本發明涉及一種冶金領域中處理磷礦石的技術，具體涉及一種分解磷礦石生產磷酸的方法。
背景技術：
熱法處理磷礦工藝是在電爐中把加入碳(煤)質的磷礦石熔融還原并產生P4(黃磷)、CO和CaSiO3熔渣的火法冶金工藝。該技術最早于1888年在英國試生產成功，之后相繼在法國、美國等國成功實現了工業化生產運行而被世界熟知并采用。由于磷礦熔融還原過程的碳熱反應是為高能耗的吸熱反應，需要消耗大量的電能。因此，電爐法制黃磷技術是一種非常不經濟的磷礦冶煉工藝，也是種被逐步淘汰的工藝。
盡管如此，人們注意到該碳熱反應生成的P4(黃磷)是制備磷酸的產品原料。生成含有CO的磷蒸汽需要和O2反應才能產生易于被水吸收的P2O5。由于氧化過程還有大量的CO反應生成CO2，導致P4、CO與O2發生反應的放熱量是碳化反應吸熱量的1.7倍。如果這么可觀的熱效應被用來加熱使磷礦升溫并提供碳熱反應的吸收熱，那將會極大地降低磷礦火法冶金的高能耗。
在國內，將氧化反應熱用于磷礦火法冶金的工藝主要開始于上世紀80年代末。其主要有長沙礦冶研究院發明的回轉窯法(隧道窖法制磷酸，ZL89100292.8)和原化工部化肥研究所和南化設計院發明的隧道窯法(異型回轉窯生產磷酸的方法：ZL 90105433.X)。這兩種方法在間歇性工業試驗中都獲得了成功，這說明磷礦火法處理工藝在理論上的正確性。但是，它們在工業化放大實驗過程中都遇到了難以克服的問題。如：回轉窯法工藝中焦炭容易過早氧化，結圈問題嚴重；隧道窯內磚塊容易被熔融變形并損壞燒制設備。這些原因都導致窯法磷礦分解技術難以維持工業化的穩定運行。
鑒于以上原因，在借鑒轉爐煉鋼的基礎上，又有人回到采用熔融法分解磷礦的冶煉工藝。不同的是，熔融過程采用的不是電爐，而是用O2氧化P4和CO的生成熱供給磷礦碳熱還原吸熱的冶金爐。在國內，有熱回收功能的熔融法工藝主要有以郭占成為主要發明人提出的“熔融還原熱法制取磷酸及磷酸鹽的工藝(ZL 97100773.X)”和以李進為主要發明人提出的“磷礦石直接生產五氧化二磷的方法(200710050249.3)，磷礦石熔融生產五氧化二磷的方法(200710050247.4)”。但這幾種熔融法工藝在磷礦碳熱還原反應過程中生成的CaSiO3在高溫下與P4的氧化反應產物P2O5又能繼續發生反應，并重新轉化成Ca3(PO4)2和SiO2兩種起始反應物
聲明：
“分解磷礦石生產磷酸的方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：長沙有色冶金設計研究院有限公司
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2025年07月09日 ~ 11日 
