用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化鈣的方法
2023-10-17 04:29:14
專利名稱：：用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化鈣的方法
技術領域：
：本發明涉及一種化工生產
技術領域：
，特別涉及用高硫煤與石膏生產硫化鉤的生產方法，屬於環境保護治理和化工生產
技術領域：
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背景技術：
：我國煤炭資源總量居世界第二，高硫煤約佔總資源量的8%,按目前全國煤炭資源預測總量和探明煤炭儲量計算，高硫煤預測總量和探明儲量分別是4260億噸和620億噸，資源相當豐富。由於目前尚沒有合適的處理工藝和滿足環保要求的使用途徑，為滿足《兩控區酸雨和二氧化硫汙染防治"十五"計劃》的要求，我國禁止含硫量>3%的高硫煤的開釆。近年來煤炭價格上漲很快，可釆資源量銳減，如何開發利用高硫煤這一特殊煤種已經成為一個擺在我們面前的現實問題。開發應用高硫煤的研究目前主要集中在高空排放和燒制水泥方面。它們要麼沒有從根本上解決大氣汙染問題；要麼由於硫的存在影響到目標產品水泥的品質，在實際應用中均受到極大限制。硫化鉤的生產已有技術中有申請號為200510022084.X，名稱為"利用磷石膏廢渣製取硫酸的生產方法"的發明專利，是將磷石膏與煤炭按1:0.15-0.35配料後送入轉爐中於800-120(TC進行還原焙燒製得硫化鉤。而專利申請號為200710077608.4,名稱為"一種用磷石膏生產硫化鈣的新方法"》的發明專利，則是將磷石膏與煤加水壓製成塊狀物或製成球放入匣缽中，然後釆用隧道窯、輪窯、倒焰窯等塊狀燒結窯在800-140(TC溫度下進行燒結，得到硫化鉤產品。上述製備方法都是釆用傳統燃煤作為還原劑將石膏中的CaSO,還原為硫化鈣產品，存在成本高，與其它行業搶奪緊俏資源的問題；在高煤價背景下7經濟效益差o
發明內容本發明的目的旨在於克服現有技術的缺陷，提供一種成本低，且經濟效益好的用高硫煤和石膏生產硫化鈣的方法。本發明所述的用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化鈣的方法，其步驟是a將石膏、固硫劑和高硫煤三種原料按固硫劑中所含的金屬離子總量高硫煤中硫的摩爾比為0.8-3.5;且混合料中總的鉤摩爾量與煤中碳的摩爾量滿足1:2-4的比例要求進行配料混勻；b.送入高溫焙燒設備中焙燒，焙燒料即為硫化鉤產品。步驟b所述的高溫焙燒在500-120(TC、還原氣氛下焙燒1-3小時。所述的石膏是天然石膏、磷石膏、氟石膏、脫硫石膏等以硫酸鉤為主要成份的天然礦產和工業副產物中的一種或二種以上的組合物。所述的固硫劑為在焙燒溫度和還原氣氛下能與高硫煤中的硫發生反應，形成硫化物的金屬氧化物或其鹽類。所述的固硫劑為鈣基固硫劑。所述的鈣基固硫劑是指氧化鈣、碳酸鈣、碳酸氫鈣等鈣的氧化物或鹽類。所述的高硫煤是指含硫量大於等於3%的煤或它與其他煤種的混合物。所述的混合配料後物料中的鈣/碳摩爾比為1:2-4，且固硫劑中的固硫金屬離子和高硫煤中的硫的比例滿足摩爾比0.8-3.5時，高硫煤中的硫轉化為固相硫化物的轉化率>85%，CaS04的轉化率》87y。。所述的焙燒溫度為500-120(TC，焙燒時間為1-3小時。本發明本發明提供了一種合理利用高硫煤和石膏的方法。通過高硫煤、固硫劑和以磷石膏為石膏混合物料的焙燒過程，通過添加固硫劑的方式，在本發明中固硫劑優選鈣基固硫劑，在還原氣氛下，將高硫煤這一特殊煤種中的硫轉換為硫化鈣產品，不僅增加了硫化鈣產品的產量；更為重要的是為高硫煤這種由於環保問題，國家嚴禁開釆的煤碳資源提供了一條有效的利用途徑，硫化鈞產品的成本得以大幅度降低。本發明提供的生產方法可以使磷石膏等石膏原料中的CaS04還原為CaS的還原率達到87%以上，可生產出高含量的CaS產品，且生產工藝易於控制，易於實現高產穩產。具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步的說明，但不限於實施例。實施例1:原料l:磷石膏磷石膏主要組成見下表tableseeoriginaldocumentpage6原料2:氧化鍋的含量為93%原料3:高硫煤煤樣元素分析表％tableseeoriginaldocumentpage7將高硫煤與氧化鈣按1:0.08比例配料，磷石膏與高硫煤按1:0.21比例配料，加入循環流化床中，保持爐膛溫度850-980°C,停留時間約2小時。