黄磷生产常识

·内 部 资 料·

黄磷生产常识

二OO九年七月

1

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

目 录

一、黄磷生产基础知识

1-1、什么是黄磷？有些什么性质？……………………………………………………（5） 1-2、什么是赤磷？与黄磷有何不同? ……………………………………………………（6）1-3、什么是黑磷？有些什么性质? ………………………………………………………（6）1-4、生产黄磷的基本原料是什么? ……………………………………………………（6） 1-5、磷矿石中有哪些杂质?磷矿石品位对黄磷生产有何影响?…………………（7） 1-6、磷矿石中二氧化硅对黄磷生产有何影响?………………………………………（8） 1-7、磷矿石中的三氧化二铁对黄磷生产有何影响? …………………………………（8）1-8、磷矿石中的碳酸盐对黄磷生产有何害处? ………………………………………（9） 1-9、磷矿石中的三氧化二铝对黄磷生产有何影响? …………………………………（9）1-10、磷矿石中氧化镁对黄磷生产有何影响? ………………………………………（9） 1-11、生产黄磷对炉料粒度有何要求? ………………………………………………（9） 1-12、焦炭粒度对黄磷生产有何影响? ………………………………………………（10） 1-13、焦炭用量对黄磷生产有何影响? ………………………………………………（10） 1-14、焦炭加入量怎样计算? …………………………………………………………（11） 1-15、硅石加入量怎样计算？…………………………………………………………（11） 1-16、配料的意义是什么?必须注意哪些问题? ……………………………………（12） 1-17、黄磷炉渣由哪些成份组成? ……………………………………………………（12） 1-18、什么叫酸性渣?什么叫碱性渣?黄磷炉渣属于什么性质渣? ………………（12） 1-19、什么叫炉渣酸度?为什么炉渣酸度要控制在0.8左右? ……………………（12） 1-20、黄磷炉渣和高炉炉渣有什么不同?黄磷妒渣有何使用价值? ……………（13） 1-21、为什么炉渣的含磷量不能控制得太低? ………………………………………（13） 1-22、磷铁的特性是什么?有何使用价值? ……………………………………………（14） 1-23什么是压强?什么是表压?什么是真空度和绝压………………………………（14） 1-24、电极水封有何作用?它的结构特点是什么? …………………………………（15） 1-25、电极水封最容易腐独是哪个部位?怎样改进? ………………………………（15） 1-26、铜瓦的作用是什么?几何尺寸如何确定? ……………………………………（15）

2

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

二、电气设备和仪表

2-1、什么叫电流? …………………………………………………………………………（16） 2-2、什么叫电压? …………………………………………………………………………（16） 2-3、什么叫电功率?什么叫功率因数? ………………………………………………（16） 2-4、什么叫变压器的额定温升? ………………………………………………………（16） 2-5、黄磷电炉变压器的运行维护应注意哪些事项? ………………………………（16） 2-6、黄磷电炉变压器常用强油循环装置的特点是什么?操作程序是什么? …（17） 2-7、为什么应尽量减少变压器跳闸次数? …………………………………………（18） 2-8、为什么要尽量避免两相通电? …………………………………………………（18） 2-9、两台电炉变压器并联运行的条件是什么? ……………………………………（18） 2-10、什么叫短网?在配置上有什么特点? …………………………………………（18） 2-11、短网一般多大电流密度合适? …………………………………………………（19） 2-12、什么叫二次配电设备和二次回路?如何分类? ………………………………（19） 2-13、什么叫高压隔离开关?有何作用?有什么要求? ……………………………（20） 2-14、什么是油开关?运行时有哪些要求? …………………………………………（20） 2-15、怎样操作隔离开关和油开关? …………………………………………………（20） 2-16、什么叫电压互感器?有什么特点? ……………………………………………（20） 2-17、什么叫电流互感器?有什么特点? ……………………………………………（20） 2-18、仪表表面上各种符号代表什么? ………………………………………………（21） 2-19、什么叫交流电压表?怎样由表读数推算一次电压值? ……………………（21） 2-20、什么叫交流电流表?代表符号是什么? ………………………………………（21） 2-21、什么叫功率表?代表符号是什么? ……………………………………………（22） 2-22、什么叫三相三线交流电度表? …………………………………………………（22） 2-23、什么叫功率因数表? ……………………………………………………………（22） 2-24、电度表怎样读数? …………………………………………………………………（22）

三、黄磷电炉的砌筑和操作管理

3-1、上电极和放电极的操作注意事项是什么? ……………………………………（24） 3-2、电炉操作时怎样避免触电事故? ………………………………………………（24） 3-3、为什么要烘妒?怎样烘炉? ………………………..……………………………（24）

3

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

3-4、烘炉分几个阶段?如何进行? ……………………………………………………（25） 3-5、出渣前应做好哪些准备工作? …………………………………………………（26） 3-6、为什么炉渣流到潮湿地面上要发生爆炸? ……………………………………（27） 3-7、出渣和堵渣口时应怎样操作? …………………………………………………（27） 3-8、电极水封接地怎样处理?如何防止? ……………………………………………（27） 3-9、出渣困难主要是什么原因?如何防止? …………………………………………（27） 3-10、如何停炉?停炉前后应作好哪些工作? ………………………………………（27） 3-11、黄磷电炉为什么要在正压下操作? …………………………………………（28） 3-12、什么叫短路?电炉在运行中如何避免短路? …………………………………（28） 3-13、电极位置偏移不对称对电炉生产有何影响?怎样消除? …………………（28） 3-14、为什么出渣时炉内要保持一定量的磷铁? …………………………………（29） 3-15、电极上抬是何原因?知何排除? ………………………………………………（29） 3-16、电极位置升降不正常一般是什么原因?怎样处理? ………………………（29） 3-17、为什么渣口会自动流渣?怎样处理? …………………………………………（30） 3-18、为什么电炉在运行中有时出视一相无电流?怎样处理? …………………（30） 3-20、为什么铜瓦与电极接触处会发生冒火现象?如何处理? …………………（31） 3-21、为什么堵渣口有时会“打炮”?如何防止? …………………………………（31） 3-22、为什么有时出渣困难，如何防止? ……………………………………………（31） 3-23、炉底烧穿有什么征兆?如何处理? ……………………………………………（31） 3-24、炉墙烧穿时怎样处理?如何防止? ……………………………………………（32） 3-25、烘炉时炉底开裂是什么原因?如何防止? ……………………………………（32） 3-26、炉盖水封座冷却水漏入炉内有什么征兆?如何处理?怎样防止? ………（32） 3-27、电极出现歪斜怎样处理?如何防止? …………………………………………（33） 3-28、电极水封罩漏气怎样处理?如何防止? ………………………………………（33） 3-29、电炉在运行中电极折断是什么原因?如何处理?怎样预防? ……………（33） 3-30、铜瓦接线头发红是何原因?怎样处理? ………………………………………（34） 3-31、总水封压力剧烈升高是什么原因?怎样处理?如何预防? ………………（34） 3-32、炉底为什么发红? ………………………………………………………………（34） 3-33、电炉在运行中磷铁突然减少是什么原因? …………………………………（35） 3-34、炉渣为什么会经常发生变化?正常炉渣应该是什么颜色? ………………（35）

4

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

3-35炉渣含磷童高怎么处理?如何控制? ……………………………………………（35）

四、分析检验

4-1、怎样分析磷矿石? ……………………………………………………………（36）

4-2、怎样分析焦炭? ……………………………………………………………………（41） 4-3、怎样分析硅石? ……………………………………………………………………（41） 4-4、怎样分析磷泥? ……………………………………………………………………（42） 4-5、怎样分析含磷废水? ………………………………………………………………（44） 4-6、怎样分析电炉尾气? ………………………………………………………………（45） 4-7、怎样分析黄磷炉渣? ………………………………………………………………（47） 4-8、怎样分析磷铁? ……………………………………………………………………（49） 4-9、工业黄磷国家标准的具体内容是什么? ………………………………………（50）

五、安全生产和环境保护

5-1、黄磷生产有些什么特点?为什么必须了解掌握这些特点? ………………（56） 5-2、为什么置抉用蒸汽要控制在100—250℃之间? ……………………………（56） 5-3、电炉岗位安全制的要点是什么? ………………………………………………（56） 5-4、出渣岗位安全制的要点是什么? ………………………………………………（57） 5-5、精制岗位安全制的要点是什么? ………………………………………………（57） 5-6、为什么不能用手直接拿黄磷?为什么要整齐穿戴好劳动保护用品? ……（57） 5-7、为什么黄磷车间要坚持禁烟和饭前洗手、刷牙和漱口? …………………（57） 5-8、被黄磷烧伤时怎样救护? …………………………………………………………（58） 5-9、误食黄磷后怎样救护? ……………………………………………………………（58） 5-10、黄磷生产中主要有哪些“三废”?怎样处理和利用? ……………………（58） 5-11、为什么含磷废水经过处理后可以实现封闭循环? …………………………（60） 5-12、如何实现含磷废水的封闭循环? ………………………………………………（61） 5-13、处理含磷废水的中和剂采用石灰石有何优点?加少量石灰起什么作用？……………………………………………………………………………………………（61） 5-14、为什么要采取絮凝沉降? ………………………………………………………（62） 5-15、如何减少泥磷和含磷废水量? …………………………………………………（62） 5-16、实现含磷废水封闭循环要多少技资?废水处理成本多高? ………………（62）

5

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

一 黄磷生产基础知识

1-1、什么是黄磷？有些什么性质？

磷矿石在高温下，被碳还原生成元素磷。

磷有三种同素异形体：黄磷（又称白磷），赤磷（又称红磷），黑磷（又称紫磷）。

纯黄磷为白色蜡状，具有光泽的固体，在光和热的作用下很快转变为黄色，故常称为黄磷。

纯黄磷无嗅，但由于与空气中的氧反应生成臭氧和磷的氧化物，故常有蒜臭味。

黄磷有两种晶体结构，在室温下为立方体，在常压低于-77℃时转变为六方体。

液态或气态磷在800℃以下的分子为P4，分子量为123.90，高于800℃分解为P2，在1100℃开始分解为P。

黄磷的熔点为44.1℃，沸点为280℃，燃点35 ℃。固态黄磷的比重为1.82，黄磷熔化时，在1个大气压下体积膨胀率为3.25 %，黄磷蒸气压见表1—1。

表1—1 黄磷蒸汽压

摄氏度℃ 帕【斯卡】pd 黄磷性质活泼，除碳、硼、硅以外，大部份元素均能与它直接化合；与卤素、氧能直接反应而生成相应的卤化物和氧化物，并放出大量热。与某几种金属相作用会形成磷化物，用处理时生成正磷酸。黄磷在高温高压下，与水反应生成含氧酸、磷化氢和氢；黄磷与氢氧化钠等碱类作用生成磷化氢(膦)及次磷酸钠。黄磷在低温下，当氧过量时，其氧化产物为四氧化物和五氧化物，而在氧量不足时，则为三氧化物和五氧化物的混合物。

黄磷难溶于水，微溶于醇，易溶于磷的卤族化合物，最易溶于二硫化碳、苯、醚、氯仿和甲苯中。黄磷在二硫化碳、四氯化碳、有机溶剂中的溶解度分别见表

20 7.6 50 37 80 185 100 482 200 4281 53.5×10 1.0×10 6

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

1—2、1—3,1—4。 摄氏度℃ -10 表1-2 黄磷在二硫化碳中的溶解度 -7.5 -5 -3.5 -3.2 -2.5 0 5 10 溶解度 31.40 35.85 41.95 66.14 71.72 75.00 81.27 86.30 .80 （重量） 表1-3 黄磷在四硫化碳中的溶解度 摄氏度℃ 0 25 33 40 42 45 48 51 52 59 72 91 94 100 溶解度% 0. 1.25 1.56 1.79 1.85 1.92 2.04 2.14 2.23 2.50 3.08 3.94 4.04 4.35 （重量） 溶剂 苯 乙醇 表1-4 黄磷在有机溶剂中的溶解度 溶解度% 摄氏度℃ 溶剂 摄氏度℃ （重量） 20 3.10 二乙醚 20 20 0.312 甘油 15 溶解度% （重量） 1.02 0.25 黄磷有剧毒，人致死量为0.1克，黄磷蒸气在空气中最大允许浓度为0.00003毫克/升。常温见光时会在真空中升华，在暗处露于空气中能发磷光，并冒出白烟。在空气中35℃自燃，在湿空气中约30℃即着火。因此，黄磷在贮存与运输中必须放在水中，与空气隔绝。

黄磷在常压隔绝空气的情况下，加热到200℃便开始转变为赤磷。

1-2、什么是赤磷？与黄磷有何不同?

赤磷是黄磷的同素异形体，由黄磷转化而来，外观呈暗红色粉末，故称赤磷(又叫红磷)。分子量为123.90，与黄磷相同。 赤磷与黄磷不同之处是： 赤磷的性质介于黄、黑磷之间。

赤磷不溶于水、二硫化碳、乙醚，略溶于无水乙醇，能溶于三溴化磷和氢氧化钠。

赤磷比黄磷稳定。在空气中不自燃，加热至200℃着火燃烧生成五氧化二磷。但在氯的气氛中加热会燃烧，遇KCl03 , KMn04、过氧化物及其它氧化剂时会引起爆炸。

7

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

SI导出单位V压力下，赤磷无毒，在暗处无磷光。

赤磷的固体比重为2.34，熔点为590℃ ，4.3MPa，沸点为280℃，着火点为200℃。

1-3、什么是黑磷？有些什么性质?

黑磷是黄磷在1200MPa气压下，加热到200℃生成，也是黄磷的同素异形体，外观黑色，故称黑磷(又叫紫磷)。

黑磷呈斜方体，结构与石墨类似。密度(SI导出单位)为2.69—2.70g/cm，在常压下电导为1.4欧姆。

黑磷同黄、赤磷比较，化学活泼性最差，不会自燃，不溶于二硫化碳。

3

1-4、生产黄磷的基本原料是什么？

它们是磷矿石、硅石和焦炭，其中也有用无烟煤或石油焦进行生产。黄磷用磷矿石已有国家标准。对硅石和焦炭的要求是：硅石中SiO2大于95%，焦炭中固定碳大于80% 。但实际使用的硅石中SiO2一般大于92%、焦炭中固定碳一般在70%左右。

1-5、磷矿石中有哪些杂质?磷矿石品位对黄磷生产有何影响?

磷矿石是生产黄磷的主要原料，它的质量好坏直接影响到电炉的操作和工艺指标，即影响到黄磷产量、质量、能耗、成本和经济效益。

磷矿石的成份除含P2O5外，还含有CaO、CO2、SiO3、Al2O3、Fe2O3、MgO、 CaF2

等。磷矿石品位愈高愈好，但也不是绝对的。

举例：有两种磷矿石和一种硅石，其成分如下

P2O5% SiO2 % Ca0%

甲矿 37. 0 3. 0 30.0 乙矿 29. 7 22. 5 38.1 硅石 — 92. 0 —

酸度采用0.8，配料计算时不考虑焦炭灰份。若以100公斤实物磷矿石为基准进行配料计算，则甲矿须加入硅石：

100×0.3×0.8-0.03/0.92=26.l kg 混合料含P2O5：

8

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

37/100+26.1=29.3 %

乙矿须加入硅石：

100×0.381×0.8–22.5/0.92=8.7 kg 混合料含P2O5： 29.7/100+8.7=27.3%

根据以上计算，甲矿的品位虽然比乙矿高7.3%，但乙矿含SiO2大大高于甲矿SiO2的含量，须加入硅石量又低于甲矿，所以经过配料后的入炉混合料中的P2O5%不同。

一般说来，磷矿石品位低，相应地杂质含量就增高，生成的炉渣、磷铁及磷泥也增多了，于是带走的磷也随之加大，从而造成磷收率下降。据粗略估算，磷矿石品位每降低1%，磷收率下降约0.5%左右。

入炉混合料的品位是一项重要指标。根据生产实践，混合料含P2O5每降低1%，每吨黄磷电耗要相应增加300—350度。其主要原因是因为磷矿石品位低，炉渣量高，随炉渣带走的热量也必然增多。根据热量衡算，每吨炉渣带走热量为1.88×109焦〔耳〕( SI导出单位)。

为了合理用矿，使黄磷生产效益好，化工部于1986年发布了黄磷用磷矿的《中华人民共和国专业标准》，具体内容见表1—5。

中华人民共和国专业标准 ZBD51002—86

黄 磷 用 磷 矿

本标准适用于电炉法冶炼黄磷用磷矿石 1、技术指标

表1—5 磷矿应符合下列要求： 指标名称 指 标 P2O5含量（%）≥ 32.0 30.0 SiO2含量（%）≥ 7.0 10.0 Fe2O3含量（%）≤ 1.2 1.6 CO2含量（%） ≤ 4.0 5.0 粒度（毫米） 5-50 注：①各项指标含量均以干基计算。 ②用户如对矿石粒度有特殊要求，可由供需双方商定。 粒度小于5mm的矿石，应团块后入炉。 2 检验方法

28.0 15.0 2.0 6.0 ＜5 9

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

本标准各项指标的检验方法按照“磷精矿和磷矿石统一分析方法”国家标准(GB1870-80至GB1881-80)的有关规定执行。 3 验收规则

3. 1 磷矿应由生产矿的质量检验部门进行检验，生产矿应保证所供应之磷矿各项质量指标都符合本标准要求。如不符合本标准要求，为不合格品。

3.2 使用单位可按照本标准规定，对矿山供应的磷矿质量进行检验，如达不到本标准的质量要求，可在到货后十五天内提出异议。 4 仲裁

当供需双方对本产品的质量发生异议而需仲裁时，由化学矿标准化技术归口单位化学工业部化工矿山设计研究院进行仲裁分析。

内容包括：生产矿名称、产品名称、产品种类，质量指标、产品净重、车号、船号和批号、发货日期以及标准编号。 5 包装、标志、贮存和运输

5.1 本产品用火车、汽车和船只散装运输

5.2 每批磷矿石都应附有产品质量说明书，说明书的内容包括：生产矿名称、产品名称、产品种类，质量指标、产品净重、车号、船号和批号、发货日期以及标准编号。

1-6、磷矿石中二氧化硅对黄磷生产有何影响?

二氧化硅是黄磷生产过程中不可缺少的助熔剂。黄磷电炉属有渣法的冶炼设备，无论是外加的二氧化硅还是磷矿本身带入的二氧化硅，对电炉内的反应过程和炉渣流动性都影响极大，因此，控制二氧化硅在炉料中的量在工艺上十分重要。

有的磷矿石含的二氧化硅多，甚至在配料中不需另加入硅石即可进行生产，这对开发利用二氧化硅含量高的低品位磷矿石十分重要，此种类型磷矿石对生产黄磷效益好。但是磷矿石中二氧化硅含量过高，内在酸度达到1-1.06，这种情况炉渣流动性差，还原反应温度升高，炉渣和磷铁形成共熔体夹带大量磷铁，当炉渣水淬时易产生爆炸。为了控制酸度需要添加碳酸钙，结果降低了炉料的P2O5%含量，使炉渣增多，从而增加了电能的消耗和磷的损失，并影响电炉的稳定运行。因此，SiO2%过高的磷矿石同样不易生产黄磷。

10

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

1-7、磷矿石中的三氧化二铁对黄磷生产有何影响?

磷矿石中的三氧化二铁带入电炉，对黄磷生产十分有害。这是因为在制磷过程中，三氧化二铁比五氧化二磷的还原温度低得多，促使并形成炉料在相当低的温度下熔融，三氧化二铁首先被碳还原成为元素铁，熔融的元素铁在流向炉底的过程中，与上升的气态元素磷接触生成磷化铁，因而改变了熔料的电阻，使电极位置上移。同时炉气带出的粉尘量也增加，影响磷的质量和磷的收率。另外，由于三氧化二铁的存在，对电炉的热能利用有很大的影响。这是因为三氧化二铁还原所需要的能量大于磷与铁化合形成磷铁时释放的能量，导致电能的无益损失。当三氧化二铁为3.3%的磷矿投入电炉进行生产时，大约生成磷铁的消耗的电能要占输入电能的百分之一，被磷铁以显热形式带走，大约炉料中总含磷量的6.5%进入磷铁损失掉，所以采用含有过多铁的氧化物的磷矿作原料，会影响黄磷的正常生产。

1-8、磷矿石中的碳酸盐对黄磷生产有何害处?

磷矿石中的碳酸盐首先在电炉高温区上部被分解：

MgCO3→MgO+CO2↑ -Q…………………………………………………(1—1) CaCO3→CaO+ CO2↑-Q…………………………………………………(1—2)

上式反应为吸热反应，大量碳酸盐的存在会导致炉内温度下降。同时，碳酸盐分解后放出的CO2与反应区升华出的磷蒸汽作用生成磷的低价氧化物，如P3O4，P2O3等带来磷的损失，降低了磷的回收率。碳酸盐的分解和CO2的还原，还要消耗能量。磷矿石中CO2含量增加1%，如果全部还原成CO，原每吨黄磷将增加电耗200度，多耗焦炭29Kg(SI基本单位)。

根据实践表明，含碳酸盐的磷矿遇高温后，粒径也会在炉内发生变化，当炉料依次流入熔池区时，温度会逐渐升高，磷矿炸裂使粉末增多，粉末增加率可高达12—21% ，对电炉运行及精制后处理带来困难。因为粉末的增多，电流极易发生波动，炉气压力增加，塌料频繁，操作电流不易控制，三相功率无法保持平衡，严重时会折断电极。在700—900℃温度条件下CO2与电极产生化学反应会增加电极消耗。所以，磷矿石中碳酸盐含量高对黄磷生产是非常有害的。

1-9、磷矿石中的三氧化二铝对黄磷生产有何影响?

