使用磷石膏在水泥窯外分解系統上生產水泥熟料聯產硫酸的製作方法
2023-06-14 19:32:16 1
專利名稱：使用磷石膏在水泥窯外分解系統上生產水泥熟料聯產硫酸的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型幹法窯外分解水泥熟料和硫酸生產工藝方法，尤其是能直接使用磷石膏作為主要 原料替代石灰石來生產水泥熟料和硫酸的生產工藝方法。
背景技術：
磷石膏是溼法磷酸生產過程中產生的工業廢渣，是化學工業中排放量最大的固體廢物之一，磷石膏中的硫 酸鈣(CaS04*2H20)含量一般高達90%以上，是一種重要的再生資源。但是，由於磷石膏中含有磷、 氟及有機物等諸多有害雜質，使其難以直接利用，且對大氣和地下水造成的汙染尤為突出並且日益嚴重。 因其PH值和可溶性氟均超標，國家環保總局在"環函2006~176號文"中將磷石膏定性為"危險廢物"。 磷石膏的綜合利用對環境安全、資源有效利用以及磷肥工業的可持續發展均具有巨大的商業價值和現實意 義。
磷石膏不同於天然石膏，它的純度雖高達90%以上，但由於含有多種危害人體健康及生物生長的有害雜質， 所以它的任意排放，不僅佔用大量土地，浪費了寶貴的硫資源，而且會汙染環境，給生態帶來危害。隨著 化學工業的發展，我國的磷石膏成為化學工業中排放量最大的廢料，對大氣和地下水造成汙染威脅尤為突 出和日益嚴重，到目前為止還沒有得到很好的利用，絕大多數磷石膏被當作廢物丟棄。磷化工廠周圍磷石 膏堆積如山，侵佔良田，汙染環境，造成公害。目前，全國每年磷石膏廢渣量約3000萬噸以上，佔地達 2000萬平方米以上，僅渣場投資就超過十億元以上。從環保和生態技術安全來看，磷石膏堆存百害無一利， 綜合利用已是迫在眉睫的大問題。
目前使用磷石膏在水泥窯上生產水泥熟料聯產硫酸已經有很多人在做，但是關鍵技術沒有突破，存 在較大瓶頸，主要是規模小、產量低、煙氣中二氧化硫濃度低、生產成本高、沒有或沒有完全使用窯外分 解技術、水泥熟料質量差等。而採用本專利技術則可以完全解決目前使用磷石膏在水泥窯上生產水泥熟料 聯產硫酸的所有技術瓶頸，從而加速提高磷石膏的回收利用，進一步改善磷化工企業的環境汙染問題。
發明內容
為了填補目前使用磷石膏在水泥窯上生產水泥熟料聯產硫酸所存在的不足，本發明提供一種技術方 法，該方法可以使用水泥要窯外分解技術直接全部或部分利用磷石膏替代石灰石生產水泥熟料和硫酸。
原料製備使用磷石膏、砂巖、硫酸渣、頁巖以及少量石灰石五種原料按比率進行配料，然後送入球磨 機進行粉磨，同時將來自窯系統的約300'C的廢氣引入磨機內，在對原料進行粉磨的同時對原料進行烘乾。 將配製好的原料粉磨至一定細度並將其水分烘乾到1%以下，然後將其送入生料均化庫進行儲存和均化，以 備燒成系統煅燒之用。
*熟料煅燒這是整個生產工藝過程中最為重要的一個環節。首先將製備好的生料從生料均化庫內導出， 用電子秤進行計量，然後送入燒成系統的預熱器(五級旋風)內進行加熱，經過預熱器加熱的生料在達到
約70(TC時進入到分解爐內，分解爐內的溫度在90(TC左右，此時部分磷石膏開始分解成氧化鈣(CaO)和 二氧化硫(S02)，分解爐內的二氧化硫以氣體形式存在，它們與來自迴轉窯的二氧化硫氣體匯合，經過第 五級旋風筒與氧化鈣粉塵(CaO)分離後，從預熱器系統中排出，以大約13%的濃度進入到硫酸製備的系統中 去，經過降溫、除塵淨化、轉化、吸收等工藝最後製得硫酸。而與此同時，氧化鈣、二氧化矽、鐵、鋁等 原料在第五級旋風筒與二氧化硫氣體分離後，被送入到迴轉窯內，經過約1500'C的高溫煅燒後製成水泥熟 料。
*硫酸的使用硫酸是溼法生產磷酸的重要原料，通過上述工藝回收的硫酸可以重新用於磷酸的生產，而 氧化鈣則用來生產水泥，是一個真正的循環經濟。我國是一個硫資源缺乏的國家，每年需要進口硫磺十幾 萬噸(一噸硫磺價格約800元人民幣，每噸硫磺僅能生產0.45噸硫酸)，而含有大量硫資源的磷石膏每年 有幾千萬噸被當作廢渣排掉，既浪費資源，又嚴重汙染環境。因此，本項目的實施無論在環保還是在資源 利用等方面都具有非常重大的現實意義，完全符合國家的產業政策。
權利要求
1.一種新型幹法窯外分解水泥生產工藝技術方法，採用磷石膏替代石灰石作為主要原料進行水泥熟料和硫酸的生產，其特徵是使用水泥窯外分解技術用磷石膏替代石灰石生產水泥熟料和硫酸。
2. 根據權利要求1所述的生產方法，其特徵是使用水泥窯外分解技術。
3. 根據權利要求1所述的生產方法，其特徵是用磷石膏部分代替或全部代替石灰石作為主要原料來生 產水泥熟料和硫酸。
4. 根據權利要求1所述的生產方法，其特徵是經過分解的磷石膏所產生的二氧化硫(S02)氣體直接從 分解爐排出後進入到硫酸生產線。
5. 根據權利要求1所述的生產方法，其特徵是採用餘熱鍋爐發電技術對從分解爐排出的二氧化硫(S02) 高溫氣體進行降溫和餘熱回收。
6. 根據權利要求1所述的生產方法，其特徵是往分解爐內噴入一定量的硫磺，以提高煙氣中二氧化硫 的濃度。
全文摘要
一種直接完全使用磷石膏替代石灰石作為主要原料生產水泥熟料和硫酸的新型幹法水泥窯外分解生產工藝。將製備好的磷石膏原料送入燒成系統的預熱器內進行加熱，經過預熱器加熱的原料在達到約700℃時進入到分解爐內，此時部分磷石膏開始分解成氧化鈣(CaO)和二氧化硫(SO2)，分解爐內的二氧化硫以氣體形式存在，經過第五級(或第六級)旋風筒與氧化鈣粉塵分離後，從預熱器系統中排出，進入到硫酸製備的系統中去，經過降溫、除塵淨化、轉化、吸收等工藝最後製得硫酸。而與此同時，氧化鈣、矽、鐵、鋁等原料在第五級旋風筒與二氧化硫氣體分離後，被送入到迴轉窯內，經過高溫煅燒後製成水泥熟料。
文檔編號C01B17/74GK101633496SQ200910091508
公開日2010年1月27日 申請日期2009年8月26日 優先權日2009年8月26日
發明者節 李 申請人:節 李