[发明专利]一种回收利用炉气中二氧化硫生产碱性肥料的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种回收利用炉气中二氧化硫生产碱性肥料的方法及装置，属于环境保护治理及化工生产技术领域。

背景技术

磷石膏是磷酸厂用磷矿生产磷酸的副产品，目前主要处置方式为渣场堆积，这样既占用大面积的土地，又产生环境污染，于是副产品磷石膏一直是研究的热点，目前国内外企业对磷石膏的处置方式是在高温条件下用焦炭将石膏中的S⁶⁺还原到S⁴⁺得到二氧化硫，通过窑气排出再经吸收得到硫酸，烧渣作熟料主要制成水泥。这些方法硫溢出率低，进入硫酸系统气体浓度偏低，二氧化硫转化率低，硫酸产品质量差，市场收益小。

中国专利文献CN201454397U(申请号200920087797.8)公开了一种二氧化硫尾气净化装置，其结构简单，制造成本低，设备投资小，净化回收效率高的二氧化硫尾气净化装置。但是该发明仅限于吸收二氧化硫尾气，作用单一，没有阐述吸收液的处置或利用方式，不符合工业化循环生产的科学发展观。

中国专利文献CN101745298A(申请号201019026049.3)公开了一种有机化工生产中产生的二氧化硫尾气的回收利用方法，该方法是先将产生的二氧化硫的尾气经冷凝脱水后，再用浓硫酸干燥，使水分降低到0.10g/m³以下，然后进入硫磺制酸系统焚硫炉回收利用。该发明适合进入硫酸系统二氧化硫气体浓度高的尾气，但大部分尾气中二氧化硫浓度偏低，另外，该发明流程比较复杂，回收成本高，投资高。

中国专利文献CN101343077(申请号200810029591.X)公开了一种利用氨碱厂白泥脱除烟气中二氧化硫并副产石膏的方法，该方法用白泥浆液作脱硫吸收剂，在喷淋塔吸收区白泥浆液与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和亚硫酸氢钙，氧化结晶池内亚硫酸钙和亚硫酸氢钙被催化氧化为硫酸钙，硫酸钙结晶为石膏，石膏浆液经过浓缩、洗涤脱水、烘干后变成石膏成品。

现有技术通常是将生产中产生的二氧化硫尾气进行收集后用碱液吸收，因碱液中吸收了大量含有机物的灰尘，不易提纯，所以通常将其作为废水、废渣排放，这样废气变废渣，既污染了环境，也浪费了资源。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种工艺流程，利用负压将废磷石膏废物利用所产生二氧化硫尾气收集，然后输送到含有石灰石浆液的回收装置，使尾气中的二氧化硫和灰尘有效回收利用来生产碱性肥料，从而彻底消除了含二氧化硫尾气对环境的污染，又使二氧化硫得到了综合利用。

术语说明

磷石膏、钾长石煅烧的炉尾气：二氧化硫浓度在200～30000mg/m³，炉气中的灰尘含量为10～200mg/m³，主要成分为氧化钙、氧化镁、氧化铝等金属氧化物。

本发明的技术方案如下：

一种回收利用炉尾气中二氧化硫生产碱性肥料的方法，包括如下步骤：

(1)将磷石膏、钾长石煅烧的炉尾气通入质量浓度为15～30％的石灰石浆液或含有硫酸钙的石灰石浆液中，反应至石灰石浆液中硫酸钙与碳酸钙质量比为1:(1.5～2.5)，制得硫酸钙混合浆料和一次处理尾气；

(2)将步骤(1)制得的一次处理尾气通入质量浓度为15～30％的石灰石浆液，经反应，制得处理后尾气和含有硫酸钙的石灰石浆液；

(3)将步骤(1)制得的硫酸钙混合浆料经干燥、粉磨后，制得混合粉末物料；

(4)将步骤(3)制得的混合粉末物料与钾长石粉末和石灰石粉末混合，制得碳酸钙、钾长石和硫酸钙质量比为(1～2):1:(0.10～0.15)的原料粉末；

(5)将步骤(4)中的原料粉末加水制块或制球后，经1050℃～1150℃高温焙烧0.5～2h，然后经冷却、破碎、粉磨、过筛，制得碱性肥料。

根据本发明优选的，所述步骤(1)中，石灰石浆液中的石灰石细度为300～400目。

根据本发明优选的，所述步骤(2)中，还包括将含有硫酸钙的石灰石浆液加入步骤(1)中与磷石膏、钾长石煅烧的炉尾气进行反应。

根据本发明优选的，所述步骤(3)中，粉磨为磨至颗粒粒径100目以下。

根据本发明优选的，所述步骤(4)中，钾长石粉末、石灰石粉末颗粒粒径均为100目以下。

根据本发明优选的，所述步骤(5)中，球状原料的直径为3.0～5.0cm，块状原料的体积为4.5～5.5立方分米，含水率为8～15％。

根据本发明优选的，所述步骤(5)中，过筛后细度为80～100目，筛余量<5％。