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利用磷石膏制酸联产水泥技术的研究

作者:红星机器 发布时间:2014-12-06 00:00:00 更新时间:2018-09-17 00:00:00

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磷石膏是湿法磷酸生产时排放的固体废弃物,每生产1 吨 P2O5磷酸约产生4.8-5.5吨磷石膏。全世界磷石膏的年排放量超过 10亿吨,我国每年磷石膏的排放量超过 3亿吨,而我国磷石膏利用率还不足总量的10%。大面积的磷石膏堆积不仅对环境造成很大的压力,更是资源的极端浪费。据报道,2005年国内副产的磷石膏达到30 Mt。到2005年底,我国已堆存的磷石膏约有100Mt。

磷石膏

磷石膏

另据了解,磷化工所需的硫酸工业用硫磺制酸占72.0%,其中进口硫酸制酸每吨成本高达1000元以上。国内硫资源短缺,制硫酸成本高。因此,利用磷石膏中丰富的硫资源制硫酸是个必然的发展趋势,它不仅能够很好地解决硫资源缺乏的问题,从而降低生产硫酸的成本,又能够合理处理磷石膏的大量堆积,而利用率低等问题,做到资源循环利用,减少对环境的污染。因此利用磷石膏制酸联产水泥技术的研究,对我国磷化工的发展和改善环境有着深远的影响。

针对中空回转窑工艺的缺陷,近年来人们提出采用水泥窑外分解技术分解磷石膏制硫酸工艺。该工艺提出的主要依据是磷石膏在专用分解炉内分解,有利于还原气氛的控制和分解效率的提高;可以避免磷石膏在回转窑内结圈,影响窑的正常生产。另外由于在该工艺中设置了预热器装置,系统换热效率提高,预期将大幅提高产量。

回转窑

水泥回转窑

采用水泥新型干法技术分解磷石膏制硫酸联产水泥工艺,与普通新型干法水泥生产比较,由于石灰质原料发生了变化,即由磷石膏取代石灰石原料,其工艺特性将发生较大变化。在普通水泥生产过程中,石灰石分解温度约为 850-900 ℃,因而分解炉相应温度亦在 880℃左右。通常普通分解炉温度不大于950℃,否则易产生部分低熔矿物(其主要成分为:硫硅酸钙、亚硫酸盐、含钠钾的矿物、氯化物等,低共熔点温度通常低于 1000℃)引起的粘结堵塞。由于结皮致密坚硬,难以处理,堵塞通风或料流管道。即使有害成分含量控制在合理的范围内,也可因产生局部高温而导致物料表面发粘、结皮,尤其是缩口部位。

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