焙燒後即得粗硫化鉤成品。硫化鉤產品轉化率為93.2%實施例2:原料l:所使用的磷石膏同實施例1。原料2:碳酸鈣的含量為96.3%。原料3:高硫煤的煤樣元素分析同實施例1。將高硫煤與碳酸鈣按1:0.12比例配料，磷石膏與高硫煤按1:0.22比例配料送入轉窯中，保持高溫段溫度620-900°C,停留時間約2小時。焙燒後即得粗硫化鈣成品。硫化錦產品轉化率為89.5%。實施例3:原料l:所使用的磷石膏同實施例1。原料2:碳酸鉤的含量為96.3%。原料3:高硫煤的煤樣元素分析同實施例1。將高硫煤與碳酸鈣按高硫煤中的固定碳與碳酸鈣的摩爾比為1:3.5比例配料，磷石膏與高硫煤按l:0.24比例配料送入隧道窯中，保持高溫段溫度900—115(TC,停留時間約2小時。焙燒後即得粗硫化鈣成品。硫化鈣產品轉化率為91.3%。權利要求1、一種用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化鈣的方法，其特徵在於，其步驟是a將石膏、固硫劑和高硫煤三種原料按固硫劑中所含的金屬離子總量為高硫煤中硫的摩爾比0.8-3.5；且混合料中總的鈣摩爾量與煤中碳的摩爾量滿足1∶2-4的比例要求進行配料混勻；b.送入高溫焙燒設備中焙燒，即為硫化鈣產品。2、根據權利要求1所述用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化鍋的方法，其特徵在於，步驟b所述的高溫焙燒在500-120(TC、還原氣氛下焙燒1-3小時。3、根據權利要求1所述用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化鉤的方法，其特徵在於，石膏是天然石膏、磷石膏、氟石膏、脫硫石膏等以硫酸鈣為主要成份的天然礦產和工業副產物中的一種或二種以上的組合物。4、根據權利要求1所述用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化鉤的方法，其特徵在於，固硫劑為在焙燒溫度和還原氣氛下能與高硫煤中的硫發生反應，形成硫化物的金屬氧化物或其鹽類。5.根據權利要求1所述用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化鉤的方法，其特徵在於，固硫劑為鉤基固硫劑，6、根據權利要求4所述用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化鉤的方法，其特徵在於，鈣基固硫劑是指氧化鉤、碳酸鉤、碳酸氫鉤等鉤.的氧化物或鹽類。7、根據權利要求1所述用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化4丐的方法，其特徵在於，高硫煤是指含硫量大於等於3%的煤或它與其他煤種的混合物。8、根據權利要求1所述用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化鉤的方法，其特徵在於，混合配料後物料中的鉤/碳摩爾比為1:2-4，且固硫劑中的固硫金屬離子和高硫煤中的硫的比例滿足摩爾比0.8-3.5時，高硫煤中的硫轉化為固相硫化物的轉化率>85%,CaS04的轉化率>87%。9、根據權利要求1所述用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化鉤的方法，其特徵在於，焙燒溫度為500-120(TC，焙燒時間為l-3小時。全文摘要一種用石膏、固硫劑和高硫煤生產硫化鈣的方法涉及一種化工生產
技術領域：
，本發明步驟是a.將石膏、固硫劑和高硫煤三種原料按固硫劑中所含的金屬離子總量為高硫煤中硫的摩爾比0.8-3.5；且混合料中總的鈣摩爾量與煤中碳的摩爾量滿足1∶2-4的比例要求進行配料混勻；b.送入高溫焙燒設備中焙燒，即為硫化鈣產品。本發明不僅增加了硫化鈣產品的產量；更重要的是為高硫煤提供了一條有效的利用途徑，硫化鈣產品的成本得以大幅度降低。本發明提供的生產方法可以使磷石膏等石膏原料中的CaSO4還原為CaS的還原率達到87％以上，可生產出高含量的CaS產品，且生產工藝易於控制，易於實現高產穩產。文檔編號C01B17/00GK101302000SQ20081005852公開日2008年11月12日申請日期2008年6月13日優先權日2008年6月13日發明者王志剛申請人:雲南省化工研究院