炉料中的三氧化二铝进入炉渣后与氧化钙、二氧化硅作用生成新的化合物，

11

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

成为CaO—Al2O3—SiO2，三元系统的熔融物排出。从CaO—Al2O3-SiO2系统平衡图可知，Al2O3含量增加到11%，就会使CaO—A12O3—SiO2系统的熔融温度降低，因而磷矿石的熔点随矿石中的三氧化二铝和三氧化二铁含量的增高而降低。三氧化二铝含量太高，电极位置易于上抬，炉气温度高，炉渣发粘，炉气含尘量增加，泥磷多，磷的收率会下降。

1-10、磷矿石中氧化镁对黄磷生产有何影响?

氧化镁含量高的磷矿石对黄磷电炉正常运行有一定的影响。由于氧化镁在融熔区迅速还原，而生成镁蒸汽，还原过程即放出热量，镁蒸汽从熔融区大量随炉气逸出，其中一部份又与一氧化碳迅即反应，生成氧化镁：

Mg + CO ≒MgO+C+4.8kj/kg ( SI导出单位)……………………(1-3) 上述反应都放出大量的热。由于这些热量产生在生料上部，使炉气温度升高，严重的使导气管发红。至使电炉不能正常运行，同时氧化镁的还原作用会降低电能效率，并增加焦炭消耗。氧化镁还原产物的燃烧，妨碍了电炉的正常操作，甚至毁坏炉衬，危及炉子寿命，因此，磷矿石中的氧化镁含量越低越好。

1-11、生产黄磷对炉料粒度有何要求?

生产黄磷对炉料除化学成份外，还应有一定粒度要求，炉料粒度的大小会直接影响电炉内反应的正常进行。炉料粒度符合工艺要求是保证炉气能均匀排出电炉的重要条件，而且还能获得正常炉气温度和含尘量，使黄磷质量好，泥磷少。炉料粒度过大，易堵塞料管，在炉内生料区几种原料易产生离析，其结果会出现局部的焦炭不足或过剩，从而影响炉内还原反应的正常进行。炉料粒度过大，反应接触面积减小，反应不完全，更重要的是改变了炉料电气特性，降低了炉料比电阻，增加了炉料导电能力，电极容易上抬，炉况会迅速恶化，严重时会被迫停炉、炉料粒度过小，甚至呈粉末状，炉气则难以通过料层，会形成桥形洞穴，炉料不能均匀有序地流入融池区，影响电炉内化学反应的正常进行。由于生料区炉料结桥后，炉气压力大，出渣时容易产生喷料事故。

生产实践表明，功率大小不同的黄磷电炉，对炉料粒度也有不同的要求。例如，黄磷电炉功率在2000—5000KVA时，磷矿石的粒度应控制在4—25mm，硅石的粒度应该与磷矿石的粒度一致，焦炭的粒度应控制在3—15mm,所有入炉原料都不应含有3mm以下的细粉。

12

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

1-12、焦炭粒度对黄磷生产有何影响?

大家知道，磷炉炉料的导电度是由炭素还原剂来决定的，而焦炭的比电阻与焦炭粒度有关，因而改变焦炭粒度，炉料电阻也随之发生改变。在生产中总希望制得具有最大电阻炉料，这是因为在这种情况下，电极位置平稳，炉况运行正常，焦炭与反应物(磷矿石，硅石)接触面积大，有利于还原反应的进行。经测定，焦炭粒度为15mm时，炉料电阻为最大，如果焦炭粒度在25mm以上，对于2000仟伏安以下的黄磷电炉，就难以正常操作，如出炉困难，炉气温度高，炉气含尘量大，炉渣磷含量高等。但是焦炭粒度过于小，虽有利于电炉中还原反应的进行，但由于炉料电阻值增加过大，这种情况电极位置很低，炉底温度高，炉底易于损坏。同时，炉料出现结桥，影响炉气的透气性，焦炭局部过量或不足，泥磷增多，并且影响电炉的还原反应。所以，过细的焦炭粒度也是不合适的。总之，焦炭粒度应控制为磷矿石粒度的二分之一左右，即3—15m示为宜。

1-13、焦炭用量对黄磷生产有何影响?

焦炭用量的多少对黄磷电炉的正常运行和效率有很大影响。焦炭的用量与炉料导电性质有关，直接影响电极位置，炉渣含磷量，磷铁含磷量和磷矿石的还原率。表1-6为焦炭用量对磷酸盐还原率的影响。

表1-6 焦炭用量对磷酸盐还原率的影响 焦炭加入量为理论需要的百分数 磷酸盐的还原率，100%

从上表可以看出，磷矿石的还原率随焦炭的用量增加而增加。但当焦炭加入量超过5%时，其还原率就不会继续增加了，因此，焦炭用量太多也是不合适的。同时，过多的焦炭参与炉内还原反应也是十分有害的，这是因为当配比的焦炭超过理论值过大，炉料导电能力增加，电极提高，炉内压力大，气体中含尘量多，炉底温度低，出渣发生困难。如用量不足时不仅不能满足电炉还原反应的需要，而且必然消耗电极和炉膛炭，危及炉子寿命。因此，过多或过少的焦炭，在生产中都是应该尽量避免的，在配料计算中应根据电炉反应的情况采用适宜的过量系数。

90 91 95 93 100 94 105 95 110 91 13

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

1-14、焦炭加入量怎样计算?

在进行配料计算之前应作好如下工作:

(1) 对磷矿石、硅石、焦炭三种原料进行化学分析。 (2) 建立电炉的主要化学反应式。

(3) 确定焦炭理论过量系数和炉渣的酸度指标，然后按矿石中每个组份进行计算。

计算步骤为：

1、磷矿石中五氧化二磷的还原，需要的焦炭可按下列反应式计算： 2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C→6CaSiO3+10CO+P4……………………………(1—4) 即： 2 P2O5+10C→10CO+P4………………………………………………(2) 从方程式（2），可以视为2P2O5相当于10C。所以还原100Kg磷矿石中P2O5所需要的焦炭量：

QC1= 100×P2O5%(磷矿中的) ×10×C（分子量）

C%（焦炭中）×2×P2O5(分子量）

同样，还原磷矿中Fe2O3所需要的焦炭可按下式计算:

Fe2O3+3C→2 Fe+3CO……………………………………………（1—5） 在反应式（3）中，Fe2O3分子相当于3C分子，所以还原100Kg磷矿石中的Fe2O3，所需的焦炭为：

QC1= 100×Fe2O3%(磷矿中的) ×33C（分子量）

C%（焦炭中）×FeO3(分子量）

还原磷矿石中的碳酸盐分解出的CO2所需要的焦炭可按下式进行计算： CO2+C→2CO………………………………………………………………（1—6） 在反应式（4）中，CO2分子相当于一个C分子，故还原100公斤磷矿石中碳酸盐分解出CO2所需要的焦炭量应为：

QC3= 100×CO2%(磷矿中的) ×C（分子量）

C%（焦炭中）×CO2(分子量）

还原P2O5、Fe2O3和CO2所需要的总焦炭量为：QC1+QC2+QC3的和，假设过量3%的炭用量，故1.03（QC1+QC2+QC3）=kg

如焦炭含水份高，还应计算水份在电炉中被还原所消耗的炭： H2O+C→H2+CO…………………………………………………（1—7）

14

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

故：QC4= 焦数量×H2O%(焦炭中的) ×C（分子量）

C%（焦炭中的）×H2O(分子量）

所以焦炭总需要量为： ∑QC=QC1+QC2+QC3+QC4

1-15、硅石加入量怎样计算？

根据假设，炉料的SiO4/CaO为0.8,则SiO2需应为: QSiO2 = B×CaO%—PSiO2%×C×CSiO2%（分子量）

%SiO2(硅石中的） 式中：B—酸度指标

PSiO2%—磷矿中二氧化硅的百分含量。 CaO%—磷矿中氧化钙的百分含量。 C—焦炭加入量

1-16、配料的意义是什么?必须注意哪些问题?

配料是黄磷生产的一项重要的原料准备工作。配料准确与否直接影响炉子的化学反应，电炉的操作稳定性和炉衬的寿命，因此正确的配料是黄磷电炉正常运行的重要保证。

配料必须注意以下几点: (1)配料先校准计量容器具。

(2)各种原料的重量要按配料计算数据准确称量。每次配料应按原料顺序进行。

(3)配料时应严格控制原料的质量：即配料的原料，块度大或过细都易造成塌料，增大电能消耗，给操作带来困难。因此，块度过大或过细的原料不能配料入炉。

(4)水份过多的原料不能配料入炉。因此，要求配料既要控制块度又要控制湿度，对于电炉的正常运行，提高电炉生产效率，降低电耗都十分重要。

1-17、黄磷炉渣由哪些成份组成?

黄磷炉渣是电炉生产黄磷的过程中副产的一种碱性渣，炉渣冷却后随着组成不同呈现出灰白色、深灰色、棕色和黑色。炉渣组成主要随原料的组成变化，严格说来凡炉料通过高温化学还原后剩余部分的液、固相的化学物质都为黄磷炉

15

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

渣的组成物，当然只有少量磷铁残存在渣中，多数磷铁出炉时已被分离开。组成黄磷炉渣的碱金属氧化物有:氧化钙、氧化镁、氧化钾等；酸性氧化物有：二氧化硅、三氧化二铝、五氧化二磷，另外还有少量的硫化钙、碳化钙、磷化钙和三氧化二铁等。

1-18、什么叫酸性渣?什么叫碱性渣?黄磷炉渣属于什么性质渣?

凡炉渣成份中二氧化硅占优势的渣叫酸性渣。炉渣成分中氧化钙占优势的渣叫碱性渣。在制磷的化学还原反应中不希望在酸性炉渣中进行，这是因为酸性炉渣中副反应多，电耗高，对炉衬的腐蚀性大。制磷应在微碱性条件下进行反应，熔融的微碱性渣副反应少，熔点低，还原效率高，渣中五氧化二磷含量低。所以，黄磷炉渣属于碱性渣。但是我们常常将磷渣称之为炉渣酸度，这是一种习惯的叫法，并不是说炉渣是酸性渣，而是指这种渣的碱度比较低。在生产中已把炉渣酸度看成是磷炉渣的一个十分重要的性质，以此控制电炉的正常生产。

1-19、什么叫炉渣酸度?为什么炉渣酸度要控制在0.8左右?

在生产实践中，通常都用“酸度”来衡量炉内化学还原反应正常与否的尺度，把“酸度”作为电炉黄磷生产工艺控制的重要指标。

所谓“酸度”，是以炉渣中的二氧化硅和氧化钙重量比值即SiO2/Ca0(重量比)的值来表示的。

长期生产实践表明，在电炉黄磷生产中，酸度值应控制在0.8左右。这是因为炉料在高温下进行还原反应时，其炉料的熔点决定了炉渣的酸度值。或者说，只有当酸度为0.8左右时，才能形成低共熔混合物，即炉料的熔点最低。这可以从CaO—SiO2系统平衡图清楚地看出，当酸度值稍小或稍大时，熔点变化都十分明显。在CaO—SiO2系统平衡图上有两个低共熔点，其中当SiO2/CaO = 0.8时，熔点约为1470℃，而实际熔点因其它杂质的存在还要降低一些。酸度过大，炉渣量，副反应多，电能消耗多，对炉衬腐蚀性大。酸度过小，熔点高，电炉效率低，副反应也多，对电炉运行极为不利。所以，在实际生产中酸度应作为电炉制磷工艺的重要控制指标，控制在0. 8左右，这样作，既科学合理又利于生产的正常进行。

1-20、黄磷炉渣和高炉炉渣有什么不同?黄磷妒渣有何使用价值?

黄磷炉渣的形成过程与一般高炉渣相似，只是黄磷炉渣是在电炉的高温过

16

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

程形成的，它的组成主要是硅酸钙以及其它金属氧化物的熔体，在物理性质方面与高炉炉渣也无大的区别。而作为腐蚀介质的稳定性，黄磷炉渣优于高炉渣，表1—7为黄磷炉渣与高炉渣的化学组成。

表1—7 磷渣和高炉渣化学成份

化学成分 名 称 黄磷炉渣% 高炉渣1% 高炉渣2%

从表1-7可看出，黄磷炉渣的Ca0成份偏高。所以黄磷炉渣基本上属于碱性渣。另一方面由于SiO2高，A13O3低，故活性系数小，属于低活性渣。

根据试验和生产经验表明，黄磷炉渣是水泥生产的良好的掺合材料。现已成功用在水泥工业上。根据水泥厂的成本分析，采用磷渣生产水泥(炉渣水泥)，水泥的工厂成本将.降低28%至35%。

43.15 40.38 36.00 47.00 43.36 43.10 1.27 2.82 7.52 1.13 1.42 0.67 4.67 9.02 13.78 SiO2 CaO MgO Fe2O3 Al2O3 1-21、为什么炉渣的含磷量不能控制得太低?

从生产效益的观点出发，炉渣含磷越少越好，因为生产吨黄磷副产的炉渣量为黄磷产量的7-10倍(炉渣量与磷矿石的品位与组成直接相关)。因此，炉渣中含磷量少，磷的损失少，收率也就高。但是，生产实践表明，炉渣含磷量不但与收率有关，而且与产量、电耗以及化料量同样密切相关。随着炉渣含磷量的增加，化料量相应急剧增加，但当炉渣含磷量超过1%时，化料量不再明显增加。当炉渣含磷量小于1%时，随着炉渣含磷量增加，化料量增加的速度大于回收率下降速度(见表1-8 )，产量随着炉渣含磷量增加而增加(见表1-9 )，电耗也相应降低。当炉渣含磷量超过2%或更高时，化料量增加不明显，但回收率出现阶梯下降，产量随炉渣含磷量增加而降低，电消耗量也相应增多。

表1-8炉渣含磷量与磷回收率的关系

炉渣含磷量P2O5 % 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 17

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

磷的回收率%

94.5 93.5 92.5 91.4 90.0 88.0 表1-9炉渣含磷量对电耗的影响

炉渣含磷量P2O5 % 产量吨/日 0.46 2.75 0.56 2.72

应当指出的是，为什么炉渣含磷量降低而化料量也相应降低，这是因为炉渣含磷量低，焦炭加入量就增多，结果增加了炉料的导电能力，造成电极上抬，炉气温度升高，反应熔池温度降低，出渣困难，电炉易于出现故障而无法正常操作，致使生产能力下降，即化料量下降。同时由于炉内过量焦的出现，便产生多种副反应，生成氧化硅、元素硅、磷化物和碳化物等，副反应产生的这些物质均要消耗电能，从而降低了电炉热效率，使化料能力大大降低。

在电炉内当还原反应越接**衡时，反应就越难于进行，炉渣含磷越低，反应所需热量就越多，所以电炉的热效率也就越低。一台黄磷电炉焦炭的过量系数应以炉渣的磷含量和炉子化料量两种因素作为考虑的根据。

0. 3.085 1.01 3.05 1.03 2.965 1-22、磷铁的特性是什么?有何使用价值?

磷铁是铁和磷在高温条件下化合而成的磷铁合金。随着反应条件不同而有多种形态的化合物，如FeP2 , FeP和Fe3 Po。制磷电炉中获得的磷铁是含磷20-26%、含硅0.1%—6%的共生化合物。磷铁在炼钢工业中作为合金剂，但对硅的含量有严格要求。其次还可生产磷酸盐等。

1-23、什么是压强?什么是表压?什么是真空度和绝压?

物体单位表面上所受的力称为压力强度，简称压强。工厂里习惯把压强叫压力，从科学的定义来说，这种叫法是不严密的，我们在使用这个术语时，要特别注意，它不是物体所有表面受力的总和，而是每一单位表面所受的力。例如，5m2的平面上，受到5kg的作用力，则此平面所受的压强(压力)为5kg/5cm2=1kg/cm2。严格地说，对物体表面所受的力在方向上有规定，是以与表面垂直方向的力为准，如果不是，则要进行换算。

工厂里，法定计量单位中，压力、压强、应力的名称用帕〔斯卡〕，符号用Pa，面积的名称用平方米，符号用m2，力的名称用牛〔顿〕，符号用N，一个标

18

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

准大气压等于101325Pa，一个工程大气压等于9.80665×104Pa。

工厂里，开口接通大气的设备，为常压设备，承受的压力为大气压力，压力表的读数O。受压超过大气压力的设备和物料，压力表的读数只是超过大气压力的那部份数值，这个数值称为表压。而受压低于大气压力的设备和物料，如减压蒸馏塔，压力表指示的是低于大气压力的差值，此值称为真空度。

把设备和物料实际所受到的压力叫做绝对压力，简称绝压。对于受压超过大气压力的系统，其绝对压力为：

P绝=P大气+P表…………………………………………… (1-l0) 对于受压低于大气压力的系统，则:

P绝=P大气一P真空……………………………………… (1-11) 上式中P表、P真空均指压力表的读数，P大气为受压设备和物料所在地大气压的数值。

1-24、电极水封有何作用?它的结构特点是什么?

黄磷电炉是在微正压(5-20mmH2O)下进行操作的。操作中，为保持电炉的功率值，需经常升降电极来调节电负荷。为了防止炉气从电极孔中泄出污染操作环境，就必须采用水封密封装置。

目前中、小功率制磷电炉的炉盖密封装置都普遍采用水封结构型式。这种密封装置，是在炉盖上装设水封座，在电极上装设水封筒，借助螺栓吊挂在电极夹持器上，水封筒与电极之间空隙用石棉绳密封压紧。为了便于水封冷却水的排出，在水封上部有溢流槽。槽上安有出水口，下部安有冷却水进口。

电极水封的高度为电极的操作行程加上水封高度。一般取为1100mm。其内径(D)由电极直径(d)和安装偏差来决定，一般为D=d+60-70mm，即可达到工艺要求。

1-25、电极水封最容易腐独是哪个部位?怎样改进?

电极水封最容易腐蚀的部位是距离水封座200mm左右的焊缝处，因为此处承受温度高，有磷酸腐蚀介质作用和强大磁场力的作用，可能出现晶间腐蚀、缝隙腐蚀和电偶腐蚀等几种腐蚀同时产生的腐蚀效应。所以水封腐蚀一般都先从这个部位开始。

改进办法：采用1 Cr18Ni9Ti不锈钢做一个内套，焊接在电极水封内壁上。

19

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

其施工方法为：

(1)在电极水封内套加补焊接一节300mm左右长的内套，内套的外径要

比电极水封内径小一些(2mm为佳)以便内套放进并便于焊接施工。

(2)内套材质选用1 Cr18Ni19Ti的不锈钢板，厚度以6mm为宜。 (3)内套下方焊接不要低于水封法兰，这样才能保证座子的水平度。 (4)焊接前应事先对电极水封焊缝进行X探伤照片，质量符合要求即可

焊接内套。

1-26、铜瓦的作用是什么?几何尺寸如何确定?

铜瓦是二次短网的一部份，通过电极夹持器的作用力，紧触在电极上以传输电流至电极，再导入炉内，所以铜瓦与电极接触要紧固密实。铜瓦的内园与电极直径应相等，才能保证其接触良好。由于电极在不断地消耗，铜瓦与电极间的接触经常变动，为防止接触不良而造成增加接触电阻，以至发红，影响使用寿命，故要求铜瓦的内表面加工精度应达到▽40铜瓦下端带有接线板，与导电电缆相联接。

铜瓦的几何尺寸根据铜瓦与电极接触的电流密度值和电极电流值决定的。在材质上，铜瓦应有良好的导电性、导热性和足够的机械强度。一般制造铜瓦都应选用黄铜，因为黄铜的导电导热性能好，机械强度与青铜近似。制造上采用H80 ，H68两种牌号的黄铜，其性能见表1-10 。

表1-10 H80， H68黄铜性能

牌号 熔点（℃） 导热系数（cal/cm.s.\\ ℃） 电阻系数(Ω.mm2/m) H80 H68

1000 938 0.34 0.28 0.054 0.068 20

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

二、电气设备和仪表

2-1、什么叫电流?

自由电子(或离子)受到外力(电场力等)的作用，在导体中作规则的定向运动，这种规则移动就形成了电流。

电流用符号“I”表示，电流的单位为安培(A)。电炉变压器通称的一次电流，即是通过变压器高压侧的线电流，二次电流也叫工作电流，即是电极上通过的电流。电路的闭合是形成电流的必要条件。

2-2、什么叫电压?

将单位正电荷由高电位移向低电位时，电场力所作的功，称为电位差。这个电位差即为常称的电压，用“V”表示。电压是衡量电场作功能力的物理量。在电路中，电压是产生电流的必要条件。.即电路两端必须维持一定的电位差，电路中才不断地有电流流过。当把单位正电荷由低电位移向高电位时，电场力所做的功，称为电动势，其单位为伏特。

2-3、什么叫电功率?什么叫功率因数?

电功率是指电流通过导体在单位时间内所做的功叫电功率，又简称为功率，用符号“P”表示，单位是瓦特，简称瓦，用符号“A”代表电场力或电源力移动电荷所做的功，t代表时间，则电功率表示式为:

P=A/t...................................................（2-11) 式中:A一电功(焦耳，公斤一米) P一电功率(瓦，千瓦) T—时间(秒)

1 kW=1.341HP=1.36PS一102kgf•/S=1000.31J/S功率因数就是有功功率与视在功率的比值，以CosΦ表示。

变压器是黄磷电炉的主要设备，它的功率因数常常是与负荷的性质和运行情况有关。因此，变压器的额定容量一般是用额定视在功率(千伏安)来表示的。例如某一台黄磷电炉变压器为2000kvA，就是指定的视在功率。

2-4、什么叫变压器的额定温升?

