一种磷石膏制备硫磺的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于资源化利用及环境保护技术领域，尤其涉及一种磷石膏制备硫磺的装置及方法。本发明专利技术设计硫磺反应回转窑、急冷器、换热器、硫磺冷却器和冷却洗涤器，与现有设备(球磨机、斗式提升机、电除尘器和尾气鼓风机)共同组成磷石膏制备硫磺的装置，该装置能够以废弃的磷石膏为原料制备得到硫磺，并联产含磷土壤调理剂，实现资源化利用，而且为磷石膏的综合利用开辟了一条新途径；本发明专利技术的装置及方法制备硫磺的过程无二次污染，为环境友好型的生产技术；本发明专利技术的方案能够充分利用能源，能耗低，运行成本低，有较好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏制备硫磺的装置及方法
本专利技术涉及资源化利用及环境保护
，尤其涉及一种磷石膏制备硫磺的装置及方法。
技术介绍
磷酸是生产高浓度磷复肥(如磷酸二铵、磷酸一铵、重钙、磷酸基复合肥等)的主要原料，制取1吨磷酸(以100％P2O5计)约产生磷石膏4.5～5.5吨(干基)。2011年中国副产磷石膏6750万吨，目前磷石膏的排放量每年大约以5％～10％的速度增加，中国磷石膏累计堆存量已经超过30000万吨，但综合利用率还不足当年产量的20％。2012年，我国磷石膏堆存量接近4亿吨，对环境造成了极大的威胁。磷石膏的利用是一个世界性难题，其排放堆存给企业和自然界带来的问题已经引起人们的高度重视。同时，磷石膏堆存搁置造成的资源浪费与天然石膏的大量开采的矛盾日益突出，磷石膏资源化再利用势在必行。磷石膏的综合利用技术开发的时间已有近40年。多年来，通过广大科研人员的不懈努力，磷石膏资源化利用技术的开发已有了进展，特别是近几年发展较快，主要应用途径包括磷石膏制硫酸联产水泥、水泥缓凝剂、石膏砖、砌块、纸面石膏板、建筑石膏粉、矿井采空区填充、生产硫酸钾、土壤改良剂以及硫酸铵联产石灰等。目前，国内虽建成了几条磷石膏制硫酸联产水泥的生产线，但由于能耗高、水泥质量差、煅烧温度高、难于操作和效益差等问题而难以推广。因此，寻找新的磷石膏利用技术，对于磷复肥行业的可持续发展具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磷石膏制备硫磺的装置及方法，该装置能够实现将废弃的磷石膏制取硫磺并联产含磷土壤调理剂，为磷石膏的综合利用开辟了新途径。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种磷石膏制备硫磺的装置，包括磷石膏贮槽1、还原剂贮槽2、配料贮槽3、球磨机4、斗式提升机5、硫磺反应回转窑6、换热器8、电除尘器9、硫磺冷却器10、冷却洗涤器11、尾气鼓风机13、燃烧器14和空气鼓风机15；所述磷石膏贮槽1、还原剂贮槽2和配料贮槽3分别与球磨机4连通，所述球磨机4、斗式提升机5和硫磺反应回转窑6的窑头顺次连通；所述硫磺反应回转窑6的窑头与换热器8连通，所述换热器8、电除尘器9、硫磺冷却器10、冷却洗涤器11和尾气鼓风机13顺次连通，所述尾气鼓风机13的出口与所述燃烧器14连通，所述燃烧器14的出口与所述硫磺反应回转窑6的窑尾连通，所述空气鼓风机15的出口与所述燃烧器14连通。优选的，还包括急冷器7，所述急冷器7与所述硫磺反应回转窑6的窑尾连通。优选的，还包括洗涤泵12，所述洗涤泵12与所述冷却洗涤器11连通。