磷石膏制酸联产水泥工艺

鲁北大汉

磷石膏制酸联产水泥工艺
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    磷石膏制硫酸联产水泥工程项目技术先进、成熟、可靠，国内鲁北等地区建有六套装置，其中河北遵化、山东鲁北化工的磷石膏制硫酸联产水泥装置已运行多年；新型干法旋窑水泥生产技术是全国推广的先进节能技术，产品质量稳定。其工艺简述如下：
    磷石膏(二水石膏)经转筒烘干机或快速气流烘干装置脱水成半水石膏，用皮带秤配入一定量的砂岩、粘土、[wiki]焦炭[/wiki]末制成生料，经均化、计量后送入四级旋风预热器预热后再进入回转窑高温煅烧，得水泥熟料；熟料用失重秤配入一定量的高炉水渣、粉煤灰等混合材料，经球磨机粉磨成水泥；均化、包装后出厂。窑尾含硫烟气经电除雾器净化、干燥，进两转两吸系统，其中的SO2在催化剂的作用下转化成SO3，SO3经吸收后得硫酸；尾气经氨中和后达标排放。
6 w, I9 B+ O* ^! O  u! w    磷石膏生产硫酸联产水泥工艺过程中共设原料、烧成、制成3个工序。水泥生产：以磷石膏为原料生产硫酸联产水泥的工艺技术关键是生料锻烧，回转窑在正常煅烧时可获得含SO2浓度较高的窑气，用于制酸的同时能够烧制出优质水泥熟料，所以在工艺技术方面考虑：A、所用的原料、熟料预均化。B、采用四级旋风预热器且长径比（L/D）较大的干法中空窑，增加窑的预热分解能力，使生料能充分预热分解完全，使S的烧出率达96%以上。C、选用隔热性能好的窑衬，尽量降低窑气温度，节约能耗，减少窑气量，以利提高窑气中SO2浓度（出窑窑气中SO2浓度大于10%）。D、磷石膏烘干脱水至半水石膏（其中游水在1%---4%，结晶水<5%），物料性能已便于贮运。
; |1 u, |8 f& z3 N9 L    硫酸生产：
    A、净化工段：根据窑气的工艺特点，设计采用电除雾水洗净化工艺为了减少污水排放量，设计采用污水封闭酸洗循环操作。
' i1 K- k0 @; ~: m    B、转化工段：窑气SO2浓度大于9%,进入净化的SO2浓度大于6.0%，已达到两转两吸工艺的热平衡要求。
: S1 C9 V! g5 }4 D- T$ |& {) C( E   C、尾气回收工段：
环保要求：根据环保要求尾气必须回收，因选择 两转两吸新工艺，转化率达98.5%以上,排出尾气经氨化处理后能达到国家环保排放标准。
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# o8 C8 e$ P# Z$ I7 }    磷铵、硫酸、水泥三大装置科学有机地排列组合为一体。利用生产磷铵排放的废渣磷石膏生产硫酸和水泥。硫酸返回再生产磷铵，硫酸尾气回收制成液体二氧化硫，废水封闭循环利用，磷铵干燥热风炉排出的废渣用作水泥混合材，硫在装置中循环使用。
    该技术包括：1．采用料浆浓缩法工艺，可利用中低品位磷矿。2．采用外环流氨中和及料浆三效浓缩一体化工艺，节省能耗，降低氨损。3．采用内分级、内返料、内破碎喷浆造粒干燥工艺，节省投资，改善劳动条件。4．磷石膏中P2O5含量在1．5％以下即可满足生产需要，突破国外的含量极限，生产出合格的水泥熟料不再采用再浆洗涤和重过滤复杂工艺。5.采用半水工艺，简化流程节省投资8％，节约能耗25％。6．原料石膏采用快速烘干机，热耗低、热效率高。7．采用旋风预热器窑分解石膏料技术，提高窑气SO2浓度30％，降低系统热耗25％。8．采用高饱和比、高硅酸率配料，稳定窑内[wiki]环境[/wiki]，从根本上解决大窑结圈难题。9．石膏煅烧回转窑采用三风道喷枪，热能利用率高，提高了熟料质量，石膏煅烧回转窑动转率达≥96％。10．硫酸系统采用热电收尘、酸洗净化、两转两吸技术，总转化率达到≥99．5％，吸收率达到99．95％。
3 p: `5 H0 R( m    磷铵副产磷石膏制硫酸联产水泥技术，有效地解决了废渣磷石膏堆存占地，污染环境、制约磷复肥发展的难题，开辟了硫酸和水泥新的原料路线，改变了传统产业消耗资源、制造产品、排出废物的线性生产模式，技术达到国际领先水平。