21

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

变压器内上层油面的温度与变压器周围空气的温度之差，称为变压器的温升。每台变压器的铭牌上，都规定了该台变压器温升的限值。根据国家标准对电力变压器规定，当变压器安装地点的海拔高度不超过一千米时，绕组温升的限值为65℃，上层油面温升的限值为55℃，同时，变压器周围的空气最低温度不低于-30℃，最高温度不超过+40℃。因此，变压器在运行时，上层油面的最高温度不应超过：

55℃ +40℃ =95℃，应当指出这是指夏季而言，但是在生产实际中，为了使变压器油温不致于迅速老化起见，在正常情况下，上层油温不应超过+85℃，因此，实际上一般都运行于+85℃以下，以避免加快变压器的绝缘的老化，延长变压器的使用寿命。

2-5、黄磷电炉变压器的运行维护应注意哪些事项?

为了保证黄磷电炉变压器能安全可靠运行，当变压器在运行中出现异常情况时，应及时发现，及时处理，将事故消除在萌芽状态。配电入员应调整好三相电极工作电流，注意监视仪表指示，做好运行记录，并且定期对变压器及高、低压配电设备进行巡视检查，并在记录上注明运行状况。大家知道，当变压器投入运行，标志着整个黄磷电炉设备的投入运行，因此，应按以下各条件进行运行维护。

(1)调整好三相电极的功率平衡，按规定负荷条件控制三个电流表指示值，使之接近工艺规定值。电流波动不得超过3-5%，三相平衡度应小于5%。三相电压表指示值应达到平衡或接**衡。

(2)应经常将有效相电压表指示值与正常情况作比较，及时分析发现问题，相电压值反应低压绝缘状况。

(3)合油开关时，电极应适当提高一些位置，不得过负荷合闸。跳闸前应将三相电极注明位置记号。

(4)按原始记录要求，按时填明仪表指示数值:高、低压电流、电压，对地电压，变压器油温，室温，功率因数和功率等。

(5)应作好巡回检查，在交时双方应会同检查一次，检查内容包括:高压进线是否正常，出线头有无漏油现象，高压隔离开关，油开关等是否正常，断路器油位是否正常，有无渗漏情况。

(6)变压器的电磁“嗡嗡”声与以往比较，有无异常现象，例如声音是否增

22

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

大，有无其他新的响声等，如放电声，气泡声等，并注意有无焦臭气味。

(7)箱盖上的绝缘部件，例如出线套管，低压引线，胶木板表面是否清洁，有无破损裂纹及放电痕迹不正常现象。

(8)油冷却系统的运转情况是否正常，强油水冷系统泵运转是否正常，油压与水压数值是否正常，出水中有无油迹等。

(9)变压器油每三个月取样作耐压试验一次，一年作一次化学分析。 (10)仪表部份运行是否正常。

变压器正常运行维护，除了上述各项外，一般还有黄磷电炉变电设备的小、中、大修。根据电炉的容量大小等因素来决定。

2-6、黄磷电炉变压器常用强油循环装置的特点是什么?操作程序是什

么?

黄磷电炉变压器的冷却，有油循环自然冷却和强迫油循环水冷却两种方式。小容量黄磷电炉多采用前种方式，一般容量3000kVA以上的变压器均采用后种方式，这样可以提高变压器功率，可长时期满负荷运行。

油泵从变压器上部抽出热油，送去水冷却，冷却后的油，仍在泵的压力下，打至变压器底部，再次对变压嚣铁芯及绕组进行冷却。冷油吸热后又上升到顶部，重复上述循环。

在冷却器内部，热油则应由一般不高于25℃冷却水来降温。由于油的流动是靠油泵的强迫循环，冷却介质是水，故称这种冷却方式为强油循环水冷却。’

冷却器的型式有多种，但一般采用的结构是一钢筒体的密封容器，器壳外附有池及水的进出口法兰，，都装有阀门，可供启闭及调节流量，压力之用。冷却管系黄铜排管均匀垂直密布在容器中。在装配冷却器时，器内必须严格保证水路与油路不渗漏。这是因为，即使少量水分进入油内，也会使油的绝缘强度急剧降低而危及变压器的安全运行。

为保证安全，强油水冷装置的操作过程和维护注意事项：

(1)启动时先启动油泵，后开冷却水。停炉时则先停油泵，后停冷却水。 (2)磷炉在送电前，先开启冷却水，停电后，才停冷却水。

(3)应保持油的压力大于水的压力，如系统有渗漏时，只能油进入水内，通过排放出水面的油痕，即可查出检修。

23

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

(4)水及水的压力表，温度计和流量计要配齐，及时作原始记录，严格进行交。

2-7、为什么应尽量减少变压器跳闸次数?

变压器跳闸时，瞬间电流有时会达到额定电流的6—7倍，它在变压器线圈内产生极大的电动力，次数多了会造成绕圈变形和绝缘被损坏。跳闸时，磁通很快消失，匝数较多的高压线圈会感生极高的电压，使绝缘虚弱处有被击穿的危险，因此要尽量减少变压器跳闸次数。

2-8、为什么要尽量避免两相通电?

两相通电除因炉子出事故不得已而采取的措施外，正常情况下应尽量避免和禁止的。一因为两相通电时，特别是两相通电又维持原电流大小时。在变压器付边线圈中，各项电流不平衡，这种情况会使某一项线圈中通过的电流进一步增大，则此线圈过载也更大了。如果经常这样两相运行，会使线圈过分发热，绝缘过早老化，变压器寿命缩短。同时由于电流加大，电动力也加大，对线圈的机械强度也有不利影响。此外，大负荷电炉变压器的两相通电使用，对电网也是非常不利的。因此，不应该较长时间采用两相通电。

2-9、两台电炉变压器并联运行的条件是什么?

当两台三相电炉变压器并联运行向一台电炉供电时应具备以下条件： 1.两台电炉变压器的接线组别应相同，即两台变压器付边电压对原边电压的电位差彼此要相等。

2.在允许偏差内两台变压器各自的电压比要相等，组别相同。并联运行后，在无载负荷情况下，各自的二次线圈不产生循环电流，只有原边的空载电流。

3.在允许的偏差范围内，两台变压器的阻抗电压百分值要求相等。而且两台并联的变压器之间，负载分配均匀合理。

两台变压器必须具备以上条件才能允许并联运行。

2-10、什么叫短网?在配置上有什么特点?

从变压器低压出线端至炉子电极的二次母线段总称短网。它是由馈电母线、软母线和电极等部份组成。短网是将低电压。强电流的电能输送至电炉进行作功的桥梁。为使短网能将来自电网的电能最有效地输入电炉，短网的配置应满足下列要求:

24

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

(1)为减少电压降及有功损耗，要求阻抗愈小愈好。 (2)电抗要求愈小愈好，以减少无功损耗，提高功率因数。

(3)为提高电炉效率，要求尽量使每相的阻抗值和负荷分配达到平衡，减少或克服强电流带来的不利作用。

(4)应尽量减少温度和铁磁性材料，以免对短网阻抗值带来影响。 (5)可挠母线配置应有足够的长度，以适应电极升降要求。 (6)保证良好的绝缘性能和电动稳定性，以保证其安全运行。 另外短网的配套方式应综合考虑下列因素:

(1)首先应考虑电炉的形状和功率负荷。在配置时不担应注意炉形(国内均为园形)而且要注意电极的排列位置。一般地讲。电炉功率越大，短网配置越严格，配置技术问题越复杂。

(2)需根据二次电压的大小，匝数多少以及相应的电流强度来决定短网绝缘，载流体截面和电气联接的依据，对于炉顶的物理化学状态和生产操作的要求以及短网穿过电炉所受热力作用的程度，‘炉气对短网的腐蚀特性，电极上下行程的控制，母线的联接等都应予以综合考虑。

(3)电极使用尺寸和根数，一般3150kVA以下的电炉都是采用Ф400的石墨电极，大功率电炉采用自焙电极。电极数量一般为三根，大功率电炉取3—6根，但过多的电极亦会导致短网配置的复杂化。

(4)选择短网配置时，应首先考虑电炉的功率和变压器台数(单相或三相)，功率调节和厂房布置以及变压器安装位置等因素。为缩短短网长度，应使变压器尽量靠近炉体，应使变压器的出线中心与短母线在同一标高上，以保证结构紧凑。

2-11、短网一般多大电流密度合适?

短网的一般电流密度常用值确定如下: (1)馈电母线的电流密度 铜排1. 2—1. 5 A/ mm2 铝排0. 6—0. 8A/ mm2 铜管3—5A/mm2 铝管2—3 A/ mm2 软母线1—1. 5A/ mm2

铜与铜的接触面12 —15 A/ mm2

25

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

铜瓦与电极接触面5.5A/ mm2 铜瓦与自焙电极2A/ mm2 电极电流密度4—6A/ mm2

2-12、什么叫二次配电设备和二次回路?如何分类?

大家知道，当变压器与配电装置在运行过程中，由于受机械力作用，电磁力、热效应、化学腐蚀、绝缘老化以及过电压过负荷等原因，往往会产生各种各样的故障。在生产中如不及时排除这些故障，轻则影响正常生产，重则使设备受到损坏，人员伤亡和生产停顿等重大事故。为了保证一次设备的正常工作，便于监视和管理该设备的安全经济运行，就要采用一系列的轴助电器设备，这些设备统称二次配电设备，这些设备包括短网及测量仪表如:继电器，保护电器，开关控制和信号设备以及操作电源装置。二次配电设备之间的电器联接，称为二次回路，按二次回路的用途可分为仪表回路，继电保护回路，信号回路，开关控制回路和电源回路等五大二次回路。

在二次线路的安装工作中，为便于查对回路和寻找故障的方便，按二次回路电源性质分交流电流回路，交流电压回路和直流回路三大回路。

所谓交流电流回路就是由交流互感器二次侧供电的全部回路。电压回路就是电压互感器二次侧供电的全部回路。以上两种分类法，在实际生产中都结合在一起使用。

2-13、什么叫高压隔离开关?有何作用?有什么要求?

高压隔离开关又叫“高压闸刀”，它的主要用途是在检修电炉设备时，用来隔开高压电源与设备之间的电路。.隔离开关断开后，具有明显可见的空气间隔，以保证检修工作的安全。由于隔离开关没有灭弧装置，所以它不能切断负荷电流，否则，接触刀片和固定触头之间会产生电弧使闸刀熔化，并极易造成相间及对地短路而发生事故。因此隔离开关接通和切断只能在油开关或空气断路器断开后，即只有在无负荷时进行。隔离开关按安装地点分户外和户内形式，按结构有三极联动和单极之分。在运行时，要求耐压合格，接触压力适当，操作机构使闸刀张开角度合适，动作灵活。

在选用时，应参阅有关手册，使其技术数据，如额定电压及额定电流等值，达到使用要求。

26

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

2-14、什么是油开关?运行时有哪些要求?

油开关又称高压断路器，其作用是切断负荷电流，过负荷电流及短路电流，因它断开后，间隔不能见到，必须与隔离开关配合使用。现在一般多采用“少油式断路器”，内部装有绝缘油和灭弧设备，两者配合以保证断开负荷电流时所形成的电弧能够熄灭，由于切断负荷电流，会产生较大的瞬间电流形成强大的电动力，所以壳造要坚固牢实。

每当动作灭弧之后，均可造成部份油分解，产生炭黑及油泥，次数多后，会影响甚至完全消失灭弧能力，故应作好动作记录和定期检修，清洗换油，损坏严重的要更换触头，如长期不检修，不能灭弧时，内部压力一旦过大，有可能造成爆炸的危险。

检修后要求耐压合格，油量合适，行程适当，动作灵活及继电保护可靠。

2-15、怎样操作隔离开关和油开关?

操作程序是:送电时先合隔离开关，后合油开关，停电对先拉油开关，后拉隔离开关。送停电程序切勿颠倒，否则会造成设备入身事故。应该指出的是无论用手动传动机构或绝缘捧操作时，都必须迅速果断。合闸后应检查刀片是否完全进入固定接触片之内，接触是否严密。合闸时，如果发生电弧，不得将刀闸再行拉开。在拉开隔离开关时，应首先检查断路器确已断开，’才进行操作。如果当刀片离开触头的一瞬间有电弧产生，应迅速果断重新合闸，可消灭电弧，避免事故。但刀片如已全部拉开，则不许再行合上，这时应当判明电弧产生的原因，进行处理。

隔离开关在断开位置时，接触刀片应与固定触头保持适当距离。

2-16、什么叫电压互感器?有什么特点?

电压互感器是按变压器原理制成的，其容量特别小、变比等级高的配电装置，专门供测量和保护用的重要设备。

常用的电压互感器是按电磁感应原理制成的，根据电磁感应定律，如已知互感器变比Kn，则由仪表指示电压U2,就可测量电网进线电压U1值。

U1=KnU2……………………………………………………………(2-24) 它的符号是P、T。

电压互感器初级绕组接高压电源，它的次级绕组接仪表及继电器。这样的好

27

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

处，一是安全可靠，二是仪表可做到小巧，并且电压等级都是100伏的。一般电压互感器都用三相三线制，即高压进三线，低压出三线。但也可用两只单相的，按一种特殊接法(V字接法)供三相电源及负荷之用。

为保证安全运用起见，在高压侧每相都附装有保险器，有的低压侧也装有，以保证操作入员接触仪表的安全。

2-17、什么叫电流互感器?有什么特点?

电流互感器亦称“变流器”，其代表符号是C, T，同样是按电磁感应原理制成的，它相当于一个升压器，但其原理却是串联予电路中，靠线路中的少量电压降，加在原边的两端，经过它而升压降流。电流互感器原边匝数少，付边匝数较多，一次电流小于50安的电流互感器的原边绕组，通常只有几匝线圈，而一次电流超过500安的电流互感器，原边绕组通常只是一根穿过铁心窗孔的条形导体。所以电流互感器只能串联使用，决不可与线路相并联，这一点与电压互感器的运行不同。

电流互感器的原边电流仅取决于线路负载电流，与付边电流无关。一般来说，原边电流大于付边电流很多倍。如当付边开路时，原边电流的激磁磁势将失去付边的电流产生磁势的平衡，而导致铁芯损耗和温度剧增;且在付边绕组上感应出很高电压，危及仪表和操作入员安全，故电流互感器的付边绕组电路，无论在任何情况下都不允许开路。在把仪表从电流互感器拆除前，必须把付绕组短接良好。

电流互感器一般做成单相的，在工程上每相配一支电流互感器，以供三相仪表使用。

2-18、仪表表面上各种符号代表什么?

交流电度表一般都是电磁式的。直流电、表一般是磁电式，交直流电表一般是电动式。表面其他符号：2.5表示精密度2.5级；→或Π表示仪表在工作时要水平放置；⊥或↑表示垂直放置；一表示只用于直流；—表示只用于交流；—表示交直流两用；2kv表示经2千伏耐压试验，k—A，如IkA=1000安；M一兆，如1MΩ=1，000, 000欧姆；m—毫，如ImA=0. 001安。

2-19、什么叫交流电压表?怎样由表读数推算一次电压值?

交流电压表是专供测量交流电压的仪表，表内有电压线圈一个，由其两端引出于表后为两个接线压头，并联于两相线上，以测其线电压。由于线圈内电流

28

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

的作用引起指针偏，移，指示出电压读数。

三相线路测量线电压(A-B, A-C, B-C )，需用三只表，为节省起见有的也只接入一只“电压换相开关”，轮流观察电压，这样只需用一只表即可，但是，不能同时测量三相电压值的变动情况。

2000kvA以下电炉的工作电压在180伏以下，故常用表面为0—250伏的表。3150kVA电炉的工作电压在215伏以下，故常用表面为0—350伏的表。

高压电压需在电压互感器次级之间安装电压表常用表面为0—150伏的表。应该注意的是，应按表面读数乘上电压互感器的变比，才是真正的高压值。例如:电压互感器为6000/100伏的表面，读数是100伏，则实际高压值=100×6000/100=6000伏。

2-20、什么叫交流电流表?代表符号是什么?

专供测量交流电流用的仪表，叫交流电流表，也称安培表。表内有电流线圈一个，其两端引出表后为两个接线头，串联于电流互感器的次级回路内，以测量那一相流过的线电流，它的测量原理是由于线圈内电流的作用，引起了指针偏移，指示出电流读数。

国产ITI-A型交流电流表(图略)，“ A”表示电流表，—表示交流电，1. 5表示精确度为1. 5级，GB776-65表示根据国家标准GB776—65规定的技术条件制造的。其余符号从略。

应该注意的是，有的仪表盘面还注有所用互感器的变比，按规定配用互感器后，可用表面指针直接读数。ITl-A交流电表，电流额定值为1、2、3、5、10、20、30、50、75、100、150、200A，仪表准确度1—50安的为1. 5级，其余为2. 5级。

选用电流表时，其量程要选得合适，一般为负荷电流的1.5—2倍。在设计中为了减少电流互感器和仪表备件，一般都选用0—5安表面的仪表，而不受表面规定变比配用的电流互感器。使用时，按指针读数乘以电流互感器变此，就是负荷电流值。

2-21、什么叫功率表?代表符号是什么?

功率表是用以测量瞬时功率的仪表，故也叫瓦特表，或千瓦表。功率表不象电度表具有计度积算机构，它是指针显未瞬时功率值。表面刻度按千瓦数(或

29

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

瓦)刻度的。电炉上所用千瓦表为三相表来测量电炉瞬时功率用的。表内也设有电流线圈及电压线圈，其结构与电度表相回，通过表的指针指过读出有功功率千瓦值。

普通功率表的表面是按额定电流、额定电压及cosΦ=1的情况下进行刻度的。因此，不但可以测量三相电路的有功功率，且只须改变有功功率表的接线方式，即可以测量无功功率。

2-22、什么叫三相三线交流电度表?

三相三线交流电度表又叫两元件电度表，实际上是由两只单相电度表组合在一起而成的。其原理与用“二瓦特表法”来测量三相电功率相似。在三相四线制电路中，则应采用三元件电度表来测量三相电能。

电度表有直接接入线路和通过互感器接入两种接线方式，按测量电能的不同，分为有功电度表和无功电度表。

黄磷电炉设备上，都是使用通过互感器接入的三相三线有功电度表来记录电能消耗。它的内部有两个按“V”形接法的电压线圈，引出三个电压端头，分别接电压互感器次级A, B, C三相，另有两个电流线圈引出四个电流端头，接入A. C相电流互感器次级。接线时三相相序及电流极性不能接错。

2-23、什么叫功率因数表?

功率因数表是供测量瞬时功率因数用的。又叫力率或相位表，功率因数表在结构原理上与功率表相似，只不过它是按照cosΦ = P/IV的特点制成的。开关板式功率因数表也多做成铁磁电动系的结构。表内设有用来产生反作用力矩的弹簧，表计没有接入电路时，指示器在随意位置上。当接入电路后cosΦ=1时，指示器在表面正中位置上，当电流的相位越前时电压指向左侧，电流滞后时指向右侧。电炉多是感性负载，功率因数多是滞后的。

2-24、电度表怎样读数?

电度表盘上一般有5—6个小格子，格子里有数字表示读数，在第四格后面是红格，表示其读数是小数，最后一格是短横。

表盘的格子里的读数是否就是用电的度数呢?不是的，这是因为黄磷电炉和其它矿热炉一样，电度表往往和电流、电压互感器配合使用。功率按一定比例，通过电流、电压互感器反应到电度表的。当表盘上注明了所配合的互感器的变比

30

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

值时(实际用时也按比值配用了互感器)，则表盘上读数即是电度数。如果表盘上没有说明所配互感器，则读数应乘以实际使用的电流、_电压互感器变比才是实际电度数。例如:使用的电流互感器变比为600/5安，电压互感器变比为6000/100伏，电度表上读数为1013. 5，则实际电度数应为:1013.5×600/5 ×6000/100=1013.5×7200=729. 72(万度)

有时，电度表表盘上还标明了倍率(如倍率4)，则读数时，在乘过电压和电流互感器的变比之后，还应再乘上倍率才是真正的电度数。

31

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

三、黄磷电炉的砌筑和操作管理

3-1、上电极和放电极的操作注意事项是什么?

电极是二次母线的薄弱部份，传导着低电压、大电流的电能。电炉电流大小的调节是借助电极的升降来进行的。由此可见，三相电极在炉内的活动状况直接影响电炉的正常运行。在操作中，随着炉内化学反应的进行，电极每时每刻都处于不断的消耗之中。如果当电极夹头靠近电极上端不足200mm时，要加接一根新电极，这一操作称为上电极。当电极夹头在出渣前距水封不足700-750mm时，应将电极夹头向上移动，这种操作叫做放电极。

1、上电极的注意事项:

(l)准备好手动或电动葫芦，将电极吊起并移至电极孔处慢慢下降。 (2)接头铁螺丝必须拧牢，确保电极不会脱落时才能起吊。 (3)切断电源，清扫电极和电极夹头的灰尘。

(4)操作入员在平台上要站稳，拧接电极时要上下相互联系，开葫芦和拧电极入员要协同动作，用力不可过猛，到最后半圈时要采用专用工具用力将电极拧紧。

(5)要防止碰伤和工作服、手套被设备挂住。 2、放电极注意事项:

(1)切断电源，用最快动作清扫夹头、铜瓦灰尘。

(2)用固定扳手先将电极夹头稍许松开，然后将夹头上提200mm左右，再迅速将夹头拧紧。

(3)合闸送电正常运行。

3-2、电炉操作时怎样避免触电事故?

