第一節(jié) 紅磷的簡介
磷位于元素周期表第15位，元素符號(hào)P，紅磷是磷的同素異形體之一。紅磷是紫紅或略帶棕色的無定形粉末，有光澤。密度2.34g/cm3，加熱升華，但在4300KPa壓強(qiáng)下加熱至590℃可熔融。汽化后再凝華則得白磷。難溶于水和CS2，乙醚、氨等，略溶于無水乙醇，無毒無氣味，燃燒時(shí)產(chǎn)生白煙（注：白煙為五氧化二磷），煙有毒。化學(xué)活動(dòng)性比白磷差，不發(fā)光磷在常溫下穩(wěn)定，難與氧反應(yīng)。以還原性為主，80℃以上著火。與鹵素、硫反應(yīng)時(shí)皆為還原劑。用于生產(chǎn)安全火柴、有機(jī)磷農(nóng)藥、制磷青銅等。（可行性 研究 報(bào)告）
第二節(jié) 紅磷的制作工藝
1、工業(yè)上將磷酸鈣、二氧化硅和焦炭混和在電爐中反應(yīng)制得白磷，白磷隔絕空氣加熱后轉(zhuǎn)為紅磷。
磷化物生成歷程：
3Ca3(PO4)2+5Ca3P2=24CaO+8P4
2、將磷礦石在高溫下，用碳還原生成磷蒸氣，經(jīng)冷凝后制得黃磷。還原反應(yīng)在高爐內(nèi)進(jìn)行時(shí)稱為高爐法；在電爐內(nèi)進(jìn)行時(shí)稱為電爐法。用電爐法生產(chǎn)黃磷有產(chǎn)品質(zhì)量好，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)，時(shí)下國內(nèi)外普遍采用電爐法生產(chǎn)，而且電爐向大型化發(fā)展。
電爐法將磷礦石、焦炭和硅石分別破碎至規(guī)定粒度，然后按規(guī)定比例混合，混合料在密閉的三相電爐中于1400～1500℃高溫下熔融進(jìn)行還原反應(yīng)，生成的磷蒸氣經(jīng)冷凝塔冷卻，凝聚成液滴，與機(jī)械雜質(zhì)一起進(jìn)人塔底集磷槽中，即得粗磷。將粗磷在精制鍋中用蒸汽加熱、攪拌、澄清后，純磷沉積在鍋底。放入黃磷池，冷卻成型后，制得黃磷成品。其集磷槽底的磷泥定期取出，作回收磷用。從冷凝塔出來的尾氣含一氧化碳80%～90%，可用作燃料，也可供制甲酸或草酸用。爐渣定期排出，供制水泥、磚和礦渣棉等建筑材料。磷鐵(含21%～22%P,63%～73%Fe)定期排出，供冶金工業(yè)用。
3、轉(zhuǎn)化法(密閉鋼鍋裝置)將黃磷加入密閉的鑄鐵鍋或鋼鍋中，在隔絕空氣下用煤氣或電加熱稍低于420℃下保持?jǐn)?shù)小時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)化而成赤磷，冷卻后轉(zhuǎn)化鍋中的物料為暗紅色至紫色的固體，此時(shí)尚含微量黃磷，經(jīng)粉碎后，用稀燒堿溶液煮沸把黃磷除去，然后用濕法過篩。在回轉(zhuǎn)過濾機(jī)中過濾和洗滌，經(jīng)真空干燥，制得赤磷成品。其反應(yīng)：
P4[隔絕空氣加熱]→P4
轉(zhuǎn)化法(球磨機(jī)轉(zhuǎn)化器裝置)在加入黃磷之前，球磨機(jī)先用惰性氣體置換，在溫度達(dá)180～190℃之前，轉(zhuǎn)化器與水封相連，約需2h，除去所有的水蒸氣。然后在密封條件下，使黃磷升溫至270℃，歷時(shí)約20h。此時(shí)即開始放熱反應(yīng)，在4h內(nèi)將溫度升到290℃。當(dāng)放熱終止后，重新加熱使溫度升到360℃，歷時(shí)約5h。赤磷中含黃磷低于0.1%，待冷卻后用稀燒堿溶液煮沸除去。然后加入1%氧化鎂使赤磷穩(wěn)定。經(jīng)過濾、水洗、真空干燥，制得赤磷成品。其反應(yīng)：
P4[隔絕空氣加熱]→P4
第三節(jié) 紅磷的注意事項(xiàng)
操作注意事項(xiàng)：密閉操作，局部排風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。避免產(chǎn)生粉塵。避免與氧化劑、鹵素、鹵化物接觸。搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。禁止震動(dòng)、撞擊和摩擦。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲(chǔ)存注意事項(xiàng)：儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不超過32℃，相對(duì)濕度不超過80%。應(yīng)與氧化劑、鹵素、鹵化物等分開存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。禁止震動(dòng)、撞擊和摩擦。
第四節(jié) 紅磷的應(yīng)用范圍
1、用于制造火柴、農(nóng)藥，及用于有機(jī)合成。
2、磷有黃磷和赤磷之分。農(nóng)藥生產(chǎn)上采用黃磷(亦稱白磷)，它是制備一切含磷農(nóng)藥中間體的起始原料，與硫反應(yīng)得到五硫化二磷，與氯反應(yīng)得到三氯化磷，進(jìn)而可得一系列其他含磷中間體。此外，黃磷主要用于生產(chǎn)磷酸，少量用于生產(chǎn)赤磷和五氧化二磷，軍事上用于制造燃燒彈、信號(hào)彈等，也用于生產(chǎn)磷鐵合金以及醫(yī)藥、有機(jī)原料等 行業(yè) 。
3、用于制備半導(dǎo)體化合物及用作半導(dǎo)體材料摻雜劑。本品可用于阻燃聚烴類、聚苯乙烯、聚酯、尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂、橡膠、紡織品等。而對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯以及酚醛樹脂等含氧高聚物的阻燃尤為有效。與其他磷系阻燃劑相比，相同質(zhì)量的紅磷能產(chǎn)生更多的磷酸，磷酸即可覆蓋于被阻燃材料表面，又可在材料表面加速脫水碳化，形成液膜和碳層可將外部的氧，揮發(fā)性可燃物和熱與內(nèi)部的高聚物基質(zhì)隔開而使燃燒中斷。由于紅磷在達(dá)到同樣的阻燃要求時(shí)用量較小，而且紅磷的熔點(diǎn)高，溶解性差，因而以紅磷阻燃的高聚物的某些物理性能比用一般阻燃劑制得的同類高聚物要好。紅磷與鹵系阻燃劑并用，可提高阻燃效率。
4、用于制造煙火，以及磷化鋁、五氧化二磷、三氯化磷等。是生產(chǎn)有機(jī)磷農(nóng)藥的原料。冶金工業(yè)用于制造磷青銅片。還用于輕金屬的脫酸及制藥。
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