本专利技术提供了利用上述技术方案所述装置制备硫磺的方法，包括以下步骤：将磷石膏贮槽1、还原剂贮槽2和配料贮槽3中的磷石膏、还原剂和配料分别输送至球磨机4中进行粉磨，得到混合粉磨物料；用斗式提升机5将所述混合粉磨物料输送至硫磺反应回转窑6内，进行分解还原反应，得到矿物物料和硫磺尾气；将所述硫磺尾气送入换热器8中，将换热器8中部分硫磺尾气送入电除尘器9内进行除尘，再将所得除尘后的硫磺尾气送入硫磺冷却器10内进行冷却，分离得到硫磺和冷硫磺尾气；将所述冷硫磺尾气送入冷却洗涤器11中，进行净化，得到冷净化硫磺尾气；将所述冷净化硫磺尾气通过尾气鼓风机13送入换热器8中，与换热器8中剩余的硫磺尾气进行换热，直至所述冷净化硫磺尾气的温度升至250～300℃，得到热净化硫磺尾气；将所述热净化硫磺尾气送入燃烧器14中与来自空气鼓风机15的空气混合，将所得混合气输送至硫磺反应回转窑6内进行燃烧，为所述分解还原反应供热。优选的，所述还原剂为焦丁或无烟煤。优选的，所述磷石膏与还原剂的质量比为100:21～22。优选的，所述配料为锰矿粉、膨润土或菱镁矿粉，所述磷石膏与配料的质量比为1:0.05～0.1。优选的，所述硫磺反应回转窑6的窑筒体的回转速度为1～2r/min。优选的，将所述矿物物料送入急冷器7中进行冷却，得到土壤调理剂。优选的，所述分解还原反应的温度为1150～1250℃，时间为40～60min。本专利技术提供了一种磷石膏制备硫磺的装置和方法，本专利技术设计硫磺反应回转窑、急冷器、换热器、硫磺冷却器和冷却洗涤器，与现有设备(球磨机、斗式提升机、电除尘器和尾气鼓风机)共同组成磷石膏制备硫磺的装置相比，该装置能够以废弃的磷石膏为原料制备得到硫磺，并联产含磷土壤调理剂，实现资源化利用，而且为磷石膏的综合利用开辟了一条新途径；本专利技术的装置及方法制备硫磺的过程无二次污染，为环境友好型的生产技术；本专利技术的方案能够充分利用能源，能耗低，运行成本低，有较好的经济效益。附图说明图1为本专利技术磷石膏制备硫磺的装置结构示意图，其中，1-磷石膏贮槽；2-还原剂贮槽、3-配料贮槽；4-球磨机；5-斗式提升机；6-硫磺反应回转窑；7-急冷器；8-换热器；9-电除尘器、10-硫磺冷却器、11-冷却洗涤器、12-洗涤泵；13-尾气鼓风机、14-燃烧器；15-空气鼓风机。具体实施方式本专利技术提供了一种磷石膏制备硫磺的装置，包括磷石膏贮槽1、还原剂贮槽2、配料贮槽3、球磨机4、斗式提升机5、硫磺反应回转窑6、换热器8、电除尘器9、硫磺冷却器10、冷却洗涤器11、尾气鼓风机13、燃烧器14和空气鼓风机15；所述磷石膏贮槽1、还原剂贮槽2和配料贮槽3分别与球磨机4连通，所述球磨机4、斗式提升机5和硫磺反应回转窑6的窑头顺次连通；所述硫磺反应回转窑6的窑头与换热器8连通，所述换热器8、电除尘器9、硫磺冷却器10、冷却洗涤器11和尾气鼓风机13顺次连通，所述尾气鼓风机13的出口与所述燃烧器14连通，所述燃烧器14的出口与所述硫磺反应回转窑6的窑尾连通，所述空气鼓风机15的出口与所述燃烧器14连通。作为本专利技术的一个实施例，所述磷石膏制备硫磺的装置还包括急冷器7，所述急冷器7与所述硫磺反应回转窑6的窑尾连通。作为本专利技术的一个实施例，所述磷石膏制备硫磺的装置还包括洗涤泵12，所述洗涤泵12与冷却洗涤器11连通。作为本专利技术的一个实施例，所述硫磺反应回转窑包括窑头、窑筒体和窑尾。作为本专利技术的一个实施例，所述窑头为固定式，所述窑头内衬耐火砖，所述窑头处设置有燃烧器；所述窑筒体为回转式，所述窑筒体由碳钢板制成，内衬耐火砖，所述窑筒体的回转速度优选为1～2r/min；所述窑尾为固定式，所述窑尾内衬耐火砖，所述窑尾处设置有进料器，所述进料器用于磷石膏、还原剂和配料的进料，所述进料器按各自的配比进料。