黄磷电炉在运行中，短网上的电压都成倍的超过了安全电压值，对入体十分有害，炉子功率越大，超过安全电压值越大，危及入体的危害性也更大。因此，操作时人体要避免直接接触短网。更要避免两相直接接触短网线路上的各个设备，做到严格遵守安全操作规程。

3-3、为什么要烘妒?怎样烘炉?

新建造或大修完毕的电炉在投产之前都应根据电炉砌筑材质或大修更换炉

32

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

衬的情况进行烘炉。烘炉是开炉前期的一项重要工作，烘炉好坏是直接影响一台电炉寿命长短和投产后的效益。需要烘炉的原因是:

(1)通过烘炉可除掉炉衬、炉盖衬料带入炉内的水份，使炉衬开炉前保持干燥良好状态。

(2)经过烘炉可烧结碳砖缝中的电极糊，使其固化结实成为一个整体炉衬。 (3)提高炉衬温度，使炉衬温度能达到适应投料后炉料熔融所产生的高温熔池温度。

烘炉时应作好以下工作:

(1)柴烘和电烘之前都应制订出烘炉升温曲线图和编制升温进度表。 (2)柴烘炉前对电炉本体和衬里进行一次质量检查。在出渣口周围应盖好耐火砖，保护好出渣口周围的电极糊不致外流形成空洞。

(3)全部料管应安好盲板，导气管也同样用盲板盲死，以防炉气通过导气管进入冷凝系统发生爆鸣，同时可避免飞尘堵死导气管和加料管。

(4)在烘炉进行之前除绘出烘炉升温曲线外，还应按不同情况(新建或大修)编写好烘炉规程。

(5 )烘炉之前应对温度计量仪表进行全面检查，如设置是否得当，计量是否准确等。

3-4、烘炉分几个阶段?如何进行?

一台新炉或大修完毕的电炉，都应经过柴烘和电烘两个阶段。 1、柴烘炉的操作条件是:

(1)炉盖除留二个开孔外，其余各孔均应封闭，以保持环境操作的清洁，并可减少热量的损失。

(2)严格按照升温曲线进行升温，要稳定而勤加木柴，测温点应装在中心料管出口处，测温点应深入炉内保持500mm位置为宜。

(3)炉内火焰保持不要熄灭，大小适中，以防产生爆炸。

(4)木柴由三个电极孔轮流加入，视炉内温度高低轮换关闭电极孔来调节炉内燃烧速度。

(5)勤观察排出的烟气状态。如烟发黑，则说明氧气不足，则应打开各炉孔调节进气(空气)量，加快燃烧速度，提高炉温。如排出烟气呈黄色，应控制缓慢升温，柴烘炉最高温度可控制在500℃左右，其升温速度见表3-5。

33

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

表3-5

温度控制 在150℃以前 维持150℃ 150—350℃ 维持350℃ 350—500℃ 维持500℃ 500—350 350—150 150—室温 升温速度 上升10+5℃/小时 上升10℃/小时 5℃/小时 下降15℃/小时 下降10℃/小时 自然冷却

2、电烘炉的操作条件是:

(1)木柴烘炉后将炉内柴灰打扫干净，仔细检查电极糊烧结和流失情况，如有流失的地方必须及时修补。

(2)按计算量加入冶金用焦炭(2000—3000kVA电炉焦炭加入量控制在650 —750kg)，并均匀地在炉底上堆成一定厚度(约40cm)的焦炭层。

(3)为防止电弧冲散焦炭垫层，可在三根电极下端砌上两层耐火砖(硅质耐火砖)，同时将三根电极下降使电极直接接触到焦炭，然后将水封罩注上记号。

(4)检查短网各接触处是否接触紧密。要注意把短网上的因柴烘炉飞物和粘附的灰尘清扫干净。

(5)盲死每根加料管，堵好出渣口，使电炉与精制系统形成通路。若有条件可向电炉内通入氮气和二氧化碳气。冷凝系统通入水蒸汽以置换空气。然后在总水封出口管取样分析，气体中含氧气量小于4%时，可开始送电烘炉。通电时炉内必须保持正压。

(6)对电气设备(包括高低压设备)进行全面检查，要求低压设备绝缘电阻不得小于0. 4兆欧。

(7)用焦炭末、木屑拌合一定数量黄泥将出渣口封闭。

(8)检查电极水封、电极夹头是否漏水。测量水封座绝缘符合标准后(或用电焊机试水封绝缘层不打火花为止)即可送电。

34

时间 13小时 58小时 20小时 80小时 30小时 116小时 10小时 20小时 四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

(9)电炉经水洗塔到总水封保持为一通路，将总水封用水封闭，关闭放磷阀门。

(10)往受磷槽放水至规定深度，并用蒸汽加热至60—70℃。

(11)电烘炉时最好采用最低一级电压，功率也要慢慢增加。当电压表有电压指示后再降三相电极。在送电过程中可用两相或三相同时送电，但二相送电时问不宜过长、电流不宜过大，以保持炉内温度均匀上升，促使电极糊挥发缓慢逸出，达到进一步固化。

(12)通电烘炉，应尽量避免停电，以免冷空气进入系统发生爆炸。应尽量避免温度上升过快，以免因温度太高引起炭砖氧化。同时炉温上升过快还会使炉壁胀裂，导致投产后熔融磷铁进入裂缝而影响电炉寿命。此时，可采取减电或间断停电。

(13)电烘炉时间，一般为3—4天，新建电炉可适当延长时间。大、中修电炉则视炉衬检修情况决定，但一般也不应少于3天。具体烘炉速度见表3-6。

表3-6电炉烘炉速度

电流(有电流指示) 10安培 时间 24小时(炉气温度以350℃为准) 24小时 15—20安培 20—40安培 (14)电烘炉注意事项:

①为防止炉衬炭砖在烘炉过程中氧化，应在通电前将炉膛炭砖用石灰浆粉刷一次。

②所有盲板处均用黄泥密封，以防漏气而发生爆炸。 ③控制好总水封水位，始终保持系统正压。

④电烘炉过程中，继续往受磷槽中通蒸汽加温，使水温保持在60—70℃，以免产生负压。

⑤电烘炉完毕即可使系统转入开车投料。

24小时 24小时 3-5、出渣前应做好哪些准备工作?

出渣口是电炉炉壁最薄弱部分，其使用寿命除与安装质量有关外，正确的

35

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

出炉维护仍是不可忽视的。因此在出炉前应做好以下准备工作:

①清理渣坑杂物，整理平顺，不应在大量炉渣从炉内流出时才清理渣坑，以防万一跑渣烫伤。

②磷铁坑的磷铁，冷却完全凝固后应及时清理干净，及早做好下一炉的准备工作。

③出炉用的各种工、器具如铁锤、钢扦等应事先作好准备。 ④堵炉眼用的“泥膏”要预先调配完好，泥包架应摆在顺手位置。 ⑤出渣地面必须保持干燥。

⑥工作入员要戴好安全帽等防护用品。

3-6、为什么炉渣流到潮湿地面上要发生爆炸?

当熔融的高温炉渣流在潮湿地坪上时要发生爆炸，这是因为水份立即蒸发成气体，而且体积膨胀约1500倍，由于被炉渣覆盖，水蒸汽无法排出而产生爆炸。

3-7、出渣和堵渣口时应怎样操作?

(1)出渣时应与配电和维护操作入员取得联系、检查电极下降长度是否够。 (2)疏通渣口时，不要正对渣口，以防烧伤。

(3)炉渣流量不要过大，以防止磷铁爆炸伤入。炉前入员应尽量站在安全地方。

(4)渣流完不要用钢扦过猛疏通炉膛，防止碰到电极发生意外。

(5)堵渣口时要两入合作，操作入员不能面对着渣口，以防万一炉内“打炮”冲击伤入。

(6)炉前操作入员要戴好安全帽等防护用品。

3-8、电极水封接地怎样处理?如何防止?

(1)及时停电取出和更换新的细丝、云母管和云母垫子。

(2)没有备件时，可根据具体情况进行局部通风，降低炉盖温度。 (3)疏通导气管压力，检查炉内反应情况。 (4)安装新水封时，绝缘装置要达到绝缘要求标准。

(5)勤打扫水封法兰的清洁卫生，防止电极水封满水溢出现象。

3-9、出渣困难主要是什么原因?如何防止?

36

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

1、在生产中造成出渣困难的原因是很多的但主要原因有: (1)出渣口没有堵好，或炉口积有凝固的磷铁或炉渣。 (2)功率太小，炉墙挂料层太厚导致炉壁温度太低。 (3)焦炭粒度大或过多，电极上抬，致使炉底温度降低。 (4)炉渣酸度过低;熔点上升，粘度增加，炉渣流动性变小。 (5)炉内结瘤，造成三相功率不平衡，弱相炉渣少，炉底温度低。 (6)配料不准，混料不匀，在炉内有的区域焦炭过量，有的缺炭。过剩炭没有及时排出。

2、预防措施:

(1)出渣时通出炉内积存的过剩焦炭，增大反应的炉渣电阻。 (2)配料准确，混料要均匀。 (3)焦炭粒度要满足工艺条件要求。 (4)勤分析炉渣，及时改变配料比例。

(5)电炉应尽量作到满负荷运行，电流电压比值选择适宜。 (6)适当降低炉料中焦炭的比例。

3-10、如何停炉?停炉前后应作好哪些工作?

电炉经长时期运行之后，会出现不同程度的损坏。为恢复其生产能力，必须对电炉进行大修、中修或小修，这种停电操作叫停炉。停炉分停炉前的准备工作和停炉后的操作。

1、停炉前的准备工作:

(1)停炉前72小时应更改炉料配比，酌情减少焦炭2—4kg，进行洗炉，减少炉内挂料。

(2)停炉前24小时各料管装上盲板停止加料。如炉气温度升高很快，或导气管发红，应及时出渣。

(3)若炉内还有一定数量熔渣时，还可送电，进行出渣。若炉内熔料基本排尽，即可停炉。

2、停炉后的操作:

(1)停炉后应立即将三根电极提出炉膛悬空，24小时内将三根电极全部取出，堆放至规定地点。

(2)电极起吊完毕应立即拆除全部水封。

37

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

(3)往精制系统通蒸汽排出塔系统中的CO。

(4)在保证炉温缓慢冷却的前提下可开始清理炉内余渣。在停炉期间，必须注意炉内温度下降不要太快，太快容易引起炉衬的破坏而造成损失。

3-11、黄磷电炉为什么要在正压下操作?

黄磷电炉是封闭式电炉，而且炉衬厚，炉膛深，容纳的炉料多。电炉的反应是在电极下部端头的熔池中进行的，化学还原反应所产生的一氧化碳、元素磷和硫的化合物等气相物质从炉底的化学反应区域通过料层向炉顶部扩散。生产一吨黄磷大约气相产物可高达3000N㎡，使炉内的压力大于大气压力，所以电炉是在正压下操作的。但是，为了有利电炉的还原反应的进行，一般要求控制在5—10mm水柱的微正压条件下为最宜。电炉绝对禁止在负压下操作，否则会吸入空气引起爆炸事故。所以压力是电炉的重要控制条件。

3-12、什么叫短路?电炉在运行中如何避免短路?

正常情况下，电源是从正极经过导线负载再由另一导线回到电源。如果由于某种原因，两根导线直接相碰，并伴有电弧产生，此种现象叫短路。短路产生的电弧，最高温度可达3500℃以上，故凡出现在短网部位的短路，往往都会被高温电弧熔化烧坏，严重的会危及电炉的正常运行。为克服短路的情况发生，一般应作到：

(1)电炉变压器的铁芯在生产前应按规定程序进行烘干，加强间层绝缘厚度和绝缘质量。

(2)定期清扫短网，严禁金属、焦炭等传电物质散落到短网上。 (3)相间绝缘材料大修时应酌情更换。

(4)电炉操作入员应注意工具和人体不要碰接两相。

(5)在炉盖上工作和用电烧炉眼的操作中，必须穿戴好绝缘用品。 (6)在炉盖上使用绝缘工具操作时，要严格监视是否按安全技术规程操作。

3-13、电极位置偏移不对称对电炉生产有何影响?怎样消除?

电极间的距离和电极与炉壁之间的距离，都是在实践经济的基础上进行计算后加以确定。电极位置正常与否，.往往是电炉正常运行的重要标志之一无论是安装还是操作上的原因，而造成电极偏离中心，都会影响极尖电压，降低熔池功率。由于电极端头靠向炉壁，炉壁与电极之间回路电流增大，炉壁温度增高会

38

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

使衬里受到损坏，缩短电炉寿命。当电极偏离中心歪斜而带负荷运行时，电极因受炉料冲击力而容易断裂，甚至被迫停炉。所以在安装和维护以及调整电炉时，要注意电极位置。

电极位置偏移中心应从以下两个方面予以调整:

(1)及时调整配料比例，适当减少焦炭粒度，也可视情况向炉内加入焦比少的炉料以消除炉内过剩焦。

(2)严重时应闸死配料管减薄料层，慢慢地调正电极位置。

3-14、为什么出渣时炉内要保持一定量的磷铁?

出渣时在炉内保持一定量的磷铁，对保护炉底是有好处的。这可以从炉内的电路分布特点加以说明。大家知道，黄磷电炉的电路分布是比较复杂的，三根电极之间的电流回路是通过各种介质通路形成的。其中有通过料层，电弧段，富集焦炭层，熔融料层和磷铁层，形成多种电流回路。磷铁层的电流回路是在磷铁与炭砖中流过，磷铁和炭砖衬里的比电阻很小(与融炉料比)，所以当电流通过磷铁层和炭砖层时，电能的损耗很小，因而在磷铁层放出的热能也就很少，对保护炉底不受侵蚀有较好的作用。

3-15、电极上抬是何原因?知何排除?

电极位置上抬无法深入炉膛熔池是电炉不能正常运行的征兆之一。这种情况造成出渣周期混乱，电炉无法正常排渣，出现这种状况的主要原有：

(1)焦炭粒度过大，减小了反应接触面积，使还原反应不能完全进行，未参加反应的剩余焦炭在炉内积存，在电极端头下部形成焦炭过剩富集区，使其导电能力大大增加，致使电极位置上移。

(2)电极升降装置出现故障，电极不能向下顺行。

(3)出渣困难或因电炉出现故障，使出渣周期延长。钳埚熔池高度增加，也会出现电极位置上移。

(4)炉料配比中焦量过高，使炉料比电阻过分减小。 (5)炉内炉渣和磷铁积存过多。 (6)炉内结瘤。 (7)炉内挂料层太厚。 排除时必须注意以下几点:

39

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

①减小焦炭粒度，增加焦炭的比表面积，以使还原反应在良好的炉料条件下进行，电极能深入熔池。应当指出的是减小焦炭粒度不仅能减少电极消耗，同时也能减轻对炉衬碳素材料的腐蚀。

②定期检修电极升降装置，做到计划修理和维护。

③炉料焦比适当降低，混料均匀，出渣时常疏通积存的过剩焦炭。 ④焦炭粒度按工艺规定破碎筛分。 ⑤缩短出渣周期，彻底排尽炉渣和磷铁。

3-16、电极位置升降不正常一般是什么原因?怎样处理?

电极位置不正常一般是由于炉内料面不平，电极位置不平衡，炉内反应不好或者焦炭粒度太大和炉料混合不匀等原因造成，其处理方法是:

(1)控制下料管的流量分布，以掌握炉内料面平衡。

(2)加强操作控制与配电入员密切配合，根据出渣情况加大或减小电流和调整电压级数。

(3)与化验入员和出渣入员密切配合作好炉渣分析，以了解炉内反应情况，及时更改配料比例。

(4)配料入员做到准确称量，混料均匀，及时改变炉料条件。

3-17、为什么渣口会自动流渣?怎样处理?

产生自动流渣一般是由于电炉运转时间太长，渣口腐蚀严重，或者配料硅石太多。有时，操作不当渣口未堵好也会造成渣口自动流渣。

处理方法:

(1)用焦炭粉和黄泥混合补好渣口。 (2)减少硅石，及时调整炉渣酸度。

(3)配料中适当增加焦炭，增加炉内挂料层厚度。 (4)按时更换出渣口。

3-18、为什么电炉在运行中有时出视一相无电流?怎样处理?

当出渣时，生料滑入电极下端部，电流回路被隔断。或者一相电极被折断和出渣时一相电极下移位置不够等原因都会造成一相无电流。

处理方法:

(1)出渣之前先检查电极是否够长。如因电极尺寸不够，应立即堵住出渣口。

40

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

(2)对无电流相电极可入工向下压电极，但必须采取安全措施。 (3)暂时保持两相低负荷运行以提高炉温，减小炉料电阻，快速接上电。 (4)调高工作电压，提高电极极尖电压。 (5)适当补充焦炭。 (6)关死料管，停止加料。

3-19、为什么有时出渣后电极接不上电?怎样处理?如何防止?

1、出渣后电极接不上电的原因是:

(1)出渣口损坏严重，渣流量太大，大量冷料滑入“熔池”，使炉内热量损失太多。

(2)出渣时电极下降太慢，冷料塌入“熔池”内，电路被截断。 (3)出渣前电极位置太低，排尽炉渣后电极无法下降。 (4)电极水封水漏入电炉内或电极已被折断。 2、处理和预防措施:

(1)将无电流的一相电极周围料管闸死，及时停止加料，保持炉内热量，使炉温不继续下降。

(2)及时提高工作电压，保持两相送电运行(不能过久，也不能过负荷，否则要损伤变压器)，轮流换相不要中断。

(3)当发现一相无电流时应立即堵渣，以保持炉内“熔池”的熔渣数量，使熔池温度不至于下降，增大熔渣导电能力。

(4)立即停电，松开电极央头，迅速下放电极(指断电的一相)然后快速合闸送电，这些操作应在严密和统一指挥下进行。

(5)尽量减少粉末炉料入炉，以免粉末炉料结壳，造成出渣后形成空洞，使炉料下塌形成“断电”。

(6)设计新炉，应尽量留够容纳磷铁的炉底空间体积(即炉底与渣口预留足够距离)

3-20、为什么铜瓦与电极接触处会发生冒火现象?如何处理?

铜瓦与电极接触处打火现象是出于电极与铜瓦内壁接触不良，局部产生高热和金属蒸汽，引起电弧放电而打火。打火会使铜瓦接触面烧损，如不立即采取措施，则烧损后促使打火更加剧烈，从而形成恶性循环，最后导致夹头水套烧穿

41

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

漏水。

1、一般说来造成电极与铜瓦接触不良的原因有:

(1)电极与铜瓦内壁接触表面有金属屑，焦炭和灰尘等导电物质。 (2)电极与铜瓦内壁接触表面不平整。 (3)电极与铜瓦内壁接触表面曲率不同。 (4)夹头太松，握持电极不紧密。 2、当发现打火后处理方法是: (1)整理夹头与铜瓦内壁接触面。

(2)停电清理铜瓦壁沾附的金属铁屑，焦炭和灰尘。

(3)损坏的婀瓦应及时更换，不合要求的电极须经处鲤后才能用于生产。加强新电极入库质量验收。

3-21、为什么堵渣口有时会“打炮”?如何防止?

由于炉料粉末多，或粒度太小，炉子的透气性差，这种情况粉末料首先开始熔化并结成壳。反应区的炉气不能及时而均匀地通过料层到达电炉顶部排出，致使炉内压力升高，炉气只能借助电极上下活动所造成的空隙逸出。当炉渣出尽时，由于炉内形成空间并伴随垮料和炉料炸裂，致使熔池压力猛增将剩余渣从渣口喷出，形成强烈喷火“打炮”现象。

防止办法:

(1)磷矿石，焦炭进行筛分，除去粉末。

(2)磷矿石块度要严格按工艺要求加工破碎筛分。块度大的磷矿石在进行二次破碎处理后才能使用。

(3)含水份高的磷矿石、焦炭在进行烘干，除去水份后才能配料入炉。

3-22、为什么有时出渣困难，如何防止?

1、出渣困难有几种情况:

(1)堵淹口时渣口被炉渣或磷铁堵死，造成出渣困难。 (2)电炉功率或电流太小。 (3)工作电压过高或焦炭过多。 2、可采取如下措施:

(1)堵渣口时要尽量堵进去，使渣口尽量少存留炉渣和磷铁。

42

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

(2)出渣时应先清理渣口，然后再出渣。 (3)适当增大工作电流和降低工作电压。 (4)及时调配炉料比例。

3-23、炉底烧穿有什么征兆?如何处理?

炉龄到后期时，少白底衬里必然腐蚀严重，容易引起烧穿炉底漏渣事故，如处理不当会出现严重后果。炉底在烧穿前有一定的征兆，如炉底温度升高速度很快，底壳钢板发红，妒底炭砖浮动，电流不稳等。一旦发生炉底漏渣时必须及时采取措施，首先应提前出渣，待出渣完毕后再仔细检查炉底。如遇炉底突然烧穿，应先切断电源，打开出渣口将炉渣排尽，检查修理。

3-24、炉墙烧穿时怎样处理?如何防止?

