不同摻雜劑對磷礦碳熱還原反應的影響

鄭光亞，曹任飛，夏舉佩，梅毅，陳正杰

（1 昆明理工大學化學工程學院，云南昆明650500；2 云南省磷化工節能與新材料重點實驗室，云南昆明650093；3 云南省高校磷化工重點實驗室，云南昆明650500；4 昆明理工大學化學冶金與能源工程學院，云南昆明650093）

云南磷礦資源及磷化工產能占全國第一位[1-2]。黃磷是制備以磷酸產品為主、其他多種精細磷化工產品為輔的產品的基本原料[3-5]。目前，制備磷酸的方法主要有熱法和濕法兩種。熱法磷酸是現階段生產高品質磷酸的主要方法，但由于熱法通常使用電爐法制備磷酸，故而耗能大，生產成本高，且對環境污染大[3,6-7]；濕法磷酸生產雖然成本較低，但對磷礦品位具有較高的要求，且其制備出的磷酸純度不高，通常用于磷化肥的生產，根本無法達到制備高品質磷酸的需求[7-8]。針對熱法和濕法的劣勢，眾多科研工作者提出了窯法磷酸的新思路。窯法磷酸不僅可以有效克服熱法磷酸生產中對磷礦品位要求高、耗能大、生產成本高等缺點，而且可以避免濕法磷酸生產中磷酸純度低的劣勢[9-11]；窯法磷酸的產品純度優于濕法磷酸的純度，可經凈化后用來制取工業級磷酸鹽，還可進一步凈化用于生產食品級、醫藥級甚至于更高端的磷化工制品，因而窯法磷酸必將成為未來磷礦資源化利用的一種新途徑[10,12-14]。然而，窯法磷酸生產也存在一些問題亟待解決，如窯內結圈、炭損耗和磷轉化率低等[11]。因此，開發能降低磷礦碳熱還原反應活化能、溫度，提高磷礦碳熱反應速率的摻雜劑，是解決目前窯法磷酸生產中存在的實際問題和實現窯法磷酸工業化的重要途徑之一?！?br>