CN101318632B - 以悬浮态分解磷石膏制备硫酸联产石灰的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以悬浮态分解磷石膏制备硫酸联产石灰的方法，包括以下步骤：a)破碎烘干：b)悬浮态分解：分解炉(16)上部管道中850～1200℃、-0.8KPa热气流与磷石膏气-固两相换热，磷石膏随热气流经分解炉(16)上部管道入旋流料气分离器(14)，旋流料气分离器(14)分离出的物料经过旋流料气分离器(14)下部的锁风喂料器B(15)入炉体底部循环分解；分解炉底部的流化风机(17)产生流态化分解效应，分解炉中部的缩口产生喷腾分解效应；旋流料气分离器(14)分离出的高浓度SO2与石灰随850℃、-1.8KPa的热气流带入上部的进行旋风分离；c)旋风分离：本方法具有磷石膏分解时间短、分解效率高、SO2浓度高，节能降耗的特点。

Description

以悬浮态分解磷石膏制备硫酸联产石灰的方法
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体地说是涉及一种磷石膏分解方法。
背景技术
磷石膏是湿法磷酸生产时产生的固体工业废渣，每生产1吨磷酸约产生4～5吨磷石膏。2004年世界磷石膏排放量达2.95亿吨。目前，我国磷石膏年排放量约5000万吨。磷复肥工业的迅速发展必然带来磷石膏废渣的处理和硫酸需求量增加两大问题。磷石膏中的CaSO4·2H2O含量一般高达90％以上，是一种重要的再生资源，但磷石膏中含有磷、氟及有机物等诸多有害杂质，使其不能直接利用。目前全世界对磷石膏的平均利用率只达到4～5％，其中利用较好的是日本，其次是英国和德国，这些国家由于天然石膏资源匮乏，因此主要是将磷石膏经复杂的去杂工艺处理用于替代天然石膏作水泥缓凝剂和石膏墙体材料。在中国利用率不到10％，已成为污染环境的公害。同时，我国硫资源匮乏，磷复肥企业原料硫酸(约占我国硫酸总耗量70％)的生产用硫磺主要依靠进口。近年，由于中国大量采用硫磺制酸工艺(中国对进口硫磺的依存度已超过50％)和全球原油价格的不断上升，造成进口硫磺价格的不断上涨，进口硫磺到岸价2003年为40～50美元/吨，2007年已持续上涨到200～220美元/吨。2006年我国年进口硫磺已接近900万吨(硫磺制酸约占全国硫酸总产量的45％)。
目前，国内外均将获得经济有效的磷石膏分解制取硫酸联产水泥，作为最大量资源化利用磷石膏的有效途径。利用高浓磷复肥企业排放的废渣磷石膏制造硫酸并联产水泥(或熟料)，硫酸返回用于生产磷酸，整个生产过程无废物排出，资源在生产过程中得到高效循环利用，形成一个循环产业链，既有效地解决了磷酸生产废渣磷石膏堆放占地、污染环境、制约磷复肥工业发展的难题，又开辟了硫酸和水泥生产的新原料途径。因此，磷肥、硫酸、水泥联产是一条很好的循环经济链。但现有的工艺技术是通过磷石膏与粘土、铁粉、焦碳配料制备生料经煅烧得到水泥熟料，由于磷石膏分解与水泥熟料烧成放在回转窑一个装置内完成，该系统主要存在以下技术问题：(1)磷石膏分解温度高(1100℃-1200℃)，分解时间长，而水泥熟料烧成在1250℃-1280℃即开始出现液相。因此，在磷石膏尚未完全分解时，窑内已开始出现液相，包裹磷石膏、阻止其分解；(2)煤的充分燃烧和优质熟料的形成，均需氧化气氛，而磷石膏分解又需还原气氛，这是一对难以调和的矛盾，生产控制难度大，熟料质量差且波动大。(3)水泥烧成温度高(1450℃)，所需气体量大，结果尾气中SO2浓度低，加之尾气中粉尘含量高，因此使得硫酸生产、净化、干燥、转化、吸收等制酸工艺过程复杂，设备投资大。因此，现有的存在投资大、产品质量差，生产规模小，难以推广的问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺点而提供的一种磷石膏分解时间短、分解效率高、SO2浓度高，节能降耗的以悬浮态分解磷石膏制备硫酸联产石灰的方法。
本发明的以悬浮态分解磷石膏制备硫酸联产石灰的方法，包括以下步骤：
a)破碎烘干：磷石膏原料经皮带输送机送入锤式破碎机破碎，气体冷却器中的热气体(150～250℃)经过管道通入锤式破碎机内烘干物料；破碎好的原料入干粉仓；干粉仓下料经过计量秤与回转下料器入磷石膏分解炉上部管道；
b)悬浮态分解：分解炉上部管道中热气流(850～1200℃，-0.8KPa)与磷石膏气-固两相换热，磷石膏随热气流经分解炉上部管道入旋流料气分离器(1100～900℃，-0.8KPa)，旋流料气分离器分离出的物料经过旋流料气分离器下部的锁风喂料器B入炉体底部(900℃，-0.4KPa)循环分解；分解炉底部的流化风机产生流态化分解效应，分解炉中部的缩口产生喷腾分解效应；旋流料气分离器分离出的高浓度SO2与石灰随热气流(850℃，-1.8KPa)带入上部的旋风分离器B进行旋风分离；