一般炉墙烧穿多发生在两个渣口之间或炉渣熔池与墙体接触地带，即渣线以下区域。发生炉墙烧穿时首先要冷静迅速地判断情况，然后根据具体情况，做出果断处理。

处理方法:

(1)当两个出渣口之间的炉墙区出现“红点”时，应及时采取措施进行水冷，使熔融炉渣在烧穿铁壳之前凝固下来。

(2)提前出渣，待出渣完毕后再仔细检查被烧坏的炉墙部位。

(3)万一出现炉墙已被烧穿时，应先切断电源，打开出渣口，将炉渣排尽，冷却后进行修补。

一般炉墙被烧穿，除设计原因外，多数情况是在建筑电炉时，墙体砌筑质量差，施工方法有误或衬里材质差等原因造成。比如金属传电物质带入墙体中的任何部位都是极其有害的，随时都有造成烧穿炉墙的危险。另外，操作中如配料不当，如焦炭太少，炉衬碳素材料易被腐蚀，但这种腐蚀多发生在渣线以下的部位。电炉长期在过负荷的条件下运行，也是危险的，会使炉壁功率过大而烧坏炉墙。所以防止炉墙腐蚀和被烧穿应采取以下措施:

(1)正确设计。 (2)好的炉衬材质。 (3)好的安装质量。

(4)严格而科学的生产管理方法。

43

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

3-25、烘炉时炉底开裂是什么原因?如何防止?

炉底开裂，一般多发生在新炉开炉投料后8小时以内。一台新建电炉或经大、中修后的旧炉，在检修期中衬里带入大量水份(新建或大修电炉更严重)，而且新旧炭砖未形成一个整体;开炉时，未按预先制定的升温曲线或进度表进行烘炉即投料，这种情况最容易引起炉底炸裂。其原因是烘的时间太短、炉衬温度低，炉衬没有获得足够的热量，使炉衬里的水份无法排尽。’新旧衬里未烧结成一整体，衬里的热容量没有达到能够适应高温炉渣的温度时，加上炉底钢板焊缝的应力作用和炉内投料后温度剧烈升高，致使炉底炸裂。

预防措施:

(1)烘炉之前应由有经验的入员制订出烘炉(柴烘炉、电烘炉)的升温曲线和进度表，并在烘炉的全过程中严格执行。

(2)安装新炉或检修旧炉时，炉衬材料在安装前应尽量干燥，防止受潮的材料进入炉内安装。

(3)要建立衬里材料入厂的验收制度。不合格的材料不能作为炉衬材料。 (4)正确制订开车方案，开炉时必须严格按开车方案进行。

(5)如遇炉底炸裂，应立即停电，检查后用粘土或水淬炉渣堵塞。然后排尽炉渣和磷铁，全面检查后进行处理。

3-26、炉盖水封座冷却水漏入炉内有什么征兆?如何处理?怎样防止?

炉盖水封的冷却水漏入炉内后，炉料水份骤然增高，炉内温度会明显降低，电流频繁波动，严重时会接不上电而被迫停炉，甚至会导致电炉发生爆炸的严重事故。因此炉盖水封座漏水事故应尽量避免。当发现漏水后，首先停电把漏水的水封水放掉，然后把砂放入夹套内，以阻止水继续漏入炉内，再通电继续运行，待电极丝扣处在水封上方300-400mm时，即可停电换上新水封，在换新水封时，停电周期不宜过长，一般控制在4-8小时时间内。

预防措施:

(1)控制水的温度，一般控制在50-60℃之间为宜。水温度太低，水封中残留的黄磷凝固，会影响电极的正常升降。

(2)水封内的黄磷应定期清理收集，以减轻酸的腐蚀，延长水封的使用寿命。 (3)电极水封漏水，一般是从水封内套距水封座法兰300mm左右高的圆筒部

44

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

位上产生腐蚀孔洞漏入电炉的。此处温度较高，易形成电化腐蚀和酸腐蚀。为了延长使用寿命，材质应尽量选用耐腐蚀性能强的不锈钢制作，电极水封最好采用1 Cr18Ni9Ti不锈钢，它具有较强的耐酸和耐电化腐蚀特性。

3-27、电极出现歪斜怎样处理?如何防止?

电炉在正常运行中电极出现严重歪斜是不允许的，这种情况一旦出现应立即进行处理。电极严重歪斜一般有下列三种情况:

(1)升降机三个丝杆长短不一以及丝杆吊头螺丝松动。

(2)料管堵塞，引起下料不均匀，在炉内造成“偏料”，使电极受力不均匀。 (3)电炉三相功率严重不平衡，弱相区炉壁挂料层厚，使炉料不能顺利流入熔池。

处理措施:

(1)出渣前应用水平仪进行校正，校位时要分多次调整，否则易于折断电极。调整办法是调整电极夹头丝杆吊头螺丝。

(2)视三根电极歪斜的不同程度，采用盲板调整料管的下料量，使下料相对均匀。

(3)调整配料比例。

(4)视情况调整电炉功率和电流电压比。

(5)如出现严重歪斜，可闸死全部料管，使其停止下料，待炉内生料大部份熔化后，调整电极位置，待电极正常后即可卸掉全部盲板，转入正常加料生产。

3-28、电极水封罩漏气怎样处理?如何防止?

水封罩漏气，一般是电炉运行时间过长，罩筒的焊接处或其它部位出现腐蚀孔洞而造成漏气。

处理和防止措施:

(1)如罩筒漏点不多，腐蚀面积小，应及时停电进行焊补。如漏点很多，腐蚀面积大，应换新。

(2)水封罩的寿命与其材质类别密切相关。生产实践证明:碳钢比不锈钢容易腐蚀，但不锈钢应选用耐磷酸腐蚀的，1Cr18Ni9Ti比较适宜，如制作和维护得当，其寿命比碳钢高5倍左右。采用不锈钢(1 Cr18 Ni9Ti)制作水封罩，由于运行周期长，可大大减少停电更换水封罩所带来的损失，同时可以改善电炉的操作

45

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

条件和减轻环境污染。

3-29、电炉在运行中电极折断是什么原因?如何处理?怎样预防?

电极折断是黄磷生产中的常见事故之一。处理方法应视折断原因分别而论。一般折断原因有：

(1)料管下料不均匀，电极受到炉料剪切的力量而被折断。

(2)操作马虎，电极未按要求上好，接头处空位大，这种情况会增大接触电阻并发热，致使电极温度升高，电极易于被氧化脱层，机械强度减弱而折断。

(3)电极螺丝质量不好，如螺丝有裂纹或丝牙脱落。 (4)电极升降装置不水平或空间高度不够。

(5)炉料粉末较多，炉料在电极周围结棚，时间稍长，半熔融层的炉料往下滑入后，产生空洞，这时结棚的炉料下塌使电极受力过猛被折断。

(6)电极保管不当受潮，强度明显降低，也容易造成折断电极事故。 (7)操作未按工艺要求进行控制，如出渣时电极没有及时随着炉渣排出而下降，出渣后电极提升过快，这些不当操作都会造成电极折断。

处理和预防措施：

(1)调整相电流。质量差的电极(氧化严重的)适当调低负荷。 (2)根据电极损坏情况及时更换新电极。 (3)调整炉料配比。 (4)调整升降丝杆位置。

(5)严格检查炉料，不允许含有较多的粉末入炉。入炉前应尽量进行烘干和筛除粉末，避免粉末料在炉内结棚。

(6)使用的电极，电极螺丝，入厂要验收。使用前还应进行严格选择，不符合标准的电极不能用于生产。

(7)加强电极保管，电极应放置干燥的库房内。

（8）严格遵守工艺规程和操作要求，认真执行电极操作制度，出渣前后保证电极工作长度，坚持做到勤维护勤检查。

3-30、铜瓦接线头发红是何原因?怎样处理?

铜瓦接线头发红一般是连接螺丝拧得不紧，垫子过薄使接触不好，或负荷过大，使用时间太长以及维护不当等原因造成的。当出现发红时应立即停电，调

46

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

整铜瓦与电极的接触状况，使铜瓦握持紧实，减小接触电阻，使其短网导电良好。如铜瓦的接线头产生电弧光时应立即停电检查，进行检修或更新，处理好后应调整负荷，适当提高工作电压，减小流过接线头的电流密度。

3-31、总水封压力剧烈升高是什么原因?怎样处理?如何预防?

总水封压力剧烈升高主要是水封内积存黄磷和残渣过多，堵塞了气体进出管，有时水封水量太多也容易造成压力升高。排除办法是减少水封的水量，除尽积存的黄磷和残渣(大多是矿粉和电炉挥发物质)来降低压力。如发现放空管被堵死应及时疏通以保证总水封的正常压力。为预防起见，每班应定时清理。

3-32、炉底为什么发红?

炉底发红原因大致有:

(1)炉底耐热层太薄，当电流过大时，由于电极深入炉底使炉底温度剧烈升高而发红。

(2)电炉运行时间太长，炉底衬里腐蚀严重，碳砖上浮，磷铁渗入炉底接触到钢板，使其钢板温度剧烈升高而发红。

(3)新建电炉时，由于筑炉质量差，磷铁通过碳砖缝渗入炉底接触钢壳而使炉底发红。

(4)操作不当，如排渣时，磷铁被排尽没有预留磷铁层保护炉底。 (5)设计与安装不当，出渣口位置太低，磷铁在炉内的停留周期不足，炉底碳层直接受到电极弧光高温和熔融炉渣的热解腐蚀。

当炉底出现发红时，可观察一个时期，如发红面积不大，开炉时期不长，可用粘土和炉渣(小淬渣)填满炉底基础空间，继续生产。只有当烧穿面积大，危及生产安全时，要停炉检修。

3-33、电炉在运行中磷铁突然减少是什么原因?

电炉在运行中磷铁突然减少，或排不出磷铁，主要原因是磷矿石成份发生变化，矿石中含铁量降低。如果是属于运行时间长的电炉，有可能炉底被腐蚀，磷铁口相对上移，也往往排不出磷铁。还有一种情况是炉渣酸度过低，磷铁与粘度大的炉渣形成共生矿渣，而随炉渣排掉了。如果磷铁入然减少应从上述几个方面进行查实处理。

3-34、炉渣为什么会经常发生变化?正常炉渣应该是什么颜色?

47

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

炉渣随着炉渣中氧化性物质的高低变化呈现出不同颜色。当渣的酸度在0. 8以下时，即氧化钙高，二氧化硅低时则炉渣呈白灰色，这时渣中的五氧化二磷很低。二氧化硅、氧化铁和五氧化二磷较高时炉渣呈黑灰色。二氧化硅、五氧化二磷都高时则炉渣呈黑色或黑综色。前一种渣说明电炉内的化学还原反应进行得彻底，还原率高。后两种炉渣呈黑灰色、黑棕色，说明炉内化学还原反应不良，须改变配料比，如增加焦炭或硅石以强化还原反应的进行。

正常的炉渣应该是呈灰色或灰白色，这是因为炉料还原反应进行得充分，酸度值恰当，炉渣组成稳定，且氧化性弱。

3-35、炉渣含磷童高怎么处理?如何控制?

控制办法:

(1)严格控制焦炭用量，选择合适的焦炭过量系数，仔细计算配料比例，及时增加炭量。

(2)勤分析炉渣，以找出磷含量高的原因，及时调整配料。 (3)增加硅石以提高酸度，增加炉内的还原效率。 (4)提高化验正确性，及时调整料比。

(5)加强堆料场地管理，按批堆放，不使矿石混杂。 (6)勤查配料计量器具的准确性，要定期校核。 (7)注意控制原料块度，炉料粒度符合工艺条件要求。

48

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

四、分析检验

4-1、怎样分析磷矿石?

(1)水分的测定:称取粉碎样品(粒度在1mm以下)10克于已知重的直径为50mm，高为30mm的称量瓶中，在105—110℃下烘2小时，冷却，称重。

水分百分数按下式计算： H20%=G2/G1×100 式中：G1—试样重，克； G2烘干后的样品失水重，克。 (2)酸不溶物的测定—重盈法。

①方法提要:样品采用盐酸的硼酸饱和液分解，蒸发脱水后的残渣，即为酸不溶物。

Ca5F(P04)3+I0HCl→5CaCI2+3 H3P04+HF↓

硼酸的作用是防止二氧化硅与氟化氢结合，生成四氟化硅逸出而损失。反应式如下:

SiO2+4HF→SiF4↑+2H20 6F- +6H+ +2H3B03→2BF3↑+6H20 ②试剂溶液:

盐酸的硼酸饱和液:1：1盐酸用硼酸饱和之。

③测定手续:称取烘干过100目筛的样品1克(称准至0. 0002克)于400毫升的烧杯中，加入盐酸硼酸饱和液20毫升，于电热板上加热溶解，蒸干。再加10毫升盐酸，蒸干，冷却，加10毫升1：1盐酸，约100毫升蒸馏水，煮沸，用中速定量滤纸过滤，洗涤，移入已知重量的瓷柑涡中，进行灰化，灰化完毕，在茂福炉中由低温升至850-900℃灼烧30分钟，冷却，称重。

酸不溶物的百分含量按下式计算: 酸不溶物%=G2/G1×100 式中：G2—沉淀重，克； G1—矿样重，克。

(3)五氧化二磷的测定—磷铝酸钱容量法。

49

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

①方法提要:

矿样经酸分解以后，将不溶性的磷酸盐转变为水溶性的磷酸，其化学反应式: Ca5F(P04)3+I0HCI→5CaCI2+3 H3 P04+HF↑

在酸性溶液中，加入铝酸按沉淀剂，使磷生成磷钼酸按黄色沉淀，其化学反应式:

H3P04+21 HNO3+12(NH4)2MoO4→(NH4)3 PO4·12MoO4 ↓+21 NH4NO3+12H2O 将沉淀过滤洗涤，溶解于过量的氢氧化钠标准溶液中，其反应如下: 2〔(NH4)3 PO4·12 Mo O3〕↓+46NaOH→ 2(NH4)2 HPO4+(NH4)2MoO4+23 Na2 MoO4+22H2O

过量的氢氧化钠液，用标准液回滴，其反应式: NaOH+HNO3 →NaNO3+H2O

由实际消耗的氢氧化钠量，即可算出五氧化二磷的百分含量。 ②试剂溶液: 铝酸按沉淀剂:

溶液I：称取13.6克钥酸按，溶于约500毫升60—70℃的蒸馏水中，再加入10.5克的柠檬酸和10. 8克钱搅拌至完全溶解。

溶液II：量取50. 6毫升浓，注入盛有2000毫升水的5升细口瓶中;将溶液I缓慢的倾入溶液II中，然后稀释至4升，摇匀，贮存备用。

1%钾溶液:100克钾溶于10升水中。 酚酞指示剂:1%的乙醇溶液。 10% NH40H溶液。

0. 3 N氢氧化钠标准溶液:

贮备液的制备:将固体氢氧化钠按1: 1加水溶成饱和溶液，密封后静置数日，使部份碳酸钠沉积入底部，将其沉清液移入内涂石蜡的玻璃瓶中，用胶塞塞紧，备用。

配制0. 3 N氢氧化钠标准液:量取65.3毫升贮备液加入4升水中，混匀。标定，反应式

KHC8H404+NaOH→KNaC8 H4O4+H2O

称取105—110℃烘至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾2克，溶于50毫升沸水中，加2滴1%的酚酞指示剂，用0. 3 N氢氧化钠溶液滴定至呈粉红色。

50

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

氢氧化钠溶液的当量浓度(N)按下式计算: N=G/V ×0. 2042

式中:G—邻苯二甲酸氢钾重量，克; V氢氧化钠溶液用量，毫升;

0. 2042—每毫克当量邻苯二甲酸氢钾的重量，克。

0. 1 N标准溶液:浓比重1. 42，含量65—68 %，量取28毫升浓注入4升水中，混匀。

标定反应式: HN03+NaOH→NaN03+H2O

标定:准确吸取50毫升0.1 N于250毫升锥形瓶中，加入无二氧化碳的蒸馏水50毫升，加入酚酞2滴，用0.3 N氢氧化钠标准溶液滴定至粉红色。溶液的当量浓度按下式计算:

N=N1V1/ V

式中:V—溶液的体积，毫升;

N1一一0.3 N氢氧化钠标准溶液的当量浓度; V1氢氧化钠标准溶液消耗的体积，毫升。 :1: 1(比重1.42 ) 盐酸:(比重1.19)

③测定手续:准确称取烘干样品1克于250毫升烧杯中，加少量水润湿，加入30毫升1: 1盐酸，然后加水稀释至100毫升，盖好表面皿，在电炉上加热溶解，煮沸15分钟，冷却，移入250毫升容量瓶中‘用水将烧杯冲洗干净，然后以水将250毫升容量瓶冲稀至刻度，摇匀，用干燥的滤纸过滤于250毫升的细口瓶中。供测钙使用。吸取25毫升滤液入250毫升烧杯中，用10%氨水调节到溶液出现白色絮状沉淀，加1:1将沉淀熔解，再过量3毫升，加水稀释至100毫升左右，在电炉上加热，在近沸的情况下加入近沸的钥酸铰沉淀剂80毫升，不断搅拌下煮沸2—3分钟，取下冷却。用脱脂棉滤纸浆过滤，以1%的钾溶液洗涤沉淀至中性为止(取25毫升滤液加入1滴酚酞指示剂和1滴0.3 N氢氧化钠溶液，应呈稳定的红色)。将沉淀连同脱脂棉滤纸浆移入原烧杯中，用0.3N氢氧化钠标准液滴定至黄色沉淀全部溶解，再过量2—3毫升，搅拌并散开棉团，将黄色沉淀全部溶解后，用水稀至100毫升左右，加入5滴1%酚酞，用0.1N硝

51

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

酸标准溶液滴至溶液由红色变为近无色为终点。

五氧化二磷含量按下式计算: P2O5 %= (N1V1一N2V2)×0. 00273×100

G×25/250

式中：

N1—氢氧化钠标准溶液的当量浓度; V1—氢氧化钠标准溶液加入的体积，毫升; N2—标准溶液的当量浓度; V2—标准溶液加入的体积，毫升;

0. 003087—每毫克当量五氧化二磷的重量，克。 G—试样重，克。 注意事项:

①过滤沉淀时，周围无氨气，否则会将沉淀溶解，引起结果偏低。 ②加热沉淀时，要不断搅拌，这样可使沉淀纯，结晶大，便于过滤和洗涤。 ③用1%的钾洗涤沉淀时，洗涤体积不宜过大，过大了沉淀的溶解量增大，使沉淀损失，需用少量洗涤液(以复盖黄色沉淀为宜)，达到完全洗涤的目的。

④滴定时，磷钥酸按沉淀被碱溶解后生成的盐类具有较大的缓冲作用，故终点颜色不宜太深。

⑤选用酚酞作指示剂，是因沉淀溶于过量氢氧化钠时，生成铝酸钠为强碱弱酸组成的盐，离解时溶液偏碱性。

(4)氧化钙的测定—高锰酸钾容量法。

①方法提要:控制溶液PH= 4左右，加柠檬酸使铁铝等生成络合物而留在溶液中，钙与草酸生成草酸钙沉淀而被分离。将沉淀用硫酸溶解后，以高锰酸钾标准溶液滴定至粉红色，由消耗的高锰酸钾溶液的体积，求出氧化钙的含量，其化学反应式:

CaC12+(NH4)2 C2 O4 →CaC2O4↓+2NH4C1 CaC2O4+H2SO4→CaSO4+H2C2O4

5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4→2MnSO4+K2SO4+10CO2↓+8H2O ②试剂溶液: 盐酸溶液:1: 1

52

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

氨水:10% 柠檬酸:10%溶液 银溶液:1% 甲基橙:0. 1 % 硫酸溶液:1:2 草酸按饱和溶液 0.1N高锰酸钾标准溶液:

贮备液的制备:1N高锰酸钾，称取165克高锰酸钾溶于5升水中，保存于棕色瓶中备用，放置7-10天。

配制:量取1N高锰酸钾 500毫升，用3号玻璃漏斗过滤到5000毫升棕色瓶中，稀释至5升，摇匀。标定反应式:

2 KMn04+5 Na2 C2 04+8H2S04→2 MnSO4+K2S04+5 Na2 S04+10C02 ↑+8H2O 称取在105-110℃烘至恒重的基准Na2 C2O40. 2克(称准至0. 0002克)于250毫升烧杯中，加水100毫升左右，加入1: 2硫酸15毫升，在电炉上加热到65℃(烧杯中放入酒精温度计一支)用0. 1 N高锰酸钾滴定至呈粉红色，保持30秒钟不退色为止。

高锰酸钾当量浓度按下式计算: N=G/V×0.06700

式中：G—草酸钠之重量，克。 V—高锰酸钾之用量，毫升。

0.06700—每毫克当量草酸钠的重量，克。

③测定手续：吸取磷的制备液50毫升于300毫升烧杯中(烧杯中事先加入1:1盐酸5毫升，10%柠檬酸20毫升，饱和草酸钱30毫升，0.1%甲基橙4滴)加水稀释至200毫升，加热至近沸，在不断搅拌的情况下逐滴加入10%氨水至溶液由红色变橙色，在水浴中(80℃)保温1小时左右，用慢速滤纸过滤，用草酸按洗涤液洗5—6次，继续用水洗涤至无草酸根离子(取5毫升滤液，加1滴1%银溶液，应无白色浑浊产生)。

将沉淀和滤纸移入原烧杯中。加1:1硫酸12毫升，用水稀释至200毫升，在电炉上加热至近沸，立即用0.1 N高锰酸钾标准溶液滴定至粉红色在30秒钟不退为止。

53

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

氧化钙的百分含量按下式计算: Ca0%= N·V·0.02804×100

G×50/250

式中:N—高锰酸钾标准溶液的当量浓度;