本专利技术提供了利用上述技术方案所述装置制备硫磺的方法，包括以下步骤：将磷石膏贮槽1、还原剂贮槽2和配料贮槽3中的磷石膏、还原剂和配料分别输送至球磨机4中进行粉磨，得到混合粉磨物料；用斗式提升机5将所述混合粉磨物料输送至硫磺反应回转窑6内，进行分解还原反应，得到矿物物料和硫磺尾气；将所述硫磺尾气送入换热器8中，将换热器8中部分硫磺尾气送入电除尘器9内进行除尘，再将所得除尘后的硫磺尾气送入硫磺冷却器10内进行冷却，分离得到硫磺和冷硫磺尾气；将所述冷硫磺尾气送入冷却洗涤器11中，进行净化，得到冷净化硫磺尾气；将所述冷净化硫磺尾气通过尾气鼓风机13送入换热器8中，与换热器8中剩余的硫磺尾气进行换热，直至所述冷净化硫磺尾气的温度升至250～300℃，得到热净化硫磺尾气；将所述热净化硫磺尾气送入燃烧器14中与来自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷石膏制备硫磺的装置，其特征在于，包括磷石膏贮槽(1)、还原剂贮槽(2)、配料贮槽(3)、球磨机(4)、斗式提升机(5)、硫磺反应回转窑(6)、换热器(8)、电除尘器(9)、硫磺冷却器(10)、冷却洗涤器(11)、尾气鼓风机(13)、燃烧器(14)和空气鼓风机(15)；所述磷石膏贮槽(1)、还原剂贮槽(2)和配料贮槽(3)分别与球磨机(4)连通，所述球磨机(4)、斗式提升机(5)和硫磺反应回转窑(6)的窑头顺次连通；所述硫磺反应回转窑(6)的窑头与换热器(8)连通，所述换热器(8)、电除尘器(9)、硫磺冷却器(10)、冷却洗涤器(11)和尾气鼓风机(13)顺次连通，所述尾气鼓风机(13)的出口与所述燃烧器(14)连通，所述燃烧器(14)的出口与所述硫磺反应回转窑(6)的窑尾连通，所述空气鼓风机(15)的出口与所述燃烧器(14)连通。

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏制备硫磺的装置，其特征在于，包括磷石膏贮槽(1)、还原剂贮槽(2)、配料贮槽(3)、球磨机(4)、斗式提升机(5)、硫磺反应回转窑(6)、换热器(8)、电除尘器(9)、硫磺冷却器(10)、冷却洗涤器(11)、尾气鼓风机(13)、燃烧器(14)和空气鼓风机(15)；所述磷石膏贮槽(1)、还原剂贮槽(2)和配料贮槽(3)分别与球磨机(4)连通，所述球磨机(4)、斗式提升机(5)和硫磺反应回转窑(6)的窑头顺次连通；所述硫磺反应回转窑(6)的窑头与换热器(8)连通，所述换热器(8)、电除尘器(9)、硫磺冷却器(10)、冷却洗涤器(11)和尾气鼓风机(13)顺次连通，所述尾气鼓风机(13)的出口与所述燃烧器(14)连通，所述燃烧器(14)的出口与所述硫磺反应回转窑(6)的窑尾连通，所述空气鼓风机(15)的出口与所述燃烧器(14)连通。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括急冷器(7)，所述急冷器(7)与所述硫磺反应回转窑(6)的窑尾连通。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括洗涤泵(12)，所述洗涤泵(12)与所述冷却洗涤器(11)连通。4.利用权利要求1～3任一项所述装置制备硫磺的方法，包括以下步骤：将磷石膏贮槽(1)、还原剂贮槽(2)和配料贮槽(3)中的磷石膏、还原剂和配料分别输送至球磨机(4)中进行粉磨，得到混合粉磨物料；用斗式提升机(5)将所述混合粉磨物料输送至硫磺反应回转窑...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁平，殷梁淘，张秋林，贾丽娟，殷在飞，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53