一种磷石膏脱硫联产水泥工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115073030A(43)申请公布日2022.09.20(21)申请号202210826880.2(22)申请日2022.07.13(71)申请人华新水泥股份有限公司地址435000湖北省黄石市黄石大道897号(72)发明人李叶青张克昌余松柏孙航(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102专利代理师刘洋(51)Int.Cl.C04B7/40(2006.01)C04B7/38(2006.01)C04B7/04(2006.01)C04B7/24(2006.01)C04B7/26(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种磷石膏脱硫联产水泥工艺(57)摘要本发明公开了一种磷石膏脱硫联产水泥工艺，获取磷石膏，经干燥、破碎、粉磨，与硅铝铁质原料按照低KH值的水泥熟料配料后混合粉磨；所得低KH值混合料经预热器进入脱硫炉，加入碳质原料进行CaSO4的脱硫；所得脱硫物料冷却后加入钙质原料进行混合粉磨，使其KH值达到标准硅酸盐水泥熟料的要求；然后进入分解炉进行碳酸盐的分解；分解的生料进入回转窑煅烧，制得硅酸盐水泥熟料；采用本发明低KH值混合脱硫的方法，使磷石膏在低温下的脱硫效果好且稳定，脱硫率达到了95％以上，解决了CaSO4、CaS以及其他含S物质难以脱硫从而对后面的煅烧及应用造成不利影响的问题，使得熟料能够大量、稳定生成C3S矿物，所得硅酸盐水泥熟料中SO3含量不超过3％。CN115073030ACN115073030A权利要求书1/1页1.一种磷石膏脱硫联产水泥工艺，其特征在于包括以下步骤：(1)获取磷石膏，经干燥、破碎、粉磨，与硅铝铁质原料按照低KH值的水泥熟料配料后混合粉磨；(2)所得低KH值混合料经预热器进入脱硫炉，加入碳质原料进行CaSO4的脱硫；(3)所得脱硫物料冷却后加入钙质原料进行混合粉磨，使其KH值达到标准硅酸盐水泥熟料的要求；然后进入分解炉进行碳酸盐的分解；(4)分解的生料进入回转窑煅烧，制得硅酸盐水泥熟料。2.如权利要求1所述磷石膏脱硫联产水泥工艺，其特征在于步骤1所述硅铝铁质原料为砂页岩、煤矸石、硅石、粘土、粉煤灰、各类废渣中的一种或多种。3.如权利要求1所述磷石膏脱硫联产水泥工艺，其特征在于步骤1中所述低KH值为0.60‑0.70。4.如权利要求1所述磷石膏脱硫联产水泥工艺，其特征在于步骤2中所述碳质原料为普通煤、高硫煤、焦炭中的一种或多种；碳质原料中C与磷石膏中SO3的摩尔比为0.6‑1.5。5.如权利要求1所述磷石膏脱硫联产水泥工艺，其特征在于步骤2中脱硫炉通过碳质原料以及通入三次风创造还原气氛，控制脱硫炉内CO的体积浓度为2％‑6％。6.如权利要求1所述磷石膏脱硫联产水泥工艺，其特征在于步骤2中脱硫炉的脱硫温度为1000‑1100℃。7.如权利要求1所述磷石膏脱硫联产水泥工艺，其特征在于步骤3中的钙质原料为以CaO为主要成分的原料；具体为石灰石、生石灰、熟石灰中的一种或混合。8.如权利要求1所述磷石膏脱硫联产水泥工艺，其特征在于步骤3中的KH值为0.80‑0.95。9.如权利要求1所述磷石膏脱硫联产水泥工艺，其特征在于步骤4中回转窑煅烧温度为1300‑1450℃。10.如权利要求1所述磷石膏脱硫联产水泥工艺，其特征在于步骤4所得硅酸盐水泥熟料的矿物组成中C3S为30％‑65％，C2S为10％‑50％，C3A为0％‑10％，C4AF为5％‑15％，CaSO4为0％‑5％，CaS为0％。2CN115073030A说明书1/6页一种磷石膏脱硫联产水泥工艺技术领域[0001]本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种磷石膏脱硫联产水泥工艺。背景技术[0002]磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，磷石膏的组成比较复杂，除水合硫酸钙以外，还有未完全分解的磷矿、残余的磷酸、氟化物、酸不溶物、有机质等，其中氟和有机质的存在对磷石膏的资源化利用影响最大，堆放会占用大量土地，并会对水资源和土地资源造成污染。磷石膏的资源化和安全高效利用，对解决堆放处理带来的环境污染、资源浪费问题具有重要意义。[0003]水泥行业是世界上最大的二氧化碳排放源之一，占全球排放量的5‑8％，其中，60％来源于石灰石的煅烧。[0004]磷石膏代替石灰石作为CaO源生产水泥熟料是解决磷石膏资源化利用的一个具有挑战和意义的方向，可以使熟料中的CaO主要由磷石膏提供，减少石灰石在水泥生产中的二氧化碳排放问题。市场上应用广泛的硅酸盐水泥熟料对SO3含量具有严苛的要求，但CaSO4相对于CaCO3而言，其需要在更高的温度下才能完全分解并脱硫，会增加工艺上的操作难度和成本，甚至在熟料煅烧的温度下依然能大量存在，这无疑制约了其在水泥熟料制备上的应用。[0005]