[發明專利]一種脫硫石膏制備硫酸和水泥的方法

無效

• 申請號: 201110449185.0
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102515115A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 劉立文;劉四海;寧勇;魯紀鳴
• 申請（專利權）人: 劉立文
• 主分類號: C01B17/74
• 分類號: C01B17/74;C04B7/24
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 寧星耀

技術領域

本發明涉及一種制備硫酸和水泥的方法，尤其是涉及一種脫硫石膏制備硫酸和水泥的方法。

背景技術

脫硫石膏是一種重要的再生石膏資源，但是脫硫石膏中的有機物等雜質影響著脫硫石膏的開發利用。因而在許多企業，脫硫石膏堆積如山，既浪費資源，污染環境，又占用大量土地。水泥是三大建筑材料之一，如能將脫硫石膏很好的利用于水泥工業，則能大量消耗掉這些堆積成山的脫硫石膏。

用脫硫石膏來制備硫酸和水泥，國內外企業有過不少研究，燃料用量大，進入硫酸系統的二氧化硫氣體濃度偏低，二氧化硫轉化的成本過高，產品質量不理想。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種能耗低，工藝簡單的脫硫石膏制備硫酸和水泥的方法。?

本發明解決所述技術問題所采用的技術方案，包括以下步驟：

（1）將脫硫石膏脫水，生成半水石膏；

（2）將沙土、焦炭、亞鐵鹽和步驟（1）所得半水石膏混合，得沙土、焦炭、亞鐵鹽和半水石膏的混合物；

所述沙土、焦炭、亞鐵鹽和半水石膏的重量百分比為：半水石膏75-85%，沙土5-15%，亞鐵鹽0.5-2%，焦炭8-15%；

優選的重量百分比為：半水石膏80%，沙土10%，亞鐵鹽1%，焦炭9%；

（3）將步驟（2）所得混合物加入到研磨預熱器中進行研磨，研磨粒度為0.10mm篩篩余15-18%；0.20mm篩篩余小于2%；在研磨的同時，對混合物進行預熱，預熱溫度為600-750℃；

（4）將經步驟（3）處理的混合物加入回轉窯內進行煅燒，煅燒溫度為900-1550℃（優選1500℃），煅燒的同時通入空氣（優選通入的空氣流量為1-1.2m³/h），得水泥熟料和二氧化硫氣體；

（5）將步驟（4）所得水泥熟料冷卻，再加入相當于水泥熟料重量4-6%的粉煤灰渣和水泥熟料重量4-7%的水泥緩凝劑，研磨成粉料，得到水泥產品；

（6）將含SO₂的尾氣通過研磨預熱器，利用SO₂尾氣余熱預熱步驟（1）所得混合物，SO₂尾氣溫度降低后，將SO₂氧化為SO₃，再經過除塵凈化、冷卻、洗滌、水吸收，制成硫酸。

步驟（5）所述水泥緩凝劑優選二水石膏。

本發明之反應原理：

脫硫石膏加熱脫水生成半水石膏：

????（1）

半水石膏制備二氧化硫氣體：

?????(2)

石膏如果直接進行加熱分解，溫度需要在1200-1400℃，如加焦炭對部分石膏進行還原，則在900℃開始分解，其過程分兩個階段：

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_{??????????????????????????????}????（4）

總反應方程式為：

SO₂在催化劑五氧化二釩或鐵觸媒的作用下被氧化成SO₃

??????????????????????????（5）

生成的CaO與SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等形成水泥熟料的四種主要礦物成分：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣。

12CaO+2SiO₂+2Al₂O₃+Fe₂O₃??????

3CaO^.SiO₂+2CaO^.SiO₂+3CaO^.Al₂O₃+4CaO^.Al₂O₃^.Fe₂O_{3??????????????????????}（6）