c)旋风分离：来自旋流料气分离器出口的含有石灰及高浓度SO2高效气体随热气流(850℃，-1.8KPa)进入旋风分离器B，高速旋流将石灰颗粒与气体SO2高效分离，分离出的石灰经锁风喂料机A、旋风冷却器冷却后进入石灰库；高浓度SO2高效气体与部分石灰随热气流(750℃，-3.0KPa)经上升管道入旋风分离器A气-固分离，旋风分离器A(8)高速旋流将石灰颗粒与气体SO2高效分离，分离的石灰经锁风喂料机C(9)、旋风冷却器冷却后进入石灰库；SO2高效气体随热气体(420℃，-4.5KPa)经过冷却器冷却至制硫酸系统；旋风冷却器中的冷却热风(400-450℃)入分解炉底部作为燃料的助燃空气。
上述的以悬浮态分解磷石膏制备硫酸联产石灰的方法，其中：锤式破碎机中烘干废气经收尘器收尘达标后排入大气。
本发明的方法与现有技术相比，由以上技术可知，第一步破碎烘干：原料被充分破碎烘干，余热得到充分利用，物料的破碎有利于物料在烧成过程中的气-固两相的热量传递，加速物料的分解效率，为整个系统节约燃料消耗，提高反应速率提供保证。第二步悬浮态分解；物料在分解炉底部形成流态化高温分解，在分解炉中部经缩口产生喷腾分解，加快换热速率与分解速率；在旋流料气分离器中，物料在高速涡旋热气流中预热并气-固分离，物料经过锁风喂料器再入分解炉底部，形成一种高效的循环分解系统。第三步旋风分离的优点；两级旋风分离器在涡旋气流的作用下，使SO2与石灰颗粒气-固两相充分分离，提高分离效率，小部分未分解的磷石膏在悬浮状态下，保证充分分解，提高分解效率，石灰库与至硫酸系统的两处冷却风机的余热得到充分利用，起到节能作用。实现了磷石膏高效破碎烘干，悬浮态快速分解、气-固两项高效分离。从而实现了高浓度SO2和高品质石灰的生产。将磷石膏分解独立分解，分解排放出高浓度的SO2气体可制成硫酸，用于磷酸生产或其它用途，从而循环利用节约硫资源；分解排出的石灰既可直接作建筑材料，又可经热态配料，利用回转窑煅烧成水泥熟料，达到提高磷石膏分解效率，降低分解能耗的目的。
附图说明
附图为本发明工艺流程图。
图中标记：
1、皮带输送机；2、锤式破碎机；3、收尘器；4、干粉仓；5、计量秤；6、回转下料器；7、冷却器；8、旋风分离器A；9、锁风喂料机C；10、旋风分离器B；11、锁风喂料机A；12、旋风冷却器；13、石灰库；14、旋流料气分离器；15、锁风喂料器B；16、分解炉；17、流化风机。
具体实施方式
参见附图，以悬浮态分解磷石膏制备硫酸联产石灰的方法，包括以下步骤：
a)破碎烘干：磷石膏原料经皮带输送机1送入锤式破碎机2破碎，气体冷却器7中的热气体(150～250℃)经过管道通入锤式破碎机2内烘干物料，使余热得到充分利用；破碎好的原料入干粉仓4，锤式破碎机2中烘干废气经收尘器3收尘达标后排入大气；干粉仓下料经过计量秤5与回转下料器6入磷石膏分解炉16上部管道；
破碎烘干的特点：原料被充分破碎烘干，余热得到充分利用，物料的破碎有利于物料在烧成过程中的气-固两相的热量传递，加速物料的分解效率，为整个系统节约燃料消耗，提高反应速率提供保证。
b)悬浮态分解：分解炉16上部管道中热气流(850～1200℃，-0.8KPa)与磷石膏气-固两相换热，磷石膏随热气流经分解炉16上部管道入旋流料气分离器14(1100～900℃，-0.8KPa)，旋流料气分离器14分离出的物料经过旋流料气分离器14下部的锁风喂料器B15入炉体底部(900℃，-0.4KPa)循环分解；分解炉底部的流化风机17产生流态化分解效应，分解炉中部的缩口产生喷腾分解效应；旋流料气分离器14分离出的高浓度SO2与石灰随热气流(850℃，-1.8KPa)带入上部的旋风分离器B10进行旋风分离；
悬浮态分解的特点：物料在分解炉底部形成流态化高温分解，在分解炉中部经缩口产生喷腾分解，加快换热速率与分解速率；在旋流料气分离器中，物料在高速涡旋热气流中预热并气-固分离，物料经过锁风喂料器再入分解炉底部，形成一种高效的循环分解系统。
c)旋风分离：来自旋流料气分离器14出口的含有石灰及高浓度SO2高效气体随热气流(850℃，-1.8KPa)进入旋风分离器B10，高速旋流将石灰颗粒与气体SO2高效分离，分离出的石灰经锁风喂料机A11、旋风冷却器12冷却后进入石灰库13；高浓度SO2高效气体与部分石灰随热气流(750℃，-3.0KPa)经上升管道入旋风分离器A8气-固分离，旋风分离器A8高速旋流将石灰颗粒与气体SO2高效分离，分离的石灰经锁风喂料机C9、旋风冷却器12冷却后进入石灰库13；SO2高效气体随热气体(420℃，-4.5KPa)经过冷却器7冷却至制硫酸系统；旋风冷却器12中的冷却热风(400-450℃)入分解炉底部作为燃料的助燃空气，充分利用余热。
