钾系添加剂促进磷矿碳热还原的可行性研究

作者：赵禺; 夏举佩; 曹任飞; 贾愚^*

来源：硅酸盐通报, 2018, 37(12): 3983-3988.

DOI：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2018.12.046

• 磷矿
• 碳热还原
• 钾系碱金属
• 碳活性

通过实验模拟电炉法黄磷生产,以磷转化率为指标,研究掺杂钾系物质对磷矿碳热还原的影响。利用热力学分析Ca3(PO4)2分别与无烟煤和石墨的碳热还原反应,结果表明炭活性将影响反应发生的条件;分别添加KCl、K2CO3、K2SO4、KOH,通过改变温度、反应时间、添加量,考察得到磷转化率与三因素的关系为正相关,其中K2SO4促进效果较好;最佳工艺条件分别为碳过量系数δ=1. 5,酸度值M=0. 71,温度T=1400℃,反应时间120 min,K2SO4添加量为3. 0%,此时磷转化率达93. 43%;由化学反应动力学分析得,添加K2SO4反应体系活化能为123. 94 kJ·mol-1,无添加体系为162. 38 k J·mol-1,反应活化能显著降低。

• 单位
  昆明理工大学