一种磷石膏振动流态化分解方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101891407A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101891407101891407A(43)申请公布日2010.11.24(21)申请号201010223874.5(22)申请日2010.07.14(71)申请人武汉工程大学地址430074湖北省武汉市洪山区雄楚大街693号(72)发明人刘少文冉祥兰吴元欣郭文涛陈升(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人唐万荣(51)Int.Cl.C04B7/24(2006.01)C01B17/50(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种磷石膏振动流态化分解方法(57)摘要本发明涉及一种磷石膏振动流态化分解的方法。一种磷石膏振动流态化分解方法，其特征在于它包括如下步骤：1)磷石膏预处理；2)复合型外加剂的制备；3)复合型外加剂与磷石膏粉料按质量配比为1∶7混合均匀，得到混合料；4)设备的准备；5)还原分解：混合料送入窑外均匀流态化分解炉，在Ar气氛保护下升温至850～1100℃，然后以5～50mL/min的流量通入CO，并使CO与Ar的体积流量比为1∶(2～19)，控制温度为850～1100℃，启动振动能量载入装置。该方法物料不易结块，流化质量好，流化气速低，尾气中SO2浓度高，粉尘含量低，过程能耗降低，有利于工业大规模连续生成，还可以降低硫酸生产成本。CN108947ACN101891407ACCNN110189140701891408A权利要求书1/1页1.一种磷石膏振动流态化分解方法，其特征在于它包括如下步骤：1)磷石膏预处理：将磷石膏在温度为120℃下干燥2h，脱去游离水，然后在温度650℃下烘干，脱去结晶水，破碎，过80目筛，得到磷石膏粉料，磷石膏粉料的颗粒尺寸为10～50微米；2)复合型外加剂的制备：按各组份所占质量百分数为：SiO240～70％，Fe2O35～20％，CaO5～25％，MgO2～10％，Al2O310～25％，各组份所占质量百分数之和为100％，选取SiO2、Fe2O3、CaO、MgO和Al2O3；各组分均过80目筛；将SiO2、Fe2O3、CaO、MgO和Al2O3混合，得到复合型外加剂；3)复合型外加剂与磷石膏粉料按质量配比为1∶7混合均匀，得到混合料；4)设备的准备：将窑外均匀流态化分解炉设置在振动能量载入装置上，振动能量载入装置的振动参数为：功率0.12～3.7KW，电压380V，频率为20～90Hz，振幅为50～2000μm；5)还原分解：混合料送入窑外均匀流态化分解炉，在Ar气氛保护下升温至850～1100℃，然后以5～50mL/min的流量通入CO，并使CO与Ar的体积流量比为1∶(2～19)，控制温度为850～1100℃，启动振动能量载入装置，反应过程中用气相色谱进行尾气中SO2的在线监测，以检测不到SO2气体为反应结束条件。2CCNN110189140701891408A说明书1/5页一种磷石膏振动流态化分解方法技术领域[0001]本发明涉及一种磷石膏振动流态化分解的方法，属于环境保护治理与化工生产技术领域。背景技术[0002]磷石膏是湿法磷酸生产过程中产生的固体废渣，目前磷石膏主要采用露天堆放的方式而弃之。磷石膏的大量堆存，不仅侵占了土地资源，而且由于风雨侵蚀很容易造成大气、土壤和水资源的污染。同时，磷石膏也是宝贵的硫资源，可以用于生产硫酸。据介绍，2007年我国磷石膏排放量约为5000万吨，且随着高浓度磷复肥产量的提高，磷石膏排放量逐步增加，我国现存磷石膏堆存量累计已超过1亿吨，对环境构成了巨大威胁。[0003]磷石膏制酸联产水泥工艺是磷石膏资源化利用的有效途经，其工艺特点是磷石膏中的硫酸钙被还原分解成CaO和SO2，前者用于生产水泥，后者用于生产硫酸并返回到湿法磷酸生产工段，从而实现硫资源的循环利用。它是在中空式回转窑内完成硫酸钙分解和水泥熟料煅烧过程的，但能耗较高，后经发展改造成带立筒预热器的回转窑生产工艺，称之为O.S.W-Krupp流程。二十世纪50年代，德国首先用磷石膏为原料生产硫酸和水泥，并于1967年建成第一套磷石膏制酸联产水泥的装置，日产350吨硫酸。[0004]我国从上世纪50年代开始天然石膏制酸技术的研究工作，并于上世纪60年代初在苏州光华水泥厂和北京琉璃河水泥厂进行回转窑煅烧石膏的试验。1978年，山东无棣硫酸厂(现鲁北化工总厂)等单位开始进行磷石膏制硫酸联产水泥的技术研究，1982年自行设计建成以磷石膏为原料的年产7500吨硫酸和1万吨水泥生产装置。1984年原国家科委安排云南磷肥厂磷石膏制硫酸和水泥的试验任务，1986年建成年产10万吨硫酸和10万吨水泥的工业装置。二十世纪80年代，山东省鲁北化工总厂