[发明专利]一种黄磷和水泥一体化生产方法及其生产装置

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，特别涉及一种黄磷和水泥一体化生产方法及其生产装置。

背景技术

黄磷是基础的化工原料，广泛用于国防、电子、食品、肥料、化工等领域，其独特性是其它原料无可替代的，目前国内产能过剩，但又不可缺少。

水泥是基础的建筑材料，广泛用于工业、农业、交通等领域，是国家建设不可缺少的基础材料之一。

然而，黄磷和水泥又同属于高能耗、高污染生产企业，它们都有一个高温熔融（1400℃以上）过程，同时又有高温降温阶段，造成大量热能的浪费，特别是黄磷生产过程中，高温熔融废渣的排出，是最大的的热量损失，还要消耗废渣降温所需的大量水。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种利用生产黄磷过程中生成的磷渣来代替生产水泥熟料的原材料，从而实现同时生产黄磷和水泥的方法及其生产装置。

本发明技术的技术方案是这样实现的：一种黄磷和水泥一体化生产方法，其特征在于:包括如下步骤：

a）、原料的破碎：将用于生产黄磷的原材料磷矿石、焦炭以及硅石分别进行破碎，将用于生产水泥熟料的原料石灰和铁质校正原料分别进行破碎；

b）、破碎原料的储存：将经过步骤a）制得的破碎原料用皮带输送机分别送入各自的计量料斗中储存；

c）、原料混合：各破碎原料经步骤b）计量后进入混料皮带输送机，通过混料皮带输送机输送至混料机，使粉碎后的原材料磷矿石、焦炭、硅石、石灰和铁质校正原料充分混合；

d）、原料磨粉：将经过步骤c）制得的混合原料用螺旋输送机送至磨粉机；

e)、含磷高温气和水泥熟料的制备：将经过步骤d）制得的粉料送入反应炉内进行反应，生成单质的磷蒸汽从塔顶排出至黄磷精制，生成的水泥熟料从塔底排出；

f)、水泥熟料的冷却：将经过步骤e）生成的水泥熟料从塔底排出进入换热器，使水泥熟料冷却。

本发明所述的黄磷和水泥一体化生产方法，其在所述步骤e）中，在生成单质磷蒸汽的同时，其产生的磷渣用于代替生产水泥熟料中的黏土原料。

本发明所述的黄磷和水泥一体化生产方法，其在经过步骤d）后进行粉料成型：将经过步骤d）制得的粉料通过收尘气体过滤器送至捏合机，加入少量的水进行捏合，捏合料挤压输入至压块成型机制成块料，然后再将块料送入反应炉内进行反应。

本发明所述的黄磷和水泥一体化生产方法，其通过压块成型机制成的块料在送入反应炉之前先进行块料预热：将块料送入预热器，使块料与预热器内的高温气体接触受热升温，然后将预热后的块料送入反应炉进行反应。

本发明所述的黄磷和水泥一体化生产方法，其进入预热器内的块料与换热器产生的高温尾气逆流接触受热升温，预热器的尾气经收尘器处理后一部分返回换热器，一部分进入尾气处理系统，由反应炉排出的高温水泥熟料与预热器返回的降温后的尾气及补充的氮气进行换热。

一种黄磷和水泥一体化生产装置，其特征在于：包括破碎机、计量料斗、混料机、磨粉机、捏合机、压块成型机、预热器、反应炉以及换热器，所述破碎机的出料端通过物料输送机构与计量料斗的进料端对应连接，所述计量料斗的出料端通过混料输送机构与混料机的进料端对应连接，所述混料机的出料端通过输送机构与磨粉机的进料端对应连接，所述磨粉机的出料端通过收尘气体过滤器与捏合机的进料端对应连接，所述捏合机的出料端通过压块成型机与预热器连接，所述预热器的出料端通过螺旋输送机构与反应炉连接，所述反应炉顶部设置有磷蒸汽出口，其底部与换热器连接。

本发明所述的黄磷和水泥一体化生产装置，其所述换热器通过管路将高温尾气送入预热器中，所述预热器通过管路将降温后的尾气经收尘器处理后一部分返回换热器，另一部分进入尾气处理系统。

本发明通过在生产黄磷蒸汽的同时，利用其产生的磷渣代替水泥熟料生产中的黏土原料，利用其产生的热量作为水泥生料煅烧过程中的热源，避免了用于堆放黄磷废渣的专用场地的成本，杜绝用于冷却废渣的污水，防止资源与能源的浪费；另外利用氮气与生产出的高温水泥熟料直接换热，使水泥熟料冷却，氮气回收了热量，用于块料的预热，利用了高温水泥熟料的热量，节约了能源。本发明有效缓解了现有黄磷和水泥熟料生产过程中存在能耗高、污染大、资源浪费严重，实现了回收废渣和热能，同时生产黄磷和水泥熟料。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图