[發明專利]一種利用硬石膏煅燒生產水泥和硫酸的方法

無效

• 申請號: 201210023107.9
• 申請日: 2012-02-02
• 公開（公告）號: CN102583259A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 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;許伯嚴

技術領域

本發明涉及一種生產水泥和硫酸的方法，尤其是涉及一種利用硬石膏煅燒生產水泥和硫酸的方法。

背景技術

石膏制備硫酸和水泥技術始于20世紀初，1916年，德國開發出天然石膏制備硫酸和水泥的技術，其后，英國、法國、波蘭等國家相繼建成以天然石膏、硬石膏和磷石膏等為原料生產水泥的工廠，但是由于生產率低、技術不過關而紛紛倒閉。

后來，由于磷肥等的大量生產，磷石膏制備水泥的技術開始迅速發展，突破了一些關鍵技術。

但是，很長時間以來，我國在石膏制備水泥和硫酸的過程中，一直沒有太大突破。隨著近年來經濟的發展和多年的技術探索，有些關鍵問題還是得以解決，并達到一定水平。

鋇水泥具有抗輻射性能，因此在核電站工程或者一些掩體、防空洞的建筑用料中顯得特別重要，但是由于其生產技術有限、生產成本高等方面的因素，我國一直是從外國進口鋇水泥。

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，提供一種利用硬石膏煅燒生產鋇水泥和硫酸的方法。?

本發明解決所述技術問題所采用的技術方案是，一種利用硬石膏煅燒生產水泥和硫酸的方法，包括如下步驟：

（1）將硬石膏破碎，控制破碎后的硬石膏10mm篩篩余質量分數為12-18%；干燥，生成半水石膏，控制半水石膏的含水率為7-8%；

（2）將重晶石、沙土、煤炭及步驟（1）所得半水石膏混合，置于預熱器中，加熱到850-950℃，然后將經預熱器預熱的原料送入回轉窯，加熱至1000-1450℃，保溫2-5小時，通過化學反應，得到含二氧化硫的高溫窯氣和固體物料，將高溫窯氣導入預熱器用于預熱原料，同時降低窯氣的溫度；

所述半水石膏、重晶石、沙土和煤炭的質量百分比為：半水石膏40-70%、重晶石20-50%、沙土5-20%、煤炭5-10%，各原料百分比之和為100％；

優選的重量百分比為：半水石膏50%、重晶石30%、沙土15%、煤炭5%；

（3）將步驟（2）所得固體物料冷卻至30-90℃（優選50℃），再加入相當于所述固體物料重量3-6%的水泥緩凝劑，研磨，控制比表面積為400-500m²/kg，得水泥產品；

（4）收集來自所述預熱器和回轉窯內含二氧化硫的窯氣，除去灰塵，凈化，干燥，在釩觸媒作用下，二氧化硫氧化為三氧化硫，再用質量分數≥98%的濃硫酸循環吸收、轉化，生成硫酸。

所述水泥緩凝劑優選磷酸鈉。

本發明通過硬石膏破碎、干燥，生成半水石膏，加入重晶石、沙土、煤炭，這些原料成分提供了水泥產品中的各種元素物質的來源。

本發明利用其他工業上的廢棄資源為原料，產生廢棄物、廢氣較少，無廢水排放，除了一些塵埃和二氧化碳排放外，其他物質最終進入產物，最大程度利用了原料，節約了不可再生資源，可降低企業的成本。

本發明之生產硫酸的轉化率高；利用高溫窯氣預熱原料，不僅降低了窯氣自身溫度，而且提高了原料的溫度，節約了能源；窯氣經過循環后，提高了二氧化硫的濃度，進而使得轉化率提高，使得最終產物硫酸的濃度最高可達到99.2%。

本發明生產的水泥含鋇，具有抗輻射性能，特別適于運用在核電站工程或者一些掩體、防空洞的建筑上。

具體實施方式

以下結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

實施例1

本實施例包括以下步驟：

（1）將硬石膏破碎，控制破碎后的硬石膏10mm篩篩余質量分數為18%；干燥，生成半水石膏，控制半水石膏的含水率為8%；

（2）將重晶石、沙土、煤炭及步驟（1）所得半水石膏混合，置于預熱器中，加熱到850-900℃，然后將經預熱器預熱的原料加入回轉窯，加熱至1240℃，保溫3小時，通過化學反應，得到含二氧化硫的高溫窯氣和固體物料，將高溫窯氣導入預熱器用于預熱原料，同時降低窯氣的溫度；

所述半水石膏、重晶石、沙土和煤炭的質量百分比為：半水石膏50%、重晶石30%、沙土15%、煤炭5%；

（3）將步驟（2）所得固體物料冷卻至溫度為50℃，再加入相當于固體物料重量4%的水泥緩凝劑磷酸鈉，研磨，控制比表面積為400-500m²/kg，得水泥產品；

（4）收集來自所述預熱器和回轉窯內含二氧化硫的窯氣，除去灰塵，凈化，干燥，在釩觸媒作用下，二氧化硫氧化生成三氧化硫，用質量分數為98%的濃硫酸循環吸收、轉化，生成硫酸。