V—高锰酸钾标准溶液的滴定体积，毫升; 0.02804—每毫克当量氧化钙的重量，克; G—试样重，克。 注意事项:

①在热的弱酸性溶液中进行草酸钙沉淀时，必须缓慢滴加氨水，这样生成的沉淀颗粒大，结晶较纯，便于过滤和洗涤。

②溶液体积大，可减少沉淀时杂质的吸附作用，但草酸钙的溶解量将增大，故溶液体积要控制适当。

③水浴保持温度在80℃左右，不能太高，因在酸性溶液中草酸根极易分解。 ④溶解草酸钙的硫酸量，一般保持溶液中酸度为1N以上，在此酸度下，高锰酸钾溶液在滴定过程中，不易产生氧化锰沉淀。

⑤经过硫酸溶解草酸钙沉淀后的溶液，不宜放置过长的时间，因溶液会受空气中氧的影响而引起分解。

(5)三氧化二铁的测定—重铬酸钾容量法

①方法提要:用盐酸分解矿样，在盐酸溶液中，用二氯化锡将三价铁还原为二价，加入氯化汞消除过量的二氯化锡，用二苯胺磺酸钠为指示剂，以重铬酸钾标准溶液滴定，溶液由无色经绿色变为稳定的紫兰色为终点。其化学反应式:

Fe2O3+6HC1→2FeCl3+3H2O 2FeC13+SnC12→2FeC12+SnC14

SnCl2+2HgC12→SnCl4+Hg2Cl2↓白色丝状

6FeC12+K2 Cr2O7+14HC1→6FeCl3+2CrCl3+2KCl+7H20 指示剂在重铬酸钾中，产生下列反应:

图（略）

滴定时Fe2+被氧化到99.9时，Fe3+/Fe2+的氧化还原电位0.94伏特，而指示剂的标准氧化还原电位为0.85伏特，故未到等当点时，终点提前出现，但事先加入硫磷混酸，使Fe3+生成[Fe (PO4)2)3-络离子，将Fe3 + /Fe2+的氧化还原电位降低

54

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

到0.71伏特，以消除它对指示剂的影响。

②试剂溶液 盐酸:比重1. 19 氯化高汞饱和液。

10%二氯化锡：称取3克氯化亚锡溶于30毫升l:1盐酸中，加热溶解。 硫磷混酸：量取150毫升浓硫酸，在不断搅拌下缓慢的加入700毫升水，冷却后加入150毫升磷酸，再用水稀释至1升。

二苯胺磺酸钠：1%，称取0.2克(用分析天平)二苯胺磺酸钠溶于20毫升水中。

0.02N重铬酸钾标准溶液: 称取1克重铬酸钾溶于1升水中。

标定：称取0.04克经800℃灼烧恒重的三氧化二铁于烧杯中，加1: 1盐酸10毫升，加热到三氧化二铁完全溶解，在热的情况下滴加二氯化锡至溶液为无色，再过量1—2滴，冷却至室温，加氯化高汞饱和溶液10毫升，放置2分钟，加水稀释至100毫升左右，加硫磷混酸15毫升，加1%的二苯胺磺酸钠二滴，用0. 02N重铬酸钾标准溶液滴至稳定的紫兰色为终点。

重铬酸钾当量浓度N按下式计算: N=G/V ×0.07985

重铬酸钾滴定度T(Fe2 O3/ml)按下式计算: T=G/V

式中:G—三氧化二铁重量，克。 V—重铬酸钾消耗体积，毫升0

0.07985—每毫克当量的三氧化二铁的重量，克。 0. 02N重铬酸钾标准溶液另一配制法:

称取0: 9808克(称准至0002克)，预先在140—150℃干燥3小时的基准重铬酸钾置于烧杯中，加水溶解后，转入1000毫升容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，配好的溶液即是0. 02N。

③测定手续:

吸取五氧化二磷的制备液50毫升于250毫升三角瓶中，在电热板上浓缩到15毫升左右，趁热在不断摇动下慢慢滴加10%二氯化锡至溶液由黄色变为无色，

55

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

然后再过量2滴，于流水中迅速冷却，加入10毫升氯化高汞饱和溶液，放置2—3分钟，用水稀释至约150毫升，加15毫升的硫磷混酸及4滴二苯胺磺酸钠，立即用重铬酸钾滴定至溶液由无色经绿色变为稳定的紫兰色为终点。

三氧化二铁百分含量按下式计算: Fe2 O3%=V1T×100/G×50/250 式中:V一重铬酸钾的体积，毫升。

T一每毫升重铬酸钾相当于三氧化二铁的克数。 G一样品重，克。 注意事项:

①本法为氧化还原法，故溶液中不能带有，因对铁的氧化还原有干扰。

②二氯化锡的加入量要适当，不能过量太多，否则将引起氯化高汞进一步还原，成为黑色金属汞而使试验报废。

SnCl2+Hg2C12→2Hg↓+SnCl4

③在热溶液中，二氯化铁易被氧化为三氯化铁，故要迅速冷却。

④在冷溶液中加入氯化高汞，它与二氯化锡反应较慢，为使反应完全，要放置2—3分钟再加硫磷混酸，但加入硫磷混酸后，必须立即滴定，因在磷酸存在下，二价铁氧化速度加快，不及时滴定，会使结果偏低。

⑤二氯化锡和二苯胺磺酸钠容易失效，所以每次配剂最要少为宜。 ⑥浓缩时温度不能过高，以免FeC13逸出，导致分析结果偏低。

4-2、怎样分析焦炭?

(1)水份的测定:迅速称取粒度为1毫米以下的试样5克于已经知重的Ф40×25的扁形称量瓶中，在102—105℃下烘1. 5—2小时，取出冷却，称重。

水分百分含量按下式计算: H2O%=G2×100/G1

式中:G2—失去水重，克。 G1—试样重，克。

(2)灰份测定:精确称取研细过100目干燥的试样0.5克于已知重的瓷增祸中，放入茂福炉中，由低温开始升至850—900℃，并在此温度灼烧半小时，取出，冷却，称重。

56

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

灰份百分含量按下式计算: 灰分%=G2×100/ G1

式中：G1-试样重，克。 G2—残渣重，克。 (3)挥发分的测定:

方法提要:试样在850℃下隔绝空气加热3分钟，使其中的有机物和部分无机物分解，所减轻的重量即为挥发分含量。

测定手续:精确称取研细干燥试样1克予已知重的高型柑竭中，盖好盖子，在850士20℃准确灼烧3分钟，取出，冷却，称重。

挥发分百分含量按下式计算: 挥发分%=G2×100/G1 式中:G2—烧失量，克。

G1—试样重，克。 注意事项:

①操作时应严格控制温度。

②测挥发分使用的柑竭，须选择盖子较严的。 (4)固定炭的测定(减差法)： 固定炭%=100一(挥发分%+灰份%)

4-3、怎样分析硅石?

酸不溶物的测定—重量法

(1)方法提要:硅石中二氧化硅含量很高，故用测定酸不溶物代替二氧化硅的测定。试样经盐酸分解，然后蒸发脱水，灼浇成二氧化硅，称重即得。

(2)试剂溶液:1:1盐酸溶液 1%银溶液

(3)测定手续:称取研细干燥样品0.2克(精确至0.0002克)于250毫升烧杯中，加15毫升1：1盐酸，加热溶解，一于电热板上将其蒸发至干，再在100℃恒温的电热板上继续蒸发1小时，使其脱水更完全。然后用浓盐酸润湿，并加少量热水，将溶液与沉淀物一起用玻棒搅拌。用定量滤纸过滤，洗涤至无氯离子(银溶液检查)移入已知重的瓷增涡中，进行灰化后，在茂福炉中由低温升至900℃灼烧30分钟，冷却，称重。

57

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

酸不溶物按下式计算: 酸不溶物%=G2/G1×100 式中:G2—氧化硅沉淀重，克。 G1—试样重，克。

4-4、怎样分析磷泥?

(1)总磷的测定一磷铝酸钱容量法

①方法提要:用二硫化碳溶液萃取，用铜溶液再固定磷，然后把二硫化碳赶尽，以嗅化氧化。

其反应式如下:

3Cu(NO3)2+P4+6H2O→Cu3P2+2H3PO3+6 HNO3

6HNO3+Cu3 P2+11Br2+8H2O→2H3PO4+3Cu(NO3)2+22HBr 以下按磷钥酸钱容量法测磷 ②试剂溶液:饱和溴水; 比重1. 42;二硫化碳;

10%铜溶液;嗅化:浓用溴水饱和之，或者用1: 160毫升加溴水20毫升;

0.3 N氢氧化钠 同磷矿石中五氧化二磷的测定。 0.1 N 同上。 钼酸铵溶液 同上。

③测定手续:将样品混合均匀后，切取小块放入无水乙醇中，然后取出用吸水纸吸干，放入已知重的称量瓶中(瓶中盛有水)，称取样品0.2—0.5克左右。样品与水同时移入预先加有5毫升二硫化碳的250毫升平底烧杯中，待磷溶解后加入10%铜溶液15毫升，摇动烧杯片刻，放入水浴锅内除去二硫化碳，然后加入40毫升溴化于电热板上缓缓氧化，待氧化完全后，冷却，移至250毫升容量瓶中稀释至刻度，摇匀后用干滤纸过滤，弃去最初滤液，吸取滤液10毫升于250毫升烧杯中。以下操作同磷矿中五氧化二磷的测定。磷含量(%)按下式计算:

P4%= (NV-N1V1)×0.00119×100 G×10/250

式中:N—氢氧化钠标准溶液的当量浓度;

58

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

V—氢氧化钠标准溶液加入的体积，毫升; N1—标准溶液的当量浓度; V1—标准溶液消耗的体积，毫升; 0.00135—每毫克当量磷的重量，克; G—试样重，克。 ④注意事项:

a磷泥的操作必须在水中进行。

b赶跑二硫化碳时，必须在温水浴锅中，于通风柜中进行。 c残渣的测定—重量法。

方法提要:利用残渣中元素磷能溶解于有机溶剂中的性质，故用二硫化碳溶解残渣中元素磷而与残渣分离来测定其含量。

试剂溶液:二硫化碳CP。

测定手续:将样品混合均匀后，切取一小块放入无水乙醇中，然后取出用吸水纸吸干，放入已知重量的有水的称量瓶中，称取样品约0.5—0.7克，取出样品放入无水乙醇中，取出用吸水纸吸干，放入内盛15毫升二硫化碳溶液的已知重量的4#玻璃柑祸中进行溶解，抽滤，再用5毫升二硫化碳溶液洗涤二次，以滤纸擦取滤液后，放在空气中，使二硫化碳挥发数分钟，不冒白烟为洗净，然后将柑锅放在105—110℃恒温烘箱中干燥1小时，冷却，称重(残渣留作磷的分析)。残渣含量%按下式计算:

残渣%=G1/G×100 式中:G1—残渣重量，克。 G—试样重，克。

注意事项:溶解磷泥后，坩埚上的二硫化碳必须在空气中挥发完全，才能放入烘箱中，否则容易在烘箱中着火，造成返工。

d残渣中磷的测定一磷锢酸钱容量法

方法要点:残渣用王水分解，然后用磷铝酸钱容量法测定磷。 试剂溶液:同磷矿中五氧化二磷的测定。

测定手续:将残渣用水洗后放入250毫升烧杯中，加入10毫升王水，盖上表皿，在电热板上缓缓加热，待分解完毕后，按磷铝酸按容量法测定残渣磷的百分含量按下式计算:

59

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

P%= （NV-N1V1）×0.00135×100 G

式中各符号同总磷的测定。 e元素磷的测定:

元素磷%=总磷%一残渣磷%。 水份的测定:

方法提要:利用甲苯可以溶解黄磷而与水互不耗溶的性质，将甲苯加入磷泥中进行蒸馏，甲苯与水共沸而逸出，经冷凝后，甲苯与水分层可得出磷泥中水份的体积数。

试剂溶液:甲苯，工业酒精。 仪器装置如图

测定手续:将样品混台均匀后，分玻几小块，放入预先盛有甲苯的已知重量的高形称量瓶中(或者用减量法直接称于盛有甲苯的烧瓶中)，称取样品约5克，连弱甲苯一并放入水份测定仪中，并补充甲苯至100毫升，按上图装置装好。用酒精灯加热进行蒸馏，直到蒸出水份体积不再增加时停止加热。记下水的体积毫升数。

水份含量%按下式计算: H2 O%=V/G×100

式中:V—水的体积，毫升: G—试样重，克。

注意事项:磷泥的各项分析关键是取样要有代表性。特别注意，不能加热，加热则样不准，样品不能离开水，离开了水就会燃烧。

4-5、怎样分析含磷废水?

元素磷的测定一钼兰比色法。

(1)方法提要:采用苯萃取废水中之元素磷。萃取后之元素磷和溴水作用被氧化为磷酸:

P4+l0Br2+16H2O→4H3PO4+20HBr

磷酸在酸性条件下，能与铝酸按形成磷相杂多酸: H3PO4+12(NH4)2 MoO4+24HNO3→H7[P(Mo2O7)6]+24NH4NO3+10H2O

此杂多酸能被醋酸丁醋所萃取，用氯化亚锡使之还原成磷钼兰，于660纳米

60

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

波长处，测定吸光度。

(2)仪器试剂:

721型分光光度计或72型分光光度计。

5%酸性铝酸按溶液:溶解25克铝酸按(分析纯)[(NH4) 6 Mo7O24·4H2O]于200毫升水中，将溶液倒入200毫升1:3溶液中，搅匀，稀释至500毫升。溶液贮于塑料瓶中置于暗处备用。

氯化亚锡溶液:称取1克氯化亚锡，溶于5毫升盐酸中，加水85毫升，抗坏血酸1.5克摇匀溶解，溶液配制后可使用4—5天。

盐酸溶液:15:85(体积比)

磷标准溶液:称取磷酸二氢钾(KH2PO4)0. 4394克溶于水中，加5毫升于容量瓶中稀至1升。取此液再稀释10倍成每毫升相当于含磷10微克，配成的溶液储于塑料瓶中备用。

过氯酸: 分析纯 比重1. 67 : 分析纯 比重1. 42 苯: 分析纯 0.8777—0.8791 醋酸丁醋 分析纯 比重0. 880— 0. 885 无水乙醇。 (3)测定手续:

①标准曲线绘制:吸取磷标准溶液。0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0毫升(含磷量为0、10、20、30、40、50微克)置于60毫升分液漏斗中，加水使之总体积为5毫升，加1:1010毫升，钼酸铵溶液3毫升，用吸管准确加入醋酸丁醋10毫升，振摇分液漏斗一分钟，放置分层后弃去水相，于有机相中加入10毫升盐酸洗液，洗涤残余的铂酸按，振摇数分钟，放置分层后，弃去水相，于有机相中加入氯化亚锡溶液15毫升，并转动分液漏斗，使磷铝络离子还原为钼兰，弃去水相用吸液管加入无水乙醇1.0毫升，旋转分液漏斗，此时水珠凝聚下沉，放出水珠，并用干燥滤纸条揩去漏斗管中的水珠，将显色液放入1cm比色皿中于660纳米波长处测吸光度，以磷含量为横座标，吸光度为纵座标绘制标准曲线。

②废水分析:水样的采集是用1升磨口玻璃瓶，装满水样至瓶颈，塞紧瓶塞即可，分析取样前先以水样洗瓶两次。

准确移取污水5—50毫升(视元素磷含量高低而定)于125毫升分液漏斗中，

61

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

加10毫升苯振摇萃取一分钟，放置分层后，将水层放入第二个分液漏斗中，再加10毫升苯振摇，分层后将水放入第三个分液漏斗中，再加5毫升苯萃取。经三次萃取后之水层放入250毫升的烧杯中。将第二个分液漏斗之苯并入第一个分液漏斗中。以第三个分液漏斗中的苯洗第二个分液漏斗，并合并于第一个分液漏斗中，合并的苯用10毫升水洗两次，洗下的水层放入原盛水层的烧杯中(供测定化合磷用)。

将苯层放入内盛10毫升饱和水的500毫升三角瓶中，而后再用数毫升苯洗分液漏斗两次，洗后的苯并入三角瓶中，摇匀，于低温下加热除苯及溴(在通风橱进行)，稍冷却，加2毫升加热，进一步除尽溴及苯后，稍冷，再加5毫升过氯酸，蒸发至冒过氯酸浓厚白烟15分钟，冷却，加少量水再加热煮沸，冷却后，移入100毫升窑量瓶中，用水洗涤三角瓶，将洗液转入容量瓶，稀释至刻度，摇匀。吸取适当体积的溶液约1—10毫升，含磷量应在10—50微克间，于60毫升分液漏斗中，以下操作用同标准曲线的绘制方法进行。用同样方法进行空白的测定计算:

P(毫克/升) = P×B×1000 = P×B

A×V×1000 A×V

式中:P—比色曲线中查出元素磷的微克数。 B—氧化后稀释的总体积。 A—比色时吸取溶液的体积。 V—吸取污水样的体积。 (4)注意事项:

①因比色液为有机物，极易挥发，使测定重现性差。建议在比色时，比色皿盖上薄玻璃片，以防止挥发。

②在低温下加热除苯及溴到不冒黄烟即可。

③可将有机相中比色转入水相中进行，但必须加过量氯化亚锡15毫升，不加氨水、乙醇，其余手续不变。

4-6、怎样分析电炉尾气?

(1)尾气总磷量的测定。

①方法提要:以化吸收尾气中的元素磷和磷化氢，并直接氧化成磷酸溶液，其反应式:

62

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

P4+16H2O+l0Br2→4H3PO4+20HBr PH3+4H2O+4Br2→H3PO4+8HBr 3P+20HNO3+8H2O→12H3 PO4+20NO

再采用磷铝酸钱容量法，测定尾气中的总磷含量。

图中:1、气体管道2、取样管3, 4、吸收管，盛40毫升嗅化5, 6、吸收瓶，盛40毫升40毫升水8,温度计7、排水瓶，20升内盛自来水至刻度9,螺丝夹:调节气量用

②试剂溶液

溴化:浓加溴饱和液或用1: 160毫升，加溴水20毫升。 其它试剂同磷矿石中五氧化二磷。 ③仪器装置〔如图〕

④测定手续:用排水取气法，按上图仪器装置连接，使之不漏气，打开螺旋夹取样，控制取样速度0.5升/分，取样体积为2—5升，停止取样，同时记下取样体积和温度。然后将3、4、5、6吸收管中吸收液分别倒入400毫升烧杯中，并用热水冲洗取样管和吸收管。溴化的吸收液加热浓缩至10毫升左右，使之完全氧化，再加10毫升浓盐酸，继续赶走溴，直至溶液呈白色，冷却后与同时分别浓缩的吸收液合并。加二滴酚酞用10%的氢氧化按调至微红，再加1:1的使微红退掉，再过量3毫升，放电炉上加热近沸在不断搅拌下加入钥酸按50毫升，在搅拌下煮沸2—3分钟，以下手续同磷矿中五氧化二磷的测定。

尾气总磷(P)含量g/m3按下式计算:

P(克/标米3) = (N1V1一N2 V2)×0.00135×1000 Vo 式中:N1—氢氧化钠标准溶液当量浓度; V1—氢氧化钠标准溶液加入的体积，毫升; N2—标准溶液当量浓度; V2—标准溶液的体积，毫升; 0.00135—每毫克当量磷的重量，克。 标准状况的体积Vo按下式计算: Vo= V×(P-W) ×273 (273+t)×760

63

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

式中:P—大气压力，毫米汞柱; V—取样体积(即排出水的体积)升; W—t℃时饱和水蒸气压，毫米汞柱; t—取样时气体温度; V0—标准状态下的体积。 ⑤注意事项:

a取样时，要注意取样系统是否漏气，排水的速度是否与气体进入吸收瓶的速度一致，如前者大于后者说明系统 漏气，必须停止取样，进行检查。

b取样前，先了解一下电炉及精制岗位操作情况，以便取到有代表性的样品，在分析数据出现异常情况时，做到心中有数，注明取样时的操作情况。

取样速度不宜太快，因气体通过吸收液时间很短，怕磷吸收不完全而损失掉，使其结果偏低，故吸收瓶中应无五氧化二磷白烟出现为宜。

(注):本法测定总磷存在问题较多，特别是取样的代表性是个大问题，气体在吸收液停留时间短，在尾气含磷高时，可能吸收不完全。

(2)尾气中二氧化碳、氧气、一氧化碳的测定:

①方法提要:采用奥氏气体分析仪，炉气或尾气按顺序通过三个吸收瓶，用氢氧化钾吸收二氧化碳和其它酸性气体。

CO2+2KOH→K2CO3+H2O SO2+2KOH→K2SO3+H2O

用焦性没食子酸的碱性溶液吸收氧气: C6 H3(OH)3+3KOH→C6H3(OK )+3H20 O2+4C6H3(OK) 3→2(KO)3G6H2 C6H2(OK) 3+2H20

用氯化亚铜的氨性溶液吸收一氧化碳: Cu2C12+2C0→Cu2C12·2CO

COONH4

Cu2Cl2·2CO +4NH3+2H2O→2Cu+2NH4Cl+ COONH4 根据气体吸收前后体积之差，便可计算出各自的含量。 ②试剂和溶液:

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

a 40%氢氧化钾溶液:100克氢氧化钾加水250毫升;

b 焦性没食子酸钾溶液:10克焦性没食子酸，溶入30毫升水中;90克氢氧化钾加入65毫升水中。使用前将两液混合并搅匀;

c 氯化亚铜氨性溶液:50克氯化按加150毫升水溶解，加40克的氯化亚铜充分搅拌，慢慢加入浓氢氧化按至氯化亚铜全部溶解，将溶液盛入磨口瓶中备用。(注意;氯化亚铜在使用前，加入氢氧化按照3体积的氯化亚铜溶液比1体积的氢氧化铵)。

d 封闭液:在5%的硫酸溶液中加硫酸钠或氯化钠饱和之，加数滴甲基橙指示剂，摇匀。

e 10%硫酸溶液:在200毫升蒸馏水中，缓缓加入98%的H2S0412毫升搅拌均匀即可。

③仪器装置:奥氏气体分析仪一套。

④测定手续:在洗净的吸收瓶中依次装入新配制的氢氧化钾溶液、焦性没食子酸溶液，氯化亚铜氨性溶液、10%硫酸溶液‘各活塞须涂上凡士林。用橡皮管连接水位瓶，瓶内装入封闭液2/3处，然后检查各活塞是否漏气，并利用水位瓶升降，将各吸收瓶中的吸收液上升至毛细管标线处。连接取样管(或球胆)，先用气体试样洗气量管和梳形管数次，然后于气量管中正确量取100毫升的气体试样(读数时水位瓶的液面应保持一致)。首先打开二氧化碳吸收瓶活塞，使气体在瓶中往返吸收3—5次，至数据不变为止，记下读数V1。用同样方法打开氧气吸收瓶活塞，使气体在瓶中往返3—5次，至数据不变为止，记下刻度读数V2。

用同样方法进行一氧化碳吸收，再用10%硫酸溶液吸收直到体积不变为止，记下读数V3。

各成份含量按下式计算: 二氧化碳%=100-V 1; 氧气%=Vl-V2; 一氧化碳%=V2-V3。 ⑤注意事项:

a二氧化碳及其它酸性气体同样会被氢氧化钾吸收，均以二氧化碳表示。 b气体进入吸收瓶，往复吸收时，必须小心操作，以免吸收液进入梳形毛细管。

65

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

c 用球胆取样需反复2—3次用被测气体冲洗球胆。

d炉气的分析，一般需要在开炉时分析，和尾气分析完全一致。

4-7、怎样分析黄磷炉渣?

