[發明專利]一種利用工業固廢生產硫鋁酸鹽水泥聯產硫酸的系統和方法

有效

• 申請號: 201710160162.5
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106904849B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 王文龍;任常在;毛巖鵬;孫靜;宋占龍;趙希強
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C04B7/32
• 分類號: C04B7/32;C01B17/74;C04B28/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

1.一種利用工業固廢生產硫鋁酸鹽水泥聯產硫酸的系統，其特征在于：包括均化池、壓濾機、烘干器、粉磨機、回轉窯、水泥粉磨機、水泥儲罐、除塵器、轉化器和吸收塔；其中，赤泥、鋁灰和電石渣在均化池中調節脫堿，脫堿后的漿料進入壓濾機壓濾、烘干器烘干，得到干物料；脫硫石膏進入烘干器加熱，轉變為半水石膏；

活性炭、半水石膏和所述干物料按特定比例混合后，進入粉磨機粉磨，將混合物送至粉磨機粉磨，粉磨后的混合物輸送至回轉窯中煅燒，并向回轉窯中輸送煤粉；煅燒得到的硫鋁酸鹽熟料與脫硫石膏按特定比例混合后，在水泥粉磨機中粉磨，得到的硫鋁酸鹽水泥輸送至水泥儲罐儲存；

回轉窯中煅燒得到的含有二氧化硫的氣體經過除塵器除塵，輸送進轉化器中催化氧化，得到的SO₃進入吸收塔中吸收，制得硫酸。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于：所述回轉窯與除塵器之間連接有余熱回收設備，回轉窯中排放的煙氣對余熱回收設備中的水加熱，得到的高溫蒸汽通入所述烘干器中作為加熱介質，冷卻后的煙氣進入除塵器除塵。

3.一種利用工業固廢生產硫鋁酸鹽水泥聯產硫酸的方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)將赤泥、鋁灰、電石渣和水按設定比例投入到均化池中，調節成漿料，加熱均化；

2)將均化后的物料壓濾、烘干，得到混合物料；將脫硫石膏加熱脫水，使其轉變為半水石膏；

3)將所述混合物料、活性炭和半水石膏經過兩次配比混勻后，進行粉磨；

4)將粉磨后的物料進行煅燒，煅燒時，向混合物中投入高硫煤，燃燒，得到硫鋁酸鹽水泥熟料和含二氧化硫煙氣；

5)含二氧化硫的煙氣經過除塵、催化氧化、吸收，制得硫酸；

其中，活性炭、赤泥、鋁灰、電石渣和脫硫石膏的質量比為：0.5-1：20-25：17-20：20-25：23-25。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟1)中，調節均化池中的固液比為1:3-4，將赤泥與電石渣混合后水化，電石渣中的CaO與赤泥中Na₂O的質量比例為3-4：1，水化時間2-4小時，得到含堿漿液。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟3)中，粉磨后的水泥生料的率值為：堿度系數C_m 0.95-0.98，鋁硅比：2-3，鋁硫比：3-4。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟4)中，煅燒的溫度為1250-1300℃，煅燒時間為30-60min，煤粉燃燒的過量空氣系數<1.05。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟4)中，所述硫鋁酸鹽水泥熟料的化學組成包括：SiO₂ 3-10重量份，Al₂O₃ 28-40重量份，CaO 36-43重量份，SO₃ 8-15重量份，Fe₂O₃1-3重量份。

8.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟4)中，所述硫鋁酸鹽水泥熟料以硫鋁酸鈣(3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄)、硅酸二鈣(2CaO·SiO₂)和鐵相為主要礦物相，所占比例分別為30-50％，25-45％和15-35％。

9.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟4)中，還包括利用含二氧化硫煙氣對水進行加熱，獲得高溫蒸汽的步驟，所述高溫蒸汽用作對步驟2)中均化后的物料和脫硫石膏進行加熱烘干的加熱介質。

10.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟4)中，所述高溫蒸汽對均化后的物料和脫硫石膏加熱烘干后，通入步驟1)中的均化池的外側，對均化池中的漿料進行加熱，得到冷卻液體，并將冷卻液體回收至高溫蒸汽獲取工序。