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黄磷生产工艺简介

2025-05-25

黄磷生产工艺简介

生产黄磷的原材料为磷矿石、焦炭（白煤）、硅石，焦炭（白煤）在 电炉法(矿热炉）生产黄磷中既是还原剂又是导电体；硅石是助溶剂，可以降低炉渣熔点，便于出渣。磷矿石的主要化学成份为氟磷酸钙，其通式为 Ca5F(PO4)3。

磷矿石的品位（以 P2O5 含量表示），要求一般是含 P2O5≥28%，Fe2O3＜%，CO2＜5%，（以上指标均以干基计算，并于进厂时把关）。磷矿石入炉时 H2O＜2%，粒度为 5—35mm。

焦炭（白煤）中固定碳含量一般要求大于 80%（以干基计算，并于进厂时把关），且机械强度较好。焦炭（白煤）入炉时 H2O＜2%，粒度为 3—25mm。

硅石含 SiO2 应大于 97%，入炉时粒度为 5—35mm。三种原材料的入炉指标主要是通过破碎、筛分、烘干等达到，合格后分别进入不同储仓备用。

电炉法制磷的主要化学反应为： 4Ca5F(PO4)3＋21SiO2＋30C 3P4↑＋30CO↑＋SiF4↑＋20CaSiO3 将符合生产工艺要求的磷矿石、硅石和焦炭（白煤），分别由储仓按一定比例分批放出，然后配成均匀的混合料输送至电炉料仓。

混合料通过均匀分布的连接电炉体与料仓的七根下料管连续送入密闭微正压电炉内。电炉的三相电极（三根或六根）在其额定功率左右工作，使进入电炉的混合料在 1400—1500℃下发生还原反应。生成的炉渣和磷铁定期从炉眼排出，磷铁在渣道处回收，炉渣进入化渣池（或水淬冲渣池），并及时抓起运走。

生成的黄磷、CO、四氟化硅等呈气体（称为炉气）从反应熔区逸出，经过炉内上部连续补充的混合料（称为炉气过滤层）并携带一部分混合料中的机械杂质（这时炉气温度一般降至 260℃以下），通过导气管进入串联的三个吸收塔，经浊度较低、温度和压力适宜的循环污水喷淋冷却，黄磷凝聚成液滴与机械杂质一起进入塔底受磷槽中，即为粗磷。

粗磷在精制锅中，用蒸汽加热、搅拌、澄清后，在锅底沉积纯磷，之后进入冷凝池，冷却成型后即得产品黄磷，最后再对成品磷进行计量包装。CO 等气体（即尾气），经总水封分成两路，一路是经过进一步净化后作为燃料，一般是在不用时放空。

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