(1)酸不溶物的测定—重量法

①方法提要:样品采用王水分解，经蒸干脱水后的残渣，即为酸不溶物。 ②试剂溶液:

盐酸:比重1.19 ;:比重1.42 ;

王水:1份浓加3份浓盐酸混匀。(现用现配制) ③测定手续:

称取研细(过100目)烘干试样0. 5克(精确至0. 0002克)，于300毫升烧杯中，加入王水20毫升，在电热板上蒸发至干，再加浓盐酸10毫升，再蒸干，取下冷却，加5毫升浓盐酸，20毫升水，煮沸趁热以定量滤纸过滤，以2: 98的盐酸热溶液洗3次，再以热水洗10次，将沉淀及滤纸移入已恒重的柑涡中，于电炉上烘干灰化后，在茂福炉中由低温升到850℃，再灼烧20 —30分钟，冷却后称重。

酸不溶物%含量按下式计算: 酸不得物%=G2/G1×100 式中:G1—试样重，克; G2—沉淀重，克。

(2)五氧化二磷的测定—磷钥酸钱容量法。 ①方法提要:同磷矿石。 ②试剂溶液:同磷矿石。

③测定手续:准确称取烘干研细(过100目)的样品2.5克于250毫升烧杯中，加少许水润湿，加入约10毫升1：1盐酸，立即不断摇动，让反应物生成胶状沉淀，然后再补加40毫升l:1盐酸，用玻璃棒将胶体沉淀搅碎，加水稀释至100毫升左右，盖上表面皿、在电炉上加热溶解，近沸下保持15分钟，取下冷却，移入250毫升容量瓶中，稀至刻度，摇匀，用干棉花过滤于250毫升细口瓶中，供分析磷和钙用。

吸取滤液50毫升于250毫升烧杯中，用10%氨水调节到溶液出现白色絮状沉淀，加1: 1将沉淀溶解，再过量3毫升，加水稀释至100毫升左右，在电

66

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

炉上加热，在近沸，的情况下加入近沸的钥酸钱沉淀剂50毫升，不断搅拌下煮沸2—3分钟，取下冷却，用脱脂棉滤纸浆过滤，以1%钾洗涤沉淀，至中性为止(取25毫升滤液加入1滴酞酚指示剂和1滴0.3 N的氢氧化钠溶液，应呈稳定的红色)，将沉淀:连同脱脂棉滤纸浆移入原烧杯中，用滴定管加入0.3 N氢氧化钠标准溶液至黄色沉淀完全溶解，再过量2—3毫升，搅拌并散开棉团，将黄色沉淀完全溶解后，用水稀释至1毫升左右，加入5滴1%酞酚，用0. 1 N滴至溶液由红色变为微红(近无色)为终点。记下氢氧化钠标液和标液的用量。

五氧化二磷含量(%)按下式计算:

P5O2%=(N1V1-N2V2)×0.003087×100 = (N1V1-N2V2) ×1.544 G×50/250 G

式中:

N1—氢氧化钠标准溶液的当量浓度; V1—氢氧化钠标准溶液加入的体积，毫升; N2—标准溶液的当量浓度;. V2—标准溶液的体积，毫升;

0.003087—每毫克当量五氧化二磷的重量，克 G—试样重、克。 ①注意事项:同磷矿石。 (3)氧化钙的测定;

①方法提要:同磷矿石中钙的测定。试样加盐酸分解，其反应式: CaSiO3+2HCl→CaCl2+H2SiO3(胶状) 试剂溶液均同于磷矿石的氧化钙测定。

②测定手续:吸取测磷的制备液25毫升于300毫升烧杯中(烧杯中事先加入1:1盐酸5毫升、柠檬酸20毫升、饱和草酸30毫升，0.1%甲基橙4滴)，加水稀释至150—200毫升，加热至近沸，在不断搅拌的情况下逐滴加入10%氨水至溶液由红色变为橙色，在水浴中(80℃)保温1小时，用慢速滤纸过滤，用草酸按洗涤5—6次，继续用水洗涤至无氯离子(取5毫升滤液，加1滴1%银溶液，应无白色浑浊产生)。

将沉淀和滤纸移入原烧杯中，加1:2硫酸20毫升，用水稀至200毫升，在

67

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

电炉上加热至近沸，立即用0.1 N高锰酸钾标准溶液滴定至粉红色在30秒钟内不退色为止。

氧化钙的含量(%)按下式计算: CaO% = N×V×0.02804×100 G×25/250

式中:N—高锰酸钾标准溶液的当量浓度; V—高锰酸钾标准溶液消耗的体积，毫升; 0. 02804—每毫克当量氧化钙之克数; G—试样重，克。

4-8、怎样分析磷铁?

(1)铁的测定:

①方法提要:试样加入固体氢氧化钾在700℃下加热熔融，然后用盐酸浸取，其制备液用重铬酸钾容量法测铁，以下同于磷矿石中铁的测定。

②试剂溶液: 氢氧化钾固体。

0.1N重铬酸钾标准溶液，称取5克重铬酸钾溶于1升水中。

标定:称取0.2克经800℃灼烧恒重之三氧化二铁于烧，加1: 1的盐酸25毫升，加热到三氧化二铁完全溶以下手续同磷矿中三氧化二铁的测定重铬酸钾之标定手续。

另一种配法是:称取4.904克(称准至0.0002克)预先在140℃—150℃干燥3小时的基准重铬酸钾于烧杯中，加水溶解后，转入1000毫升容量瓶中，用水稀至刻度，摇匀。

重铬酸钾滴定度T(Fe/ml )按下式计算: T = G×0.6994 V

式中:G—三氧化二铁的重量，克; V—重铬酸钾消耗的体积，毫升; 0. 6994—三氧化二铁换算为铁的系数。

③测定手续:称取干燥研细(过180目)的样品0.2克于镍柑涡或银柑涡中，加入5-6倍固体KOH，混合均匀后置茂福炉中由低温(300℃左右)升至700℃度下焙烧30分钟，取出冷却，然后放入盛有10毫升水的300毫升烧杯中，用30毫

68

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

升1:1盐酸洗入烧杯中，，并用热蒸馏水将柑祸冲洗干净，再加入10毫升浓盐酸，放在电炉上加热至沸，冷却，转入250毫升容量瓶中，匀备用(如溶液浑浊，进行过滤，清液不必过滤)，供测五氧化二磷和铁用。

吸取试液50毫升于250毫升烧杯中(或250毫升三角瓶呻)于电热板上浓缩至体积10毫升左右，趁热在不断摇动下慢慢滴加10%二氯化锡至溶液由黄色变为无色，然后再过量2滴于流水中迅速冷却，加入10毫升饱和氯化高汞溶液，放置2-3分钟。用水稀至约100毫升，加15毫升的硫磷混酸及4滴二苯胺磺酸钠，立即用重铬酸钾标准溶液滴定至溶液由无色经绿色变为稳定的紫兰色为终点。

铁含量(%)按下式计算: Fe% = T×V×100 G×50/250

式中:T—每毫升重铬酸钾相当于铁的克数; V—重铬酸钾消耗的体积，毫升; G—试样重，克。

④注意事项:同磷矿石中三氧化二铁的测定。 (2)磷的测定:

①方法提要:同磷矿石中五氧化二磷的测定。 ②试剂溶液:同磷矿石中五氧化二磷的测定。

③测定手续;吸取做铁的滤液50毫升于250毫升烧杯中，以下手续同磷矿石中五氧化二磷的测定。

磷含量%按下式计算:

P% = (N1V1-N2V2) ×0.00135×100 G×50/250

式中:N1—氢氧化钠标准溶液的当量浓度; V1—氢氧化钠标准溶液加入的体积，毫升; N2—标准溶液的当量浓度;

V2—标准溶液所消耗的体积，毫升; 0.00135—每毫克当量磷的重量，克; G—试样重，克。

69

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

4-9、工业黄磷国家标准的具体内容是什么?

中华入民共和围国家标准 工业黄磷

Technical Yellow phosphorus BG7816-87

本标准适用于以磷矿石为原料用电炉法制取之黄磷，主要用于制取赤磷、磷的硫化物、磷的氯化物以及磷酸等产品。

分子式;: P4

分子量:123.9(按1983年国际原子量) (一)技术要求

1.工业黄磷应符合下列要求;

指标名称 外观 黄磷含量%（在苯中）≥ （在二硫化碳中）≥ 不溶财含量%(在苯中)≤ (在二硫化碳中)≤

(二)试验方法

本标准所用试剂和水，在没有注明其它要求射，均使用分析纯试剂和蒸馏水或相应纯度的水。

1、样品外观由目视确定。 2、试样的制备

戴好橡胶手套，将装有黄磷的样品杯放入水浴缸中。加热至约70℃使黄磷熔融。用内径为5或6mm的玻璃取样管，插入样品杯中。缓缓搅拌后，提取需要量的黄磷。用手指封住取样管上端(或用滴头)，慢慢地将取样管提到水层(注意:取样管尖端不要离开水面)，将管中黄磷注入预先放进水浴中的瓷柑涡里。将盛有试样的瓷柑涡从水浴中取出，置于冷水中冷却，待黄磷凝固后，用镊子取出，

指标 一级 二级 石蜡状，淡黄色至微绿色 石蜡状，黄绿色至棕绿色 99.90 99.90 0.10 0.10 99.5 0.50 / 70

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

贮存予装有水的广口瓶中，备用。

1987一发布 1988年01-01实施 国家标准局 批准 3、黄磷含量的测定

(1)在苯中测定不溶物时黄磷的百分含量(X1)按(1)式计算:

X1=100-X3……………………………………………………………………(1) 式中:X3—苯不溶物的百分含量，按(4)条的规定测定。

(2)在立硫化碳中测定不溶物时黄磷的百分含量(X2)按(2)式计算: X2=100-X4…………………………………………………………………（2) 式中:X4—二硫化碳不溶物的百分含量，按(5)条的规定测定。 4、苯不溶物含量的测定 (1)原理

将黄磷试样溶解在苯中，通过抽滤、干燥、称重计算出苯不溶物的含量。 (2)试剂和溶液 ①苯(GB690-77);

②无水乙醇( GB678- 78) o (3)仪器和设备

①玻璃钳涡:滤板孔径5—15um; ②恒温水浴。 (4)测定手续

用镊子夹取约5g黄磷试样，迅速用滤纸吸干试样表面附着的水分，放入乙醇中脱水。取出，用滤纸吸干并迅速放入装有水的并已称量过的称量瓶中进行称量。称准至0.0lg。

将在105—110℃烘至恒重的玻璃柑拐与真空抽滤瓶连接，向玻璃钳竭中加入25 ml在恒温水浴上加热至沸的苯，迅速用滤纸吸干已称过重量的黄磷试样表面附着的水分并置于玻璃柑涡中，稍待片刻，接通真空泵进行抽滤，吸出部分苯溶液，停止抽滤(黄磷试样必须浸入在苯中)，再加入至沸的苯，溶解后抽滤。这样反复操作，直至黄磷全部溶解滤净，以滤液滴在滤纸上挥发后不冒白烟为止。将洗好的玻璃柑涡于室温下，待苯全部挥发后，放在105—110℃的烘箱中，烘至恒重。

71

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

(5)结果的表示和计算

苯不溶物的百分含量(X3)按(3)式计算:

X3%=（m2- m1）×100 …………………………………………………(3)

m4- m3

式中:

m1—玻璃坩埚的质量，g；

m2—玻璃坩埚同残渣干燥后的质量，g； m3—装有水的称量瓶的质量，g；

m4—装有水的称量瓶同黄磷试样的质量，g。 5.二硫化碳不溶物含量的测定 (1)原理

将黄磷试样溶解在二硫化碳中，通过抽滤、干燥、称量计算出二硫化碳不溶物的含量。

(2)试剂和溶液

①二硫化碳(HGB108-59 ); ②无水乙醇(GB678-78)。 (3)仪器和设备

玻璃坩埚：滤板孔径5—15um。 (4)测定手续

用镊子夹取5g黄磷试样，迅速用滤纸吸干试样表面附着的水分，放入无水乙醇中脱水，赶出，用滤纸吸干并迅速放入装有水的并已称量过的称量瓶中进行称量，称准至0.0lg。

将在105—110℃烘至恒重的玻璃坩埚与真空抽滤瓶连接向玻璃坩埚加15 rnl二硫化碳，迅速用滤纸吸干已称量过的黄磷试样表面附着的水分并放置玻璃坩埚中，待黄磷溶解后，接通真空泵进行抽滤。当液层近干时停止抽滤。再加约5 mI二硫化碳，溶解后抽滤。这样反复操作，直到黄磷全部溶解滤净，以滤液滴在滤纸上，挥发后不冒白烟为止。将洗好的玻璃坩埚于室温下，待二硫化碳全部挥发后，放入105—110℃的烘箱中，烘至恒重。

(5)结果的表示和计算

二硫化碳不溶物的百分含量(X4)按(4)式计算:

72

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

X4%= （m2- m1）×100 …………………………………………………(4)

m4- m3

式中:

ml—玻璃柑祸的质量，g；

m2—玻璃增祸同残渣干燥后的质量，g； m3—装有水的称量瓶的质量，g；

m4—装有水的称量瓶同黄磷试样的质量，g。 6、砷的测定

本测定方法参照采用IS02590—73《砷测定的通用方法一二乙基二硫代氨基甲酸银光度法》。

用户对砷含量有要求时按本方法测定，其指标供需双方议定。 (1)原理

在酸性介质中用锌还原砷化物，生成砷化氢，砷化氢被二乙基二硫代氨基甲酸银吡啶溶液所吸收，在最大吸收波长(约540nm)处测定其吸光度。

(2)试剂和溶液

①(GB626-78 )，7+溶液; ②硫酸(GB625 —77 )，1+2溶液; ③吡啶(GB6-78); ④二乙基二硫代氨基甲酸银;

⑤二乙基二硫代氨基甲酸银0.5%( m/V)吡陡溶液:称取1g二乙基二硫代氨基甲酸银溶解于少量吡啶中，用吡咤稀释至200m1贮存在密闭的棕色瓶中，避光。

该溶液稳定期为二周。

⑥三氧化二砷(GB1256-77)，基准试剂;

⑦砷标准溶液(1ml=100μgAs ):称取0. 1320g于硫酸干燥器中干燥至恒重的三氧化二砷，溶予12ml10% ( m/V )氢氧化钠溶液中，全部移入1000m1容量瓶中，用水稀释至刻度。

⑧砷标准溶液(1ml =2.5μgAs ):准确吸取25 ml砷标准溶液置于1000m1容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

⑨乙酸铅(HGB974一76 )

⑩乙酸铅棉花:溶解50g乙酸铅于250m1水中，用棉花吸收该溶液，排出棉

73

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

花中多余的水份并干燥。贮存于具有磨口塞的广口瓶中，备用。 （11）碘化钾(GB1272-77)，15%(m/V)溶液; （12）氯化亚锡(GB638-78);

（13）氯化亚锡盐酸溶液:溶解40g氯化亚锡于25m1水和75m1盐酸的混合液中。

（14）无砷金属锌(GB2304-80 )，10—20目。 (3)仪器和设备 ①定砷装置:

砷化氢发生瓶，锥形瓶100m1，用于砷化氢的释出。 连接管:内塞乙酸铅棉花;15球吸收器。 分光光度计，附1cm吸收池。 (4)测定手续

①试液的制备 准确称取2—3g黄磷试样，称准至0. 0lg，将试样移入盛有70m1溶液的250m1瓷柄蒸发皿中，盖上表面皿，放在热水浴上缓缓加热。试样与的反应程度随温度的上升而加剧，当反应过于剧烈时，从水浴上移开瓷柄皿，必要时置于冷水中冷却;反之再放在水浴上加热，控制反应的剧烈程度，不使液状黄磷试样较小颗粒浮在溶液的表面，避免黄磷接触空气而燃烧，在黄磷溶解过程中不得移开表面皿。

当全部黄磷均被氧化成磷酸后，提起表面皿，用少量水冲洗表面皿。向瓷柄蒸发皿内加入30m1硫酸溶液，放在电炉上缓缓蒸发，至冒出三氧化硫白烟为止，取下瓷柄蒸发皿，冷却。将溶液全部移入250m1容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

②空白试液的制备

在制备试液的同时，采用同样的手续和相同量的全部试剂，只是不加黄磷试样，制备空白试液。

③标准曲线的绘制。

分别吸取0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0m1砷标准溶液相当于砷的含量为0,、2.5、5、10、15、20μg，置于六只砷化氢发生瓶中，各加入12ml硫酸溶液、，加水至溶液体积约为40m1，加2m1碘化钾溶液和2m1氯化亚锡盐酸溶液，摇匀后放置15 min。

74

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

向每个连接管塞进适量的乙酸铅棉花，再分别取5m1二乙基二硫代氨基甲酸银吡啶溶液置于15球吸收器内。连接好仪器的各部分，放置15 min，加5g无砷金属锌于砷化氢发生瓶中，立即盖好连接管吸收器，反应约45 min，取下吸收器，混匀吸收液，用分光光度计在波长540nm处，以吡啶作参比，测定各溶液的吸光度。

从每个标准参比液的吸光度中减去空白溶液的吸光度，以参比液中含砷(As)的微克数为横坐标，以对应的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。

在每次用新配制的二乙基二硫代氨基甲酸银吡啶溶液租用新的一批无砷金属锌时，都要重新绘制标准曲线。

④测定

吸取5.0ml空白试液和试液，分别置于砷化氢发生瓶中，各加l0ml硫酸溶液加水至体积约为40ml，然后按③节中“加2m1碘化钾溶液……”至“以吡啶作参比”。测定空白试液和试液的吸光度。

(5)结果的表示和计算

砷(As)的百分含量(Xs)按(5)式计算:

X5=（m2-m1）×10-6×100 = 5×10-3(m2-m1) ………(4) （m4-m3）×5/250 m4-m3

式中:

ml—从标准曲线上合得空白试液中砷的含量，μg； m2—从标准曲线上查得试液中砷含量，μg； m3—装有水的称量瓶的质量，g；

m4—装有水的称量瓶同黄磷试样的质量，g。 (三)检验规则

1、工业黄磷应由生产厂的质量检验部门对每批产品进行检验，生产厂应保证所有出厂的产品都符合本标准的要求，每批出厂的产品应附有一定格式的质量证明书。

2、使用单位有权按照本标准的规定，检验所收到的产品是否符合本标准的要求。

3、每批产品按批检验，每批是指质量指标相同，带有伺一张质量证明书的

75

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

产品，重量不超过50t。

4、为了检验产品是否符台本标准，按下表取样桶数进行取样。当用槽罐或钢瓶包装时，从每个槽罐或钢瓶中取样。

每批总桶数 ＜5 5—16 17—400 ＞400

5、取样方法;将包装桶、钢瓶或槽罐中1的黄磷加热熔融，将取样器锥形阀打开，垂直插入到包装容器底部，关闭锥形阀，停留片刻提起取样器，将管中试样放入样品杯中(样品杯可用容积为1000m1的搪瓷杯代替)。

样品杯中预先放满了热水，且置于装有热水的金属桶中，取样量不应少于600g。

6、内盛黄磷的样品杯上应贴上标签，注明:生产厂名称、产品名称，取样日期、批号、取样入。并注明《有毒》《自燃》字样。

7、检验结果中有一项不符合本.标准要求时，应重新自两倍的包装容器中取样进行检验。检验的结果，即使只有一项指标不符合本标准要求时，则整批黄磷不能验收。

8、当供需双方对产品质量发生异议时，按照《全国产品质量仲裁检验暂行办法》的规定办理。

(四)标志、包装、运输、贮存

1、包装容器上应有牢固标志，其内容包括:生产厂名称，产品名称和级别，产品批号和生产日期，本标准编号及其商标，国家标准GB190-84《危险货物包装标志》中“图1自燃物品标志”和“图9毒害品标志”，GB191-84《包装贮运指示标志》中的“图1向上标志”和“图3小心轻放标志”。

2、黄磷用闭口钢桶、钢瓶或槽罐液体灌装，闭口钢桶容积不超过150L，闭口钢桶、钢瓶或槽罐的规格和加工要求应符合运输部门的有关规定。

选取的桶数 全部取 4 总桶数 20 76

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

黄磷灌装前后，黄磷上面应有一层水，其厚度不小于5cm，另外自由空间应占总体积的5%以上。

3、黄磷应按照《危险货物运输规则》的要求进行运输。

4、黄磷应贮存在盛有水的包装容器中，容器应密闭，黄磷浸入水中。 (五)安全要求

1、测定黄磷后的苯和二硫化碳溶液应进行燃烧处理，燃烧的场地应远离居民住宅、公共建筑物、道路、农田作物lkm以上，燃烧场地应挖成沟，点火用的火把应绑在3—4m长的杆上。

2、为了回收溶剂，将溶有磷的有机溶液在强烈搅拌下用硫酸铜饱和溶液进行处理，直到有机相中的烟雾消失为止，此时的磷变成无危险的化合物而沉淀下来，分出有机层，过滤后进行蒸馏提纯。

3、每个接触黄磷的工作入员必须懂得中毒时的急救方法。

发生急性黄磷中毒时，要用0.2%的高锰酸钾溶液或1%的硫酸铜溶液反复洗胃，直到洗水中的黄磷气味消失为止，不得给中毒者吃奶、脂肪等食品，因为这些食品溶解黄磷，从而导致黄磷渗入机体。

皮肤被黄磷烧伤时，应立即用大量的水冲洗烧伤部位，然后在水洗后用木刮片小心地将黄磷除净，切勿再使黄磷进入伤口，消除黄磷时要在暗处进行，完全避光，若用化学方法除磷，可用0. 2%的高锰酸钾溶液清洗烧伤部位。

黄磷落入眼内时，应立即用大量水冲洗，并送医院治疗。

被黄磷烧着衣服须用水浇灭，并在水浇时脱下或在浴盆内的水中脱下，否则，黄磷可能透过衣服，将皮肤烧伤。在被黄磷沾染的任何情况下，都必须送医疗部门处理。

77

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

五、安全生产和环境保护

5-1、黄磷生产有些什么特点?为什么必须了解掌握这些特点?

