[发明专利]一种分解磷石膏制备SO2的方法

说明书

本发明涉及磷石膏制硫酸联产水泥的技术领域，更具体地说，本发明涉及采用磷石膏为原料，分解出SO₂方法。 

背景技术

 磷石膏是湿法生产磷酸时产生的固体工业废渣，共主要化学成分为CaSO₄·2H₂O。并含有少量的SIO₂、AL₂O₃、Fe₂O₃、C_aO、MgO、微量的金属离子和放射性元素，以及未分解的磷矿粉、P₂O₅、F^-和游离酸等杂质。在二水法制湿法磷酸的工艺中，每生产1t磷酸产生4-5t磷石膏。中国每年排放的磷石膏多达两千万吨以上，而利用率不足10%，未经处理的磷石膏堆放不仅占用大量的土地、资金，浪费大量的土地、资金、浪费大量的硫资源，而且会造成严重的土壤，水体、大气污染。 

迄今为止，磷石膏仅用于制硫酸水泥，水泥缓凝剂、石膏板材等。用量极少。磷石膏制硫酸联产水泥，是处理磷石膏的方向。传统的工艺是以回转窑作为反应器，采用焦炭等还原剂。通过分解磷石膏，制取SO₂，进入“两转”“两吸”工序得到硫酸。残渣用作制水泥。这一工艺过程中，所产生的SO₂气体是制硫酸主要原料。但分解磷石膏制备SO₂是在温度高达1250℃～1300℃下进行，这一高能耗是后续制硫酸成本高的主要原因。所以，国内一些厂家，建立起来的装置，由于承受不了高成本的压力，投产之时，即变成破产之日。要降低磷石膏分解的温度，实现真正的节能减排，综合利用磷石膏才会达到既有良好的社会效益，造福子孙后代，又有良好的经济效益。这是本领域中急待解决的技术难题。 

发明内容

本发明的目的，是针对现有磷石膏分解中，能耗过高，造成磷石膏制硫酸成本过高，提供一种磷石膏分解方法。 

本发明的目的，通过下述技术方案，予以实现。 

 除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数。 

  本发明提供了一种分解磷石膏制备SO₂方法，该方法包括以下步骤： 

 1、使用冶金工业中的竖罐作为生产设备；

 2、以磷石膏作为原料；

3、在原料中添加2%～10%的矿化剂。所述的矿化剂选自F或CI中的一种，或它们的混合物；

  4、将步骤（3）所得物，焦炭按22.67：1的比重混合，磨粉至200目，均化，加入粘结剂，制成椭圆球状原料球团，并烘干；

  5、用提升机将步骤（4）所得物加入竖罐内，利用煤气，采用隔焰加热方式，预热至600℃～700℃，进入还原段，升温至820℃保温，用引风机引出炉气，经过重力沉降除尘和电除尘两段除尘以后，制得SO₂。进入“两转”和“两吸”制硫酸工序，残渣制水泥工序。

 其中（4）所述的粘结剂选自优质粘土或膨润土。所述的椭球状原料球团尺寸：50mm×30mm×20mm。 

 本发明的化学反应原理： 

  CaSO₄+2C=CaS+2CO₂↑

  CaS+3CaSO₄=4CaO+4SO₂↑

  总反应式：

  2CaSO₄+C=2CaO+2SO₂+CO₂↑

  与现有技术相比，本发明具有以下突出优点：

  1、工艺简单合理——由于采用竖罐作为生产设备，竖罐的基本结构是耐高温、耐腐蚀，用导热性良好的耐火材料构筑，同时密封性能好，能形成良好的还原环境，有利于磷石膏分解，SO₂的还原率达98.50%以上；

  2、节能。以回转窑作为生产设备，分解磷石膏温度1250℃～1300℃。而采用本发明，配制原料时，按比例加入矿化剂、分解磷石膏温度796℃～820℃，其能耗仅为传统技术的45%～50%；

  3、由于能耗大幅降低，磷石膏制硫酸联产水泥产生正效益。从而推动综合利用磷石膏，对我国环境保护有极其深远的影响。

具体实施方式

  通过下面给出具体实施例，可以进一步了解本发明。但它们并不是对本发明保护范围的限定。 

  实施例1