[0186]
对比试验结果见下表：
[0187]
表8本发明粘接剂与传统粘接剂性能对比
[0188]
[0189]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
[0190]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0191]
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

技术特征：

1.一种磷矿粉富化制备黄磷专用球团方法，其特征在于，将磷矿粉、粘结剂、水，经球磨—润磨一体机处理得到成球物料，压制成球，再经干燥、固结处理得到球团；其中，经球磨—润磨一体机处理得到的成球物料水分质量百分比为3％～8％，润磨出口物料粒径为-200目≥65％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘接剂由复合硅酸盐与分散剂复配而成；所述复合硅酸盐选自硅酸盐、海泡石、膨润土、蒙脱石中的两种或多种；所述分散剂选自木质素磺酸钙、羟丙基甲基纤维素、聚阴离子纤维素中的一种或多种；进一步地，复合硅酸盐含量为磷矿粉质量的1％～5％；进一步地，分散剂为磷矿粉质量的1％～2％；进一步地，所述粘结剂中na2o、al2o3的质量百分比之和≤1.2％；进一步地，所述膨润土为钙基型膨润土或钙基型膨润土与钠基型膨润土的混合物，粒径为-200目≥85％；所述海泡石、蒙脱石粒径为-200目≥85％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将经过水洗，碱洗，电捕焦依次处理的黄磷尾气作为干燥、固结步骤的燃料。4.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述碱洗是指将黄磷尾气通过质量百分比为29.5％～30.5％的氢氧化钠水溶液后，再通过有效氯离子质量百分比为0.6％～1.0％的次氯酸钠水溶液。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用对辊压球机压制球团，压球的压力为3～16mpa，球团粒径为25～35mm。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，干燥、固结温度为140℃～1200℃；进一步地，干燥步骤的温度为140～300℃进一步地，固结步骤的温度为300～1200℃。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，球团制备原料中还包括泥磷渣、硅石粉和/或焦炭粉；其中，硅石粉中sio2/cao的质量百分比的比值为0.78～0.87，焦炭粉中碳过量系数为1.0～1.05。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，布袋除尘器将干燥、固结步骤排出的尾气进行收尘处理，所收集的粉尘经返料系统返回球磨—润磨一体机，尾气经水洗，电磁消白处理达标排放。9.一种磷矿粉富化制备黄磷专用球团系统，其特征在于，包括第一传送带(1)，所述第一传送带(1)上沿其送料方向依次设有球磨—润磨一体机(2)、压球机(3)、辊筛布料器(4)、干燥-固结一体机(5)；所述球磨—润磨一体机(2)与压球机(3)间设有第二传送带(12)，压球机(3)与辊筛布料器(4)间设有第三传送带(13)。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述干燥-固结一体机(5)的尾气进口与第一尾气净化单元(a)相连接，干燥-固结一体机(5)排气口与第二尾气净化单元(b)相连接；第一尾气净化单元(a)包括通过管道依次连接的水洗塔ⅰ(6)，碱洗塔(7)，电捕焦油器(8)；第二尾气净化单元(b)包括通过管道依次连接的布袋除尘器(9)，水洗塔ⅱ(10)，电磁消白器(11)；进一步地，所述水洗塔ⅰ(6)的出气口连接碱洗塔(7)进气口，碱洗塔(7)的出气
口连接电捕焦油器(8)的进气口，电捕焦油器(8)的出气口与干燥-固结一体机(5)的尾气进口相连；进一步地，所述所述球磨—润磨一体机(2)包括可转动的筒体(17)，所述筒体(17)的出料端上设有用于将干燥-固结一体机(5)内的水蒸气、布袋除尘器(9)内的粉尘送入其内的尾囱(26)；进一步地，所述布袋除尘器(9)进气口与与干燥-固结一体机(5)的排气口相连，布袋除尘器(9)的出气口与水洗塔ⅱ(10)进气口相连，水洗塔ⅱ(10)出气口与电磁消白器(11)进气口相连；进一步地，所述辊筛布料器(4)下方还设有第四传送带(14)，第四传送带(14)输出端与第二传送带(12)输入端对接；进一步地，所述干燥-固结一体机(5)的出灰口对接第五传送带(15)，布袋除尘器(9)出灰口对接第五传送带(15)，第五传送带(15)输出端与第一传送带(1)输入端对接。

技术总结

为提高黄磷成品球团成球率，提高球团品质，本发明提供一种磷矿粉富化制备黄磷专用球团的方法及系统。具体是将磷矿粉、粘结剂、水，经球磨—润磨一体机处理得到成球物料，压制成球，再经干燥、固结处理得到球团，其中，经球磨—润磨一体机处理得到的成球物料水分质量百分比为3％～8％，润磨出口物料粒径为-200目≥65％。采用上述方法，可将球团中P2O5的质量百分比从20％～28％提高到21％～31％，起到品位富化的效果。吨黄磷电耗和二氧化碳减排分别降低800～3000kwh和1880～7100kg，吨黄磷生产成本因此降低3000～8000元。成本因此降低3000～8000元。成本因此降低3000～8000元。