磷石膏制硫酸联产水泥工艺模板.doc

提升资源综合利用率，实现磷铵行业可连续发展---------磷石膏制硫酸联产水泥工艺介绍唐山黎河实业河北遵化项目背景1、中国磷铵行业迅猛发展中国化肥工业在70年代发展很快，但氮、磷百分比失调。1988年6月，国务院决定大力提升化肥生产能力，并集资65亿元专题资金增产化肥，关键是磷铵和重钙。磷肥工业经过多年发展，产量、消费量均居世界第一，已形成设计、科研、设备制造、施工安装、生产销售等一套完整工业体系。近几年，磷铵行业更是迅猛发展，磷肥产量超出美国，成为世界第一磷肥生产大国，底形成900万吨（实物）磷酸二铵生产能力，到底将达成或超出1100万吨，中国磷肥工业又有一个新巨大改变，磷肥出口量大于进口量，成为磷肥净出口国，这是中国磷肥工业标志性改变十二个月。2、硫酸是生产磷铵关键原料之一每吨磷铵消耗约1.5吨硫酸，硫酸号称“无机工业之母”，也是最基础无机化工原料，用于生产硫酸原料关键为硫磺、硫铁矿及其它含硫物质，包含磷石膏及含硫有色金属矿物冶炼。中国硫资源严重短缺，现在，中国硫酸表观消费量在5600万吨左右，其中72%硫酸用于磷肥生产，而中国近50%硫酸生产原料起源于硫磺，即中国硫资源进口依存度在50%以上。伴随全球能（资）源担心及海运费增加，硫磺价格在短期内不会有多大改变，近十二个月来硫磺价格连续走高更是足以说明这一点，合理开发、利用硫资源成为一个严厉话题。3、实现磷石膏综合利用是切实符合中国国情举措每生产一吨磷铵产品，约产生2.5吨工业废渣磷石膏。磷石膏关键成份为CaSO4,是生产硫酸关键原料。磷石膏资源综合利用已纳入国家“十一五”期间四大环境保护治理关键项目之一。经过磷石膏综合利用，即处理了磷铵生产过程中产生废渣——磷石膏堆存、占地、污染问题，又合理利用了资源，缓解了中国硫资源短缺矛盾，化害为利、变废为宝，确保中国磷铵行业又好又快可连续发展，符合国家循环经济产业政策要求，是集经济效益、社会效益、环境保护效益于一体好项目。二、技术起源1、企业介绍唐山黎河实业前身为遵化市化肥厂，始建于1973年，原为2万吨/年合成氨厂，于91年建成3万吨/年磷铵装置，经过技术改善，现磷铵产能已达成8万吨、NPK复合肥30万吨、硫酸10万吨、水泥20万吨、磷精粉15万吨，企业机械厂可为用户配套生产铁选矿用矿山机械，水泥设备及电除尘、布袋除尘等环境保护设备，企业97年建成投产磷石膏制硫酸联产水泥工程开车运转，经数次技术改善，吸收成功经验，运转稳定、为企业发明了巨大经济效益。2、技术起源德国19开始试验石膏制酸工艺，1960年建成以天然石膏为原料制硫酸联产水泥生产线，1967年开始研究磷石膏制硫酸联产水泥工艺，1970年投入工业化生产。规模较大磷石膏制硫酸联产水泥工厂只有奥地利林茨企业和南非化学工业企业。中国1964年开始石膏制酸联产水泥工艺国外考察，1988年在鲁北化工总厂建设磷石膏制硫酸联产水泥工程，1990年11月投产，1991年10月经过考评、验收。本厂工艺为“八.五”期间原化工部同意扩大示范装置，并对该工艺进行了大胆改善，窑尾采取高压静电除尘器收尘，窑头采取了喷烧硫磺技术，并经过教授判定，经过多年研究总结，该制酸工程赢得专利多项、论文数篇，是值借鉴、学习好项目。三、技术路线本工艺关键原料为磷石膏，生产方法以下：1、工艺步骤磷石膏（二水石膏）经烘干机脱水成半水石膏，用皮带秤配入一定量沙土、粘土、焦炭面制成生料，经均化、计量后送入回转窑高温煅烧，得水泥熟料，熟料用失重秤配入一定量水渣、粉煤灰等混合材，经球磨机粉磨成水泥，均化、包装后出厂。窑气经重力除尘、电除尘、文氏管—泡沫塔—电除雾器净化、干燥，进转化系统，其中SO2在催化剂作用下转化成SO3，SO3经吸收后得硫酸，尾气氨中和后放空。步骤以下：放空硫酸硫酸铵亚硫酸铵氨水氨中和尾气SO2去磷铵硫酸吸收转化净化生料配料磷石膏烘干窑气烟煤、硫磺沙土回转窑生料均化焦碳面熟料水渣水泥配料水泥均化倒库成品包装水泥磨粉煤灰石膏2、生产原理（1）磷石膏烘干：磷石膏在回转干燥机中和高温热烟气换热，脱除物理水及部分结晶水，生成半水石膏：2CaSO4.2H2O=2CaSO4.1/2H2O+3H2O（2）生料分解：生料在中空回转窑中逐步预热，脱除水分，在900℃—1300℃下，焦炭中炭和CaSO4发生还原反应，原理以下：CaSO4+2C=CaS+2CO2↑CaS+3CaSO4=4CaO+4SO2↑总反应为：2CaSO4+C=2CaO+2SO2↑+CO2↑（3）熟料烧成：分解后物料进入回转窑烧成带，在1250℃—1450℃下CaO和SiO2、Al2O3、Fe2O3等发生矿化反应，生成硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙等即为水泥熟料：2CaO+SiO2=2CaO.SiO2（简写为C2S）3CaO+SiO2=3CaO.S