旋风分离的优点；两级旋风分离器在涡旋气流的作用下，使SO2与石灰颗粒气-固两相充分分离，提高分离效率，小部分未分解的磷石膏在悬浮状态下，保证充分分解，提高分解效率，石灰库与至硫酸系统的两处冷却风机的余热得到充分利用，起到节能作用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种以悬浮态分解磷石膏制备硫酸联产石灰的方法，包括以下步骤：
a)破碎烘干：磷石膏原料经皮带输送机(1)送入锤式破碎机(2)破碎，气体冷却器(7)中150～250℃的热气体经过管道通入锤式破碎机(2)内烘干物料；破碎好的原料入干粉仓(4)；干粉仓下料经过计量秤(5)与回转下料器(6)入磷石膏分解炉(16)上部管道；
b)悬浮态分解：分解炉(16)上部管道中850～1200℃、-0.8KPa热气流与磷石膏气-固两相换热，磷石膏随热气流经分解炉(16)上部管道入旋流料气分离器(14)，旋流料气分离器(14)分离出的物料经过旋流料气分离器(14)下部的锁风喂料器B(15)入炉体底部循环分解；分解炉底部的流化风机(17)产生流态化分解效应，分解炉中部的缩口产生喷腾分解效应；旋流料气分离器(14)分离出的高浓度SO2与石灰随850℃、-1.8KPa的热气流带入上部的旋风分离器B(10)进行旋风分离；
c)旋风分离：来自旋流料气分离器(14)出口的含有石灰及高浓度SO2高效气体随850℃、-1.8KPa的热气流进入旋风分离器B(10)，高速旋流将石灰颗粒与气体SO2高效分离，分离出的石灰经锁风喂料机A(11)、旋风冷却器(12)冷却后进入石灰库(13)；高浓度SO2高效气体与部分石灰随750℃，-3.0KPa热气流经上升管道入旋风分离器A(8)气-固分离，旋风分离器A(8)高速旋流将石灰颗粒与气体SO2高效分离，分离的石灰经锁风喂料机C(9)、旋风冷却器(12)冷却后进入石灰库(13)；SO2高效气体随420℃，-4.5KPa的热气体经过冷却器(7)冷却至制硫酸系统；旋风冷却器(12)中的400-450℃冷却热风入分解炉底部作为燃料的助燃空气。
2.如权利要求1所述的以悬浮态分解磷石膏制备硫酸联产石灰的方法，其特征在于：锤式破碎机(2)中烘干废气经收尘器(3)收尘达标后排入大气。
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CN101955166B (zh) * 2009-07-20 2013-07-31 瓮福（集团）有限责任公司 半水磷石膏的分解方法
CN101798067A (zh) * 2010-03-24 2010-08-11 江苏省一夫新材料科技有限公司 一种化学石膏分解装置
CN102838090B (zh) * 2012-10-16 2015-10-21 刘立文 一种硫酸钙生产硫酸和氧化钙的工艺与设备
CN102992278B (zh) * 2012-11-26 2015-05-06 刘立文 一种用硫酸钙生产硫酸的方法
CN103058150B (zh) * 2012-12-12 2015-03-11 刘立文 一种高温高压硫酸钙生产硫酸的方法
CN103241717B (zh) * 2013-04-28 2015-06-24 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种石膏制硫酸联产水泥的烘干煅烧工艺及装置
CN103936313B (zh) * 2014-05-08 2015-09-30 瓮福（集团）有限责任公司 一种磷石膏制备建筑石膏粉的工艺
CN106082718A (zh) * 2016-08-08 2016-11-09 辽宁信威环保科技有限公司 轻烧氧化镁焙烧气料分离与余热利用装置
CN107226627B (zh) * 2017-07-10 2022-11-11 合肥水泥研究设计院有限公司 一种活性粉石灰二级悬浮煅烧装置
CN107651870B (zh) * 2017-11-07 2023-03-21 河南建筑材料研究设计院有限责任公司 一种悬浮气流式磷石膏一体化处理装置及方法
CN112984784A (zh) * 2021-02-05 2021-06-18 陕西翼飞航智能科技有限公司 基于SO2与O2等离子体热风炉的CaSO4分解和分解气回收系统及方法

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