电炉制黄磷，具有易燃、易爆、有毒、高温、大电流等 特点，被列为危险品生产之类，在安全生产方面必须引起商度的重视。

(1)易燃。黄磷遇空气会自燃生成五氧化二磷，刺激呼吸道，引起气管炎，伤害入体。黄磷燃烧时烟雾弥漫，影响操作，污染环境，严重时会毁坏电气设备，造成停产。

(2)易爆。一氧化碳与空气混合到一定比例，有爆炸危险。在I8—19℃时，其爆炸范围为12. 5—74. 2%(CO)。

因此，在电烘、导气、投料及点火前均需按规定用惰性气体清扫(通常用蒸汽)，并加强系统内气体分析，当含氧量低于4%才能进行上述操作。在生产期间，不论在什么情况下，系统均应处于正压状态，防止空气漏入系统，。以免气体爆炸。

从电炉流出的磷铁遇水会发生猛烈爆炸，严重时会造成物毁入亡。因此电炉炉底以下及周围不得有积水，磷铁坑应经常保持干燥，磷铁不得流入水淬槽。

(3)有毒。黄磷是剧毒品，入误食0. 1克，即可中毒死亡。

一氧化碳是一种有毒的无色无嗅无味的气体，会引起头痛、头昏、耳鸣、眼花、‘四肢无力、呼吸急促、抽筋和血压增高等，严重时会使入迅速失去知觉，甚至死亡。当空气中一氧化碳的浓度达0.16—0. 2%时，入在1—1. 5小时后会中毒死亡;当浓度增加到0. 5%以上时，入在15分钟后即中毒死亡，当浓度小于0. 01%时，才能确保入身安全。

含磷废水中含元素磷、磷酸、氟化物、氰化物等，误食也会中毒。 (4)高温。电护定期排出的熔融炉渣，具有很高的温度，通常在1400℃左右。稍有不慎极易烧伤入体。

(5)大电流。电炉的:￡作电流很大，1000吨/年黄磷电炉一般在7000—9000安培，2000吨/年黄磷电炉一般在10000—12000安培。虽然工作电压不算太高，若操作入员不注意，亦会发生触电事故。

鉴于上述，从事电炉制磷的操作入员，除懂得常规的安全知识外，必须了解

78

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

电炉制磷的特点，熟悉本岗位生产过程的安全技术知识，熟练掌握各项有关操作技术，并严格遵守一切有关规意制度。这样，就可减少和避免发生入身、设备和操作事故，危险品生产也可作到安全生产。

5-2、为什么置抉用蒸汽要控制在100—250℃之间?

这是因为二水蒸汽只有在100℃以上才是100%的气态，当高于300℃接触碳、铁时，则会产生CO或H2，因此，水蒸汽在300℃以上时不是惰性气体，而在100℃以下它又不是完全的气体。所以，作为置换用蒸汽的温度要控制在100—250℃之间。

5-3、电炉岗位安全制的要点是什么?

(1)严格遵守电炉烘炉的各项规定。闭口烘炉法送电对，炉内氧气含量不得超过4%。

(2)出渣时，电炉上必须有两个入，以便电气或机械发生问题时及时处理。 (3)严禁带电倒卡子。

(4)电炉停电时间较长时，应将尾部水封封死，保持电炉系统正压。当检修需要停电时，所有气体管线设备必须处于正压，并且不得同时开两个以上孔洞。

(5)严禁用双手同时接触两相母线，以防触电事故。

(6)电炉急停装置每周试一次。若发生紧急情况，可立即停电。 (7)处理系统压力时，应站在上风向侧面，以防气体冲出伤入。 (8)上电极时，应检查倒键是否打滑好用。

5-4、出渣岗位安全制的要点是什么?

(1)出渣口处的安全是重要的。操作入员应戴好所有防护用品，如工作服、手套、安全帽、安全鞋及有色眼镜等，而且裤脚应放在鞋的外面并加戴护脚，以防炉渣烧伤。

(2)出渣前要检查冲渣水泵是否完好，渣槽要保持良好，渣池要储备足够水量。出渣时，渣槽两边禁止停留入员。

(3)出渣用氧气管，如粘有油，必须先用小火烘烤，以防烧氧时氧气回火，发生事故。

(4)用氧气烧渣口时要对准，气量不宜过猛。氧气管抽出前氧气不能关死，以防回火伤入或引起爆炸。炉渣流出后，氧气瓶要远离电炉八米以上。

79

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

(5)捅渣口用的钎子必须预先烘热方可使用，以防炉渣与磷铁炸出伤入。 (6)正常情况下，不准带渣堵渣口，必须待炉渣基本排尽后方可堵渣口。 (含有炽热磷铁的干渣，不准甩入渣槽，以免爆炸。

(8)为防止磷铁随炉渣一起从渣口流出而发生事故，每天应坚持放铁一次。若放不出铁，下次出渣前必须继续从铁口放铁。

5-5、精制岗位安全制的要点是什么?

(1)黄磷和磷泥必须贮存在水中，禁止露出水面。地坪上的黄磷和磷泥要及时冲洗干净，以免燃烧。

(2)凡从设备拆换下的胶管、铁管、伐门管件及其他零件等，须经处理后方可堆放或退库，防止烧伤入体或造成火灾。

(3)在抽磷、压磷、放磷以及更换冷凝塔喷头胶管时，均应两入协调操作，严禁一人单独操作。

(4)管路伐门被黄磷堵塞后，严禁用蒸汽直接冲，而应采取间接加热的方法使黄磷熔化排出。

(5)必须常备0. 5—5%的硫酸铜溶液，以防被黄磷烧伤时用作冲洗烧伤处。

5-6、为什么不能用手直接拿黄磷?为什么要整齐穿戴好劳动保护用品?

黄磷有剧毒，0.1克黄磷便能使入致死。黄磷燃点很低，在空气中35℃便自燃，在湿空气中30℃即能着火，而入的正常体温是37℃左右，高于黄磷的燃点。当用手直接去拿黄磷，很快便在手上着火烧伤皮肤，进而引起磷中毒，危及生命安全。因此，在任何情况下，都不允许用手直接去拿黄磷，都必须整齐穿戴好劳动保护用具，严格按照安全技术规程操作。

5-7、为什么黄磷车间要坚持禁烟和饭前洗手、刷牙和漱口?

长期在黄磷车间操作，会吸入磷蒸气和磷的氧化物，从而引起牙齿、气管慢性中毒，下领骨坏死，肝脏发生病变。因此，黄磷车间应坚决实行禁烟，在上班期间就餐时，要坚持饭前洗手、刷牙和漱口，以便减少和防止黄磷对入体的危害。

5-8、被黄磷烧伤时怎样救护?

被黄磷烧伤时，立即用0.5—5%硫酸铜或1%银溶液涂抹患处，剪去死

80

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

泡和坏死组织，每天用4%碳酸氢钠和生理盐水洗涤伤口。

5-9、误食黄磷后怎样救护?

误食黄磷后，应立即用大量1—2%硫酸铜溶液(5—10升)洗胃，然后再灌入40克硫酸镁的饱和溶液。

5-10、黄磷生产中主要有哪些“三废”?怎样处理和利用?

黄磷生严过程中产生废气、废水和废渣。

(1)废气。包括电炉尾气、泥磷制酸尾气和锅炉尾气。

电炉尾气的主要化学成份是一氧化碳，其含量一般在80—90%，除可做为热源外，还可用于生产草酸、甲酸和合成氨。每生产一吨黄磷排出电炉尾气约3000Nm3。尾气中还含有少量氟化物(0. 5g/Nm3)、元素磷(1g/Nm3)，经过净化处理后可消除对环境的污染。

泥磷制酸尾气中主要含少量氟化物，一般为0. 08g/Nm3，直接排放，对环境无明显影响。

锅炉尾气主要含烟尘，因锅炉配备消烟除尘装置，排入大气中的烟尘甚微，对环境没有影响。表5-1是我省某厂2000吨/年黄磷装置废气排放源特征。

(2)废水。主要来自含磷废水、炉渣淬水、电极水封水、包装及冲地坪水等。 含磷废水。来自洗气塔、精制槽，是黄磷生产中污染最严重的水。这部份水量较大、有害物质含量高，生产一吨黄磷要排出废水40—70m3，其中有害物质主要是元素磷、氟化物、磷酸、氰化物、挥发酚和悬浮物。表5—2是我省某厂黄磷车间水质和水量监测统计结果。

这部份废水不能直接外排，需要经过处理后循环使用，实行封闭循环。

表5-1某厂2000吨/年黄磷废气排放源特征

项 目 排 放 源 氟化元素一氧烟尘 几何排气烟囱排气排放备注 物磷化碳 高度温m 内径量Nm3/h 方式 kg/h kg/h Nm3/h 度℃ m 电炉尾气 0.38 0.76 5.2 微量 35 泥磷制酸0.08 微量 — 微量 18 1100 0.35 759.1 连续 燃烧 32 0.21250 连续 81

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

尾气 锅炉尾气 — — — 微量 9 连续 有消烟除尘装置

表5-2 某厂黄磷车间水质和水量

排放量 PH值 M/d 250

炉渣水淬水。主要来自炉渣的水淬。中、小型电炉出渣是间歇操作，平均4—6小时出一次，每次约15—20分钟，每吨黄磷耗水量约120 M3，其中有相当于炉渣量的60—70%被蒸发。水淬水中含元素磷一般为0.056—0.17mg/1，含F约31 mg/1。经澄清冷却后，水中有害物质不积累，可循环使用。被蒸发损失和炉渣带走的水份则由经处理后的含磷废水补充，以保持水的平衡。

电极水封水。这部份水量较少，每周更换一次，排入含磷废水中，每次用水量约lm3。

包装及冲洗地坪水。这部份水的水质水量变化较大，主要取决于操作管理。其中因含元素磷，所以要并入含磷废水进行处理，循环使用。

(3)废渣。黄磷生产中的废渣包括炉渣、磷铁、泥磷制酸后的残渣、废水处理后的污泥、煤渣。废渣量的多少取决于原燃料的化学组成和操作管理。通常废渣量见表5-3。

表5-3废渣排放量

序号 1 2 3 名称 横磷炉渣 磷铁 泥磷制酸后残渣 排放量（每吨黄磷的产渣量计，吨） 8 0.28 0.12 2.58 146 40.8 3浊度 P4mg/l PO4-3 mg/l 457.5 F- mg/l CN- mg/l 挥发酚 mg/l 470.6 44.4 0.04 82

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

4 5

废水处理后污泥 锅炉煤渣 0.32 0.06 以上五种废渣均可利用。其中，黄磷炉渣可作水泥配料;制砖和矿渣棉等建筑材料，也可用于制造铸件。磷铁用于炼钢和生产磷酸盐;泥磷制酸后的残渣可作为磷肥用于农业;废水经中和过滤处理后的污泥渣可作水泥的矿化剂或肥料使用;煤渣可作建筑材料和垫路。

综上所述，就黄磷生产中三废处趣的具体情况分析，废气废渣应进一步做好综合利用工作，废水处理是保护环境的要害和主要课题，在指导思想和相应措施方面，应努力做到

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 名称 折流沉降池 油水分离池 废水贮池 废水泵 废水高位池 中和机 中和池 废水泵 沉降槽 二次沉降槽 圆盘真空过滤机 水封 一级气水分离器 二级气水分离器 真空泵气水分离器 水封式真空泵 贮气罐 单位 座 座 座 台 座 台 座 台 座 座 台 件 件 件 件 台 台 数量 1 1 1 2 1 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 备注 一备 一备 交替 83

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

18 19 20 21 22 23 24 25 26

压气泵水分离器 水环式气压泵 循环水池 循环水泵 卒渣水泵 渣池 喷咀 电炉 渣车 台 台 座 台 台 座 个 座 台 1 1 1 2 2 1 1 1 1 一备 生产 不定 5-11、为什么含磷废水经过处理后可以实现封闭循环?

(1)根据我省昆阳磷肥厂多年生产实践表明，含磷废水经重力沉降、氧化中和、絮凝沉降，澄清分离、污泥脱水等五道工序处理后，含磷废水中的元素磷可减少99%以上，氟化物减少70%以上，PH值提高到6左右，废水质量可达到:

pH值 5—7

元素磷簇 ≤ 0.25 mg/1 氟化物 ≤70mg/1 悬浮物 ≤10mg/1

上述质量的废水封闭循环后，对黄磷的产率、质量、生产设备、操作环境均无不良影响。因此，将含磷废水处理后封闭循环使用是完全可行的。

(2)黄磷废水在封闭循环中，由于电炉尾气、炉渣、污泥带走水份，炉渣水淬和贮池蒸发水份，囱此循环系统的水量是不平衡的，每吨黄磷要亏水约Oo Sm}。这就是说，若不向封闭循环系统中补充水，将会越循环水越少，所以，要保持循环系统水量平衡，需不断补充水。而在雨季到来之前，则应让各水池留出一定剩余容量，以使雨季期间循环系统的水量仍保持平衡。表5--4是昆明磷肥厂含磷废水处理前后组成的测定数据。

表5一一4昆阳磷肥厂含磷废水处理前后的组成

84

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

组成 名 称 处理前 处理后 封闭循环半年

2.46 6 PH值 浊度 mg/l 150 ＜70 P4 mg/l 36 0.2—0.3 0.19 PO4-3 F- CN- 酚 mg/l ml/g 572 mg/l 210 38 mg/l 52.5 1 5.93 53 0.65 0.01 5-12、如何实现含磷废水的封闭循环?

实现含磷废水封闭循环的两个关键，一是降低废水酸度，使之接近中性。二是有效地除去其中有害的杂质。

降低废水酸度，主要依靠石灰石中和。

除去废水中的有害杂质，是在氧化中和的基础上，依靠絮凝沉降和过滤分离的手段。

废水中氧化中和的主要化学反应为:

P4 +5O2=2P2O5………………………………………………………(5-1) P2O5+3H2O=2H3PO4……………………………………………………(5-2) H3PO4+CaCO3+H2O=CaHPO4·2H2O+CO2·………………………………（5-3) H2SiF6+3CaCO3+H2O=3CaF2+SiO2·H2O+3CO2…………………………(5-4)

5-13、处理含磷废水的中和剂采用石灰石有何优点?加少量石灰起什么作用？

用石灰石中和含磷废水有以下优点:

(1)在中和机内有一定数量石灰石粉产生，可作为絮凝沉降后浓渣液过滤的助滤剂乙

(2)中和后的废水，中性微酸不含有游离碱，因而在废水中不会产生磷化氢气体。对处理后污水的循环泵管腐蚀小不结垢。

(3)石灰石来源方便，价格便宜，操作管理简单，环境状况好。

在中和过程中加入少量石灰，对中和过程是，一有效的调节措施，可增大中

85

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

和机的操作弹性。但不能以石灰代替石灰石，否则形成大量胶体，造成过滤脱水困难。石灰的加入量一般为石灰石加入量的3一4%。表5-5是我省某厂采用的石灰石和石灰的主要成份。

表5-5某厂采用的石灰石和石灰主要份成

组成 名称 CaO% 灼失% F% 0.14 0.12 石灰石 48.7—54.8 43.3—45.0 石灰

59.6—.7 5-14、为什么要采取絮凝沉降?

絮凝沉降的目的是除去含磷废水中的悬浮颗粒、胶体微粒及某些有害杂质。 通常采用硫酸铝(A12 (S04)3·18H20)作絮凝剂，其主要优点是澄清水质好，沉降速度快，产生的浓渣液少，絮凝剂在废水中不富集等。

硫酸铝在水中进行电离和水解，生成氧氧化铝。

A12 ( SO4 ) 3→2Al++++3SO4=………………………………………………………………………………………………………………….(5-5) A1++++H2O→A1(OH)++H+………………………………………………………………………………………………………………………………….(5-6) Al (OH)+++H20→Al (OH)2+++H+……………………………………..………………………………………………………….(5-7) Al (OH)2++H2O→Al (OH)3+H+…………………………………………………………………………………………………… (5-8) 氢氧化铝是溶解度很小的化合物，它从水中析出时形成胶体，带正电荷，使水中所含各种细小的胶体颗粒失去稳定并凝聚成较大的绒体，这种绒体具有吸附能力，不但能吸附悬浮颗粒，还能吸附部份细菌和溶解性物质。绒体在絮凝过程中逐渐增大，然后在重力作用下沉降，从水中分离出来，使水得到澄清。

5-15、如何减少泥磷和含磷废水量?

主要措施有三条:

(1)把好黄磷生产工艺操作关。 ①坚持精料入炉。

②严格控制配料比，炉渣酸度指标控制为0.8左右，炉渣残余P2O5控制为1—2%，MgO尽量小予2%。

86

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

③坚持“下稳三通”的操作，即原料品位、粒度稳定，工作电压、电流稳定。出渣周期稳定;下料管畅通，导气管畅通，洗气系统(包括塔喷头、废水溢流口)、尾气水封畅通。

④严格控制洗气塔循环水温。

⑤坚持文明生产，消除跑冒滴漏和无组织冲洗地坪。 (2)把好泥磷回收关。

①认真精制分离泥磷，采取加氨(氨水或碳酸氢钱)分离或真空抽滤等办法，使泥磷中80%左右的元素磷分离出来，作为成品黄磷。

②坚持泥磷制酸。

③坚持含磷废水集中处理、封闭循环。

5-16、实现含磷废水封闭循环要多少技资?废水处理成本多高?

投资多少，成本多高主要取决于含磷废水封闭循环装置的技术路线、工程造价、原料动力价格、操作管理水平等因素。若目前采用我省昆阳磷肥厂的技术，建设一套2000吨/年黄磷的含磷废水处理装置(废水处理量为300m3/d )，投资约45万，废水处理成本见表5-6。

表5—6 1m3含磷废水处理成本 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项目 石灰石 絮凝剂 滤布 电 工资及附加费 单位 Kg Kg M3 Kwh 消耗定额 6.8 0.5 2.8 0.5 (1400/人、年) （85元/日） (大修折旧率10%) 单价 元 0.069 0.027 0.044 0.078 总价 元 0.047 0.135 0.012 0.039 0.026 0.009 0.425 0.931 污泥及运费 大修折旧费 合计 主要资料来源和参考文献。

（1）主要资料来源由前言中已提到的几位同志提供。

（2）电炉法生产黄磷南京化学工业公司磷肥厂编石油化学工业出版社

87

四川金光化工股份有限公司 黄磷生产常识

（3）全国磷酸盐企业概况和统计全国磷酸盐科技顾问组四次扩大会议书面纪要

（4）黄磷生产污水封闭循环技术总结云南省昆阳磷肥厂黄磷污水封闭循环经省级鉴定汇报材料。

88